BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGUYỄN VĂN BÌNH

NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA XE BUÝT
DAEWOO BC212MA TRONG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116

S K C0 0 4 4 7 4

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11/2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGUYỄN VĂN BÌNH

NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA
XE BUÝT DAEWOO BC212MA TRONG
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Mã số: 60520116



11/05/1981

Hải Xuân - Hải Hậu - Nam Định

Giới tính:

Nam

Nơi sinh:

Nam Định

Dân tộc:

Kinh

Chức vụ, đơn vị công tác trước khi học tập, nghiên cứu: Quản lý kỹ thuật công ty thiết bị y
khoa công ty Đỗ Thân.
Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 842/1/21 Nguyễn Kiệm, phường 3, Q. Gò Vấp, TPHCM.
Điện thoại cơ quan:

Điện thoại nhà riêng:

Fax:

E-mail:

[email protected]



Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM

PGS.TS Nguyễn Văn Phụng

Ngày & nơi bảo vệ: Đại học sư phạm kỹ thuật Tp.HCM
3. Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ):

tiếng Anh – trình độ B

4. Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật được chính thức cấp; số bằng, ngày & nơi cấp:
Nơi cấp
ĐH GTVT TPHCM

Chuyên ngành đào
tạo
Cơ khí Ô Tô

i

Văn bằng

Số hiệu bằng

Ngày cấp

Kỹ sư

00381040


- Quý Thầy, Cô khoa Cơ khí Động lực, phòng Đào tạo và tất cả các Thầy, Cô
đã giảng dạy trong suốt quá trình học tập tại Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Tp.HCM.
- Các anh, chị học viên lớp Cao học Kỹ thuật Cơ khí Động lực - CKO12B, Đại
học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM cùng tất cả người thân đã đóng góp ý kiến, động
viên tôi trong suốt thời gian học tập.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 11 năm 2014
Người nghiên cứu

Nguyễn Văn Bình

iv


TÓM TẮT
Hiện nay, trước sự phát triển của khoa học kỹ thuật, cuộc sống của con người
được nâng cao cả về vật chất và tinh thần, nhu cầu tham gia giao thông bằng các
loại xe ô tô ngày càng tăng. Thời gian gần đây số vụ tai nạn giao thông của các xe
chở khách gia tăng đáng kể. Vì vậy vấn đề an toàn khi sử dụng các phương tiện khi
tham gia giao thông luôn được đặt ra đối với các nhà sản xuất ô tô.
Ở nước ta, ô tô buýt là phương tiện vận chuyển hành khách và hàng hoá đang
được sử dụng phổ biến rộng rãi. Trong các thành phố lớn cùng với sự tăng trưởng
của nền kinh tế, mật độ giao thông trên đường ngày càng cao dẫn đến tai nạn giao
thông ngày càng nhiều. Sự chuyển động an toàn của ô tô trên đường phụ thuộc vào
rất nhiều yếu tố chủ quan và khách quan. Trong đó có trạng thái chuyển động không
ổn định của xe khi xét theo điều kiện trượt và lật đổ trên các loại đường là một vấn
đề được đặt ra.
Đề tài này nghiên cứu sự ổn định chuyển động của dòng xe buýt DAEWOO
BC212MA trong thành phố Hồ Chí Minh nhằm mục đích tính toán kiểm nghiệm
tính ổn định của xe buýt khi hoạt động trong thành phố. Từ kết quả tính toán được,

MỤC LỤC
LÝ LỊCH KHOA HỌC............................................................................................. i
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................iii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ iv
TÓM TẮT ............................................................................................................... v
MỤC LỤC ............................................................................................................ vii
DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... x
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ............................................................................. xi
CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN................................................................................. 1

1.1 Dẫn nhập ........................................................................................................... 1
1.2 Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 2
1.3 Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 2
1.4 Các kết quả nghiên cứu đã công bố .................................................................... 3
1.4.1. Tình hình nghiên cứu trong nước ............................................................... 3
1.4.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ............................................................... 4
1.5 Mục đích và nội dung công việc thực hiện ......................................................... 6
1.6. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu..................................................................... 6
1.6.1 Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................... 6
1.6.2 Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 6
1.7 Giới hạn của đề tài ............................................................................................. 9
1.8 Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 9
1.9 Kế hoạch thực hiện .......................................................................................... 10
CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT .................................................................. 11

2.1 Cơ sở lý thuyết ổn định chuyển động ô tô ........................................................ 11

3.1.1 Tọa độ trọng tâm khi không tải ................................................................. 35
3.1.2 Tọa độ trọng tâm khi đầy tải ..................................................................... 37
3.2 Tính chất ổn định trong mặt cắt dọc ................................................................. 38
3.2.1 Tính chất ổn định tĩnh ............................................................................... 38
3.2.1.1 Xe đứng yên trên đường lên dốc ......................................................... 38
3.2.1.2 Khi xe đứng yên quay đầu xuống dốc ................................................. 41
3.2.2 Tính chất ổn định dọc động ....................................................................... 43
3.2.2.1 Xe chuyển động lên dốc với tốc độ nhỏ và ổn định ............................ 43
3.2.2.2 Xe chuyển động ổn định với vận tốc cao trên đường nằm ngang ........ 43
3.4 Tính chất ổn định trong mặt cắt ngang ......................................................... 46
3.4.1 Tính chất ổn định ngang tĩnh ................................................................. 46
3.4.2 Tính chất ổn định ngang động ............................................................... 49
a. Khi xe chuyển động trên đường nghiêng ............................................... 49
b. Khi ô tô chuyển động quay vòng trên đường nghiêng ngang góc

viii

....... 50


3.5 Xác định hệ số ổn định an toàn tĩnh SSF .......................................................... 60
3.5.1 Ý nghĩa hệ số SSF ........................................................................................ 61
3.5.2 Quan hệ hàm số giữa SSF và khối lượng xe .............................................. 62
3.5.3 Xây dựng đường cong hệ số ổn định tĩnh SSF=f(m) ..................................... 63
1. Kết luận ............................................................................................................. 66
2. Kiến nghị ........................................................................................................... 67

ix



Hình 3.6 Lực và momen tác dụng lên ô tô đứng yên trên đường nghiêng ngang.. 81
Hình 3.7 Lực và mô men tác dụng khi xe chuyển động thẳng trên đường nghiêng
........................................................................................................................... .83
Hình 3.8 Lực và momen tác dụng lên ô tô. .......................................................... 84
Hình 3.9 Lực và mô men tác dụng lên ô tô. ......................................................... 87
Hình 3.10 Lực và mô men tác dụng lên ô tô. ....................................................... 91
Hình 3.11 Đồ thị xác định hệ số ổn định tĩnh của ô tô. ........................................ 93
Hình 3.12 Đồ thị hệ số ổn định tĩnh SSF= f(m) ................................................... 95

xi


CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN
1.1 Dẫn nhập
Khi mức thu nhập tăng thì nhu cầu đi lại của người dân cũng tăng theo. Hiện
nay, xe ô tô đang dần là phương tiện giao thông ưa dùng nhất ở nước ta, đặc biệt là
ở các thành phố lớn như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh.
Việc sử dụng xe ô tô nói chung và xe ô tô khách (xe buýt) nói riêng trong
những năm gần đây tăng lên nhanh chóng, người dân đã chuyển dần từ việc đi bộ,
đi xe đạp và xe máy sang đi xe buýt. Năm 2000, số lượng xe ô tô trong lưu thông
mới chỉ là 6,4 triệu, nhưng đến nay, con số này đã là 18 triệu xe. Tuy nhiên mật độ
này vẫn chưa cao so với một số nước trong khu vực như Thái Lan, Singapore ...

Hình 1.1. Thống kê lượng xe ô tô trong lưu thông
Vừa qua, Thủ tướng Chính phủ vừa phê duyệt chiến lược phát triển ngành
công nghiệp ô tô VN đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2035, trong đó đáng chú ý là
việc đưa ra các nhóm sản phẩm ưu tiên với việc chú trọng phát triển dòng xe tải nhỏ
đa dụng phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, nông thôn và các loại xe khách tầm



TP Hà Nội, các thành phố lớn như TP Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng... Đây là
xe buýt 3 cửa, Sàn thấp, giảm sóc khí nén duy nhất hiện đang được sản xuất tại Việt
Nam.
Xe được trang bị hệ thống giảm sóc khí nén, hệ thống chống kẹt cửa tự động
(xe sẽ không chạy được khi cửa chưa đóng hẳn hay khi cửa bị kẹt), hệ thống tự điều
chỉnh phanh và tự điều chỉnh côn, lốp xe loại không săm, thảm sàn xe dạng cao cấp
chống trơn trượt. Với những đặc điểm trên dòng xe buýt DAEWOO BC212MA khi
hoạt động sẽ có nhiều tiện ích và an toàn cho hành khách. Dòng xe này còn có thêm
tiện ích nữa cho khách hàng là sàn xe thấp và chỉ có 01 bậc lên xuống cho cửa trước
và cửa giữa, loại cửa dạng 2 mảnh đóng mở trượt vào trong, chiều rộng hữu ích của
cửa là 1.200mm (thông thường các loại xe buýt chiều rộng hữu ích của cửa lên
xuống là 600 – 900mm). Với 3 cửa lên xuống sẽ giảm hẳn thời gian dừng và đỗ xe,
nhất là khi tan tầm, hành khách sẽ không còn cảnh chen lấn khi lên xuống.
Tuy nhiên, với những thực trạng trong việc khai thác và vận hành các loại xe
buýt nói chung và xe buýt DAEWOO BC212MA vẫn còn một số vấn đề bất cập
xảy ra như: việc lật xe buýt khi lưu thông trên các loại hình đường trong nước, việc
mất an toàn ổn định trong khai thác vận tải hành khách... Đã đem đến những khó
khăn nhất định trong việc khai thác và sử dụng.
Qua đó, bằng việc nghiên cứu, phân tích, đánh giá và được sự hướng dẫn của
PGS.TS. Nguyễn Văn Phụng, tác giả đề xuất việc xây dựng đề tài “NGHIÊN CỨU
ỔN ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA XE BUÝT DAEWOO BC212MA TRONG
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH”. Nhằm đưa ra cái nhìn tổng thể trong việc phân
tích sự ổn định của xe buýt trong khai thác.
1.4 Các kết quả nghiên cứu đã công bố
1.4.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Trong những năm gần đây, đã có nhiều nghiên cứu và tính toán ổn định của
ô tô nói chung. Các nghiên cứu có thể kể đến là:
1.“Nghiên cứu đặc tính động lực học và tính kinh tế sử dụng xe vận tải nhẹ

xe vận tải nhẹ Foton, xe buýt hai tầng BHT 89.
- Xây dựng giáo trình nghiên cứu Lý thuyết Ô tô.
1.4.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Trên thế giới cũng có nhiều công trình nghiên cứu:

4


1. Vehicle Handling, Stability, And Bifurcation Analysis For nonlinear
vehicle models, năm: 2005. Tác giả: Vincent Nguyen, Master Of Science.
Tóm tắt:
+ Tính toán ảnh hưởng của các thông số động lực học đến khả năng quay
vòng của xe.
+ Thiết kế và mô phỏng phần mềm tính toán khả năng quay vòng của xe.
2. The Control And Stability Analysis Of Two–Wheeled Road Vehicles Simon
Evangelou, năm 2003. Tác giả: R Li, W-M Chen, C-R Liao, H-H Zhang.
Tóm tắt:
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống treo đến an toàn chuyển động của xe.
+ Thiết kế bộ điều khiển kiểm soát sự dao động của hệ thống treo trên xe.
3. Vehicle Planar Motion Stability Study For Tyres Working In Extremely
Nonlinnear Region, năm 2010. Tác giả: Liu Li ,Shi Shunming, Shen Shuiwen, Chu
Jiangwei.
Tóm tắt:
+ Nghiên cứu các vấn đề về động lực học và sự ổn định chuyển động của xe.
+ Đánh giá ảnh hưởng của góc lái đến sự ổn định chuyển động của xe.
Kết quả:
+ Đi sâu phân tích ảnh hưởng của các thông số động lực học đến sự an toàn
chuyển động của xe.
+ Thiết kế và mô phỏng chuyển động của xe.
+ Thiết kế bộ kiểm soát quá trình dao động của hệ thống treo trên xe.

Vận dụng lý thuyết tính toán ổn định chuyển động cho ô tô buýt DAEWOO
BC 212MA. Từ kết quả tính toán được, tác giả đưa ra những nhận định về ổn định
chuyển động của ô tô tại Tp.Hồ Chí Minh. Góp phần cho việc đảm bảo ổn định
chuyển động của xe.
1.6.2 Đối tượng nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu là ô tô buýt DAEWOO BC212MA trong Thành Phố
Hồ Chí Minh.

6


Hình 1.3 Xe buýt DAEWOO BC212MA.
Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật xe buýt DAEWOO BC212MA.

Kích thước (mm)
Kích thước mm ( dài x rộng x cao)

11.940 x 2.500 x 3.190

Khoảng cách trục (mm)

5.850

Vết bánh trước (mm)

2.050

Vết bánh sau (mm)

1.853

4 Thì, 6 xilanh thẳng hàng, làm
mát bằng nước

Dung tích (cc)

11,051

Đường kính x hành trình (mm x mm)

123 x 155

Công suất lớn nhất (ps/rpm)

290 / 2.100

Mô men xoắn lớn nhất (kg.m/rpm)

115 / 1.260

7


S

K

L

0