Nghiên cứu kỹ thuật và công nghệ thân xe (body) kiểu liền khối (monocoque) cho xe buýt nhanh (BRT)

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 1
MC LC
TÓM TT
LI CM N
CHNG I: M ĐU 6
1.1 Bi cnh nghiên cu 6
1.2 Mc đích đ tƠi 6
1.3 Nhim v đ tƠi 7
1.4 Gii hn ca đ tƠi 7
1.5 Phng pháp nghiên cu 8
CHNG II: PHN TNG QUAN 11
2.1 Gii thiu chung 11
2.1.1 Công ngh thơn xe monocoque 12
2.1.2 nh hng thơn xe đn quá trình hot đng ngƠy nay 12
2.1.3 Kt cu kiu thơn xe lin khi monocoque 13
2.1.4 Các kt qu nghiên cu kiu thơn xe lin khi monocoque 17
2.2 Gii thiu slimbus vƠ hot đng trong dòng giao thông 21
2.3 C s lý thuyt kiu thân xe slimbus monocoque 27
2.4 Gii thiu thông s, k thut thơn xe buýt HUYNDAI COUNTY 28
2.5.Ci to thơn xe buýt HUYNDAI COUNTY thành HUYNDAI
COUNTY slimbus monocoque 33
2.6 Kt lun 37
CHNG III: CÁC K THUT THỂN XE KIU LIN KHI
MONOCOQUE 39
3.1 Các k thut thơn xe buýt vƠ thơn xe slimbus monocoque 39
3.2 Phơn tích lựa chọn phng án cho slimbus monocoque 41

3.3 Thit k vƠ b trí chung cho slimbus monocoque 45
3.3.1 Thit k slimbus monocoque 45
3.3.2 B trí chung cho slimbus monocoque 47
CHNG IV: TệNH TOÁN K THUT THỂN XE KIU LIN KHI
MONOCOQUE CHO BRT 54
4.1 Gii thiu phn mm mô phng ANSYS 55
4.2 Thit lp các thuc tính vt liu vƠ xơy dựng mô hình hình học 56
4.3 Tính toán phn tử hữu hn 58
4.4 Thit lp điu kin bƠi toán 60
4.5 Đặt rƠng buc cho bƠi toán 61
4.6 Xử lý vƠ xem kt qu 62
4.6.1 Kim tra thân xe chịu ti trọng 63


NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 3
LỜI CẢM ƠN

Kính tha thy hiu trng PGS.TS Đ Văn Dũng, Phòng đƠo to sau đi
học, Ban ch nhim, Quý thy cô trng Đi Học S Phm K Thut thƠnh
ph H Chí Minh đƣ trực tip ging dy vƠ giúp đ học viên trong quá trình
học tp vƠ hoƠn thƠnh lun văn tp nghip.
Thy hng dn: PGS.TS Phm Xuơn Mai đn từ trng Đi Học Bách
Khoa thƠnh ph H Chí Minh , ngi đƣ trực tip khuyn khích , đng viên,
hng dn học viên thực hin vƠ hoƠn thƠnh lun văn bằng tt c sự tn tình
vƠ trách nhim.
Tp th lp CKO12B khoa K Thut c khí Đng Lực,trng Đi Học S
Phm K Thut thƠnh ph H Chí Minh đoƠn kt vƠ giúp đ trong thi gian

theo học ti trng.
Kính chúc toƠn th quý thy cô tht nhiu sc khe, chúc trng Đi Học
S Phm K Thut ngƠy cƠng vững mnh vƠ phát trin.
H Chí Minh ngƠy tháng năm 2014


















NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 4

TÓM TT
Kt cu thơn xe s mang li sự mnh m, an toƠn vƠ tit kim nhiên liu cho
xe ô tô, đặc bit đi vi các loi ô tô buýt, ô tô ch khách. Do đó, hin nay

nhiu nhƠ sn xut ô tô buýt, ô tô ch khách trên th gii cũng nh  Vit
Nam luôn luôn tìm cách ci thin vƠ phát trin kiu thơn xe đ đm bo sự
an toƠn cho hƠnh khách, mt trong những kt cu thơn xe đc đánh giá rt
cao mƠ hin nay đc nhiu hƣng xe ô tô sn xut đa vƠo sử dng đó lƠ
kiu thơn xe lin khi hay còn gọi lƠ thân xe monocoque.
Đ tƠi nghiên cu k thut vƠ công ngh thơn xe buýt kiu lin khi
monocoque cho xe buýt nhanh (BRT) dựa trên các nn tn đƣ đc nghiên
cu vƠ sn xut  mt s nc trên th gii. Trên c s đó, đ xut mt
phng pháp mi cho mt chic xe buýt thit k kiu thơn lin khi vi cu
trúc vƠ trọng lng phù hp điu kin giao thông ngƠy nay
Thơn xe monocoque có cu trúc lin khi đc xem lƠ mt trong những
thơn xe cng vững, trọng lng gim bt, chi phí thp hn, đặc bit lƠ đ
bn vƠ an toƠn hn so vi cu trúc thơn xe khác.
Nghiên cu k thut vƠ công ngh thơn xe buýt kiu lin khi monocoque
dựa trên các trên phn mm thit k Cad nh Inventer, Catiaầđ tính toán,
thit k vƠ mô phng trên mô hình nhằm phân tích, tính toán các lực, ng
sut ung, ng sut xon bằng cách phn mm ANSYS. Vi vic thit k
tính toán mô hình trên phn mm ANSYS s giúp cho vic tính toán thit
k đm bo an toƠn vƠ đ bn thơn xe. Điu nƠy mang li nhiu li ích cho
nhà nghiên cu trong quá trình sn xut bằng cách gim chi phí, thi gian
đ sn xut.
ABSTRACT
Vehicle body structural will bring strength, safety and fuel economy for
cars, especially for the types of buses, passenger cars. Therefore, many
manufacturers are now buses, passenger cars in the world as well as in


NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 5
Vietnam are always looking for ways to improve and develop the type of
bodywork to ensure the safety of passengers, one structural body appreciate
that many vendors are now producing cars that are put to use monolithic
body type, also known as monocoque bodywork.
Technical research projects and technology body monocoque-style buses
for Bus Rapid Transit (BRT) is based on the platform that has been studied
and manufactured in several countries around the world. On that basis,
proposed a new method for a bus body design, monolithic structures and
weights suitable traffic conditions today. Monocoque body structure is
monolithic is considered one of the rigid body, reduce weight, lower cost,
especially reliable and secure than other body structure.
Engineering research and technology monolithic body type monocoque
bus based on the software design as Inventer Cad, Catia to calculate,
design and simulation models to calculate the power analysis, stress
levels, torsion by ANSYS software. With the design of computational
models in ANSYS software will help to calculations designed to ensure
safety and reliability vehicle body. This brings many benefits to
researchers in the manufacturing process by reducing the cost and time to
produce.

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 6
CHNG I: M ĐU

1.1. Bi cnh nghiên cu.
Trong bi cnh Vit Nam đang ngƠy cƠng phát trin vƠ nơng cao nht lng
h thng giao thông công cng nh hin nay, ngoƠi vic nơng cao cht
lng tin nghi xe buýt thì ngành giao thông công cng cũng đƣ đc áp
dng vƠ phát trin đm bo cht lng, an toƠn, gim sự ô nhim môi
trng, đặc bit lƠ gim bt tình trng ùn tc giao thông nh hin nay. Đó lƠ
mt trong những dự án v BRT đang đc xơy dựng  các thƠnh ph ln
nh HƠ Ni, ĐƠ Nẵng vƠ H Chí Minh. H thng xe buýt nhanh BRT đm
bo đc yêu cu v an toƠn, tin nghi đ thu hút hƠnh khách đi li, điu đó
s m ra cho ngƠnh giao thông mt bc phát trin mi nh mt s quc
gia trên th gii đƣ thực hin.
Đ đáp ng đc nhu cu đi li ca hƠnh khách nh thi gian, an toƠn, tin
nghi thì ngoƠi vic m rng tuyn đng, lp tuyn đng riêng dƠnh cho
BRT, đòi hi chúng ta phi tìm ra mt gii pháp mi cho thân xe buýt
nhanh BRT. Mt trong những thơn xe mi đc phát trin ngƠy nay đc
gọi lƠ thơn xe lin khi (monocoque). VƠ đ tƠi nƠy chỉ nghiên cu trong
lĩnh vực k thut, công ngh thơn xe monocoque ng dng cho xe buýt
nhanh BRT. Đó lƠ ng dng công ngh xe buýt vƠ nghiên cu công ngh
mi thơn xe lin khi (monocoque). Đơy đc xem lƠ mt nghiên cu mi
cho hng phát trin công ngh thơn xe monocoque nhằm thay th h thng
công ngh thơn xe cũ nh hin nay. [ Tieu chuẩn B Giao Thông Vn
ti],[44].
1.2. Mc đích đ tƠi.

Mc đích ca đ tài là nghiên cu vƠ thit k thơn xe buýt kiu lin khi
monocoque cho h thng xe buýt nhanh (BRT) đang đc xơy dựng vƠ s
đi vƠo hot đng vƠo năm 2015- 2017  các thƠnh ph ln HƠ Ni, ĐƠ
Nẵng vƠ thƠnh ph H Chí Minh. Kt cu thơn xe kiu lin khi vững


NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 7
mnh, an toƠn cho hƠnh khách cũng nh đm bo mt quá trình hot đng
lơu dƠi cho h thng BRT.


Hình1.2: Ngun monocoque bus body.
1.3. Nhim v đ tƠi.
Nhim v ca đ tƠi lƠ nghiên cu v k thut vƠ công ngh thơn xe kiu
lin khi monocoque. So sánh các u đim vƠ nhc đim giữa thơn xe
kiu lin khi monocoque vƠ kiu thơn xe khác. Phơn tích vƠ lựa chọn
phng án thân xe ti u cho xe buýt nhanh (BRT).
Nghiêng cu các đ tƠi tính toán thit k thơn xe trong nc cũng nh các
nc trên th gii đƣ công b.



NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 8

Hình 1.3: Ngun monocoque body technology.
1.4 Gii hn ca đ tƠi:
Vi công ngh thơn xe lin khi monocoque lƠ mt công ngh mi đc
các nhƠ thit k trên th gii nghiên cu vƠ áp dng vƠo sn xut  mt s
nc nh M, Pháp, HƠn Quc, n Đ, Trung Quc, Thái LanầVi Vit
Nam thì đơy đc coi lƠ công ngh mi hoƠn toƠn. Hin nay, chúng ta cũng
chỉ bt đu nghiên cu vƠ phát trin công ngh thơn xe monocoque đ áp
dng cho xe buýt BRT.
Vi vic tính toán, thit k v k thut vƠ công ngh thơn xe dựa trên các
phn mm tính toán còn nhiu thiu sót, đ chính xác trong thit k vn
cha cao. Thiu tính thực t vì cha có nhƠ máy sn xut vƠ lp ráp công
ngh monocoque vƠ cũng cha có hƣng sn xut nƠo  Vit Nam thử
nghim công ngh thơn xe nƠy. Đơy đc coi lƠ mt gii hn ca đ tƠi khi
mƠ bn thơn ngi nghiên cu cũng chỉ dựa trên các thông s thit k tính
toán, thử nghim ca các tp chí công ngh, các đ tƠi đƣ nghiên cu nc
ngoƠi đăng trên các bƠi báo khoa học, các thông s thử nghim ca mt s
hƣng sn xut thơn xe monocoque.


NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 9

Hình 1.4: Xe buýt kiu sƠn thp, cửa đôi.
1.5. Phng pháp nghiên cu.
Đi tng nghiên cu lƠ cu trúc thơn xe liên kt khi monocoque sử dng
trên xe ch khách.
Nghiên cu thit k tính toán k thut vƠ công ngh thơn xe monocoque áp
dng cho h thng xe buýt nhanh BRT đang dn đi vƠo hot đng  Vit

Nam.
Nghiên cu tính toán vƠ thit k mu xe buýt kiu thơn monocoque phù hp
vi điu kin Vit nam.
Nghiên cu các tƠi liu, các website vƠ các đ tƠi liên quan đn thit k thơn
xe lin khi monocoque đƣ công b trên các tp chí khoa học(
www.IJSTR.org)
Nghiên cu phơn tích các kt qu thu thp từ các chuyn tham quan các c
s lp ráp ô tô hin nay đ so sánh đánh giá v đ tƠi nghiên cu.
Tìm hiu v k thut thơn xe mi đc áp dng trong h thng BRT đó lƠ
xe buýt mng Slimbus.
Tìm hiu v các quy trình thit k, thử nghim, sn xut vƠ lp ráp ca mt
s hƣng sn xut ô tô trên th gii. Phơn tích những u nhc đim v điu
kin áp dng công ngh mi  Vit Nam.
Tham kho ý kin các giáo s, tin s vƠ mt s ging viên có kinh nghim
lơu năm trong ngƠnh ô tô.


NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 10
ng dng các phn mm: CAD, AutoCad, CATIA ANSYS đ xơy dựng
mô hình tng thích, thit lp h phng trình vi phơn đ tính toán các phn
tử hữu hn, gii phng trình vƠ tìm nghim chính lƠ các ng sut bn, ng
sut lựcầTừ đó lựa chọn các thông s phù hp cho điu kin bƠi toán đặt
ra.

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 11
CHNG II
PHN TNG QUAN
2.1. Gii thiu chung.
NgƠy nay, xe buýt vn lƠ mt trong những phng tin giao thông công

cng tt nht đáp ng nhu cu đi li ca ngi dơn  các thƠnh ph hay
giữa các thƠnh ph vi nhau. Vi đặc thù xe buýt lƠ tính c đng, an toàn,
đáp ng tt giao thông công cng vƠ đóng góp rt ln cho nn kinh t quc
dân.[11]
Khi mƠ nn kinh t ngƠy cƠng phát trin thì ngun dơn s hu ht các tỉnh
thƠnh, vùng nông thônầtp trung v các trung tơm thƠnh ph ln nhằm tìm
kim công vic tt, học tp, du lịch vv. Vi vic phát trin kinh t cha có
quy hoch c th nh hin nay giữa các ngƠnh, các khu công nghip, các
trung tơm dịch v du lịchầ đƣ dn đn tình trng giao thông đi li ca
ngi dơn chng chéo lên nhau, gơy ra tình trng hn lon giao thông đặc
bit vƠo các gi cao đim. Thêm vƠo đó lƠ các hng giao thông đi li ca
ngi dơn cũng không đc thun li nên ngƠy cƠng phát trin phng tin
giao thông cá nhơn nh xe máy, ô tôầđ phc v công vic. Trong khi c
s h tng thì cha th đáp ng kịp thi vi tc đ phát trin kinh t vƠ dơn
s nh hin nay. Điu đó dn đn tình trng kẹt xe, ùn tt giao thông, trì
hoƣn sự phát trin kinh t.[11]
Nhiu quc gia trên th gii đƣ n lực không ngừng tìm kim, nghiên cu
thit k k thut vƠ công ngh mi trong lĩnh vực ô tô đ phát trin mt
chic xe an toƠn, tin nghi, ít tiêu hao nhiên liu, gim gơy ô nhim môi
trng vƠ đặc bit linh hot trong vic lu thông đ gii quyt tình trng kẹt
xe nh ngƠy nay. Mt trong nhng công ngh mi đó lƠ công ngh thơn xe
kiu lin khi (monocoque)[17].





NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 12
2.1.1. Công ngh thơn xe lin khi monocoque
Hãng Zhongtong Bus, Trung Quc đƣ nghiên cu ba loi thơn xe kiu lin
khi monocoque trên xe buýt có kích thc ln: loi mng dựa trên các
ng hình chữ nht nh, loi ba mnh vƠ loi ng hình chữ nht có kích
thc ln.
Công ngh thân xe lin khi đc coi lƠ "cu trúc lin khi" đc ch to từ
những thanh thép chịu lực tt, đc thit k vƠ lp ráp thƠnh từng mng nh:
mng sƠn, mng hông phi, mng hông trái, mng vòm xeầVƠ lp ghép li
thƠnh khung xe buýt. Các thanh thép đc gia c chéo nhằm to đ cng
vững vƠ an toƠn khi chịu lực[15]. Bên cnh đó, vi thơn xe lin khi
monocoque gim bt khi lng nh vƠo vic thơn xe chịu toƠn ti nên
không còn sử dng kiu dƠn gm nh những xe ô tô ch khách c. Có nghĩa
vi kiu thơn xe monocoque trọng lng xe đc gim đáng k vƠ to đ an
toƠn cho hƠnh khách đi li.[16]

Hình 2.1.1: Thân xe buýt monocoque ca hãng sn xut Corona.

2.1.2. nh hng thơn xe đn quá trình hot đng ngƠy nay
Trên các thƠnh ph ln, dơn s ngƠy cƠng tăng, nhu cu đi li rt ln ca
ngi dơn thƠnh ph tăng cao, tuy nhiên vn đ phát trin nhiu loi xe


NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 13
cùng lu thông dn đn tình trng kẹt xe, các vn đ tai nn, đ an toƠn
cũng nh ô nhim môi trng gơy nh hng rt ln đn hƠnh khách. Đặc
bit các loi xe có cu trúc thơn xe kiu c gơy tình trng khó chịu nh ting

n, va đp đặc bit vi cu to thơn xe c vi kt cu đn gin nên khi xy
ra va chm thng bị bin dng rt ln, gơy nguy him cho hƠnh khách đi
li. Những vn đ nêu trên nh hng rt ln đn ngi dơn đi li, điu đó
dn đn tình trng ngi dơn chọn phng tin cá nhơn khi tham gia lu
thông. Đó chính lƠ nguyên nhơn gơy nh hng đn tình trng giao thông
ngƠy nay vƠ gơy thit hi rt ln v kinh t nhƠ nc.[11], [18].

2.1.3: Kt cu thơn xe kiu lin khi monocoque
Xơy dựng công ngh thân xe lin khi monocoque đ sử dng trên các xe
ch buýt hin nay nhằm mc đích đ gim trọng lng xe vƠ ci thin kt
cu thơn xe đc an toƠn, gim tiêu hao nhiên liu vƠ bo v hƠnh khách đi
li. Kt cu kiu thơn xe lin khi monocoque là tích hp giữa thân xe và
dàn gm li vi nhau thƠnh khi thng nht. Các thanh ngang, thanh dọc
đc hƠn gn li vi nhau, ngoƠi ra các thanh chéo giúp tăng cng đ
cng vững cho thân xe. H thng truyn đng và thân xe đc gn vƠ hƠn
li vi nhau.[ 15], [13],[25]


NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 14

Hình 2.1.3.1: Ngun monocoque bus body.
Đi vi thân xe monocoque tích hp các khung ca chic xe vi h dn
đng ca xe chic xe, do đó có th xử lý tt hn trong trng hp xy ra
các tai nn thì các vùng chịu lực s truyn vào toƠn b lên thân xe nh cu
trúc lin khi không gian. Thân xe monocoque đc thit k đ phơn phi
ti đu trên thơn xe nh vƠo các thanh thép chịu lực tt đc b trí quanh
thân xe. Các ng thép hoặc tm thép có cng đ cao đc sử dng trong

các b phn chịu lực đ lƠm cho cu trúc ca chic xe an toƠn. K thut xơy
dựng thân xe monocoque đc xem lƠ s mang li sự an toàn tt hn cho
hành khách. [23],[27],[30].


NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 15

Hình 2.1.3.2: Ngun Country coach Huyndai.
V c bn thì cu trúc thơn xe lin khi monocoque dựa trên nn tn cu
trúc ca thân máy bay. Đó lƠ mt yu t quan trọng trong tính toƠn vẹn ca
chic xe và lƠm gim trọng lng chic xe, tăng đ cng vững vƠ gim
trọng tâm cho tt hn, vào cua an toƠn hn.[23], [29]
Thit k cu trúc thơn lin khi kiu monocoque trong cánh máy bay bao
gm khi thơn lin khi, tm lót vƠ v chịu lực. Cu trúc nƠy to nên đ
cng vững chc cho máy bay, đng thi chịu đ cng sut un vƠ xon tác
dng lên toƠn b cánh máy bay khi hot đng trong điu kin chịu lực ung
và lực xon rt ln.Dm cánh máy bay đc gn vƠo thơn máy bay và mang
tt c áp lực, trọng lng lên chính nó. Tt c trọng lng, lực cn, lực un
vƠ xon truyn lên ht toƠn b cánh. Do đó, cánh máy bay đc coi lƠ mt
cu trúc rt vững chc dựa trên nn tn cu to cu trúc kiu thơn lin
khi.[29]
Ngày nay, hu ht những chic xe sn xut sử dng loi khung xe thit k
sẵn (khung sát xi). Đó lƠ mt kiu xe ph bin dựa trên nn tn ca mt
khung gm xe ti vƠ thit k kiu thơn khác nhau to thƠnh mi loi xe
tng ng vƠ cũng có th thay đi kiu dáng chic xe nhng vn giữ
nguyên khung gm. Kiu thơn v gn vi h thng gm nh vy không
mang li đ an toƠn cao, chẳng hn nu xy ra tai nn, hoặc mt va chm

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 16
nƠo đó thì s lƠm cho thơn xe h hng nặng, gơy nh hng rt ln đn an
toàn hƠnh khách đi trên xe, bi cu trúc kiu thơn nƠy khá đn gin, các
khp ni hƠn gn li vi nhau không thng nht nh dùng đinh tán, máy
dp vƠ ch yu lƠ phn bao bọc che kín, thẩm m cho chic xe. Ngay c
vic thit k thơn xe không đm bƠo đ an toƠn thì phn khung gm cũng
rt nặng to nên trọng lng ln cho chic xe, gơy tiêu hao nhiên liu vƠ
gây ô nhim môi trng khi tham gia hot đng[22],[24],[27].

Hình 2.1.3.3. H thng Sát xi ca xe ch khách hin nay.
Vi vic thit k mu xe mi kiu thơn xe lin khi (monocoque) đc xem
nh lƠ mt sự ci tin ln trong ngành k thut công ngh sn xut thơn xe
ô tô hin nay, vi những gì đƣ nghiên cu đc các nhƠ thit k thử nghim
vƠ ng ng dng sn xut rng rƣi  mt s nc trên th gii đặc bit
trong h thng các loi xe ch hƠnh khách .[21],[23],[24]



NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 17

Hình 2.1.3.4: Ngun: Body monocoque technology.
u đim kiu thơn xe lin khi (monocoque): đó chính lƠ hiu qu không

gian, bi vì khung xe cũng v ca chic xe, đ cng vững cao, tit kim
nhiên liu, gim khi lng vƠ đm bo an toƠn cho hƠnh khách đi li.
Nhc đim: Phn ln thơn xe chịu lực nh un, xon, ti trọng do chic xe
to ra. Khi xy ra va đp, tai nn thì toƠn b thơn xe s bị h hng, do nh
hng đn các liên kt, mi hƠn giữa các thanh liên kt nên toƠn b thơn xe
s h hng và rt khó sửa chữa, thm chí có th loi b hoàn toàn thân xe.
Ngoài ra, kiu thơn xe monocoque cũng khá phc tp. Vic tính toán thit
k đòi hi rt k vƠ mt nhiu thi gian.[ 21],[23],[27],[29].




NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 18
Hình 2.1.3.5: Monocoque body frame ca hƣng sn xut Nabi, M.

2.1.4. Các kt qu nghiên cu kiu thơn xe lin khi monocoque
Hƣng xe buýt Corona ca n Đ đƣ nghiên cu thƠnh công công ngh thơn
xe lin khi monocoque. Đơy đc xem lƠ mt bc phát trin vƠ thƠnh
công ắ xe buýt ch khách” rt phù hp vi ngƠnh giao thông đang phát
trin mnh và điu kin hot đng ca n Đ. Đc thƠnh lp vƠo năm
2004vƠ cho đn nay, công ty Corona sn xut xe buýt đƣ ng dng công
ngh thơn xe lin khi không gian(monocoque). Sau 10 năm chuyên sơu
nghiên cu vƠ tip theo thử nghim rng rƣi, công ngh thơn xe lin khi
monocoque, cui cùng Corona đƣ ci tin xe ch khách cho phù hp vi
điu kin hot đng. Xe ch khách có cu trúc thơn monocoque có li th
ln hn so vi xe ch khách thng đc xơy dựng trên khung gm xe ti
truyn thng.[17], [18], [21],[27].

Đi vi mt công ngh kiu lin khi monocoqueđc áp dng trên xe buýt
nƠy đƣ mang li nhiu thƠnh công ln cho ngƠnh giao thông n Đ, đm
bo đc đ an toƠn vƠ tit kim nhiên liu cũng nh gim đáng k ô nhim
môi trng.
Vi li th đƣ đc nghiên cu rt thành công, công ty đƣ đu t vƠ sn
xut xe buýt kiu thơn lin khi đ đa vƠo khai thác đm bo an toàn cao
hn cho hƠnh khách. K từ đó, công ty m rng vƠ sn xut xe buýt đ phc
v nhu cu đi li trên khp các thƠnh ph  n Đ, có rt nhiu tính năng
tng tự v ch ngi vƠ các c s khác nh công ty đƣ chọn đ tp trung
vƠo công ngh k thut vƠ h thng treo sử dng sao cho đm bo an toƠn
khi xe chuyn đng.[23],[27],[29]
Bên cnh sự thƠnh công v thit k thì hƣng sn xut ô tô Ankai ca Trung
Quc đƣ nghiên cu thƠnh công trong vic sn xut chic xe buýt kiu thơn
lin khi (monocoque). Đt tiêu chuẩn khí thi Ⅳquc gia nh vƠo công
ngh thơn xe an toƠn vƠ nhẹ hn. Hin nay, đƣ có gn mt trăm nhà máy,


NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 19
xng sn xut nh vy  Thẩm Quyn, đƣ đc xác nhn tt cho hiu sut
vt tri cũng nh tit kim nhiên liu. Đơy đc xem lƠ thƠnh công ln
ca ngƠnh ô tô ch khách ca Trung Quc trong những năm gn đơy.
Công ty Kaposvar NABI ca M đƣ nghiên cu vƠ phát trin thơn xe buýt
lin khi bằng composite. Vi thành công này NABI đƣ cho sn xut hƠng
lot xe buýt BRT vƠ c xe chy liên ban, xe chy đng dƠi. Vi nhiu kiu
xe có hình dng khác nhau, bao gm xe buýt kích thc dài 12 mét cũng
nh xe buýt ni thơn dài 18 mét. [14],[22]

Hình 2.1.4.1: Ngun: Nabi Bus, M.
Hãng Zhongtong Bus, Trung Quc đƣ nghiên cu ba loi thơn xe kiu lin
khi (monocoque) cho xe buýt có kích thc ln: loi mng thân dựa trên
các ng thép hình chữ nht nh, loi thép ba mnh vƠ loi ng thép hình
chữ nht có kích thc ln.
Công ngh thân xe lin khi ca hƣng Zhongtong Bus đc coi lƠ mt
"cu trúc lng chim" vƠ áp dng trong công ngh sn xut từ thơn v máy
bay.
Zhongtong Bus đƣ nghiên cu vƠ thử nghim thƠnh công đi vi thân xe
buýt kiu lin khi (monocoque) nhanh chóng phơn hy các lực tác đng
đn toàn b thân xe và chng li sự dịch chuyn ca khung xe. Trong khi
đó, các cu trúc sử dng trên xe có kh năng chng xon (3-6 ln so vi


NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 20
những loi thng). Theo các thử nghim ca xe buýt chơu Ểu, cu trúc
nh vy có th đm bo không gian an toƠn ca hƠnh khách khi xy ra các
va chm.[27]

Hình 2.1.4.2: Ngun Zhongtong Bus, thử nghim đ an toƠn thơn xe
monocoque.
Trng đi học Nacional Autónoma de México. Đƣ công b v đ tƠi: Ti
u hóa hiu qu ca cu trúc ca mt xe buýt ch khách bi các mô hình
phn tử hữu hn ca mt cu trúc thơn xe lin khi.


Hình 2.2.5: Ngun body monocoque design.

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 21
ANALYSIS, Department of Mechanical Engineering, University of
Bologna, Italy: đƣ nghiên cu, thực nghim xe buýt ni thơn dƠi 18m, kiu
thơn lin khi monocoque. Phân tích, mô phng cu trúc tĩnh ca mt
khung xe buýt đô thị kiu thơn xe lin khi. Analysis đƣ thit k bn khung
xe và điu kin ti khác nhau, vi cùng điu kin lƠm vic, tác đng ca gia
tc trọng trng, các lực phanh gim tc đ ca xe to ng sut un, và khi
vào cua to ng sut xon do đng không đng đu b mặt, lực un do d
dc gơy ra. Phân tích các kt qu từ thử nghim đ đánh giá các mi hàn
giữa các thanh thép chịu lực. Từ thực hin nêu trên thì Analysis có đc kt
qu đáng tin cy v đ cng vững vƠ chuyn vị ca khung xe lin khi (cu
trúc thép đóng khung). Khi phanh vƠ điu kin vƠo cua đƣ đc chng minh
lƠ nghiêm trọng nht. Từ vic tính toán ci tin cn thit đƣ đc đ xut
cho nhƠ sn xut đ giúp đt đc các mc tiêu v sc mnh, đ cng trên
toƠn b cu trúc thân xe.[19],[21]
Vi cách nghiên cu riêng ca mình, các nhƠ nghiên cu đƣ định hng
cho mt kiu ô tô ch khách mi nhằm thay th tt nht kiu xe cũ, điu đó
thúc đẩy ngƠnh công nghip ô tô phát trin hn trong tng lai. Xa hn nữa,
nghiên cu nƠy s mang li nhiu li ích từ các nhƠ sn xut cho đn hƠnh
khách đi xe.

Cu trúc thơn xe bus đc mô hình hóa vƠ phơn tích bằng cách sử dng
máy tính h tr thit k (CAD), vƠ phn tử hữu hn (FE) gii quyt bằng
ANSYS. Nghiên cu nƠy cung cp mt c s đ ti u hóa cu trúc thit k
vi gim trọng lng xe thơn xe buýt. Mt mô hình lý thuyt, thực hin

nghiên cu sự tng tác giữa các xe chỉ ra rằng khung xe lƠ mt phn quan
trọng ca vn đ vƠ nh hng đn gii pháp ci tin.[24]
2.2. Gii thiu slimbus vƠ hot đng trong dòng giao thông.
Từ vic nghiên cu mt chic xe ch khách đm bo cht lng, an toƠn,
tin nghi vƠ ít tiêu hao nhiên liu đ góp phn gim bt ô nhim môi trng


NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 22
mƠ các nhƠ thit k, các công ty sn sut ô tô hng đn trong tng lai.
Mt vƠi dự án, rt thit tht đc nêu ra nh những gii quyt cp bách
trong ngƠnh giao thông nh các tuyn metro, BRT đƣ đc ng dng thƠnh
công vƠ đc đánh giá rt cao trong h thng giao thông công cng. Đơy
đc xem lƠ mô hình giao thông tiên tin nht hin nay. VƠ nó không
ngừng phát trin trên toƠn th gii đặc bit lƠ các nc đông dơn c vƠ phát
trin nh n Đ, Trung Quc, Brazil, Nam Phi, Indonesia, HƠn Quc, Nht
bn, Thái Lanầ
Tuy nhiên, đi vi các tuyn metro hay BRT thì vic đu t xơy dựng tuyn
đng nƠy rt tn kém, nht lƠ tuyn giao thông metro. VƠ nó đòi hi nhiu
yu t bit lƠ các yu t nh kinh phí xơy dựng, tuyn đng phi tht sự
rng ln vƠ đ đ dƠi nht định. Nên hin nay tuyn metro, BRT đc áp
dng  mt s thƠnh ph ln vi phù hp các tuyn đng ln. Điu đó đƣ
nh hng rt phn nƠo v giao thông khi mƠ sự mt cơn bằng, tính đng
đu cha đc khai thác trit đ do còn nhiu tuyn đng nh không đ
tiêu chuẩn áp dng. Do đó vic m rng tuyn đng luôn lƠ vn đ khó
khăn nht ngƠy nay.[30],[31]

Hình 2.2.1: Ngun Simbus, Nht Bn

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 23
Khi tt c các tuyn đng đu m rng đ phc v cho BRT thì trc
tiên chính quyn thƠnh ph khó đ kim đ ngơn sách gii ta vƠ hn ht lƠ
cu trúc thng tng thƠnh ph bị phá v, điu đó tác đng rt ln trong
thi gian dƠi ca ngi dơn trong vic đi li.
Trong điu kin khó khăn gặp phi hin nay  mt s thƠnh ph đông đúc
dơn c, nhu cu đi li tăng cao vƠ luôn gơy ùn tt giao thông nh  Nht
Bn cũng nh nhiu thƠnh ph khác trên th gii. Xut phát tình hình giao
thông nh hin nay thì chính ph Nht Bn đƣ tìm ra mt gii pháp rt hữu
ích đ áp dng cho BRT mƠ ít tn chi phí xơy dựng vƠ m rng các tuyn
đng, đó lƠ mt thit k mi v thơn xe buýt công cng, nó đc gọi lƠ
Slimbus. Đơy lƠ dự án giao thông công cng ca Nht Bn đn năm 2050.
Ngay khi Slimbus đc đa vƠo nghiên cu vƠ phát trin thì đƣ có nhiu
quc gia khác áp dng ngay h thng này cho ngành giao thông ca mình [
30],[31].
Slimbus đc gọi lƠ chic xe buýt mng, có nghĩa dựa trên nn tn chic
xe buýt c kiu thơn lin khi, b rng slinbus đƣ đc thit k li sao cho
phù hp vi các tuyn đng hẹp cũng có th dùng đc nhng vn đm
bo các tiêu chuẩn v an toƠn. Slimbus có rt nhiu loi khác nhau, đi vi
Nht Bn thì họ đa hai tiêu chí cho hai loi rng 1,4 mét vƠ loi 1,6 mét
chiu dƠi 8-10 mét.
NgoƠi các thƠnh ph nh Tokyo, Nagoya  Nht Bn thì Luơn Đôn, Paris
vƠ mt s nc đƣ áp dng slimbus cho riêng mc đích riêng ca mình.[30]
Vì lý do đẩy tăng giá du đang gơy ra mt tr ngi ln cho ngƠnh giao
thông trên toƠn th gii. Đó lƠ lý do ti sao các nhƠ sn xut ngành ô tô luôn

tìm kim các loi phng tin giao thông mi nhằm tit kim ti đa nhiên
liu vƠ slimbus đc xem lƠ mt chic xe buýt ca tng lai.


NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 24

Hình 2.2.2: Ngun Caetano Slimbus in London.
Slimbus đc nghiên cu đa vƠo sử dng trong các thành ph đông đúc
dơn c, mt đ xe c lu thông rt ln, tình trng giao thông thng xuyên
xãy ra kẹt xe, ùn tc giao thông. Do đó, Slimbus nh lƠ mt gii pháp tt nht
cho h thng giao thông công cng mà các thành ph cn nht lúc này.[32]
Slimbus có b rng rt hẹp nên d lu thông vƠ d kim soát khi lu thông.
Tuy nhiên, do còn lu thông chung vi các phng tin giao thông khác nhau
nên dn đn tình trng gây kẹt xe, chm tr, do đó vic áp dng slimbus cho
ngành giao thông công cng cha đáp ng nhu cu cho hƠnh khách đi li. Và
đơy cũng lƠ tình trng gây hn lon giao thông dn đn tình hình ùn tc giao
thông mà nhiu thành ph gặp phi, do cha th tách riêng h thng giao
thông công cng vi h thng giao thông khác. [11][ BRT].


NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 25

Hình 2.2.3: Ngun Dự án h thng giao thông công cng bằng Slimbus 
Nht Bn

Ốn tc giao thông đng b đặt ra mt thách thc đi vi tt c các thành
ph ln vƠ cũng nh các thƠnh ph đang phát trin ngày nay. Nhiu quc gia
phát trin nh Nht, Trung Quc, n Đ, Brazin, Thái Lan, M vƠ các nc
Chơu Ểu đƣ đa ra mt tm nhìn, chin lc mi v qun lý tc nghn giao
thông. Những công trình giao thông mi đc xơy dựng vƠ áp dng đ gim
ùn tc giao thông đc cho lƠ hiu qu nht ngƠy nƠy mƠ các nc đƣ áp
dng nh: H thng giao thông công cng nhằm thay th vƠ hn ch phng
tin giao thông cá nhơn, vừa nhanh chóng, an toàn và ít gây ô nhim môi
trng.[8],[10],[11],[31],[32].


NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÂN XE (BODY) KIỂU LIỀN KHỐI
MONOCOQUE CHO XE BUÝT NHANH (BRT)

GVHD: PGS. TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: PHẠM MINH TRÍ Trang 26

Hình 2.2.4: Ngun Dự án h thng giao thông công cng bằng Slimbus 
Nht Bn
Khi nhu cu đi li ngƠy cƠng tăng, các thƠnh ph  các quc gia đang phát
trin đƣ xơy dựng h thng xe buýt nhanh (BRT), đơy đc coi lƠ mt bc
phát trin h thng giao thông mi vƠ mang li nhiu thƠnh công rực rỡ. H
thng xe buýt nhanh đc xơy dựng mt lƠn đng nht định, có th lƠ giữa
lòng đng hoặc hai bên đng. Vi li th chỉ mt lƠn đng cho mt tuyn
đi mt chiu nên BRT đƣ mang li hiu qu rt cao khi tham gia giao thông.
Vi tính năng u đim ca xe slimbus khi hot đng trên đng đc lp,
cùng trang thit bị hin đi vƠ công ngh đin tử đc kim soát qua h thng
định vị GPS. Các trm dừng xe slimbus đc thit k đặc bit, có h thng
mái che, h thng đin tử liên lc vƠ h thng vé đin tử. Đáp ng nhu cu
cao cho hành khách khi tham gia hiao thông.[8],[10],