vi
MC LC
LÝ LCH KHOA HC i
LIăCAMăĐOAN ii
LI CMăN iii
TÓM TT iv
MC LC vi
DANH SÁCH CÁC HÌNH ix
DANH SÁCH CÁC BNG xii
LI M ĐU 1
CHNGă1:TNG QUAN 2
1.1 Gii thiu: 2
1.2 Tng quan v lƿnhăvực nghiên cu, các kt qu nghiên cu trong và ngoài
nc: 3
1.2.1 Kt qu nghiên cuătrongănc: 3
1.2.2 Kt qu nghiên cuăngoƠiănc: 4
1.3 Mcăđíchăcaăđ tài: 7
1.4 Nhim v và gii hn caăđ tài: 9
1.ηăPhngăphápănghiênăcu: 10
1.θăụănghƿaăkhoa hc : 11
1.7 Kho sát hình dáng, tuyn hình, kt cu ngoi tht và các h thng thit b
ngoi tht liên quan caăxeăkháchăging nằm: 11
1.7.1ăĐnhănghƿaătuynăhìnhăxeăkháchăging nằm: 11
1.7.2ăĐánhăgiáăv hình dáng tuynăhìnhăxeăkháchăging nằm hin nay: 12
1.7.3ăuănhcăđim ca tuynăhìnhăxeăkháchăging nằm hin nay: 13
1.7.4 Kho sát xe khách ging nằm THACO: 14
CHNGă2:CăS LÝ THUYT 20
vii
2.1ăCăs lý thuyt v hìnhădángăkhíăđộng lực hc: 20
2.1.1ăĐặc tính ca lựcăkhíăđộng hc: 20
2.1.2 H s cn gió: 23
2.1.3 Những bin pháp ci thinătínhănĕngăkhíăđộng hc: 25
2.2ăCăs lý thuyt v tính thẩm m ca ngoi tht: 27
2.2.1ăMƠuăsnăxe: 28
2.2.2 Trang trí bên ngoài: 30
2.2.3 Trang thit b ngoi tht: 32
2.3ăCăs lý thuyt v tínhăanătoƠnăvƠăđộ nhn bit từ xa ca ngoi tht: 35
2.3.1 Tính an toàn ca ngoi tht: 35
2.3.2 An toàn nhn dng: 45
2.4 Tính công ngh và tính kh thi ca ngoi tht xe khách ging nằm: 46
2.4.1 Tính công ngh: 46
2.4.2 Tính kh thi: 48
2.ηăCăs lý thuyt thit k và lựa chn vt liu thit b ngoi tht: 50
CHNGă3:TÍNH TOÁN THIT K K THUT 55
3.1 Tính toán thit k hìnhădángăkhíăđộng hcăvƠăkíchăthc tuyn hình: 55
3.1.1 Tính toán thit k hìnhădángăkhíăđộng hc: 55
3.1.2 Tính toán thit k kíchăthc tuyn hình: 57
3.2 Tính toán mô phng,ăđánhăgiáăkhíăđộng hc ca tuyn hình: 57
3.3 Thit k m thut ca kt cu ngoi tht: 60
3.3.1 Thit k kính chnăgióăphíaătrc: 61
3.3.2 Thit k b trí kính chn gió bên hành khách: 62
3.3.3 Thit k b tríăgngăchiu hu và cn gtănc: 63
3.3.4 Thit k cửa chính: 64
3.3.5 Thit k cửa tài x: 65
3.3.6 Thit k npăđy khoang cha hàng: 65
3.4 Tính toán, thit k các kt cu thit b ngoi tht: 65
viii
CHNGă4:TÍNH TOÁN MÔ PHNG 72
4.1 Tính toán mô phng kimătraăkhíăđộng hc xe thit k mi: 72
4.2 Tính toán mô phng hotăđộng ngoi tht: 73
4.2.1 Mô phng cửa chính: 73
4.2.2 Mô phng np thùng xe: 73
4.2.3 Mô phng gtănc: 74
4.2.4 Mô phng bánh xe dnăhng: 74
CHNGăη:TÍNH TOÁN KIMăTRAăTệNHăNĔNGăCA XE 76
5.1 Kim tra v khíăđộng hc: 76
5.2 Kim tra v độ an toàn ca toàn bộ thân xe: 77
5.2.1 Tính toán sc kéo ca xe thit k: 77
5.2.2 Kimătraăđộ năđnh ca xe: 80
CHNGăθ:KT LUN 86
6.1 Kt lun: 86
θ.2ăHng phát trin caăđ tài: 86
TÀI LIU THAM KHO 87
ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1.1: Kiuădángăxeăkháchăging nằm 42ăchỗăthităkătrênăcăsăsatxiăxeă
THACO-KB120SE 4
Hình 1.2: So sánh các vùng xoáy xung quanh xe 5
Hình 1.3 : Mô hình gnăcánhăhngăgióădiăđuôiăxeđ gim lực cn phía sau 6
Hìnhă1.4:ăĐặt máy chuynăhng lung không khí phía sau xe 6
Hìnhă1.η:ăSăđ th hin các vùng áp sut dòng khí khác nhauca các mô hình 6
Hình 1.6: Các mu xe bus thí nghim 7
Hình 1.7: Hình dng tuyn hình caăxeăkháchăging nằm 11
Hìnhă1.8ăKíchăthc tng th xeăkháchăging nằm hin nay 12
Hình 1.9: Hình dáng mặt sau và mặtătrc caăxeăkháchăging nằm Thaco 15
Hìnhă1.10:ăHìnhădángăvƠăcácăkíchăthc dc caăxeăkháchăging nằm Thaco 16
Hình 1.11: Xe khách Thaco Mobihome HB120SSL 16
Hình 1.13: Xe khách Thaco Mobihome HB120ESL 16
Hình 1.12: Xe khách Thaco Mobihome HB120SLD 16
Hình 2.1: Hình nh mô t lựcăkhíăđộng 20
Hình 2.2: Sự luăthôngădòngăkhíăquaăbánhăxe 21
Hìnhă2.3:ăĐngăluăthôngăca dòng khí xung quanh thân xe tcăđộ ln 21
Hình 2.4: Hinătng dòng khí gây ra lực cnăkhíăđộng lên xe bus 21
Hìnhă2.η:ăĐngăđặc tính giữa tcăđộ xe và lực cn gió 23
Hình 2.6: Lch sử phát trin gim lực cnăkhíăđộng trên ô tô 24
Hìnhă2.7:ăMôăhìnhăsoăsánhăhìnhădngăkhíăđộngăhcăcaăxeăkhách 25
x
Hìnhă2.8:ăSựăthayăđiăcaăhăsăcnăgióăviăhìnhădngăvƠătcăđộăxeăkhách 25
Hình 2.9: Hình nh trang trí bên ngoài mặtătrc và hông phi ca xe 31
Hình 2.10: Hình nh trang trí bên ngoài mặt sau và hông trái ca xe 31
Hình 2.11: Kiu dáng cmăđènăđu xe khách 32
Hình 2.12: Kiu dáng cmăđènăsauăxeăkhách 32
Hình 2.13: Kiuădángăgngăchiu hu xe khách 34
Hình 2.14: Kiu dáng gtănc xe khách 34
Hình 2.15: Tm nhìn caăngiăláiăquaăgngăchiu hu 43
Hình 2.16: Mi liên h giữa công nghip ô tô và công nghip ph tr 46
Hìnhă3.1:ăHìnhădángăvƠăkíchăthc tuyn hình dc xe thit k 56
Hình 3.2: Hình dáng tuyn hình ngang ô tô thit k 56
Hình 3.3: Hình dáng tuyn hình dc ca xe hin nay 58
Hình 3.4: Kt qu mô phngăkhíăđộng hc ca hình dáng tuyn hình xe hin nay 59
Hình 3.5: Kt qu mô phngăkhíăđộng hc ca hình dáng tuyn hình xe thit k mi
60
Hìnhă3.θ:ăSăđ đánhăgiáătm nhìn ca lái xe, 1, 2 - V trí mtăngi lái xe; 3-Cột
gócătrc đu xe. 61
Hình 3.7: Kính chnăgióăphíaătrc 62
Hình 3.8: Kính chn gió bên hành khách 63
Hìnhă3.9:ăGngăchiu hu và cn gtănc 64
Hình 3.10: Cửa chính 64
Hình 3.11 : V trí cửa Tài x 65
Hình 3.12: Npăđy khoang cha hàng 65
Hình 3.13: Mô hình xe màu vàng 67
xi
Hìnhă3.14:ăMôăhìnhăxeămƠuăđ 68
Hình 3.15: Mô hình xe màu trng 69
Hình 3.16: Mô hình xe màu xanh 70
Hình 3.17: Mô hình 2D mặtătrc và mặt sau ca xe 70
Hình 3.18: Mô hình 2D hông phi và hông trái ca xe 71
Hình 4.1: Kt qu mô phngăkhíăđộng hc 72
Hình 4.2: Mô phngăđóngăm cửa 73
Hình 4.3: Mô phngăđóngăm np thùng xe 74
Hình 4.4: Mô phng hotăđộng ca gtănc 74
Hình 4.5: Mô phng bánh xe dnăhng 75
Hình 5.1: Kt qu mô phngăkhíăđộng hc mặtătrc ca xe 77
Hìnhăη.2:ăSăđ tính toán năđnh dc khi xe lên dc 81
Hinhăη.3:ăSăđ tính toán năđnh dc khi xe xung dc 82
Hìnhăη.4:ăSăđ tính toán năđnh ngang 83
xii
DANH SÁCH CÁC BNG
Bng 1.1: Kt qu thí nghim h s cn 7
Bngă2.1:ăVătríălpăđặtăcácăloiăđèn 40
Bngă2.2:ăMu,ăsălngătiăthiu,ăcngăđộăsángăvƠăchătiêuăkimătra bằngăquanăsátă
caăcácăloiăđèn: 41
Bng 2.3: S lng cửa thoát khẩn cp ti thiu 44
Bng 2.4: Các loi vt liu sử dng trên các bộ phn ca ô tô 52
Bng 3.1: Kt qu so sánh mô phngăkhíăđộng hc ca tuyn hình xe hin nay và xe
thit k mi: 60
Bng 3.2: Các tiêu chuẩnăđánhăgiáătm nhìn caăngi lái 61
Bng 5.1: Giá tr taăđộ trng tâm theo chiu cao ca xe 80
1
LI M ĐU
Cùng vi sự phát trin kinh t, nhu cuăđiăli giữa các khu vực, tnh thành ngày
càng ln. Vì vyăphngătinăgiaoăthôngăđng bộ là không th thiu trong cuộc
sng caăconăngi. Theoăđiu kinăđa hình Vit Nam và mc thu nhp caăngi
dân thì loi hình di chuyn bằngăxeăging nằm trong nhữngănĕmăgnăđơyăđangăvƠă
s đcăaăchuộn nht.Theoăđóăs lngăxeăkháchăging nằmăđangătĕngănhanh,ădoă
hn ch ca ngành công nghip ô tô VităNam,ăchaăđápăngăđc yêu cu v giá
c, xe sn xutătrongănc vn là lp ráp từ linh kin nhp khẩu,ăchaăcóăt l nội
đa hóa cao.Nhn thcăđc tm quan trng ca vnăđ nêuătrênănênăemăđƣăthựchin
đ tài nghiên cu kiu dáng, tuynăhìnhăxeăkháchăging nằm, nghiên cu v hình
dngăkhíăđộng hc và kiu dáng v ngoi thtăđ điăđn thit k mô hình 3D ca loi
xe này.
Vi sự nỗ lực ca bn thân và sự giúp đ ca thyăgiáoăhng dn PGS.TS
PHM XUÂN MAI, em tin hành thực hin đ tài nghiên cu kiu dáng, tuyn
hìnhăxeăkháchăging nằm, nghiên cu v hình dngăkhíăđộng hcăđ gim lực cn
ca không khí, gim tiêu hao nhiên liu, nghiên cu v thit k ngoi tht. Tuy
nhiên, do kin thc thực t còn hn ch và kinh nghim trong vic nghiên cu khoa
hcăchaănhiuănênăđ tài không tránh khi sai sót. Em rt mong nhnăđc sự quan
tơm,ăgiúpăđ ca thyăđ đ tƠiăđc hoàn thinăhn.ăVi vic thực hinăđ tài này
đƣăgiúpăemăcóăthêmănhiu kin thcătrongălƿnhăvựcănƠy,ăđơyăchínhălƠăhƠnhătrangăđ
em d dƠngăhnătrongăcôngăvic sau này. Em chân thành cmăn!
2
CHNGă1
TNG QUAN
1.1 Gii thiu:
Vit Namcóăđặcăthùăđa hình là tri dài từ biên gii phía nam Trung Quc dc
theo b binăphíaăđôngăcaăbánăđoăĐôngăDng,ănênăcácătuyn giao thông nội đa
ch yu bằng đng bộ, đng st,ă vƠă đng hàng không đuă theoă hng Bc-
Nam. H thngăđng bộ gm các quc lộ, tnh lộ, huyn lộ,ầăcóătng chiu dài
khong 222.000km, phn ln các tuynăđng quc lộ và tnh lộ đuăđc tri nhựa
và bê tông hóa, ch có một s ít các tuynăđng huyn lộ ti các tnh vùng sâu,
vùngăxaăđangăcònălƠăcácăconăđngă đt. Cùng vi sự tĕngătrng kinh t ca c
nc, hình thành nên các khu công nghip,ătrng hc, bnh vinầăti các thành
ph lnănhăth đôăHƠăNội, thành ph H ChíăMinh,ăBìnhăDng,ăĐngăNaiầvìă
vyăngi dân các vùng quê tp trung v đ làm vic, hc tp và sinh sngăđã và
đangătĕngănhanh.ăTheoăđóănhuăcuăđiăli giữaăcácăvùngăcũngătĕngălên,ănht là vào
dp l, dp tt. C th,ăắti bnăxeăGiápăBát,ăltăkháchăcaoăđimăđt mc từ 25.000
đnă30.000ălt khách/ngày; ti bn M Đình,ăđt mc từ 30.000ăđnă3η.000ălt
khách /ngày; ti bnăGiaăLơm,ălt khách cao nht là: 13.000 ậ 1η.000ălt khách
/ngày, lng hành khách ti các bn xe TPHCMăcaoăđim nht là từ 27-28/12 âm
lch vi khong 45.000-47.000ăkhách/ngƠy”(*).ăVi điu kinăđó nhu cu v vn ti
hành khách vi chtălng tt và giá c hp lý, boăđm an toàn, thun li, gim tai
nn giao thông và hn ch ô nhim môiătrng là yêu cuăđặtăraăchoăcácăphngă
tin vn ti.
Đápăng nhu cuăđóăloi hình vn ti hành khách bằngăxeăging nằmăđƣăvƠă
đangătr nên thu hút khách nhiu nht so vi các loiăphngătinăđng bộ khác,
bi nhữngă tínhănĕngăuă vităđiă kèmăvi nó nh:ă Cóă ging nằm, chy êm, sang
trng, tin nghi mang li sự hài lòng cho hành khách và li ích kinh t cho các nhà
kinh doanh vn ti. Vi sự raăđi caăxeăkháchăging nằm sn xutătrongănc
đánhădu sự phát trin ca ngành dch v vn tiătrongănc trong sự cnh tranh vi
3
cácăthngăhiu xe nhp khẩu khác. Tuy nhiên các muăxeăkháchăging nằmăđangă
luă hƠnhă hin nay vn còn có một s yu t chaă tht sự hài lòng viă ngi sử
dng.ăNh:ăTiêuăhaoănhiênăliu nhiu do lực cn gió ln, chiu cao ln to cm giác
mt an toàn, tính thẩm m ca ngoi thtăchaăcaoầăDoăđóăchúngăcnăđc thit k
ci to liăđ to ra mộtăphngătin giaoăthôngăđiăli tin liăhn,ăanătoƠnăhnăvƠă
hiu qu hn.
(*)
1.2 Tng quan v lĩnhăvực nghiên cu, các kt qu nghiên cu trong và ngoài
nc:
Hin nay các nghiên cu thit k mi v hìnhădángăxeăkháchăging nằm không
nhiu,ătuyăđơyălƠămộtăđ tài không mi cácănc có ngành công nghip ô tô phát
trin,ănhngă Vit Nam thì khá là mi mẻ. S dƿănhăvy là vì ngành công nghip
ô tô Vit Nam ch mi phát trin mcăđộ lp ráp là chính, còn ph thuộc nhiu
vào các hãng ô tô ln trên th gii.ăĐ tĕngăt l nộiăđa hóa ca sn phẩm ô tô cn
tp trung nhiuăhnănữaăđn khâu nghiên cu thit k, nghiên cu ch to sn phẩm
mangăthngăhiu VitNam.
1.2.1 Kt qu nghiên cuătrongănc:
Mộtăsănghiênăcu khôngănhiuăvăđătƠiănƠyăđcăthựcăhinăăcácătrngăđiă
hcămangătínhătngăhpăkinăthcăcăsăvƠăchuyênăngƠnhănh:ăắThit k ô tô kháẾh
giường nằm 42 Ếhỗ trên Ếơ sở satồi ồe THACO-KB120SE”lƠă đătƠi do Sinh viên
VĕnăThơnăVinh,ăLp:ă0ηC4B,ăKhóa:ă200η,ătrngăĐiăhc ĐĨăNNGăthựcăhin,ă
viăktăquăvăkiuădángănhăă(hình 1.1).
4
Hình 1.1: Kiuădángăxeăkháchăging nằm 42ăchỗăthităkătrênăcăsăsatxiăxeă
THACO-KB120SE
1.2.2 Kt qu nghiên cu ngoài nc:
Một s nghiên cu v hìnhădángăkhíăđộng hc:
Nhiu công trình nghiên cuăđƣăđc báo cáo trong các tài liu v khíăđộng hc
caăphngătinăđng bộ. Tuy nhiên, hn ch công b đi vi các nghiên cu khí
động hc ca xe ti hng nặng và xe khách.
Trong thí nghim ca Saltzman và Meyer [4], nghiên cu v gim lực cn
khíăđộng hc ca xe ti và xe bus cho thy bằngăcáchăđiu chnh bên ngoài vi thit
k bo tròn góc ngang và dc,ălƠmătrnănhnăbênădi thân xe và mộtăcáiăcánhălt
gió, h s cn có th gimăđn 0,242.
Callen và cộng sự [6] trong thí nghim h phát hin ra khi loi b các kính
chiu hu s làm gim lực cn khí ca chic xe xung 4,5%. Nghiên cu này khng
đnh các khong h trong thân xe s tách dòng chy và tun hoàn dòng khí.
Các nghiên cu ca Gilhaus [7] tpătrungăvƠoăđiu chnh các bán kính mép
phíaătrc. Một bán kính cnhăphíaătrc tiăuălƠă1η0ămmăđƣăđc báo cáo trong
nghiên cuănƠy,ăvƠăkhiătĕngăbánăkínhănƠyălênăítăcóănhăhng nhtăđn h s lực cn
5
ca xe. Ngoài ra không thông gió các khoang bên trong xe s gim h s cn xung
5%.
Theo kt qu nghiên cu xe khách liên tnh [1],thực hin nghiên cu v các
thông s khíăđộng hcănh,ădòngăchy tách và các khu vực gim áp, phân phi áp
lực xung quanh khung xe, h s cn gió và sự cn gió ca các bộ phn bên ngoài
đn h s cn tng th ca xe (hình 1.2).
Vùng áp sut thpă phíaă sauă xeă đƣă
đc nhìn thy lan ra một khu vực rộng
lnăhnăsoăsánh giữa hai mô hình. dòng
chy ca không khí b đèă nénă li to
vùng xoáy hình thành phía sau và
những dòng xoáyă đc nhìn thy di
chuyn v phía mặtăđt.
Kt lunăđc rút ra từ nghiên cu này:
•ăXeăkháchăliênătnh sàn cao hinănayăđc sửaăđi thành sàn thp, gim chiu cao
xe s gimăđángăk lực cnăkhíăđộng hc.
•ăH s cn là 0,53 (môăhìnhăbênădi) gim 0,29 so vi mô hình phía trên (hình
1.2).
Theo nghiên cu v sự cn do lcăxoáyăphíaăđuôiăxeă[2].ăLực cnăkhíăđộng
hc ca một chică xeă thngă mi là yu t chính gây ra tiêu hao nhiên liu, nó
chimă đnă ă θ0%ă lng nhiên liu tiêu th caă xeă trongă điu kin vn hành c
th.Phngăphápăchungăca vic gim lực cn phía sau là thit k đuôiăxeăcóăhìnhă
dngăđuôiăthuyn và bo tròn các cnhăphíaăsauăvƠăchoăđnănayăđóălƠăcácăphngă
phápăđc coi là hiu qu nht.
Huchoă [9]ă đ cpă đn mộtă phngă phápă khácă đ gim cn phía sau vi
nguyênălỦăcăbnăđc mô t trong (hình 1.3)ăvƠătrênăcăs đóălung không khí từ
các mặt (hoặcă trongă trng hpă nƠyă lƠă bênă di) ca chic xe là dòng khí chy
thng ti khu vựcăphíaăsauăđuôiăxeăđ phc hi sự gim áp ca khu vcănƠyăđ làm
gim lực cnăkhíăđộng hc lên xe.
Hình 1.2: So sánh các vùng xoáy
xung quanh xe
6
Hình 1.4:ăĐặt máy chuynăhng
lung không khí phía sau xe
Mộtă phngă phápă khác đc thử nghimă đ gim cn phía sau [3] là lp
thêm qut to xoáy lc vào phía sau (hình 1.4)khiăđóădòngăkhíăđcăđẩy vào vùng b
gimăápăđ gim lực cn.
Nghiên cu v gim h scnă[11],thayăđiăđc thực hin phíaătrc và
cui phía sau xe (hình 1.5)
Hình 1.5:ăSăđ th hin các vùng áp sut dòng khí khác nhau
ca các mô hình
Hình 1.3 : Mô hình gnăcánhăhngăgióădiăđuôiăxe
đ gim lực cn phía sau
7
Kt qu nghiên cu cho thy có mộtălng ln khu vực dòng khí b dn nén
phíaătrc ca xe và khu vực dòng khí b gimăápăđc nhìn thy mặt sau ca xe
(hình 1.5).Nghiên cu này cho thy kh nĕngăci thin hiu sutăkhíăđộng hc ca
các hình dáng hình hc khác nhau ca một xe bus ch khách. NhữngătínhănĕngănƠyă
đóngăgópăvƠoăvic gim h s cn Cd, nhăhngăđn tiêu th nhiên liu.
Nghiên cu v hìnhădángăkhíăđộng hc [8]. Vi mô hình thử nghim là bn
muăxeăbusăkhácănhau,ăđ tiăuăhóaăsự góp phn ca mỗiăthayăđi v lực cn, mô
hìnhăxeăđuătiênălƠăxeăbusăđangăhotăđộng hin nay hin có. Xe th hai gim dn
vƠoăphíaăsauăđ hng dòng khí chy hpălỦăhn.ăXeăth ba có hình dngăkhíăđộng
hcăphíaătrc viăhngăgióăphíaădi và phn còn li là gingănhăcaăxeăđu
tiên. Xe th tăcóăhìnhădngăkhíăđộng hcăphíaătrcănhăxeăth 3 và mui xe gim
dn v phíaăsauăđc th hin trong(hình 1.6).
Bng 1.1: Kt qu thí nghim h s cn.
Mu xe
H s cn thí nghim ( 100Km/gi)
1
0.7400
2
0.7022
3
0.6970
4
0.5662
1.3 Mcăđíchăcaăđ tài:
Nghiên cu v hình dngăkhíăđộng hc:
Mc tiêu quan trng nht ca vic nghiên cu này là gim lực cnăkhíăđộng hc,
đ tit kimănĕngălng vi mcăđích bo v môiătrng toàn cu, gim tiêu th
nhiên liu. Trong phát trin thân xe, gim lực cnăkhíăđộng hcălƠăđiu cn thităđ
Hình 1.6: Các mu xe bus thí nghim
8
ci thin gim tiêu th nhiên liu và hiu sutăxe,ăvƠăhìnhădángăkhíăđộng hcăcũngă
th hin tính hp dn v mặt thẩm m, nó s đóngăgópănhiu vào vicătĕngăcôngăsut
ca xe. Gim lực cnăkhíăđộng hc caăxeăđng dài là tham gia gimăđángăk v
tngănĕngălng tiêu th caă xeăvƠăđóălƠă một thách thcăđ tiăuăhóaătit kim
nhiên liu.
Nghiên cu v kiu dáng và tính thẩm m:
Din tích thit k phíaătrc caăxeăkháchăđc quytăđnh bi không gian tng
th ca xe. Giá tr h s cnăđcăxácăđnh bi hình dng ca chic xe. Hai yu t
này nhăhngăđn phong cách ngoi tht ca chic xe. Kiu dáng bên ngoài hay
phong cách ngoi tht ca chic xe (thẩm m) là yu t rt quan trng, thực t cho
thy rằng chính kiu dáng ca chicăxeăđƣăthuăhútăkháchăhƠng.
Xe khách liên tnhăging nằm hotăđộng hin nay có thit k ngoi tht khá
sang trngăvƠăđng cp. Các phn chính góp phn to nên kiu dáng bên ngoài ca
một xe khách liên tnh là kính chn gió, cnăphíaătrc,ăđènăpha,ăcn gtăncăma,ă
cửa s bên, cửa hành khách, cửa caă ngiă điu khin, khoang hành lý, khoang
độngăc,ăđènăbáoăhƣm,ăli tn nhitầkhoangăhƠnhălỦăđc thit k bênădi sàn
xe cửa hm m từ c hai bên ca xe. Kho sát kiu dáng, tuyn hình ca xe khách
ging nằm hin nay trongăvƠăngoƠiănc và xu hng thit k loi xe này trong
tngălai,ătừ đóătìmăraăỦătngăhayăđ thit k muăxeăkháchăging nằm mi, hp
thiătrang,ăđm bo yêu cu k thut. Thực hin mc tiêu phát trin ngành công
nghipăôătôătrongănc.
Kiu dáng xe sang trng, thanh lch to cho hành khách một chuynăđiăduălch
đng dài thoiămái.ăĐ đtăđc sự sang trng, ngoi tht xe cnăđc thit k vi
tính thẩm m cao,ănhngăcn phiăđnăgin, không cu kỳ, phc tp.
Cn nghiên cu tính thẩm m ca ngoi tht các mặt: Mặtăđu, mặt đuôi,ăhôngă
trái, hông phi, mui và gm xe.
9
Nghiên cu v b trí chung ca ngoi tht:
Các b tríănhăcửa chính, cửa s,ăgngăchiu hu, gtănc,ăđènăchiu sáng,
đènătínăhiu, logo, tay nm cửa và các thit b ph khácầăcn có thit k v trí
hp lý nhtăđ phát huy chcănĕngăca mỗi thit b là tiăuănht.
Nghiên cu v độ nhn bit:Độ nhn bit từ xa,ă độ nhn bit trong môi
trngă maă gió,ă sngă mù,ă trongă môiă trng thiu ánh sáng, lúc sáng sm hay
chiu ti. Nghiên cu v mƠuăsn,ătrangătrí,ăthit b phát sáng, phnăquanăđ d dàng
nhn bit xe từ xa, phân bit vi các mu xe khác là một vnăđ quan trng trong
vic xây dựngăthngăhiuăxe,ăđm bo an toàn giao thông, gimănguyăcătaiănn do
va chm.
Nghiên cu v tính an toàn ca ngoi tht:Một s h thng, chi tit to thành
mộtă nguyă că đi vi sự an toàn caă ngiă điă bộ vƠă ngiă điă đng khác trong
trng hp khi có va chm. Cn nghiên cuă đn sự an toàn caă ngiă điă bộ và
ngiăđiăđng khác có th do các chi tit ca ngoi tht gây ra. Thng kê tai nn
giao thông cho thy một t l đángăk thngăvongăliênăquanăđnăngiăđiăbộ và
ngiăđiăxeăđp b thngădoătip xúc vi mộtăphngătin di chuynăvƠăđặc bit là
các cuătrúcăphíaătrc ca xe ô tô ch khách[7].Doăđóăcn nghiên cuăđn vnăđ
an toàn ca thit b ngoi tht ca xe.
Từ các mc tiêu nghiên cuătrên,ătaăđiăđn mc tiêu chính là nghiên cu thit k
ci tin hình dng tuyn hình caăxeăkháchăging nằmătrênăcăs chassis ca xe
THACO-KB120SE nhằm gim lực cnăgióăđ gim tiêu hao nhiên liu và nghiên
cu thit k li kt cu thit b ngoi tht theo hình dng tuyn hình mi có tính
thẩm m vƠăđộ sang trng cao.
1.4Nhim v và gii hn caăđ tài:
Nhim v:
Hu ht các mu xe khách hin nay có mặtă trc ca nó phng có sc cn
không khí rt ln,ădoăđóălực kéo rt cao và sự năđnhăcũngărt thp vi tcăđộ cao.
Đ khc phc những vnăđ này, v mặtăhìnhădángăkhíăđộng hc ta cn thit k li
hình dáng mặtătrc, gim dn vào cuiăphíaăsauăđ cung cp dòng chy sp xp
10
hpălỦăhn,ăđng thi thit k tĕngăsự trnănhn ca thân xe, gmăxeăđ tiăuăhóaă
lực cnăkhíăđộng hc, gim tiêu hao nhiên liu ca xe.
- Nghiên cu v hình dng tuyn hình ngan, tuyn hình dc có hình dáng khí
động hc tiăuăcaăxeăkháchăging nằm.
- Nghiên cu v các thit k v ngoi tht: Tìm hiu tng quan bên ngoài ca
xe, cách b tríăđèn,ăkính,ăcửa, npăthùngăxe,ăgngăchiu hu, gtănc, logo xe, tên
côngătyăkinhădoanh,ầ
- Nghiên cu v trang trí ngoi tht ca xe v mƠuăsn,ăthit k qung cáo, ánh
sáng trang trí, v trí k bin s xe hai bên hông
- Nghiên cu v tính thẩm m vƠăđộ an toàn ca ngoi tht.
Gii hn:
Đ tài gii hn ch nghiên cu v thit k kiu dáng tuyn hình, kt cu và thit
b ngoi thtăxeăkháchăging nằm và tính hiu qu, tính kh thi ca nó,ăkhôngăđiă
sâu vào các thit k nội tht, các h thng khác caăxe,ăkhôngăđiăxơuăvƠoăcácătínhă
toán v độ bn kt cu khung xe.
1.5Phngăphápănghiênăcu:
- Phngăphápăthuăthp:ăThuăthpătƠiăliuătừăcácănghiênăcuăcaăcácăncătrênă
thăgiiăliênăquanăđnăvnăđăđangănghiênăcu,ăkhoăsátăsăliuăcácănghiênăcuăvă
xe khách gingănằm,ănhăvănhuăcuăsửădng,ătínhăkhădng,ătínhăanătoƠnầătừăđóă
cóăhngănghiênăcuăcnăthităchoăcácăngădng.
- Phngă phápă kă thừa:ă Kă thừaă nhữngă ktă quă nghiênă cuă hină tiă đă cóă
hngănghiênăcuăphùăhpătipătheo,ăphcăvăchoămcăđíchăphátătrinătiăuăcaă
khoaăhcăkăthut.
- Phngăphápăphơnătích,ăsoăsánh:ăTipăcnăphngăthcăthităkăsnăxutăcaă
cácăhƣngăkhácănhau,ătìmăraăphngăphápătiăuătrongănghiênăcu,ăthităkăvƠăđiăđnă
chătoăthƠnhăcông.
- Phngăphápăkhoăsátăđiuătraăhinătrng:ăĐiuătraăhinătrngăthựcătăvăxeă
kháchăgingănằm,ăđánhăgiáăcácăuănhcăđimăhinătiăđănghiênăcuăkhcăphcă
vƠăphátătrinătiău.
11
1.6 Ý nghĩa khoa hc :
Sauăkhiăphơnătích,ăxácăđnh tt c cácătínhănĕngăvƠăphiăđc kt hp vi hình
dángăkhíăđộng hc hiu qu,ăđiăđn thit k xeăkháchăging nằm thân thin vi
ngi sử dng. K thut thit k sn phẩm cui cùng phiăđc bt ngun từ tt c
các nghiên cuăvƠăphơnătíchăđc thực hinăchoăđn nay.
- Nghiên cuăđánhăgiáăkiu dáng và tuynăhìnhăxeăkháchăging nằmăđangăluă
hành từ đóătìmăraămu xe mi kiu dáng hinăđi,ăcóăhìnhădángăkhíăđộng hc tiău,ă
hỗ tr cho khâu thit k hoàn chnh.
- Góp phn hoàn thin công tác thit k và sn xutăxeăkháchăging nằm nội
đa Vit Nam.
- Nghiên cu phát trin sn phẩmăcăkhíătrngăđimăđcănhƠănc quan tâm và
đuăt,ăđápăng nhu cu cp thit ca nhu cu ô tô nộiăđa.
1.7 Kho sát hình dáng, tuyn hình, kt cu ngoi tht và các h thng thit b
ngoi tht liên quan caăxeăkháchăging nằm:
1.7.1ăĐnhănghĩaătuynăhìnhăxeăkháchăging nằm:
Tuyn hình xe khách là hình dngă đng ct mô t hình dáng hình hc bên
ngoài caăxeăvƠăđc xây dựng trên ba hình chiuăcăbn (Hình 1.7). Sử dng h
thng ba mặt phng to độ vuông góc ln nhau gm:
Hình 1.7:Hình dng tuyn hình ca xe khách ging nằm
12
- Mặt phngăđi xng dc giữa,ăchiaăđôiăchiu rộng ca xe.
- Mặt phngăđi xng ngang vuông góc vi mặt phngăđi xng dcăvƠăchiaăđôiă
chiu dài ca xe.
- Mặt phng ngang là mặt phng nằm ngang vuông góc vi hai mặt phng trên
vƠăđiăquaăsƠnăthùngăxe.
Bằng cách dùng hàng lot mặt ct song song vi ba mặt phng to độ trên, ln
lt ta có giao tuyn ca các mặt phng này vi v xeălƠăcácăđng ct dc,ăđng
ct ngang theo chiuădƠiăvƠăđng ct ngang song song vi sàn xe. Các giao tuyn
này chính là hình dáng tuyn hình caăxe,ătngăngăđc chia thành tuyn hình
dc và tuyn hình ngang. Trên bn v tuyn hình biu din hình dáng v bao ba
dng hình chiu: Hình chiuăđng, hình chiu bằng và hình chiu cnh. Ba dng
hình chiu ca bn v tuyn hình là tài liu thit k căbn, nó th hin các kích
thc tng th,ăđcădùngăđ tínhătoánăcácătínhănĕngăcaăxe,ăđ lpăsăđ b trí
chung,ăđ kim tra vic lp ráp các tm tôn, kính bao ngoài khi lp ráp xe.
Cóăhaiăphngăphápăxơyădựng tuynăhìnhăxeăđóălƠăxơyădựng tuyn hình theo xe
mu và tự xây dựng miăhoƠnătoƠn.ăThôngăthng khi xây dựng tuynăhìnhăngi ta
thng dựa vào những tuyn hình có sn và sửa chữa các thông s theo mcăđíchă
thit k.ăPhngăphápănƠyăcóăuăđim là các tuyn hình ca xe có snăthìăđƣăđc
sn xut và đaă vƠoă hotă động thực t kim nghimă khiă đóă choă taă thyă cácă u,ă
nhcăđim ca nó mà ta có th chnh sửa khi thit k mi.
1.7.2ăĐánhăgiáăv hình dáng tuynăhìnhăxeăkháchăging nằm hin nay:
Các muăxeăkháchăging nằm hin nay
caăcácă hƣngăđcăuătiên thit k v ngoi
hình ca xe và b qua những khía cnh khí
động hc.
Xe khách có nhiu hình dng,ă trongă đóă
dng kiu toa tàu (hình 1.8) là ph binăhnăc.
Vì dng này có h s li dng din tích cao
nht
(1)
và các ch tiêu sử dng v độ bn cao.
Hình 1.8 Kíchăthc tng th xe
kháchăging nằm hin nay
13
(1) H s li dng din tích: =ă
F
1
F
2
Trongă đóă F
1
lƠă dină tíchă sƠnă xe;ă F
2
lƠă dină tíchă baoă ngoƠiă theoă hìnhă chiuă
bằng.Mộtă trongă nhữngă thită kă chungă caă xeă kháchă tcă độă caoă hotă độngă trongă
ngành công nghipăgiaoăthôngăcôngăcộngăăVităNam,ăHƠnăQuc,ăTrungăQucầă
hinănayăđcăthităkăviăthôngăsăkíchăthcătngăthănhă(hìnhă1.8).
Góc chnăgióă()ă(Hìnhă1.8) là khong 76
o
và t l giữa chiu cao và chiu rộng
là 1.406 .
1.7.3ăuănhcăđim ca tuyn hìnhăxeăkháchăging nằm hin nay:
uăđim:
- Tuyn hình xe có dng hình hộp, không có nhiuăđng cong phc tp nên
vic sn xut ch to khung v đnăgin.
- Không gian khoang hành khách rộng, giúp cho vic b tríăging nằm thành
hai tng thun tinăhn.
- Khoang cha hàng rộng, tách bit vi khoang hành khách có th chaăđc
lng hàng ln,ăngĕnăkhôngăchoămùiăhôiătừ hàng hóa vào khoang hành khách, phù
hp vi nhu cu ca hành khách VităNamăvƠăcácăncăĐôngăNamăÁ.ă
Nhcăđim:
Nhăđƣăđ cp phn trc,ăđ gim h s cn bằng cách thit k hình dáng
thích hp ca bên ngoài và gim din tích cn chính dinăphíaătrc ca xe là hai
lựa chn kh thiăđ gim lực cnăkhíăđộng hc ca xe.
Đ gim din tích cn chính din ta ch có th gim chiu cao ca xe và h thp
sàn xe. Xe vi sàn thp ch thích hp hotăđộng vn chuynăngi trong các khu
vựcăđôăth, vi xe khách liên tnh, hotăđộng ngoi thành thì khong sáng gm xe
thích hp là không nh hnă3η0ămmă[9].ăNhăvy khi gim chiu cao tng th ca
xe thì chiu cao ca khoang hành khách và khoang hành lý s gim xung.
Theo các nhà sn xut xe khách [12] tit lộ rằngăxeăkháchăđngădƠiăthngăítă
sử dng khung gm sàn thp,ăvìăcácălỦădoăđc lităkêădiăđơy:
- Gim không gian khoang hành lý.
14
- Vòm bánh xe ln làm gim s lng chỗ ngi.
- Chia din tích sàn thành hai tng.
- Ít không gian cho các thùng nhiên liu, không thích hp viăxeă đng dài,
công sut ln.
- Khoangăđộngăcănh,ăkhóăkhĕnăchoăvic boădng sửa chữa.
- Xe có gm cao s thoi mái hnăchoăhƠnhăkhách.
- V mặt tâm lý miăngi thích ngi sƠnăcaoăhnălƠăsƠnăthp.
- Hu ht tuynă hìnhă xeă ging nằm hină nayă đc thit k dựaă trênă că s
chassis ca xe gh ngi, mà yêu cu phiăđ chiuăcaoătrongăkhoangăhƠnhăkháchăđ
b tríăging hai tng, vì th t l giửa chiu cao và chiu ngang caăxeătĕngălênăsoă
vi xe gh ngi cùng h thng chassis gây ra các vnăđ sau:
+ Trng tâm ca xe cao, xe gimăđộ năđnh ngang nên d b lt khi vào cua có
bán kính nh, php h xâu, hay vt cn cao vi tcăđộ ln.
+ Trngălng khung xe lnălƠmătĕngăti trng tác dng lên chassis.
- Chiu cao khung xe lnălƠmătĕngăsự lc ngang caăxeăkhiăđiăvƠoăđng xu,
gây cm giác không thoi mái cho hành khách nằm tng trên.
- Độ cng ca khung xe phíaăđuăxeăvƠăđuôiăxeăchaăđ lnăđ chng li sự
bin dng khung xe nhằm bo v tài x và hành khách dƣyăging sau cùng khi
xy ra tai nn va chm.
- Din tích cn gió chính din và góc cnăgióă()ăln nên lực cn gió ln gây
tiêu hao nhiên liu nhiu.
- Doăđộngăcăđặt phía sau trên khung xe nên ting nădoăđộngăcăgơyăraălană
truynătheoăkhungăxeăđiăkhp thân xe gây ra ting n khó chu bên trong.
1.7.4 Khoăsátăxeăkháchăging nằm THACO:
Xeă kháchă gingă nằmă Thacoă Mobihomeă cóă kiuă dángă mi,ăđcă nghiênă cuă
thităkăkălngăvăkíchăthc,ăviăchiuăcaoătngăthăthp,ătrngătơmăxeăđcăhă
thpăhnăsoăviăcácădòngăxeăkháchăging nằmăkhác,ănhăđó,ăhnăchăđcăscăcnă
caăgióătrongăquáătrìnhăvnăhƠnh.ăVìăvy,ăxeăcóăkhănĕngăvnăhƠnhănăđnhăhn.ăViă
chiuăcaoătngăthăthp,ătrngălngăbnăthơnăcaăxeăđcăgimăthiu,ănhăđóăsătită
15
kimăphnălnănhiênăliu,ăgimăchiăphíăvnăhƠnhăchoădoanhănghip.ăBênăcnhăđó,ă
body,ăkhungăxngăđcănghiênăcuăthităkăkhoaăhcănênăhmăhƠnhălỦăcóăscăchaă
lnă(viă3ăkhoangăđuănhau,ăthătíchăhnă9,3m
3
),ăđápăngănhuăcuăvnăchuynăcaă
nhƠăxe.Cácăchiătităngoiăthtăxeăcũngăđcăthităkăstănétă,ăđemăliăchoăxeădángăvẻă
hinăđi,ătinănghi.
Hình dáng, tuyn hình:
Nhìn chung tuyn hình caăxeăkháchăging nằm Thaco không khác nhiu vi
các hãngăxeăkháchăging nằm khác, có dng hình hộp kéo dài từ trc ra sau, các
góc giao giữa mui xe vi mng trái và mng phiăđc bo tròn. PhnăđuăvƠăđuôiăxeă
chaăcóăhìnhădángăkhíăđộng hc tiău,ăt l giữaăkíchăthc chiu cao/chiu ngang
ca xe ln (1,4 ậ 1,6), một s thông s nhă(hìnhă1.9,và hình 1.10).
Hình 1.9: Hình dáng mặt sau và mặtătrc ca xe khách
ging nằm Thaco
16
Đánhăgiáăvăngoiătht:
Hình 1.12: Xe khách Thaco
Mobihome HB120SLD
Hình 1.10: Hình dáng vƠăcácăkíchăthc dc caăxeăkháchăging nằm Thaco
Hình 1.11: Xe khách Thaco
Mobihome HB120SSL
Hình 1.13: Xe khách Thaco
Mobihome HB120ESL
17
Nhìn chung các thit k ngoi tht ca các phiên bnăxeăkháchăging nằm ca
Thaco (Mobihome TB120SSL, Mobihome HB120SLD, Mobihome HB120ESL),
hin nay không khác nhau nhiu giữa các muăxeăđc lpărápătrongănc và các
mu xe khác đc nhp khẩu từ nc ngoài, mang vẻ sang trng, tin nghi, hin
đi Kiu dáng bên ngoài ca xe gm các phn chính là kính chn gió, cnătrc,
đènăpha,ăcácăđènăbáo,ăcn gtăncăma,ăcửa s bên, cửa ra vào hành khách, cửa
bên tài x,ăkhôngăgianăhƠnhălỦ,ăkhôngăgianăđộngăc,ăbin s,ầTrongăhu ht các
thit k xe khách hin ti, cửa hành khách nằm phíaătrc ca xe.
Viăcácăđặcăđimănhăsau:
- ĐènăchiuăsángăvƠăđènătínăhiu: Cmăđènăpha,ăđènăct,ăđènăkíchăthc,ăđènătínă
hiu,ăđènăsngămùăđc b trí thành một cm haiăbênăphíaătrc xe.
- Cmăđènăbáoăphanh,ăbáoăr,ăbáoăkíchăthc phía sau cũngăđc thit k thành
cmăthng là theo chiu dc và b tríăsátămépăphíaăsauăxe.ăNgoƠiăraăđènăbáoăr còn
đc gn trên cửa chính và dc theo hai bên np hm cha hàng ca xe mỗi bên từ
haiăđn bnăđèn.
- Gtănc caăxeăkháchăging nằm có hai kiu thit k chính v v trí dừng
khi không hotăđộng là v tríăđng thng hoặc nằm ngang phíaădi kính chn gió
phíaătrc .
- Logo ca nhà sn xut có hai v tríăđc gnăđóălƠă giữaăphíaătrc và phía
sau xe.
- Gngăchiu hu caăxeăđc b trí đi xng hai bên phía trên ca kính chn
gióătrc và dăraă ngoƠiătheoă chiu ngang ca xe một khong bằng b rộng ca
gng.
- Tên caănhƠăkinhădoanhăxeăkháchăging nằm hin kính chnăgióăphíaătrc
(thng là bằngăđènăled)ăvƠăphíaăsauăxe.ăNgoƠiăraăcònăđc b trí dc theo hai bên
xe.
- Khác vi xe khách gh ngi,ăxeăging nằm có hai tngăging nên kính che
haiăbênăđc chia thành hai hàng,ăđc thit k chiuăcaoătngăng vi tm nhìn
ca hành khách ra bên ngoài mỗiăging.
18
- MƠuăsnăxeăthìărtăđaădng, có th đc thit k theo yêu cu ca khách hàng.
Có th ch có một màu duy nht trên một chică xe,ănhngă cũngă cóăxeă thìă có rt
nhiu màu to ra hình nh riêng cho một hãng kinh doanh.
Kt lun:
Nhìn chung mu xeăkháchăging nằm THACO-KB120SE có dng hình hộp
kéo dài từ trc ra sau, các góc giao giữa mui xe vi mng trái và mng phiăđc
bo tròn. PhnăđuăvƠăđuôiăxeăchaăcóăhìnhădángăkhíăđộng hc tiău,ăh s cn gió
ln nên lực cn gió ln gây tiêu hao nhiên liu nhiu. Trng tâm ca xe cao, xe
gimăđộ năđnh ngan nên d b lt khi vào cua có bán kính nh, php h xâu, hay
vt cn cao khiăđi tcăđộ ln. Tính thẩm m ca ngoi thtăchaăcao.
Ta cn nghiên cu thit k ci to:
V mặtăhìnhădángăkhíăđộng hc ta cn thit k li hình dáng tuyn hình phn
đu và phnăđuôiăxeăsaoăchoădòng chy không khí sp xp hpălỦăhn,ăđng thi
thit k tĕngăsự trnănhn ca thân xe, gm xeăđ tiăuăhóaălực cnăkhíăđộng hc,
gim tiêu hao nhiên liu ca xe.
- Nghiên cu v các thit k v ngoi tht: Thit k li các kt cu thit b ngoi
tht ca xe, nh b tríăđèn,ăkính,ăcửa, npăthùngăxe,ăgngăchiu hu, gtănc, logo
xe, tên công tyăkinhădoanh,ầ
- Nghiên cu v trang trí ngoi tht ca xe v mƠuăsn,ăthit k qung cáo, ánh
sáng trang trí, v trí k bin s xe hai bên hông
- Nghiên cu thit k v tính thẩm m vƠăđộ an toàn ca ngoi tht.
Các thit k ca mô hình xe mi dựa trên các thông s căbnca chassisxe
khách ging nằm THACO-KB120SE, nên ch có nhân t hìnhădángăthayăđi làm
cho h s cnăkhíăđộng hcăthayăđi, ngunăđộng lực và h thng truyn lực không
thayăđi.vi các thông s nh sau:
- Công sut cựcăđi: P
n
emax = 257 [KW] s vòng quay: n
n
= 2200 [V/ ph]
- Mô men cựcăđi: M
M
emax = 1400 [N.m] s vòng quay: n
M
= 1400 [V/ ph]
- T s truyn hộp s:
i
h1
= 6,341; i
h2
=4,277; i
h3
=2,434; i
h4
= 1,503; i
h5
=1,000; i
h6
=0,684