Bài tiểu luận đề tài thiết kế bố trí chung xe khách 29 chỗ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA SAU ĐẠI HỌC

MÔN HỌC
CƠ SỞ THIẾT KẾ Ô TÔ

TIỂU LUẬN
THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG
XE KHÁCH 29 CHỖ
GVHD: TS. NGUYỄN LÊ DUY KHẢI
HVTH: NGUYỄN VĂN MINH
Khóa học: 2014 – 2016
Lớp: KTCK-K22 (CN: Cơ khí động lực)

Đồng Nai – 8/2015


LỜI CÁM ƠN
Trong thời gian học tập môn học “ Cơ sở thiết kế ô tô ”, em xin chân thành
cảm ơn qúy Thầy, Cô trong khoa sau Đại học trường Đại học Lâm Nghiệp. Đặc
biệt xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến Thầy trực tiếp giảng dạy chúng em
môn học này: TS. Nguyễn Lê Duy Khải. Xin chân thành cảm ơn Thầy đã nhiệt
tình giảng dạy trong những ngày qua để trang bị cho em những vốn kiến thức vô
cùng quý giá giúp em hoàn thành được môn học.
Mặc dù đã luôn cố gắng tiếp thu và học hỏi đồng thời cố gắng nghiên cứu
để hoàn thành tiểu luận cho môn học. Nhưng với khả năng còn hạn chế về mặt
kiến thức và cả kinh nghiệm thực tế cho nên bài tiểu luận của em cũng không
tránh khỏi nhiều thiếu xót. Kính mong được sự chỉ dẫn của Qúy Thầy cùng các
anh, chị đồng nghiệp để bài tiểu luận môn học này của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Trảng Bom, ngày 27 tháng 08 năm 2015

Học viên thực hiện

Nguyễn Văn Minh

1


Lời nói đầu
Do tình hình phát triển kinh tế nhanh, do nhu cầu vận chuyển hành khách
ngày càng một tăng, xe chở khách cỡ nhỏ ngày càng thích hợp với các tuyến
đường ngắn, trung bình và nội ngoại tỉnh. Vì vậy để có thêm phương tiện phục vụ
các yêu cầu đa dạng đó của nghành vận tải ôtô thì nhu cầu thiết kế các loại xe
khách là việc cấp thiết. Trên cơ sở tìm hiểu thị trường và yêu cầu của khách hàng
thì việc chế tạo xe khách 29 chỗ ngồi có nhu cầu rất cao. Tuy nhiên do trình độ kĩ
thuật còn hạn chế nên việc chế tạo hoàn chỉnh một chiếc xe là việc rất khó khăn
ở nước ta hiện nay.
Ngoài ra do đất nước còn khó khăn, nhân dân ta còn nghèo nên việc nhập
các loại xe mới đắt tiền như: HUYN DAI, HINO, MISUBUSHI…còn rất ít. Vì
vậy hầu hết các đơn vị vận tải trong nước thường nhập các tổng thành sắt xi tải về
đóng mới thành xe khách.
Vì vậy nên em xin chọn bài tiểu luận là: Thiết kế chung ô tô khách 29 chỗ
ngồi, sử dụng sắt xi ô tô cơ sở HYUN DAI COUNTY LONG BODY NB
A3BA52.
Việc thiết kế trên phải giữ nguyên toàn bộ động cơ, hệ thống truyền động
và các cơ cấu điều khiển của sắt xi ô tô như: Sắt xi, động cơ, hộp số, các đăng,
trục trước, cầu sau, các hệ thống phanh, treo, lái.

2

THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA XE KHÁCH 29 CHỖ
Stt

Nội dung

Đơn vị

Sắt xi ô tô khách

Ô tô khách 29
chỗ thiết kế

HUYN DAI
COUNTY
Thông tin chung
LONG BODY
NB A3BA52
Tải trọng và số chỗ ngồi (theo TCVN 7271-2003)
1.
1.1

Loại phương tiện

1.2

Nhãn hiệu (Bus)

Số người cho phép
chở (cả lái)
1.4 Trọng lượng bản

thân:
1.4.1 Phân bố lên trục
trước:
1.4.2 Phân bố lên trục sau:
1.3

Trọng lượng toàn
bộ của ôtô
1.5.1 Phân bố lên trục
trước
1.5.2 Phân bố lên trục sau
1.5

2.

Ô tô khách
COUNTY HM
K29A
Người

29

kG

2060

4160

kG

1205

2130

kG

855

2030

kG

6670

6190

kG

2570

2490

kG

4100

3700

Động cơ và nhiên liệu sử dụng

2.1

Kiểu loại động cơ

2.2

Loại nhiên liệu
phương thức làm
mát

2.3

Dung tích xi lanh

2.4

Tỉ số nén

2.5

Đường kính xi lanh x
đường kính pittông

2.6

Công suất động cơ

ĐÔNG CƠ D4DD 04 kỳ, có tuốc bô
tăng áp, 4 xi lanh thẳng hàng, làm mát
khí nạp

Diesel làm mát bằng nước
Cm3

3970
17.5:1

Mm

115x104

Kw/vp

103/2800
3


2.7
2.8
2.9
2.10
3.
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5

Mômen xoắn lớn Nm/[kG
nhất
m]/vp

373(38)/1600

Phương thức cung
cấp nhiên liệu
Vị trí bố trí động cơ
trên khung xe

Bơm cao áp
Phía trước
Đáp ứng mức Euro II

Khí thải

Thông số kích thước xe (Theo 22 TCN 307 – 03)
Công thức bánh xe
(FWD)
Kích thước bao:
DàixRộngxCao
( LxBxH )
Chiều dài cơ sở L0
Vệt bánh xe: trước
/sau
Vệt bánh xe phía
ngoài

axb

4x2

4x2

mm

7028x1873x1595

7080x2060x2740

mm

4085

4085

mm

1705/1495

1705/1495

mm

1700

3.6

Chiều dài đầu xe L1

mm

1173

1195

3.7

Chiều dài đuôi xe L2

mm

1770

1800

3.8

Khoảng sáng gầm xe

mm

195

195

3.9

Góc thoát trước/sau
α1 /α2

độ

23/13

21/13

4.

Thông số về tính năng chuyển động

4.1

Vận tốc lớn nhất

4.2

4.3

4.4

Độ dốc lớn nhất xe
vượt được
Thời gian tăng tốc
của xe từ lúc khởi
hành đến khi đi hết
quãng đường 200 m
Góc ổn định tĩnh
ngang khi không tải

Km/h

98

%

39.70

s

21.39

Độ

39.73

4


4.5

4.6
4.7
4.8

Tần số dao động của
phần được treo Lần/phút
trước/sau( đầy tải)
Quãng đường phanh
m
của xe ở tốc độ 30
km/h (đầy tải)

Gia tốc phanh cực
m/s2
đại của xe (đầy tải)
Bán kính quay vòng
m
theo vết bánh xe
trước phía ngoài

5.

Thông số về hệ thống truyền lực

5.1

Ly hợp

5.2

Hộp
số:
M035S5

85/86

6.5
5.9
7.4

Kiểu đĩa đơn ma sát khô, dẫn động
thuỷ lực trợ lực chân không

kiểu

Cơ khí 5 số tiến , 1 số lùi
5.380;3.028;1.700;1.000;0.722;

5.3

Tỷ số truyền hộp số

5.4

Tỷ số truyền - truyền
lực chính

5.5

Cỡ lốp

5.6

Tải trọng cho phép
lốp trước

kG/01

5.7

Tải trọng cho phép
lốp sau

kG/01

6.

Thông số về cầu xe

6.1

Cầu trước

6.2

Tải trọng cho phép

6.3

Cầu sau

6.4

Tải trọng cho phép

7.

Thông số về hệ thống treo

số lùi 5.380
5.375
Inch
lốp

lốp

7.00R16
1285

1250

Dầm chữ I
2570
Dầm hình hộp
4100

5


Phụ thuộc , nhíp lá dạng nửa elíp, có
7.1

giảm chấn thuỷ lực, thanh cân bằng,

Hệ thống treo trước

1200x70x11x4 lá
Phụ thuộc , nhíp lá dạng nửa elíp, có
7.2

giảm chấn thuỷ lực, thanh cân bằng,

Hệ thống treo sau

1200x70x11x6 lá
8.

Thông số về hệ thống phanh

8.1

Phanh công tác

Tang trống, dẫn động thuỷ lực, hai
dòng, trợ lực chân không
Dẫn động cơ khí, tác động lên trục thứ

8.2

cấp hộp số, cơ cấu phanh kiểu tang

Phanh tay

trống
9.

Thông số về hệ thống lái

9.1

Hệ thống lái

9.2

Tỷ số truyền cơ cấu
lái

10.

Thông số về các đăng

10.1

Các đăng

10.2

Đường kính ngoài

mm

138

10.3

Đường kính trong

mm

124

10.4

Chiều dài

mm

2430

11.

Thông số về hệ thống điện

11.1

Ắc quy

11.2

Máy phát

24V

11.3

Động cơ khởi động

24V

12.

Thông số về hệ thống điều hòa nhiệt độ

12.1

Nhãn hiệu

MANDO

12.2

Kiểu loại

MBA-130RIN

12.3

Công suất lạnh

Trục vít Ecu bi trợ lực thuỷ lực
18

Loại không đồng tốc

2x12 V

Kcal/h

13000

6


I. Điều kiện làm việc của xe:

- Loại xe khách liên tỉnh (Bus)
- Số chỗ ngồi: 29 chỗ ngồi bao gồm cả tài xế xe.
- Vận tốc tối đa: Vmax = 98 Km/h
- Loại đường nhựa tốt - hệ số cản tổng cộng φ = f + i = 0.015+0.28 = 0.295
- Độ dốc lớn nhất xe vượt qua được: 39,70 %
II. Xác định yêu cầu:
- Yêu cầu về tải trọng toàn bộ của ô tô << 6670 kG.
- Vận tốc Vmax = 98 Km/h
- Khí thải đáp ứng EURO II theo quy định
- Sử dụng trên đường nhựa tốt
1. Bố trí trong xe: (Theo TCVN: 22TCN 302 - 06 - Ô tô khách)
Việc bố trí ghế ngồi trong khoang hành khách được thực hiện như sau:
- Dãy bên trái gồm 06 hàng ghế 02 chỗ ngồi và 01 ghế lái xe.
- Dãy bên phải gồm 04 hàng ghế 02 chỗ, cửa lên xuống và 02 hàng ghế 02
chỗ ở phía trên
- Dãy ghế cuối cùng gồm 04 chỗ ngồi.
Tổng cộng 29 chỗ ngồi (kể cả lái xe). Ghế ngồi trong khoang hành khách được
bố trí với khoảng cách từ lưng đệm tựa ghế trước đến bụng đệm tựa ghế sau là
630 mm. Kích thước ghế đảm bảo tiêu chuẩn nghành của ôtô khách liên tỉnh.
Việc thông gió và chiếu sáng được thực hiện bằng phương pháp tự nhiên nhờ
các cánh cửa sổ nằm dọc hai bên thân xe và hệ thống thông gió điều hoà nhiệt độ.
Trong xe có bố trí 04 đèn trần để đảm bảo độ chiếu sáng tối thiểu tại mỗi vị trí
ghế ngồi không nhỏ hơn 70 lux.
Hai thành bên ôtô bố trí các ô cửa sổ kiểu kính đẩy, phía trước và sau ôtô lắp
kính cố định. Các loại kính sử dụng trên ôtô đều là loại kính an toàn.
Cửa lên xuống của hành khách bố trí ở thân xe bên phải, loại bản lề hai cánh
gập, có kích thước 1200x1800 mm.

7

Cửa thoát hiểm và dụng cụ phá cửa thoát hiểm loại búa nhỏ đầu bịt cao su được
bố trí hai bên thân xe, mỗi bên hai cửa, kích thước dài x rộng = 820x730 mm.
Gương chiếu hậu bố trí ở đầu xe, mỗi bên một gương, đảm bảo cho người lái
quan sát được không gian phía sau bên ngoài thân xe. Giá để hành lý bố trí trong
khoang hành khách.
Gạt mưa gồm hai chiếc được bố trí ở mép dưới kính ôtô.
2 . Sàn ôtô:
Sàn ôtô được tạo bởi các dầm ngang chính bằng thép U mở 110x80x70x2. Các
dầm ngang sàn được liên kết chắc chắn với dầm ngang của khung ôtô bằng bulông
M14 thông qua các khe thép. Khung xương sàn xe được hàn từ tôn dập định hình
U mở 70x32x48x2.
3 . Thân vỏ ôtô:
Hệ khung xương được tạo thành bởi các cột đứng bằng tôn dập định hình
100x45x1. Vật liệu chế tạo khung xương bằng thép CT3. Mặt ngoài của khung
xương được bọc bằng tôn dày 1mm, phía trong có bọc lớp cách nhiệt và cách âm.
Thân vỏ ôtô được liên kết với các dầm ngang bằng phương pháp hàn.
4 . Ghế hành khách:
Trong khoang hành khách bố trí chỗ ngồi cho 29 người, kể cả người lái. Chiều
rộng mặt ghế cho một chỗ ngồi của các loại ghế đảm bảo tiêu chuẩn 400x400 mm.
Chiều rộng lối đi giữa hai hàng ghế là 310 mm, đảm bảo tiêu chuẩn ngành.
Khung xương được chế tạo từ thép ống có đường kính 27 mm. Ghế ngồi được
bắt chắc chắn với sàn ôtô bằng các bu lông M10x1.25.
5 . Cửa lên xuống:
Ôtô khách có một cửa lên xuống dành cho hành khách bố trí phía bên phải thân
xe. Cửa kiểu hai cánh gập như các ôtô khách cùng loại.
6 . Hệ thống âm thanh:
Trên ô tô có thể lắp đồng bộ hệ thống âm thanh do Hàn Quốc sản xuất. Bố trí
và cách lắp đặt hệ thống âm thanh tương tự như các ôtô khách cùng loại sản xuất
ở Hàn Quốc.

7 . Hệ thống điều hoà nhiệt độ:
8


Trên ôtô có thể bố trí (hoặc không bố trí hệ thống điều hoà nhiệt độ tuỳ theo
yêu cầu của khách hàng). Khi lắp đặt điều hoà nhiệt độ, sử dụng đồng bộ hệ thống
điều hoà nhiệt độ lắp trên các loại ôtô khách có cùng chỗ ngồi do Hàn Quốc sản
xuất. Vị trí và cách lắp đặt: Dàn nóng và máy nén khí được bố trí dưới sàn xe, dàn
lạnh và quạt gió được bố trí ở đầu xe. Hệ thống dẫn khí lạnh được bố trí quanh
nóc xe.
8 . Lốp xe:
Ôtô thiết kế sử dụng loại lốp là: 7.00R16.
9 . Các hệ thống khác:
Các đèn chiếu sáng và tín hiệu bố trí như trong bản vẽ bao gồm: Đèn sương
mù, đèn xi nhan, đèn pha cốt, đèn soi biển số, đèn phanh và đèn lùi.
Ngoài ra để đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ, trên ôtô có bố trí một bình
cứu hoả phía sau ghế người lái.
III. Chọn phương án thiết kế bố trí chung:
1. Cụm cơ sở:
Các phương án bố trí chung trong Hệ thống truyền lực của xe theo hình (3.1;
3.2; 3.3) như sau:

Hình 3.1

Hình 3.2
9


Hình 3.3
PA-1: Động cơ đặt trước cầu sau chủ động, sử dụng sắt xi xe mẫu.

PA-2: Động cơ đặt giữa cầu sau chủ động, giảm khoảng sáng gầm máy,
nhưng khó chăm sóc động cơ.
PA-3: Động cơ đặt sau cầu sau chủ động, thể tích chứa khách tăng, diện
tích có ích 75 ~ 85% diện tích toàn bộ; HTTL đơn giản; tầm nhìn lái xe thoáng;
cách nhiệt cho HK tốt, dễ chăm sóc động cơ. Điểu khiển HTTL phức tạp hơn.
Phân bố tải 33/67.
=> Chọn PA-1: Vì sử dụng sắt xi ô tô cơ sở HYUN DAI COUNTY LONG
BODY NB A3BA52, theo mẫu đã đặt hàng…
IV. Thiết kế bố trí chung
1. Khung xe:
Để thiết kế các kích thước tổng thể của ôtô khách 29 chỗ như: Chiều dài
phủ bì, chiều rộng phủ bì, chiều cao phủ bì …ta vẽ sơ đồ bố trí ghế ngồi của xe.
Dựa vào TCVN về bố trí ghế, kích thước ghế trong khoang hành khách của xe
khách 29 chỗ ta có sơ đồ bố trí ghế như sau:

Hình 4.1
10


Từ hình vẽ sơ đồ bố trí ghế trên ta có các bước thiết kế sau đây:

Hình 4.2
1.1. Khoảng không gian buồng lái:
Khoảng không gian buồng lái là phần không gian dành riêng cho người lái và
các bộ phận điều khiển
Với ôtô khách 29 chỗ thì buồng lái được thiết kế, buồng lái không ngăn hẳn với
khoang hành khách, chỉ dùng một thanh chắn để ngăn cách giữa buồng lái và
khoang hành khách (không ngăn hết chiều rộng ôtô).
Diện tích được tính vào phần không gian buồng lái là phần kể từ vách ngăn
phía sau ghế lái tới trục bàn đạp. Phần diện tích này khoảng từ 0,8-2,9 m2

Về việc bố trí trong buồng lái ôtô khách 29 chỗ phải đảm bảo theo các quy định
sau:
- Kính chắn gió phía trước buồng lái là kính an toàn hai lớp kính có lớp keo
nhựa ở giữa, khi kính vỡ mảnh vụn không có cạnh sắc.
- Bố trí gương nhìn sau trong và ngoài xe ở vị trí người lái dễ quan sát nhất
- Tấm che chắn ánh nắng mặt trời chiếu thẳng phải điều chỉnh được vị trí.
1.2. Thiết kế các kích thước tổng thể cho ôtô khách 29 chỗ:
Kích thước tổng thể của ôtô khách bao gồm:
- Kích thước phủ bì (dài x rộng x cao )
- Kích thước chiều dài đầu xe ( L1 )
- Kích thước chiều dài đuôi xe ( L2 )
- Chiều dài cơ sở L0

11


Vì ôtô khách 29 chỗ được thiết kế dựa trên sắt xi ôtô cơ sở nên chiều dài cơ
sở của ôtô thiết kế bằng chiều dài cơ sở của sắt xi ôtô cơ sở đã chọn.
LKhách 29 chỗ = LSắt xi ôtô = 4085 mm
Ta có kích thước phủ bì của ôtô cơ sở là: 7028 x 1873 x1595
Trong quá trình thiết kế thì các kích thước của ôtô thiết kế phải được chọn dựa
trên cơ sở ban đầu là:
- Công suất nguyên thuỷ của động cơ sắt xi ôtô
- Khả năng chịu tải của các cầu xe, hệ số phân bố tải trên các cầu xe
1.2.1. Thiết kế chiều dài phủ bì:
Chiều dài phủ bì của ôtô khách thiết kế phải nằm trong các kích thước tiêu
chuẩn sau đây: 5,5 ; 7 ; 8,5 ; 9,5 ; 11 và 11,5 (m)
Cho phép ôtô thiết kế có chiều dài phủ bì ngắn hơn các trị số trên là: 0,5 (m)
Theo tiêu chuẩn thiết kế thì chiều dài đầu xe và chiều dài đuôi xe phải nằm
trong các khoảng giới hạn sau:

L1 = 1,1 - 1,2 (m)
L2 = 2,2 - 2,4 (m) < 65% chiều dài cơ sở (L0)
Như vậy ta có chiều dài phủ bì của ôtô thiết kế phải nằm trong khoảng sau:
L = (1,1 - 1,2) + 4085 + (2,2 - 2,4) = 7385 + 7685 (mm)
Dựa vào sơ đồ bố trí ghế và dựa theo trên ta chọn chiều dài phủ bì của ôtô thiết
kế là:

L = 7080 (mm)

Sở dĩ ta chọn được kích thước dài phủ bì trên là tại vì theo tiêu chuẩn thiết kế
chiều dài phủ bì cho phép sai lệch (-0,5 m)
1.2.2. Chiều dài đầu xe và chiều dài đuôi xe:
- Chiều dài đầu xe:
Theo tiêu chuẩn thiết kế ta có:
L1 = (0,185 – 0,45).L0
 L1 = (0,185 – 0,45).4085 = 755,725 – 1838,25 (mm)
Ta có chiều dài đầu xe và chiều dài đuôi xe của sắt xi ôtô cơ sở lần lượt là:
1173 (m) ; 1770 (m)

12


Dựa vào sơ đồ bố trí ghế và dựa theo trên ta chọn chiều dài đầu xe của ôtô
khách thiết kế là:
L1 = 1195 (mm)
- Chiều dài đuôi xe:
Theo tiêu chuẩn do SEV quy định thì chiều dài đuôi xe không lớn hơn 60%.L0
có nghĩa là:

L2 ≤ 65%

 L2 ≤ 0,65. 4085 = 2655 (mm)

Ta có:

L = L1 + L0 + L2
 L2 = L – L1 – L0
 L2 = 7080 – 1195 – 4085 =1800 (mm)

Vậy L2 = 1800 (mm) thỏa mãn với tiêu chuẩn thiết kế (< 2655 mm )

Hình 4.3
1.2.3. Kích thước mặt cắt ngang ôtô:
Theo tiêu chuẩn thiết kế, chiều rộng phủ bì của ôtô khách không nên lớn hơn
2500 (mm). Kết hợp tiêu chuẩn này với sơ đồ bố trí ghế ta chọn chiều rộng phủ
bì của ôtô khách 29 chỗ cần thiết kế là:

Brộng = 2060 (mm)

Từ sắt xi ôtô cơ sở ta có được; chiều cao từ mặt đất tới sàn xe là 940 (mm). Dựa
vào sơ đồ bố trí ghế hành khách và tuyến hình của ôtô khách thiết kế ta chọn chiều
cao từ sàn xe đến mảng nóc là: 1800 (mm)
Vậy chiều cao phủ bì của ô tô khách 29 chỗ thiết kế là:
Hcao= 1800 + 940 = 2740 (mm)
1.2.4. Số lượng cửa ra vào, vị trí và kích thước cơ bản của cửa:
13


Ô tô khách 29 chỗ được thiết kế bởi một cửa bên phải dành cho hành khách và
người lái xe.
Kết cấu của cửa dành cho hành khách là loại cửa kiểu hai cánh gập về một phía.

Kích thước hữu ích khi mở cửa khoang hành khách nhỏ hơn 850 (mm).
2. Thiết kế bố trí trong ôtô:
Ô tô khách 29 chỗ bố trí các hàng ghế theo chiều dọc xe, phương án bố trí ghế
như sau:
- Dãy bên trái gồm 06 hàng ghế 02 chỗ ngồi và 01 ghế lái xe.
- Dãy bên phải gồm 04 hàng ghế 02 chỗ, cửa lên xuống và 02 hàng ghế 02
chỗ ở phía trên
- Dãy ghế cuối cùng gồm 04 chỗ ngồi.
Khoảng cách của các hàng ghế là: 630 (mm)
Bề rộng chỗ ngồi ghế đôi: 850 (mm)
Giá để hành lý trên xe:
Dọc hai bên trần xe (phía trong xe) bố trí các giá đỡ hành lý trọng lượng mỗi
bao ghế xách tay không quá 5 kG
Giá đỡ hành lý chế tạo bằng thép dẹt (40 x 5, CT3) đỡ các thanh gỗ chiều rộng
từ 15 – 20 mm.
Các thông số kỹ thuật của ôtô khách thiết kết là:
- Bước ghế L = 630 mm
- Khoảng cách đệm tựa vách: 20 mm
- Chiều sâu đệm ngồi: 400 mm
- Chiều rộng ghế đôi: 850 mm
- Bề rộng lối đi giữa: 310 mm
- Góc nghiêng đệm ngồi α = 50
- Góc nghiêng đệm tựa β = 950
- Chiều cao trần: 1800 mm
- Chiều cao ghế ngồi: 450 mm
- Chiều cao cửa ra vào: 1900 mm
Hình 4.4
14

- Bậc 1 – mặt đường H1 = 440 mm
- Chiều cao bậc 2 - H2 = 250 mm
- Chiều sâu bậc B1 = 290 mm
- Mép dưới cửa sổ – sàn H3= 730 mm
-

Cửa sổ cao: H4 = 820 mm

- Bề rộng cửa sổ hai cánh 0,6 m
- Bề rộng cửa sổ hành khách : 0,7 m
Các thông số trên được thể hiện ở hình vẽ sau đây:

Hình 4.5
3. Thiết kế tạo dáng ôtô khách:
Theo thiết kế ở trên ta có kích thước bao Dài x rộng x cao của ôtô khách 29
chỗ là: 7080 x 2060 x 2740
Theo các kích thước thiết kế trên ta có diện tích sơ bộ phần sàn xe là:
Ssàn xe= 7080 x 2060 = 14584800 mm2
Thiết kế đầu xe nghiêng 150 so với phương thẳng đứng để đảm bảo khí động
học tốt. Đường bao ngoài xe cũng có dạng khí động học tốt.
4. Thiết kế vị trí các thiết bị phụ và trang trí:
4.1. Thiết kế mặt đầu ôtô khách:
15


Mặt đầu được bố trí như hình vẽ 4.6, với các thiết bị sau:

Hình 4.6
- Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu
- Hệ thống kính chắn gió

- Các trang bị khác như gạt nước mưa, gương chiếu hậu, thanh cản va, móc
kéo, lô gô xe …
- Mặt đầu ôtô khách được thiết kế bố trí như sau:
- Chiều cao bố trí các móc kéo phía trước là 700 mm
- Chiều cao bố trí các đèn cốt, biển số và thanh cản va là 880 mm
- Chiều cao bố trí các đèn báo và tên của ôtô là 1400 mm
- Chiều cao bố trí các đèn pha hộp thông gió là 1120 mm
- Chiều cao bố trí biểu tượng của ôtô khách là 1600 mm
- Chiều cao bố trí thiết bị gạt nước là 1700 mm
- Chiều cao bố trí gương chiếu hậu là 2240 mm
- Chiều cao bố trí đèn kích thước là 2670 mm
- Chiều rộng bố trí biển số đầu xe là 280 mm
- Chiều rộng bố trí đầu đấm xe và móc kéo là 800 mm
- Chiều rộng bố trí hộp thông gió là 600 mm
- Khoảng cách cho phép bố trí các loại đèn tính từ đường tâm dọc xe: 700 mm
16


- Khoảng cách cho phép bố trí các loại đèn tính từ đường biên rộng nhất của
xe bằng 400 mm
- Chiều rộng bố trí cửa lấy gió phía trên là 400 mm
- Chiều rộng bố trí giá để hàng trên mui xe là 720 mm
- Chiều rộng bố trí thiết bị gạt nước là 680 mm
4.2. Thiết kế mặt đuôi ôtô khách:
Ở phần đuôi ôtô khách thiết kế phải bố trí các thiết bị sau:
- Các loại đèn tín hiệu kích thước phía sau
- Thang lên xuống
- Ống thoát khói
- Biển số và đèn biển số
- Móc kéo

- Thanh cản va
Đuôi ôtô khách thiết kế được bố trí như hình vẽ gồm:

Hình 4.7
- Chiều cao bố trí và móc kéo là 840 mm
- Chiều cao bố trí biển số là 1160 mm
17


- Chiều cao bố trí các loại đèn báo rẽ, đèn phanh, đèn báo lùi xe, đèn biển số
là 1260 mm
- Chiều cao bố trí chân thang leo và ống thoát khói là 760 mm
- Chiều rộng bố trí biển số là 280 mm
- Chiều rộng nhỏ nhất từ thang leo đến đường tâm dọc xe là 800 mm
- Chiều rộng bố trí ống thoát khói là 1160 mm
- Chiều rộng bố trí các loại đèn tín hiệu tính từ đường tâm dọc xe là 650 mm
5. Hình dáng ôtô khách và tính năng khí động học:
Hình dạng xe và những phần cơ bản của thùng ảnh hưởng tới tính cản khí động
học của ôtô.
Sức cản khí động học của ôtô khi chuyển động gồm 5 phần:
- Sức cản do hình dạng xe
- Sức cản phụ
- Sức cản bên trong
- Sức cản do ma sát bề mặt
- Sức cản do hiệu ứng
Thành phần thứ nhất phát sinh chủ yếu do hiện tượng hình thành áp lực của
không khí đối với một ôtô chuyển động. Sức cản này phụ thuộc rất nhiều vào
tuyến hình của ôtô khách.
Thành phần thứ hai gây ra do các phần nhô ra của ôtô như: đèn pha, đèn báo
trước sau.

Thành phần thứ ba gây ra do dòng không khí luồn lách trong xe làm nhiệm vụ
thông gió thùng xe, làm mát động cơ.
Thành phần thứ tư phụ thuộc vào độ nhẵn của bề mặt bên ngoài của xe, độ bụi
và mật độ không khí tiếp xúc với xe.
Thành phần thứ năm phát sinh do tác động của lực nâng
Tỉ lệ các thành phần lực cản khí động học trên đây như sau: (%) thành phần
một đến năm lần lượt là : 57% ; 15% ; 12% ; 7%.
Việc nghiên cứu thiết kế thùng xe phải giải bài toán giảm mọi thành phần lực
cản ở trên.
18


Trước tiên là thành phần lực cản do hình dáng hình học của ôtô hay gọi là tuyến
hình của ôtô.
Việc thiết kế tuyến hình của ôtô khách 29 chỗ được dựa trên khung xương thiết
kế mảng sàn, mảng nóc, mảng thành trái phải, mảng đầu xe, mảng đuôi xe và các
thiết bị phụ bố trí bên ngoài như: lo go, kính chiếu hậu, móc kéo…
6. Định khối lượng khung vỏ xe, trọng lượng ghế, trọng lượng hành khách
và hành lý.
Ta có trọng lượng không tải của ôtô sắt xi là: 2060 kG
Xe khách thiết kế gồm 29 chỗ ngồi (29 ghế). Theo tiêu chuẩn thiết kế một ghế
có trọng lượng là 10 kG.
Vậy tổng trọng lượng ghế thiết kế là : 29 x 10 = 290 kG.
Ta có trọng lượng bản thân và trọng lượng toàn bộ của ôtô cơ sở lần lượt là:
Gbản thân = 2060 Kg
Gtoàn bộ = 6670 kG
Ta có:
Gtoàn bộ = Gbản thân + Gghế + Ghành lý + Ghành khách + Gkhung vỏ điều hoà
 Gkhung vỏ điều hoà = Gtoàn bộ - Gbản thân - Ghành lý - Ghành khách - Gghe
 Gkhung vỏ điều hoà = 6670 – 2060 – 290 – 435 – 1885

 Gkhung vỏ điều hoà = 2000 kG
Với :
Ghành khách = 29 x 65 = 1885 kG
Ghành lý

= 15 x 29 = 435 kG

Các khối lượng trên được tính theo tiêu chuẩn thiết kế.
Để đảm bảo tính an toàn về độ bền và độ ổn định của ôtô cơ sở, khi thiết kế
khung vỏ ôtô khách 29 chỗ phải đảm bảo có trọng lượng không quá 2000 kG, có
nghĩa là:
Gkhung vỏ điều hoà ≤ 2000 kG
Qua thực tế các khung vỏ của xe khách 29 chỗ cùng loại trên thị trường ta thiết
kế các kết cấu khung vỏ như sau:
- Khung xương thành phải:
19


Hình 4.8
- Khung xương mảng sàn:

Hình 4.9
- Khung xương mảng thành trái:

Hình 4.10
- Khung xương mảng nóc:

Hình 4.11
20

Dựa vào kết cấu khung vỏ thiết kế trên và dựa vào loại vật liệu chế tạo ta tính
được khối lượng của khung vỏ là:
Gkhung vỏ điều hoà = 1810 kG
Vậy trọng lượng không tải ôtô thiết kế là:
G = Gkhung vỏ điều hoà + Gbản thân + Gghế
 G = 1810 + 2060 + 290
 G1= 4160 kG
Trọng lượng toàn bộ ôtô thiết kế là:
G2 = G1 + Ghành khách + Ghành lý
 G2 = 4160 + 1885 + 435
 G2 = 6480 kG
7. Tính toán các đặc tính động học, động lực học
7.1. Tính trọng lượng và phân bố trọng lượng ôtô:
Trên cơ sở kích thước và kết cấu của khung vỏ xe, các số liệu của trọng lượng
ô tô cơ sở có thể xác định được phân bố trọng lượng của ôtô lên các trục khi xe
chở đủ tải.
Thành phần trọng lượng và phân bố tải trọng lên trục được trình bày trong bảng
sau:
TT

Thành phần trọng lượng

Trị số

Trục trước

Trục sau

(kG)

(kG)

(kG)

1

Trọng lượng ôtô sắt xi

2060

1205

855

2

Trọng lượng sàn, khung vỏ, điều
hòa, giá hành lý

1810

852

958

3

Trọng lượng ghế hành khách

290

73

217

4

Trọng lượng không tải ôtô thiết kế

4160

2130

2030

5

Trọng lượng hành khách + hành lý
theo người

2320

393

1927

6

Trọng lượng toàn bộ ôtô thiết kế

6480

2523

3957

7

Trọng lượng toàn bộ cho phép của
ôtô cơ sở

6670

2570

4100

21


Nhận xét: Qua bảng kết quả trên ta thấy rằng: Ô tô khách 29 chỗ được thiết kế có
trọng lượng và phân bố trọng lượng lên hai trục không lớn hơn tổng trọng lượng
và phân bố tải trọng cho phép của ôtô sắt xi cơ sở. Vì vậy , thiết kế đã thỏa mãn
yêu cầu về phân bố trọng lượng. Do không vượt tải nên không phải tính toán lại
tính năng và độ bền của các hệ thống thuộc gầm ôtô.
7.2. Tính toán toạ độ trọng tâm ôtô thiết kế:
Qua bảng phân bố trọng lượng ta có bảng thông số tính toán ổn định như sau:
Bảng thông số tính toán ổn định
Nội dung

Ký hiệu

Đơn vị

Giá trị

Chiều dài cơ sở
Vệt bánh xe trước
Vệt bánh xe sau phía ngoài
Trọng lượng bản thân
+ trục trước
+ trục sau
Trọng lượng toàn bộ thiết kế
+ trục trước
+ trục sau
Bán kính quay vòng nhỏ nhất
theo vết bánh xe trước phía
ngoài

L0

mm
mm
mm
kG
kG
kG
kG
kG

kG

4085
1705
1700
4160
2130
2030
6480
2523
3957

m

7,4

B

G20

G2

Tọa độ trọng tâm ôtô là thông số quan trọng ảnh hưởng đến khả năng ổn
định của ôtô. Vì vậy cần xác định vị trí trọng tâm ôtô theo chiều dọc và chiều
ngang cả khi không tải và đầy tải. Theo chiều ngang, ta coi ôtô đối xứng dọc và
trọng tâm ôtô nằm trong mặt phẳng đối xứng dọc của ôtô.
* Toạ độ trọng tâm theo chiều dọc :
+Không tải:
𝑎0 =

𝐺20 𝐿0
𝐺0

=

2030 . 4085
4160

= 1993 𝑚𝑚

Trong đó :
a0 : khoảng cách từ trọng tâm đến tâm cầu trước
G20 : Phân bố trọng lượng lên trục sau.

G20 = 2030 kG
22


G0 : Trọng lượng không tải của ôtô

G0 =4160 kG

L0 : Chiều dài cơ sở

L0 = 4085 mm

b0 : khoảng cách từ trọng tâm đến tâm cầu sau
𝑏0 = 𝐿0 − 𝑎0 = 4085 − 1993 = 2092 𝑚𝑚
+ Đầy tải :

𝑎=

𝐺2 .𝐿0
𝐺

=

3700 . 4085
6190

= 2442 𝑚𝑚

Trong đó:
G2: Phân bố trọng lượng lên trục sau.

G2 = 3700 kG

G : Trọng lượng không tải của ôtô

G = 6190 kG

𝑏 = 𝐿0 − 𝑎 = 4085 − 2440 = 1643 𝑚𝑚
Tọa độ trọng tâm theo chiều cao : Chiều cao trọng tâm ôtô được xác định trên
cơ sở cân bằng chiều cao khối tâm các thành phần trọng lượng.
Căn cứ vào trị số trọng lượng các thành phần và chiều cao trọng tâm của chúng,
ta có thể xác định được chiều cao trọng tâm của ôtô thiết kế theo công thức sau
đây:
ℎ𝑔 =

∑ 𝐺𝑖 ∗ℎ𝑔𝑖

𝐺0

Trong đó:
hg : Chiều cao trọng tâm ôtô thiết kế
Gi : Trọng lượng các thành phần (Ôtô sắt xi, khung vỏ sàn điều
hoà, ghế hành khách, hành khách và hành lý…)
hgi : Chiều cao trọng tâm các thành phần trọng lượng
Go : Trọng lượng toàn bộ ôtô
Ta có bảng số liệu để tính tọa độ trọng tâm theo chiều cao như sau:
Trọng lượng (kG)

Thứ
tự
1
2

Thành phần

Ôtô sắt xi cơ sở
Trọng lượng khung vỏ điều
hoà

Chiều cao
trọng tâm
(mm)
Không
Đầy
tải
tải

Không tải

Đầy tải

2060

2060

640

610

1810

1810

1430

1400

23


3

4
6

Trọng

lượng

ghế

hành

khách

290

Hành khách + hành lý theo

1200

2320

người
Toàn bộ ôtô

290

4160

6480

1170

1850
1023

1213

Từ công thức tính toán trên sau khi tính toán ta nhận được:
hg0 = 1023 mm

;

hg = 1213 mm

V. Kết luận chung
Xe ô tô khách 29 chỗ ngồi được thiết kế thỏa mãn tiêu chuẩn 22 TCN 307 –
03… và có đủ các tính năng kỹ thuật, yêu cầu sử dụng, độ bền, độ an toàn, và độ
ổn định cần thiết trong các điều kiện địa hình Việt Nam.
Tất cả các nội dung cần thiết liên quan tới việc đóng khung vỏ xe trên ô tô
sắt xi xe khách đã được đề cập đầy đủ trong thiết kế và tính toán như tải trọng,
phân bố tải trọng, liên kết giữa dầm ngang sàn xe với dầm dọc …
Những phần còn lại được phân tích và so sánh các chỉ tiêu kỹ thuật đối với
yêu cầu xe sắt xi cơ sở đảm bảo cho hoạt động bình thường của xe.
Xe ôtô khách được thiết có hình dáng gọn, đẹp, bố trí hợp lý, kết cấu phần
khung vỏ phù hợp với điều kiện kỹ thuật của Việt Nam.

24