NGHIÊN cứu GIẢI PHÁP THIẾT kế tối ưu KHUNG XE ĐUA

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn
của thầy giáo TS. Đỗ Tiến Minh. Đề tài được thực hiện tại bộ môn Ô Tô và Xe
Chuyên Dụng - Viện Cơ Khí Động Lực - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội. Các
số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng được
ai công bố trong bất kỳ công trình nào.
Hà nội, ngày

tháng

năm 2013

TÁC GIẢ

Đào Đình Chức

1


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... 1
MỤC LỤC ....................................................................................................................... 2
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ............................................................................ 4
CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN VĂN .............................................................. 7
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................ 8
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................... 10
1. Cơ sở nghiên cứu của đề tài ....................................................................................... 10

2. Phương pháp thực hiện đề tài ..................................................................................... 12
Chương 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG XE 3D THEO TIÊU CHUẨN CUỘC
THI ................................................................................................................................. 13
2.1 Tổng quan về cuộc thi .............................................................................................. 13
2.1.1 Lịch sử của cuộc thi Honda Việt Nam “Lái xe sinh thái Tiết kiệm nhiên liệu –
Honda Eco Mileage Challenge” lần thứ 4...................................................................... 13
2.1.2 Các quy tắc cạnh tranh .......................................................................................... 15
2.1.3 Mục tiêu của cuộc thi ............................................................................................ 15
2.2 Nội dung cuộc thi ..................................................................................................... 16
2.2.1 Kiểm tra xe ............................................................................................................ 16
2.2.2 Nội dung thi........................................................................................................... 18
2.3 Quy định chung trong thiết kế xe của cuộc thi ........................................................ 24
2.4 Quy trình tính toán thiết kế khung xe Eco-Car ....................................................... 30
2.5 Bố trí chung các hệ thống trên xe .......................................................................... 31
2.6 Bố trí người lái trong khoang xe: ............................................................................. 32
2.6.1 Sơ đồ nhân chủng học (sơ đồ kích thước của con người) ..................................... 32
2.6.2 Vị trí ghế ngồi ....................................................................................................... 33
2.6.3 Dựng mô hình kích thước người lái xe Eco-Car. .................................................. 34
2.7 Động cơ sử dụng trên xe Eco-Car ............................................................................ 35
2.8. Lựa chọn khung xe Eco-Car. .................................................................................. 36
2.8.1. Phân loại theo kết cấu của khung. ........................................................................ 36
2.8.2 Chọn khung cho thiết kế khung xe Eco-Car ......................................................... 39
2.9 Thiết kế khung xe Eco-Car ...................................................................................... 40

2


2.9.1 Quy trình thiết kế .................................................................................................. 40
2.9.2.Thiết kế phác thảo khung xe ................................................................................. 41
2.9.3Thiết kế khung xe Eco-Car. ................................................................................... 41

2.10. Kiểm nghiệm bền khung xe Eco-Car ................................................................... 49
2.10.1 Lực tác dụng lên khung xe .................................................................................. 49
2.10.2 Tải trọng dự kiếu của xe Eco-Car ....................................................................... 53
2.10.3 Lựa chọn vật liệu ................................................................................................. 54
2.10.4 Kiểm nghiệm khung xe bằng phần mềm COSMOS .......................................... 54
2.10.5 Kết quả kiểm nghiệm bền khung ....................................................................... 62
Chương 3 TỐI ƯU KHUNG XE BẰNG CÔNG CỤ TỐI ƯU HÓA SOLIDWORKS 68
3.1 Giới thiệu về công cụ tối ưu trong Solidworks ........................................................ 68
3.2 Sơ đồ hóa các bước thực hiện giải bài toán tối ưu bằng CosmosWorks trong
Solidworks...................................................................................................................... 69
3.3 Các thông số chính của bài toán tối ưu .................................................................... 70
3.4 Các bước cụ thể ........................................................................................................ 71
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN .......................................................................... 82
4.1. Kết quả .................................................................................................................... 82
4.1.1. Các thông số của khung xe trước tối ưu............................................................... 83
4.1.2. Các thông số của khung sau khi tối ưu hóa.......................................................... 86
4.1.3. Nhận xét ............................................................................................................... 89
4.2. Ưu, nhược điểm phương pháp tối ưu ...................................................................... 90
4.2.1 Ưu điểm ................................................................................................................. 90
4.2.2 Nhược điểm ........................................................................................................... 90
4.2.3 Kết luận ................................................................................................................. 90
KẾT LUẬN CHUNG ..................................................................................................... 92
1. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................ 92
2. Kết quả đạt được ........................................................................................................ 92
3. Những tồi tại và hướng phát triển .............................................................................. 92
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 93

3

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 2.1: Kiểm tra sự phù hợp yêu cầu thiết kế của xe ................................................ 16
Hình 2.2: Hình kiểm tra lái xe thoát ra khỏi xe trong 5s............................................... 16
Hình 2.3 Kiểm tra tiếng ồn khí xả ................................................................................. 17
Hình 2.4 Kiểm tra nghiêng xe ....................................................................................... 17
Hình 2.5 Lốp xe, hệ thống điện ..................................................................................... 17
Hình 2.6 Kiểm tra khả năng trình bày ........................................................................... 18
Hình 2.7 Phần thi mang tính động ................................................................................ 19
Hình 2.8 Đăng kí ........................................................................................................... 19
Hình 2.9 Khai mạc thi ................................................................................................... 20
Hình 2.10 Cung cấp nhiên liệu ...................................................................................... 20
Hình 2.11 Đo nhiên liệu ................................................................................................ 20
Hình 2.12Kiểm tra xe (Độ an toàn của phương tiện) .................................................... 21
Hình 2.13 Điều chỉnh nhiên liệu ................................................................................... 21
Hình 2.14 Xuất phát thi ................................................................................................. 21
Hình 2.15 Chạy xe ......................................................................................................... 22
Hình 2.16 Về đích ........................................................................................................ 22
Hình 2.17 Đo nhiên liệu khi chạy rồi tính ..................................................................... 22
Hình 2.18 Công bố và trao giải ..................................................................................... 23
Hình 2.19 Kiểm tra chạy bền ........................................................................................ 23
Hình 2.20 Khoảng sáng gầm xe .................................................................................... 25
Hình 2.21 Bánh và lốp xe .............................................................................................. 26
Hình 2.22 Bố trí chung các cụm chi tiết trên khung xe ................................................ 31
Hình 2.23 Mô hình người ngồi theo tiêu chuẩn của quốc gia Đức VDI 2780 .............. 32
Hình 2.24 Vị trí ghế ngồi người lái xe ECO Car .......................................................... 34
Hình 2.25 Mô hình kích thước người lái ( cao 165 cm) ............................................... 34
Hình 2.26 Đồ thị tính kinh tế nhiên liệu của động cơ Wave 110 .................................. 35
Hình 2.27 Khung gầm hình thang ................................................................................. 36
Hình 2.28 Khung hình ống rỗng trên xe đua................................................................. 37

4


Hình 2.29 Khung gầm liền khối trên xe ô tô du lịch ..................................................... 38
Hình 2.30 Khung hình xương sống ............................................................................... 39
Hình 2.31 Các kích thước cơ bản của khung xe ECO Car............................................ 41
Hình 2.32 Hộp thoại tạo dữ liệu mới ............................................................................ 43
Hình 2.33 Cửa sổ thiết kế chính của phần mềm Solidworks ........................................ 44
Hình 2.34 Thanh công cụ Sketch .................................................................................. 44
Hình 2.35 Khung chính và càng bắt bánh trước của xe ECO Car ................................ 45
Hình 2.36 Khoang động cơ và càng bắt bánh sau, truyền lực và phanh. ...................... 45
Hình 2.37 Khung chống va chạm trực diện của xe ECO Car ....................................... 46
Hình 2.38 Mô hình 3D khung dây của xe ECO Car ..................................................... 46
Hình 2.39 Kích thước thép ống dùng để chế tạo khung xe ECO Car ........................... 48
Hình 2.40 Khung xe ECO Car ...................................................................................... 49
Hình 2.41 Xoắn theo chiều dọc thân xe ........................................................................ 50
Hình 2.42 Phản lực từ đường tác dụng lên xe ............................................................... 50
Hình 2.43 Tải trọng uốn thẳng đứng ............................................................................. 51
Hình 2.44 Lực bên tác dụng lên khung ......................................................................... 51
Hình 2.45 Lực ly tâm tác dụng khi xe quay vòng ......................................................... 52
Hình 2.46 Mô hình tải dự kiến ...................................................................................... 53
Hình 2.47 Chọn vật liệu cho khung xe là C25. ............................................................. 58
Hình 2.48 Tạo ràng buộc cho khung xe ........................................................................ 59
Hình 2.49 Đặt lực tác dụng lên khung .......................................................................... 59
Hình 2.50 Khung xe ECO Car sau khi đặt lực và ràng buộc ........................................ 60
Hình 2.51 Tạo lưới cho khung xe ................................................................................. 61
Hình 2.52 Chạy chương trình tính toán......................................................................... 61
Hình 2.53 Xem kết quả tính toán .................................................................................. 62
Hình 2.54 Sơ đồ đặt lực lên khung................................................................................ 63
Hình 2.55 Ứng suất uốn theo phương thẳng đứng ........................................................ 63

Hình 2.56 Chuyển vị khi chịu uốn theo phương thẳng đứng ........................................ 64
Hình 2.57 Hệ số an toàn khi chịu uốn theo phương thẳng đứng .................................. 64

5


Hình 2. 58 Đặt lực ......................................................................................................... 65
Hình 2.59 Ứng suất uốn theo phương ngang ................................................................ 65
Hình 2.60 Chuyển vị theo phương ngang. .................................................................... 66
Hình 2.61 Hệ số an toàn khi uốn theo phương ngang. .................................................. 66
Hình 3.1 Gọi lại Study tính bền tĩnh ............................................................................. 71
Hình 3.2 Hình ảnh kết quả tính tần số riêng của khung xe ........................................... 72
Hình 3.3 Tạo một Study tối ưu hóa ............................................................................... 72
Hình 3.4 Định nghĩa các biến thiết kế ........................................................................... 73
Hình 3.5 Gán biến tối ưu trong tab Optimization ......................................................... 74
Hình 3.6 Định nghĩa rằng buộc, chuyển vị, tần số ........................................................ 75
Hình 3.7 Chế độ tối ưu hóa ........................................................................................... 77
Hình 3.8 Kết quả tối ưu ................................................................................................. 79
Hình 3.9 Biểu đồ ứng suất sau khi tối ưu. ..................................................................... 80
Hình 3.10 Biểu đồ chuyển vị sau khi tối ưu. ................................................................. 80
Hình 3.11 Biểu đồ tần suất dao động sau tối ưu ........................................................... 81
Hình 4.1 Khung xe ECO Car ........................................................................................ 83
Hình 4.2 Đặt vật liệu cho khung xe là thép C25. .......................................................... 84
Hình 4.3 Kết quả cân đo khung trước tối ưu ................................................................. 85
Hình 4.4 Hệ số an toàn trước tối ưu nhỏ nhất là 10,12 ................................................. 86
Hình 4.5 Kích thước các thanh thành phần khung tối ưu ............................................. 87
Hình 4.6 Khối lượng khung sau tối ưu là 7,867 kg ....................................................... 87
Hình 4.7 Biểu đồ hệ số an toàn sau tối ưu hóa (nhỏ nhất là 2,31). ............................... 88

6

CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN VĂN
Ký hiệu

Ý nghĩa

Đơn vị

Flt

Lực ly tâm

N

m

Khối lượng xe

kg

RF

Lực tác dụng lên cầu trước

N

RR

Lực tác dụng lên cầu sau

N

tf

Chiều rộng cơ sở cầu trước

m

tr

Chiều rộng cơ sở cầu sau

m

h

Chiều cao từ trọng tâm xe tới mặt đường

m

g

Gia tốc trọng trường

t

Chiều rộng cơ sở của xe

V

Vận tốc của xe khi quay vòng

R

Bán kính góc quay vòng

7

m/s2
m
m/s
m


LỜI NÓI ĐẦU
Ô tô là một phương tiện giao thông đường bộ quan trọng trong mạng lưới
giao thông của các quốc gia. Ngày nay trên thế giới nói chung và Việt Nam nói
riêng ngành công nghiệp sản xuất ô tô có một tốc độ tăng trưởng vượt bậc. Để đáp
ứng sự phát triển cần phải có đội ngũ kỹ thuật phải dồi dào với trình độ kỹ thuật
cao. Do vậy, trong quá trình đào tạo, các trường đại học khối kỹ thuật đã không
ngừng cải tiến phương pháp dạy và học, tăng cường giao lưu học hỏi giữa các
trường với các trường, giữa các trường với các doanh nghiệp, kết hợp với Hiệp Hội
Kỹ Sư Ô Tô tổ chức nhiều cuộc thi thiết kế chế tạo xe ô tô, để nâng cao trình độ kỹ
thuật và khả năng thích nghi khi ra trường của các sinh viên. Lái xe sinh thái tiêt
kiệm nhiên liệu là một trong các cuộc thi đó.
Đây là một cuộc thi được tài trợ bởi công ty Hon da Việt nam, được tổ chức
thường niên dành cho sinh viên và học viên cao học khối kĩ thuật trên toàn thế giới.
Ở cuộc thi này, sinh viên sẽ mang đến những chiếc xe đua công thức cỡ nhỏ do
chính mình, xây dựng, thiết kế, chế tạo. Tiêu chí đánh giá những chiếc xe trong

cuộc thi, là đánh giá về về tính năng chạy, ý tưởng, thiết kế, chi phí sản xuất …..
Các đội tham dự cuộc thi sẽ tự thiết kế và chế tạo ra những chiếc xe đua công
thức nhỏ để cạnh tranh với nhau. Thông qua cuộc thi sinh viên có thể trải nghiệm sự
thú vị và niềm tự hào khi được ứng dụng những kiến thức đã học để tự chế tạo ra
những chiếc xe và đặc biệt là nâng cao năng lực tự phát hiện và tự giải quyết vấn
đề cũng như phát huy được khả năng làm việc nhóm của các thành viên, khả năng
lãnh đạo của mỗi thành viên và thông qua việc chế tạo sản phẩm giúp thu được
nhiều kinh nghiệm quý báu.
Xuất phát từ niềm đam mê thiết kế và chế tạo ô tô, mong muốn được tham
dự các cuộc thi, vai trò đặc biệt của khung xe đối với sự thành công của một chiếc
xe, và quá trình nghiên cứu luật cuộc thi, tham khảo các đội thi trong các cuộc thi
và điều kiện thực tế tại Việt Nam, tác giả đã chọn đề tài “Nghiên cứu giải pháp
thiết kế tối ưu khung xe đua tiết kiệm nhiên liệu”

8


Nội dung thực hiện trong luận văn này được trình bày qua các chương:
Chương 1: Tổng quan về đề tài nghiên cứu.
Chương 2: Tính toán, thiết kế khung xe 3D theo tiêu chuẩn cuộc thi.
Chương 3: Tối ưu khung xe bằng công cụ tối ưu hóa của Solidworks.
Chương 4: Kết quả và kết luận.
Trong thời gian thực hiện khóa học và thời gian hoàn thành luận văn, tác giả
xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn TS.
Đỗ Tiến Minh và các thầy trong bộ môn Ôtô và xe chuyên dụng - Viện cơ khí động
lực - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn tốt
nghiệp này.
Tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài không tránh khỏi
những sai sót. Tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ các thầy cô, các
bạn đồng nghiệp và các độc giả khác để hoàn thiện luận văn của mình.

Hà Nội, ngày

tháng

năm 2013

HỌC VIÊN THỰC HIỆN

Đào Đình Chức

9


Chương 1

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1. Cơ sở nghiên cứu của đề tài
Ngành công nghiệp ô tô không chỉ đáp ứng nhu cầu giao thông vận tải, góp
phần phát triển sản xuất và kinh doanh thương mại mà còn là một ngành kinh tế
mang lại lợi nhuận rất cao nhờ sản xuất ra những sản phẩm có giá trị vượt trội. Sớm
nhận thức được tầm quan trọng của ngành công nghiệp này các quốc gia như Mỹ,
Nhật Bản, Anh, Pháp, Hàn Quốc vv đã rất chú trọng cho việc phát triển ngành công
nghiệp ô tô của riêng mình trong quá trình công nghiệp hóa không chỉ phục vụ
trong nước mà còn xuất khẩu ra nước ngoài.
Ở Việt Nam, chúng ta cũng đã cố gắng xây dựng ngành công nghiệp ô tô của
riêng mình với mục tiêu sản xuất thay thế nhập khẩu và từng bước tiến tới xuất
khẩu. Chính phủ Việt Nam đã luôn khẳng định vai trò chủ chốt của ngành công
nghiệp ô tô trong sự phát triển kinh tế và luôn tạo điều kiện thuận lợi thông qua
việc đưa ra các chính sách ưu đãi để khuyến khích các doanh nghiệp trong nước và
nước ngoài đầu tư vào sản xuất ô tô và phụ tùng. Mặc dù vậy sự phát triển của

ngành công nghiệp ô tô Việt Nam vẫn còn ở mức thấp cả về số lượng, chất lượng và
sự hiện đại . Các doanh nghiệp mới chỉ dừng ở mức độ lắp ráp các chi tiết nhập
khẩu hoặc đã sản xuất ra những chi tiết đơn giản nhưng giá thành cao, chất lượng
kém, tốn thời gian.
Thực tế đó đặt ngành công nghiệp ô tô Việt Nam trước những thách thức lớn
trong vấn đề tăng tỷ lệ nội địa hóa các chi tiết ô tô từ đó tính toán, thiết kế và chế
tạo ô tô. Chúng ta rất cần tăng cường giao lưu học hỏi các công nghệ chế tạo ô tô
giữa các trường, các doanh nghiệp ô tô trong nước và mở rộng tới các quốc gia trên
thế giới. Nghiên cứu công nghệ chế tạo ô tô từ các nước bạn và phát triển áp dụng
vào Việt Nam, dần đưa nền công nghiệp ô tô của Việt Nam lên một tầm cao mới
từng bước hội nhập khu vực và thế giới.

10


Hiệp hội kỹ sư ô tô Việt Nam, các trường đại học khối kỹ thuật và các doanh
nghiệp cũng cần phải thường thường xuyên hơn trong việc phối kết hợp tổ chức các
cuộc thi về chế tạo xe ô tô. Đó là một điều kiện thuận lợi nhất để các kỹ sư tương lai
của Việt Nam có thể học hỏi và trau dồi các kỹ năng cần có để tính toán, thiết kế và
chế tạo ô tô. Là một cuộc thi được tổ chức thường niên dành cho sinh viên, học viên
sau đại học của các trường đại học trên toàn thế giới được tài trợ bởi hiêp hội kỹ sư
ô tô của nước sở tại. Trong cuộc thi đó sinh viên tự tìm hiểu, thiết kế, chế tạo ra một
chiếc xe đua công thức cỡ nhỏ, thiết kế tối ưu sáng tạo mang phong cách riêng, thi
đấu với các đội đua khác và đặc biệt tuân thủ các yêu cầu quy định của cuộc thi. Để
phát huy được hết khả năng của sinh viên, các đội đua được giả tưởng là họ sẽ thiết
kế cho một công ty chuyên về thiết kế, chế tạo và phải chứng minh chiếc xe của
mình chuyên nghiệp, đáp ứng kĩ thuật, an toàn và có khả năng thương mại hóa.
Tác giả đã nghiên cứu một số cuộc thi ở Mỹ, Nhật Bản, Úc….Để chế tạo
thành công chiếc xe đáp ứng yêu cầu của cuộc thi, các đội phải trải qua rất nhiều
công đoạn quan trọng và một trong số các công đoạn đó là tính toán, thiết kế, chế

tạo bộ phận khung xe. Khung xe có vai trò rất quan trọng trong việc bảo vệ người
lái, đỡ toàn bộ các hệ thống như động cơ, hệ thống lái, hệ thống truyền lực….. và là
phần chịu lực chính của xe. Thành công trong việc chế tạo khung xe sẽ có ảnh
hưởng rất lớn đến thành công trong việc chế tạo chiếc xe và thành tích của các đội
thi.
Do đó nghiên cứu tính toán, thiết kế, tối ưu khung xe nhằm giảm khối lượng,
đảm bảo tính bền phù hợp với điều kiện ở Việt Nam là vấn đề đang được quan tâm
để chúng ta có thể tính toán, thiết kế thành công chiếc xe đủ điều kiện tham dự cuộc
thi.
Trước đây để tính toán , thiết kế và tối ưu khung xe ô tô cũng như các chi tiết
khác người ta thường dùng các phương pháp truyền thống và các các công thức
thực nghiệm, sau đó người ta cho chế tạo và thử nghiệm nhiều lần nếu có vấn đề gì
thì lại tính toán lại, chọn lại các thông số và tiếp tục chế tạo và chạy thử đến khi nào
hoạt động đảm bảo kỹ thuật người ta mới cho sản xuất hàng loạt. Phương pháp

11


truyền thống này rất mất thời gian, lãng phí nguyên vật liệu và công sức làm cho giá
thành sản phẩm tăng lên đáng kể, kết quả cũng chưa được tối ưu.
Ngày nay công nghệ thông tin đã phát triển mạnh mẽ máy tính đã trở thành
công cụ hỗ trợ đắc lực cho con người tạo điều kiện cho con người phát huy hết khả
năng của mình. Tin học đã được ứng dụng trong mọi lĩnh vực của đời sống đặc biệt
là trong ngành công nghiệp chế tạo máy. Các chương trình tính toán, thiết kế, tối ưu
được thiết lập tiết kiệm thời gian, công sức và chi phí.
Chính vì các lý do đó tác giả đã chọn đề tài “Nghiên cứu giải pháp thiết kế tối ưu
khung xe đua tiết kiệm nhiên liệu”.
2. Phương pháp thực hiện đề tài
Hiện nay trên thị trường Việt Nam có rất nhiều phần mềm để tính toán, thiết
kế và tối ưu khung xe như: Cattia, Solidworks… Trong đề tài này tác giả chọn phần

mềm Solidworks – một phần mềm đang được sử dụng tương đối rộng rãi và phù
hợp với nội dung của đề tài.
Mục đích của việc nghiên cưú: Sử dụng công cụ Cosmosworks trong
Solidworks để tối ưu khung về khối lượng phù hợp với điều kiện ở Việt Nam, đáp
ứng tiêu chuẩn cuộc thi.
Các bước thực hiện đề tài cụ thể như sau:
Bước 1: Nghiên cứu luật cuộc thi, tham khảo các đội thi.
Bước 2: Sử dụng phần mềm Solidworks tính toán, thiết kế khung xe 3D.
Bước 3: Kiểm nghiệm bền khung bằng công cụ Cosmosworks của
Solidworks.
Bước 4: Tối ưu khung xe bằng công cụ tối ưu hóa trong Solidworks.
Bước 5: Kết luận lựa chọn giải pháp tối ưu.
Bước 6: Liên hệ điều kiện Việt Nam, chọn vật liệu và kết luận chung cho đề tài.

12


Chương 2

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG XE 3D THEO
TIÊU CHUẨN CUỘC THI
2.1 Tổng quan về cuộc thi
2.1.1 Lịch sử của cuộc thi Honda Việt Nam “Lái xe sinh thái Tiết kiệm nhiên
liệu – Honda Eco Mileage Challenge” lần thứ 4
Được khởi nguồn từ Honda Nhật Bản từ năm 1981, cuộc thi Lái xe sinh thái
Tiết kiệm nhiên liệu là một sự kiện hướng đến môi trường. Tính đến nay cuộc thi đã
trải qua quãng đường tròn 32 năm. Cuộc thi “Lái xe sinh thái tiết kiệm nhiên liệu
Honda” là một sân chơi cạnh tranh lành mạnh nơi những người tham gia kết hợp sự
sáng tạo, trí tưởng tượng và những hiểu biết về công nghệ để thiết kế ra những chiếc
xe và cạnh tranh về hiệu suất tiêu hao nhiên liệu. Cuộc thi năm nay hướng tới mục

đích nâng cao niềm vui sáng tạo trong làm việc nhóm, cũng như ý thức bảo vệ môi
trường cho giới trẻ. Hiện tại, không chỉ riêng tại Nhật Bản mà cuộc thi còn lan rộng
ra các nước châu Á khác như Thái Lan, Trung Quốc và Việt Nam. Với khẩu hiệu
“Bạn có thể đi được bao nhiêu km chỉ với 1 lít xăng”, kỷ lục tiết kiệm nhiên liệu
cao nhất từ trước đến nay là: 3.644,86 km/lít xăng đã được xác lập vào năm 2011 tại
Nhật Bản.
Cuộc thi Lái xe sinh thái Tiết kiệm nhiên liệu năm 2010, 2011 và 2012 tại
Việt Nam
Năm 2012 là năm thứ 03 Honda Việt Nam tổ chức cuộc thi Lái xe sinh thái Tiết kiệm nhiên liệu và đánh dấu kết quả vượt trội so với 2 năm trước với 78 đội
tham gia, thành tích cao nhất của phần thi xe tự chế là 912,66 km/l thuộc về đội
Cánh gió và của phần thi xe thị trường là 245,52 km/l thuộc về đội Ngũ hổ. Đội sinh
viên có thành tích cao nhất là TDU2 – Đại học Thành Đô với kết quả là 389,25
km/l. Cả 02 đội trên đã tham dự cuộc thi Lái xe sinh thái Tiết kiệm nhiên liệu
Honda tổ chức tại Nhật Bản vào tháng 9 năm 2012. Kết quả đội Cánh gió đứng

13


thứ 5: 949,41 km/lít và Thành Đô đứng thứ 11 trong tổng số 15 đội tham gia phân
hạng này.
Cuộc thi Lái xe sinh thái Tiết kiệm nhiên liệu Honda lần thứ 04 - năm 2013
Cuộc thi Lái xe sinh thái Tiết kiệm nhiên liệu Honda lần thứ 04 được khởi
động sớm hơn các lần trước vào ngày 05/11/2012 và dự kiến vòng chung kết được
tổ chức vào tháng 4/2013 với số đội tham gia dự tính là 90 đội. Cũng như các năm
trước, trong cuộc thi năm nay các thí sinh sẽ phải vận hành xe theo số vòng thi
(quãng đường) trong khoảng thời gian quy định. Hiệu suất tiêu hao nhiên liệu
(km/lít) sẽ được tính toán dựa trên lượng nhiên liệu tiêu hao thực tế và đội nào đạt
thành tích cao nhất sẽ là đội chiến thắng. Để nâng cao tối đa hiệu suất tiêu hao nhiên
liệu, các đội đua sẽ phải cải tiến, điều chỉnh để nâng cao hiệu suất hoạt động của xe
như thiết kế, hình dáng của động cơ, cách vận hành xe v.v…

Năm nay, cuộc thi sẽ tiếp tục được tổ chức dưới hai hình thức thi riêng biệt
bao gồm:
+ Dành cho xe tự chế – Original machine: Honda Việt Nam (HVN) sẽ
cung cấp động cơ 110cc kiểu mới, tiết kiệm nhiên liệu ưu việt đang được sử dụng
trên dòng xe Wave. Các đội tham gia sẽ sử dụng động cơ này để chế tạo xe theo ý
tưởng của mình nhưng phải tuân thủ theo quy định cuộc thi. Đây sẽ là sự cạnh tranh
cả về ý tưởng, kỹ thuật chế tạo và kỹ năng lái xe. Trong phần thi này, số lượng các
đội dự kiến tham gia sẽ giới hạn ở 70 đội và được chia thành 02 nhóm:nhóm sinh
viên (nhóm I) và nhóm chung (nhóm II)
+ Dành cho xe sản xuất hàng loạt – Market type: Người tham gia sẽ tiến
hành những cải tiến kỹ thuật nhằm đạt được mức tiết kiệm nhiên liệu cao nhất trên
các dòng xe Wave 110 (ngoại trừ dòng xe Wave RSX FI AT) của Honda Việt Nam.
Ỏ hình thức này có giới hạn cho việc thay đổi hay cải tạo xe. Số lượng các đội dự
kiến tham gia giới hạn ở 20 đội (nhóm III)
+ Sẽ có 02 đội có thành tích cao nhất thuộc nhóm I và nhóm II tham dự
cuộc thi tại Nhật Bản.

14


Cuộc thi Lái xe sinh thái Tiết kiệm nhiên liệu thực sự là một cuộc chơi bổ ích
và lý thú dành cho những người say mê công nghệ và sáng tạo. Điều quan trọng
nhất là cuộc thi đã không chỉ tạo ra cơ hội quý báu cho các bạn trẻ tư duy sáng tạo
về kỹ thuật, công nghệ, đưa các ý tưởng này vào thực tế, mà còn góp một phần
không nhỏ vào việc đẩy mạnh phong trào tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi
trường sống, qua đó thể hiện sự quan tâm của Honda vào quá trình phát triển các giá
trị bền vững cho thế hệ tương lai.
2.1.2 Các quy tắc cạnh tranh
Xe ô tô dự kiến sẽ có ba bánh hở tổng dung tích làm việc của xy lanh tối đa
110cc, xe phải có hệ thống treo, bánh xe tối thiểu 50mm và chiều dài cơ sở tối thiểu

1000 mm, có khả năng rất cao trong gia tốc, phanh, lái, khí động học, các yếu tố tối
ưu, có thể đưa vào sản xuất và bảo dưỡng dễ dàng... với chi phí sản xuất tối thiểu
nhưng vẫn đảm bảo về an toàn khi đua xe.
2.1.3 Mục tiêu của cuộc thi
1. Chiếc xe có hiệu suất cao về khả năng tăng tốc, phanh và xử lý tình huống,
xe cũng phải chạy đủ bền để hoàn thành tất cả các vòng kiểm tra của cuộc thi, đảm
bảo an toàn khi đua xe.
2. Đảm bảo các chỉ tiêu đánh giá gồm: Thẩm mỹ, chi phí, thiết kế hợp lý, bảo
trì, sản xuất được và độ tin cậy cao.
3. Mỗi xe sẽ được đánh giá và đánh giá thiết kế so với thiết kế cạnh tranh
khác để xác định là tốt nhất về tổng thể xe.
4. Cạnh tranh về giá cả trên thị trường.
5. Cạnh tranh về tính ứng dụng thực tiễn (Thực hiện các bài thực hành)
6. Khả năng sáng tạo, chế tạo phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của cuộc thi, luật
của cuộc thi.
7. Chiếc xe đạt điểm cao nhất trong cuộc thi.

15


2.2 Nội dung cuộc thi
2.2.1 Kiểm tra xe

Hình 2.1: Kiểm tra sự phù hợp yêu cầu thiết kế của xe
- Kiểm tra xem xe có bảo đảm an toàn, phù hợp với các yêu cầu thiết kế hay không,
(quy định về vật liệu, các thanh nối, chiều dài, chiều rộng, chiều cao …..)
- Trường hợp có sự cố trong 5 giây thì lái xe có thoát ra khỏi xe hay không

Hình 2.2: Hình kiểm tra lái xe thoát ra khỏi xe trong 5s
- Kiểm tra động cơ

- Kiểm tra hệ thống treo
- Kiểm tra khung xe
- Kiểm tra bánh xe
- Kiểm tra phanh

16


- Kiểm tra tiếng ồn (tiếng khí xả nhỏ hơn 110dB)

Hình 2.3 Kiểm tra tiếng ồn khí xả
- Thí nghiệm về nghiêng xe (xe nghiêng 45 độ không rò rỉ nhiên liệu, xe nghiêng 60
độ với lái xe ngồi trên không bị lật).

Hình 2.4 Kiểm tra nghiêng xe
- Và một số mục khác như lốp, điện, hệ thống lái…..

Hình 2.5 Lốp xe, hệ thống điện

17


2.2.2 Nội dung thi
Cuộc thi gồm hai nội dung chính đó là nội dung mang tính tĩnh và nội dung
mang tính động
2.2.2.1 Nội dung thi mang tính tĩnh
• Chi phí
- Đánh giá mức độ chế tạo và tính phù hợp giữa báo cáo chi phí xe.
- Hạng mục phụ tùng mua sẽ tiến hành kiểm tra miệng, đánh giá kiến thức và
mức độ nắm bắt được về phụ tùng được chọn mua.

• Trình bày

Hình 2.6 Kiểm tra khả năng trình bày
- Đánh giá năng lực trình bày của sinh viên, mỗi đội sẽ tự trình bày phương
án thiết kế của mình dựa trên tài liệu xây dựng.
• Thiết kế
- Đánh giá việc đã sử dụng kỹ thuật nào, đã cất công ở đâu và tính phù hợp
với thị trường của những kỹ thuật đã sử dụng đó.
- Kiểm tra về sự phù hợp thiết kế của xe và các chi tiết cấu thành, tính mới,
tính gia công, tính bảo dưỡng sửa chữa, tính lắp ráp.

18


2.2.2.2 Nội dung thi mang tính động

Hình 2.7 Phần thi mang tính động

- Vận tốc tối thiểu 5 km/h, vận tốc trung bình 25 km/h. Mỗi đội 2 lái xe, mỗi lái xe
chạy hai lần, tổng cộng 4 lần chạy và đo.
Nội dung

Hình 2.8 Đăng kí

19


Hình 2.9 Khai mạc thi

Hình 2.10 Cung cấp nhiên liệu

Hình 2.11 Đo nhiên liệu
20


Hình 2.12Kiểm tra xe (Độ an toàn của phương tiện)

Hình 2.13 Điều chỉnh nhiên liệu

Hình 2.14 Xuất phát thi
21


Hình 2.15 Chạy xe

Hình 2.16 Về đích

Hình 2.17 Đo nhiên liệu khi chạy rồi tính
22


Hình 2.18 Công bố và trao giải
• Chạy bền
- Chạy vòng trên đường đua thẳng, quay vòng, gấp khúc
- Đánh giá tính năng tổng thể, độ tin cậy của xe.

Hình 2.19 Kiểm tra chạy bền

23

• Tiêu hao nhiên liệu
- Đánh giá lượng tiêu hao nhiên liệu khi chạy bền.
2.3 Quy định chung trong thiết kế xe của cuộc thi
• Hình dạng xe
- Phải có 3 bánh và khoang lái (giống xe đua công thức 1)
- Chiều dài cơ sở phải nhỏ nhất là 1 m
- Độ rộng của vết bánh xe nhỏ (bánh trước hoặc bánh sau) của xe không nhỏ
hơn 0,5 của vết bánh lớn nhất.
• Hệ thống treo
- Xe phải được trang bị hệ thống treo với giảm sóc hoạt động tốt, cả trước và
sau, sao cho bánh xe có thể di chuyển dễ dàng. Các giám khảo có quyền loại xe
không thể hiện được một nỗ lực nghiêm túc trong việc làm hệ thống treo hoặc
chứng minh nó không thích hợp cho phần thi đua autocross.
- Tất cả các điểm bắt hệ thống treo phải được nhìn thấy tại kiểm tra kỹ thuật,
hoặc bằng cách xem trực tiếp bằng cách loại bỏ bất kỳ phần vỏ nào.
• Khoảng sáng gầm xe
- Khoảng sáng gầm xe phải đủ cao để ngăn chặn bất kỳ phần nào của xe
chạm tới mặt đường, ngoài lốp xe, chạm vào mặt đường trong lúc đang đua. Nếu có
quá nhiều hoặc cố tình cho bất kì phần nào của xe, ngoài lốp tiếp xúc với mặt đường
sẽ bị tước mất lần chạy hoặc toàn bộ phần thi động.
Chú thích:
- Mục đích của quy tắc này là “body skirts” hoặc các thiết bị khác được thiết
kế, chế tạo, tiếp xúc không mong muốn với mặt đất hoặc là gây thiệt hại, hoặc là
theo ý kiến của “ban tổ chức phần thi động” có thể dẫn đến hư hại đường đua, sẽ
dẫn đến bị tước mất một lần chạy hay toàn bộ phần thi động.

24

Hình 2.20 Khoảng sáng gầm xe
• Bánh xe
- Kích thước lốp hoặc (Đường kính bánh xe không nhỏ hơn 50mm)
- Tiêu chuẩn “lug bolt” của bánh xe được coi là ốc vít kỹ thuật và bất kỳ sửa
đổi sẽ phải chịu sự giám sát trong quá trình kiểm tra kỹ thuật. Nhóm nghiên cứu sử
dụng các “lug bolt” sửa đổi hoặc tùy chỉnh thiết kế sẽ phải cung cấp bằng chứng
rằng đã thực hiện tốt kỹ thuật trong thiết kế của họ.
- Các loại vành bánh xe nhôm có thể được sử dụng, nhưng phải cứng và
trong tình trạng nguyên sơ (Tình trạng nguyên sơ có nghĩa là trong điều kiện ban
đầu, điều kiện mới, tức là không sử dụng, mòn hoặc bẩn. Trong điều kiện đó là tốt
nhất, không tì vết, vì nó là lần đầu tiên thực hiện).
• Lốp xe
- Xe có thể được sử dụng hai loại lốp xe như sau:
+ Lốp khô: Các lốp trên xe khi trình bày để kiểm tra kỹ thuật được xác
định là Lốp khô . Các lốp xe khô có thể có bất kỳ kích thước hoặc kiểu loại.
Chúng có thể là nhẫn bóng hoặc được xử lí.
+ Lốp ướt: Lốp ướt có thể có bất kỳ kích thước hoặc kiểu loại, xử lí hoặc
cắt rãnh, tuy nhiên phải đảm bảo:

25