Thiết kế xe cứu hộ sàn trượt trên cơ sở xe hyundai hd72

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

THIẾT KẾ XE CỨU HỘ SÀN TRƯỢT
TRÊN CƠ SỞ XE HYUNDAI HD72

Sinh viên thực hiện: VƯƠNG NGỌC SANG

Đà Nẵng - Năm 2018


Thiết kế xe cứu hộ sàn trượt trên cơ sở xe Hyundai HD72

MỤC LỤC

Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án
Lời nói đầu và cảm ơn
Lời cam đoan liêm chính học thuật
Mục lục
Danh sách các bảng biểu, hình vẽ và sơ đồ
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ............................................. 3
1.1. Tổng quan về xe cứu hộ .........................................................................................3
1.2. Công dụng của xe cứu hộ .......................................................................................3
1.3. Phân loại xe cứu hộ .................................................................................................4
1.3.1. Theo trọng lượng ...................................................................................................4
1.3.2. Theo yêu cầu nhiệm vụ..........................................................................................7
1.3.3. Theo phương án cứu hộ .........................................................................................7
1.4. Yêu cầu của xe cứu hộ ............................................................................................ 8
Chương 2. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ........................... 9

2.1. Phân tích lựa chọn xe cơ sở ...................................................................................9
2.2. Các cơ cấu và thiết bị cứu hộ trên xe ....................................................................9
2.3. Phân tích lựa chọn phương án cứu hộ ................................................................ 10
2.3.1. Chở xe bị nạn trên sàn xe ....................................................................................10
2.3.2. Kéo xe trên càng nâng thuỷ lực ...........................................................................11
2.3.3. Chở xe bị nạn trên sàn xe cứu hộ có gắn cần cẩu ................................................11
Chương 3. KHẢO SÁT TỔNG QUÁT XE HYUNDAI HD72 ................................ 14
3.1. Thông số kỹ thuật của xe Hyundai HD72 .......................................................... 14
3.2. Giới thiệu các hệ thống cấu thành xe Hyundai HD72 .......................................17
3.2.1. Động cơ ...............................................................................................................17
3.2.2. Hệ thống bôi trơn .................................................................................................18
3.2.3. Hệ thống làm mát ................................................................................................ 18
SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng


Thiết kế xe cứu hộ sàn trượt trên cơ sở xe Hyundai HD72

3.2.4. Hệ thống nhiên liệu ............................................................................................. 18
3.2.5. Hệ thống truyền lực ............................................................................................. 19
3.2.6. Hệ thống phanh ....................................................................................................19
3.2.7. Hệ thống lái .........................................................................................................20
3.2.8. Hệ thống treo .......................................................................................................21
3.2.9. Hệ thống điện ......................................................................................................22
Chương 4. TÍNH TỐN THIẾT KẾ XE CỨU HỘ SÀN TRƯỢT ........................ 23
4.1. Phân tích phương án cải tạo xe ...........................................................................24
4.2. Thiết kế sàn trượt của xe cứu hộ .........................................................................25
4.2.1. Các cụm chi tiết của sàn xe .................................................................................25
4.2.2. Tính tốn trọng lượng sàn xe ...............................................................................28
4.2.3. Tính bền sàn xe ....................................................................................................30

4.3. Tính tốn cụm tời kéo .......................................................................................... 35
4.3.1. Chọn động cơ thủy lực ........................................................................................41
4.3.2. Tính tốn hộp giảm tốc ........................................................................................42
4.3.3. Tính tốn trục ......................................................................................................47
4.4. Tính xy lanh nâng hạ sàn trượt ...........................................................................55
4.5. Xác định các thông số của xe sau cải tạo ............................................................ 56
4.5.1. Kích thước bao của ơ tơ .......................................................................................56
4.5.2. Trọng lượng và phân bố trọng lượng xe sau khi cải tạo......................................57
5.1. Xác định tọa độ trọng tâm ...................................................................................59
5.2. Tính ổn định của ơ tơ khi khơng tải ....................................................................60
5.2.1. Tính ổn định dọc ..................................................................................................60
5.2.2. Tính ổn định ngang .............................................................................................. 62
5.3. Tính ổn định của ơ tơ khi có tải ...........................................................................64
5.3.1. Khi xe ở trường hợp ổn định dọc tĩnh .................................................................64
5.3.2. Khi xe ở trường hợp ổn định dọc động ............................................................... 65

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng


Thiết kế xe cứu hộ sàn trượt trên cơ sở xe Hyundai HD72

5.4. Tính tốn động lực học của ơ tơ cứu hộ sàn trượt .............................................66
5.4.1. Các thơng số tính tốn .........................................................................................66
5.4.2. Xây dựng các đồ thị đặc tính của ô tô sau cải tạo ...............................................67
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 85

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1. Thông số kỹ thuật của xe Hyundai HD72...............................................16-18
Bảng 4-1: Bảng liệt kê danh sách các cụm chi tiết chính cấu thành nên sàn xe......27-29
Bảng 4-2 Thông số của hộp giảm tốc............................................................................46
Bảng 4-3 Thông số của bộ truyền bánh vít-trục vít.......................................................50
Bảng 4-4 Các thơng số của xe sau khi cải tạo...............................................................58
Bảng 5-1 Thông số kỹ thuật của một số xe ở Việt Nam...............................................61
Bảng 5-2 Các thơng số để tính tốn sức kéo ơ tơ..........................................................69
Bảng 5-3 Giá trị đặc tính ngồi động cơ.......................................................................70
Bảng 5-4 Giá trị của vận tốc và công suất ứng với từng tay số....................................73
Bảng 5-5 Giá trị của vận tốc và công suất Nω, Nf và (Nω+Nf) ở các tay số..................74
Bảng 5-6 Bảng giá trị của lực cản thay đổi theo tốc độ của ô tô ở các tay số...............77
Bảng 5-7 Giá trị nhân tố động lực học ứng với từng tay số..........................................81
Bảng 5-8 Giá trị gia tốc của ô tô thay đổi theo tốc độ...................................................82
Bảng 5-9 Thông số kỹ thuật của ô tô cứu hộ Hyundai HD72.......................................85
Bảng 5-10 Thông số kỹ thuật của sàn trượt...................................................................86
Bảng 5-11 Thông số kỹ thuật của cụm tời kéo..............................................................86

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng


DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ
Hình 1.1. Loại xe cứu hộ cỡ nhỏ dùng càng nâng thủy lực và tời kéo............................9
Hình 1.2. Loại xe cứu hộ cỡ vừa có càng nâng thủy lực.................................................9
Hình 1.3. Loại xe cứu hộ hạng lớn................................................................................10
Hình 1.4. Loại xe cứu hộ cỡ siêu trọng có cần cẩu.......................................................11
Hình 2.1. Phương án chở xe bị nạn trên sàn xe.............................................................14

Hình 2.2. Kéo xe trên càng nâng thuỷ lực.....................................................................15
Hình 2.3. Sơ đồ xe cứu hộ có gắn cần cẩu....................................................................16
Hình 3.1. Kích thước xe cơ sở Hyundai HD72 trước khi cải tạo..................................18
Hình 3.2. Xe cơ sở Hyundai HD72...............................................................................18
Hình 3.3. Động cơ D4DB..............................................................................................21
Hình 3.4. Sơ đồ hệ thống truyền lực..............................................................................23
Hình 3.5. Phanh tang trống trang bị trên Hyundai HD72..............................................25
Hình 3.6. Cơ cấu lái kiểu trục vit – con lăn...................................................................26
Hình 3.7. Hệ thống treo của xe Hyundai HD72............................................................26
Hình 4.1. Tởng thể xe cứu hộ sàn trượt sau cải tạo.......................................................28
Hình 4.2. Kết cấu của sàn xe cứu hộ.............................................................................33
Hình 4.3. Tiết diện ngang của thép [120.......................................................................34
Hình 4.4. Tiết diện ngang của thép [100.......................................................................34
Hình 4.5. Kết cấu tấm trượt...........................................................................................35
Hình 4.6. Bulơng quang M14........................................................................................36
Hình 4.7. Sơ đồ các lực tác dụng lên sàn xe khi phanh đột ngột khi xuống dốc...........37
Hình 4.8. Liên kết dầm dọc sàn với cơ cấu trượt [ nhờ bản thép ]................................38
Hình 4.9. Liên kết sàn xe với khung của cơ cấu trượt [ Nhờ các bu lơng quang ]........38
Hình 4.10. Sơ đồ cụm tời kéo........................................................................................40
Hình 4.11 Sơ đồ tính khoảng cách các đoạn trục..........................................................41
Hình 4.12. Sơ đồ tính lực tác dụng lên trục tang...........................................................43
Hình 4.13. Biểu đồ moomen tác dụng trên trục tang.....................................................45
Hình 4.14. Lực từ bộ truyền tác dụng lên trục..............................................................53
Hình 4.15. Sơ đồ tính khoảng cách hộp giảm tốc trục vít.............................................55
Hình 4.16. Sơ đồ lực tác dụng lên trục vít.....................................................................55
Hình 4.17. Biểu đồ mơmen trên trục vít........................................................................57

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

Hình 4.18. Sơ đồ lực tác dụng trên trục bánh vít...........................................................59
Hình 4.19. Biểu đồ mơmen tác dụng trên trục bánh vít................................................60
Hình 4.20. Sơ đồ lực tính xi lanh nâng hạ cần của xe...................................................61
Hình 5.1. Sơ đồ bố trí trọng lượng trên xe cứu hộ sàn trượt.........................................65
Hình 5.2. Sơ đồ tính tốn ởn định dọc khi xe lên dốc..................................................67
Hình 5.3. Sơ đồ tính tốn ởn định dọc khi xe xuống dốc..............................................67
Hình 5.4. Sơ đồ tính tốn tính ởn định ngang của ô tô..................................................68
Hình 5.5. Sơ đồ lực của xe trượt trong trường hợp ởn định dọc tĩnh............................70
Hình 5.6. Sơ đồ lực của xe trong trường hợp ởn định dọc động...................................71
Hình 5.7. Đồ thị đặc tính ngồi của động cơ.................................................................74
Hình 5.8. Đồ thị cân bằng cơng suất.............................................................................78
Hình 5.9. Đồ thị cân bằng lực kéo.................................................................................81
Hình 5.10. Đồ thị nhân tố động lực học........................................................................83
Hình 5.11. Đồ thị gia tốc...............................................................................................85
Hình 5.12. Tởng thể xe cứu hộ sàn trượt.......................................................................87

LỜI NÓI ĐẦU
SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng


Hiện nay cùng với sự phát triển của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật, lượng
phương tiện giao thông lưu hành ngày càng lớn. Mặc dù hệ thống hạ tầng cơ sở giao
thông ngày càng được nâng cấp nhưng số vụ tai nạn hàng ngày vẫn xảy ra nhiều. Bên
cạnh đó chất lượng xe lưu hành tại Việt Nam khơng cịn được đảm bảo do đa số là xe
cũ, nên việc xe gặp sự cố giữa đường thường hay xảy ra. Những lúc như thế, với hệ
thống giao thông hiện nay của Việt Nam, đặc biệt là đường thành thị thì việc tất yếu
xảy ra là ắch tắc giao thơng. Việc nhanh chóng giải tỏa ắch tắc giao thơng sau khi xảy
ra tai nạn, hay xe gặp sự cố giữa đường là vấn đề được đặt ra, trên cơ sở đó các loại

phương tiện cứu hộ giao thơng được ra đời để đáp ứng nhu cầu trên.
Xe cứu hộ giao thông được chế tạo với nhiều chủng loại và kích cỡ để có thể đưa
được mọi loại phương tiện bị tai nạn, hay gặp sự cố ra khỏi vùng ắch tắc giao thông,
hoặc đưa về các trạm sửa chữa bảo hành. Hiện nay, nền kinh tế nước ta phát triển
nhanh, cùng với sự hội nhập kinh tế thế giới, nền công nghiệp ôtô cũng trên đà phát
triển mạnh mẽ, được thể hiện bằng sự đầu tư mở rộng nhanh chóng của các cơng ty ơtơ
như: TOYOTA, DEAWOO, NISSAN, HYUNDAI, FORD,...Do đó lượng xe tham gia
giao thơng tăng đáng kể, đi theo đó là sự phát sinh của vấn đề tai nạn giao thông và
cứu hộ giao thông.
Dựa trên cơ sở tìm hiểu nhu cầu của xe cứu hộ giao thông hiện nay, cùng với sự
hướng dẫn của thầy PGS.TS Trần Thanh Hải Tùng, em đã được giao đề tài “Thiết kế
xe cứu hộ sàn trượt trên cơ sở xe Hyundai HD72” làm đề tài tốt nghiệp của mình.
Nội dung trình bày thuyết minh đồ án gồm các phần chính sau:
Phần 1: Trình bày tởng quan về đề tài nghiên cứu
Phần 2: Phân tích lựa chọn phương án thiết kế xe cứu hộ.
Phần 3: Khảo sát tổng quát xe cơ sở Huydai HD72.
Phần 4: Tính tốn thiết kế xe cứu hộ sàn trượt.
Phần 5: Tính tốn các đặc tính động học và động lực học của xe.

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

1


Sau một thời gian nghiên cứu, làm việc đến nay đồ án của em đã được hồn thành,
xong khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự góp ý và hồn thiện
đề tài của các thầy.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PSG.TS Trần Thanh Hải Tùng đã tận tình
giúp đỡ em trong thời gian qua !

Đà Nẵng, ngày 27 tháng 05 năm 2018
Sinh viên thực hiện

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

2


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về xe cứu hộ
Thị trường ôtô của Việt Nam mới phát triển trong vài năm trượt lại đây, lượng xe
ôtô tăng lên đáng kể tuy nhiên lượng xe cũ vẫn còn khá nhiều. Để tận dụng, các xe cũ
này lại được cải tiến và sửa chữa, trong khi lưu hành lại thường xuyên hoạt động trong
tình trạng quá tải. Do đó việc các xe này gặp sự cố giữa đường là việc thường xuyên
xảy ra, gây nên tình trạng ắch tắc giao thông đồng thời ảnh hưởng đến hoạt động kinh
tế sản xuất của chủ xe.
Sự tăng trưởng quá nhanh về số lượng phương tiện trong khi kết cấu cơ sở hạ tầng
chưa kịp phát triển theo đã làm nảy sinh nhiều vấn đề: sự bất tiện trong đi lại; tình
trạng ùn tắc giao thơng lúc giờ cao điểm chưa được giải quyết; đặc biệt nghiêm trọng
là vấn đề tai nạn giao thơng; ... Có thể chỉ ra những con số thống kê cụ thể để thấy
được tình trạng an tồn giao thơng hiện nay.
Theo số liệu của Tởng Cục Thống kê, năm 2017, trên địa bàn cả nước đã xảy ra
20.280 vụ tai nạn giao thơng. Trong đó, bao gồm 9.770 vụ tai nạn giao thơng từ ít
nghiêm trọng trở lên và 10.310 vụ va chạm giao thông, làm 8.279 người chết; 5.587
người bị thương và 11.453 người bị thương nhẹ [6].
Trong khi các vụ tai nạn giao thơng vẫn chưa có được những biện pháp cụ thể để
ngăn ngừa, thì việc giải quyết các vụ tai nạn đã xảy ra cũng cần được đề cập đến.
Trong thành phố, các vụ tai nạn giao thông khi xảy ra, đặc biệt là tai nạn ôtô thường

gây nên sự ùn tắc giao thông, gây rất nhiều ảnh hưởng đến sự đi lại của các phương
tiện khác và các hoạt động kinh tế, sản xuất. Đối với các xe đường trường thì các tai
nạn thường xảy ra là lao xuống vực, hai xe đâm nhau. Vấn đề đặt ra ở đây là cần có
biện pháp nhanh chóng giải tỏa ắch tắc giao thông và đưa xe bị nạn, gặp sự cố ra khỏi
vùng ắch tắc, hay về nơi bảo dưỡng sửa chữa. Từ đó xe cứu hộ là một biện pháp hữu
hiệu để giải quyết vấn đề.
1.2. Công dụng của xe cứu hộ
Xe cứu hộ giao thông là một loại xe chuyên dụng gồm xe cơ sở và cơ cấu công
tác. Xe cơ sở có thể là các đầu xe tải hạng nhẹ, xe ben, hay các đầu xe có động cơ cơng
suất lớn. Các cơ cấu cơng tác gồm có tời móc kéo, càng nâng thủy lực, cần cẩu... Để
cứu hộ thì trên xe cứu hộ cịn được trang bị thêm các dụng cụ bảo dưỡng, sửa chữa,
dụng cụ cắt, phá hay cả đồ y tế. Các loại xe cứu hộ cỡ lớn thường có cơ cấu dây cáp,
SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

3


móc kéo lớn để cứu hộ các loại xe đường trường gặp tai nạn khi rơi xuống vực, hố.
Các loại xe cứu hộ cỡ nhỏ thường được sử dụng chủ yếu trong thành phố, đường thành
thị. Loại xe cứu hộ cỡ nhỏ có thể khơng cần hệ thống cáp, móc kéo mà chỉ cần có càng
kéo, một số xe cịn có sàn để xe, như thế có thể cứu hộ được cả 2 xe cỡ nhỏ bị tai nạn
cùng một lúc.
Hiện nay, lượng xe lưu hành tại Việt Nam đang tăng nhanh, theo đó dịch vụ cứu
hộ giao thơng ngày càng nhiều. Hầu hết các xưởng bảo dưỡng, sửa chữa hay các gara
ơtơ lớn đều có xe cứu hộ, nhưng chỉ là các xe cỡ nhỏ, tầm hoạt động hạn chế, số lượng
xe ít. Hiện tại chỉ có số ít trung tâm cứu hộ giao thông hoạt động với qui mô lớn,
chuyên nghiệp và phạm vi rộng như: Bảo Việt, Cứu hộ 116, ...
Vai trò của xe cứu hộ giao thông tuy chỉ đơn thuần là đưa xe bị nạn nhanh chóng
về cơ sở sửa chữa nhưng ảnh hưởng của loại xe này tới các vấn đề kinh tế, xã hội, giao

thông cũng không phải là nhỏ. Yêu cầu với loại xe này đó là tính cơ động và được
trang bị đầy đủ những thiết bị cứu hộ cần thiết.
1.3. Phân loại xe cứu hộ
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều loại xe cứu hộ giao thông được chế tạo và sản
xuất. Tùy vào kết cấu và phương án cứu hộ mà các xe cứu hộ được sử dụng trong các
trường hợp khác nhau. Có một số nhóm xe như sau:
1.3.1. Theo trọng lượng

➢ Xe cứu hộ hạng nhẹ
Loại này sử dụng xe cơ sở 2.5 tấn, càng cứu hộ sức nâng 4 tấn, mức tải kéo tối đa
với xe tải là 5 tấn, với xe chở khách là dưới 25 chỗ ngồi. Khi cứu hộ loại xe này sử
dụng bộ tời kéo để lật xe và nâng xe lên một độ cao nhất định, sau đó càng nâng được
đưa vào dưới gầm xe, cố định bánh xe và kéo đi. Tốc độ chuyển động khi kéo xe là
khá cao, xe bị nạn chuyển động ổn định mà không cần sự điều khiển của người lái.
Loại xe này chỉ cứu hộ được một xe bị nạn, thường chỉ sử dụng trong phạm vi đường
thành thị. Nhược điểm của xe này là không cứu hộ được những xe bị hỏng cả bốn
bánh, hỏng hệ thống truyền lực và hai bánh sau, xe có hộp số tự động. Phạm vi hoạt
động của càng nâng thuỷ lực bị hạn chế, khi không hoạt động càng nâng được co gọn
vào thân xe.

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

4


Hình 1.1. Loại xe cứu hộ cỡ nhỏ dùng càng nâng thủy lực và tời kéo
➢ Xe cứu hộ hạng trung
Sử dụng loại xe cơ sở 5 tấn, càng cứu hộ sức nâng 8 tấn, bộ tời kéo 10 tấn, kéo xe
dưới 45 chỗ. Xe sử dụng bộ tời kéo để lật và nâng xe. Với những xe không bị lật thì

càng nâng thủy lực sẽ được mở ra, đưa xướng dưới gầm xe và nhấc xe lên, cố định
bánh xe rồi kéo đi. Khi khơng hoạt động thì càng nâng được gấp sát vào thân xe. Với
kết cấu như trong hình thì mặc dù có bộ tời kéo nhưng xe này vẫn không sử dụng để
cứu hộ những xe bị nạn khi lao xuống vực do khơng có độ vươn của tay cẩu.

Hình 1.2. Loại xe cứu hộ cỡ vừa có càng nâng thủy lực

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

5


➢ Xe cứu hộ hạng lớn
Sử dụng loại xe cơ sở 11 tấn, trang bị đầy đủ thiết bị trợ lực hơi, càng kéo 15 tấn,
tời kéo 15 tấn, kéo xe tải 15 tấn trở lên. Về cơ bản thì loại xe này cũng có kết cấu và sự
hoạt động giống như xe cứu hộ cỡ trung, nhưng được tăng sức tải. Loại xe này được
dùng để cứu hộ các trường hợp khó khăn, xe bị nạn có khối lượng lớn.

Hình 1.3. Loại xe cứu hộ hạng lớn
➢ Xe cứu hộ hạng siêu trọng
Xe cứu hộ loại siêu trọng dùng để cứu hộ các máy cơng trình, xe container, xe cần
cẩu. Loại xe này được sử dụng để cứu hộ các trường hợp đặc biệt khó khăn như xe bị
rơi xuống vực, rơi xuống sông, các trường hợp cần sức kéo lớn. Sử dụng xe cơ sở 10
tấn trở lên, tời được kiểm soát riêng rẽ, cứu hộ và kéo xe tải vài chục tấn trở lên. Cơ
cấu công tác của xe này sử dụng hệ điều khiển thuỷ lực. Bộ tời kéo có sức nâng lớn và
có tay cẩu có thể vươn xa nên có thể cứu hộ được các xe bị nạn khi lao xuống vực.
Nguyên lý hoạt động về cơ bản vẫn là sử dụng bộ tời kéo để lật và nâng xe. Càng nâng
thuỷ lực được đưa xuống dưới gầm xe, nâng lên và kéo xe đi.

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

6


Hình 1.4. Loại xe cứu hộ cỡ siêu trọng có cần cẩu
1.3.2. Theo yêu cầu nhiệm vụ
- Xe cứu hộ có cần cẩu: Loại xe cứu hộ có tay cẩu có thể vươn dài để cứu hộ các
xe bị nạn khi lao xuống sông, xuống vực. Dùng càng nâng thủy lực hoặc dùng sàn xe
để đưa xe bị nạn về nơi sửa chửa.
- Kéo xe trên càng nâng thuỷ lực: Bộ tời kéo sẽ lật xe hoặc nâng xe lên. Càng nâng
được đưa xuống phía dưới gầm xe bị nạn rồi nâng lên độ cao 20cm đến 25 cm phần
đầu hoặc đuôi xe bị nạn. Hai lốp xe được cố định sau đó được kéo về nơi sửa chữa.
Hiện nay tại Việt Nam chủ yếu là sử dụng loại xe này
- Xe cứu hộ bằng cách đưa xe lên sàn trượt: Xe bị nạn được đưa lên sàn xe cứu hộ,
cố định trên sàn sau đó được đưa về nơi sửa chữa. Các xe cứu hộ hiện nay có hệ thống
sàn trượt để đưa xe lên và xuống, hệ thống sàn trượt có ưu điểm là dễ đưa xe bị nạn lên
sàn xe.
1.3.3. Theo phương án cứu hộ
Hiện nay các phương án đưa xe bị nạn lên sàn xe cứu hộ thường có các phương án
sau:
+ Phương án dùng chân chống và tấm trượt để đưa xe lên sàn xe: Đầu xe được
nâng lên cao để kết hợp với tấm trượt tạo thành mặt phẳng nghiêng đưa xe lên sàn.
Phương án này phù hợp với xe cứu hộ có gắn cần cẩu, dễ sản xuất, kết cấu đơn giản
nhưng dễ mất ởn định ở địa hình khơng bằng phẳng khi xe nâng đầu xe lên.
+ Phương án dùng tấm trượt đưa để đưa xe lên sàn: Dùng hai tấm trượt tạo thành
một mặt phẳng nghiêng để đưa xe lên sàn. Đây là phương án dễ chế tạo, giá thành
thấp. Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ.

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

7


+ Phương án dùng sàn trượt: Sàn xe trượt được trên khung xe nhờ các xilanh lực
và các cơ cấu trượt của sàn xe. Ưu điểm của phương án này là xe bị nạn được đưa lên
sàn xe một cách dễ dàng, giá thành thấp, dễ chế tạo và gọn nhẹ.
1.4. Yêu cầu của xe cứu hộ
Xe cứu hộ giao thông phải thỏa mãn một số điều kiện như:
- Đảm bảo khả năng tải, kết cấu gọn không làm cản trượt giao thông;
- Cứu hộ được các loại xe trong phạm vi thiết kế một cách an tồn, khơng ảnh
hưởng đến hư hỏng xe bị nạn;
- Cứu hộ được nhiều trường hợp khác nhau, trong nhiều địa hình khác nhau.
Xe cứu hộ ngồi những u cầu kỹ thuật trên thì cịn cần phải thỏa mãn những tiêu
chí của khách hàng như:
- Xe phải phù hợp với địa hình;
- Xe phải có tải trọng phù hợp với yêu cầu của khách hàng;
- Xe có khả năng di chuyển được một khoảng đường dài [liên tỉnh].
Để đáp ứng với thực trạng giao thông hiện nay và xu hướng lượng xe ô tô ngày
càng tăng trong tương lai thì xe cứu hộ ra đời đóng một vai trị rất quan trọng. Ngồi
những u cầu và công dụng của xe cứu hộ được nêu như trên thì xe cứu hộ cần được
phải cải tiến và phát triển về mặt kỹ thuật, công suất, chức năng đa dạng hơn để kịp
thời cứu hộ trong những trường hợp nguy cấp, giảm thiểu được tình trạng ắch tắc giao
thơng và tăng tính kinh tế cho đất nước.

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

8


Chương 2. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Việc phân tích, lựa chon phương án thiết kế sẽ đưa ra các phương án có thể sử
dụng để cứu hộ giao thơng, các phương án này đều có những ưu, nhược điểm riêng.
Tuy nhiên căn cứ vào ưu nhược điểm của các phương án mà ta có thể lựa chọn được
một phương án thích hợp.
2.1. Phân tích lựa chọn xe cơ sở
Việc trước tiên của thiết kế xe cứu hộ giao thông là lựa chọn một chiếc xe cơ sở
sau đó thiết kế các bộ phận cơng tác cứu hộ lắp trên xe cơ sở đó. Việc lựa chọn xe cơ
sở phải đáp ứng các điều kiện kỹ thuật, chất lượng công tác cứu hộ và điều kiện kinh
tế.
Điều kiện đầu tiên để xét chọn xe cơ sở là các thơng số và tiêu chuẩn kỹ thuật, u
cầu sau đó phải kể đến giá thành của xe.
Xe cứu hộ phải đảm bảo đủ khả năng tải để có thể đưa được các xe cần cứu hộ về
xưởng sửa chữa, xe phải gọn gàng để không làm cản trở giao thông và dễ dàng di
chuyển trên những đoạn đường khó đi.
Về mặt kinh tế, trong các loại xe có đủ điều kiện kỹ thuật, chọn xe cơ sở có giá
thành thấp, phù hợp với điều kiện kinh tế của Việt Nam. Giá thành của xe cơ sở giảm
sẽ dẫn đến giá thành của xe cứu hộ giảm, đây là một trong những yếu tố cạnh tranh
hàng đầu để xe cứu hộ thiết kế trên xe cơ sở có thể đứng vững trên thị trường bên cạnh
những xe chuyên dùng của các nước phát triển khác.
2.2. Các cơ cấu và thiết bị cứu hộ trên xe
- Kiểu càng thủy lực theo mô hình xe nâng hàng.
- Kiểu càng thủy lực theo mơ hình Centry F3.
- Kiểu càng thủy lực theo mơ hình tự động kẹp lốp.
- Kiểu xe chở xe hỏng.
Xe cứu hộ được chế tạo trên cơ sở một chiếc xe tải, thông thường được một nhà

máy sản xuất xe chuyên nghiệp lắp ráp. Trên xe được trang bị đầy đủ các thiết bị để có
thể cứu hộ xe bị nạn một cách an toàn.
- Cần kéo xe là một thiết bị như một chiếc cần cẩu nhỏ được lắp phía sau, dưới
gầm xe cứu hộ, nó có thể kẹp chặt hai lốp trước của xe hỏng, nâng nửa trước hoặc sau
chiếc xe đó lên khỏi mặt đường để kéo xe di chuyển bằng các bánh xe còn lại.

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

9


- Cần cẩu là loại cần cẩu có khả năng vượt tải lớn, cấu tạo gọn, đơn giản và có thể
làm việc theo nhiều tư thế khó khăn mà cần cẩu hàng không thực hiện được.
- Tời thuỷ lực là một thiết bị cuộn dây cáp thép có khả năng kéo được những vật
nặng, những chiếc ôtô hỏng từ dưới vực lên đường và từ đường lên sàn xe.
- Sàn chở xe là một mặt sàn bằng kim loại đặt trên lưng xe cứu hộ có khả năng
trượt xuống đường để dễ dàng đưa ôtô hỏng lên, sau khi cố định chiếc xe hỏng vào sàn
bằng các dây tăng chuyên dùng, sàn sẽ mang chiếc xe hỏng lên lưng xe cứu hộ để chở
đi.
- Dây tăng là một thiết bị cầm tay có một đoạn dây bạt hoặc xích, một đầu là chiếc
khố có cấu tạo đặc biệt giúp nhân viên cứu hộ có thể trói chặt các lốp của xe hỏng
vào sàn xe cứu hộ.
- Kìm cứu hộ là một dụng cụ cầm tay có khả năng nhanh chóng cắt được các lớp
khung vỏ ôtô để cứu người mắc kẹt.
2.3. Phân tích lựa chọn phương án cứu hộ
Phương án cứu hộ được đưa ra tuỳ thuộc vào kết cấu và sự trang bị của xe cứu hộ.
Có một số phương án như sau:
2.3.1. Chở xe bị nạn trên sàn xe

Hình 2.1. Phương án chở xe bị nạn trên sàn xe
Phương pháp: Xe bị nạn được đưa nên sàn xe cứu hộ, cố định trên sàn sau đó
được đưa về nơi sửa chữa. Các xe cứu hộ hiện nay có hệ thống sàn trượt để đưa xe lên
và xuống. Hiện nay tại Việt Nam chủ yếu là sử dụng loại xe này.
Ưu điểm:
- Xe bị nạn được đưa lên sàn xe một cách dễ dàng;
- Các thao tác nhẹ nhàng;
- Có thể di chuyển với tốc độ cao;

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

10


-

Phù hợp để cứu hộ những xe có gầm thấp;

-

Có khả năng di chuyển được một khoảng đường dài [liên tỉnh];
Sử dụng ít cơ cấu thủy lực nên giá thành rẻ hơn các loại xe cứu hộ khác.

Nhược điểm:
- Chỉ chở được một xe vì kích thước của sàn bị giới hạn;
-

Làm việc khơng ởn định ở địa hình khơng bằng phẳng.

2.3.2. Kéo xe trên càng nâng thuỷ lực

Hình 2.2. Kéo xe trên càng nâng thuỷ lực
Phương pháp: Bộ tời kéo sẽ lật xe hoặc nâng xe lên. Càng nâng được đưa xuống
phía dưới gầm xe bị nạn rồi nâng lên độ cao 20cm đến 25 cm phần đầu hoặc đuôi xe bị
nạn. Hai lốp xe được cố định sau đó được kéo về nơi sửa chữa.
Ưu điểm:
- Các thao tác nhẹ nhàng;
- Có thể kéo được các xe bị hỏng hệ thống tryền động;
- Xe được kéo chuyển động ổn định;
- Có thể di chuyển với tốc độ cao;
- Sử dụng được hết khả năng tải của xe.
Nhược điểm:
- Không kéo được những xe mất khả năng di chuyển.
- Do xe có nhiều hệ thống thủy lực kết cấu phức tạp nên cần u cầu độ
chính xác gia cơng cao;
- Sử dụng nhiều cơ cấu thủy lực nên giá thành cao.
2.3.3. Chở xe bị nạn trên sàn xe cứu hộ có gắn cần cẩu
Các trung tâm cứu hộ hiện nay cịn có cả loại xe cứu hộ kết hợp vừa chở xe trên
sàn và có gắn cần cẩu cứu hộ. Sàn trượt hoặc sàn mở sẽ đưa một xe lên lưng xe cứu
hộ.

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

11


Hình 2.3. Sơ đồ xe cứu hộ có gắn cần cẩu
Loại xe này yêu cầu sức tải cao hơn, tốc độ di chuyển chậm hơn. Tính năng cơ

động của xe được nâng cao, rất tiện lợi khi có tai nạn nghiêm trọng như xe bị lật, xe bị
rơi xuống kênh mương.
Đối với các dòng xe cao cấp như Lexus, Mercedes, BMW, Audi… hay các mẫu xe
hai cầu như Nissan Rogue, Infiniti FX… thì nhất thiết phải lựa chọn xe cứu hộ có sàn
vì các hệ thống trên xe rất hiện đại và phức tạp. Cho dù máy đã tắt, nhưng trên thực tế,
nếu sử dụng cách thức cứu hộ bằng kéo nâng, máy tính trên xe vẫn âm thầm làm việc
và nó khơng hiểu là xe đang bị kéo nên các thiết bị bên trong xe vẫn có thể bị kích
hoạt giống như xe đang hoạt động. Vì thế, những ảnh hưởng này có tác động xấu đến
tình trạng vận hành của xe
Ưu điểm:
- Cứu hộ các xe bị hỏng hệ truyền động khơng có khả năng di chuyển được;
- Cứu hộ được các xe bị lật, bị rơi xuống vực.
Nhược điểm:
- Cần có hệ thống đưa xe lên sàn;
- Hệ thống dây cáp cố định xe bị nạn trên sàn;
- Kích thước của xe bị nạn bị hạn chế bởi cơ cấu cần cẩu;
- Kết cấu phức tạp, sử dụng nhiều cơ cấu thủy lực nên giá thành cao.
Dựa vào những phân tích và đánh giá ưu nhược điểm của các phương án cứu hộ,
kích thước của xe cơ sở và kết quả nghiên cứu các trường hợp tai nạn trên, cũng như
xu hướng sử dụng loại xe cứu hộ hiện nay để cho phù hợp với thực tế và công nghệ

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

12


ngày càng tiến bộ thì phương án dùng sàn trượt cứu hộ là phương án tối ưu. Vậy trong
để tài nghiên cứu này em sẽ thiết kế và phát triển phương án cứu hộ bằng sàn trượt.

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

13


Chương 3. KHẢO SÁT TỔNG QUÁT XE HYUNDAI HD72

3.1. Thông số kỹ thuật của xe Hyundai HD72
Xe ô tô tải Hyundai HD72 là một loại phương tiện vận tải do Hàn Quốc sản xuất.
Nó ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa và nó có những ưu điểm nởi
trội so với các loại ơ tơ tải khác.

Hình 3.1. Kích thước xe cơ sở Hyundai HD72 trước khi cải tạo

Hình 3.2. Xe cơ sở Hyundai HD72

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

14


Các thông số kỹ thuật của xe cơ sở Hyundai HD72 được thể hiện ở bảng dưới đây:
Bảng 3.1. Thông số kỹ thuật của xe Hyundai HD72
STT

THÔNG SỐ KỸ THUẬT VÀ TRANG
THIẾT BỊ

HYUNDAI HD72

ĐỘNG CƠ
Kiểu

D4DB

Loại

Diesel, 4 kỳ, 4 xi-lanh thẳng hàng,
turbo tăng áp, làm mát bằng nước

Hệ thống phun nhiên liệu
1

Phun trực tiếp, bơm cao áp

Dung tích xi lanh

cc

3.907

Đường kính x Hành trình
piston

mm

104 x 115

Cơng suất cực đại/Tốc độ quay Ps/rpm

130 / 2900

Môment xoắn cực đại/Tốc độ
quay

372 / 1800

N.m/rpm

Tiêu chuẩn khí thải

Euro II

HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG
01 đĩa, ma sát khơ, dẫn động thuỷ
lực, trợ lực chân không

Ly hợp
2

Kiểu hộp số

Cơ khí, số sàn, 5 số tiến, 1 số lùi
ih1=5,380/ih2=3,208/
ih3=1,700/ih4=1,000/ ih5=0,722 /
iR=5,38

Tỷ số truyền hộp số chính

Tỷ số truyền cuối
3

5.428

HỆ THỐNG LÁI
Kiểu hệ thống lái

Trục vít ecu bi, trợ lực thủy lực

HỆ THỐNG PHANH
4

5

Hệ thống phanh chính

trước/sau

Thủy lực 2 dịng, trợ lực chân
không, cơ cấu phanh loại tang
trống

HỆ THỐNG TREO
Trước

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

Phụ thuộc, nhíp lá, giảm chấn

15


thủy lực
Phụ thuộc, nhíp lá, giảm chấn

Sau

thuỷ lực

LỐP XE
6

Cơng thức bánh xe
Thơng số lốp

CASUMINA
Trước/sau

7.50-16(7.50R16) / 7.5016(7.50R16)

KÍCH THƯỚC

7

Kích thước tởng thể (DxRxC)

mm

5.770 x 2.170 x 2.290

Kích thước lịng thùng
(DxRxC)

mm

4.880 x 2.030 x 390

Vệt bánh trước

mm

1.650

Vệt bánh sau

mm

1.495

Chiều dài cơ sở

mm

3.735

Khoảng sáng gầm xe

mm

235

Trọng lượng khơng tải

kg

3.115

Tải trọng

kg

3.500

Trọng lượng tồn bộ

kg

6.900

Số chỗ ngồi

Chỗ

TRỌNG LƯỢNG

8

03

ĐẶC TÍNH

9

Khả năng leo dốc

%

38,1

Bán kính vịng quay nhỏ nhất

m

7,3

Tốc độ tối đa

Km/h

104

Dung tích thùng nhiên liệu

lít

100

TRANG THIẾT BỊ

Hệ thống âm thanh
10

Radio, USB

Hệ thống điều hịa cabin

Có

Kính cửa điều chỉnh điện

Có

Hệ thống khóa cửa trung tâm

Có

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

16


Kiểu ca-bin

Lật

Bộ đồ nghề tiêu chuẩn kèm theo xe

Có

3.2. Giới thiệu các hệ thống cấu thành xe Hyundai HD72
3.2.1. Động cơ

Hình 3.3. Động cơ D4DB
Xe tải Hyundai HD72 được lắp động cơ mang ký hiệu D4DB và được đặt ở phía
trước xe.
- Kí hiệu động cơ: D4DB
- Loại nhiên liệu: Diesel
- Số xy lanh: 4 xy lanh
- Đường kính xi lanh: 104
- Hành trình piston: 115

[mm]
[mm]

- Cơng suất cực đại: 130
[KW]
- Số vịng quay cực đại: 2900 [vịng/phút]
- Dung tích xy lanh: 3.907
[cm3]
- Thứ tự làm việc của xy lanh:1-3-4-2.
- Thân xi lanh làm bằng gang, có các ống lót ướt để tháo ra, ngồi ống lót cịn có
các áo nước để làm mát.
- Nắp xi lanh bố trí hình chữ nhật theo thân động cơ, làm bằng hợp kim nhơm.
- Piston: Trên đỉnh piston có kht lõm để tạo buồng cháy dạng xoáy lốc

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

17


- Chốt piston được chế tạo bằng thép.
- Trục khuỷu được chế tạo bằng thép, có 5 gối đỡ cở trục. Trên trục khuỷu có bố
trí các đối trọng. Trong trục khuỷu có chứa các đường dầu bơi trơn để dẫn dầu đi bôi
trơn các khuỷu và cổ trục khuỷu.
- Thanh truyền: Làm bằng thép, tiết diện ngang có dạng chữ I. Trong thân thanh
truyền có đường dầu để dẫn dầu từ cổ khuỷu đi lên bôi trơn chốt khuỷu. Đầu nhỏ thành
truyền có bạc lót bằng đồng thanh.
- Bánh đà có dạng hình chậu, vật liệu chế tạo bằng gang. Trên bánh đà có vành
răng bằng thép để truyền động từ bộ khởi động sang động cơ để khởi động động cơ.
3.2.2. Hệ thống bôi trơn
- Dùng phương pháp bôi trơn cưỡng bức nhờ bơm dầu tạo ra áp lực để đưa dầu đi
bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát.
- Bơm dầu: Dùng bơm bánh răng, được dẫn động từ trục cam của động cơ.
- Bầu lọc: Dùng bầu lọc ly tâm hoàn toàn, bầu lọc được lắp nối tiếp với mạch dầu
từ bơm dầu lên. Do đó tồn bộ dầu nhờn do bơm dầu cung cấp đều đi qua bầu lọc.
- Một phần dầu nhờn phun qua lỗ phun làm quay roto của bầu lọc rồi về lại cacte
còn phần lớn dầu nhờn được làm sạch rồi đi theo đường dầu chính để đi bơi trơn và
làm mát các bề mặt ma sát.
- Bộ tản nhiệt: Để làm mát dầu nhờn sau khi dầu nhờn đi bôi trơn và làm mát các
bề mặt ma sát. Bộ tản nhiệt dạng ống, làm mát bằng khơng khí được lắp trước bộ tản
nhiệt dùng nước. Dầu sau khi được làm mát được trở lại cacte động cơ.
3.2.3. Hệ thống làm mát
- Trong xe tải HYUNDAI-HD72 người ta sử dụng phương pháp làm mát tuần
hồn cưỡng bức một vịng kín. Nước từ két nước được bơm nước hút vào động cơ để
làm mát.
- Bơm kiểu li tâm truyền động từ trục khuỷu qua dây đai hình thang.
- Quạt gió có 8 cánh uốn cong được đặt sau két nước làm mát để hút gió, làm tăng

lưu lượng gió qua kết làm mát nước.
- Két làm mát nước được đặt trước đầu xe để tận dụng lượng gió qua két để làm
mát nước.
3.2.4. Hệ thống nhiên liệu
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu thuộc loại cưỡng bức nhờ bơm nhiên liệu để
chuyển nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm cao áp.
- Thùng nhiên liệu có dung tích 100 lít

SVTH: Vương Ngọc Sang
GVHD: PSG.TS. Trần Thanh Hải Tùng

18