Tính toán thiết kế ô tô khách 15 chỗ dựa trên ô tô toyota hiace

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

TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ơ TƠ KHÁCH 15 CHƠC NGỒI
DỰA TRÊN Ô TÔ KHÁCH TOYOTA - HIACE

Sinh viên thực hiện: TRÂN MINH PHAN

Đà Nẵng – Năm 2019


TĨM TẮT

Tên đề tài: TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ơ TƠ KHÁCH 15 CHỖ DỰA TRÊN Ô TÔ
TOYOTA-HIACE
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Phan
Số thẻ SV: 103140102
Lớp: 14C4B
Trong tập đồ án này, với đề tài “Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 15 chỗ dựa trên ơ tơ
TOYOTA-HIACE” vì vậy mà nội dung tồn bộ xoay quanh việc thiết kế, tính toán cải tạo
xe khách 16 chỗ thành xe khách 15 chỗ mà tuân thủ theo các thông tư cũng như quy định
về cải tạo xe của chính phủ ban hành và theo các yêu cầu vận hành cũng như phục vụ các
công việc sau này của chúng.
Tất cả nội dung của đồ án, tồn bộ bao gồm có 4 chương với nội dung của mỗi chương
khác nhau nhưng giữa chúng có sự liên kết chặt chẽ và bổ sung cho nhau để tạo thành một
bản tổng thể hoàn chỉnh. Dưới đây là phần tóm tắt nội dung của từng chương và được
trình bày theo trình tự như sau:
• Chương 1: Tổng quan
• Chương 2: Tính tốn và thiết kế
• Chương 3: Tính tốn và kiểm nghiệm lại xe khách sau thiết kế

• Chương 4: Quy trình bảo dưỡng và sửa chữa


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯƠNG ĐÂỊ HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Trần Minh Phan
Lớp: 14C4B

Số thẻ sinh viên: 103140102

Khoa: Cơ khí giao thơng

Ngành: Kỹ thuật cơ khí

1. Tên đề tài đồ án:
Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 15 chỗ ngồi dựa trên ô tô khách TOYOTA-HIACE
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Thông số xe ô tô khách 16 chỗ ngôi TOYOTA-HIACE
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
• LỜI NĨI ĐẦU
• Chương 1. TỔNG QUAN

1.1. Xu hướng phát triển ô tô khách
1.2. Quy định về thiết kế cải tạo xe ô tô
1.3. Giới thiệu tổng thể về xe TOYOTA-HIACE
1.4. Giới thiệu chung về ơ tơ khách sau thiết kế
• Chương 2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

2.1. Phương án thiết kế và cải tạo
2.2. Tính tốn thiết kế khoang hành khách
2.3. Định khối lượng khung vỏ, trọng lượng ghế, trọng lượng hành khách,hành lý
2.4. Các bước thi cơng cơng nghệ
• Chương 3. TÍNH TỐN VÀ KIỂM NGHIỆM XE SAU KHI THIẾT KẾ

3.1. Tính ổn định của ơ tơ
3.2. Tính tốn độg lực học của của ô tô


3.3. Tính tốn kiểm bền các chi tiết
• Chương 4. QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA

4.1. Quy trình bảo dưỡng
4.2. Bảo dưỡng khung gầm và các vị trí cải tạo
4.3. Bảo dưỡng tran bị an toàn
4.4. Bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu
4.5. Bảo dưỡng vật liệu bọc nội, ngoại thất
• KẾT LUẬN

5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
- Bản vẽ 1: Bản vẽ tổng thể xe ô tô khách thiết kế (1A3)
- Bản vẽ 2: Bản vẽ tổng thể xe ô tô khách TOYOTA-HIACE (1A3)
- Bản vẽ 3: Bản vẽ băng ghế ngồi (1A3)

- Bản vẽ 4: Bản vẽ chân ghế lắp thêm (1A3)
- Bản vẽ 5: Bản vẽ liên kết chân ghế và sàn xe (1A3)
- Bản vẽ 6: Bản vẽ quy trình thi cơng cơng nghệ (1A3)
- Bản vẽ 7: Bản vẽ đồ thị đặc tính ngồi động cơ, cân bằng công suất, cân bằng sức
kéo (1A3)
- Bản vẽ 8: Bản vẽ đồ thị nhân tố động lực học, gia tốc động cơ, quảng đường và thời
gian tăng tốc(1A3)
6. Họ tên người hướng dẫn: Ts. Nguyễn Việt Hải
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
02/09/201119
8. Ngày hoàn thành đồ án:

15/12/2019

Trưởng Bộ mơn Ơ tơ và máy động lực

PGS.TS. Dương Việt Dũng

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019
Người hướng dẫn

TS. Nguyễn Việt Hải


LỜI NĨI ĐẦU

Với tình hình phát triển của ơ tơ hiện nay trên thế giới nói chung và Việt Nam nói
riêng, do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển, kéo theo mọi hoạt động trong đời sống xã
hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóa nên địi hỏi phải có những phương tiện hiện
đại phục vụ cho con người. Do đó song song với sự phát triển của mọi ngành nghề thì

cơng nghệ ơtơ cũng có sự thay đổi khá lớn. Nhu cầu của con người dần dần được đáp ứng
về các mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường ,… Trong thời kì hội nhập,
chất lượng cuộc sống của người dân ngày càng được nâng cao, cơ sở hạ tầng phục vụ cho
giao thơng ngày càng được chú trọng. Vì thế nên nhu cầu đi lại cũng tăng lên đáng kể,
kéo theo đó ngành dịch vụ du lịch vận tải phát triển mạnh. Nhưng muốn đáp ứng được sự
thỏa mãn của khách hàng thì ngồi sự an tồn cũng cần tạo cho khách hàng sự thoải mái.
Nhận thấy được nhu cầu đó, với tư cách là một sinh viên khoa cơ khí động lực. Qua
kiến thức tích lũy được trong 5 năm học tại trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng và một
só kinh nghiệm thực tế khi em tham gia thực tập tại Công ty TNHH sản xuất và lắp ráp ô
tô du lịch Trường hải-Kia.
Để thiết kế ô tô đảm bảo sự thỏa mái cho người dùng nên em đã chọn thực hiện đề tài
:” Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 15 chổ dựa trên ô tô khách TOYOTA-HIACE” để phục
vụ cho đồ án tốt nghiệp của mình.sau thời gian thực hiện đề tài với sự giúp đỡ của thầy
TS. Nguyễn Việt Hải đã giúp em hoàn thành. Với kinh nghiệm chưa nhiều nên khơng
tránh khỏi những thiếu sót. Em mong nhận được sự góp ý của các thầy cơ để đê tài được
hoàn chỉnh hơn.
Sau cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy (cô) trong khoa, đặc biệt là
thầy TS. Nguyễn Việt Hải đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian làm đồ án vừa qua.
Đà Nẵng, ngày

tháng

năm

Sinh viên thực hiện

Trần Minh Phan
i

CAM ĐOAN

• Trực tiếp thực hiện đầy đủ các nhiệm vụ được giao dưới sự chỉ đạo của giáo viên hướng

dẫn.
• Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ án đã được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn

trong đồ án đã được thơng tin trích dẫn rõ ràng và được phép công bố
Sinh viên thực hiện

Trân Minh Phan

ii


MỤC LỤC

Tóm tẳt
Nhiệm vụ đơ án
Lời nói đầu và lời cảm ơn

i

Lời cam đoan liêm chính học thuật

ii

Mục lục

iii

Danh sách các bảng biểu , hình vẽ và sơ đồ

vi

Danh sách các cụm từ viết tắtv

iii
Trang

MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................. 1
Chương 1: TỔNG QUAN .................................................................................................. 3
1.1. Xu hướng phát triển ơtơ khách. ................................................................................. 3
1.1.1. Tình hình phát triển xe khách trên thế giới. ............................................................... 3
1.1.2. Tình hình phát triển ôtô khách ở Việt Nam ................................................................ 3
1.1.3. Thực trạng công tác thiết kế và chế tạo ôtô khách của Việt Nam. ............................. 4
1.2. Quy định về thiết kế và cải tạo xe ô tô. ...................................................................... 5
1.2.1 Quy định chung. .......................................................................................................... 5
1.2.2. Quy định tiêu chuẩn riêng. ......................................................................................... 7
1.2.2.1. Khoang hành khách. ................................................................................................ 7
1.2.2.2. Ghế khách ................................................................................................................ 9
1.3 Giới thiệu tổng thể về xe TOYOTA-HIACE............................................................ 11
1.3.1. Ngoại thất ................................................................................................................. 11
1.3.2. Nội thất ..................................................................................................................... 12
1.3.2.1. Khoang cabin ......................................................................................................... 12
1.3.2.2. khoang hành khách. ............................................................................................... 12
1.3.3. Động cơ .................................................................................................................... 14
1.3.4. Thông số kỹ thuật tổng quan xe TOYOTA-HIACE KDH212L-JEMDYU............. 15
1.4. Giới thiệu chung về ô tô khách sau thiết kế. ........................................................... 16
iii

1.4.1. Ngoại thất. ................................................................................................................ 16
1.4.2. Nội thất. .................................................................................................................... 16
1.4.3. Các thông số kỹ thuật sau khi cải tạo. ...................................................................... 18
Chương 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ.............................................................................. 19
2.1. Phương án thiết kế và cải tạo. .................................................................................. 19
2.2. Tính tốn thiết kế ghế hành khách. ......................................................................... 20
2.3. Định khối lượng khung vỏ, trọng lượng ghế, trọng lượng hành khách và hành lý.
............................................................................................................................................ 22
2.3. Các bước thi cơng cơng nghệ. ................................................................................... 23
Chương 3: TÍNH TOÁN VA KIỂM NGHIỆM XE SAU KHI THIẾT KẾ ................ 25
3.1. Tính độ ổn định của ơ tơ. .......................................................................................... 25
3.1.1. Trọng lượng và phân bố trọng lượng ô tô. ............................................................... 25
3.1.2. Tính tốn tọa độ trọng tâm ơ tơ thiết kế. .................................................................. 26
3.1.3. Tính tốn kiểm tra ổn dịnh. ...................................................................................... 28
3.1.3.1. Góc giới hạn lật trên đường nghiêng ngang. ......................................................... 28
3.1.3.2. Giới hạn ổn định khi ô tô lên dốc. ......................................................................... 29
3.1.3.3. Giới hạn ổn định khi ô tô xuống dốc. .................................................................... 30
3.1.4. Ổn định động khi ô tô quay vịng ............................................................................. 31
3.1.4.1. Bán kính quay vịng nhỏ nhất. ............................................................................... 31
3.1.4.2. Vận tốc gới hạn quay vịng .................................................................................... 32
3.2. Tính tốn động lực học của ơ tơ. .............................................................................. 33
3.2.1. Các thơng số ban đầu tính tốn................................................................................. 33
3.2.2.Tính tốn tính năng động lực học. ............................................................................. 34
3.2.2.1.Vận tốc lớn nhất khi ô tô di chuyển ....................................................................... 34
3.2.2.2. Khả năng vượt dốc lớn nhất imax. ........................................................................ 35
3.2.3. xây dựng đường đặc tính ngồi của động cơ 2KD-FTV. ......................................... 36
3.2.4. Xây dựng đồ thị đặc tính kéo của ơ tơ. ..................................................................... 37
3.2.5. Xây dựng đồ thị đặc tính cơng suất của động cơ. .................................................... 41

3.2.6. Xây dựng đồ thị nhân tố động lực học của ô tô........................................................ 44
3.2.7. Xây dựng đồ thị gia tốc của ô tô............................................................................... 45
3.2.8. Xây dựng đồ thị quảng đường thời gian. .................................................................. 47
3.3. Tính tốn kiểm bền các chi tiết. ............................................................................... 48
3.1.1. Kiểm tra bền liên kết giữa bu lông và sàn xe. .......................................................... 48
iv


3.3.2. Kiểm tra bền uốn khung ghế. ................................................................................... 49
Chương 4: QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA ........................................... 53
4.1. Quy trình bão dưỡng. ................................................................................................ 53
4.1.1. Trước khi khởi động xe. ........................................................................................... 53
4.1.2. Trong khi điều khiển xe. ........................................................................................... 53
4.1.3. Mỗi tháng một lần. ................................................................................................... 54
4.1.4. Sáu tháng một lần. .................................................................................................... 54
4.1.5. Mỗi năm một lần. ..................................................................................................... 54
4.2. Bảo dưỡng khung gầm và các vị trí đã được cải tạo. ............................................. 55
4.3. Bảo dưỡng trang bị an toàn. ..................................................................................... 55
4.4. Bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu. ................................................................................ 56
4.5. Bảo dưỡng vật liệu bọc nội, ngoại thất. ................................................................... 56
KẾT LUẬN ....................................................................................................................... 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................ 58

v


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 1.1. kích thước chiều cao và chiều sâu cho phép ....................................................... 8
Bảng 1.2 : Thông số động cơ 2KD-FTV ........................................................................... 15

Bảng 1.3 : Thông số kỹ thuật xe TOYOTA-HIACE KDH212L-JEMDYU ..................... 15
Bảng 1.4: Thông số xe sau khi cải tạo ............................................................................... 18
Bảng 3.1: Phân bố trọng lượng .......................................................................................... 25
Bảng 3.2: Thơng số tính tốn ổn định ............................................................................... 26
Bảng 3.3: Tọa độ trọng tâm ............................................................................................... 28
Bảng 3.4: Thơng số tính tốn động lực kéo ơ tơ ............................................................... 33
Bảng 3.5: Kết quả tính tốn xây dựng đồ thị đặc tính ngồi động cơ ............................... 37
Bảng 3.6: Giá trị lực kéo của ô tô tại các tay số ............................................................ 4040
Bảng 3.7: Giá trị vận tốc và công suất của từng tay số ..................................................... 43
Bảng 3.8: Giá trị nhân tố động lực học của các tay số ...................................................... 45
Bảng 3.9: Giá trị gia tốc ở từng tay số............................................................................... 46
Bảng 3.10: Giá trị quảng đường và thời gian .................................................................... 47
Hình 1.1 : Kích thước chiều cao và chiều sâu so với mặt đổ xe ......................................... 8
Hình 1.2 . Lối đi dọc ............................................................................................................ 9
Hình 1.3 : Bố trí ghế ngồi trên xe ...................................................................................... 10
Hình 1.4 : Xe TOYOTA-HIACE đời 2007 ....................................................................... 11
Hình 1.5 : Khoang cabin .................................................................................................... 12
Hình 1.6 : Băng ghế trên khoang hành khách ................................................................... 13
Hình 1.7: Động cơ 2KD-FTV............................................................................................ 14
Hình 1.8: Xe sau khi cải tạo .............................................................................................. 16
Hình 1.9 : Nội thất xe sau khi cải tạo ................................................................................ 17
Hình 1.10: Ghế Phụ và bát liên kết.................................................................................... 17
Hình 2.1: Sơ đồ vị trí chỗ ngồi trên xe TOYOTA-HIACE ............................................... 19
Hình 2.2 : Khung ghế thiết kế ........................................................................................... 21
Hình 2.3 : Chân ghế lắp thêm trên băng ghế số 2 và số 3 ................................................. 21
Hình 2.4: Băng ghế thiết kế ............................................................................................... 21
Hình 2.5: Xe sau khi thiết kế ............................................................................................. 22
Hình 2.6: Quy trình thi cơng cơng nghệ ............................................................................ 23
vi

Hình 3.1: Ổn định ngang tĩnh ............................................................................................ 29
Hình 3.2: Khi ô tô lên dốc ................................................................................................. 30
Hình 3.3: Khi ô tô xuống dốc ............................................................................................ 31
Hình 3.4: Bán kính quay vịng nhỏ nhất của xe ................................................................ 31
Hình 3.5 : Đồ thị đường đặc tính ngồi động cơ 2KD-FTV ............................................. 37
Hình 3.6: Đồ thị lực kéo của ơ tơ ...................................................................................... 41
Hình 3.7: Đồ thị cân bằng cơng suất ................................................................................. 43
Hình 3.8: Đồ thị nhân tố động lực học .............................................................................. 45
Hình 3.9: Đồ thị gia tốc của ơ tơ ....................................................................................... 47
Hình 3.10 : Đồ thi quảng đường và thời gian .................................................................... 48
Hình 3.11 : Lực tác dụng lên khung ghế ........................................................................... 50
Hình 3.12: Biển đồ lực cắt ................................................................................................. 50
Hình 3.13: Biểu đồ momen uốn ........................................................................................ 51

vii


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt:
TT

Ký hiệu

Giải thích

1

TT

2

TCVN

Tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam

3

NĐ-CP

Nghị định của chính phủ

4

BGTVT

Bộ giao thơng vận tải

5

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

Thơng tư

Ký hiệu:
STT

Ký kiệu

Giải thích

1

L0

Chiều dài cơ sở

2

Ne

Cơng suất hữu ích của động cơ

3

B2

Chiều rộng toàn bộ của cẩu

4

B0

Bề rộng cơ sở bánh xe

5

G0

Tự trọng của ơ tơ

6

G

Trọng lượng tồn bộ của ô tô

7

Gp

Trọng lượng hành lý

8

GB

Trọng lượng các trang thiết bị, kể cả ghế

9

Gch

Trọng lượng sát xi

10

a0

Khoảng cách từ trọng tâm đến tâm cầu trước

11

b0

Khoảng cách từ trọng tâm đến tâm cầu sau

12

hG

Chiều cao trọng tâm của ô tô

13

hi

Chiều cao trọng tâm các thành phàn trọng lượng

14



Góc giới hạn lật trên đường nghiêng ngang

15



Góc giới hạn lật khi ơ tơ lên dốc

16

Rg

Bán kính quay vịng nhỏ nhất tại trọng tâm

17

Vqv

Vận tốc gới hạn quay vịng

18

K

Hệ số cản khơng khí

19



Hiệu suất truyền lực
viii

STT

Ký kiệu

Giải thích

20

f

Hệ số cản lăn

21

N

Cơng suất lớn nhất

22

nv

Số vịng quay tại công suất lớn nhất

23

Gn

Trọng lượng của người

24

Me

Momen xoắn cực đại

25

nm

Số vòng quay tại momen xoắn cực đại

26

Ih

Tỷ số truyền tay số

27

Ic

Tỷ số truyền cầu chủ động

28

Vmax

Vận tốc lớn nhất của ơ tơ

29

Rbx

Bán kính bánh xe

30

Nv

Cơng suất cản tương ứng

31



Hệ số cản tổng cộng của đường tương ứng

32

Pms

33



Góc dốc lớn nhất

34



hệ số ma sát

35

ne

Số vòng quay trục khuỷu

36

Pj

Lực quán tính

37

p

Hệ số tổn thất trang bị phụ trên xe

38

nbl

Số lượng bu long

39

Ml

Mô men lật

40

ch

41

g

Gia tốc trọng trường

42

j

Gia tốc chậm dần

43

Pmax

44

n

Hệ số dự trữ

45

Pk

Lưc kéo tiếp tuyến

46

Pf

Lực cản lăn

47

Pi

Lực cản dốc

48

Pw:

49

D

Lực ma sát

Giới hạn chảy của vật liệu chế tạo bu lơng

Lực qn tính lớn nhất khi phanh gấp

Lực cản khơng khí
Nhân tố động lực của ơtơ
ix


STT

Ký kiệu

50

Vi

51

Mođ

53

Nk

Công suất của động cơ tại bánh xe chủ động

54

t

Hiệu suất truyền lực

55



Hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng

56

t

Thời gian

57

s

Quảng đường

58

Pe

Lực chịu tải của bulong

59

S

Tiết diện bulong

60



ứng suất uốn

61

Mx

Momen uốn theo phương x

62

Mz

Momen uốn theo phương z

63

Wx
[ ]

Momen chống uốn

64

Giải thích
Tốc độ ơtơ ứng với tay số i

Mô men ổn định

ứng suất cho phép

x


Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 15 chỗ ngồi dựa trên ơ tơ khách TOYOTA-HIACE

MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

Ơ tơ với đặc điểm là có tính cơ động và linh hoạt cao đã trở thành phương tiện rất cần
thiết trong ngành giao thơng vận tải. Ơ tơ đã đóng góp một vai trị chính trong phát triển
cơng nghiệp và kinh tế, đồng thời nó cịn là phương tiện nâng cao tiện nghi đời sống con
người và hỗ trợ giao lưu, phát triển văn hóa xã hội. Ở nước ta, số người có nhu cầu sử
dụng ơ tơ ngày càng nhiều cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, giao thông vận tải,..
Nhưng để sở hữu một chiếc xe thì nằm ngồi khả năng của nhiều người, do đó ngành dịch
vụ hành vận tải hành khách được chú trọng và phát triển mạnh để đáp ứng nhu cầu đi lại
của con người.
Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam hiện nay hoạt động chủ yếu trên hình thức lắp ráp
liên doanh với các công ty sản xuất ô tơ nước ngồi. Do đời sống con người ngày càng
được nâng cao nên ngoài đảm bảo sự an toàn cần phải tạo sự rộng rãi thoải mái để đáp
ứng cho khách hàng. Đề tài thiết kế ô tô khách TOYOTA HIACE 16 chỗ ngồi rất phù hợp
với tình hình và điều kiện kỹ thuật hiện tại của Việt Nam. Những phương tiện kỹ thuật,
công nghệ, vật tư được sử dụng trong đề tài này rất phổ biến và sẵn có tại Việt Nam. Do
vậy, đề tài này có nhiều thuận lợi về mặt kỹ thuật khi thiết kế.
Với mục đích và ý nghĩa đó, em chọn đề tài “Tính tốn thiết kế ô tô khách 15 chổ dựa
trên ô tô khách TOYOTA-HIACE” nhằm đáp ứng nhu cầu của xã hội, góp phần vào sự
phát triển kinh tế. Qua đó củng cố kiến thức đã học và hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này
Đề tài này còn là tư liệu để tham khảo cho việc tính tốn thiết kế và cải tạo lại nhiều

loại ô tô khách hiện nay nhằm để phù hợp với mục đích sử dụng đa dạng của khách hàng.
Đồng thời cịn là tư liệu để tìm hiểu về kết cấu, nguyên lý làm việc để bảo dưỡng kỹ
thuật, chẩn đốn trạng thái hư hỏng của ơtơ để tiến hành sửa chữa và trong quá trình sử
dụng loại ôtô này đạt được hiệu quả cao hơn.
Với những kiến thức đã học qua các môn học trong chương trình đào tạo. dưới nền tản
kiến thức của các mơn học sử dụng phương pháp tính tốn lập bản đánh giá quan hệ để
kiểm nghiệm khả năng làm việc của hệ thống.
Nội dung chính của thuyết minh tính tốn gồm:
Chương 1: TỔNG QUAN

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Phan

Giảng viên hướng dẫn: Ts. Nguyễn Việt Hải

1


Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 15 chỗ ngồi dựa trên ô tô khách TOYOTA-HIACE

- Tổng quan về ô tô khách
- Giới thiệu ô tô TOYOTA-HIACE
- Giới thiệu ô tơ sau thiết kế
Chương 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ
- Phương án thiết kế
- Tính tốn thiết kế khoang hành khách
- Quy trình thi cơng cơng nghệ
Chương 3: TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM XE SAU THIẾT KẾ
- Tính động lực học
- Tính ổn định
- Tính bền

Chương 4: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA
- Quy trình bảo dưỡng
- Bảo dưỡng các hệ thống
- Bảo dưỡng các vị trí thiết kế

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Phan

Giảng viên hướng dẫn: Ts. Nguyễn Việt Hải

2


Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 15 chỗ ngồi dựa trên ô tô khách TOYOTA-HIACE

Chương 1: TỔNG QUAN

1.1. Xu hướng phát triển ơtơ khách.
1.1.1. Tình hình phát triển xe khách trên thế giới.
Sự ra đời từ đầu thế kỷ 18 ngành công nghiệp ôtô phát triển khá nhanh và không
ngừng được cải tiến về phương diện kỹ thuật lẫn thẩm mỹ phù hợp với yêu cầu của xã hội
hiện đại.
Với mức độ tăng dân số và nhu cầu đi lại của hành khách tăng khá nhanh dẫn đến sự
gia tăng của các phương tiện tham gia giao thông, trong khi cơ sở hạ tầng như đường xá
bến bãi không thể đáp ứng được gây ra ùn tắc. Do đó việc sử dụng xe khách có ý nghĩa rất
lớn trong việc giải quyết tình trang hiện nay.
Hiện nay trên thế giới có nhiều hãng sản xuất và cung cấp các loại xe như: TOYOTA,
MERCEDES, HUYNDAI, FORD, NISSAN,FIAT…Mỗi nhà sản xuất đều có phong cách
thiết kế riêng nhưng đều chung một mục đích là nâng cao chất lượng và tính tiện nghi của
xe để đáp ứng nhu cầu ngày một cao của con người trong thời đại ngày nay.
Hiện nay, trên thế giới nhu cầu sử dụng ôtô ngày càng tăng.Do vậy địi hỏi các nhà

sản xuất ơtơ khơng ngừng liên doanh, liên kết để nâng cao chất lượng, mẫu mã sản phẩm
nhằm đáp ứng người tiêu dùng.
1.1.2. Tình hình phát triển ôtô khách ở Việt Nam
Việc vận chuyển bằng xe khách ở nước ta đã có từ lâu, chủ yếu là của các cơ quan,
doanh nghiệp Nhà nước. Xe của các doanh nghiệp vận tải chủ yếu là vận tải hành khách
từ tỉnh này sang tỉnh khác, còn xe của các cơ quan thì dùng để đưa đón cán bộ cơng nhân
viên của mình.
Khi đó số lượng xe cịn ít, chủng loại xe cũng không nhiều, chủ yếu là xe của Liên Xô
và Trung Quốc.Ngày nay, cùng với nhu cầu vận tải ngày càng lớn thì số lượng xe cũng
khơng ngừng tăng lên cả về chất lượng và số lượng.Mạng lưới xe chở khách có mặt ở
khắp các tỉnh thành trong cả nước với nhiều loại rất phong phú, khẳng định sự phát triển
nhanh chóng của ngành vận tải.

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Phan

Giảng viên hướng dẫn: Ts. Nguyễn Việt Hải

3


Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 15 chỗ ngồi dựa trên ô tô khách TOYOTA-HIACE

Với sự phát triển nhanh chóng của mạng lưới vận tải cơng cộng thì địi hỏi phải
cung cấp cho nó một lượng xe khá lớn và Tổng cơng ty Cơ khí giao thơng, nay là Tổng
công ty Công nghiệp ôtô Việt Nam với các công ty thành viên của mình đã dần đáp ứng
được nhu cầu với những cải tiến trong thiết kế, chế tạo cho phù hợp với điều kiện Việt
Nam.
Ngoài các liên doanh với nước ngồi ra, các cơng ty trong nước cũng tham gia đóng
mới như : Mêkơng Car, VN Motor coporation, Ơtơ Hồ Bình, Ơtơ 3/2, Ơtơ 1/5…..và một
số cơng ty khác. Điều đó khẳng định sự lớn mạnh của ngành ôtô Việt Nam.

Hiện nay, việc phát triển ngành ôtô còn bị hạn chế so với các thị trường khác là do
mức thu nhập còn thấp, hạ tầng còn chưa đồng bộ.Hướng chế tạo xe khách ở trong nước
chủ yếu dựa trên cơ sở nhập ngoại sắt xi đối với các công ty trong nước và lắp ráp đối với
các liên doanh nước ngồi.Các cơng ty trong nước chủ yếu là làm khung xương và đóng
vỏ.Sau đó sơn và bố trí nội thất.
Ngồi ra các cơng ty cũng cải tiến cho phù hợp với điều kiện sử dụng ở Việt Nam.
nhưng tỷ lệ nội địa hố chưa cao.Thực tế địi hỏi các nhà chế tạo phải cải tiến xe sao cho
phù hợp với điều kiện thực tế trong nước và bắt kịp với sự phát triển ngành công nghiệp ô
tô trên thế giới.
1.1.3. Thực trạng công tác thiết kế và chế tạo ôtô khách của Việt Nam.
Đối với Việt Nam nền công nghiệp ôtô nước ta phát triển chưa mạnh, chúng ta chưa
thể sản xuất ôtô nguyên chiếc mà chỉ dừng lại ở việc sản suất, lắp ráp trên cơ sở sát xi
nhập ngoại và nội địa hoá một phần.
Để phát triển một số ngành công nghiệp thực sự nhà nước đã tạo điều kiện cho các
hãng ô tô lớn đầu tư vào Việt Nam, đồng thời yêu cầu “chậm nhất vào năm thứ 5 kể từ
khi hoạt động, phải sử dụng linh kiện trong nước với tỷ lệ ít nhất là 5% giá trị xe và tăng
dần kể để đến năm thứ 15 đạt tỷ lệ ít nhất là 30%”. Song, đã hơn 10 năm kể từ giấy phép
đầu tiên các liên doanh lắp ráp ô tô chưa đầu tư công nghệ chế tạo mà mới chỉ đầu tư công
nghệ lắp ráp chủ yếu. Đặc bịêt, nước ta do trình độ về khả năng vẫn chưa theo kịp thế giới
do ta chưa sử dụng được các phần mềm để thiết kế ơtơ vì các phần mềm rất là đắt tiền
khơng phù hợp với điều kiện của Việt Nam mà chủ yếu chúng ta dựa vào việc nhập ngoại
sătxi và thiết kế khung vỏ. sau đó ta dùng các phương án cơ học thuần t để tính tốn
khung vỏ xem có đảm bảo điều kiện hoạt động trong các trường hợp không phương pháp

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Phan

Giảng viên hướng dẫn: Ts. Nguyễn Việt Hải

4

Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 15 chỗ ngồi dựa trên ô tô khách TOYOTA-HIACE

này đơn giản hơn so với các phương pháp khác xong khả năng tính tốn thấp độ chính xác
khơng cao tốn nhiều thời gian và khơng tính tốn được mơ hình chế độ tải trong phức tạp.
Vì thế mà chúng ta chưa đủ khả năng thiết kế mà chủ yếu là lắp ráp và sản xuất một số
các chi tiết đơn giản .
Ơ tơ được lắp ráp trên các dây truyền hiện đại công nghiêp ôtô ở Việt Nam đã phát
triển từng bước, chuyển dần từ SKD sang CKD -1 và CKD-2 (Theo quyết định số
17/TTC/QĐ Ngày 17/2/1992)
Trên cơ sở đó ta nghiên cứu và tính tốn, thiết kế và lắp đặt khung vỏ xe lên sắt xi
cùng với các trang thiết bị nội thất, ghế ngồi cho hành khách, hệ thống điện, hệ thống
thông gió và hệ thống điều hồ khơng khí sao cho phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật về
tiêu chuẩn ngành và tạo ra những kiểu dáng mới cho nền công nghiệp Việt Nam .
1.2. Quy định về thiết kế và cải tạo xe ô tô.
1.2.1 Quy định chung.
Căn cứ Thông tư số 85/2014/TT-BGTVT ngày 31/12/2014 của Bộ Giao thông vận tải
Quy định về cải tạo phương tiện giao thông cơ giới đường bộ.
Căn cứ Hướng dẫn số 650/ĐKVN-VAR ngày 02/03/2015 của Cục Đăng Kiểm Việt
Nam về thực hiện Thông tư số 85/2014/TT-BGTVT ngày 31/12/2014 của Bộ trưởng Bộ
Giao thông Vận tải quy định về cải tạo phương tiện giao thông cơ giới đường bộ.
Căn cứ Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 09:2011/BGTVT về chất lượng an toàn
kỹ thuật và bảo vệ môi trường đối với ô tô do Bộ Giao thông vận tải ban hành
Việc cải tạo xe cơ giới và xe cơ giới sau khi cải tạo phải phù hợp tiêu chuẩn, quy
chuẩn kỹ thuật và quy định về chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường đối với
xe cơ giới khi tham gia giao thông và phải tuân thủ các quy định sau đây:
-. Khơng cải tạo thay đổi mục đích sử dụng (cơng dụng) đối với xe cơ giới đã có thời
gian sử dụng trên 15 năm, kể từ năm sản xuất của xe cơ giới đến thời điểm thẩm định
thiết kế.
-. Không cải tạo xe cơ giới chuyên dùng nhập khẩu thành xe cơ giới loại khác trong

thời gian 05 năm, xe đông lạnh nhập khẩu thành xe loại khác trong thời gian 03 năm, kể
từ ngày được cấp biển số đăng ký lần đầu.

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Phan

Giảng viên hướng dẫn: Ts. Nguyễn Việt Hải

5


Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 15 chỗ ngồi dựa trên ô tô khách TOYOTA-HIACE

-. Không cải tạo thùng xe của xe tải nhập khẩu, sản xuất, lắp ráp mới, chưa qua sử
dụng trong thời gian 06 tháng, kể từ ngày kiểm định an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi
trường lần đầu đến khi thẩm định thiết kế (trừ trường hợp cải tạo thành xe tập lái, sát
hạch; cải tạo lắp đặt thêm mui phủ của xe tải thùng hở).
-. Không cải tạo hệ thống treo của xe cơ giới.
-. Không cải tạo hệ thống lái của xe cơ giới, trừ trường hợp cải tạo đối với xe cơ giới
tay lái nghịch được nhập khẩu.
-. Không cải tạo thay đổi kích cỡ lốp, số trục và vết bánh xe của xe cơ giới.
-. Không cải tạo thay đổi khoảng cách giữa các trục của xe cơ giới, trừ các trường
hợp: cải tạo thành xe chuyên dùng, đầu kéo; cải tạo thu ngắn chiều dài cơ sở khi cải tạo
trở lại thành xe nguyên thủy và khi cải tạo để giảm chiều dài tồn bộ, kích thước thùng xe
của xe tự đổ, xe xi téc, xe tải phù hợp quy định tại Thông tư số 42/2014/TT-BGTVT ngày
15 tháng 9 năm 2014 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải quy định về thùng xe của xe tự
đổ, xe xi téc, xe tải tham gia giao thông đường bộ (sau đây gọi là Thông tư số
42/2014/TT-BGTVT). Đối với sơ mi rơ moóc tải (trừ sơ mi rơ moóc tải tự đổ) và sơ mi rơ
mc chở cơng-ten-nơ có khối lượng tồn bộ cho phép tham gia giao thơng nhỏ hơn khối
lượng toàn bộ theo thiết kế được cải tạo thay đổi vị trí các trục, cụm trục, chốt kéo đến hết
ngày 31 tháng 12 năm 2015.

-. Không cải tạo tăng chiều dài toàn bộ của xe cơ giới, trừ các trường hợp cải tạo
thành xe chuyên dùng và cải tạo thay đổi tấm ốp mặt trước, sau của xe chở người.
-. Khơng cải tạo tăng kích thước lịng thùng xe của xe tải, thể tích xi téc của xe xi téc.
Khi cải tạo lắp thêm mui phủ lên xe tải thùng hở khơng có mui phủ thì khơng được tăng
chiều cao của thành thùng xe.
-. Khơng được tăng kích thước lịng thùng xe, thể tích xi téc đối với xe tải, xe xi téc đã
cải tạo thành xe loại khác khi cải tạo trở lại loại xe nguyên thủy.
-. Khối lượng tồn bộ cho phép tham gia giao thơng của xe cơ giới sau cải tạo phải
đảm bảo:
+ Đối với xe chở người: Không lớn hơn giá trị nhỏ của khối lượng toàn bộ theo thiết
kế tương ứng với số người cho phép chở lớn nhất theo thiết kế của nhà sản xuất và khối
lượng toàn bộ cho phép tham gia giao thông theo quy định về tải trọng cầu đường.

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Phan

Giảng viên hướng dẫn: Ts. Nguyễn Việt Hải

6


Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 15 chỗ ngồi dựa trên ô tô khách TOYOTA-HIACE

+ Đối với xe tải và xe chuyên dùng: Không lớn hơn giá trị của khối lượng toàn bộ
theo thiết kế của nhà sản xuất và khối lượng toàn bộ cho phép tham gia giao thông theo
quy định về tải trọng cầu đường.
+. Khối lượng hàng chuyên chở cho phép tham gia giao thông của xe cơ giới sau cải
tạo không được lớn hơn khối lượng hàng chuyên chở theo thiết kế của xe nguyên thủy.
1.2.2. Quy định tiêu chuẩn riêng.
1.2.2.1. Khoang hành khách.
- Phải được thiết kế đảm bảo an toàn khi vận hành.

- Đối với khoang khách khơng có điều hịa nhiệt độ, việc thơng gió phải đáp ứng
u cầu sau:
+ Khi xe chuyển động với vận tốc 30 km/h, tại vị trí ngang đầu khách ngồi, vận
tốc dịng khí khơng nhỏ hơn 3 m/s;
+ Các cửa thơng gió phải điều chỉnh được lưu lượng gió
- Lối đi dọc
+ Lối đi dọc theo thân xe của xe khách trên 16 chỗ ngồi phải có chiều rộng hữu
ích khơng nhỏ hơn 300 mm, chiều cao hữu ích khơng nhỏ hơn 1700 mm. Khơng gian
trên lối đi dọc của xe khách phải được thiết kế và cấu tạo để cho phép di chuyển
một dưỡng đo gồm 02 khối hình trụ đồng tâm cùng với một khối nón cụt ngược
nối giữa chúng. Kích thước hình trụ được quy định như Hình 3. Đối với các xe được
phép lắp ghế gập trên lối đi dọc thì cho phép đo ở trạng thái ghế gập đang gấp khi
không sử dụng.
+ Bậc có thể được lắp đặt trên lối đi dọc và phải có chiều rộng bằng chiều rộng
của lối đi dọc và thỏa mãn những yêu cầu nêu tại Bảng 1.1 và Hình 1.1.

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Phan

Giảng viên hướng dẫn: Ts. Nguyễn Việt Hải

7


Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 15 chỗ ngồi dựa trên ơ tơ khách TOYOTA-HIACE

Bảng 1.1. kích thước chiều cao và chiều sâu cho phép
Đơn vị đo: mm
Bậc thứ nhất
(tính từ mặt đổ

Chiều cao lớn nhất D

500(1)

xe)

Chiều sâu nhỏ nhất

300(2)

Các bậc khác

Chiêu cao E

Lớn nhất

350(3)

Nhỏ nhất

120

Chiều sâu hữu ích nhỏ nhất

200

Chú thích:
(1) 700 mm đối với cửa thốt khẩn cấp;
(2) 230 mm đối với các xe chở không quá 22 người;
(3) Chiều cao bậc trên lối đi dọc không được vượt quá 250 mm; Đối với xe chở

không quá 22 người chiều cao bậc không được vượt quá 250 mm; Đối với các bậc tại
cửa ở phía sau của cầu sau cùng thì chiều cao bậc khơng được vượt quá 300 mm;
- Kích thước chiều cao bậc tính từ mặt đỗ xe được xác định khi xe ở trạng thái
khơng tải, Trường hợp xe có hệ thống điều chỉnh chiều cao xe thì đo khi xe có chiều
cao nhỏ nhất.
- Kích thước chiều cao giữa các bậc (E) đối với từng bậc có thể khơng giống nhau.

Hình 1.1 : kích thước chiều cao và chiều sâu so với mặt đổ xe

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Phan

Giảng viên hướng dẫn: Ts. Nguyễn Việt Hải

8


Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 15 chỗ ngồi dựa trên ơ tơ khách TOYOTA-HIACE

Hình 1.2 . lối đi dọc
- Trừ xe khách thành phố, các loại xe khách khác khơng được bố trí chỗ đứng.
1.2.2.2. Ghế khách
- Ghế phải được lắp đặt chắc chắn đảm bảo an toàn cho người ngồi khi xe vận
hành trên đường trong điều kiện hoạt động bình thường.
- Kích thước ghế ngồi
+ Chiều rộng đệm ngồi không nhỏ hơn 400 mm cho một người ngồi. Đối với các ghế
lắp liền kề trên cùng một hàng của xe chở người loại M1 thì chiều rộng đệm ngồi tính cho
01 người trên hàng ghế đó cho phép nhỏ hơn 400 mm nhưng trong mọi trường hợp không
nhỏ hơn 380 mm. Tuy nhiên, khoảng không gian dành cho khách ngồi của các ghế này đo
tại các vị trí cách mặt đệm ngồi từ 270 mm đến 650 mm phải khơng nhỏ hơn 400 mm tính
cho một người ngồi.

+ Chiều sâu đẹm ngồi không nhỏ hơn 350mm tính cho một người.
+ Chiều dày đệm ngồi va chiều dày đẹm tựa lưng không nhỏ hơn 50mm ( không áp
dụng đối với ghế khách của xe khách thành phố có bố trí hành khách đứng).

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Phan

Giảng viên hướng dẫn: Ts. Nguyễn Việt Hải

9


Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 15 chỗ ngồi dựa trên ô tô khách TOYOTA-HIACE

+ Đối với xe khách chở người , khoảng trống giữa hai làng ghế (L) không nhỏ hơn
630mm, đối với ghế lắp quay mặt vào nhau (Lo) khơng nhỏ hơn 1250mm.

Hình 1.3 : Bố trí ghế ngồi trên xe
+ Đối với xe khách, chiều cao khỏang không gian hẹp phương thẳng đứng trong phần
không gian lắp đặt ghế và lối đi vào ghế tính từ điểm cao nhất của mặt đệm ngồi không
nhỏ hơn 900mm và khơng nhỏ hơn 1350mm tính từ sàn xe nơi để chân của hành khách,
tại các vị trí vịm che bánh xe và hàng ghế cuối cùng giá trị này cho phép giảm xuống
nhưng không nhỏ hơn 1250mm.
- Đối với xe chở trẻ em, chiều rộng đệm ngồi không nhỏ hơn 270mm tính cho một
người. Khoảng trống giữa hai ghế (L) không nhỏ hơn 460mm.
- Chiều cao từ mặt sàn để chân người ngồi tới mặt đệm ngồi ghế khách (H) của xe
khách phải nằm trong khoảng từ 380mm đến 500mm. Tại các vòm che bánh xe, nắp che
khoang động cơ, chiều cao anfy có thể giảm xuống nhưng khơng được thấp hơn 350mm.
- Các ghế gập có thể lắp đặt trên lối đi dọc của xe khách đến 30 chỗ, trừ loại xe chở
trẻ em. Đối với xe khách trên 30 chỗ, có thể lắp ghế gập dành cho hướng dẫn viên. Các
kích thước về chiều rộng, chiều sâu đệm ngồi, chiều cao đệm tựa của ghế gập không được

nhỏ hơn 75% kích thước giới hạn quy định.

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Phan

Giảng viên hướng dẫn: Ts. Nguyễn Việt Hải

10


Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 15 chỗ ngồi dựa trên ô tô khách TOYOTA-HIACE

1.3 Giới thiệu tổng thể về xe TOYOTA-HIACE.
Hiace được ra mắt lần đầu tiên tại Nhật Bản vào năm 1967 và trong 51 năm, Hiace đã
gặt hái được thành cơng to lớn làm hài lịng khách hàng tại hơn 130 quốc gia trên thế
giới. Tại Việt Nam dòng xe TOYOTA-HIACE ra mắt vào năm 1996.
Nhờ vào sự rộng rãi và thoải mái Hiace đã trở thành một trong những lựa chọn tốt
nhất cho các công ty dịch vụ vận tải hành khách và các công ty có nhu cầu đi lại hàng
ngày.
1.3.1. Ngoại thất
Về cơ bản với kích thước tổng thể (dài x rộng x cao) là 4840x1880x2105 xe vuông
vắn và bề thế, được bo trịn ở các góc. Phần đầu xe có thiết kế giống với các dòng xe tải
nhỏ, lưới tản nhiệt 1 lá kim loại cỡ lớn. phía dưới là hốc gió và cản trước được sơn tối
màu, mang đến cảm giác cứng cáp và khỏe khoắn.
Phía bên hơng và phần đi xe thì được để phẳng . bên hơng xe hầu như được để
phẳng, tạo điểm nhấn với một dài đường dập chìm ở gầm xe và dọc theo tay nắm cửa
Dòng xe TOYOTA-HIACE KDH212L-JEMDYU sử dụng máy dầu với hệ thống
truyền động cầu sau (4x2). Trong khi 2 bánh trước của xe được lắp phanh đĩa tản nhiệt
cao cấp thì phanh sau xe vẫn sử dụng loại tang trống tin cậy hơn. Bộ mâm 15 inch với cỡ
lốp 195R15C dày dạn, bám đường tốt cũng góp phần khơng nhỏ mang đến sự yên tâm
cho người lái khi vận hành xe. Bộ lazang 6 chấu thiết kế đơn giản, với các chấu kim loại

cỡ lớn cho cảm giác chắc chắn và tin cậy.

Hình 1.4 : Xe TOYOTA-HIACE đời 2007

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Phan

Giảng viên hướng dẫn: Ts. Nguyễn Việt Hải

11