Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số kết cấu ô tô và điều kiện đường đến quá trình phanh

..

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU Ô TƠ VÀ
ĐIỀU KIỆN ĐƢỜNG ĐẾN Q TRÌNH PHANH

TRẦN HỮU THẮNG
KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN
HD1: PGS. TS . LƢU VĂN TUẤN
HD2:

VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

HÀ NỘI - 05/2020


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi dƣới sự hƣớng dẫn của
PGS. TS LƢU VĂN TUẤN. Đề tài đƣợc thực hiện tại bộ mơn Ơ tơ và xe chun
dụng – Viện Cơ khì Động lực – Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội. Các số liệu,
kết quả trính bày trong luận văn là hồn tồn trung thực và chƣa từng đƣợc cơng bố
trong bất kỳ cơng trính nào.

Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 20...
Tác giả

Trần Hữu Thắng

2


LỜI CẢM ƠN

Trong suốt hai năm học tập tại Khoa Sau đại học – Trường Đại học Bách Khoa
Hà Nội, tôi và các học viên cao học đã luôn nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận
tình của các thầy cô giáo và các cán bộ Khoa. Chúng tôi cũng được học tập và tiếp
thu những kiến thức, phương pháp nghiên cứu khoa học vô cùng quý báu mà các
thầy cô đã dày công nghiên cứu, truyền đạt lại cho chúng tôi trong các buổi học.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc tới .PGS. TS. Lưu Văn
Tuấn– những thầy đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và cung cấp nhiều tài liệu khoa
học có giá trị trong suốt q trình tơi thực hiện Luận văn này. Tơi cũng xin được
bày tỏ lịng biết ơn tới các thầy cô giáo, các cán bộ nhân viên trường Đại học Bách
Khoa Hà Nội đã chỉ bảo và giúp đỡ.
Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, tuy rằng bản thân đã không ngừng cố
gắng và học hỏi, nhưng với kinh nghiệm và vốn hiểu biết còn hạn chế nên Luận văn
khó tránh khỏi những tồn tại, thiếu sót. Tơi mong nhận được sự chỉ bảo và những ý
kiến đóng góp của các thầy cơ cũng như bạn bè, đồng nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 20...
Tác giả

Trần Hữu Thắng

3

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. 2
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾTTẮT ........................................ 8
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................ 10
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU................................. 12
1.1. Tổng quan về giao thông đƣờng bộ Việt Nam..................................... 12
1.1.1. Hệ thống giao thông đƣờng bộ ở Việt Nam .................................. 12
1.1.2. Phƣơng tiện giao thông đƣờng bộ ................................................. 14
1.1.3. Thực trạng giao thông đƣờng bộ Việt Nam hiện nay ................... 16
1.2. An tồn giao thơng và tai nạn giao thơng ............................................ 17
1.2.1. An toàn chuyển động .................................................................... 17
1.2.2. Tai nạn giao thông......................................................................... 18
1.3. Nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống phanh - Một số biện pháp
nâng cao độ an toàn chuyển động và giảm thiểu tai nạn giao thông .......... 21
1.4. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài: ............................................... 24
1.5. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................. 24
1.6. Đối tƣợng nghiên cứu: ......................................................................... 24
1.7. Phƣơng pháp nghiên cứu: .................................................................... 24
1.8. Nội dung của đề tài, các vấn đề cần giải quyết: ................................... 24
CHƢƠNG 2. ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH PHANH Ơ TƠ .................... 25
2.1. ĐỘNG LỰC HỌC THEO PHƢƠNG DỌC ........................................ 25
2.1.1. Phƣơng trính động lực học theo phƣơng dọc................................ 25
2.1.2. Các thành phần lực tác dụng ......................................................... 28
2.1.3. Điều kiện bám ............................................................................... 33
2.2. ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH PHANH .......................................... 40
4


2.2.1. Động lực học bánh xe chịu mômen phanh.................................... 40

2.2.2. Sự trƣợt của bánh xe khi phanh .................................................... 42
2.2.3. Khả năng bám của bánh xe và hệ số bám khi phanh .................... 44
CHƢƠNG 3. ẢNH HƢỞNG CỦA THÔNG S

KẾT CẤU Ô TÔ V

ĐIỀU

KIỆN ĐƢỜNG ĐẾN QU TR NH PHANH................................................. 51
3.1. ẢNH HƢỞNG CỦA THÔNG S KẾT CẤU ĐẾN CHẤT LƢỢNG
PHANH ....................................................................................................... 51
3.1.1. Thông số kỹ thuật cơ bản trên xe .................................................. 51
3.1.2. Thông số kết cấu bánh xe .............................................................. 54
3.1.3. Các cầu trên xe .............................................................................. 54
3.1.4. Phân bố tải trọng trên xe ............................................................... 55
3.1.5. Kết luận chọn phân bố tải trọng .................................................... 57
3.1.6. Sự thay đổi trọng tâm khi thay đổi chế độ tải trọng...................... 58
3.1.7. Hệ số phân bố tải trọng lên các cầu khi thay đổi chế độ tải trọng 59
3.1.8. Ảnh hƣởng của phân bố tải trọng và cƣờng độ phanh đến chất
lƣợng phanh ............................................................................................. 64
3.2. ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN ĐƢỜNG X ĐẾN CHẤT LƢỢNG
PHANH ....................................................................................................... 72
3.2.1. Điều kiện địa hính ......................................................................... 72
3.2.2. Lực phanh cực đại phụ thuộc hệ số bám....................................... 72
3.2.3. Ảnh hƣởng của hệ số bám đến gia tốc chậm dần.......................... 74
3.2.4. Ảnh hƣởng của hệ số bám đến thời gian phanh ............................ 75
3.2.5. Ảnh hƣởng của hệ số bám đến quãng đƣờng phanh ..................... 76
3.2.6. ABS và các hệ thống giúp tăng cƣờng hiệu quả phanh ................ 78
KẾT LUẬN ..................................................................................................... 80
T I LIỆU THAM KHẢO………………………………………………….………81

5


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ, BẢNG BIỂU
Hình 1.1. Tình hình tai nạn giao thơng ở Việt Nam

Trang 19

Hình 1.2. Mối quan hệ Ngƣời lái - Đƣờng- Xe

Trang 20

Hình 1.3. Bánh xe chịu lực phanh

Trang 22

Hính 2.1. Mơ hính ô tô theo phƣơng dọc

Trang 24

Hình 2.2. Mô hình ô tơ đã tách bánh xe khỏi thân xe

Trang 26

Hình 2.3 Sơ đồ xe tăng tốc trên đƣờng bằng

Trang 35

Hính 2.4. Đồ thị biểu diễn giá trị gia tốc cực đại của xe

Trang 37

Hính 2.5. Đồ thị biểu diễn giá trị gia tốc cực tiểu của xe

Trang 39

Hình 2.6. Các lực tác dụng lên bánh xe khi phanh

Trang 40

Hình 2.7. Quan hệ giữa độ trƣợt và hệ số lực phanh

Trang 44

Hình 2.8. Hình vẽ minh họa lực bám

Trang 45

Hình 2.9. Các yếu tố ảnh hƣởng đến hệ số bám: tải trọng,vận tốc xe
và trạng thái mặt đƣờng

Trang 47

Hình 2.10. Các yếu tố ảnh hƣởng đến hệ số bám:
áp suất lốp, độ trƣợt

Trang 47

Hình 2.11. Sơ đồ lực tác dụng lên xe khi chuyển động

trên đƣờng bằng

Trang 49

Hình 2.12. Phân bố tối ƣu lực kéo và lực phanh:
Xe con có các thơng số: a = b = 1,25 m và h = 0,6m

Trang 51

Hình 2.13. Phân bố tối ƣu lực kéo và lực phanh:
Xe có các thơng số: a = 1,2 m ; b = 1,185 m và h = 0,7m

Trang 51

Hình 2.14. Phân bố tối ƣu lực kéo và lực phanh:
Xe con thông số: a = 1,41m ; b = 1,35 m và h = 0,75m

Trang 52

Hình 2.15. Phân bố tối ƣu lực kéo và lực phanh:
Xe con có các thơng số: a = 1,31 m ; b = 1,24 m và h = 0,65 m

Trang 52

Hình 3.1. Quy định chiều dài tồn bộ đối với xe ơ tơ

Trang 53

Hình 3.2. Chiều cao lớn nhất cho phép của xe có khối lƣợng tồn bộ khơng lớn
hơn 5,0 tấn

Trang 55

6


Hình 3.3. Hình minh họa cách xác định chiều dài cơ sở tính tốn (Lcs)
và chiềudài đi xe (ROH)

Trang 55

Hính 3.4. Phân bố tải trọng trên xe

Trang 59

Hình 3.5. Phân bố tải trọng lên xe

Trang 60

Hình 3.6. Quan hệ giữa chế độ tải trọng và phân bố tải trọng

Trang 61

Hình 3.8. Quan hệ giữa chế độ tải trọng và phân bố tải trọng
lên cầu trƣớc

Trang 62

Hình 3.9. Quan hệ giữa chế độ tải trọng và phân bố tải trọng
lên cầu sau

Trang 62

Hình 3.12. Đồ thị tổng hợp quan hệ giữa chế độ tải trọng
và phân bố tải trọng

Trang 65

Hình 3.13. Đồ thị xác định chế độ tải trọng và phân bố tải trọng

Trang 66

Hình 3.14. Đồ thị phân bố lực phanh tối ƣu

Trang 69

Hình 3.15. Đồ thị quan hệ phân bố tải trọng và hệ số bám tối ƣu

Trang 70

Hình 3.16. Ảnh hƣởng của hệ số phân bố tải trọng lên cầu trƣớc
đến sự thay đổi tọa độ trọng tâm xe theo chiều dọc trên xe THACO

Trang 71

Hình 3.17. Ảnh hƣởng của hệ số phân bố tải trọng lên cầu sau
đến sự thay đổi tọa độ trọng tâm xe theo chiều dọc trên xe THACO

Trang 72

Hình 3.18. Ảnh hƣởng của hệ số tải trọng đến sự thay đổi hệ số phân bố tải trọng lên
cầu trƣớc trên xe THACO
Trang72
Hình 3.19. Ảnh hƣởng của hệ số tải trọng đến sự thay đổi
hệ số phân bố tải trọng lên cầu sau trên xe THACO

Trang 73

Hình 3.20. Hình vẽ minh họa lực phanh

Trang 75

Hình 3.21. Các lực tác dụng lên xe khi phanh

Trang 77

Hình 3.22. Ảnh hƣởng của hệ số bám đến quãng đƣờng phanh

Trang 80

7


DANH MỤC C C KÝ HIỆU V CHỮ VIẾTTẮT
Ký
hiệu

Ý nghĩa (Tên gọi)

Đơn vị

a

Khoảng cách từ tâm cầu trƣớc đến trọng tâm xe

m

b

Khoảng cách từ tâm cầu sau đến trọng tâm xe

m

B

Chiều rộng cơ sở của xe

m

L

Chiều dài cơ sở của xes

m

M

Khối lƣợng xe khi đầy tải

kg

m

Khối lƣợng phần đƣợc treo

kg

h

Chiều cao trọng tâm xe

m

G

Trọng lƣợng của xe

N

g

Gia tốc trọng trƣờng

m/s2

Fz

Phản lực từ mặt đƣờng tác dụng lên bánh xe

Mk

Mô men kéo

N.m

Mp

Mô men phanh

N.m

Fp1

Lực phanh cầu trƣớc

N

Fp2

Áp suất phanh ra cầu sau

N

Fx1

Lực dọc bánh xe trƣớc

N

pp

Lực phanh riêng

pp1

Lực phanh riêng cầu trƣớc

pp2

Lực phanh riêng cầu sau

Fx

Lực dọc tác dụng lên bánh xe

φ

Hệ số bám

K

Hệ số tải trọng

Fk

Lực kéo

N

Fw

Lực cản khơng khí

N

m1

Hệ số phân bố tải trong lên cầu trƣớc

m2
jp

Hệ số phân bố tải trọng lên cầu sau
Gia tốc phanh
8

N

N

m/s2


tp

Thời gian phanh

s

sp

Quãng đƣờng phanh

m

λ

Hệ số trƣợt khi phanh

β

Hệ số phân bố lực phanh

9


LỜI NĨI ĐẦU
Ngày nay ơ tơ đã trở thành phƣơng tiện vận chuyển chủ yếu của con ngƣời.
Cùng với sự phát triển của các khoa học kỹ thuật, trong những năm gần đây nền
cơng nghiệp ơ tơ đã có sự phát triển rất mạnh mẽ. Đặc biệt các nhà sản xuất ơ tơ rất
quan tâm đến các tình năng động lực học của ơ tơ, khả năng an tồn chuyển động,
nhất là tính ổn định của ơ tơ khi phanh.
Khi ngƣời lái tác dụng lên bàn đạp phanh thì ở cơ cấu phanh sẽ phát sinh một
môment phanh Mp nhằm hãm bánh xe lại, làm cho vận tốc xe giảm xuống. Khi đó ở
bánh xe sẽ xuất hiện lực tiếp tuyến Fp gọi là lực phanh. Lực phanh này ngƣợc chiều
chuyển động và bị giới hạn bởi giới hạn bám. Lực phanh từ cơ cấu phanh sẽ đƣợc
truyền tới tất cả các bánh xe. Khi phanh với cƣờng độ cực đại thì tất cả các bánh xe
phải đồng thời đƣợc hãm cứng và xe trƣợt lết trên đƣờng, khi đó cả hai cầu đều đạt
giới hạn bám, do trọng lƣợng của xe phân bố khơng đồng đều, lực phanh thì phụ
thuộc vào giới hạn bám nên lực phanh trên các cầu khơng bằng nhau mà nó có tỉ lệ

với nhau, tỉ lệ này cũng thay đổi trong quá trình phanh do khi phanh thì có sự biến
dạng trong hệ thống treo, đồng thời do ảnh hƣởng của tình trạng mặt đƣờng.
Một yêu cầu của hệ thống phanh khi phanh là hiệu quả phanh lớn nhất, tức là
phải có quãng đƣờng phanh ngắn nhất, thời gian phanh ngắn nhất và gia tốc phanh
là lớn nhất. Tuy nhiên do xuất hiện sự trƣợt làm tăng nhanh độ mòn của lốp, làm
hiệu quả phanh sẽ bị giảm. Khi có sự trƣợt xe cũng khơng thể có lực phanh tối đa
đƣợc vì một phần lực phanh từ cơ cấu phanh truyền xuống các bánh xe đã bị tiêu
hao do trƣợt, phần còn lại mới dùng để sinh ra lực hãm lại chuyển động của xe,
đồng thời do xuất hiện của sự trƣợt nên sẽ làm mất đi tình ổn định khi phanh. Tính
ổn định phanh của ô tô đƣợc hiểu là khi phanh ô tô không bị trƣợt ngang, trƣợt lết
hoặc bị lật, đảm bảo tình điều khiển lái và chuyển động an tồn của ô tô. Điều này
đặc biệt quan trọng khi ô tơ chạy trên đƣờng trơn với tốc độ cao. Ơ tơ mất tính ổn
định khi phanh rất nguy hiểm vì khơng kiểm sốt đƣợc hƣớng chuyển động của ơ
tơ. Tính ổn định của ơ tơ khi phanh đƣợc phân tích ở hai trƣờng hợp: Tính ổn định
hƣớng và tính ổn định quay vịng của ơ tơ khi phanh. Tính ổn định hƣớng và tính ổn
định quay vịng của ơ tơ khi phanh là khả năng ô tô giữ đƣợc quỹ đạo chuyển động
nhƣ ý muốn ban đầu của ngƣời lái trong quá trình phanh, và hai yếu tố này lại chịu
ảnh hƣởng rất lớn bởi sự trƣợt.
Trong quá trình vận hành hệ thống phanh có nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu
quả phanh trong đó có yếu tố hệ số bám giữa bánh xe và mặt đƣờng và yếu tố
cƣờng độ phanh. Hệ số bám ảnh hƣởng mạnh mẽ đến các chi tiêu đánh giá hiệu quả
phanh nhƣ lực phanh riêng, gia tốc chậm dần, thời gian phanh và quãng đƣờng
phanh. Cƣờng độ phanh phụ thuộc tình huống trên đƣờng, tuy nhiên khi cƣờng độ
phanh thay đổi làm thay đổi phân bố trọng lƣợng và phân bố lực phanh riêng giữa
các cầu làm ảnh hƣởng đến tính ổn định chuyển động khi phanh.
Việc nghiên cứu ảnh hƣởng của hệ số bám và cƣờng độ phanh đến q trình
phanh góp phần làm sáng tỏ thêm một số vấn đề về động lực học quá trình phanh,
10

trên cơ sở đó giúp cho ngƣời thiết kế hệ thống phanh có những lựa chọn các thơng
số hợp lý khi thiết kế hệ thống phanh.
Trong quá trình thực hiện đề tài em đã đƣợc đƣợc sự chỉ bảotận tình của thầy Lƣu
Văn Tuấn cũng sự giúp đỡ của các thầy trong bộ mơn Ơ tơ và xe chun dụng. Mặc
dù đã có nhiều cố gắng nhƣng do thời gian và trính độ cịn hạn chế nên bản luận án
vẫn cịn nhiều hạn chế. Em mong đƣợc các thầy cơ chỉ bảo để bản luận án đƣợc
hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cám ơn.

11


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về giao thông đƣờng bộ Việt Nam
1.1.1. Hệ thống giao thông đƣờng bộ ở Việt Nam
Trong khuôn khổ Tuần lễ Cấp cao APEC 2017 chính thức đƣợc bắt đầu từ 6/11/2017
tại TP. Đà Nẵng, Thứ trƣởng Bộ GTVT Nguyễn Nhật đã có bài phát biểu về Định hƣớng
và chính sách phát triển cơ sở hạ tầng giao thông Việt Nam. Tại Hội nghị, Thứ trƣởng
Nguyễn Nhật đã giới thiệu sơ lƣợc về thực trạng hạ tầng giao thông vận tải Việt Nam.
Hiện nay, hệ thống kết cấu hạ tầng giao thông (KCHTGT) của Việt Nam đã đƣợc đầu tƣ
phát triển trên tất cả các lĩnh vực chuyên ngành.
Đƣờng bộ có tổng chiều dài khoảng 24.203 km. Trong đó: Đƣờng cao tốc đã đƣa vào
khai thác sử dụng 14 tuyến với tổng chiều dài 816,671 km; quốc lộ có tổng chiều dài
23.862 km;
Đƣờng thủy nội địa có tổng chiều dài đang khai thác, quản lý 7.071,8 km; 220 cảng
thủy nội địa do trung ƣơng quản lý, 3.087 bến thủy nội địa có phép trên các tuyến do
trung ƣơng quản lý;
Đƣờng sắt: mạng lƣới đƣờng sắt quốc gia Việt Nam có tổng chiều dài 3.159,908
km/tổng số 216 ga đƣờng sắt.

Hàng hải: Có 32 cảng biển (trong đó có 14 cảng biển loại I và IA, 18 cảng biển loại II)
ngồi ra cịn có 13 cảng dầu khì ngồi khơi là cảng biển loại III. Sản lƣợng thông qua
năm 2016 khoảng 459,8 triệu tấn (đạt 86% cơng suất). Cả nƣớc có 48 tuyến luồng hàng
hải vào cảng quốc gia công cộng với tổng chiều dài là 943,7km và 12 tuyến luồng vào
cảng chuyên dùng.
Hàng khơng: có 21 cảng hàng khơng với tổng cơng suất đạt 77,75 triệu HK/năm và
1,01 triệu tấn hàng hóa/năm, đáp ứng khai thác loại máy bay A320/A321;
Hệ thống cảng cạn: hiện có 05 cảng cạn và 16 cảng thơng quan nội địa, tập trung tại
miền Bắc và miền Nam; hiện đang khai thác khoảng 2.632.721 TEU/năm trên tổng công
suất là 6.538.200 TEU/năm (đạt 40% cơng suất). Bên cạnh đó cịn có hệ thống hạ tầng do
địa phƣơng quản lý.
Trong phạm vi luận văn, tơi xin tập trungnói về hệ thống giao thơng đƣờng bộ.
Hệ thống đƣờng bộ chính tại Việt Nam bao gồm các con đƣờng Quốc lộ, nối liền các
vùng, các tỉnh cũng nhƣ đi đến các cửa khẩu quốc tế với Trung Quốc, Lào, Campuchia.
Tổng chiều dài các con đƣờng kể trên là 14.790,46 km, trong khi đó tồn bộ các tuyến
đƣờng Quốc lộ của Việt Nam đƣợc cho là có tổng chiều dài khoảng 17.300 km, với gần
85% đã tráng nhựa. Một số tuyến quốc lộ lớn của nƣớc ta phải kể đến: quốc lộ 1A nối
liền 31 tỉnh thành Việt Nam, bắt đầu từ tỉnh Lạng Sơn theo hƣớng tây nam qua các tỉnh
Bắc Giang, Bắc Ninh đến Thủ đô Hà Nội. Từ Hà Nội theo hƣớng nam qua tỉnh Hà Nam
gặp các tỉnh duyên hải phía Bắc từ Ninh Bình dọc theo dun hải Trung bộ đến Bình
Thuận, tiếp đến chạy trong nội địa miền Đông Nam bộ từ tỉnh Đồng Nai xuống miền Tây
12


Nam bộ đi qua Tp. Cần Thơ rồi trở ra các tỉnh duyên hải Nam bộ ở Sóc Trăng và kết thúc
tại mũi Cà Mau thuộc tỉnh Cà Mau. Một số đoạn nhƣ đoạn Thừa Thiên-Huế qua đèo Hải
Vân vào Tp. Đà Nẵng, đƣờng theo tiêu chuẩn cao tốc. Kết cấu hạ tầng giao thơng đƣờng
bộ gồm các cơng trính đƣờng bộ, bến xe, bãi đỗ xe và hành lang an tồn đƣờng bộ.,
ngồi ra cịn các tuyến quan trọng khác…
Mạng lƣới đƣờng bộ bao gồm quốc lộ, đƣờng tỉnh, đƣờng huyện, đƣờng xã, đƣờng đô

thị và đƣờng chuyên dùng, đƣợc phân bổ tƣơng đối hợp lý theo, với mật độ đƣờng tính
trên diện tích lãnh thổ là 0.89 km/km2, trên dân số là 2.65km/1000 dân. Tỷ lệ đƣờng trải
mặt của Việt Nam đạt 29.6% (khơng tình đƣờng xã và đƣờng chuyên dùng), ở mức thấp
so với các nƣớc trong khu vực (trên thế giới con số này lớn hơn 50%). Mặt đƣờng bê
tông xi măng và mặt đƣờng bê tông nhựa chiếm khoảng 9.37% tổng số chiều dài đƣờng
bộ, mặt đƣờng đá dăm thấm nhập nhựa chiếm 6.4%, mặt đƣờng trải đá, cấp phối và
đƣờng đất chiếm trên 80%. Đƣờng có bề rộng mặt đƣờng 2 làn xe cịn ít, ngay trên hệ
thống quốc lộ cũng chỉ chiếm 26.2%, chỉ có 15.5% chiều dài tồn mạng đƣợc rải mặt
nhựa. Các cầu trên tuyến có tải trọng thấp, khổ hẹp chiếm 20%, trong đó có 6,l% là cầu
tạm. Theo đánh giá, mạng lƣới đƣờng bộ nƣớc ta là chƣa hoàn chỉnh và chƣa theo kịp sự
phát triển kinh tế - xã hội.
Những tồn tại chình là chƣa có mạng lƣới đƣờng cao tốc có tình đột phá trong phát
triển kinh tế, đƣờng có tiêu chuẩn kỹ thuật cao nhƣ đƣờng cấp I, đƣờng cấp II chiếm tỷ lệ
thấp. Tính riêng quốc lộ có 4 làn xe trở lên chỉ chiếm 4%, đƣờng có 2 làn xe chiếm 36%,
cịn lại là đƣờng tiêu chuẩn thấp. Nhiều tuyến đƣờng chƣa đƣợc đƣa vào cấp, một số
vùng có nhiều cầu yếu, cầu tạm. Hệ thống cầu - đƣờng không đồng bộ. Trên trục Bắc Nam, tuy đã có 2 tuyến nhƣng giao thơng vẫn chủ yếu tập trung quốc lộ l với mật độ lớn.
Khu vực miền Bắc mạng lƣới giao thông theo hình rẻ quạt, trọng tâm từ Hà Nội tỏa đi
các tỉnh và vùng phụ cận nhƣ quốc lộ l , quốc lộ 2, quốc lộ 5 . . . có mật độ các phƣơng
tiện tham gia giao thông lớn, các xe có tải trọng lớn thƣờng xuyên quá tải. Khu vực miền
Nam mạng lƣới giao thông đƣờng bộ phát triển xung quanh Thành phố Hồ Chí Minh và
các vùng phụ cận ngoại thành cũng trong tính trạng tƣơng tự.
Các nhà quản lý đã hoạch định một định hƣớng lớn cho phát triển giao thông đƣờng bộ
nhƣ đến năm 2020 nâng cấp tất cả quốc lộ, xây dựng 20 tuyến đƣờng cao tốc với chiều
dài 2400 km, hoàn chỉnh các đƣờng vành đai, đƣờng hƣớng tâm, trục đơ thị chính...
Khối lƣợng vận chuyển hàng hóa và hành khách trên đƣờng bộ có xu hƣớng ngày càng
tăng cao. Tốc độ tăng trƣởng bình qn về khối lƣợng hàng hóa vận chuyển là
12.58%/năm, về lƣu lƣợng hành khách là 9.34%. Qua khảo sát một số tuyến đƣờng ở khu
vực miền Bắc có mật độ phƣơng tiện giao thông đông, đặc biệt là các xe vận tải nặng
thƣờng xuyên hoạt động nhƣ quốc lộ 2, quốc lộ 5, quốc lộ 6 ... cho thấy các đoạn đƣờng
này chất lƣợng mặt đƣờng xuống cấp rất nhanh, thƣờng xuyên phải bảo dƣỡng, tu sửa.

Trên các đoạn đƣờng có nhiều xe tải hoạt động lớn thƣờng tốc độ hƣ hỏng nhanh gấp
nhiều lần các đoạn khác. Dạng phá hủy mặt đƣờng thƣờng là các vết nứt mỏi, gãy bề
mặt.
Nhìn chung, mạng lƣới giao thơng đƣờng bộ tại nƣớc ta còn nhiều yếu kém: chất
lƣợng mặt đƣờng thấp không đƣợc nâng cấp bảo dƣỡng thƣờng xuyên, tỷ lệ đƣờng rải
13


nhựa thấp, khổ đƣờng hẹp chƣa đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật, khơng đồng bộ, đây
chính là một trong những nguyên nhân làm xảy ra tình trạng xuống cấp rất nhanh của
mạng đƣờng giao thông, xảy ra nhiều vụ tai nạn giao thơng. Bên cạnh đó, do khó khăn về
nguồn lực, hệ thống hạ tầng giao thông hiện hữu cũng không đƣợc duy tu, bảo dƣỡng đầy
đủ, kịp thời, nguy cơ dẫn tới xuống cấp, giảm năng lực phục vụ, khai thác. Điều này
đƣợc thể hiện rõ nét ở các quốc gia kém phát triển và đang phát triển.
Căn cứ vào định hƣớng của Đảng và Nhà nƣớc, ngành Giao Thông Vận Tải xác định
mục tiêu đến năm 2020, hệ thống Giao Thông Vận Tải Việt Nam cần cơ bản đáp ứng nhu
cầu vận tải của xã hội, đảm bảo chất lƣợng ngày càng đƣợc nâng cao, giá thành hợp lý;
kiềm chế tiến tới giảm dần tai nạn giao thông và hạn chế ô nhiễm môi trƣờng. Để đảm
bảo hồn thành mục tiêu này, Chính phủ và Bộ Giao Thông Vận Tải đã đề ra những
nhiệm vụ trọng tâm trong phát triển kết cấu hạ tầng giao thông giai đoạn 2016 – 2020 và
với định hƣớng phát triển đó, ngành Giao Thông Vận Tải xác định nhu cầu vốn đầu tƣ
trong giai đoạn 2016 - 2020 vào khoảng gần 1 triệu tỷ đồng, trong đó khoảng 60% cần
đƣợc cân đối từ nguồn ngân sách (vốn ngân sách nhà nƣớc và vốn ODA) và 40% từ
nguồn huy động ngoài ngân sách nhà nƣớc.
1.1.2. Phƣơng tiện giao thông đƣờng bộ
Cùng với sự phát triển chung của nền kinh tế Việt Nam, trong nhiều năm qua số lƣợng
phƣơng tiện tham gia giao thông ở nƣớc ta đã tăng lên đáng kể. Với nhu cầu vận chuyển
hàng hoá, hành khách ngày càng tăng và đặc biệt trong bối cảnh Việt Nam đang dần hội
nhập sâu, rộng với nền kinh tế thế giới thì trong những năm tới số lƣợng phƣơng tiện
giao thông tăng trƣởng nhanh là điều không thể tránh khỏi.

Ngành công nghiệp sản xuất ơtơ của Việt Nam nói riêng và của thế giới nói chung
ngày càng có nhiều tiến bộ, chất lƣợng phƣơng tiện không ngừng đƣợc nâng cao. Việt
Nam là thị trƣờng hứa hẹn cho sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô hiện tại, cũng
nhƣ trong tƣơng lai.
Lịch sử ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam đƣợc đánh dấu bởi chiếc xe mang tên
Chiến Thắng xuất xƣởng năm 1958. Năm 1970, hãng xe Citroën cho xuất xƣởng chiếc xe
hiệu La Dalat. Năm 1991, liên doanh lắp ráp Mekong Auto thành lập. Năm 2004, Công
ty cổ phần ô tô Trƣờng Hải khánh thành Nhà máy Sản xuất và Lắp ráp Ơ tơ Chu Lai –
Trƣờng Hải, và Vinaxuki cũng đƣợc cấp giấy phép sản xuất, lắp ráp xe ô tô. Mật độ
ngƣời sử dụng xe ô tô trong nƣớc Việt Nam tình đến cuối 2017 là 16 xe/1000 ngƣời. Tỉ
lệ nội địa hóa trong xe ơ tơ đến cuối năm 2016 là 15-18% với dòng xe con của Thaco,
37% cho dòng xe Innova của Toyota. Tỉ lệ này cao hơn ở các dòng xe tải và xe khách.
Ngày 2 tháng 9 năm 2017, dự án Tổ hợp sản xuất ơ tơ VinFast tại khu kinh tế Đính Vũ
– Cát Hải đã đƣợc Vingroup khởi công, với sự tham dự của Thủ tƣớng Nguyễn Xuân
Phúc. Đánh giá về sự kiện này, ơng Michel Tosto ở cơng ty chứng khốn Viet Capital
cho rằng, đây là dự án rất khó khăn và cơng ty nên tím kiếm hợp tác với các nhà sản xuất
ơ tơ quốc tế. Phó Chủ tịch Vingroup, bà Lê Thị Thu Thủy cũng cho rằng đây là dự án
phức tạp, không dễ dàng. Steve Man, chuyên gia phân tích ngành ơ tơ của Bloomberg
Intelligence, cho rằng VinFast sẽ phải đối mặt với những thách thức trong việc thu hút
14


ngƣời mua, tƣơng tự nhƣ với các công ty sản xuất ơ tơ nội địa của Trung Quốc. Trong
khi đó ông Bùi Ngọc Huyên, chủ tịch công ty sản xuất ô tô Vinaxuki, tin VF sẽ thành
công. Ngành nghề đăng ký hoạt động ban đầu của VinFast là sản xuất thân xe có động
cơ, rơ moóc và bán rơ moóc, sản xuất phụ tùng và bộ phận phụ trợ cho xe có động cơ và
động cơ xe, đóng tàu và cấu kiện nổi, đóng thuyền, xuồng thể thao và giải trí, sản xuất
đầu máy xe lửa, xe điện và toa xe; với vốn điều lệ 500 tỷ đồng. Vốn đầu tƣ ban đầu có
khoản vay 800 triệu USD với Credit Suisse.Công suất thiết kế của tổ hợp sản xuất dự
kiến lên đến 500.000 xe mỗi năm vào năm 2025.

Sự ra đời của Vinfast là mong ƣớc của biết bao con ngƣời trên đất nƣớc việt nam, là hi
vọng về đất nƣớc ngày mai tƣơi sáng, phát triển hơn, khi mà sự phát triển của ngành
công nghiệp ô tô sẽ kéo theo sự phát triển của rất nhiều ngành khác, đặc biệt là các ngành
công nghiệp phụ trợ.
Theo thống kê của Bộ GTVT, hết tháng 3/2018, cả nƣớc đã có tới trên 55 triệu xe mô
tô, xe máy và gần 4 triệu ô tô đăng ký hoạt động Dự báo số lƣợng ôtô tăng trƣởng hàng
năm từ 10 - 20% và đến năm 2020 sẽ đạt con số 4 triệu chiếc.
Sự gia tăng số lƣợng phƣơng tiện giao thông đƣờng bộ dẫn đến số vụ tai nạn cũng tăng
theo. Theo số liệu của Tổng Cục Thống kê, năm 2017, trên địa bàn cả nƣớc đã xảy ra
20.280 vụ tai nạn giao thơng. Năm 2018, Tồn quốc xảy ra 18.736 vụ tai nạn giao thông,
làm chết 8.248 ngƣời, bị thƣơng 14.802 ngƣời.
Do đó, giảm thiểu tối đa tai nạn giao thơng trở thành một nhiệm vụ chính trị đặc biệt
quan trọng mà Đảng và Nhà Nƣớc ta nỗ lực hoàn thành trong thời gian qua. Hàng loạt
những giải pháp từ vi mô đến vĩ mô đã đƣợc áp dụng trên phạm vi cả nƣớc với mong
muốn hạn chế thấp nhất những thiệt hại do tai nạn giao thơng mang lại, trong đó có hệ
thống tiêu chuẩn đối với các phƣơng tiện giao thông, bao gồm cả ô tô.
Hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật ơ tơ của Việt Nam đƣợc hình thành, phát triển
gắn liền với tiến trình hội nhập kinh tế và sự ra đời của ngành công nghiệp chế tạo ô tô
non trẻ của đất nƣớc. Cho đến nay, hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật ô tô của Việt
Nam đƣợc đánh giá là tƣơng đối phù hợp với hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn của các
nƣớc trong khu vực và từng bƣớc hài hòa, hội nhập với quốc tế.
Hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật ô tơ của Việt Nam đƣợc chia thành ba
nhóm:
- Nhóm các tiêu chuẩn, quy chuẩn áp dụng cho xe đang lƣu hành: Các tiêu chuẩn này
đƣợc xây dựng nhằm mục đìch kiểm sốt chất lƣợng, an tồn kỹ thuật và bảo vệ môi
trƣờng đối với các loại ô tô trong quá trình khai thác, sử dụng. Hệ thống tiêu chuẩn này
cũng đƣợc tham khảo và từng bƣớc hài hòa với các tiêu chuẩn đăng kiểm quốc tế cho xe
đang lƣu hành (theo Khuyến nghị của hiệp hội Đăng kiểm quốc tế CITA - The
International Motor Vehicle Inspection Committee).
- Nhóm các tiêu chuẩn, quy chuẩn áp dụng cho xe mới: Các tiêu chuẩn này thƣờng

đƣợc biên soạn trên cơ sở tham khảo và chuyển đổi từ các tiêu chuẩn quốc tế (UN-ECE
15


Regulations) hoặc tiêu chuẩn quốc gia. Hệ thống tiêu chuẩn này về cơ bản là hài hòa và
phù hợp với quy định và thơng lệ quốc tế.
- Nhóm các tiêu chuẩn, quy chuẩn về phụ tùng, linh kiện ô tô: Cũng tƣơng tự nhƣ
nhóm tiêu chuẩn áp dụng cho xe mới, các tiêu chuẩn này thƣờng đƣợc biên soạn trên cơ
sở tham khảo và chuyển đổi từ các tiêu chuẩn quốc tế.
1.1.3. Thực tr ng giao thông đƣờng bộ Việt Nam hiện nay
Vài năm trở lại đây, số lƣợng phƣơng tiện giao thông đƣờng bộ ở Việt Nam tăng
vọt. Trong khi đó, mật độ phƣơng tiện giao thơng tập trung ở một số đô thị lớn, thành
phần tham gia giao thông hỗn hợp, hệ thống giao thông công cộng chƣa phát triển, hệ
thống kết cấu hạ tầng chƣa hoàn thiện, ý thức của ngƣời điều khiển phƣơng tiện giao
thông chƣa cao cùng với việc quản lý và điều khiển giao thơng cịn thủ cơng … nên việc
kiểm sốt và điều khiển giao thơng đảm bảo an tồn ở Việt Nam luôn là “vấn đề muôn
thuở” gây bức xúc cho ngƣời dân ở mọi thời điểm.
Từ khi chuyển sang nền kinh tế thị trƣờng thì kinh tế của Việt Nam có nhiều điểm
sáng, mức sống của ngƣời dân đƣợc cải thiện từng bƣớc. Tuy mức tăng trƣởng kinh tế
của Việt Nam đạt đƣợc là khá cao nhƣng đi liền với nó là vấn đề về tai nạn giao thông và
ùn tắc giao thông, sự xuống cấp rất nhanh của các tuyến đƣờng giao thơng gây ra nhiều
khó khăn cho việc đi lại của nhân dân và trong khai thác sử dụng các phƣơng tiện vận tải.
Chính phủ đã ban hành nhiều văn bản, chỉ thị về giao thông nhƣng chỉ đƣợc một thời
gian ngắn lại đâu vào đấy.
Theo số liệu thống kê mới nhất, có tới 50% số ngƣời tham gia giao thông không dùng
đèn báo khi chuyển hƣớng, 85% không dùng cịi đúng quy định, 70% khơng dùng phanh
tay, 90% không sử dụng đúng đèn chiếu sáng xa, gần và 72% không đội mũ bảo hiểm khi
ngồi trên mô tô trên những tuyến đƣờng bắt buộc. Ngồi ra, tình trạng vƣợt đèn đỏ, uống
rƣợu bia say, chở quá tải, quá tốc độ trong thời gian qua vẫn luôn ở mức báo động và rất
khó kiểm sốt.

Trên vỉa hè các đơ thị thì rất lộn xộn, mọi ngƣời ai cũng biết vỉa hè dành cho ngƣời đi
bộ nhƣng trên thực tế thí khơng nhƣ vậy có rất nhiều tuyến phố ngƣời ta đỗ xe trên vỉa hè
thậm chí tràn xuống cả lịng đƣờng. Các phổ cổ thí ngƣời ta ngồi la liệt ra các vỉa hè,
nhiều qn cóc thì tận dụng từng cm vng, cịn hàng ăn thí tha hồ tung hoành nhất là
vào các giờ cao điểm khi mà các cơ quan chức năng đến giờ nghỉ trƣa, nghỉ chiều các
hàng quán di động, gánh hàng rong len lỏi khắp trên các con phố dẫn đến các con đƣờng
vốn đã nhỏ hẹp lại càng nhỏ hẹp hơn khi giờ tan tầm đến biển ngƣời cùng các phƣơng
tiện giao thông đồng loạt đổ ra đƣờng thơi thì mạnh ai nấy tiến miễn là trƣớc mặt có
khoảng trống là ngƣời ta tiến, tiếng máy nổ, tiếng còi xe, tiếng những ngƣờxi va quệt xe
vào nhau tạo thành một thứ hỗn độn
Nguyên nhân chủ yếu dẫn tới tình trạng này thì có nhiều: Do sự lấn chiếm hành lang
an tồn giao thơng, sự gia tăng quá nhanh của các phƣơng tiện giao thông cá nhân, ý thức
của ngƣời điều khiển và tham gia giao thông quá kém, nhiều xe ô tô chở quá số lƣợng
hành khách và tải trọng cho phép khi tham gia giao thong ... Bên cạnh đó cũng phải kể
đến đƣờng giao thông của chúng ta xuống cấp quá nhanh, quá nhỏ hẹp, nhiều đoạn
16


đƣờng đã sử dụng lâu năm không đƣợc duy tu, sửa chữa, nhiều đoạn đƣờng cua vòng
nguy hiểm ... cho ngƣời tham gia giao thông cũng nhƣ dân cƣ trong khu vực đó.

1.2. An tồn giao thơng và tai n n giao thơng
1.2.1. An tồn chuyển động
Ơ tơ là một phƣơng tiện giao thơng phổ biến hiện nay trên tồn thế giới. Ơ tơ đã ra đời
từ nửa cuối thế kỷ 18, ngay sau khi động cơ hơi nƣớc ra đời. Vào thời điểm đƣợc phát
minh, thành công của ô tơ vẫn là câu hỏi khá lâu khơng có câu trả lời. Thậm chí lúc sáng
chế, nhƣ Gottlieb Daimler, cũng đôi lúc ngờ vực khả năng thành công của ô tơ. Những
“thế hệ” ơ tơ đầu tiên ấy có số lƣợng không lớn và vận tốc ô tô không cao.
Hơn 200 năm đã trôi qua, ngày nay ô tô tràn ngập khắp thế giới, đi cả vào “hang cùng
ngõ hẻm” và đặc biệt vận tốc ô tô đã tăng lên vƣợt bậc. Ngày nay trên đƣờng bình

thƣờng, ơ tơ có thể chạy đến 100 km/h, đƣờng cao tốc vận tốc cho phép có thể lên đến
150 km/h hoặc hơn nữa, còn đối với xe đua chạy trên đƣờng đặc biệt vận tốc đã lên q
200 km/h.
Nói đến an tồn trên ô tô, ngƣời ta phân ra thành: an toàn chủ động và an tồn bị động.
An tồn tích cực là các biện pháp đảm bảo an tồn tích cực liên quan đến kết cấu của
khung vỏ xe, là các biện pháp kết cấu làm giảm thiểu nguy cơ xảy ra tai nạn trong vận
hành xe. Các biện pháp đảm bảo an tồn tích cực liên quan đến kết cấu khung vỏ bao
gồm: An tồn chuyển động là đặc tính làm giảm khuyết tật chuyển động cảu xe khi vận
hành phụ thuộc các yếu tố: cơng suất, thuộc tính phanh, sự ổn định hƣớng và điều khiển,
dạo động, yếu tố khì động. An toàn trạng thái là những biện pháp để đảm bảo tính tiện
nghi của phƣơng tiện chuyển động liên quan đến: khí hậu trong xe, tiếng ổn, rung động,
chỗ ngồi. An tồn quan sát là khả năng nhín thấy và đƣợc nhìn thấy, liên quan đến tầm
nhìn từ xa phìa trƣớc, phía sau nhằm đáp ứng tốt khoảng quan sát thực của ngƣời lái. An
toàn điều khiển: Là sự điều khiển an toàn và ổn định cũng nhƣ đặc tính hoạt động của
các thiết bị liên quan đến: hình dạng thiết bị điều khiển,..
Trên ô tô đƣợc trang bị các hệ thống an toàn chủ động nhƣ: Hệ thống ga hành trình
chủ động (Adaptive Cruise Control- ACC), Hệ thống hỗ trợ đỗ xe tự động (Active Park
Assist), Hệ thống phanh tự động khẩn cấp (Automated Emergency Braking- AEB), Hệ
thống đèn pha tự động, Hệ thống cảnh báo điểm mù (Blind-Spot Monitor), Hệ thống
cảnh báo mất tập trung (Driver-Attention Monitor), Hệ thống cảnh báo va chạm trƣớc
(Forward Collision Warning- FCW), Hệ thống chống bó cứng phanh ABS, Hệ thống
phân bổ lực phanh điện tử EBD.
An toàn thụ động và các biện pháp đảm bảo an toàn thụ động liên quan đến kết cấu
của khung vỏ xe, liên quan đến kết cấu của vỏ xe là các biện pháp kết cấu làm giảm thiểu
thiệt hại khi tai nạn xảy ra trong vận hành xe. Bao gồm: An toàn bên ngoài nhằm đảm
bảo sao cho khi tai nạn xảy ra thỡ hậu quả đối với các thành phần tham gia giao thông
bên ngồi xe là ít nhất kể cả ngƣời đi bộ. Bên cạnh đó, an tồn bên trong là những biện
pháp bảo vệ, giảm thƣơng vong cho ngƣời ngồi bên trong khi tai nạn xảy ra.
17

Một số thiết bị an toàn bị động trên xe nhƣ: dây đai, túi khì, ba đờ sóc..
Ơ tơ với khối lƣợng m chạy với vận tốc v sẽ có động năng: L 

mv2
2

Nếu ô tô va chạm với một đối tƣợng thì tùy theo tính chất của va chạm, một phần năng
lƣợng trên sẽ truyền cho đối tƣợng đó. Nếu đối tƣợng là một vật thể thì sẽ gây hƣ hại cho
vật thể đó. Nếu đối tƣợng là ngƣời thí đối tƣợng sẽ bị thƣơng hoặc chết.
Đối với ơ tơ va chạm, vùng va chạm bị hƣ hỏng, ngồi ra vận tốc ô tô sẽ đột ngột giảm
xuống (đến một vận tốc nào đó hoặc dừng lại), ơ tơ sẽ chịu một gia tốc rất lớn. Hậu quả
là ô tơ bị hƣ hỏng, ngƣời và hàng hóa trên ơ tơ bị va đập gây hƣ hỏng hàng hóa, gây
thƣơng tìch hoặc chết ngƣời.
Khi va chạm, ơ tơ có thể bị đổ, bị văng ra khỏi đƣờng, lao xuống ruộng, sông, vực, ...
gây nên hậu quả khôn lƣờng.
Do vậy “an tồn" ln ln đồng hành với sự vận hành ơ tô, là điều tối quan trọng với
mỗi nhà sản xuất ô tô.
Ô tô là một phƣơng tiện giao thông đƣờng bộ, cùng tham gia giao thơng với ơ tơ cịn
có các phƣơng tiện khác. Ngồi đƣờng bộ ra cịn có các loại hính giao thơng khác nhƣ
đƣờng sắt, đƣờng thủy, đƣờng khơng. Vì thế có khái niệm chung nhất là an tồn giao
thơng.
An tồn giao thơng đƣợc hình thành trong mối quan hệ giữa ngƣời tham gia giao
thông, phƣơng tiện giao thơng và mơi trƣờng giao thơng.
An tồn giao thơng có thể đƣợc chia thành: an tồn của ngƣời tham gia giao thơng, an
tồn của phƣơng tiện tham gia giao thơng, an tồn của kết cấu hạ tầng giao thơng và an
tồn mơi trƣờng
An tồn giao thơng đƣờng bộ có phạm vi hẹp hơn đó là: an tồn của ngƣời tham gia
giao thông đƣờng bộ (ngƣời lái, hành khách và ngƣời đi bộ), an toàn của phƣơng tiện
tham gia giao thơng đƣờng bộ, an tồn của kết cấu hạ tầng giao thơng đƣờng bộ và an

tồn mơi trƣờng.
Đối với lĩnh vực nghiên cứu về ơ tơ, có khái niệm an tồn chuyển động của ơ tơ. Khi
đó chúng ta có sự phân loại về an toàn chủ động và an toàn thụ động. An toàn chủ động
hạn chế khả năng xảy ra tai nạn, trong khi an toàn thụ động có ý nghĩa giảm thiếu tối đa
tổn thƣơng lên ngƣời sau khi tai nạn xảy ra.
1.2.2. Tai n n giao thơng
Va chạm của ơ tơ nhƣ đã nói ở trên là một “tai nạn giao thông”. Tai nạn giao thông đã
có từ rất lâu trong lịch sử dƣới nhiều hình thức khác nhau. Tuy nhiên, hiện tại vẫn chƣa
có một định nghĩa thật chính xác có thể lột tả hết những đặc tính của nó. Về cơ bản tai
nạn giao thơng có những đặc tình nhƣ:
- Đƣợc thực hiện bằng những hành vi cụ thể.
18


- Gây ra những thiệt hại nhất định về tính mạng, sức khỏe con ngƣời, vật, tài sản...
- Chủ thể trực tiếp thực hiện hành vi cuối cùng trong vụ tai nạn giao thông cụ thể phải
là đối tƣợng đang tham gia vào hoạt động giao thông.
- Xét về lỗi, chỉ có thể là lỗi vơ ý hoặc là khơng có lỗi, khơng thể là lỗi cố ý.
Có thể tham khảo một vài định nghĩa sau đây:
- Tai nạn giao thơng là sự việc bất ngờ xảy ra ngồi ý muốn chủ quan của ngƣời điều
khiển phƣơng tiện giao thông khi đang di chuyển trên đƣờng giao thông, do vi phạm các
quy tắc an tồn giao thơng hay do gặp những tình huống, sự cố đột xuất khơng kịp phịng
tránh, gây nên thiệt hại nhất định về ngƣời và tài sản.
- Tai nạn giao thông đƣợc hiểu là một biến cố, trong đó có sự sai khác giữa q trình
xe chạy và thực tiễn thực hiện quá trình ấy. Sự sai khác này thông thƣờng là sự vƣợt quá
một giới hạn cho phép hoặc không tuân thủ luật lệ giao thông. Do vậy kết quả trực tiếp
của tai nạn sẽ là mức độ thiệt hại trong quá trính xung đột và mức độ chấn thƣơng liên
quan đến ngƣời tham gia giao thông.
Ngày nay tai nạn giao thông được xem như là một hiểm họa của loài người.
Theo báo cáo của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) và Ngân hàng thế giới (WB) thì mỗi

năm, thế giới có khoảng 1,2 triệu ngƣời chết vì tai nạn giao thơng đƣờng bộ. Thống kê
còn cho thấy, khoảng 50 triệu ngƣời khác bị thƣơng trong các tai nạn đó. Hai cơ quan
này cảnh báo, nếu chính phủ các nƣớc khơng có biện pháp ngăn chặn tình trạng này thì
đến năm 2020, tai nạn giao thông sẽ đứng thứ ba trong các nguyên nhân gây tử vong ở
ngƣời.
Năm 2000, tai nạn giao thông là nguyên nhân thứ 9 gây tử vong, chiếm 2,8% trong
tổng số các trƣờng hợp tử vong trên thế giới. Ở Tây Âu, nơi có tỷ lệ ngƣời chết vì tai nạn
giao thơng ít hơn cả là 11 ngƣời/100.000 cƣ dân. Trong khi ở châu Phi và các quốc gia
phìa Đơng Địa Trung Hải có tỷ lệ trung bính là 28,3 và 26,3 ngƣời/100.000 dân. WHO
cho biết mỗi năm ở châu Mỹ có đến 134.000 ngƣời thiệt mạng vì tai nạn giao thơng,
chiếm hơn 10% của cả thế giới, trong đó Mỹ đứng đầu với 44.000 ngƣời, tiếp đến là
Brazil, Mexico và Venezuela. Tại Nga, trong năm 2003 có tới 35.600 ngƣời thiệt mạng,
244.000 ngƣời bị thƣơng do tai nạn giao thông, gây thiệt hại kinh tế hơn 11 tỉ USD. Theo
Bộ Cơng an Trung Quốc trong năm 2006, đã có 89.455 ngƣời chết vì tai nạn giao thơng
đƣờng bộ.
Ở Việt Nam theo số liệu thống kê của Ủy ban an tồn giao thơng quốc gia diễn biến tai
nạn giao thơng trong khoảng thời gian từ năm 1990 đến năm 2012 đƣợc thể hiện trên đồ
thị hình 1.1 và có thể chia làm 3 giai đoạn nhƣ sau:
Từ năm 1990 đến năm 2002: Số vụ tai nạn, số ngƣời chết và bị thƣơng liên quan đến
tai nạn giao thơng có gia tăng mạnh. Thời kỳ này số ngƣời chết tăng 5,8 lần (từ 2268 lên
13186 ngƣời) và số ngƣời bị thƣơng tăng 6,2 lần (từ 4956 ngƣời lên 31000 ngƣời). Đây
là thời kỳ bùng nổ về số lƣợng các phƣơng tiện giao thông nhƣng ý thức ngƣời tham gia
19


giao thông cũng nhƣ cơ sở hạ tầng giao thông, các quy định để đảm bảo an tồn giao
thơng, ... đang rất thấp kém.
Từ năm 2002 đến năm 2005: Số vụ tai nạn, ngƣời bị thƣơng giảm rõ rệt: Số tai nạn
giảm 47% (từ 27993 vụ xuống 14177 vụ), số ngƣời bị thƣơng giảm 61% (từ 31000 ngƣời
xuống 12013 ngƣời). Thời kỳ này chính phủ, các cơ quan chức năng với sự tham gia của

toàn dân đã quyết liệt thực thi các chính sách, giải pháp nhằm giảm thiểu tai nạn giao
thông.
Từ năm 2005 đến năm 2016: Số vụ tai nạn, số ngƣời chết giảm nhẹ và có sự dao động
lên xuống.

Hình 1.1. Tình hình tai nạn giao thơng ở Việt Nam
Theo các số liệu trên biểu đồ hình 1.1 thì số ngƣời chết hàng năm ví tai nạn giao thông
ở nƣớc ta hiện nay khoảng 10 ngƣời/100.000 dân, đứng vào khoảng trung bình của thế
giới. Tuy nhiên đây là một con số đáng suy ngẫm vì ở nƣớc ta phƣơng tiện giao thông cơ
giới chƣa nhiều.
Nếu kinh tế phát triển, phƣơng tiện giao thông cơ giới gia tăng mà hạ tầng cơ sở giao
thông không đƣợc cải thiện, ý thức ngƣời tham gia giao thông không đƣợc nâng lên thì
tình hình tai nạn giao thơng ở nƣớc ta sẽ còn diễn biến phức tạp.
Trong số các tai nạn kể trên tai nạn trên đƣờng bộ do ô tô (ở Việt Nam là ô tô và xe
máy) chiếm phần lớn. Tai nạn do đƣờng sắt, đƣờng không và đƣờng thủy chiếm phần ít
hơn.
Khi vận hành trên đƣờng mối quan hệ giữa ngƣời lái - đƣờng - xe đƣợc thể hiện trên
hình 1.2. Khi nghiên cứu mối quan hệ này ngƣời ta thấy rằng phần lớn các tai nạn giao
thông đều có nguyên nhân chủ quan từ con ngƣời. Ngƣời ta dùng cụm từ “ý thức ngƣời
tham gia giao thông” để chỉ nguyên nhân từ con ngƣời. Vì thế nâng cao ý thức của ngƣời
tham gia giao thông là nhiệm vụ trọng tâm của việc giảm thiểu tai nạn giao thông. Chính
phủ các nƣớc trong đó có Việt Nam đã đề ra rất nhiều giải pháp cho vấn đề này: tuyên
truyền, giáo dục, nâng cao chất lƣợng các cơ sở đào tạo lái xe, phạt nặng các hành vi vi
phạm luật giao thơng thậm chí kỷ luật cả lãnh đạo địa phƣơng để xảy ra nhiều tai nạn
giao thông, … Tuy nhiên ý thức con ngƣời không phải một sớm một chiều mà thay đổi
đƣợc, cho nên có thể coi đây là một “cuộc chiến” lâu dài.
20


Hình 1.2. Mối quan hệ Ngƣời lái - Đƣờng- Xe

Ngồi nguyên nhân chủ quan từ con ngƣời nhƣ đã nói ở trên, cịn có ngun nhân
khách quan từ ơ tơ, đƣờng và môi trƣờng. Tai nạn do các nguyên nhân này có thể giảm
bằng các giải pháp kỹ thuật. Một trong những giải pháp kỹ thuật đƣợc quan tâm là nâng
cao hiệu quả hoạt động của hệ thống phanh.

1.3. Nâng cao hiệu quả ho t động của hệ thống phanh - Một số biện
pháp nâng cao độ an toàn chuyển động và giảm thiểu tai n n giao thông
Nhƣ đã trính bày ở trên trong các nguyên nhân tai nạn giao thông xuất phát từ các lỗi
của các hệ thống trên ô tô. Theo các thống kê trong các nguyên nhân gây tai nạn do máy
móc thì hệ thống phanh chiếm tỉ lệ cao nhất. Mặt khác hệ thống phanh là hệ thống làm
giảm vận tốc xe. Vận tốc xe giảm càng nhanh xe càng ít xảy ra tai nạn.
Hiện nay có rất nhiều tiêu chuẩn về phanh xe: ISO, EURO, NCAP…đƣợc các nhà sản
xuất xe, phanh sử dụng để đánh giá chất lƣợng phanh cho ô tô.
Xét về công dụng, phanh có vai trị giảm tốc, dừng xe và giữ cho xe đỗ trên dốc(20% QCVN – 09/2011).
Về yêu cầu với hệ thống phanh:
+ Có hiệu quả phanh cao nhất;
+ Phanh êm dịu và đảm bảo tính ổn định của ơ tơ khi phanh;
+ Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao;
+ Điều khiển phanh nhẹ nhàng(lực tác động nhỏ);
+ Phân bố momen phanh hợp lý để tận dụng tối đa trọng lƣợng bám tại các bánh xe
và không
xảy ra hiện tƣợng trƣợt lết khi phanh;
+ Khơng có hiện tƣợng tự xiết;
+ Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt;
+ Hệ số phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng;
+ Lực phanh tại các bánh xe tỷ lệ thuận với lực điều khiển trên bàn đạp;
+ Có khả năng giữ ô tô đứng trên dốc trong thời gian dài.
Chúng ta sẽ xem xét q trình phanh ơ tơ.
21

Khi xe chuyển từ v1 đến v2 (v2< v1) xe thực hiện một chuyển động chậm dần, nghĩa là
phải tạo cho xe một gia tốc jp ngƣợc chiều với chiều chuyển động. Mà ta biết rằng muốn
tạo cho một vật thể có khối lƣợng m một gia tốc jp thì ta phải tác dụng vào vật thể một
ngoại lực F = mjp. Nhƣ vậy để làm giảm vận tốc của xe ta phải tạo ra một lực, cản lại sự
chuyển động của xe. Lực này đƣợc gọi là lực phanh.
Tuy nhiên trên ơ tơ ngồi khối lƣợng chuyển động tịnh tiến cịn có các khối lƣợng
chuyển động quay bao gồm bánh xe và các chi tiết liên quan động học đến bánh xe. Do
vậy lực tác dụng vào xe để tạo ra gia tốc jp phải là:
F  mj p (1.1)

Trong đó δ là hệ số kể đến ảnh hƣởng của các khối lƣợng quay khi phanh xe.
Xe có khối lƣợng m chạy với vận tốc v sẽ có động năng:

mv 2
L
2
Mặt khác giả sử xe đang chạy với vận tốc v1 và có nhu cầu giảm vận tốc xuống v2. Khi
đó cần phải tiêu phì đi một lƣợng năng lƣợng:
L 

m  v12  v22 
2

(1.2)

Vậy quá trình làm giảm vận tốc của xe phải giải quyết song song hai vấn đề:
- Tạo ra lực cản ngƣợc chiều chuyển động của ô tô;
- Tiêu tán đi một lƣợng động năng của xe.
Trong quá trình chuyển động, xe chỉ tiếp xúc với khơng khí và mặt đƣờng. Nhƣ vậy để

tạo ra một ngoại lực tác dụng vào xe thì chỉ có thể tạo ra từ khơng khì và đƣờng.
Đối với ô tô lực cản do không khí tạo ra không đủ để phanh xe có hiệu quả.
Nhƣ vậy lực cản lại sự chuyển động của xe (tức lực phanh) chỉ có thể là lực ma sát giữa
bánh xe và mặt đƣờng. Khi bánh xe lăn tự do trên mặt đƣờng, lực ma sát giữa bánh xe và
mặt đƣờng chính là lực cản lăn Ff.
Ff = Gf
Trong đó: G là trọng lƣợng xe; f là hệ số cản lăn.
Lực cản này rất nhỏ (trên đƣờng tốt hệ số cản lăn f chỉ bằng khoảng 0,02) đƣơng nhiên
không thể dùng để phanh đƣợc. Nhƣng nếu ta giữ bánh xe lại không cho bánh xe quay thì
ma sát giữa bánh xe và mặt đƣờng chuyển thành ma sát trƣợt và lực ma sát giữa bánh xe
và mặt đƣờng lúc này là:
Fms = Gµ

22


Nhƣ vậy để tạo ra lực ma sát lớn giữa bánh xe và mặt đƣờng đủ để phanh xe có hiệu
quả phải tạo ra mô men cản, cản lại chuyển động quay của bánh xe để ma sát giữa bánh
xe và mặt đƣờng chuyển từ “ma sát lăn” sang “ma sát trƣợt”. Có nghĩa là thực chất khi
phanh, hệ thống phanh phải sinh ra một mô men cản lại chuyển động quay của bánh xe.
Mô men này đƣợc gọi là mô men phanh, ta ký hiệu là Mp. Lực ma sát giữa bánh xe và mặt
đƣờng là lực cản lại sự chuyển động của xe chính là lực phanh.
Ta có sơ đồ các lực trên bánh xe khi phanh thể hiện trên hình 1.3.
Hệ số ma sát µ giữa bánh xe và mặt đƣờng lúc này chính là hệ số bám φ. Mà trên trên
đƣờng tốt φ = 0,6 ÷ 0,8 hoặc hơn nữa cho nên lực ma sát giữa bánh xe và mặt đƣờng có
giá trị lớn và do đó có thể dùng để phanh xe.

Hình 1.3
Lực phanh Fp đƣợc tình nhƣ sau:

Fp 

Mp

(1.3)

rb

Nhìn vào biểu thức 1.3 ta thấy khi Mp tăng lên thí Fp cũng tăng lên tƣơng ứng. Tuy
nhiên trên thực tế, Fp không tăng lên vơ hạn. Đến một giá trị Fp nào đó sẽ xảy ra hiện
tƣợng Mp tăng nhƣng Fp không tăng, nếu Mp tiếp tục tăng lên, bánh xe sẽ bị trƣợt. Giá trị
lực phanh lúc này đạt cực đại và bằng lực bám.
Fpma x = Fφ = Fzφ

(1.4)

Nhìn vào biểu thức 1.4 ta thấy lực phanh cực đại phụ thuộc vào hai thông số:
- Phản lực từ mặt đƣờng tác dụng lên bánh xe hay trọng lƣợng xe phân bố lên bánh xe
đó,
- Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đƣờng φ.

23


Cả hai thông số này không cố định trong quá trính phanh ơ tơ, có nghĩa là lực phanh
cực đại trên từng bánh xe ln thay đổi trong q trính phanh. Trong lúc đó hệ thống
phanh truyền thống lực phanh trên các bánh xe không thay đổi đƣợc. Vấn đề đƣợc đặt ra
là phải thay đổi đƣợc lực phanh trên từng bánh xe trong quá trình phanh thì hiệu quả
phanh mới đạt đƣợc tối đa. Đó chình là vấn đề điều khiển lực phanh trên ô tô.

1.4. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài:
Q trình phanh ơ tô diễn ra phức tạp, chịu ảnh hƣởng của nhiều nhân tố nhƣ các thông
số kết cấu của xe, điều kiện đƣờng xá.
Các thông số này ảnh hƣởng trực tiếp đến các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh nhƣ gia
tốc chậm dần, thời gian phanh, quãng đƣờng phanh. Việc nghiên cứu mối quan hệ giữa
các thông số đánh giá hiệu quả phanh trong quá trình phanh với các nhân tố ảnh hƣởng
khơng chỉ đánh giá tồn diện hệ thống phanh mà cịn giúp ngƣời thiết kế hồn thiện kết
cấu phanh để nâng cao hiệu quả phanh.

1.5. Mục tiêu nghiên cứu
Trong phạm vi luận án tập trung nghiên cứu mối quan hệ giữa các thông số đánh giá
hiệu quả phanh, cụ thể là chất lƣợng phanh với các chỉ tiêu đánh giá nhƣ lực phanh riêng,
gia tốc chậm dần, thời gian phanh, quãng đƣờng phanh và ổn định chuyển động trong quá
trình phanh, và các nhân tố ảnh hƣởng nhƣ điều kiện đƣờng, các thơng số kết cấu xe,
nhằm hồn thiện kết cấu phanh, nâng cao hiệu quả phanh.
Kết quả nghiên cứu luận án giúp làm sáng tỏ phần nào các vấn đề khó khăn trong
việc phân tìch đánh giáảnh hƣởng của thông số kết cấu và yếu tố đƣờng xá đến q trính
phanh, từ đó nâng cao tình an toàn cho ngƣời sử dụng, cũng là an toàn cho tất cả các
phƣơng tiện tham gia giao thông, giảm thiểu tối đa tai nạn, thƣơng vong, góp phần phát
triển xã hội ngày càng tốt đẹp, văn minh hơn, nhất là trong kỉ nguyên công nghệ 4.0 nhƣ
hiện nay.

1.6. Đối tƣợng nghiên cứu:
Đối tƣợng nghiên cứu của đồ án là xe FLD 345, KIA MORNING và KIA K3.

1.7. Phƣơng pháp nghiên cứu:
Phƣơng pháp nghiên cứu của luận án là nghiên cứu lý thuyết trong đó có nghiên cứu
động lực học quá trình phanh.Trên cơ sở đó nghiên cứu ảnh hƣởng của hệ số bám giữa
bánh xe với mặt đƣờng và ảnh hƣởng bởi sự phân bố tải trọng trên xe đến quá trình
phanh.

1.8. Nội dung của đề tài, các vấn đề cần giải quyết:
-

Động lực học quá trình phanh,

- Xây dựng mơ hình, thuật tốn để tìm mối quan hệ giữa các thông số đánh giá hiệu
quả phanh và các nhân tố ảnh hƣởng nhƣ điều kiện đƣờng, các thông số kết cấu xe,
-

Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả phanh.
24


CHƢƠNG 2. ĐỘNG LỰC HỌC QU TR NH PHANH Ô TƠ

2.1. ĐỘNG LỰC HỌC THEO PHƢƠNG DỌC
2.1.1. Phƣơng trình động lực học theo phƣơng dọc

2.1.1.1 Mơ hình chuyển động của xe
Xét ơ tơ chuyển động thẳng lên dốc có tăng tốc.
Giả thiết: Xe đối xứng qua mặt phẳng đứng vuông góc với mặt đƣờng, đi qua
trục dọc của xe chuyển động.
Mặt đƣờng coi là phẳng và đồng nhất.Khi đó, ta khảo sát xe bằng mơ hình
phẳng hay mơ hình một dãy. Khi xe chuyển động, 1 số bộ phận nhƣ thân xe sẽ
chuyển động tịnh tiến, còn bánh xe vừa chuyển động tịnh tiến về phìa trƣớc vừa
thực hiện chuyển động quay theo bán trục. Do đó để thuận tiện cho việc khảo sát ta
sẽ xem xét mơ hính cơ bản và mơ hình tách cấu trúc xe: Tách bánh xe ra khỏi thân
xe và thay liên kết bằng các lực liên kết.
a. Mơ hình cơ bản

Trên hình 2.1 thể hiện mơ hình ơ tơ chuyển động thẳng lên dốc có tăng tốc. Ơ tơ
chuyển động trên đƣờng có góc dốc α với vận tốc v, gia tốc v . Xe có chiều dài cơ sở
L; khoảng cách từ trọng tâm xe đến các bánh trƣớc và sau lần lƣợt là a, b; chiều cao
trọng tâm xe h.

Hính 2.1. Mơ hính ơ tơ theo phƣơng dọc
Xe chịu các lực :
- Trọng lƣợng mg tác dụng vào trọng tâm xe.
- Lực và mơ men do mơi trƣờng khơng khí tác dụng vào thân xe: theo phƣơng
dọc Fxw, phƣơng thẳng đứng Fzw và mô men Mw.

25