Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu đánh giá tính an toàn chuyển động của ô tô cải tạo

Luận văn thạc sĩ phân tích chi tiết tính an toàn chuyển động của ô tô cải tạo. Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số thay đổi đến ổn định xe.

• Tác giả: Phạm Thị Thủy
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Cơ Khí Động Lực
• Đề tài: An Toàn Chuyển Động Của Ô Tô Cải Tạo: Phân Tích & Đánh Giá
• Loại tài liệu: Luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Khái niệm về an toàn chuyển động ô tô cải tạo

An toàn chuyển động là yếu tố quan trọng nhất trong thiết kế và vận hành phương tiện ô tô. Khi tiến hành cải tạo ô tô, các thông số kỹ thuật như chiều dài cơ sở, trọng lượng toàn bộ xe, và vị trí trọng tâm thường bị thay đổi đáng kể. Những thay đổi này có thể ảnh hưởng trực tiếp đến tính ổn định tĩnh, tính ổn định động, và khả năng phanh của xe. Một chiếc xe được cải tạo không đúng quy chuẩn có nguy cơ mất kiểm soát cao hơn, đặc biệt khi quay vòng hoặc phanh gấp. Do đó, việc phân tích và đánh giá an toàn chuyển động trở thành bước thiết yếu trước khi cải tạo bất kỳ phương tiện nào.

1.1. Định nghĩa an toàn chuyển động

An toàn chuyển động bao gồm khả năng xe duy trì ổn định trong các tình huống vận hành khác nhau như chuyển động thẳng, quay vòng, và phanh. Nó liên quan đến hệ số bám, gia tốc trọng trường, và phân bố tải trọng giữa các bánh xe cầu trước và cầu sau.

1.2. Tầm quan trọng của cải tạo hợp quy chuẩn

Cải tạo ô tô theo quy định của nhà nước giúp bảo đảm an toàn chuyển động và tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật. Các cải tạo không theo quy định có thể làm tăng nguy cơ tai nạn giao thông, ảnh hưởng đến tính ổn định ngang và quãng đường phanh.

II. Ảnh hưởng của thay đổi chiều dài cơ sở tới an toàn chuyển động

Chiều dài cơ sở là khoảng cách giữa trục bánh xe cầu trước và cầu sau. Thay đổi chiều dài cơ sở ảnh hưởng trực tiếp đến động học hình thang lái và số vòng quay nguy hiểm của xe. Khi tăng chiều dài cơ sở, bán kính quay vòng của xe tăng, làm giảm khả năng điều khiển trong những chuyến quay gấp. Ngược lại, giảm chiều dài cơ sở sẽ làm tăng độ nhạy của điều khiển nhưng có thể dẫn đến mất ổn định khi vận hành ở tốc độ cao. Những thay đổi này cần được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo xe vẫn duy trì an toàn chuyển động tối ưu.

2.1. Động học hình thang lái và chiều dài cơ sở

Động học hình thang lái mô tả mối quan hệ giữa góc quay bánh xe dẫn hướng bên ngoài và bên trong. Khi chiều dài cơ sở thay đổi, hình học này bị thay đổi, ảnh hưởng đến số vòng quay nguy hiểm của phương tiện.

2.2. Tác động tới bán kính quay vòng

Tăng chiều dài cơ sở làm tăng bán kính quay vòng, giảm khả năng điều khiển trong không gian hẹp. Điều này đòi hỏi tài xế có kỹ năng cao hơn. Ngược lại, bán kính quay vòng nhỏ hơn cải thiện độ linh hoạt nhưng có thể làm tăng nguy cơ lật xe.

III. Ảnh hưởng của tăng trọng lượng xe tới hiệu suất phanh và an toàn

Tăng trọng lượng xe là một trong những cải tạo phổ biến nhất, nhưng nó mang lại những rủi ro lớn cho an toàn chuyển động. Khi trọng lượng tăng, lực phanh cần thiết cũng tăng theo, nhưng hệ thống phanh của xe có thể không được thiết kế để chịu tải này. Điều này dẫn đến quãng đường phanh tăng đáng kể, đặc biệt ở tốc độ cao. Ngoài ra, tăng trọng lượng cũng ảnh hưởng đến nhiệt độ cơ cầu phanh trong quá trình phanh liên tục, gây ảnh hưởng đến hệ số ma sát. Xe tải KIA 3,3 tấn và xe khách TRANSINCO 12,5 tấn là những ví dụ điển hình để khảo sát ảnh hưởng này.

3.1. Ảnh hưởng tới quãng đường phanh và gia tốc phanh

Khi trọng lượng xe tăng, gia tốc phanh cực đại giảm, dẫn đến quãng đường phanh nhỏ nhất tăng. Ví dụ, xe tải có quãng đường phanh gấp 1,5 lần so với thiết kế ban đầu, ảnh hưởng lớn đến an toàn chuyển động ở đường phố đông.

3.2. Ảnh hưởng tới nhiệt sinh ra trong quá trình phanh

Nhiệt sinh ra trong phanh liên tục tăng theo bình phương trọng lượng xe. Nhiệt độ cơ cầu phanh cao làm giảm hệ số bám của má phanh, gây hiện tượng phanh mờ. Xe khách TRANSINCO có nguy cơ cao hơn khi thường xuyên vận hành ở đường dốc.

IV. Ảnh hưởng của thay đổi vị trí trọng tâm tới tính ổn định

Vị trí trọng tâm là yếu tố quyết định tính ổn định tĩnh và tính ổn định động của xe. Khi tăng chiều cao trọng tâm (ví dụ khi cải tạo thêm tầng mái hoặc thêm hàng hóa trên cao), xe trở nên dễ bị lật, đặc biệt khi quay vòng ở tốc độ cao. Tính ổn định ngang của xe sẽ giảm khi chiều cao trọng tâm tăng, khiến xe dễ mất kiểm soát. Ngược lại, tính ổn định đọc cũng bị ảnh hưởng nếu thay đổi khoảng cách từ trọng tâm tới cầu trước và cầu sau. Các tính toán cho xe khách TRANSINCO 46 chỗ và xe tải KIA KL2700 cho thấy rõ ràng những tác động này.

4.1. Tính ổn định tĩnh và động của xe

Tính ổn định tĩnh liên quan đến khả năng xe không bị lật khi dừng hoặc chuyển động chậm. Tính ổn định động đánh giá khả năng xe phục hồi đến trạng thái bình thường sau một xung động. Khi trọng tâm cao, cả hai loại ổn định đều bị suy giảm.

4.2. Tính ổn định khi quay vòng

Tính ổn định khi quay vòng phụ thuộc vào chiều cao trọng tâm và bán kính quay vòng. Nếu chiều cao trọng tâm quá cao, lực li tâm sẽ làm tăng độ chênh lệch tải giữa bánh ngoài và bánh trong, dẫn đến nguy cơ lật cao. Xe khách có nguy cơ lật cao hơn xe tải do trọng tâm thường cao hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ Khí Động Lực Luận văn tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cửu của riêng tôi, các tài liệu, kết quả trong luận văn nảy chưa từng có ai công bố trong bắt kỉ công trình nào. Tác giả Pham Thi Thuy —ỄỄˆỄỄỄỄỄ HVTH: Pham Thi Thuy Lớp : KTOTO 2014B Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ Khí Động Lực Luận văn tốt nghiệp DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Khoảng cách từ trọng tâm tới câu trước cp Khoảng cách tử trọng tâm tới cầu sau. Góc quay vòng bánh xe dẫn hướng bên ngoài Góc quay vòng bảnh xe dân hướng bên trong, Chiều rộng cơ sở Chiều dài cơ sở Trọng lượng toàn bộ của xe HỆ số bám Gia tốc trọng trường. Khối lượng Vận tốc góc Phản lực từ đường lên các bánh xe cầu trước Phân lực từ đường lên các bảnh xe cầu sau Chiều cao trọng tâm ô tô Mô dun dan hỏi của vật liệu (E = 2,1.10ŸMN/m?) Mô men quản tính độc cực của tiết điện trục Vận tốc nguy hiểm.

Vận tốc nguy hiểm. Lue ly tam Lực đàn hồi Luc quan tinh xuất hiện khi phanh Lực phanh lớn nhật Mô men phanh câu trước Mô men phanh cầu sau Hệ số phân bỏ tải trong cau trước khi phanh nạ Hệ số phân bồ tải trọng cau sau khi phanh. G Trọng lượng tĩnh trên câu trước HVTH: Pham Thi Thuy Lớp : KTOTO 2014B Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ Khí Động Lực Luận văn tốt nghiệp G Trọng lượng tĩnh trên cầu sau The Ban kinh banh xe R Ban kinh quay vong 6 tô Ties Gia tốc phanh cực đại thun Thời gian phanh nhỏ nhật lưảt Quãng đường phanh nhỏ nhất ỗ Hệ số tính đến ảnh hưởng khối lượng quay của ô tô khi phanh —ỄỄˆỄỄỄỄỄ HVTH: Pham Thi Thuy Lớp : KTOTO 2014B Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ Khí Động Lực. Luận văn tốt nghiệp 2.

Tăng trọng sone anh 8 đến nhiệt trong quá trình phanh. ng 31,1] TH như. khan cose „l5 a) Nhiệt sinh ra sau một uyhsdi. sstrgsvnemeeeml b) Nhiệt sinh ra trong quá trình phanh liên tục.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hệ số ma sát.2 Nhiệt đô cơ cầu phanh trong quả trình phanh liên tục [13], [11] 18 2.

Tăng trọng lượng ảnh hưởng đến lốp. Tăng chiêu cao trọng tâm. Tang chiéu cao trong tam anh Hường d đến tính ôn định của xe 21 a) Tinh 6n dinh doe tinh ; a b) Tinh 6n định dọc động. 2 aces ©) Tỉnh ồn định ngang của xe ô tô.

Tăng chiêu cao trọng tâm ảnh hưởng đền tính ôn định khi quay vòng của ®e. tii4ãttbigoanaV Od Chương 3: KHẢO SÁT ẢNH HƯỚNG CUA CAC THONG SỐ CẢI TẠO TỚI AN TOÁN CHUYỂN ĐỘNG. Thay đổi chiêu đài cơ sở ảnh hưởng đến. Động học hình thang lái 29 3.

Thay đổi chiều cao trọng tâm tác động đến tính ôn định tĩnh vả ôn định khi quay vòng của ô tÔ. Xét trường hợp cụ thể với ô tô khách TRANSINCO 46 chỗ. 33 a) Tínhôn định đọc:. b) Tinh 6n dinh ngang.

c) tinh én định khi quay vỏng. Xét trường hợp cụ thé vai xe 6 t6 tai KIA KL2700 IL coin 38 a) Tinh 6m dinh doe: .ccccsccsscsssssesesssissssssenseenseneee : a 39 b) Tinh 6n định ngang ss cosas -.40 Gÿ!tũnh n định Khi quáy YỐ bổ cụ. Tăng trọng lượng toàn bộ xe. Tăng trọng lượng ảnh hưởng đến quãng.43 —ỄỄˆỄỄỄỄỄ HVTH: Pham Thi Thuy Lớp : KTOTO 2014B Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ Khí Động Lực.

Luận văn tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC KỶ HIỆU DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LOINOIDAU Chuong 1: TONG QUAN 1. Téng quan vé tinh hinh str dung6 tô ở Việt Nam 1. Hiện tượng cải tao 6 tô vả các thông số bị thay đổi so với thiết kẻ 3 1. Hiện tượng cải tạo ô tô ở nước ta hiện nay 0 ba a) Cải tạo theo đúng quy định của nha nước[] ].

b) Cải tạo không theo quy định của nhả mrớc[S], [10),. Các thông số bị thay đổi khi tiền hành cải tạo. Nội dung của Luận văn. Ly do chon dé tai 1.

Mục đích nghiên cứu. Đối tượng và phạm vì nghiên cứu. Phương pháp nghiên cửu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đẻ tải 1.6, Cầu trúc luận văn.

Chương2 PHAN TICH ANH HUGNG CUA CAC THONG SO CAI TAO TOI AN TOAN CHUYEN BONG. Tăng chiều dài cơ sở. Động học hình thang lải[7] 3. Thay đổi chiéu dai trục các đăng làm thay đổi số vòng quy nguy hiểm [7] 2.

Tăng trọng lượng xe. Tăng trọng lượng xe ảnh. Hướng 8đến cầu. Tăng trọng lượng xe ảnh hưởng đền phanh [6] 2.

Tăng trọng lượng ảnh hưởng đến quãng đường phanh.[12] HVTH: Pham Thi Thuy Lớp : KTOTO 2014B Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ Khí Động Lực Luận văn tốt nghiệp a) Trường hợp 1: Xét xe tải KIA có M =3300kg. : 43 b) Trường hợp 2: Xét xe khách TRANSINCO có M =12500kg. Tăng trọng lượng ảnh hưởng đến nhiệt trong quả trình phanh. 47 a) ảnh hưỡng đến nhiệt sinh ra sau một lần phanh [4], [13].1) ảnh hưởng đến nhiệt sinh ra sau một lần phanh của xe tải KIA 3,3 tấn .2) ảnh hưởng đến nhiệt sinh ra sau một lẫn phanh của xe khách TRANSINCO 12,5 tan.

- 49 b) Ảnh hưởng đến nhiệt sinh ra trong quả trình phanh liên tục 50 b.1) Xét trường hợp xe tải Hyundai 50 b.2) Xét trường hợp xe khách TRANSTNCO 53 KẾT LUẬN eae oan 56 TÀI LIÊU THAM KHẢO.: E30Tr0YPDfDHErrtrlrrse „58 —ỄỄˆỄỄỄỄỄ HVTH: Pham Thi Thuy Lớp : KTOTO 2014B Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ Khí Động Lực. Luận văn tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC KỶ HIỆU DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LOINOIDAU Chuong 1: TONG QUAN 1. Téng quan vé tinh hinh str dung6 tô ở Việt Nam 1. Hiện tượng cải tao 6 tô vả các thông số bị thay đổi so với thiết kẻ 3 1.

Hiện tượng cải tạo ô tô ở nước ta hiện nay 0 ba a) Cải tạo theo đúng quy định của nha nước[] ]. b) Cải tạo không theo quy định của nhả mrớc[S], [10),. Các thông số bị thay đổi khi tiền hành cải tạo. Nội dung của Luận văn.

Ly do chon dé tai 1. Mục đích nghiên cứu. Đối tượng và phạm vì nghiên cứu. Phương pháp nghiên cửu.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đẻ tải 1.6, Cầu trúc luận văn. Chương2 PHAN TICH ANH HUGNG CUA CAC THONG SO CAI TAO TOI AN TOAN CHUYEN BONG. Tăng chiều dài cơ sở. Động học hình thang lải[7] 3.

Thay đổi chiéu dai trục các đăng làm thay đổi số vòng quy nguy hiểm [7] 2. Tăng trọng lượng xe. Tăng trọng lượng xe ảnh. Hướng 8đến cầu.

Tăng trọng lượng xe ảnh hưởng đền phanh [6] 2. Tăng trọng lượng ảnh hưởng đến quãng đường phanh.[12] HVTH: Pham Thi Thuy Lớp : KTOTO 2014B Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ Khí Động Lực Luận văn tốt nghiệp vận tốc của xe thay đổi của xe khách Ket qua tinh toán nhiệt sinh ra trong một lần phanh khi Bang 3.15 a - 58 trọng lượng xe thay đôi của xe tai Kết quả tỉnh toán nhiệt sinh ra trong một lần phanh khi Bảng 3.16 = 59 trọng lượng xe thay đổi của xe khách Bảng 3.17 | Các thông số cơ bản của xe tham khảo 60 Ket qua tinh toán nhiệt độ trồng phanh khi trọng lượng xe Đảng 3.18 : 62 thay doi của xe tải Hyundai Bảng 3.19 [ Các thông số cơ bản của xe tham khảo. 63 Kết qua tinh toán nhiệt độ trồng phanh khi trọng lượng xe Băng 3. 65 thay đồi của xe khách TRANSINCO.

—ỄỄˆỄỄỄỄỄ HVTH: Pham Thi Thuy Lớp : KTOTO 2014B Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Liện Cơ Khí Động Lực Luận văn tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌN Hình Nội dung Trang Hinh2-1 | Sơ đỗ động học quay vòng 19 Hinh 2-2 | Sơ đồ các lực tác dụng lên ô tỏ khi phanh. 33 Hinh 2-3 | Sự phụ thuộc của hệ số ma sát vào nhiệt độ aT Sơ đồ các lực tác dụng theo phương dọc xe khi phanh trên Hình 2 - 4. ve THƯỢNG Pp 29 đường dốc Hinh2-5 | So dé luc va mo men tac dung len 6 to khi dimg yen 32 Hinh 2-6 | So dé lực tác dung lên 6 tô Khi chuyên động lên đốc 38 Hình 2-7 | Lực tác dụng lên ô tô khi chuyên động ở tốc độ cao 35 Sơ đồ lực tác dụng lên ö tô khi chuyên động trên đườn Hình 2 -§ 8 = = 36 nghiéng ngang Sơ đỏ lực và mô men tác dụng lên ô tô khi chuyên động. Hình 2-9 " = S| ae quay vỏng trên đường nghiêng ngang, Do thị về môi quan hệ giữa các góc quay vòng của hai bánh.

4I xe và chiêu đài cơ sở xe khách TRANSINCO Hình 3-2 Đồ thị về : mỗi quai quan hệ 8 giữa ) các 89c góc quay quay vòng vong của hai bánh 43 xe và chiêu đài cơ sở xe tải KIA K2700 IT Biểu đồ biêu hiện sự liên hệ giữa hạ với góc ơ của xe Tỉnh 3 - 3 44 TRANSICO Điều đồ biêu hiện sự liên hệ giữa hg với góc ø' của xe Hình 3 - 4 45 TRANSICO Biểu đô biêu hiện sự liên hệ giữa hg với góc j của xe Hình 3 - 5 hộ với g6? 46 TRANSICO Biểu đồ biêu hiện sự liên hệ giữa hạ với vận tốc giới hạn vạ Hình 3 - 6 48 của xe TRANSICO Biểu đồ biêu hiện sự liên hệ giữa hạ với góc ơ của xe KIA Hình 3-7 49 K2700 II HVTH: Pham Thi Thuy Lớp : KTOTO 2014B Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ Khí Động Lực Luận văn tốt nghiệp a) Trường hợp 1: Xét xe tải KIA có M =3300kg. : 43 b) Trường hợp 2: Xét xe khách TRANSINCO có M =12500kg. Tăng trọng lượng ảnh hưởng đến nhiệt trong quả trình phanh. 47 a) ảnh hưỡng đến nhiệt sinh ra sau một lần phanh [4], [13].1) ảnh hưởng đến nhiệt sinh ra sau một lần phanh của xe tải KIA 3,3 tấn .2) ảnh hưởng đến nhiệt sinh ra sau một lẫn phanh của xe khách TRANSINCO 12,5 tan.

- 49 b) Ảnh hưởng đến nhiệt sinh ra trong quả trình phanh liên tục 50 b.1) Xét trường hợp xe tải Hyundai 50 b.2) Xét trường hợp xe khách TRANSTNCO 53 KẾT LUẬN eae oan 56 TÀI LIÊU THAM KHẢO.: E30Tr0YPDfDHErrtrlrrse „58 —ỄỄˆỄỄỄỄỄ HVTH: Pham Thi Thuy Lớp : KTOTO 2014B Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ Khí Động Lực. Luận văn tốt nghiệp 2. Tăng trọng sone anh 8 đến nhiệt trong quá trình phanh. ng 31,1] TH như.

khan cose „l5 a) Nhiệt sinh ra sau một uyhsdi. sstrgsvnemeeeml b) Nhiệt sinh ra trong quá trình phanh liên tục.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hệ số ma sát.