Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong giai đoạn phát triển kinh tế và hội nhập, nhu cầu vận chuyển hành khách liên tỉnh và giữa các vùng miền tại Việt Nam tăng cao. Việc nhập khẩu ô tô khách nguyên chiếc đòi hỏi chi phí đầu tư lớn, tạo gánh nặng tài chính cho các doanh nghiệp vận tải trong nước. Trước thực tế đó, giải pháp nhập khẩu ô tô sát xi (chassis) có gắn sẵn động cơ và hệ thống truyền lực từ nước ngoài, sau đó thiết kế và đóng mới toàn bộ phần khung vỏ cùng không gian nội thất trong nước được xem là hướng đi phù hợp, giúp giảm giá thành, chủ động vật tư và đáp ứng điều kiện đường sá Việt Nam.

Đề tài đồ án tốt nghiệp "Thiết kế ôtô khách 39 chỗ ngồi trên ôtô sát xi THACO-KB88LSI" được tác giả Tăng Văn Quân (ngành Động lực, hoàn thành tháng 03/2010 tại Đà Nẵng) thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể:

  1. Nghiên cứu tổng quan và khảo sát các thông số kỹ thuật, hệ thống tổng thành của ô tô sát xi cơ sở THACO-KB88LSI do hãng King Long (Trung Quốc) sản xuất.
  2. Phân tích các yếu tố khí động học và khảo sát các mẫu xe khách tương đương đang lưu hành để lựa chọn tuyến hình, kiểu dáng hình học tối ưu cho ô tô khách 39 chỗ.
  3. Thiết kế kết cấu khung vỏ xe khách bao gồm hệ thống dầm sàn, khung vòm mảng trước, mảng sau, hông trái, hông phải và mảng nóc bằng thép định hình CT3.
  4. Bố trí không gian buồng lái, hệ thống ghế ngồi (ghế lái, ghế hành khách đôi, ghế băng cuối), cửa lên xuống điều khiển khí nén, cửa thoát hiểm khẩn cấp, khoang hành lý dưới gầm và giá để hành lý trong xe theo tiêu chuẩn ngành.
  5. Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo, gia công bọc tôn, cách âm, cách nhiệt và hoàn thiện sơn bề mặt.
  6. Xác định trọng lượng bản thân, trọng lượng toàn bộ và tính toán sự phân bố tải trọng lên các cầu ở hai trạng thái không tải và đầy tải.
  7. Ứng dụng phần mềm RDM để kiểm tra độ bền của khung xương thân vỏ trong các chế độ làm việc nguy hiểm (phanh gấp, quay vòng), kiểm tra bền dầm ngang và mối liên kết ghế.
  8. Tính toán ổn định (ổn định dọc, ổn định ngang, xác định trọng tâm, hành lang quay vòng), tính toán sức kéo động lực học và kiểm tra độ êm dịu chuyển động của xe.

Đối tượng nghiên cứu là ô tô sát xi THACO-KB88LSI và kết cấu xe khách 39 chỗ ngồi đóng mới. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc tính toán thiết kế hình học, độ bền kết cấu và động lực học ô tô theo các quy chuẩn kỹ thuật của Bộ Giao thông Vận tải Việt Nam ban hành năm 2006.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Nghiên cứu được xây dựng trên hệ thống cơ sở lý thuyết chuyên ngành kỹ thuật ô tô, tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành và phương pháp tính toán cơ học:

  • Khung pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật: Các quy định và tiêu chuẩn ngành của Bộ Giao thông Vận tải Việt Nam (năm 2006) về kích thước bao, tỷ lệ phân bố chiều dài đầu xe ($L_{\text{đầu}} \le 45% L$), chiều dài đuôi xe ($L_{\text{đuôi}} \le 65% L$), kích thước cửa hành khách, số lượng cửa thoát hiểm khẩn cấp, tiêu chuẩn tầm nhìn của người lái và quy định kích thước bậc lên xuống. Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) về thông số trọng lượng của các loại thép định hình chế tạo khung xe.
  • Lý thuyết khí động học ô tô: Cơ sở phân tích 5 thành phần lực cản khí động học tác động lên thân xe khi chuyển động:
    • Lực cản hình dạng thân xe (chiếm 57%).
    • Lực cản do các chi tiết nhô ngoài (chiếm 15%).
    • Lực cản lưu thông không khí bên trong thùng và làm mát (chiếm 12%).
    • Lực cản ma sát bề mặt vỏ xe (chiếm 9%).
    • Lực cản hiệu ứng nâng do chênh lệch áp suất (chiếm 7%).
  • Phương pháp tính toán và công cụ hỗ trợ:
    • Phương pháp phân tích, so sánh mẫu thiết kế thực tế từ các dòng xe khách HUYNDAI/8T-K49, CONTRANCO 35 chỗ và THACO-KB110SL 47 chỗ để tối ưu hóa tuyến hình đầu và đuôi xe.
    • Phương pháp giải tích xác định tọa độ trọng tâm, phân bố tải trọng tĩnh lên các trục và tính toán góc nghiêng lật đổ, góc trượt phục vụ đánh giá tính ổn định.
    • Phương pháp phần tử hữu hạn và cơ học kết cấu thông qua việc ứng dụng phần mềm RDM để mô hình hóa và kiểm tra ứng suất bền, độ biến dạng của khung xương thân vỏ khi xe chịu tải phanh gấp và quay vòng.
    • Phương pháp lập đồ thị đặc tính ngoài của động cơ và đặc tính kéo động lực học của ô tô.
  • Nguồn dữ liệu: Hồ sơ thông số kỹ thuật gốc của ô tô sát xi THACO-KB88LSI và động cơ YUCHAI YC6J210-20 do nhà sản xuất cung cấp kết hợp với bảng tra cứu quy cách thép định hình chế tạo khung vỏ.

Thiết kế và quy trình công nghệ chế tạo

1. Đặc tính kỹ thuật ô tô sát xi cơ sở THACO-KB88LSI

Ô tô sát xi THACO-KB88LSI do hãng King Long (Trung Quốc) sản xuất, nhập khẩu đồng bộ về Việt Nam với các thông số cơ bản:

Hạng mục thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Chiều dài toàn bộ sát xi $L_a$ mm 8855
Chiều rộng toàn bộ sát xi $B_a$ mm 2430
Chiều cao toàn bộ sát xi $H_a$ mm 3370
Chiều dài cơ sở $L$ mm 4400
Vệt bánh xe trước / sau - mm 1910 / 1800
Khoảng sáng gầm xe - mm 265
Bán kính quay vòng nhỏ nhất (vệt bánh trước ngoài) $R_b$ m 9,2
Khả năng vượt dốc lớn nhất - % 34,2
Trọng lượng sát xi $G_0$ kg 7950
- Phân bố lên cầu trước $G_{01}$ kg 2800
- Phân bố lên cầu sau $G_{02}$ kg 5150
Trọng lượng toàn bộ cho phép $G_a$ kg 11500
- Phân bố lên cầu trước $G_{a1}$ kg 4000
- Phân bố lên cầu sau $G_{a2}$ kg 7500

Động cơ Diesel YUCHAI YC6J210-20 được bố trí phía sau xe, có cấu tạo 6 xi lanh, đường kính xi lanh $D = 105\text{ mm}$, hành trình piston $S = 125\text{ mm}$, dung tích công tác $V_h = 6494\text{ cm}^3$, khối lượng động cơ 650 kg. Công suất cực đại đạt $155\text{ kW}$ tại số vòng quay $2500\text{ vòng/phút}$, mô-men xoắn cực đại đạt $710\text{ Nm}$ trong dải vòng quay $1400 - 1600\text{ vòng/phút}$.

Hệ thống truyền lực gồm ly hợp ma sát khô 1 đĩa có lò xo xoắn trợ lực khí nén; hộp số cơ khí 5 số tiến ($i_{h1}=6,35; i_{h2}=3,27; i_{h3}=1,77; i_{h4}=1,0; i_{h5}=0,81$) và 1 số lùi ($i_l=5,42$); trục các-đăng đơn đường kính 90 mm; bộ truyền lực chính kiểu bánh răng côn xoắn hypoid 1 cấp có tỷ số truyền $i_0 = 4,33$. Hệ thống phanh khí nén 2 dòng có 4 bầu tích năng lò xo (lốc-kê) với 3 bình khí nén tổng dung tích 66 lít. Cơ cấu lái trục vít ê-cu bi trợ lực thủy lực GX85KL có tỷ số truyền $i_{cc} = 21,54:1$.

2. Thiết kế kết cấu khung vỏ và nội thất xe 39 chỗ

Kích thước bao ngoài của xe sau khi thiết kế đạt $8855 \times 2460 \times 3370\text{ mm}$. Chiều dài đầu xe $L_{\text{đầu}} = 1865\text{ mm}$ (nhỏ hơn mức giới hạn $45% L = 1980\text{ mm}$), chiều dài đuôi xe $L_{\text{đuôi}} = 2590\text{ mm}$ (nhỏ hơn giới hạn $65% L = 2860\text{ mm}$), góc thoát trước và sau đều đạt $12^\circ$.

Khung vỏ xe được thiết kế dạng không gian liên kết từ các mảng độc lập, sử dụng vật liệu thép CT3 hàn hồ quang điện $\text{CO}_2$:

  • Dầm sàn: Gồm 14 đà dọc chính thép hộp $60 \times 40 \times 3\text{ mm}$, 14 đà dọc thép $50 \times 30 \times 2\text{ mm}$, 7 đà ngang chính thép $60 \times 40 \times 3\text{ mm}$, 40 thanh gia cường $40 \times 30 \times 3\text{ mm}$, 42 thanh gia cường $40 \times 30 \times 2\text{ mm}$ và 16 bát liên kết thép tấm dày 3 mm.
  • Mảng trước và mảng sau: Mảng trước uốn cong khí động học, lắp kính chắn gió an toàn 2 lớp; mảng sau bố trí cửa mở kiểm tra khoang động cơ.
  • Mảng hông và mảng nóc: Hông trái và hông phải sử dụng các trụ kính đứng $50 \times 40 \times 2\text{ mm}$, thanh dưới khung kính $75 \times 50 \times 3\text{ mm}$, kết hợp các thanh gia cường chéo chống kéo nén. Trần xe gồm 4 đà dọc chính $50 \times 50 \times 2\text{ mm}$, 8 đà ngang chính $40 \times 30 \times 2\text{ mm}$ cùng 16 bu-lông $\text{M}10 \times 25$ bắt giàn lạnh điều hòa công suất 26 kW (máy nén đặt dưới sàn, giàn nóng và giàn lạnh đặt trên nóc).

Không gian nội thất được bố trí tối ưu:

  • Buồng lái: Thiết kế theo Sơ đồ 5 (ngăn cách bằng thanh chắn lửng phía sau). Tầm nhìn người lái đạt các chỉ tiêu an toàn: chiều dài phần khuất trước đầu xe $L_1 = 2900\text{ mm}$ (tiêu chuẩn $\le 3000\text{ mm}$), giới hạn bên trái mép đường do cột che khuất $L_2 = 4800\text{ mm}$ (tiêu chuẩn $\le 7000\text{ mm}$), khoảng cách hình chiếu $L_3 = 8500\text{ mm}$ (tiêu chuẩn $\le 10000\text{ mm}$).
  • Bố trí ghế ngồi: Tổng cộng 39 chỗ gồm 1 ghế lái ($700 \times 500 \times 1150\text{ mm}$), dãy trái có 8 hàng ghế đôi ($650 \times 920 \times 1080\text{ mm}$), dãy phải có 8 hàng ghế đôi và 1 ghế phụ, hàng cuối bố trí 1 ghế băng 5 chỗ ($660 \times 2110 \times 950\text{ mm}$). Bước ghế đạt $710 - 850\text{ mm}$, khoảng trống giữa hai hàng ghế liền kề đạt $650 - 800\text{ mm}$.
  • Cửa và khoang hàng: Xe bố trí 1 cửa lên xuống dạng 1 cánh phía trước bên phải ($2245 \times 800\text{ mm}$) đóng mở bằng trụ xoay khí nén; 5 cửa thoát hiểm khẩn cấp ở hai bên thành xe; 3 khoang chứa hành lý gầm xe kích thước $3190 \times 2266 \times 890\text{ mm}$ với tổng thể tích $4,4\text{ m}^3$ mở bằng xi lanh thủy lực/khí nén; 2 giá để hành lý xách tay trên trần dài $6530\text{ mm}$, rộng $300\text{ mm}$ (tải trọng $5\text{ kg/người}$).

3. Quy trình công nghệ chế tạo khung vỏ

Quy trình sản xuất gồm 13 bước liên tục:

  1. Chế tạo phôi và hàn kết cấu khung xương từng mảng (sàn xe, hông trái, hông phải, đầu xe, đuôi xe, trần nóc). Dung sai kích thước khung yêu cầu: sai số tổng thể $\le 50\text{ mm}$, sai số khoảng cách $\le 10\text{ mm}$, sai số đường chéo không gian $\le 20\text{ mm}$.
  2. Lắp ráp, hàn tổ hợp khung xương tổng thể bằng phương pháp hàn hồ quang $\text{CO}_2$ (chiều cao mối hàn $3 - 5\text{ mm}$).
  3. Bọc tôn ngoài và đầu đuôi xe bằng tôn tráng kẽm dày $1,2\text{ mm}$, bọc tôn trong xe dày $0,8\text{ mm}$.
  4. Chế tạo và lắp đặt sàn xe: lót ván ép dày $12\text{ mm}$ và trải thảm táp-bi chống cháy.
  5. Chế tạo khung cửa khách, bậc lên xuống 3 bậc bọc tôn chống trượt $1,2\text{ mm}$ và tay vịn nhôm $\phi 40\text{ mm}$.
  6. Chế tạo, lắp đặt khung cửa sổ nhôm định hình và gioăng cao su.
  7. Chế tạo khoang chứa hàng hai bên gầm xe (bọc tôn mạ kẽm $1,2\text{ mm}$, cánh cửa dập tôn $1,5\text{ mm}$).
  8. Gia công, lắp đặt giá để hành lý chạy dọc khoang hành khách.
  9. Lắp đặt hoàn thiện các hàng ghế khách và ghế lái bằng liên kết bu-lông $\text{M}8 - \text{M}10$.
  10. Lắp đặt kính chắn gió trước/sau và kính cửa sổ bằng kính an toàn hai lớp có gioăng làm kín.
  11. Lắp đặt mạng dây điện ngầm trong nóc xe (lõi dây $\ge 1\text{ mm}$) và căn chỉnh độ chụm đèn pha.
  12. Xử lý bề mặt đạt tiêu chuẩn $\text{St } 2-3$, sơn chống rỉ 2 lớp (chiều dày $40 - 50\ \mu\text{m}$ mỗi lớp), trét ma-tít, sơn lót và sơn phủ bóng bề mặt. Bơm lớp foam cách nhiệt, cách âm xen giữa hai lớp tôn vỏ xe.
  13. Kiểm tra tổng hợp máy gầm, chạy thử nghiệm, căn chỉnh hệ thống phanh, ly hợp và kiểm định kỹ thuật xuất xưởng.

Nội dung chính theo từng chương

1. Mục đích ý nghĩa của đề tài & Giới thiệu ôtô sát xi THACO-KB88LSI

Chương mở đầu phân tích tính cấp thiết của việc tự chủ đóng mới xe khách trong nước nhằm giảm phụ thuộc vào xe nhập khẩu nguyên chiếc giá thành cao. Tác giả giới thiệu toàn diện ô tô sát xi THACO-KB88LSI với tải trọng toàn bộ cho phép $11500\text{ kg}$, kết cấu động cơ đặt sau giúp giảm rung ồn truyền vào khoang khách, phân bố tải hợp lý và tối ưu hóa chiều dài trục các-đăng. Các cụm tổng thành như động cơ Diesel YUCHAI $155\text{ kW}$, hộp số 5 cấp, hệ thống treo phụ thuộc nhíp lá kết hợp giảm chấn thủy lực, khung xe thép hợp kim $09\text{SiVL}$ dập nguội được thuyết minh chi tiết về thông số kỹ thuật.

2. Thiết kế ôtô khách 39 chỗ ngồi

Chương 2 là phần trọng tâm về giải pháp kết cấu thân vỏ và không gian nội thất. Tác giả xác lập kích thước phủ bì $8855 \times 2460 \times 3370\text{ mm}$, phân tích và lựa chọn hình dáng đầu xe cong thoát khí nhằm giảm hệ số cản $C_x$. Bố trí chi tiết 6 mảng khung xương bằng thép CT3 với các liên kết dầm dọc, đà ngang chịu lực. Thiết kế cửa khách 1 cánh đóng mở khí nén, hệ thống 5 cửa thoát hiểm, bố trí buồng lái không gian mở đạt các chỉ tiêu tầm nhìn $L_1, L_2, L_3$, sắp xếp 39 vị trí ngồi theo bước ghế $710 - 850\text{ mm}$, khoang hàng gầm xe thể tích $4,4\text{ m}^3$, hệ thống điều hòa nóc 26 kW và quy trình công nghệ 13 công đoạn chế tạo xe hoàn chỉnh.

3. Xác định trọng lượng bản thân và trọng lượng toàn bộ của ôtô thiết kế

Chương này thiết lập bảng tra trọng lượng riêng trên một mét dài của 9 loại thép định hình (từ thép $25 \times 25\text{ mm}$ trọng lượng $0,72\text{ kg/m}$ đến thép $75 \times 50 \times 3\text{ mm}$ trọng lượng $5,47\text{ kg/m}$). Tác giả tính toán tổng khối lượng từng mảng khung xương $G_1, G_2, G_3, G_4, G_5, G_6$, cộng dồn trọng lượng các cụm chi tiết bọc tôn, kính, ghế, hệ thống phụ trợ để xác định khối lượng không tải và tải trọng đầy tải ($11500\text{ kg}$), từ đó tính toán sự phân bố tải trọng tĩnh lên trục trước và trục sau của xe thiết kế.

4. Kiểm tra bền khung xương xe khách thiết kế

Nội dung chương trình bày việc ứng dụng phần mềm cơ học RDM để thiết lập sơ đồ tính toán và kiểm nghiệm độ bền khung xương thân vỏ ô tô dưới hai chế độ tải trọng tới hạn:

  • Chế độ phanh gấp với gia tốc chậm dần cực đại, kiểm tra khả năng chịu lực uốn và lực cắt của các cột đứng và dầm dọc.
  • Chế độ quay vòng ở vận tốc giới hạn sinh ra lực ly tâm tác dụng ngang lên toàn bộ kết cấu khung vỏ. Chương cũng tiến hành kiểm tra bền dầm ngang sàn, mối ghép hàn giữa dầm ngang với dầm dọc sát xi và kiểm tra độ bền liên kết bu-lông của khung ghế với sàn xe.

5. Các tính toán ổn định của ôtô thiết kế

Tác giả xác định tọa độ trọng tâm ô tô thiết kế ở hai trạng thái không tải và đầy tải theo ba phương không gian. Trên cơ sở đó, tiến hành các tính toán động học và động lực học:

  • Tính toán ổn định dọc: xác định góc dốc giới hạn không bị lật đổ và không bị trượt khi xe chuyển động lên dốc hoặc xuống dốc.
  • Tính toán ổn định ngang: xác định góc nghiêng lật đổ tĩnh và vận tốc quay vòng tới hạn chống lật ngang.
  • Xác định quỹ đạo và hành lang quay vòng của xe theo kích thước vết bánh xe ngoài và bán kính quay vòng tối thiểu $R_b = 9,2\text{ m}$.

6. Tính toán sức kéo và kiểm tra độ êm dịu chuyển động

Chương cuối cùng xây dựng các thông số động lực học tổng thể: lập đồ thị đường đặc tính ngoài của động cơ YUCHAI YC6J210-20, xây dựng đồ thị cân bằng công suất và đồ thị đặc tính kéo của ô tô qua 5 cấp số truyền. Đồ án kiểm tra khả năng vượt dốc lớn nhất ($34,2%$), gia tốc chuyển động và đánh giá độ êm dịu chuyển động thông qua tần số dao động riêng của hệ thống treo nhíp lá trên cầu trước và cầu sau.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành trọn vẹn việc tính toán thiết kế một mẫu xe khách 39 chỗ ngồi hoàn chỉnh dựa trên nền tảng sát xi THACO-KB88LSI:

Thông số / Hạng mục Sát xi cơ sở THACO-KB88LSI Xe khách 39 chỗ thiết kế
Kích thước tổng thể ($D \times R \times C$) $8855 \times 2430 \times 3370\text{ mm}$ $8855 \times 2460 \times 3370\text{ mm}$
Chiều dài cơ sở ($L$) $4400\text{ mm}$ $4400\text{ mm}$
Chiều dài đầu xe ($L_{\text{đầu}}$) / Đuôi xe ($L_{\text{đuôi}}$) - $1865\text{ mm}$ / $2590\text{ mm}$
Góc thoát trước / sau - $12^\circ / 12^\circ$
Sức chứa hành khách Khung gầm sát xi 39 chỗ (gồm lái xe và phụ xe)
Động cơ trang bị YUCHAI YC6J210-20 ($155\text{ kW}$) YUCHAI YC6J210-20 ($155\text{ kW}$)
Thể tích khoang chứa hàng gầm Chưa có $4,4\text{ m}^3$ (3 khoang mở xi lanh)
Hệ thống điều hòa nhiệt độ Chưa lắp đặt KL-VII-5L công suất $26\text{ kW}$ trên nóc
Khối lượng toàn bộ cho phép $11500\text{ kg}$ $11500\text{ kg}$

Các giải pháp kỹ thuật chính được xác lập bao gồm:

  • Kết cấu khung vỏ hàn tổ hợp từ thép định hình CT3 có trọng lượng hợp lý, đảm bảo phân bố tải trọng lên trục trước ($4000\text{ kg}$) và trục sau ($7500\text{ kg}$) nằm trong giới hạn cho phép của nhà sản xuất sát xi.
  • Hệ thống cửa 1 cánh điều khiển khí nén kết hợp 5 cửa thoát hiểm đạt quy chuẩn kỹ thuật an toàn năm 2006.
  • Ứng dụng phần mềm RDM kiểm nghiệm kết cấu chịu lực, khẳng định khung xe đủ độ bền uốn, bền xoắn trong điều kiện phanh gấp và quay vòng.
  • Đóng góp về mặt thực tiễn: Cung cấp bộ hồ sơ thiết kế kỹ thuật, bản vẽ kết cấu và quy trình công nghệ chế tạo 13 bước chi tiết, có thể áp dụng trực tiếp tại các nhà máy, xí nghiệp đóng thùng xe ô tô trong nước nhằm hạ giá thành phương tiện vận tải công cộng.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Tác giả tự nhận định do thời gian thực hiện đồ án có hạn, nguồn tài liệu tham khảo và kinh nghiệm thực tế của sinh viên còn hạn chế trong khi khối lượng tính toán cơ khí rất lớn. Đồ án tập trung vào tính toán kiểm bền tĩnh và bán tĩnh thông qua phần mềm RDM, chưa mô phỏng chi tiết các va chạm động phức tạp theo thời gian thực. Việc chế tạo nội thất và các cụm điều hòa nhiệt độ vẫn phụ thuộc vào linh kiện phụ trợ nhập khẩu.
  • Hướng phát triển: Nghiên cứu tối ưu hóa kết cấu khung vỏ bằng vật liệu nhẹ hơn (thép hợp kim cao cường hoặc composite) để giảm trọng lượng bản thân xe; tiến hành thử nghiệm đo đạc ứng suất và độ rung ồn thực tế trên đường thử sau khi hoàn thiện xe mẫu xuất xưởng.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu kỹ thuật hữu ích cho sinh viên, giảng viên và kỹ sư thuộc các chuyên ngành Kỹ thuật Ô tô, Kỹ thuật Cơ khí Động lực và Thiết kế Phương tiện Giao thông.

Các nội dung có giá trị tham khảo chuyên sâu gồm:

  • Phương pháp tính toán kích thước bao ngoài và bố trí mặt bằng nội thất xe khách tuân thủ Quy chuẩn kỹ thuật của Bộ Giao thông Vận tải Việt Nam năm 2006.
  • Bảng tra thông số tiết diện, khối lượng trên mét dài của các loại thép hộp định hình và quy cách bố trí đà dọc, đà ngang khung vỏ.
  • Quy trình công nghệ 13 bước chế tạo, gia công tôn bọc, xử lý chống rỉ bề mặt $\text{St } 2-3$, cách nhiệt foam và lắp ráp tổng thành ô tô khách.
  • Phương pháp thiết lập mô hình tính toán kiểm bền kết cấu ô tô trên phần mềm chuyên dụng RDM.

Câu hỏi thường gặp

1. Ô tô sát xi cơ sở được lựa chọn trong đồ án có xuất xứ từ đâu và có những thông số tải trọng nào?
Ô tô sát xi mang ký hiệu THACO-KB88LSI do hãng King Long (Trung Quốc) sản xuất, dạng khung gầm có gắn sẵn động cơ YUCHAI YC6J210-20. Sát xi có trọng lượng bản thân $7950\text{ kg}$ (cầu trước $2800\text{ kg}$, cầu sau $5150\text{ kg}$) và tải trọng toàn bộ cho phép là $11500\text{ kg}$ (phân bố cầu trước $4000\text{ kg}$, cầu sau $7500\text{ kg}$).

2. Động cơ bố trí ở vị trí nào và có những ưu, nhược điểm gì theo phân tích của tác giả?
Động cơ được bố trí ở phía sau xe. Ưu điểm gồm: cách nhiệt, cách âm, giảm ồn và giảm rung động truyền vào khoang hành khách rất tốt; phân bố trọng lượng lên các cầu hợp lý; dễ tháo lắp sửa chữa bảo dưỡng; không gây ô nhiễm cho hành khách; chiều dài trục các-đăng truyền đến cầu chủ động ngắn. Nhược điểm: người lái khó phát hiện kịp thời các hư hỏng; hệ thống dẫn động điều khiển phức tạp, cồng kềnh; không tận dụng được luồng gió tự nhiên phía trước để làm mát động cơ.

3. Khung vỏ xe sử dụng loại vật liệu gì và được liên kết bằng phương pháp nào?
Toàn bộ hệ thống khung xương thân vỏ (dầm sàn, mảng trước, mảng sau, hông xe và trần xe) được chế tạo từ thép hình CT3 (với các kích thước tiết diện từ $25 \times 25\text{ mm}$ đến $75 \times 50\text{ mm}$). Các thanh thép được liên kết tổ hợp bằng phương pháp hàn hồ quang điện $\text{CO}_2$ với chiều cao mối hàn từ $2 - 5\text{ mm}$, sau đó làm sạch xỉ hàn và sơn chống rỉ theo quy chuẩn bề mặt $\text{St } 2-3$.

4. Không gian nội thất xe được bố trí như thế nào để đạt 39 chỗ ngồi?
Xe bố trí 1 ghế lái ($700 \times 500 \times 1150\text{ mm}$) ở buồng lái mở (ngăn bằng thanh chắn lửng). Khoang hành khách có bước ghế $710 - 850\text{ mm}$: dãy bên trái gồm 8 hàng ghế đôi (16 chỗ), dãy bên phải gồm 8 hàng ghế đôi cùng 1 ghế phụ (17 chỗ), và hàng ghế sau cùng gồm 1 ghế băng 5 chỗ, tạo thành tổng sức chứa 39 người.

5. Tác giả sử dụng công cụ phần mềm nào để kiểm tra độ bền kết cấu khung xương?
Tác giả sử dụng phần mềm RDM để mô hình hóa và kiểm tra độ bền ứng suất của khung vỏ ô tô dưới các chế độ làm việc bất lợi, cụ thể là chế độ phanh gấp và chế độ quay vòng, cùng các bài toán kiểm bền dầm ngang sàn và liên kết bu-lông chân ghế.

Kết luận

Đồ án "Thiết kế ôtô khách 39 chỗ ngồi trên ôtô sát xi THACO-KB88LSI" của tác giả Tăng Văn Quân là một công trình tính toán thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh thuộc ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô. Đề tài đã giải quyết thành công bài toán chuyển đổi sát xi khung gầm nhập khẩu thành phương tiện chở khách 39 chỗ tiện nghi, an toàn, thỏa mãn đầy đủ các quy chuẩn kỹ thuật của Bộ Giao thông Vận tải năm 2006. Kết quả tính toán kết cấu bằng phần mềm RDM cùng quy trình công nghệ chế tạo 13 bước mang tính thực tiễn cao, đóng góp giải pháp kỹ thuật hữu ích cho ngành sản xuất và đóng mới ô tô trong nước.