Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1. Lý do chọn đề tài Với sự không ngừng tăng lên về mặc dân số trên toàn cầu đã ảnh hưởng không nhỏ đến các lĩnh vực kinh tế-xã hội, đặc biệt là ngành công nghệ kỹ thuật ô tô. Gia tăng dân số đã có những tác động đáng kể đến ngành công nghiệp ô tô toàn cầu.
Cụ thể là khi nhu cầu về giao thông và phương tiện đi lại đang tăng lên từng ngày. Mỗi gia đình đều muốn sở hữu cho mình một chiếc ô tô riêng giúp cho việc đi lại trở nên dễ dàng hơn, nhất là với điều kiện thời tiết và khí hậu khắc nghiệt như ở nước ta. Điều này đã mang lại lợi ích không nhỏ cho ngành công nghệ kỹ thuật ô tô. Bên cạnh những mặt tích cực thì cũng sẽ đi đôi với những mặt tiêu cực, tai nạn giao thông đường bộ là một trong những vấn đề nhức nhối mà các nhà chức trách đang nổ lực ngăn chặn.
Nguyên nhân tai nạn phần lớn đến từ ý thức của người tham gia giao thông. Mặc dù vậy nhưng cũng không ít trường hợp các vụ tai nạn xuất phát từ chính các phương tiện giao thông không đảm bảo về tính an toàn kỹ thuật gây ra. Vì vậy, để dễ dàng trong việc quản lý các tiêu chuẩn về an toàn kỹ thuật đối với ô tô thì Nhà nước đã đặt ra các tiêu chí bắt buộc mà mỗi dòng xe mới trước khi được sản xuất, lắp ráp hay nhập khẩu tại Việt Nam phải thông qua được gọi là hàng rào kỹ thuật của quốc gia. Bên cạnh đó nhu cầu của mỗi người tiêu dùng là khác nhau nên sẽ có các yêu cầu cụ thể đối với từng dòng xe mà họ lựa chọn.
Chính vì vậy mà nhóm đã chọn đề tài “ Khảo sát và đánh giá tính năng hoạt động của xe ô tô”. Để có thể nghiên cứu sâu hơn về các tiêu chí đánh giá tính năng hoạt động của ô tô tại Việt Nam. Mục tiêu đề tài Khảo sát và đánh giá một dòng xe ô tô được sản xuất, lắp ráp hay nhập khẩu tại Việt Nam có phù hợp với điều kiện vận hành trong nước, đảm bảo các chỉ tiêu về kỹ thuật và an toàn được quy định tại Việt Nam. Giới hạn đề tài Trong quy chuẩn kỹ thuật đối với xe ô tô của nước ta có rất nhiều tiêu chí để đánh giá tính năng an toàn và kỹ thuật của ô tô.
Tuy nhiên, để phù hợp với nội dung của một đồ án tốt nghiệp và thời gian có hạn nên nhóm chúng em chỉ chọn ra những chỉ tiêu cần thiết nhất để đánh giá khả năng hoạt động và tính năng an toàn của với một chiếc xe ô tô. Các chỉ tiêu đó là: 1 - Chỉ tiêu về sức kéo - Chỉ tiêu về an toàn: + Hệ thống phanh + Hệ thống lái + Tính ổn định 1. Phương pháp nghiên cứu Vận dụng các kiến thức đã được học tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh và các kiến thức trong các tài liệu tham khảo liên quan để phân tích lực tác dụng lên ô tô và các cơ cấu của xe, tính toán các thông số cần thiết, vận dụng khả năng phân tích nhận xét đưa ra các đối chiếu so sánh, kết luận cho đề tài. Tổng kết Chương 1 Nội dung của chương này giúp định hướng rõ mục đích cuối cùng của đề tài “Khảo sát và đánh giá tính năng hoạt động của xe ô tô”, lợi ích mà đề tài này mang lại cho ngành công nghiệp ô tô, từ đó nêu rõ nhiệm vụ cần thực hiện của đề tài.
Sau đó, lựa chọn phương pháp phù hợp cho từng nhiệm vụ. CƠ SỞ LÝ LUẬN BAN ĐẦU VỀ KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ Ô TÔ 2. Khái niệm về hàng rào kỹ thuật Khái niệm hàng rào kỹ thuật Hàng rào kỹ thuật là các tiêu chuẩn, quy chuẩn và thủ tục đánh giá sự phù hợp mà một quốc gia đặt ra đối với hàng hóa của quốc gia đó nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm, đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng của quốc gia đó. Các phân loại hàng ràng kỹ thuật - Quy chuẩn kỹ thuật là những yêu cầu kỹ thuật có giá trị áp dụng bắt buộc.
- Tiêu chuẩn kỹ thuật là các yêu cầu về mặt kỹ thuật được một tổ chức được công nhận chấp thuận, nhưng không có giá trị bắt buộc. - Quy trình đánh giá sự phù hợp của một loại hàng hóa với các quy định, tiêu chuẩn kỹ thuật. Hàng rào kỹ thuật đối với ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam Hàng rào kỹ thuật của ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam hiện nay bao gồm các quy định, tiêu chuẩn và thủ tục đánh giá sự phù hợp cho các loại xe ô tô nhập khẩu cũng như lắp ráp trong nước. Các quy định này nhằm đảm bảo an toàn, bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.
Cụ thể trong văn bản QCVN 09:2015/BGTVT “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường đối với xe ô tô” đưa ra các quy chuẩn có tính bắt buộc đối với tất cả các loại ô tô được nhập khẩu và ô tô được lắp ráp sản xuất tại Việt Nam như: - Chỉ tiêu an toàn kỹ thuật: thân vỏ, ghế ngồi, hệ thống phanh, hệ thống lái, hệ thống treo, hệ thống đèn chiếu sáng,… - Chỉ tiêu về bảo vệ môi trường: chỉ tiêu về khí thải, tiếng ồn của xe, hệ thống điều hòa,… Nội dung của QCVN 09:2015/BGTVT “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường đối với xe ô tô” được nhóm đưa ra trong phần Phụ lục của đồ án. Các chỉ tiêu đánh giá Nội dung trong QCVN 09:2015/BGTVT quy định rất nhiều tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn đối với tất cả hệ thống và bộ phận trên xe ô tô. Để phù hợp với nội dung của đề tài, nhóm sẽ thực hiện khảo sát và đánh giá theo quy chuẩn trong các chỉ tiêu sau: 3 2. Chỉ tiêu về sức kéo của xe Tại mục 2.2 của văn bản QCVN 09:2015/BGTVT quy định về động cơ và hệ thống truyền lực của ô tô phải đảm bảo các yêu cầu sau: Khi thử ở điều kiện đầy tải trên đường khô và bằng phẳng, xe (không áp dụng đối với xe tải chuyên dùng và ô tô chuyên dùng) phải đáp ứng yêu cầu dưới đây: - Thời gian tăng tốc tính từ lúc khởi hành đến khi đi hết quãng đường 200 m đáp ứng điều kiện sau: t ≤ 20 + 0,4𝐺 Trong đó: t: Thời gian tăng tốc tính từ lúc khởi hành đến khi đi hết quãng đường 200m (s) G: Khối lượng toàn bộ thiết kế lớn nhất của xe (tấn) - Vận tốc lớn nhất không nhỏ hơn 60 km/h.
Trong điều kiện đầy tải và đường khô; khi chuyển động theo chiều tiến, xe phải vượt được dốc có độ dốc 20% (12% đối với xe khách nối toa). Khi thử vượt dốc, động cơ và hệ thống truyền lực phải hoạt động bình thường. Chỉ tiêu về an toàn của xe a. Chỉ tiêu đánh giá hệ thống phanh Hiệu quả phanh chính khi thử trên đường: Khi thử không tải: Thử trên mặt đường phủ nhựa hoặc đường bê tông bằng phẳng và khô, hệ số bám φ không nhỏ hơn 0,6.
Hiệu quả phanh (được đánh giá bằng một trong hai chỉ tiêu quãng đường phanh Sp hoặc gia tốc phanh lớn nhất JPmax) khi thử không tải được quy định trong bảng bên dưới.1: Hiệu quả phanh chính khi thử không tải Vận tốc ban đầu Quãng đường Gia tốc phanh Loại xe khi phanh (km/h) phanh (m) lớn nhất (m/s²) Xe con 50 ≤ 19 ≥ 6,2 Xe tải, xe khách có khối lượng toàn bộ thiết kế lớn 50 ≤ 21 ≥ 5,8 nhất không quá 3,5 tấn Các loại xe còn lại 30 ≤9 ≥ 5,4 4 Khi thử đầy tải: Thử trên mặt đường phủ nhựa hoặc đường bê tông bằng phẳng và khô, hệ số bám φ không nhỏ hơn 0,6. Hiệu quả phanh (được đánh giá bằng một trong hai chỉ tiêu quãng đường phanh SP hoặc gia tốc phanh lớn nhất JPmax) khi thử đầy tải quy định tại Bảng 2.2: Hiệu quả phanh chính khi thử đầy tải Vận tốc ban đầu Quãng đường Gia tốc phanh Loại xe khi phanh (km/h) phanh (m) lớn nhất (m/s²) Xe con 50 ≤ 20 ≥ 5,9 Xe tải, xe khách có khối lượng toàn bộ thiết kế lớn nhất 50 ≤ 22 ≥ 5,4 không quá 3,5 tấn Các loại xe còn lại (1) 30 ≤ 10 ≥ 5,0 Chú thích: (1) Không áp dụng yêu cầu về hiệu quả phanh khi thử đầy tải đối với xe đầu kéo b. Chỉ tiêu đánh giá hệ thống lái Đảm bảo cho xe chuyển hướng chính xác, điều khiển nhẹ nhàng, an toàn ở mọi vận tốc và tải trọng trong phạm vi tính năng kỹ thuật cho phép của xe - Động học của hình thang lái phải phù hợp giữa trường hợp thực tế và lý tưởng, độ chênh lệch của bánh xe dẫn hướng thực tế và lý tưởng không được lớn hơn 1,5o. - Bán kính quay vòng nhỏ nhất theo vệt bánh xe trước phía ngoài của xe không lớn hơn 12 m.
Chỉ tiêu đánh giá tính ổn định Góc ổn định tĩnh ngang của các loại ô tô không nhỏ hơn các giá trị sau: Bảng 2.3: Góc ổn định ngang các loại xe Loại xe Góc ổn định tĩnh ngang Xe khách hai tầng 28o Xe có khối lượng toàn bộ không lớn hơn 30o 1,2 lần khối lượng bản thân Các loại xe còn lại 35o 5 2. Tổng kết Chương 2 Ở chương này, ta sẽ tìm hiểu về hàng rào kỹ thuật là gì, hàng rào kỹ thuật của ngành ô tô là gì, các chỉ tiêu nào của một chiếc ô tô cần phải đạt được để vượt qua được rào cản kỹ thuật đó. Từ đó chọn ra các chỉ tiêu quan trọng và cần thiết nhất để đánh giá một chiếc ô tô. Tất cả các yêu cầu trên nhằm mục đích định hướng rõ những gì cần phải làm trong đề tài này.
6 Chương 3: TÍNH TOÁN, ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG HOẠT ĐỘNG CỦA Ô TÔ 3. Phương pháp tính toán 3. Phương pháp tính toán, đánh giá chỉ tiêu về sức kéo Để đánh giá chỉ tiêu về sức kéo ta sẽ đánh giá thông qua các chỉ tiêu cụ thể sau: - Vận tốc cực đại mà xe đạt được - Độ dốc lớn nhất mà xe có thể vượt qua - Thời gian tăng tốc của xe trong quãng đường 200 mét Phương pháp tính: Sử dụng phương phương pháp xây dựng đồ thị để khảo sát về sức kéo của xe ô tô: - Tiến hành xây dựng đồ thị đặc tính ngoài của động cơ làm cơ sở để tính toán các bước tiếp theo.