Giáo trình Cơ sở thiết kế Ô tô

Lượng nhiên liệu tiêu thụ Lượng tiêu thụ nhiên liệu Qlít/10, giá trị này càng cao thì0, giá trị này càng cao thìkm ở tốc độ làm việc ổn định của ôtô phụ thuộc vàolực cản chuỷên động vào

LỜI NÓI ĐẦU

Sự phát triển kỹ thuật ơtơ ngày càng một cách hồn thiện, liên tục cho ra đời nhữngsản phẩm mới hơn đáp ứng ngày càng cao các yêu cầu về kỹ thuật cũng như tính kinh tế.ngành chế tạo ơtơ trong nước ta cịn mới mẻ, chủ yếu nhập khẩu từ nhiều nước khác nhau,việc khai thác và phát huy tốt các tính năng kỹ thuật của ơtơ, đồng thời nghiên cứu hồnthiện và hiện đại hĩa chúng là nhiệm vụ của những cán bộ kỹ thuật trong ngành xe – máy.Việc ứng dụng máy tính vào quá trình thiết kế, cải tiến và đánh giá các tính năng của trang

bị đã gĩp phần rút ngắn quá trình tính tốn, đảm bảo độ chính xác cao và cho phép giải cácbài tốn ở mức độ đa dạng và phức tạp hơn

Sau thời gian học tập, tìm hiểu mơn học “Dao động ơtơ và Cơ sở thiết kế ơtơ” đã

giúp ích cho tơi rất nhiều trong quá trình cơng tác chuyên mơn, nghiên cứu Trong tiểu luận

này, tơi xin trình bày phần Các yêu cầu kỹ thuật khi thiết kế ơtơ và Tính tốn động lực học ,

dao động kỹ thuật dưới sự hổ trợ của phần mền Matlab.

Cảm ơn Thầy PGS – TS Vũ Đức Lập, đã nhiệt tình hướng dẫn tơi hồn thành bài tiểuluận này

Do thời gian hạn chế và lần đầu tiên làm quen với lĩnh vực này nên bài tiểu luận nàykhơng tránh khỏi những thiếu sĩt Kính mong Thầy sửa sai và đĩng gĩp ý kiến

Xin chân thành cảm ơn

Trang 1

-A CƠ SỞ THIẾT KẾ ÔTÔ

Phương trình chuyển động của ôtô:

mk s j kk f m



I.1 Sức kéo của ôtô con

1.1.1 Tốc độ lớn nhất

Tốc độ lớn nhất được suy ra từ phương trình cân bằng công suất khi ôtô chuỷên động trên đường phẳng có hệ số cản lăn nhỏ nhất và một phần công suất để thắng lực cản không khí:

kk f m

Để đánh giá tổng quát về sức kéo của ôtô con có thể dùng giá trị trọng lượng đơn vị:

là hệ số giữa trọng lượng của ôtô trên công suất của ôtô (đơn vị: daN/kW)

Ôtô con thì có trọng lượng đơn vị nằm trong khoảng (3550), giá trị này càng cao thì), giá trị này càng cao thìkhả năng gia tốc của xe càng kém Khả năng gia tốc của ôtô trước hết phụ thuộc vào trọnglượng đơn vị của ôtô và sau đó là yếu tố kết cấu, điều kiện lực cản tổng cộng, sự tương thíchcủa chế độ làm việc của động cơ với tay số truỳên

1.1.2 Lượng nhiên liệu tiêu thụ

Lượng tiêu thụ nhiên liệu Q(lít/10), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thìkm) ở tốc độ làm việc ổn định của ôtô phụ thuộc vàolực cản chuỷên động vào trọng lượng toàn bộ của ôtô Ví dụ quan hệ của lượng tiêu haonhiên liệu phụ thuộc vào tải trọng của ôtô tại tốc độ v=90), giá trị này càng cao thìkm/h

Trang 2

-Hình 1-1: quan hệ Q ở

v=90(km/h)phụ thuộc vào trọng lượng toàn bộ

Vùng (a) ứng với ôtô thể thao, ôtô có công thức bánh xe 4x4 và những ôtô có hình dángkhông hoàn hảo, hệ số cản không khí lớn Vùng (b) ứng với ôtô có động cơ diesel Khi trọnglượng ôtô càng tăng thì càng tăng đáng kể lượng tiêu hao nhiên liệu

Lượng hao nhiên liệu phụ thuộc vào kết cấu, loại nhiên liệu sử dụng, ngoài ra hình dángcủa ôtô Phản ánh qua hệ số khí động Nếu hệ số này nhỏ thì làm giảm lượng nhiên liệu tiên

thức tính lực cản chính diện như sau:

2

.

2 C S v

P w  w (N)Trong đó:

V: vận tốc chuyển động của ôtô so với không khí (m/s)

khi giảm góc nghiêng mặt kính trước một lượng  và nâng cao phần thân xe một lượng

cảm với lực gió bên

2

.

Lực cản chính diện Pw ảnh hưởng đến lượng tiêu hao nhiên liệu, còn các lực ngang N vàmomen quay xung quanh trục thẳng đứng M chủ yếu ảnh hưởng đến khả năng ổn định củaôtô khi chuỷên động với tốc độ cao Vì vậy khi thiết kế ta cần chú ý thiết kế tối ưu cho cácyếu tố về tính kinh tế nhiên liệu và tính ổn định của ôtô

I.2 Sức kéo của ôtô tải

Yêu cầu:

- Kinh tế vận tải

- Có đặc tính động học đáp ứng yêu cầu vận tải đối với cường độ cao

- Tăng tốc tức thời với mục đích nhanh chóng dành được tốc độ cần thiết

1.2.1 Tốc độ lớn nhất:

Đối với ôtô tải có tổng trọng lượng đến 3,5 tấn: 110), giá trị này càng cao thì km/h

Đối với ôtô tải có tổng trọng lượng lớn hơn 3,4 tấn: 90), giá trị này càng cao thì km/h

Đoàn xe: 80), giá trị này càng cao thìkm/h

Giá trị tốc độ ở đây dùng để xác lập công suất động cơ cần thiết cho việc đảm bảo sứckéo ôtô về phưong diện tốc độ và khả năng gia tốc

1.2.2 Tốc độ vận tải trung bình kỹ thuật v o

này đặc trưng cho chế độ sử dụng của ôtô Tốc độ này phụ thuộc vào công suất của động cơ,tốc độ lớn nhất của ôtô, ngoài ra còn phụ thuộc vào mức độ sử dụng đặc tính tốc độ và điềukiện vận tải cụ thể, ảnh hưởng của yếu tố bên ngoài không liên quan đến kết cấu của ôtônhư: chất lượng mặt đường, số lượng và thành phần tham gia vận tải, chướng ngại vật, cácbiển báo tốc độ, khí hậu …

suất động cơ theo khối lượng toàn bộ ôtô (kW/tấn)

Trang 4

-Hình 1 – 4: Quan hệ N M , lượng nhiên liệu tiêu thụ với tốc độ vận tải trung bình

Dựa vào đồ thị ta thấy: tốc độ vận tải trung bình theo công suất chỉ tăng đến một giá trịnhất định, gia tăng tiếp tục công suất đơn vị sẽ chủ yếu nâng cao gia tốc chuyển động, ít đảmbảo tăng tốc độ trung bình của ôtô mà lại gây khó khăn cho việc đảm bảo độ tin cậy và kếtcấu của ôtô.

Khả năng nâng cao vận tốc trung bình phụ thuộc chính vào:

- Mức độ sử dụng công suất của động cơ

- Tổng số truỳên trong hộp số

- Dạng đặc tính ngoài tốc độ của động cơ

Xong việc nâng cao như vậy bị giới hạn bởi:

- Khả năng nâng cao năng suất của động cơ và hòan thiện chất lượng của ôtô

- Tốc độ giới hạn cho phép đảm bảo an toàn giao thông quốc tế và quy định về tiêu thụnhiên liệu

1.2.3 Lượng tiêu thụ nhiên liệu

Đây là thông số quan trọng để về tính kinh tế nhiên liệu Đơn vị tính của nó là tínhcho 10), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thìkm hoặc 10), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thìkm.tấn cho công việc vận tải

Lượng tiêu thụ nhiên liệu phụ thuộc vào tốc độ chuỷên động và điều kiện chuyển động.(tượng tự như đối với xe con)

I.3 Sức kéo của ôtô đầu kéo và đoàn xe

1.3.1.Đầu kéo:

trị công suất đơn vị nhỏ nhất phải lớn hơn 2,2 (kW/tấn) để đảm bảo khả năng vận tải có tínhkinh tế nhiên liệu cao đòi hỏi hộp số phải có số lượng tỷ số truyền lớn

để tạo điều kiện khắc phục đường dốc và tăng tốc đoàn xe đến tốc độ ổn định

1.3.2 Lượng tiêu hao nhiên liệu

Trong đoàn xe, các yếu tố ảnh hưởng đến lượng tiêu thụ nhiên liệu là:

- Dạng khí động học của xe

- Số lượng tỉ số truyền

- Kết cấu của hệ thống truỳên lực

- Kết cấu bố trí điều khiển hướng chuyển động

đến thay đổi lượng nhiên liệu tiêu thụ

I.4 Sức kéo của ôtô có khả năng cơ động cao

Ôtô này là loại có khả năng chuyển động trên loại mặt đường không hoàn thiện: hệ sốbám thấp, không bằng phẳng, độ dốc cao, nhiều chướng ngại vật hình học …

1.4 1 Lực kéo đơn vị, hay nhân tố động lực học (D)

trên một đơn vị trọng lượng)

D G

P p

tb

k

k  Lực kéo đơn vị của ôtô loại này phải đạt (0), giá trị này càng cao thì,50), giá trị này càng cao thì,7) Còn đối với loại xe nhỏ hay loại đặc) Còn đối với loại xe nhỏ hay loại đặcbiệt thì có thể lấy tới 1,0), giá trị này càng cao thì ta có thể tăng lực kéo đơn vị khi:

- Nâng cao công suất của động cơ

- Nâng cao giá trị tỷ số truyền

Trang 5

-Đối với loại có khả năng cơ động cao sử dụng trên đường không hoàn thiện, giá trị côngsuất đơn vị tối thiểu phải lấy (911)kW/tấn, còn các loại xe nhỏ hay sử dụng trong điều kiệnđặc biệt có thể lấy hơn 20), giá trị này càng cao thìkW/tấn.

1.4.2 Tỷ số truyền

Để ôtô có thể chuỷên động tốt trong điều kiện đường phức tạp, cần bố trí thêm các sốtruyền có thể khắc phục được lực cản cao, đặc biệt trong thời gian ngắn trong điều kiện nhưthế, nếu không thay đổi được công suất của động cơ thì ta phải thêm vào một hay hai sốtruỳên và khỏan cách của các số truyền phải nhỏ Tốt hơn hết là sử dụng hệ thống truyền lực

tổ hợp gồm: bộ truyền vô cấp (thủy lực) và bộ truỳên có cấp

Ôtô có tỷ số truỳên cao có thể có số lượng tỷ số truỳên là 10), giá trị này càng cao thì và công bội lớn nhất của nónên lấy ở vùng giá trị nhỏ (tối đa là q=1,4)

Khoảng tỷ số truyền phải phù hợp giữa tốc độ chuyển động tối thiểu yêu cầu với chế độ

ôtô khi hoạt động ở chế độ khó khăn nhất có thể đạt (34)km/h ở tốc độ của động cơ là

Việc phân chia tỷ số truyền cần thiết thực hiện theo cấp số nhân và có hiệu chỉnh nhưsau: dãn rộng vùng có tỷ số truỳên lớn (số thấp) và ép sát vùng có tỷ số truyền nhỏ, điều nàylàm cho ôtô có khả năng vựơt chướng ngại vật tốt ở tốc độ thấp

1.4.3 Lượng dự trữ nhiêu liệu

Lượng nhiên liệu dự trử của ôtô có khả năng cơ động cần thiết phải đảm bảo chuỷênđộng liên tục trong khoảng (50), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì60), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì)km

1.4.5 Khả năng vượt dốc

Để đảm bảo khả năng vượt dốc cao, độ dốc tối đa có thể lên đến 80), giá trị này càng cao thì%, thông thường độ

chú ý đến điều kiện bôi trơn của động cơ và hệ thống truỳên lực các động cơ ngày nay chỉ

I.5 Các biện pháp chung giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ

Xu hướng của thế giới là tiết kiệm nguồn năng lượng dự trữ, cụ thể là năng lượng hóathạch Mặc khác khi giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu thì làm giảm sự ô nhiểm môi trường gokhí xả của động cơ gây nên

Lượng nhiên liệu tiêu thụ phụ thuộc vào các nguyên nhân khác nhau: điều kiện ngoạicảnh, người sử dụng, chất lượng kỹ thuật của xe

Để làm tốt tính kinh tế nhiên liệu thì khi thiết kế ta phải:

- Tăng hiệu suất của động cơ đốt trong bằng các biện pháp hoàn thiện kết cấu

- Giảm trọng lượng bản thân của ôtô

- Tạo dáng khí động học tốt

- Giảm nhỏ lực cản lăn

- Tối ưu hóa tỷ số truyền và phù hợp với đặc tính làm việc của động cơ

- Tăng cường chất lượng bôi trơn

- Tiêu chuẩn hóa nhiên liệu sử dụng theo các tiêu chuẩn quốc tế

- Sử dụng hệ thống điều khiển điện tử cùng cho việc chuyển số

1.5.1 Hoàn thiện chất lượng làm việc của động cơ

Xu hướng sử dụng là hệ thống điều khiển phun xăng và phun nhiên liệu diesel điện tử,các hệ thống tự động điều chỉnh góc mở và hành trình xupap nạp  giảm mức tiêu hao nhiênliệu và ô nhiểm môi trường

Trang 6

-Việc sử dụng các loại động cơ Hybrid cho phép động cơ làm việc ở chế độ tối ưu vềnhiên liệu lý tưởng hơn là sử dụng động cơ Hydro Sự thay đổi mạnh mẻ về cấu trúc nguồnđộng lực sẽlà xu hướng phát triển của công nghiệp ôtô trong thời gian tới.

1.5.2 Hoàn thiện dạng vỏ khí động của ôtô

Hình dạng của ôtô ảnh hưởng lớn đến lượng tiêu hao nhiên liệu đặc biệt là các xe thườngxuyên làm việc ở tốc độ cao, hay ôtô có kích thước lớn chất lượng khí động được đánh giá

- Đối với xe bus, hoàn thiện vỏ xe tập trung vào việc tập trung tối ưu hóa các góc lượn

R ở phần đầu các nghiên cứu cho thấy tỉ lệ giữa góc lượng R và chiều rộng của ôtô

- Đối với đoàn xe kéo rơ moóc, việc giảm lực cản không khí có thể tập trung vào cácgiải pháp sau: tăng góc lượng của phần đầu và giảm khoản trống giữa phần đầu kéophía trước và phần rơ mooc phía sau

R=0), giá trị này càng cao thì

kéo dài

+ Rơmooc có tấm phủ kín khoản giữa 2 thân cho phép giảm 12% giá trị hệ số khí động

dọc của ôtô, giá trị lượng tiêu hao nhiên liệu có thể gia tăng lên khoản (1560), giá trị này càng cao thì)% tùy thuộcvào kết cấu của đoàn xe hay kết cấu dạng vỏ

I.6 Ôtô có nguồn động lực là động cơ đốt trong

1.6.1 Đặc tính lý tưởng của nguồn động lực ôtô

Nguồn động lực lý tưởng cấp cho ôtô để khắc phục các lực cản chuỷên động được biểudiển thông qua phương trình sau:

e e

e M

Khi sử dụng động cơ xăng và diesel trên động cơ có những nhược điểm sau:

- Hiệu suất năng lượng thấp

- Đặc tính tải trọng với dạng đặc tính tốc độ của động cơ có dạng parabol

- Không có khả năng làm việc ở tốc độ =0), giá trị này càng cao thì

- Sử dụng nhiên liệu có khả năng gây ô nhiểm môi trường

- Tiêu thụ nhiên liệu nhiều khi hoạt động ở tốc độ thấp và cao

- Khí thải gây ô nhiểm môi trường

Trang 7) Còn đối với loại xe nhỏ hay loại đặc

-Hình 1 – 5: Các đường đặc tính tốc độ của động cơ xăng (a) và diesel (b)

Tuy nhiên các nhược điểm về công suất và momen có thể khắc phục được bằng cách bốtrí thay đổi tốc độ và momen qua hộp số Vấn đề chính hiện nay là giải quyết vấn đề tiêu haonhiên liệu và ô nhiểm môi trường

Bảng thông số để lựa chọn loại động cơ:

Loại động cơ lượng*/công Khối

suất (kg/kW)

Lượng nhiên liệu tiêu thụ (g/

kW.h)

Hiệu suất max (%) thành sản xuất So sánh giá

(*): Khối lượng tính cho động cơ

Khả năng gây ô nhiểm môi trường của hai động cơ này cũng khác nhau đối với động

thì nhỏ hơn so với động cơ diesel

Nếu xét trên cùng khoản không gian chiếm chổ thì: động cơ xăng có thường có côngsuất nhỏ hơn, độ ồn thấp, giá thành rẻ nhưng động cơ diesel lại có lượng nhiên liệu thấp hơn.Động cơ diesel có nhiều ưu việt hơn, do vậy trên ôtô tải thậm chí ngay cả trên xe con cũng

sử dụng loại nhiên liệu này

Bảng giá trị thường sử dụng trong thiết kế của 2 nguồn động lực (số liệu trung bìnhtrong giai đoạn 1990), giá trị này càng cao thì20), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì):

Kiểu ôtô Kiểu động

cơ Số xilanh Thể tích buồng đốt

(dm 3 )

Công suất danh nghĩa (kW)

Số vòng quay danh nghĩa (rpm)

Ôtô con và

2468

0), giá trị này càng cao thì,50), giá trị này càng cao thì,80), giá trị này càng cao thì,62,52,0), giá trị này càng cao thì4,0), giá trị này càng cao thì2,55,0), giá trị này càng cao thì

1530), giá trị này càng cao thì20), giá trị này càng cao thì80), giá trị này càng cao thì60), giá trị này càng cao thì150), giá trị này càng cao thì80), giá trị này càng cao thì20), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì

350), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì60), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thìÔtô tải Diesel 6 3,0), giá trị này càng cao thì6,0), giá trị này càng cao thì 7) Còn đối với loại xe nhỏ hay loại đặc5150), giá trị này càng cao thì 30), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì40), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì

Trang 8

-8 4,0), giá trị này càng cao thì8,0), giá trị này càng cao thì 10), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì20), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì

chuyên dụng

46812

2,0), giá trị này càng cao thì5,0), giá trị này càng cao thì4,0), giá trị này càng cao thì128,0), giá trị này càng cao thì15

40), giá trị này càng cao thì7) Còn đối với loại xe nhỏ hay loại đặc57) Còn đối với loại xe nhỏ hay loại đặc5250), giá trị này càng cao thì150), giá trị này càng cao thì350), giá trị này càng cao thì

30), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì40), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì

250), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì320), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thìÔtô cơ động

cao Diesel 612 10), giá trị này càng cao thì50), giá trị này càng cao thì 20), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì10), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì 250), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì30), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì

1.6.2 Quan hệ thích ứng động học của động cơ và hộp số

Khả năng làm việc của động cơ và hộp số được đánh giá bằng khả năng thích ứng động

n

n

k 

Trong đó:

NMemax: số vòng quay ứng với momen cực đại

Trong những năm gần đây nhờ ứng dụng hệ thống điện tử trong việc điều khiển động cơ

ngày nay phân chia tỷ số truỳên theo cấp số nhân với công bội hiệu chỉnh q điều kiện làmviệc tốt chỉ có thể thực hiện được khi:

đh k

q 

Điều kiện này thực hiện với các số truỳên 2, 3, 4 … trở lên, riêng đối với số 1, 2 có thể

sử dụng nhiều tay số

I.7 Tốc độ lớn nhất của ôtô V max

quan chặt chẻ với cách bố trí tỷ số truỳên trong hộp số, tỷ số truỳên lực chính

thống truyền lực là thấp nhất:

động cơ, mặc khác gây nên tăng kích thước của cầu xe làm giảm khả năng thông qua củaôtô Khi giảm quá nhỏ thì phải nâng cao tỷ số truyền của hộp số chính điều này không thíchhợp cho việc phân chia tỷ số truyền trong hộp số chính

Trang 9

-Giá trị tỷ số truyền hợp lý cho bộ truỳên lực chính 1 cấp là 3,56,0), giá trị này càng cao thì còn đối với bộ truyền

2 cấp là 5,58,0), giá trị này càng cao thì ngày nay người ta sử dụng bộ truỳên bánh răng hypoic, mặc dù công nghệchế tạo phức tạp hơn bộ truỳên bánh răng côn răng cong nhưng có khả năng làm giảm kíchthước bánh răng bị động và giảm độ ồn tối đa

I.8 Khả năng vượt dốc lớn nhất

Khả năng vượt dốc lớn nhất là một chỉ tiêu về tính năng ghông qua của ôtô nhưng lại liên

Khi lấy giá trị lớn đòi hỏi động cơ phải có momen xoắn cao, tức là phải nâng cao côngsuất động cơ

được chọn với giá trị lớn chỉ dùng đối với ôtô có khả năng cơ động cao

Tóm lại các giá trị tỷ số truỳên của hộp số và cầu xe chịu anh 3hưởng bởi khả năng chếtạo động cơ và các chỉ tiêu kinh tế kỷ thuật yêu cầu của ôtô

II CÁC YÊU CẦU VỀ AN TOÀN CỦA ÔTÔ

2.1 Tính an toàn

Chuỷên động của ôtô là tổng hợp các trạng thái động lực học phức tạp tạo nên bởi 3thành phần có biểu hiện như sau:

Hình 2-1: Mô hình người lái – ôtô – môi trường

Nhiệm vụ quan trọng của kết cấu là cho phép ôtô có đặc tính sao cho hổ trợ người láitránh được các tình huống sự cố và bảo vệ tối đa con người, ôtô và hàng hóa trước tai nạnxảy ra

Người lái là một thành phần điều khiển biểu thị bnằg thông số vào, thành phần thứ hai làmôi trường chuyển động của ôtô, sau đó là các đặc tính chuỷên động của ôtô

Môi trường đặc trưng bởi các đặc tính và các thông số hình học của mặt đường, điều kiệnkhí hậu, mật độ và hình dạng chướng ngại vật

Các thành phần cơ bản của tính an tonà vận tải của ôtô bao gồm:

- An toàn chủ động

- An toàn thụ động

- An toàn môi trường

Các thành phần của tính an toàn liên quan đến hàng loạt vấn đề kết cấu toàn bộ ôtô, tínhđiều khiển, các thiết bị an toàn bị động: cho người ngồi bên trong, khách bộ hành và cáchthành phần tham gia giao thông bên ngoài, môi trường sống của con người xung quanh (khí

xả, độ ồn, bụi độc…)

Tính an toàn còn có thể chia làm khai khu vực:

Trang 10), giá trị này càng cao thì Người lái

- An toàn trong vận hành trên đường bao gồm: an toàn chủ động và an toàn bị động,mục đích của khu vực này là đảm bảo hạn chế tai nạn giao thông do các đặc tính kỹthuật ôtô và giảm tổng thất do tai nạn trong quá trình vận hành.

- An toàn đối với cộng đồng được xác định là an toàn cho môi trường, đặc biệt là điềukiện khi sử dụng ở vùng đông dân

2.2 An toàn chủ động

An toàn chủ động là đặc tính an toàn bao gồm tất cả các tính chất của ôtô giúp cho ngườilái có thể điều khiển được ôtô khi xuất hiện chướng ngại vật đột xuất, hay có thể vượt quachướng ngại vật mà không xãy ra tai nạn giao thông Hay có thể nói cách khác là đặc tính vàchất lượng của ôtô thuộc về khái niệm này nhằm loại bỏ tai nạn giao thông có thể xãy ra

2.2.1 Các yếu tố liên quan tới an toàn chủ động

động điều khiển:

- Đặc tính phanh

- Đặc tính gia tốc

- Tính ổn định chuỷên hướng

- Khả năng đi trên đường zích zắc

- Độ nhạy cảm trước ngoại lực không mong muốn

- Tính chất tín hiệu âm thanh

- Tính chất của hệ thống chiếu sáng

- Khả năng quan sát của người lái trên ghế ngồi

- Khả năng điều khiển chính xác và kịp thời của các cơ cấu xung quanh người lái

gây mệt mỏi người lái trong quá trình điều khiển:

- Sự thích hợp của ghế ngồi

- Các giải pháp về nhân trắc, không gian làm việc của người lái trong buồng lái

- Lực điều khiển và hành trình của các cơ cấu gài

- Đáp ứng tốt khoảng quan sát thực của người lái

- Vi khí hậu buồng điều khiển tốt

- Ánh sáng bên trong và bên ngoài phục vụ cho quan sát trong các điều kiện chuỷênđộng

- Độ ồn và rung động

2.2.2 Bố trí ghế ngồi

Bố trí ghế ngồi liên quan chặt chẻ đến nhân trắc học và ảnh hưởng đến an toàn chủ độngtrên xe Ta phải dựa vào các phương diện: vật lý, tinh thần, khả năng làm việc của con ngườilàm sao cho con người trên ôtô hoạt động một cách tối ưu đặc biệt là người lái xe

Việc bố trí ghế ngồi liên quan đến việc thiết kế khung vỏ do:

- Xác định kích thước hình học của ghế phù hợp với cơ cấu điều khiển trong buồng lái

- Xác định điểm tựa của cơ thể trên ghế tối ưu

- Xác định lực điều khiển và sự dịch chuyển tối ưu

- Tạo sự thích hợp về vị trí cần điều khiển và phiếm bấm

- Xác định khả năng quan sát và nhận tín hiệu tốt nhất

- Hạ thấp tiếng ồn và rung động

- Xác định liên quan đến an toàn bị động

2.2.3 Bố trí các cơ cấu điều khiển

Trang 11

-Bố trí các cơ cấu điều khiển phải phù hợp với việc bố trí ghế ngồi các cơ cấu điều khiển

sẽ quyết định tới:

- Khả năng nhận biết cơ cấu điều khiển

- Khả năng điều khiển các cơ cấu về phương diện lực và chuyển dịch cơ cấu

- Khả năng kiểm soát các tín hiệu trên bảng điều khiển

Tùy thuộc vào tần suất, vai trò của các cơ cấu điều khiểnm nhà thiết kế xác định vị tríphù hợp của cơ cấu khi sử dụng lực bàn đạp trong thiết kế không lấy quá 7) Còn đối với loại xe nhỏ hay loại đặc0), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thìN, ngay cả khitrường hợp cần thiết nhất, mặc dù lực bàn đạp có thể tạo ra lực đến 20), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thìN, nhưng giá trị nàychỉ dùng để tính bền cho ghế ngồi

2.2.4 Khả năng quan sát

- Vùng quan sát tĩnh là vùng quan sát mà đầu và mắt người không dịch chuyển, vùngnày có thể chia ra làm 2 vùng: vùng quan sát của một bên độc lập và vùng quan sát

thu hẹp nhờ khả năng quay đầu theo mặt phẳng ngang

2.2.5 Vi khí hậu

Vi khí hậu trong ôtô theo tiêu chuẩn quốc tế bao gồm các thông số:

- Độ ẩm tương đối bên trong ôtô: (40), giá trị này càng cao thì60), giá trị này càng cao thì)%

- Tốc độ tối ưu dòng không khí trong xe (0), giá trị này càng cao thì,10), giá trị này càng cao thì,4)m/s, giá trị nhỏ tương ứng với nhiệt

khí (0), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì,0), giá trị này càng cao thì0), giá trị này càng cao thì1)g/m3

Các kết cấu đáp ứng điều kiện trên:

- Độ kín của khung vỏ, cửa

- Sử dụng các tấm cách nhiệt, cho các bộ phận có nhiệt độ cao: động cơ, két tản nhiệt

…

- Quạt thông gió

- Điều hòa nhiệt độ 2 chế độ: nóng và lạnh

Đối với độ sạch thì ảnh hưởng chủ yếu vào nhiệt độ và độ ẩm để duy trì các điều kiệntiêu chuẩn cần thiết thì phải có quạt thông gió và điều hòa nhiệt độ, đặc biệt là ôtô chởkhách

2.2.7 Độ ồn trong

Độ ồn gây nên do ảnh hưởng của: tác động từ mặt đường, đồ ồn bên ngoài môi trường,

do nguồn rung động từ động cơ, quạt gió, hệ thống truỳên lực, bánh xe, khí thải thoát ra môitrường bên ngoài, rung động của vỏ xe …

Độ ồn ảnh hưởng đến khả năng làm việc của người lái, giảm tiện nghi cho hành khách

độ ghi trên bảng tablo) đối với ôtô tải (trong buồng lái), ôtô bus hoặc ôtô con Đối với ôtôcon có thể đo tại tốc độ 60), giá trị này càng cao thìkm/h trên đường thẳng và với tốc độ không đổi khi đo thì tùytheo loại xe mà người ta quy định điểm đo, ví dụ: đối với ôtô bus đo các vị trí như sau: 1điểm tại chổ người lái, ngang tầm đầu lái xe, hai điểm tại giữa khoang hành khách ngangtầm ghế ngồi, hai điềm sau xe ngang tầm đầu hành khách

Một số giá trị độ ồn cho phép:

- Đối với xe có tự trọng đến 1,5 tấn: <85dB (A)

Trang 12

Đối với xe có tự trong trên 1,5 tấn: <89dB (A)

Muốn giảm độ ồn trong cần phải:

- Hạn chế tiếng ồn do các nguồn kể trên

- Giảm âm cho khoang buồng lái hay khoang hành khách bằng tấm tách âm

- Giảm rung động cho kết cấu

- Thay đổi đổ cứng của các bộ phận đàn hồi

- Tránh gây nên các tác động có ảnh hưởng bởi sự cộng hưởng âm thanh

thường do các nguyên nhân

khách quan, khi tốc độ cao thì va

chạm thường xãy ra ở phía trước

và gia tăng theo tốc độ chuyển

động

Nhiệm vụ chính của an toàn

thụ động là giúp bảo vệ sự sống

con người (ở trong và ngoài ôtô)

khi tai nạn xảy ra

Các yếu tố chính của an toàn thụ động cho ôtô:

- Đảm bảo an toàn cho bên trong xe: các biện pháp bảo vệ và hạn chế thương tích khixảy ra tai nạn đối với các thành viên trong xe là ít nhất

- Sao cho hậu quả của ôtô đối với các thành phần giam gia giao thông bên ngoài xe là ítnhất kể cả người đi bộ

1.3.1 Các tiêu chuẩn bảo vệ con người

Các tiêu chuẩn này được thông qua các hệ thống tiêu chuẩn quốc tế và các quốc gia Đaphần đều được thiết lập cho ôtô con và hiện nay cũng dần thiết lập và áp dụng cho ôtô khách

và ôtô tải

Quan niệm về bảo vệ con người khi nghiên cứu an toàn thụ động trong các hệ thống tiêuchuẩn bao gồm các công việc bảo vệ khi va chạm và sau va chạm mục đích cuối cùng củacác tiêu chuẩn bảo vệ con người khi xãy ra tai nạn là giảm thiểu tổn thất cho con người bằngcách:

- Hạn chế tối đa sự va chạm cứng với các bộ phận cứng của cơ thể gây nên gãy vỡxương

- Đảm bảo không gian cho phép để con người có khả năng duy trì sự sống

- Giảm thiểu khả năng gây thương tích cho lái xe và người trong xe bởi các cơ cấu điềukhiển, các bề mặt trong của vỏ xe và các bề mặg xung quanh con người

- Đảm bảo khả năng tháo dỡ nhanh các cụm để giảm thời gian cứu hộ trong xe

- Hạn chế tối đa xảy ra cháy nổ

Trang 13

-Hình 2-2: Xác suất va chạm theo các hướng