Tình hình nghiên cứu chế tạo xe ô tô trên thế giới
Tình hình nghiên cứu chế tạo xe ô tô trước thế kỷ XIX
Trong lịch sử phát triển của nhân loại, con người đã sử dụng trí tưởng tượng và sự khéo léo để phát minh ra nhiều công cụ nhằm giảm bớt công sức trong các công việc nặng nhọc Từ việc lấy lửa, gieo hạt giống, chăn nuôi gia súc đến chế tạo kim loại, con người đã dần dần chế ngự các dạng năng lượng như sức lực của trâu bò, gió và nước Tuy nhiên, chỉ khi máy hơi nước ra đời, con người mới thực sự có một công cụ mới, dẫn đến việc thiết lập các cơ xưởng và thành công của cuộc cách mạng công nghiệp Sự tiến bộ trong khoa học, đặc biệt là trong lĩnh vực điện lực và xe hơi, đã làm thay đổi diện mạo xã hội.
Máy móc thiết bị, đặc biệt là ô tô, không phải là sản phẩm của một ngày mà là kết quả của nhiều năm phát minh và cải tiến Lịch sử ô tô thể hiện sự tiến bộ toàn cầu với hơn 100 nghìn sáng chế đã góp phần tạo nên chiếc xe hiện đại Nhiều phát minh từ thời kỳ sơ khai đã đóng vai trò quan trọng trong việc định hình sự phát triển của ô tô ngày nay.
Chiếc xe hơi đầu tiên được phát minh và vận hành là chiếc xe kéo có động cơ, được chế tạo vào năm 1769 bởi kỹ sư người Pháp Nicolas Joseph Cugnot Đây là một cỗ xe ba bánh cồng kềnh, sử dụng động cơ hơi nước với nồi hơi lớn ở phía trước Chiếc xe được quân đội Pháp sử dụng để kéo pháo trong các chiến trường, có vận tốc đạt 5 km/h nhưng cần dừng lại sau 10 đến 15 phút để nạp nước Mặc dù mang tính cách mạng, chiếc xe vẫn gặp nhiều hạn chế về khả năng vận hành, tính ổn định và độ an toàn thấp trong quá trình hoạt động.
Oliver Evans là người đầu tiên ở Mỹ nhận bằng phát minh cho cỗ xe tự chuyển động vào năm 1789 Ông đã sáng chế một chiếc xe thùng bốn bánh nặng 19 tấn, có cánh quạt ở phía sau, cho phép nó di chuyển cả trên cạn lẫn dưới nước.
Trong khoảng 80 năm, các thí nghiệm về cỗ xe đã tiếp tục phát triển, chủ yếu với động cơ hơi nước, mặc dù một số xe điện cũng được chế tạo, nhưng chúng gặp khó khăn do phải vận chuyển bình ắc quy nặng Đến những năm 1880, con người đã có những phát kiến quan trọng, bao gồm nghiên cứu về động cơ đốt trong và phát minh bánh xe khí nén, mở ra triển vọng cho việc chế tạo ôtô hiện đại.
Tình hình nghiên cứu chế tạo xe ô tô thế kỷ XIX đến nay
Ngành công nghiệp ô tô đã trải qua một quá trình phát triển lâu dài, bắt đầu từ những phát minh quan trọng về động cơ Năm 1887, nhà bác học người Đức Nicolas đã chế tạo thành công động cơ 4 kỳ và lắp ráp chiếc ô tô đầu tiên trên thế giới, đánh dấu bước ngoặt quan trọng trong lịch sử ô tô.
Ô tô ra đời là kết quả của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật đầu tiên, thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học vĩ đại Qua thời gian, ô tô đã trải qua nhiều cải tiến về hình thức và chất lượng, từ những chiếc xe thô sơ đến những mẫu xe nhỏ gọn và sang trọng Sự phổ biến của ô tô nhờ vào tốc độ di chuyển cao, tính cơ động và nhiều tiện ích khác, đã biến nó thành phương tiện thiết yếu ở các quốc gia phát triển Đến năm 1901, toàn thế giới có 621 nhà máy sản xuất ô tô, với số lượng đáng kể ở các nước như Anh, Mỹ, Pháp, Đức và Italy.
Ngành công nghiệp ô tô chính thức ra đời vào năm 1910 khi Henry Ford thành lập tập đoàn Ford Motor, khởi đầu cho việc sản xuất ô tô hàng loạt quy mô lớn.
Vào năm 1928, Ford đã cho ra mắt phiên bản cải tiến của mẫu Model T với thùng hàng chuyên chở phía sau, đánh dấu sự ra đời của chiếc xe bán tải.
160 nghìn chiếc một doanh thu khủng khiếp mở ra một phân khúc mới của thị trường xe ô tô
Năm 1946, Dodge đã giới thiệu Power Wagon, một mẫu xe hấp dẫn chủ yếu phục vụ quân đội với khả năng chuyên chở 1 tấn hàng Đến năm 1961, Ford và Chevrolet cũng cho ra mắt sản phẩm mới với động cơ 6 xi lanh và hộp số tự động tùy chọn, có khả năng chuyên chở lên đến 5 tấn hàng.
Kể từ năm 1955, nhiều hãng xe đã cạnh tranh để nghiên cứu, chế tạo và giới thiệu ra thị trường những mẫu ô tô chất lượng cao và thiết kế đẹp, điển hình như Chevrolet Cameo Carrier, GMC Suburban, Ford và Dodge.
Vào năm 1980, Ford Ranchero ra mắt và nhanh chóng thu hút sự chú ý với doanh số bán lên tới 30 nghìn chiếc nhờ vào dung tích xăng lớn Sau đó, các mẫu xe bán tải Nhật Bản xuất hiện, khởi đầu là Nissan Datsun 1000, với động cơ 1 lít và công suất 37 mã lực, mặc dù doanh số bán của Nissan Datsun không cao.
Datsun đã ra mắt 10 chiếc xe, sau đó được nâng cấp, trong khi Toyota cũng giới thiệu dòng xe bán tải Stout tại thị trường Mỹ và đạt được một số thành công nhất định Đồng thời, Hyundai cũng đã thâm nhập vào thị trường này.
Vào năm 1986, Mỹ đã ra mắt dòng xe Excel hạng nhỏ, nhanh chóng bán được hơn 100 nghìn chiếc chỉ trong bảy tháng đầu tiên kể từ khi ra mắt.
Trong quá trình phát triển ngành ô tô, các quốc gia đều nhận thức rõ tầm quan trọng của ngành công nghiệp này và nỗ lực xây dựng nó từ sớm Ngành công nghiệp ô tô toàn cầu đã hình thành và phát triển mạnh mẽ nhờ vào sự ra đời, liên kết, hợp tác, và sát nhập của các tập đoàn ô tô lớn hoạt động trên khắp các quốc gia và châu lục.
Cấu tạo chung của ôtô
Ô tô có thể được chia làm 4 phần là: động cơ, hệ thống truyền lực, hệ thống di động và điều khiển, hệ thống điện [5]
1.1.3.1 Động cơ: Động cơ của ô tô thường là động cơ đốt trong kiểu piston, là một loại động cơ nhiệt, nó đốt cháy nhiên liệu và chuyển nhiệt năng, áp lực của khí cháy thành cơ năng làm quay trục cơ Động cơ bao gồm các bộ phận cấu thành như sau:
Hình 1.1 Cấu tạo chung của ô tô
1 Động cơ 2 Li hợp 3 Hộp số 4 Các đăng
5 Truyền lực chính 6 Bán trục 7 Bánh xe
Cơ cấu biên tay quay đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra không gian để nạp, nén và đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu Nó cũng nhận lực từ khí cháy và chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của pittông thành chuyển động quay của trục khuỷu.
Cơ cấu phân phối khí là hệ thống điều khiển đóng mở cửa hút và cửa xả, đảm bảo cung cấp đầy đủ hỗn hợp cháy hoặc không khí vào xi lanh và thải khí đã cháy ra ngoài Điều này giúp duy trì quá trình hoạt động liên tục của động cơ.
Hệ thống bôi trơn đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp dầu bôi trơn với lưu lượng và áp suất ổn định đến các bề mặt ma sát trong động cơ Mục đích của hệ thống này là giảm ma sát, làm kín các khe hở, đồng thời làm sạch và làm mát các chi tiết động cơ, từ đó nâng cao hiệu suất và tuổi thọ của động cơ.
- Hệ thống làm mát: Giữ cho nhiệt độ của động cơ ổn định ở nhiệt độ nhất định (nhiệt độ tối ưu) để động cơ hoạt động tốt
Cơ cấu phân phối khí
Hệ thống cung cấp nhiên liệu đóng vai trò quan trọng trong việc lọc sạch và cung cấp nhiên liệu với thành phần chính xác, số lượng đủ và phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ Hệ thống này bao gồm cả cung cấp nhiên liệu diesel và xăng, đảm bảo hiệu suất tối ưu cho động cơ.
Hệ thống đánh lửa của động cơ xăng bao gồm các thành phần như ắc quy, bộ tạo xung dòng điện, ống tăng áp, bộ chia điện, dây dẫn cao áp và bugi Nhiệm vụ chính của hệ thống này là chuyển đổi dòng điện có điện áp thấp thành điện áp cao đủ để tạo ra tia lửa điện ở bugi vào thời điểm cuối kỳ nén, đảm bảo quá trình đốt cháy hỗn hợp diễn ra đúng trình tự làm việc của động cơ.
Hệ thống khởi động là một phần quan trọng trong động cơ, bao gồm động cơ khởi động, bộ phận truyền động và các rơ le Hệ thống này sử dụng dòng điện từ ắc quy để quay động cơ khởi động, từ đó làm quay trục khuỷu, giúp cơ cấu biên tay quay hoàn thành các chu trình làm việc ban đầu khi khởi động.
Hệ thống truyền lực đóng vai trò quan trọng trong việc truyền momen quay từ trục khuỷu động cơ đến bánh xe chủ động, giúp bánh xe quay và tạo ra lực đẩy để xe di chuyển.
Hệ thống truyền lực của ô tô bao gồm các bộ phận chính như ly hợp, hộp số, các đăng, cầu chủ động và các bán trục chủ động Mỗi bộ phận trong hệ thống này đảm nhiệm một chức năng cụ thể, góp phần vào hiệu suất hoạt động của xe.
Ly hợp có nhiệm vụ ngắt, nối và truyền mômen từ động cơ đến hộp số, đồng thời bảo vệ các bộ phận của hệ thống truyền lực khỏi tình trạng quá tải.
Hộp số có nhiệm vụ điều chỉnh tỷ số truyền từ động cơ đến bánh xe, giúp thay đổi lực kéo và tốc độ xe phù hợp với điều kiện làm việc và lực cản của bánh xe Nhờ vào hộp số, xe có thể di chuyển tiến hoặc lùi, đồng thời giữ được trạng thái đứng yên khi động cơ vẫn hoạt động.
Truyền lực các đăng có nhiệm vụ quan trọng là truyền mômen quay từ trục thứ cấp của hộp số đến cầu chủ động của xe Nhờ vào trục các đăng, hộp số được cố định trên khung xe, trong khi cầu chủ động kết nối với khung xe qua bộ phận đàn hồi (nhíp xe), đảm bảo việc truyền mômen diễn ra êm dịu dù khoảng cách giữa hai bộ phận này thay đổi do mặt đường không bằng phẳng.
Hình 1.7 Truyền lực các đăng
Cầu chủ động của xe bao gồm truyền lực chính và bộ vi sai, trong đó truyền lực chính có nhiệm vụ nhận momen từ trục các đăng và truyền momen từ bánh răng quả dứa sang bánh răng vành chậu, giúp chuyển đổi momen từ trục dọc sang trục ngang.
Bộ vi sai phân phối mômen cho hai bán trục của bánh xe chủ động, cho phép chúng quay với vận tốc khác nhau Điều này rất quan trọng khi ô tô di chuyển trên bề mặt đường không bằng phẳng, khi xe quay vòng hoặc khi bán kính làm việc của các bánh xe chủ động không giống nhau, dẫn đến lực bám của các bánh xe cũng khác nhau.
1.1.3.3 Hệ thống di động và điều khiển:
Hệ thống di động bao gồm cầu đỡ, khung, bánh xe và cơ cấu treo, có vai trò quan trọng trong việc làm giá đỡ cho tất cả các hệ thống khác, đồng thời nâng đỡ toàn bộ trọng lượng của xe cùng với khối lượng hàng hóa hoặc hành khách mà xe đang chuyên chở.
- Hệ thống điều khiển: bao gồm cơ cấu lái và hệ thống phanh
Phân loại xe ô tô
Xe tải
Xe chở hàng hóa, hay còn gọi là xe tải, có cấu trúc tương tự như một chiếc ô tô thông thường, bao gồm hai phần chính là cabin và thùng chứa hàng Dựa vào thiết kế và chức năng của thùng chứa hàng, xe tải có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau.
2 loại là xe ben và xe thùng
Xe tải ben, hay còn gọi là xe ben, là loại xe tải có thùng xe được thiết kế chắc chắn với hệ dàn thanh thép định hình và hàn kín bằng thép tấm, tạo thành đáy thùng cùng các thành bên và đốc trước để chứa hàng Đốc sau được trang bị bản lề kết nối với hai thành bên hoặc đáy thùng, cho phép thùng xe nâng lên và hạ xuống tự động nhờ vào hệ thống thủy lực, giúp việc vận chuyển hàng hóa trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn.
Xe tải thùng (xe thùng) là loại xe tải có thiết kế thùng giống như xe ben, nhưng với độ cứng và độ dày của thép không bằng xe ben Thùng xe được cấu tạo với các thành bên có thể hàn liền hoặc lắp bản lề với đốc trước và đáy Để bảo vệ hàng hóa khỏi thời tiết, thùng xe có mui che được làm từ khung hàn cứng hoặc tháo lắp, với lớp phủ bằng thép tấm kín hoặc bạt không thấm nước Đốc sau của xe có thể được thiết kế với hai cách lắp bản lề cho các thành bên hoặc thành một tấm lắp bản lề với đáy thùng.
Cabin xe tải được thiết kế vững chắc với kết cấu từ thanh thép định hình và lá thép mỏng, nhằm giảm lực cản khí động học Cabin có kính lái trong suốt và cánh bên giúp người lái dễ dàng lên xuống, cùng với kính quan sát để tăng cường tầm nhìn Bên trong, không gian được bố trí hài hòa với ghế ngồi cho người lái và phụ xe, vô lăng, bảng táp lô và các chi tiết khác Ngoài ra, cabin được trang bị đèn chiếu sáng và gương điều khiển thuận tiện Các loại cabin xe tải hiện nay có kích thước phổ biến từ (0.6-1.2)m x (1.8-2.3)m và đều có hệ thống điều hòa không khí để đảm bảo sức khỏe cho người lái.
Hình 1.12 Xe tải thùng kín.
Xe khách
Xe khách, hay còn gọi là xe ô tô chở người và hành lý, có cấu trúc tương tự như xe ô tô thông thường Khung vỏ của xe được thiết kế để tạo không gian cho người lái và hành khách, với các loại xe đa dạng như 4 ghế, 5 ghế, 7 ghế, 9 ghế, và các loại xe lớn hơn như 24 ghế, 29 ghế, hay 45 ghế Bên cạnh đó, xe cũng được trang bị không gian hợp lý để chứa và bảo quản hành lý cho hành khách.
Xe con có thiết kế giống như ô tô thông thường, được sử dụng để chở người với kiểu dáng nhỏ gọn và khí động học cao Kích thước xe rộng từ 1,6m đến 1,8m và dài từ 4m đến 5,5m, tùy theo từng loại Số ghế ngồi được bố trí hợp lý, đảm bảo không gian thoải mái và tuân thủ các quy định toàn cầu Ghế ngồi được thiết kế êm ái, có dây thắt an toàn, trong đó ghế lái có thể điều chỉnh độ cao và vị trí để phù hợp với từng người Xe thường có 4 cửa rộng rãi, thuận tiện cho việc lên xuống, cùng với khoang cốp phía sau để chứa hành lý của hành khách.
Xe khách có cấu tạo tương tự như ôtô thông thường, với khung vỏ tạo không gian kín, rộng rãi cho người lái và hành khách Tùy thuộc vào kích cỡ, xe có thể chở từ 16 đến 45 người, với kích thước chiều rộng từ 2,0 đến 2,5m, chiều dài từ 6,5 đến 10m, và chiều cao từ 1,5 đến 2,2m, trong đó xe giường nằm hai tầng có thể cao tới 2,5m Xe thường được trang bị hai cửa lên xuống và kính trong suốt xung quanh để tạo sự thuận tiện cho việc quan sát Xe khách chạy tuyến cố định trong nội thành thường có ít ghế ngồi, trong khi xe đường dài được thiết kế ghế ngồi mềm có thể điều chỉnh góc nghiêng và có cả giường nằm một hoặc hai tầng, mang lại sự thoải mái cho hành khách trong suốt hành trình.
Hình 1.14 Cấu tạo xe khách
1.Động cơ 2.Hệ thống truyền lực 3.Thân xe 4.Hệ thống phanh, lái
5.Hệ thống treo 6.Hệ thống điện, điện tử 7.Bánh xe
Xe chuyên dùng
Xe chuyên dùng có cấu trúc tương tự như ô tô thông thường nhưng được thiết kế để thực hiện các nhiệm vụ đặc biệt, với các bộ phận công tác chuyên dụng Một số loại xe chuyên dùng phổ biến bao gồm xe chữa cháy và xe cẩu.
Xe cẩu là loại xe ô tô được trang bị cần cẩu, giúp nâng hạ các vật hoặc hàng hóa nặng, phục vụ cho việc bốc dỡ hàng hóa lên hoặc xuống các phương tiện vận chuyển Với thiết kế bánh xe chịu tải lớn và chân chống hỗ trợ, xe cẩu đảm bảo sự ổn định cho quá trình vận hành của cần cẩu.
Bộ phận chuyên dùng của cần cẩu bao gồm cần chịu lực, được cấu tạo từ dàn khung thép hoặc thép hộp nhiều đoạn có khả năng thò thụt để điều chỉnh độ dài Cần cẩu có thể quay theo hai phía trên trục dọc của xe và được nâng hạ nhờ hệ thống thủy lực hoặc tời cáp, bánh răng Trên cần cẩu còn có puli để treo cáp nâng hạ tải và tời quấn cáp; nếu là cần cẩu cáp, cần phải có tời hai trống để một trống quấn cáp phục vụ cho việc nâng hạ.
Xe chữa cháy là một loại xe chuyên dùng dùng để dập tắt các đám cháy
Xe cứu hỏa thường được trang bị bơm dẫn động từ động cơ ô tô, giúp bơm các dung dịch dập tắt đám cháy Xe có một bơm hút nước từ trụ nước cứu hỏa hoặc nguồn nước khác để nạp vào thùng xe, trong khi bơm còn lại đẩy nước từ thùng qua ống dẫn đến vòi phun với áp suất cao Hệ thống này cho phép phun nước lên cao, có thể dập tắt đám cháy ở xa và trên cao hàng chục mét, với nguồn nước được cung cấp ngay trên xe.
Tình hình sản xuất và sử dụng xe ô tô tại Việt Nam
Tình hình sản xuất, sử dụng xe ô tô tại Việt Nam từ trước đến thời kỳ đổi mới (1986)
Vào năm 1936, Citroen, một hãng xe Pháp, đã mở xưởng sản xuất đầu tiên tại Đông Dương, sau này trở thành Công ty Xe hơi Citroen và Công ty Xe hơi Sài Gòn, chủ yếu tập trung vào lắp ráp Hãng đã giới thiệu mẫu xe 2CV và tiếp theo là Citroen Dyane 6 và Mehari Xe Citroen La Dalat, sản xuất tại Việt Nam, được thiết kế dựa trên Citroen Mehari Đến năm 1950, trong chiến dịch Biên giới, Việt Nam nhận được viện trợ từ các nước xã hội chủ nghĩa, bao gồm các loại xe GAT51, GAT69, GAZ63, ZIL157, CA10 để phục vụ vận chuyển quân và hàng hóa Các xưởng quân giới cũng tham gia vào việc sản xuất, sửa chữa vũ khí và bảo trì xe cộ.
Vào năm 1954, Việt Nam chủ yếu sử dụng xe ô tô nhập khẩu từ Pháp, với các thương hiệu nổi tiếng như Renault, Peugeot và Citroen Tất cả phụ tùng đều được nhập khẩu từ Pháp, trong khi Việt Nam chỉ sản xuất được một số chi tiết đơn giản như bulông và êcu để phục vụ sửa chữa Tuy nhiên, số lượng ô tô sử dụng tại Việt Nam trong giai đoạn này rất hạn chế.
Vào năm 1958, Ban cơ khí Chính phủ được thành lập nhằm phát triển ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam, với chiến lược chuyên môn hóa sản xuất phụ tùng cho từng loại xe Ngày 2-9-1960, hai chiếc xe đầu tiên lắp ráp tại Việt Nam đã tham gia diễu hành tại quảng trường Ba Đình, nhưng sau đó không tiếp tục sản xuất do chất lượng hạn chế Đến tháng 3 năm 1973, một số xưởng quân giới được chuyển về Hà Nội để xây dựng nhà máy cơ khí, nhằm giải quyết tình trạng khan hiếm phụ tùng cho xe viện trợ Bộ công nghiệp nặng đã thành lập ba nhà máy sản xuất phụ tùng, sản xuất các chi tiết quan trọng như động cơ và hộp số Nhà máy sản xuất ô tô Gò Đầm đạt sản lượng 500 chiếc/năm, trong khi Bộ giao thông vận tải thiết lập mạng lưới sửa chữa và sản xuất phụ tùng trên toàn quốc Các bộ khác như Bộ Quốc phòng và Bộ Cơ khí luyện kim cũng xây dựng nhà máy riêng để sản xuất phụ tùng ô tô.
Nhà nước đã đề nghị Liên Xô hỗ trợ xây dựng nhà máy sản xuất động cơ D50 với quy trình hoàn chỉnh từ đúc gang thép, rèn đến gia công cơ khí chính xác Năm 1975, khi nhà máy đang trong quá trình xây dựng, miền Nam Việt Nam đã hoàn toàn được giải phóng Tuy nhiên, mối quan hệ kinh tế giữa Việt Nam và các nước xã hội chủ nghĩa sau đó không còn như trước, ảnh hưởng đến việc hoàn thiện nhà máy và duy trì hoạt động, dẫn đến việc dừng sản xuất.
Từ năm 1975, sau khi đất nước thống nhất, kế hoạch hóa dần mất tác dụng, dẫn đến việc không còn bao cấp cho các nhà máy ô tô như trước Nhu cầu về phụ tùng giảm sút, trong khi thiết bị và máy móc đã lỗi thời, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Tại miền Bắc, nhiều nhà máy xuống cấp nghiêm trọng, có nguy cơ đóng cửa, trong khi một số như cơ khí Ngô Gia Tự 3-2 phải cắt giảm công nhân và thu hẹp sản xuất Ở miền Nam, không còn nhà máy sản xuất phụ tùng ô tô, chỉ tồn tại các xưởng sửa chữa và bán phụ tùng xe ngoại nhập.
Vào năm 1976, ngành công nghiệp quốc doanh và công tư hợp doanh có khoảng 520.000 cán bộ, công nhân viên, với miền Bắc có 1.279 xí nghiệp và miền Nam 634 xí nghiệp Tuy nhiên, sau những nỗ lực phát triển kinh tế theo hướng công nghiệp hoá, nền kinh tế Việt Nam đã tăng trưởng chậm, và vào cuối giai đoạn kế hoạch 5 năm lần thứ II (1979-1980), sản xuất công nghiệp rơi vào tình trạng trì trệ Năm 1979, Hội nghị đã chỉ ra những sai lầm trong lãnh đạo kinh tế, như quản lý kế hoạch hoá tập trung bao cấp, thiếu kết hợp giữa kế hoạch và thị trường, và chậm khắc phục tình trạng trì trệ, bảo thủ trong chính sách phát triển công nghiệp, đặc biệt là trong cải tạo xã hội chủ nghĩa ở miền Nam.
Từ năm 1981 đến 1985, Đảng và Nhà nước ta đã điều chỉnh mối quan hệ giữa công nghiệp và nông nghiệp, cũng như giữa công nghiệp nặng và nhẹ, chú trọng đến các hình thức cải tạo xã hội chủ nghĩa trong ngành công nghiệp Cải tiến quản lý công nghiệp đã mở rộng quyền tự chủ cho các xí nghiệp và hợp tác xã Tuy nhiên, vẫn còn hạn chế trong việc xóa bỏ cơ chế quản lý kế hoạch hóa tập trung và bao cấp Mặc dù có một số điều chỉnh và cải tiến trong quản lý kinh tế, mô hình kinh tế và công nghiệp hóa của nước ta vẫn chưa thay đổi cơ bản Các đường lối và chính sách kinh tế đã có tác động mạnh mẽ đến sự phát triển công nghiệp trong giai đoạn này.
Tình hình sản xuất, sử dụng xe ô tô tại Việt Nam từ thời kỳ đổi mới (1986) đến nay
Từ năm 1986, Việt Nam đã thực hiện chính sách mở cửa kinh tế, thúc đẩy hợp tác với các quốc gia trên thế giới Qua đó, Đảng và Nhà nước nhận thấy những hạn chế về vốn, công nghệ và nguồn nhân lực trong ngành ô tô Điều này dẫn đến nhu cầu xây dựng chiến lược tăng cường liên doanh với các nước phát triển để lắp ráp và sản xuất nhiều loại xe ô tô, phục vụ cho công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước Để phát triển ngành công nghiệp ô tô, cần có đầu tư lớn cho máy móc, thiết bị hiện đại và đào tạo đội ngũ cán bộ có năng lực để vận hành hiệu quả hệ thống này.
Việc tự đầu tư toàn bộ trang thiết bị và công nghệ để sản xuất xe hiện nay là không khả thi Một số quốc gia như Argentina và Mexico đã vay vốn nước ngoài để tự đầu tư, nhưng họ gặp khó khăn do số vốn vay lớn và lượng xe tiêu thụ ban đầu ít, dẫn đến nợ nần và gánh nặng cho ngân sách Do đó, chúng ta đã chọn hướng phát triển kinh tế thị trường theo định hướng xã hội chủ nghĩa, hợp tác liên doanh với các quốc gia trong khu vực và trên thế giới.
Trước khi các liên doanh lắp ráp ô tô xuất hiện, thị trường Việt Nam vẫn còn 38.212 xe ô tô cũ thuộc các dòng như Gat, Lada, Zil và Volga.
Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đã thực sự hình thành và phát triển từ sau năm 1991, với sự ra đời rầm rộ của các liên doanh từ nhiều hãng xe nổi tiếng thế giới như Ford, Toyota, và Mercedes-Benz Hiện nay, Việt Nam có một số lượng đáng kể xe hơi, bao gồm 10.590 xe Zil, 9.898 xe UAZ, 3.720 xe Lada, 982 xe Gat, 2.373 xe Peugeot, 1.887 xe Ford cũ, 1.759 xe Jeep, và 1.996 xe Paz.
Việt Nam hiện có 11 liên doanh sản xuất và lắp ráp ô tô, bao gồm các thương hiệu lớn như Ford, Isuzu, Mercedes-Benz, Toyota, KIA và Mazda Tổng vốn đầu tư cho các liên doanh này lên tới 543,429 triệu đô la, với tổng sản lượng đạt 148.900 chiếc xe mỗi năm, tạo ra việc làm cho hơn 3.000 lao động.
Các liên doanh đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam, trong khi các doanh nghiệp ô tô trong nước vẫn còn khá mờ nhạt.
Sự ra đời của 11 liên doanh trong ngành ô tô tại Việt Nam chứng tỏ thị trường này có tiềm năng lớn, thu hút sự quan tâm từ các nhà đầu tư nước ngoài Điều này phản ánh chính sách đúng đắn của Đảng và Nhà nước trong việc phát triển ngành công nghiệp ô tô thông qua hợp tác quốc tế Không chỉ thu hút vốn đầu tư lớn, các liên doanh này còn mang lại công nghệ sản xuất hiện đại và phương pháp quản lý tiên tiến Kinh nghiệm từ các nước phát triển cho thấy, giai đoạn đầu của ngành công nghiệp ô tô rất cần sự hỗ trợ từ bên ngoài.
Sau nhiều năm nỗ lực nghiên cứu, ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đã ghi dấu ấn với sự ra mắt của VinFast, thương hiệu xe hơi đầu tiên của đất nước Năm 2019, VinFast đã chế tạo thành công mẫu xe Fadil, mang phong cách hiện đại và thể thao, với kích thước nhỏ gọn và trọng lượng khoảng 900kg Chiếc xe này có tính linh hoạt cao, phù hợp với các con đường phức tạp ở Việt Nam, giúp dễ dàng di chuyển vào những ngõ hẻm chật hẹp Dòng xe này hứa hẹn sẽ được ưa chuộng và trở nên phổ biến Tuy nhiên, VinFast Fadil vẫn phải đối mặt với thách thức lớn từ các mẫu xe ngoại nhập đang chiếm ưu thế trên thị trường.
Quan điểm ban đầu về xây dựng ngành công nghiệp ô tô Việt Nam, từ sản xuất phụ tùng cơ bản đến sản xuất ô tô hoàn chỉnh, là không hợp lý Thay vào đó, chúng ta nên học hỏi từ kinh nghiệm của các nước ASEAN và Châu Á, phát triển ngành công nghiệp ô tô theo hướng lắp ráp trước, sau đó từng bước nội địa hóa sản xuất phụ tùng và chế tạo từng bộ phận, tiến tới sản xuất toàn bộ chiếc xe ô tô.
Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đã trải qua một quá trình hình thành và phát triển mạnh mẽ, khẳng định những bước đi đúng đắn và vững chắc Những thành tựu đạt được cho thấy tiềm năng to lớn và triển vọng sáng lạng cho tương lai của ngành công nghiệp này tại Việt Nam.
Hiện trạng kinh tế xã hội, Nhu cầu vận chuyển hành hóa và giao thông huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình
Hiện trạng kinh tế xã hội huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình
Cao Phong là huyện có nền kinh tế phát triển nhờ vào định hướng đúng trong nông nghiệp, sự chỉ đạo chặt chẽ từ các cấp và sự cần cù của nhân dân Huyện còn có lợi thế về đất đai, phù hợp cho việc trồng cam, quýt chất lượng cao, được người tiêu dùng ưa chuộng.
Trong nhiệm kỳ, lĩnh vực nông nghiệp huyện đã có bước phát triển vượt bậc, định hướng sản xuất hàng hóa với giá trị thu nhập cao trên mỗi đơn vị diện tích Huyện tập trung chuyển đổi cơ cấu cây trồng với hai cây chủ lực là cây có múi và cây mía Năm 2014, huyện đã hoàn thành chỉ dẫn địa lý cho cam Cao Phong và khuyến khích nông dân sản xuất theo tiêu chuẩn ViệtGap Thương hiệu Cam, Mía tím Cao Phong đã được khẳng định trên thị trường trong nước Huyện cũng chú trọng cải tạo đàn trâu, bò địa phương, đảm bảo tăng trưởng gia súc, gia cầm hàng năm đạt 5% và phát triển chăn nuôi theo hướng sản xuất hàng hóa Công tác phòng chống dịch bệnh, chống rét cho gia súc, gia cầm được thực hiện hiệu quả, tiêm phòng và kiểm dịch động vật đúng kế hoạch, không có dịch bệnh lớn xảy ra.
Tổng giá trị sản xuất công nghiệp – TTCN năm 2015 đạt 122,4 tỷ đồng, cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của các doanh nghiệp, hợp tác xã và hộ cá thể trong lĩnh vực này Đặc biệt, việc thu hút đầu tư từ bên ngoài đã có những chuyển biến tích cực, với dự án xây dựng nhà máy luyện quặng đồng tại Yên Thượng.
Trong những năm qua, huyện đã nỗ lực thu hút đầu tư và phát triển các ngành nghề mạnh như khai thác khoáng sản, gia công đồ dân dụng và sản xuất đồ mộc, với giá trị sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp tăng trung bình 17% mỗi năm, góp phần vào tăng trưởng kinh tế Huyện quy hoạch 02 cụm công nghiệp, bao gồm Tây Phong và Thung Nai, trong đó cụm Tây Phong đã có quy hoạch chi tiết 1/500 với diện tích 17,3ha Tuy nhiên, do gần khu công nghiệp thành phố Hòa Bình, các cụm công nghiệp của huyện vẫn chưa thu hút được nhiều chương trình đầu tư.
Hoạt động thương mại và dịch vụ đã có những chuyển biến tích cực, đáp ứng kịp thời nhu cầu tiêu dùng của người dân Các hình thức thương mại chủ yếu bao gồm buôn bán hàng hóa phục vụ tiêu dùng, sản xuất nông nghiệp, kinh doanh nhà nghỉ, dịch vụ ăn uống, xây dựng, cùng với dịch vụ vận tải hàng hóa và hành khách Năm 2015, tổng mức bán lẻ hàng hóa và dịch vụ đạt 385 tỷ đồng.
Hoạt động thương mại và dịch vụ đang được mở rộng, cung cấp đầy đủ hàng hóa phục vụ nhu cầu tiêu dùng của người dân Tổng mức lưu chuyển hàng hóa bán lẻ và doanh thu dịch vụ hàng năm tăng 25%, nhờ vào công tác quản lý thị trường hiệu quả và bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng Huyện hiện có 03 chợ đạt chuẩn nông thôn mới, hoạt động hiệu quả, đáp ứng nhu cầu hàng hóa cho người dân Các ngành dịch vụ như cung ứng vật tư nông nghiệp, giống cây trồng và thuốc bảo vệ thực vật phát triển mạnh, hỗ trợ nhu cầu sản xuất nông nghiệp của cộng đồng.
Hoạt động du lịch đang được đầu tư mạnh mẽ với việc xây dựng các cơ sở hạ tầng như chùa Quoèn Ang, Đền Thượng Bồng Lai và Quần thể hang động Núi Đầu Rồng, chùa Khánh Những điểm du lịch này tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển du lịch tại Mường Giang Mỗ (xã Bình Thanh) và đền Thác Bờ (xã Thung Nai) Doanh thu từ du lịch tăng nhanh, đóng góp đáng kể vào ngân sách huyện, với khoảng 133 nghìn lượt khách đến tham quan mỗi năm, trong đó có 26 nghìn lượt khách quốc tế và 130 nghìn lượt khách nội địa.
Cao Phong đang phát triển kinh tế mạnh mẽ để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng và lưu thông hàng hóa ngày càng tăng Việc vận chuyển hàng hóa, đặc biệt là vật liệu xây dựng bằng ô tô tải, như xe Thaco FD650, là rất cần thiết để phục vụ cuộc sống và thúc đẩy xây dựng kinh tế xã hội của huyện.
1.4.1.2 Về thực trạng xã hội
Dân số trung bình toàn huyện năm 2015 là 40.930 người/9.875 hộ, mật độ dân số bình quân 1.603 người/km2 Tổng thu nhập bình quân đầu người năm
Tỷ lệ hộ nghèo đã giảm trung bình 2,75% mỗi năm, trong khi tỷ lệ tăng dân số tự nhiên duy trì ở mức 1,1% Đến nay, 40% lực lượng lao động được đào tạo, và hàng năm có hơn 1.300 việc làm mới được tạo ra Trong số 13 xã, có 6 xã đạt tiêu chí chuẩn quốc gia về y tế với 5 bác sĩ trên 10.000 dân Ngoài ra, 20 trong số 43 trường học đã đạt chuẩn quốc gia.
Hiện trạng giao thông và nhu cầu vận chuyển hàng hóa của huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình
Trong chuyến thực tế tại huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình, nhờ sự hỗ trợ của Phòng Tài Nguyên và Môi Trường, chúng tôi đã thu thập được thông tin quan trọng về hạ tầng giao thông Hiện tại, huyện có 2 tuyến quốc lộ, 1 tuyến tỉnh lộ cùng với các đường liên huyện từ huyện Kỳ Sơn, cũng như các tuyến đường trục của 12 xã và 1 thị trấn.
Quốc lộ 6 dài 13,68 km là tuyến đường giao thương chính của huyện, kết nối với thành phố Hòa Bình và tỉnh Sơn La Quốc lộ 12B, bắt đầu từ quốc lộ 6, chạy qua xã Thu Phong đến huyện Kim Bôi, có mặt đường rải nhựa rộng 7,5 m, đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế của huyện Đoạn đường cong từ Dốc Cun đến huyện Kim Bôi có độ dốc lớn nhất và bán kính quay vòng đặc trưng.
Hình 1.17 Bản đồ vệ tinh huyện Cao Phong
Hình 1.18 Bản đồ huyện Cao Phong
Tỉnh lộ 435 và 435B, bắt đầu từ quốc lộ 6, chạy qua Bình Thanh và Thung Nai, với mặt đường rộng từ 3,5-4,5 m, đóng vai trò quan trọng trong phát triển du lịch của huyện Hòa Bình Toàn huyện có khoảng 46 km đường liên xã, hầu hết đã được dải nhựa hoặc bê tông hóa, bao gồm 4,55 km bê tông nhựa, 42,2 km nhựa và 272,67 km bê tông xi măng Đặc biệt, đoạn đường từ Thị trấn Cao Phong đến xã Thung Nai có độ dốc lớn nhất và bán kính quay vòng nhỏ nhất.
Trong thời gian qua, nhờ sự quan tâm và chỉ đạo của Trung Ương và tỉnh Hòa Bình, huyện Cao Phong đã đầu tư, nâng cấp hệ thống giao thông nông thôn, góp phần quan trọng vào sự phát triển kinh tế, văn hóa và xã hội Trong vòng 5 năm, huyện đã bê tông hóa 56 km đường giao thông thôn, xóm, nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân.
Giao thông nông thôn tại huyện Cao Phong được chú trọng, nhưng do địa hình miền núi và sự phát triển lâu dài của các làng bản, nhiều cung đường chưa đạt tiêu chuẩn kỹ thuật về tầm nhìn và bán kính cong Nhiều đoạn đường quanh co và có độ dốc lớn, điều này đặc biệt cần lưu ý khi sử dụng xe ô tô, nhất là xe tải chở hàng trong điều kiện thời tiết xấu Khảo sát thực địa cho thấy độ dốc dọc lớn nhất của các cung đường giao thông trong huyện dao động từ 5 đến 7 độ.
Cụ thể độ dốc dọc của mặt đường tại xóm Cun, xã Thu Phong như hình:
Hình 1.19 Đặc trưng hiện trạng đường tại xóm Cun, xã Thu Phong, huyện Cao Phong Km88+600 Độ dốc của mặt đường tại xóm Rú 6, xã Xuân Phong như hình :
Tại xóm Rú 6 km 2 +315, xã Xuân Phong, huyện Cao Phong, hiện trạng đường thể hiện rõ đặc trưng của khu vực Độ dốc mặt đường tại xóm Quáng Ngoài, xã Đông Phong cũng được ghi nhận với những đặc điểm nổi bật.
Hình 1.21 Đặc trưng hiện trạng đường bê tông xi măng tại xóm Quáng Ngoài, xã Đông Phong , huyện Cao Phong
STT Địa diểm đường có dốc Chiều dài
3 Xóm Quáng Ngoài, xã Đông Phong , huyện
Bảng 1.1 Số liệu các đoạn đường có độ dốc đặc trưng thuộc huyện Cao Phong
Huyện Cao Phong nổi bật với những cung đường có độ cong gấp, đặc biệt là đoạn cong tại xã Cao Phong với bán kính chỉ 10m, nằm trong khoảng từ 10-12m.
1.4.2.2 Nhu cầu vận chuyển hàng hóa bằng xe tải ở Huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình
Huyện Cao Phong hiện có khoảng 45 nghìn dân với thu nhập bình quân đạt 37,7 triệu đồng/người/năm Sự phát triển kinh tế cùng với chủ trương xây dựng nông thôn mới đã nâng cao mức sống của người dân, dẫn đến sự gia tăng các công trình xây dựng nhà ở, phát triển trang trại, nhà xưởng và dịch vụ công cộng Để đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa ngày càng tăng trong cuộc sống và sản xuất, việc vận chuyển hàng hóa bằng ô tô tại huyện Cao Phong, Hòa Bình đang ngày càng phát triển.
Hàng hóa tại huyệnCao Phong thường dùng xe tải để chuyển chở gồm các loại sau:
Cây mía là một trong những cây trồng hàng hóa chủ lực tại huyện Cao Phong, đóng góp đáng kể vào tổng giá trị nông sản của địa phương Diện tích trồng mía tại huyện ổn định ở mức khoảng 2.500 ha Nhờ vào các biện pháp thâm canh và áp dụng kỹ thuật canh tác tiên tiến, huyện phấn đấu nâng cao giá trị sản xuất cây mía lên 150 triệu đồng trên mỗi hecta.
Huyện Cao Phong đang nỗ lực mở rộng diện tích trồng cây ăn quả lên khoảng 3.000 ha, với cây Cam là cây chủ lực tạo ra sản phẩm hàng hóa chính Để nâng cao năng suất và chất lượng, cần tiếp tục đầu tư vào công nghệ khoa học kỹ thuật tiên tiến Đồng thời, huyện cũng sẽ xây dựng chương trình quảng bá thương hiệu và kết nối với thị trường thông qua các kênh phân phối như siêu thị và chợ nông sản trên toàn quốc.
STT Vật liệu Trọng lượng Đơn vị
Bảng 1.2 Trọng lượng riêng của các loại hàng hóa thông dụng
Tình hình sử dụng xe vận tải của huyện Cao Phong
Huyện Cao Phong đang phát triển nhanh chóng với nhu cầu vận chuyển hàng hóa bằng đường bộ ngày càng tăng Hiện nay, trên địa bàn huyện có nhiều dòng xe tải như THACO, TMT TATA, JAC, Hino, Howo và hàng năm có khoảng 1500-2000 xe tải mới được đăng ký lưu hành, vận chuyển khoảng 796 triệu tấn hàng hóa và 15,6 tỷ tấn.km Để đáp ứng nhu cầu này, việc sản xuất, nhập khẩu xe và nâng cao năng lực nhân lực trong bảo dưỡng, sửa chữa xe ngày càng được chú trọng Số lượng xe tải, đặc biệt là xe tải hạng nhẹ phù hợp với địa hình nông thôn, đã tăng nhanh chóng, với tổng số xe tải trong huyện đạt hơn 120 chiếc vào năm 2020.
Thaco là hãng xe tải tiềm năng, ngày càng chiếm ưu thế trên thị trường nhờ vào việc sản xuất đa dạng các loại xe tải, bao gồm cả xe tải nhẹ và hạng trung phù hợp với điều kiện nông thôn Với doanh số bán hàng đạt từ 20.000 đến 25.000 chiếc trong những năm gần đây, xe tải Thaco, đặc biệt là mẫu Forland FD650, trở thành lựa chọn cần thiết cho nhu cầu vận chuyển Dựa trên tình hình giao thông huyện Cao Phong, cùng với mức sống và nhu cầu vận chuyển hàng hóa, xe tải Thaco Forland FD650 được xem là phương tiện vận chuyển hiệu quả cho khu vực này.
Hình 1.22 Xe Thaco Forland FD650
Thông số kỹ thuật của xe THACO FORLAND FD650
VÀ TRANG THIẾT BỊ THACO FD650-4WD.E4
Diesel, 4 kỳ, 4 xilanh thẳng hàng, turbo tăng áp, làm mát khí nạp, phun nhiên liệu điều khiển điện tử
Dung tích xi lanh cc 3760 Đường kính x Hành trình piston mm 102 x 115
Công suất cực đại/Tốc độ quay Ps/rpm 129/3000
Môment xoắn cực đại/Tốc độ quay N.m/rpm 365/1600~2400
Ly hợp 01 đĩa, ma sát khô, dẫn động thủy lực, trợ lực khí nén
Kiểu hộp số Cơ khí, số sàn, 5 số tiến, 1 số lùi
Hộp phân phối ip1 = 1,05; ip2 = 2,08
Tỷ số truyền lực chính 6.33
Kiểu hệ thống lái Trục vít ê cu bi, trợ lực thủy lực
Hệ thống phanh chính Phanh khí nén, 2 dòng, cơ cấu loại tang trống, phanh tay lóc kê
Trước Phụ thuộc, nhíp lá, giảm chấn thủy lực
Sau Phụ thuộc, nhíp lá
Thông số lốp Trước/sau 9.00-20 x`
Chiều dài cơ sở mm 3300
Khoảng sáng gầm xe mm 280
Trọng lượng không tải kg 5305
Trọng lượng toàn bộ kg 12000
Bán kính vòng quay nhỏ nhất m 6.8
Tốc độ tối đa Km/h 80
Dung tích thùng nhiên liệu lít 150 Đường kính x Hành trình ty ben 160 x 620
Xe THACO FORLAND FD650 rất thông dụng và có những ưu điểm chính như sau:
Xe có kích thước nhỏ gọn và tính việt giã cao, rất cơ động, phù hợp cho các tuyến đường giao thông nông thôn miền núi Với chiều cao mặt sàn thùng xe thấp, việc lên xuống hàng trong quá trình vận chuyển trở nên dễ dàng hơn.
Xe có giá thành hợp lý, dễ sử dụng và bảo trì, với chi phí sửa chữa và phụ tùng thay thế thấp, phổ biến Điều này giúp hộ gia đình và các tổ sản xuất nhỏ dễ dàng đầu tư vào việc mua sắm xe.
- Chi phí nhiên liệu của xe ít
- Góp phần cho giá thành vận chuyển thấp, nhanh thu hồi vốn và hiệu quả kinh tế, hiệu quả sử dụng xe cao
Xe tải Thaco Forland FD650 có hình dáng và thông số kết cấu đặc trưng Để xác định tải trọng tối đa khi chở hàng theo quy định của Luật giao thông, chúng tôi đã lựa chọn trọng lượng riêng của cây gỗ keo rừng trồng, loại hàng hóa có trọng lượng riêng nhỏ nhất trong danh sách hàng cồng kềnh, làm số liệu tính toán cho đề tài.
Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
Hiện nay, gần 85% dân số Việt Nam sống và làm việc tại nông thôn, trong đó tỉnh Hòa Bình và huyện Cao Phong đang phát triển kinh tế mạnh mẽ Nhu cầu vận chuyển hàng hóa của doanh nghiệp và người dân ngày càng cao, nhờ vào sự đầu tư của Đảng và chính phủ vào hệ thống giao thông nông thôn Huyện Cao Phong có khoảng 300 km đường nhựa, 450-500 km đường bê tông và hơn 400 km đường đất, đáp ứng nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hóa Để đáp ứng nhu cầu vận chuyển tại Cao Phong và các khu vực tương tự, việc sử dụng xe ô tô là phương thức vận tải hiệu quả nhất Trong vận tải hàng hóa đường bộ, việc lựa chọn loại xe phù hợp với địa hình và nắm vững kỹ năng sử dụng xe là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình vận chuyển.
Xe Thaco Forland FD650 nổi bật với thiết kế nhỏ gọn, công suất hợp lý và giá thành phải chăng, phù hợp cho việc vận chuyển hàng hóa nhẹ tại vùng nông thôn Để đảm bảo an toàn và hiệu quả khi sử dụng xe tại huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình, người lái cần nắm vững thông số kỹ thuật, nguyên lý hoạt động và kỹ thuật sử dụng xe, đặc biệt là về công suất, lực kéo và tính ổn định khi di chuyển trên đường vòng hoặc vượt dốc Khóa luận này sẽ nghiên cứu ảnh hưởng của các lực cản đến khả năng ổn định của xe tải Thaco Forland FD650, góp phần nâng cao kiến thức cho việc đào tạo lái xe hiện nay.
Mục tiêu, nội dung, đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu
Khóa luận này nhằm nghiên cứu các lực cản, cân bằng lực kéo và khả năng ổn định, chuyển động an toàn của xe ô tô Thaco Forland FD650 trên mạng lưới giao thông huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình, cùng với các khu vực có địa hình tương tự Từ đó, bài nghiên cứu sẽ rút ra kết luận để khuyến cáo và tư vấn cho khách hàng về việc sử dụng xe một cách hợp lý, an toàn và hiệu quả nhất.
Hoàn thiện chương trình khóa học giúp sinh viên củng cố kiến thức và kỹ năng nghiên cứu, giải quyết vấn đề thực tiễn trong ngành và xã hội Điều này không chỉ nâng cao năng lực nghiên cứu cá nhân mà còn tích lũy kiến thức cần thiết trước khi ra trường.
Đối tượng nghiên cứu
Xe ‘Thaco Forland FD650” của Công ty cổ phần ô tô Trường Hải được lắp ráp ở Việt Nam.
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp khảo sát điều tra thực tế: điều tra khảo sát xe ô tô Thaco Forland FD650 và điều kiện giao thông của huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình
- Phương pháp thu thập, tổng hợp, kết thừa và phân tích tài liệu, số liệu
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết trong lĩnh vực cơ khí động lực và ô tô bao gồm việc vận dụng kiến thức từ các môn học như cơ học lý thuyết, kết cấu ô tô máy kéo, và lý thuyết ô tô máy kéo Việc áp dụng các kiến thức này giúp hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động và thiết kế của các hệ thống cơ khí trong ô tô và máy kéo.
Nội dung nghiên cứu
Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Chương 2:Xác định lực cản tác dụng lên xe
Chương 3: Xác định khả năng ổn định của xe tại các trạng thái nguy hiểm Chương 4: Các giải pháp nâng cao khả năng ổn định cho xe
Kết luận và kiến nghị
Khóa luận tập trung vào việc nghiên cứu các lực cản và cân bằng lực kéo, đồng thời tính toán độ ổn định và an toàn cho xe trong quá trình vận chuyển, đặc biệt tại những vị trí địa hình giao thông nguy hiểm.
CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH CÁC LỰC CẢN TÁC DỤNG LÊN XE THACO FORLAND FD650
Xác định lực cản chuyển động của xe THACO FORLAND FD650
Xác định lực cản lăn
Khi ô tô di chuyển, lực cản lăn 𝐹 𝑓1 tác động lên bánh xe trước và 𝐹 𝑓2 lên bánh xe sau, cả hai đều hướng song song với mặt đường và ngược chiều chuyển động Lực cản lăn xuất hiện tại vùng tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường, do biến dạng của lốp, việc tạo ra vết bánh xe trên mặt đường và sự tiếp xúc giữa lốp và mặt đường Do đó, lực cản lăn bao gồm cả ngoại lực và nội ma sát trong lốp, được xác định theo công thức như trong hình 2.1.
Tron đó: 𝐹 𝑓 -lực cản lăn của ô tô
Các lực cản lăn 𝐹 𝑓1 và 𝐹 𝑓2 ở bánh xe trước và sau có giá trị như sau
Hệ số cản lăn ở bánh xe trước và bánh xe sau được ký hiệu lần lượt là ƒ1 và ƒ2 Nếu giả định rằng hai hệ số này bằng nhau, ta có thể viết ƒ1 = ƒ2 = ƒ.
𝐹 𝑓 =( Z1+Z2) ƒ= ƒGcosα (2.3) Ở đây α -Góc dốc dọc của mặt đường ƒ- Hệ số cản lăn
Hệ số cản lăn ƒ được xác định như sau:
Khi ô tô di chuyển, tốc độ cao làm tăng hệ số cản lăn Để đơn giản hóa tính toán, người ta giả định rằng hệ số cản lăn ƒ không thay đổi khi xe chạy với vận tốc từ 60-80 km/h, và xác định hệ số này dựa trên các loại mặt đường cụ thể.
Loại đường Hệ số cản lăn tương ứng với
V≤80km/h Đường nhựa tốt 0,015 ÷ 0,018 Đường nhựa bê tông 0,012 ÷0,015 Đường rải đá 0,023 ÷ 0,030 Đường đất khô 0,025 ÷ 0,035 Đường đất sau khi mưa 0,050 ÷ 0,150 Đường cát 0,100 ÷ 0,300
Bảng 2.1 Bảng hệ số cản lăn tương ứng với V≤80km/h
Huyện Cao Phong có ba loại đường giao thông chính: đường nhựa từ Quốc lộ 6 đi qua xã Thu Phong, đường nhựa bê tông liên xã và liên thôn tại xã Xuân Phong, cùng với đường đất khô ở các khu vực như xã Đông Phong.
Thay các trị số của ƒ, G, α vào công thức (2.3) ta có 3 trường hợp:
Khi tính toán cho đường nhựa, sử dụng hệ số cản lăn ƒ=0.018, với độ dốc tối đa của đoạn đường là 7° và trọng lượng toàn bộ của xe Thaco FD650 là 12000kg.
Trường hợp 2: Đối với đường nhựa bê tông, chọn hệ số cản lăn ƒ=0.015, độ dốc lớn nhất của đoạn đường là 5° và trọng lượng toàn bộ của xe Thaco
FD650 là 12000kg, ta có:
Khi xe Thaco FD650 có trọng lượng 12000kg di chuyển trên đường đất khô với hệ số cản lăn ƒ=0.025 và độ dốc lớn nhất 2°, cần lưu ý đến các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành.
Xác định lực cản khi xe lên dốc
Khi ô tô di chuyển trên đường dốc, trọng lượng G của xe được phân tích thành hai thành phần: Gcosα vuông góc với mặt đường và Gsinα song song với mặt đường Thành phần Gcosα tạo ra phản lực thẳng góc từ mặt đường lên bánh xe Z1 và Z2 Trong khi đó, Gsinα cản trở sự chuyển động của ô tô khi lên dốc, được gọi là lực cản lên dốc, ký hiệu là 𝐹 𝑖 (có dấu + khi xe lên dốc và dấu - khi xe xuống dốc) Giá trị của lực 𝐹 𝑖 được xác định theo một biểu thức cụ thể.
Mức độ dốc của mặt đường được thể hiện bằng góc α hoặc qua độ dốc i Độ dốc của mặt đường được xác định như hình:
Hình 2.2.Sơ đồ xác định độ dốc dọc của mặt đường
L- Chiều dài tại điểm đường dốc
H- Chiều cao tại đỉnh chân dốc tới điểm cao nhất
Vậy độ dốc được xác định theo biểu thức:
Việc thay thế các trị xác định từ thực địa tương ứng với các dốc trên các đường dốc đặc trưng của huyện Cao Phong vào biểu thức (2.5) sẽ cho phép xác định giá trị độ dốc dọc cụ thể.
Tại dốc Xóm Cun, xã Thu Phong , huyện Cao Phong Km88+600
Tại dốc Xóm Rú 6, xã Xuân Phong km 2 +315, huyện Cao Phong
Tại dốc Xóm Quáng Ngoài, xã Đông Phong, huyện Cao Phong
Như vậy chúng ta xác định được tại dốc Xóm Cun, xã Thu Phong , huyện Cao Phong Km88+600 có độ dốc dọc mặt đường lớn nhất là 7°
Thay thế các giá trị của G và α vào biểu thức (2.4), ta tính được lực cản tương ứng với các độ dốc 7 độ, 5 độ và 2 độ tại các địa danh của huyện Cao Phong.
Tại dốc Xóm Cun, xã Thu Phong , huyện Cao Phong Km88+600:
𝐹 𝑖1 = G.sinα = 12000.10.sin7 = 14624,3 (N) Tại dốc Xóm Rú 6, xã Xuân Phong km 2 +315, huyện Cao Phong:
𝐹 𝑖2 = G.sinα = 12000.10.sin5 = 10458,6 (N) Tại dốc Xóm Quáng Ngoài, xã Đông Phong, huyện Cao Phong:
Xác định lực của không khí
Khi ô tô di chuyển, áp suất không khí trên bề mặt của nó thay đổi, tạo ra các dòng xoáy ở phía sau và gây ra ma sát giữa không khí và bề mặt ô tô Điều này dẫn đến sự phát sinh lực cản không khí 𝐹 𝜔, được đặt tại tâm của diện tích cản chính diện của ô tô, cách mặt đường một khoảng cao ℎ 𝜔.
Qua thực nghiệm đã chứng tỏ rằng lực cản không khí của ô tôcó thể xác định bằng biểu thức:
K: hệ số cản không khí, nó phụ thuộc vào dạng ô tô và chất lượng bề mặt của nó, phụ thuộc vào bề mặt không khí (Ns 2 /m 4 ) K xác định bằng thực nghiệm có được các trị số trong bảng 1.5 trang 29 giáo trình lý thuyết ô tô máy kéo Đối với ô tô tải chọn K = 0.65(KG.s 2 /m 2 )
𝐹- Diện tích cản chính diện của ô tô
𝑣 0 -Vận tốc tương đối giữa ô tô với không khí m/s 2 Tốc độ chuyển động tương đối 𝑣 0 của ô tô sẽ bằng:
Dấu (+) khi tốc độ của ô tô và tốc độ của gió ngược chiều, dấu(-) khi cùng chiều
Việc xác định diện tích cản chính diện một cách tương đối chính xác như sau
Từ các loại hàng thông dụng mà xe hay chuyên chở tại huyện Cao Phong chúng tôi xác định được thể tích của khối hàng là:
X- Tỉ trọng hàng hoá (tấn/𝑚 3 )
Ta có bảng thông số của hàng hóa chuyên chở:
Khối lượng hàng hóa: M(tấn)
Tỉ trọng hàng hóa: X(tấn/𝒎 𝟑 )
Gỗ keo (gk) 6,5 0,9 Đất đồi (đđ) 6,5 1,2
Bảng 2.2 Thông số của hàng hóa chuyên chở
Thay các trị số khối lượng riêng của từng loại hàng hóa vào biểu thức (2.8) từ bảng thông số ta có:
Từ các giá trị V tính được trên đây chúng ta xác định được chiều cao của khối hàng theo diện tích đáy thùng xe là:
Để tính chiều cao H của khối hàng, chúng ta cần thay thế các trị số thể tích V tương ứng với các loại hàng hóa vào biểu thức (2.9), trong đó chiều dài thùng xe là a và chiều rộng thùng xe là b.
Hàng hóa là gỗ keo: 𝐻 𝑔𝑘 = 𝑉 𝑔ỗ
3,8.2,1= 0,9 (m) Hàng hóa là đất đồi: 𝐻 đđ = 𝑉 𝑎.𝑏 đđ = 3,8.2,1 5,4 = 0,67 (m)
Hàng hóa là gạch đặc: 𝐻 𝑔𝑥𝑑 = 𝑉 𝑔𝑥𝑑
Để xác định lực cản không khí lớn nhất của ô tô, trước tiên cần tính chiều cao của khối hàng, bao gồm chiều cao từ mặt đất đến sàn thùng xe cộng với chiều cao của hàng hóa xếp trên thùng Chiều cao hàng hóa càng lớn thì chiều cao chắn gió và lực cản không khí cũng tăng theo Tuy nhiên, với các loại hàng cồng kềnh như gỗ keo, chiều cao khối lượng gỗ khi xe chở đầy tải vẫn thấp hơn nóc cabin xe Do đó, diện tích chắn gió chính diện của xe ô tô THACO FORLAND FD650 sẽ được tính theo công thức phù hợp.
𝐹 = 𝐵 𝐻 (2.10) Trong đó: - Chiều rộng cơ sở của ô tô B= 2,31 m
- Chiều cao của xe có tải H= 2,5 m
Dựa trên lý luận và số liệu tính toán đã đề cập, chúng ta thay thế các trị số B, H vào biểu thức (2.10) để xác định diện tích chắn gió của xe khi chở đầy tải với loại hàng cồng kềnh nhất, cụ thể là gỗ keo Số liệu này sẽ được sử dụng cho các tính toán trong các nội dung tiếp theo.
𝐹 𝑔𝑘 = 𝐵 𝐻 = 2,31.2,5= 5,78 (𝑚 2 ) Sau khi tính được 𝐹 chúng tôi đi xác định vận tốc tương đối giữa ô tô với không khí𝑣 𝑜
Tại huyện Cao Phong, tốc độ gió hàng năm thường dao động từ cấp 3 đến cấp 10 Trong đó, gió từ cấp 3 đến cấp 7 cho phép các loại xe tải hoạt động bình thường.
Cấp gió Tốc độ gió (m/s)
Bảng 2.3 Thông số cấp gió và tốc độ gió
Khi xe di chuyển với tốc độ 60 km/h (17,1 m/s) và gặp gió ngược chiều, vận tốc tương đối giữa ô tô và không khí sẽ thay đổi tùy thuộc vào cấp gió Cụ thể, đối với cấp gió 7, các thông số vận tốc sẽ được xác định rõ ràng.
Vậy 𝐹 𝜔1 = 𝐾 𝐹 𝑣 𝑜 2 = 0,65 5,78.31 2 = 3610,5 (N) Đối với cấp gió 5 ta có:
𝐹 = 𝐾 𝐹 𝑣 2 = 0,65.5,78.25,1 2 Đối với cấp gió 3, ta có:
Xác định lực quán tính
Khi ô tô chuyển động không ổn định sẽ xuất hiện lực quán tính Lực quán tính 𝐹 𝑗 gồm các thành phần sau:
- Lực quán tính do gia tốc các khối lượng chuyển động tịnh tiến của ô tô máy kéo, ký hiệu 𝐹 𝑗
- Lực quán tính do gia tốc các khối lượng chuyển động quay của ô tô ký hiệu𝐹 𝑗 ’’.
Như vậy lực quán tính 𝐹 𝑗 tác dụng lên ô tô khi chuyển động sẽ là:
Lực quán tính tịnh tiến được xác định theo biểu thức sau:
G- Trọng lương toàn bộ của ô tô j = dv dt gia tốc tịnh tiến của ô tô Để xác định được gia tốc quán tính do gia tốc các khối lượng chuyển động của ô tô gây nên cần xét đến momen xoắn truyền đến bánh xe chủ động khi chuyển động ổn định
Ta có lực quán tính do gia tốc các khối lượng chuyển động quay của ô tô
𝐽 𝑛 – Mômen quán tính của các chi tiết quay thứ n nào đó của hệ thống truyền lực đối với trục quay của chính nó
𝐽 𝑏 – Mômen quán tính của một bánh xe chủ động đối với trục quay của chính nó
𝐼 𝑛 – Tỷ số truyền tính từ chi tiết thứ n nào đó của hệ thống truyền lực tới bánh xe chủ động
𝜂 𝑛 – Hiệu suất tính từ chi tiết quay thứ n nào đó của hệ thống truyền lực tới bánh xe chủ động
Mômen quán tính của khối lượng chuyển động quay của động cơ được quy dẫn về trục khuỷu, bao gồm cả khối lượng chuyển động quay của phần chủ động ly hợp.
𝜀 𝑒 = 𝑑𝜔 𝑑𝑡 𝑒 – Gia tốc góc của khối lượng chuyển động quay của động cơ
𝑖 𝑡 – Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực
𝜂 – Hiệu suất của hệ thống truyền lực
𝑏 2) 𝑑𝑣 𝑑𝑡 (2.16) Thay (2.12) và (2.16) vào (2.11) ta được:
𝑏 2 ) 𝑔] 𝐺 𝑔 𝑗 (2.17) Ở đây bỏ qua đại lượng 𝛴𝐽 𝑛 𝑖 𝑛 2 𝑟 𝜂 𝑛
𝑏 2 vì khối lượng của chúng nhỏ hơn nhiều so với khối lượng bánh đà và khối lượng các bánh xe, ta đặt:
Với 𝛿 𝑖 là hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển động quay
Ta có thể tính 𝛿 𝑖 gần đúng như sau:
Trong các công thức trên:
𝑖 ℎ - Tỷ số truyển của hộp số
𝑖 𝑜 -Tỷ số truyền của truyền lực chính
Trong quá trình tính toán lực quán tính của xe ô tô, để đạt được kết quả tương đối chính xác, các hệ số 𝛿 1 và 𝛿 2 thường được sử dụng với giá trị gần đúng.
Ta có tỷ số truyền thẳng là𝑖 ℎ =1 vậy : 𝛿 𝑖 = 1,05 + 0,05𝑖 ℎ 2 = 1,05 + 0,05 1,000 2 ≈ 1,1
Thời gian xe chuyển động nhanh dần đều đến tốc độ lớn nhất của xe là t s, từ đó ta có gia tốc trung bình𝑗= dv dt = 60000
3600.20=0,83 Thay các hệ số δi, G, g, j vào (2.19) ta được lực quán tính tương ứng với tải xe chở tải đầy, xe chở 75% tải và xe chở 50 % tải như sau:
+ Khi xe chở tải đầy (100%):
Xác định lực cản ở móc kéo
Khi ô tô máy kéo có kéo mooc thì lực cản ở móc kéo theo phương nằm ngang 𝐹 𝑚 được xác định như sau:
Q -Trọng lượng toàn bộ của một móc n -Số lượng móc kéo theo sau ô tô
𝜓 -Hệ số cản tổng cộng của đường (𝜓 = 𝑓 + 𝑖)
Vì chúng tôi đang nghiên cứu ô tô không kéo móc nên lực kéo móc bằng không (𝐹 𝑚 = 0).