Tính toán thiết kế ô tô khách 15 chỗ dựa trên ô tô TOYOTA HIACE

Qua đó củng cố kiến thức đã học và hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này Đề tài này còn là tư liệu để tham khảo cho việc tính toán thiết kế và cải tạo lại nhiều loại ô tô khách hiện nay nh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ô TÔ KHÁCH 15 CHÔC NGỒI DỰA TRÊN Ô TÔ KHÁCH TOYOTA - HIACE

Sinh viên thực hiện: TRÂN MINH PHAN

Đà Nẵng – Năm 2019

xe khách 16 chỗ thành xe khách 15 chỗ mà tuân thủ theo các thông tư cũng như quy định

về cải tạo xe của chính phủ ban hành và theo các yêu cầu vận hành cũng như phục vụ các công việc sau này của chúng

Tất cả nội dung của đồ án, toàn bộ bao gồm có 4 chương với nội dung của mỗi chương khác nhau nhưng giữa chúng có sự liên kết chặt chẽ và bổ sung cho nhau để tạo thành một bản tổng thể hoàn chỉnh Dưới đây là phần tóm tắt nội dung của từng chương và được trình bày theo trình tự như sau:

• Chương 1: Tổng quan

• Chương 2: Tính toán và thiết kế

• Chương 3: Tính toán và kiểm nghiệm lại xe khách sau thiết kế

• Chương 4: Quy trình bảo dưỡng và sửa chữa

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯƠNG ĐÂỊ HỌC BÁCH KHOA Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Trần Minh Phan Số thẻ sinh viên: 103140102 Lớp: 14C4B Khoa: Cơ khí giao thông Ngành: Kỹ thuật cơ khí

1 Tên đề tài đồ án:

Tính toán thiết kế ô tô khách 15 chỗ ngồi dựa trên ô tô khách TOYOTA-HIACE

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

Thông số xe ô tô khách 16 chỗ ngôi TOYOTA-HIACE

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

• LỜI NÓI ĐẦU

• Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Xu hướng phát triển ô tô khách

1.2 Quy định về thiết kế cải tạo xe ô tô

1.3 Giới thiệu tổng thể về xe TOYOTA-HIACE

1.4 Giới thiệu chung về ô tô khách sau thiết kế

• Chương 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

2.1 Phương án thiết kế và cải tạo

2.2 Tính toán thiết kế khoang hành khách

2.3 Định khối lượng khung vỏ, trọng lượng ghế, trọng lượng hành khách,hành lý 2.4 Các bước thi công công nghệ

• Chương 3 TÍNH TOÁN VÀ KIỂM NGHIỆM XE SAU KHI THIẾT KẾ

3.1 Tính ổn định của ô tô

3.2 Tính toán độg lực học của của ô tô

3.3 Tính toán kiểm bền các chi tiết

• Chương 4 QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA

4.1 Quy trình bảo dưỡng

4.2 Bảo dưỡng khung gầm và các vị trí cải tạo

4.3 Bảo dưỡng tran bị an toàn

4.4 Bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu

4.5 Bảo dưỡng vật liệu bọc nội, ngoại thất

• KẾT LUẬN

5 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

- Bản vẽ 1: Bản vẽ tổng thể xe ô tô khách thiết kế (1A3)

- Bản vẽ 2: Bản vẽ tổng thể xe ô tô khách TOYOTA-HIACE (1A3)

- Bản vẽ 3: Bản vẽ băng ghế ngồi (1A3)

- Bản vẽ 4: Bản vẽ chân ghế lắp thêm (1A3)

- Bản vẽ 5: Bản vẽ liên kết chân ghế và sàn xe (1A3)

- Bản vẽ 6: Bản vẽ quy trình thi công công nghệ (1A3)

- Bản vẽ 7: Bản vẽ đồ thị đặc tính ngoài động cơ, cân bằng công suất, cân bằng sức kéo (1A3)

- Bản vẽ 8: Bản vẽ đồ thị nhân tố động lực học, gia tốc động cơ, quảng đường và thời gian tăng tốc(1A3)

6 Họ tên người hướng dẫn: Ts Nguyễn Việt Hải

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 02/09/201119

LỜI NÓI ĐẦU

Với tình hình phát triển của ô tô hiện nay trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng, do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển, kéo theo mọi hoạt động trong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóa nên đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con người Do đó song song với sự phát triển của mọi ngành nghề thì công nghệ ôtô cũng có sự thay đổi khá lớn Nhu cầu của con người dần dần được đáp ứng

về các mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường ,… Trong thời kì hội nhập, chất lượng cuộc sống của người dân ngày càng được nâng cao, cơ sở hạ tầng phục vụ cho giao thông ngày càng được chú trọng Vì thế nên nhu cầu đi lại cũng tăng lên đáng kể, kéo theo đó ngành dịch vụ du lịch vận tải phát triển mạnh Nhưng muốn đáp ứng được sự thỏa mãn của khách hàng thì ngoài sự an toàn cũng cần tạo cho khách hàng sự thoải mái Nhận thấy được nhu cầu đó, với tư cách là một sinh viên khoa cơ khí động lực Qua kiến thức tích lũy được trong 5 năm học tại trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng và một

só kinh nghiệm thực tế khi em tham gia thực tập tại Công ty TNHH sản xuất và lắp ráp ô

tô du lịch Trường hải-Kia

Để thiết kế ô tô đảm bảo sự thỏa mái cho người dùng nên em đã chọn thực hiện đề tài :” Tính toán thiết kế ô tô khách 15 chổ dựa trên ô tô khách TOYOTA-HIACE” để phục

vụ cho đồ án tốt nghiệp của mình.sau thời gian thực hiện đề tài với sự giúp đỡ của thầy

TS Nguyễn Việt Hải đã giúp em hoàn thành Với kinh nghiệm chưa nhiều nên không tránh khỏi những thiếu sót Em mong nhận được sự góp ý của các thầy cô để đê tài được hoàn chỉnh hơn

Sau cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy (cô) trong khoa, đặc biệt là thầy TS Nguyễn Việt Hải đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian làm đồ án vừa qua

Đà Nẵng, ngày tháng năm

Sinh viên thực hiện

CAM ĐOAN

• Trực tiếp thực hiện đầy đủ các nhiệm vụ được giao dưới sự chỉ đạo của giáo viên hướng

dẫn

• Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ án đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn

trong đồ án đã được thông tin trích dẫn rõ ràng và được phép công bố

Sinh viên thực hiện

Trân Minh Phan

MỤC LỤC

Tóm tẳt

Nhiệm vụ đô án

Trang

MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 1

Chương 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Xu hướng phát triển ôtô khách 3

1.1.1 Tình hình phát triển xe khách trên thế giới 3

1.1.2 Tình hình phát triển ôtô khách ở Việt Nam 3

1.1.3 Thực trạng công tác thiết kế và chế tạo ôtô khách của Việt Nam 4

1.2 Quy định về thiết kế và cải tạo xe ô tô 5

1.2.1 Quy định chung 5

1.2.2 Quy định tiêu chuẩn riêng 7

1.2.2.1 Khoang hành khách 7

1.2.2.2 Ghế khách 9

1.3 Giới thiệu tổng thể về xe TOYOTA-HIACE 11

1.3.1 Ngoại thất 11

1.3.2 Nội thất 12

1.3.2.1 Khoang cabin 12

1.3.2.2 khoang hành khách 12

1.3.3 Động cơ 14

1.3.4 Thông số kỹ thuật tổng quan xe TOYOTA-HIACE KDH212L-JEMDYU 15

1.4.1 Ngoại thất 16

1.4.2 Nội thất 16

1.4.3 Các thông số kỹ thuật sau khi cải tạo 18

Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 19

2.1 Phương án thiết kế và cải tạo 19

2.2 Tính toán thiết kế ghế hành khách 20

2.3 Định khối lượng khung vỏ, trọng lượng ghế, trọng lượng hành khách và hành lý. 22

2.3 Các bước thi công công nghệ 23

Chương 3: TÍNH TOÁN VA KIỂM NGHIỆM XE SAU KHI THIẾT KẾ 25

3.1 Tính độ ổn định của ô tô 25

3.1.1 Trọng lượng và phân bố trọng lượng ô tô 25

3.1.2 Tính toán tọa độ trọng tâm ô tô thiết kế 26

3.1.3 Tính toán kiểm tra ổn dịnh 28

3.1.3.1 Góc giới hạn lật trên đường nghiêng ngang 28

3.1.3.2 Giới hạn ổn định khi ô tô lên dốc 29

3.1.3.3 Giới hạn ổn định khi ô tô xuống dốc 30

3.1.4 Ổn định động khi ô tô quay vòng 31

3.1.4.1 Bán kính quay vòng nhỏ nhất 31

3.1.4.2 Vận tốc gới hạn quay vòng 32

3.2 Tính toán động lực học của ô tô 33

3.2.1 Các thông số ban đầu tính toán 33

3.2.2.Tính toán tính năng động lực học 34

3.2.2.1.Vận tốc lớn nhất khi ô tô di chuyển 34

3.2.2.2 Khả năng vượt dốc lớn nhất imax 35

3.2.3 xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ 2KD-FTV 36

3.2.4 Xây dựng đồ thị đặc tính kéo của ô tô 37

3.2.5 Xây dựng đồ thị đặc tính công suất của động cơ 41

3.2.6 Xây dựng đồ thị nhân tố động lực học của ô tô 44

3.2.7 Xây dựng đồ thị gia tốc của ô tô 45

3.2.8 Xây dựng đồ thị quảng đường thời gian 47

3.3 Tính toán kiểm bền các chi tiết 48

3.1.1 Kiểm tra bền liên kết giữa bu lông và sàn xe 48

3.3.2 Kiểm tra bền uốn khung ghế 49

Chương 4: QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA 53

4.1 Quy trình bão dưỡng 53

4.1.1 Trước khi khởi động xe 53

4.1.2 Trong khi điều khiển xe 53

4.1.3 Mỗi tháng một lần 54

4.1.4 Sáu tháng một lần 54

4.1.5 Mỗi năm một lần 54

4.2 Bảo dưỡng khung gầm và các vị trí đã được cải tạo 55

4.3 Bảo dưỡng trang bị an toàn 55

4.4 Bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu 56

4.5 Bảo dưỡng vật liệu bọc nội, ngoại thất 56

KẾT LUẬN 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 1.1 kích thước chiều cao và chiều sâu cho phép 8

Bảng 1.2 : Thông số động cơ 2KD-FTV 15

Bảng 1.3 : Thông số kỹ thuật xe TOYOTA-HIACE KDH212L-JEMDYU 15

Bảng 1.4: Thông số xe sau khi cải tạo 18

Bảng 3.1: Phân bố trọng lượng 25

Bảng 3.2: Thông số tính toán ổn định 26

Bảng 3.3: Tọa độ trọng tâm 28

Bảng 3.4: Thông số tính toán động lực kéo ô tô 33

Bảng 3.5: Kết quả tính toán xây dựng đồ thị đặc tính ngoài động cơ 37

Bảng 3.6: Giá trị lực kéo của ô tô tại các tay số 4040

Bảng 3.7: Giá trị vận tốc và công suất của từng tay số 43

Bảng 3.8: Giá trị nhân tố động lực học của các tay số 45

Bảng 3.9: Giá trị gia tốc ở từng tay số 46

Bảng 3.10: Giá trị quảng đường và thời gian 47

Hình 1.1 : Kích thước chiều cao và chiều sâu so với mặt đổ xe 8

Hình 1.2 Lối đi dọc 9

Hình 1.3 : Bố trí ghế ngồi trên xe 10

Hình 1.4 : Xe TOYOTA-HIACE đời 2007 11

Hình 1.5 : Khoang cabin 12

Hình 1.6 : Băng ghế trên khoang hành khách 13

Hình 1.7: Động cơ 2KD-FTV 14

Hình 1.8: Xe sau khi cải tạo 16

Hình 1.9 : Nội thất xe sau khi cải tạo 17

Hình 1.10: Ghế Phụ và bát liên kết 17

Hình 2.1: Sơ đồ vị trí chỗ ngồi trên xe TOYOTA-HIACE 19

Hình 2.2 : Khung ghế thiết kế 21

Hình 2.3 : Chân ghế lắp thêm trên băng ghế số 2 và số 3 21

Hình 2.4: Băng ghế thiết kế 21

Hình 2.5: Xe sau khi thiết kế 22

Hình 2.6: Quy trình thi công công nghệ 23

Hình 3.1: Ổn định ngang tĩnh 29

Hình 3.2: Khi ô tô lên dốc 30

Hình 3.3: Khi ô tô xuống dốc 31

Hình 3.4: Bán kính quay vòng nhỏ nhất của xe 31

Hình 3.5 : Đồ thị đường đặc tính ngoài động cơ 2KD-FTV 37

Hình 3.6: Đồ thị lực kéo của ô tô 41

Hình 3.7: Đồ thị cân bằng công suất 43

Hình 3.8: Đồ thị nhân tố động lực học 45

Hình 3.9: Đồ thị gia tốc của ô tô 47

Hình 3.10 : Đồ thi quảng đường và thời gian 48

Hình 3.11 : Lực tác dụng lên khung ghế 50

Hình 3.12: Biển đồ lực cắt 50

Hình 3.13: Biểu đồ momen uốn 51

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

4 BGTVT Bộ giao thông vận tải

5 QCVN Quy chuẩn Việt Nam

Ký hiệu:

1 L0 Chiều dài cơ sở

2 Ne Công suất hữu ích của động cơ

3 B2 Chiều rộng toàn bộ của cẩu

10 a0 Khoảng cách từ trọng tâm đến tâm cầu trước

11 b0 Khoảng cách từ trọng tâm đến tâm cầu sau

12 hG Chiều cao trọng tâm của ô tô

13 hi Chiều cao trọng tâm các thành phàn trọng lượng

14  Góc giới hạn lật trên đường nghiêng ngang

15  Góc giới hạn lật khi ô tô lên dốc

16 Rg Bán kính quay vòng nhỏ nhất tại trọng tâm

17 Vqv Vận tốc gới hạn quay vòng

18 K Hệ số cản không khí

19  Hiệu suất truyền lực

STT Ký kiệu Giải thích

21 N Công suất lớn nhất

22 nv Số vòng quay tại công suất lớn nhất

23 Gn Trọng lượng của người

24 Me Momen xoắn cực đại

25 nm Số vòng quay tại momen xoắn cực đại

26 Ih Tỷ số truyền tay số

27 Ic Tỷ số truyền cầu chủ động

28 Vmax Vận tốc lớn nhất của ô tô

29 Rbx Bán kính bánh xe

30 Nv Công suất cản tương ứng

31  Hệ số cản tổng cộng của đường tương ứng

STT Ký kiệu Giải thích

50 Vi Tốc độ ôtô ứng với tay số i

51 Mođ Mô men ổn định

53 Nk Công suất của động cơ tại bánh xe chủ động

54 t Hiệu suất truyền lực

55  Hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng

58 Pe Lực chịu tải của bulong

59 S Tiết diện bulong

61 Mx Momen uốn theo phương x

62 Mz Momen uốn theo phương z

64 [] ứng suất cho phép

MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

Ô tô với đặc điểm là có tính cơ động và linh hoạt cao đã trở thành phương tiện rất cần thiết trong ngành giao thông vận tải Ô tô đã đóng góp một vai trò chính trong phát triển công nghiệp và kinh tế, đồng thời nó còn là phương tiện nâng cao tiện nghi đời sống con người và hỗ trợ giao lưu, phát triển văn hóa xã hội Ở nước ta, số người có nhu cầu sử dụng ô tô ngày càng nhiều cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, giao thông vận tải, Nhưng để sở hữu một chiếc xe thì nằm ngoài khả năng của nhiều người, do đó ngành dịch

vụ hành vận tải hành khách được chú trọng và phát triển mạnh để đáp ứng nhu cầu đi lại của con người

Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam hiện nay hoạt động chủ yếu trên hình thức lắp ráp liên doanh với các công ty sản xuất ô tô nước ngoài Do đời sống con người ngày càng được nâng cao nên ngoài đảm bảo sự an toàn cần phải tạo sự rộng rãi thoải mái để đáp ứng cho khách hàng Đề tài thiết kế ô tô khách TOYOTA HIACE 16 chỗ ngồi rất phù hợp với tình hình và điều kiện kỹ thuật hiện tại của Việt Nam Những phương tiện kỹ thuật, công nghệ, vật tư được sử dụng trong đề tài này rất phổ biến và sẵn có tại Việt Nam Do vậy, đề tài này có nhiều thuận lợi về mặt kỹ thuật khi thiết kế

Với mục đích và ý nghĩa đó, em chọn đề tài “Tính toán thiết kế ô tô khách 15 chổ dựa trên ô tô khách TOYOTA-HIACE” nhằm đáp ứng nhu cầu của xã hội, góp phần vào sự phát triển kinh tế Qua đó củng cố kiến thức đã học và hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này

Đề tài này còn là tư liệu để tham khảo cho việc tính toán thiết kế và cải tạo lại nhiều loại ô tô khách hiện nay nhằm để phù hợp với mục đích sử dụng đa dạng của khách hàng Đồng thời còn là tư liệu để tìm hiểu về kết cấu, nguyên lý làm việc để bảo dưỡng kỹ thuật, chẩn đoán trạng thái hư hỏng của ôtô để tiến hành sửa chữa và trong quá trình sử dụng loại ôtô này đạt được hiệu quả cao hơn

Với những kiến thức đã học qua các môn học trong chương trình đào tạo dưới nền tản kiến thức của các môn học sử dụng phương pháp tính toán lập bản đánh giá quan hệ để kiểm nghiệm khả năng làm việc của hệ thống

Nội dung chính của thuyết minh tính toán gồm:

- Tổng quan về ô tô khách

- Giới thiệu ô tô TOYOTA-HIACE

- Giới thiệu ô tô sau thiết kế

Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

- Phương án thiết kế

- Tính toán thiết kế khoang hành khách

- Quy trình thi công công nghệ

Chương 3: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM XE SAU THIẾT KẾ

- Tính động lực học

- Tính ổn định

- Tính bền

Chương 4: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA

- Quy trình bảo dưỡng

- Bảo dưỡng các hệ thống

- Bảo dưỡng các vị trí thiết kế

Chương 1: TỔNG QUAN

1.1 Xu hướng phát triển ôtô khách.

1.1.1 Tình hình phát triển xe khách trên thế giới.

Sự ra đời từ đầu thế kỷ 18 ngành công nghiệp ôtô phát triển khá nhanh và không ngừng được cải tiến về phương diện kỹ thuật lẫn thẩm mỹ phù hợp với yêu cầu của xã hội hiện đại

Với mức độ tăng dân số và nhu cầu đi lại của hành khách tăng khá nhanh dẫn đến sự gia tăng của các phương tiện tham gia giao thông, trong khi cơ sở hạ tầng như đường xá bến bãi không thể đáp ứng được gây ra ùn tắc Do đó việc sử dụng xe khách có ý nghĩa rất lớn trong việc giải quyết tình trang hiện nay

Hiện nay trên thế giới có nhiều hãng sản xuất và cung cấp các loại xe như: TOYOTA, MERCEDES, HUYNDAI, FORD, NISSAN,FIAT…Mỗi nhà sản xuất đều có phong cách thiết kế riêng nhưng đều chung một mục đích là nâng cao chất lượng và tính tiện nghi của

xe để đáp ứng nhu cầu ngày một cao của con người trong thời đại ngày nay

Hiện nay, trên thế giới nhu cầu sử dụng ôtô ngày càng tăng.Do vậy đòi hỏi các nhà sản xuất ôtô không ngừng liên doanh, liên kết để nâng cao chất lượng, mẫu mã sản phẩm nhằm đáp ứng người tiêu dùng

1.1.2 Tình hình phát triển ôtô khách ở Việt Nam

Việc vận chuyển bằng xe khách ở nước ta đã có từ lâu, chủ yếu là của các cơ quan, doanh nghiệp Nhà nước Xe của các doanh nghiệp vận tải chủ yếu là vận tải hành khách

từ tỉnh này sang tỉnh khác, còn xe của các cơ quan thì dùng để đưa đón cán bộ công nhân viên của mình

Khi đó số lượng xe còn ít, chủng loại xe cũng không nhiều, chủ yếu là xe của Liên Xô

và Trung Quốc.Ngày nay, cùng với nhu cầu vận tải ngày càng lớn thì số lượng xe cũng không ngừng tăng lên cả về chất lượng và số lượng.Mạng lưới xe chở khách có mặt ở khắp các tỉnh thành trong cả nước với nhiều loại rất phong phú, khẳng định sự phát triển nhanh chóng của ngành vận tải

Với sự phát triển nhanh chóng của mạng lưới vận tải công cộng thì đòi hỏi phải cung cấp cho nó một lượng xe khá lớn và Tổng công ty Cơ khí giao thông, nay là Tổng công ty Công nghiệp ôtô Việt Nam với các công ty thành viên của mình đã dần đáp ứng được nhu cầu với những cải tiến trong thiết kế, chế tạo cho phù hợp với điều kiện Việt Nam

Ngoài các liên doanh với nước ngoài ra, các công ty trong nước cũng tham gia đóng mới như : Mêkông Car, VN Motor coporation, Ôtô Hoà Bình, Ôtô 3/2, Ôtô 1/5… và một

số công ty khác Điều đó khẳng định sự lớn mạnh của ngành ôtô Việt Nam

Hiện nay, việc phát triển ngành ôtô còn bị hạn chế so với các thị trường khác là do mức thu nhập còn thấp, hạ tầng còn chưa đồng bộ.Hướng chế tạo xe khách ở trong nước chủ yếu dựa trên cơ sở nhập ngoại sắt xi đối với các công ty trong nước và lắp ráp đối với các liên doanh nước ngoài.Các công ty trong nước chủ yếu là làm khung xương và đóng vỏ.Sau đó sơn và bố trí nội thất

Ngoài ra các công ty cũng cải tiến cho phù hợp với điều kiện sử dụng ở Việt Nam nhưng tỷ lệ nội địa hoá chưa cao.Thực tế đòi hỏi các nhà chế tạo phải cải tiến xe sao cho phù hợp với điều kiện thực tế trong nước và bắt kịp với sự phát triển ngành công nghiệp ô

tô trên thế giới

1.1.3 Thực trạng công tác thiết kế và chế tạo ôtô khách của Việt Nam

Đối với Việt Nam nền công nghiệp ôtô nước ta phát triển chưa mạnh, chúng ta chưa thể sản xuất ôtô nguyên chiếc mà chỉ dừng lại ở việc sản suất, lắp ráp trên cơ sở sát xi nhập ngoại và nội địa hoá một phần

Để phát triển một số ngành công nghiệp thực sự nhà nước đã tạo điều kiện cho các hãng ô tô lớn đầu tư vào Việt Nam, đồng thời yêu cầu “chậm nhất vào năm thứ 5 kể từ khi hoạt động, phải sử dụng linh kiện trong nước với tỷ lệ ít nhất là 5% giá trị xe và tăng dần kể để đến năm thứ 15 đạt tỷ lệ ít nhất là 30%” Song, đã hơn 10 năm kể từ giấy phép đầu tiên các liên doanh lắp ráp ô tô chưa đầu tư công nghệ chế tạo mà mới chỉ đầu tư công nghệ lắp ráp chủ yếu Đặc bịêt, nước ta do trình độ về khả năng vẫn chưa theo kịp thế giới

do ta chưa sử dụng được các phần mềm để thiết kế ôtô vì các phần mềm rất là đắt tiền không phù hợp với điều kiện của Việt Nam mà chủ yếu chúng ta dựa vào việc nhập ngoại sătxi và thiết kế khung vỏ sau đó ta dùng các phương án cơ học thuần tuý để tính toán khung vỏ xem có đảm bảo điều kiện hoạt động trong các trường hợp không phương pháp

này đơn giản hơn so với các phương pháp khác xong khả năng tính toán thấp độ chính xác không cao tốn nhiều thời gian và không tính toán được mô hình chế độ tải trong phức tạp

Vì thế mà chúng ta chưa đủ khả năng thiết kế mà chủ yếu là lắp ráp và sản xuất một số các chi tiết đơn giản

Ô tô được lắp ráp trên các dây truyền hiện đại công nghiêp ôtô ở Việt Nam đã phát triển từng bước, chuyển dần từ SKD sang CKD -1 và CKD-2 (Theo quyết định số 17/TTC/QĐ Ngày 17/2/1992)

Trên cơ sở đó ta nghiên cứu và tính toán, thiết kế và lắp đặt khung vỏ xe lên sắt xi cùng với các trang thiết bị nội thất, ghế ngồi cho hành khách, hệ thống điện, hệ thống thông gió và hệ thống điều hoà không khí sao cho phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật về tiêu chuẩn ngành và tạo ra những kiểu dáng mới cho nền công nghiệp Việt Nam

1.2 Quy định về thiết kế và cải tạo xe ô tô

Căn cứ Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 09:2011/BGTVT về chất lượng an toàn

kỹ thuật và bảo vệ môi trường đối với ô tô do Bộ Giao thông vận tải ban hành

Việc cải tạo xe cơ giới và xe cơ giới sau khi cải tạo phải phù hợp tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật và quy định về chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường đối với

xe cơ giới khi tham gia giao thông và phải tuân thủ các quy định sau đây:

- Không cải tạo thay đổi mục đích sử dụng (công dụng) đối với xe cơ giới đã có thời gian sử dụng trên 15 năm, kể từ năm sản xuất của xe cơ giới đến thời điểm thẩm định thiết kế

- Không cải tạo xe cơ giới chuyên dùng nhập khẩu thành xe cơ giới loại khác trong thời gian 05 năm, xe đông lạnh nhập khẩu thành xe loại khác trong thời gian 03 năm, kể

từ ngày được cấp biển số đăng ký lần đầu

- Không cải tạo thùng xe của xe tải nhập khẩu, sản xuất, lắp ráp mới, chưa qua sử dụng trong thời gian 06 tháng, kể từ ngày kiểm định an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường lần đầu đến khi thẩm định thiết kế (trừ trường hợp cải tạo thành xe tập lái, sát hạch; cải tạo lắp đặt thêm mui phủ của xe tải thùng hở)

- Không cải tạo hệ thống treo của xe cơ giới

- Không cải tạo hệ thống lái của xe cơ giới, trừ trường hợp cải tạo đối với xe cơ giới tay lái nghịch được nhập khẩu

- Không cải tạo thay đổi kích cỡ lốp, số trục và vết bánh xe của xe cơ giới

- Không cải tạo thay đổi khoảng cách giữa các trục của xe cơ giới, trừ các trường hợp: cải tạo thành xe chuyên dùng, đầu kéo; cải tạo thu ngắn chiều dài cơ sở khi cải tạo trở lại thành xe nguyên thủy và khi cải tạo để giảm chiều dài toàn bộ, kích thước thùng xe của xe tự đổ, xe xi téc, xe tải phù hợp quy định tại Thông tư số 42/2014/TT-BGTVT ngày

15 tháng 9 năm 2014 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải quy định về thùng xe của xe tự

đổ, xe xi téc, xe tải tham gia giao thông đường bộ (sau đây gọi là Thông tư số 42/2014/TT-BGTVT) Đối với sơ mi rơ moóc tải (trừ sơ mi rơ moóc tải tự đổ) và sơ mi rơ moóc chở công-ten-nơ có khối lượng toàn bộ cho phép tham gia giao thông nhỏ hơn khối lượng toàn bộ theo thiết kế được cải tạo thay đổi vị trí các trục, cụm trục, chốt kéo đến hết ngày 31 tháng 12 năm 2015

- Không cải tạo tăng chiều dài toàn bộ của xe cơ giới, trừ các trường hợp cải tạo thành xe chuyên dùng và cải tạo thay đổi tấm ốp mặt trước, sau của xe chở người

- Không cải tạo tăng kích thước lòng thùng xe của xe tải, thể tích xi téc của xe xi téc Khi cải tạo lắp thêm mui phủ lên xe tải thùng hở không có mui phủ thì không được tăng chiều cao của thành thùng xe

- Không được tăng kích thước lòng thùng xe, thể tích xi téc đối với xe tải, xe xi téc đã cải tạo thành xe loại khác khi cải tạo trở lại loại xe nguyên thủy

- Khối lượng toàn bộ cho phép tham gia giao thông của xe cơ giới sau cải tạo phải đảm bảo:

+ Đối với xe chở người: Không lớn hơn giá trị nhỏ của khối lượng toàn bộ theo thiết

kế tương ứng với số người cho phép chở lớn nhất theo thiết kế của nhà sản xuất và khối lượng toàn bộ cho phép tham gia giao thông theo quy định về tải trọng cầu đường

+ Đối với xe tải và xe chuyên dùng: Không lớn hơn giá trị của khối lượng toàn bộ theo thiết kế của nhà sản xuất và khối lượng toàn bộ cho phép tham gia giao thông theo quy định về tải trọng cầu đường

+ Khối lượng hàng chuyên chở cho phép tham gia giao thông của xe cơ giới sau cải tạo không được lớn hơn khối lượng hàng chuyên chở theo thiết kế của xe nguyên thủy

1.2.2 Quy định tiêu chuẩn riêng

1.2.2.1 Khoang hành khách

- Phải được thiết kế đảm bảo an toàn khi vận hành

- Đối với khoang khách không có điều hòa nhiệt độ, việc thông gió phải đáp ứng yêu cầu sau:

+ Khi xe chuyển động với vận tốc 30 km/h, tại vị trí ngang đầu khách ngồi, vận tốc dòng khí không nhỏ hơn 3 m/s;

+ Các cửa thông gió phải điều chỉnh được lưu lượng gió

- Lối đi dọc

+ Lối đi dọc theo thân xe của xe khách trên 16 chỗ ngồi phải có chiều rộng hữu ích không nhỏ hơn 300 mm, chiều cao hữu ích không nhỏ hơn 1700 mm Không gian trên lối đi dọc của xe khách phải được thiết kế và cấu tạo để cho phép di chuyển một dưỡng đo gồm 02 khối hình trụ đồng tâm cùng với một khối nón cụt ngược nối giữa chúng Kích thước hình trụ được quy định như Hình 3 Đối với các xe được phép lắp ghế gập trên lối đi dọc thì cho phép đo ở trạng thái ghế gập đang gấp khi không sử dụng

+ Bậc có thể được lắp đặt trên lối đi dọc và phải có chiều rộng bằng chiều rộng của lối đi dọc và thỏa mãn những yêu cầu nêu tại Bảng 1.1 và Hình 1.1

Bảng 1.1 kích thước chiều cao và chiều sâu cho phép

Đơn vị đo: mm Bậc thứ nhất

(1) 700 mm đối với cửa thoát khẩn cấp;

(2) 230 mm đối với các xe chở không quá 22 người;

(3) Chiều cao bậc trên lối đi dọc không được vượt quá 250 mm; Đối với xe chở không quá 22 người chiều cao bậc không được vượt quá 250 mm; Đối với các bậc tại cửa ở phía sau của cầu sau cùng thì chiều cao bậc không được vượt quá 300 mm;

- Kích thước chiều cao bậc tính từ mặt đỗ xe được xác định khi xe ở trạng thái không tải, Trường hợp xe có hệ thống điều chỉnh chiều cao xe thì đo khi xe có chiều cao nhỏ nhất

- Kích thước chiều cao giữa các bậc (E) đối với từng bậc có thể không giống nhau

Hình 1.1 : kích thước chiều cao và chiều sâu so với mặt đổ xe

+ Chiều sâu đẹm ngồi không nhỏ hơn 350mm tính cho một người

+ Chiều dày đệm ngồi va chiều dày đẹm tựa lưng không nhỏ hơn 50mm ( không áp dụng đối với ghế khách của xe khách thành phố có bố trí hành khách đứng)

+ Đối với xe khách chở người , khoảng trống giữa hai làng ghế (L) không nhỏ hơn 630mm, đối với ghế lắp quay mặt vào nhau (Lo) không nhỏ hơn 1250mm

Hình 1.3 : Bố trí ghế ngồi trên xe + Đối với xe khách, chiều cao khỏang không gian hẹp phương thẳng đứng trong phần không gian lắp đặt ghế và lối đi vào ghế tính từ điểm cao nhất của mặt đệm ngồi không nhỏ hơn 900mm và không nhỏ hơn 1350mm tính từ sàn xe nơi để chân của hành khách, tại các vị trí vòm che bánh xe và hàng ghế cuối cùng giá trị này cho phép giảm xuống nhưng không nhỏ hơn 1250mm

- Đối với xe chở trẻ em, chiều rộng đệm ngồi không nhỏ hơn 270mm tính cho một người Khoảng trống giữa hai ghế (L) không nhỏ hơn 460mm

- Chiều cao từ mặt sàn để chân người ngồi tới mặt đệm ngồi ghế khách (H) của xe khách phải nằm trong khoảng từ 380mm đến 500mm Tại các vòm che bánh xe, nắp che khoang động cơ, chiều cao anfy có thể giảm xuống nhưng không được thấp hơn 350mm

- Các ghế gập có thể lắp đặt trên lối đi dọc của xe khách đến 30 chỗ, trừ loại xe chở trẻ em Đối với xe khách trên 30 chỗ, có thể lắp ghế gập dành cho hướng dẫn viên Các kích thước về chiều rộng, chiều sâu đệm ngồi, chiều cao đệm tựa của ghế gập không được nhỏ hơn 75% kích thước giới hạn quy định

1.3 Giới thiệu tổng thể về xe TOYOTA-HIACE

Hiace được ra mắt lần đầu tiên tại Nhật Bản vào năm 1967 và trong 51 năm, Hiace đã gặt hái được thành công to lớn làm hài lòng khách hàng tại hơn 130 quốc gia trên thế giới Tại Việt Nam dòng xe TOYOTA-HIACE ra mắt vào năm 1996

Nhờ vào sự rộng rãi và thoải mái Hiace đã trở thành một trong những lựa chọn tốt nhất cho các công ty dịch vụ vận tải hành khách và các công ty có nhu cầu đi lại hàng ngày

1.3.1 Ngoại thất

Về cơ bản với kích thước tổng thể (dài x rộng x cao) là 4840x1880x2105 xe vuông vắn và bề thế, được bo tròn ở các góc Phần đầu xe có thiết kế giống với các dòng xe tải nhỏ, lưới tản nhiệt 1 lá kim loại cỡ lớn phía dưới là hốc gió và cản trước được sơn tối màu, mang đến cảm giác cứng cáp và khỏe khoắn

Phía bên hông và phần đuôi xe thì được để phẳng bên hông xe hầu như được để phẳng, tạo điểm nhấn với một dài đường dập chìm ở gầm xe và dọc theo tay nắm cửa

Dòng xe TOYOTA-HIACE KDH212L-JEMDYU sử dụng máy dầu với hệ thống truyền động cầu sau (4x2) Trong khi 2 bánh trước của xe được lắp phanh đĩa tản nhiệt cao cấp thì phanh sau xe vẫn sử dụng loại tang trống tin cậy hơn Bộ mâm 15 inch với cỡ lốp 195R15C dày dạn, bám đường tốt cũng góp phần không nhỏ mang đến sự yên tâm cho người lái khi vận hành xe Bộ lazang 6 chấu thiết kế đơn giản, với các chấu kim loại

cỡ lớn cho cảm giác chắc chắn và tin cậy

1.3.2 Nội thất

1.3.2.1 Khoang cabin

TOYOTA-HIACE KDH212L-JEMDYU sở hữu khoang cabin rộng rãi với chiêu dài

cơ sở là 2570mm, thiết kế khá trung tính Táp lô có thiết kế phẳng, đơn giản với các nút bấm dạng tròn Hốc gió với dạng hình chữ nhật khá lớn

Với thiết kế 3 ghế trên khoang trước giúp tận dụng được khoảng trống Ghế ngồi trong xe được bọc nỉ đơn giản với ghế lái có thể điều chỉnh được

Đáng chú ý là mẫu xe này có thiết kế tay lái 4 chấu độc đáo, sử dụng chất liệu Urethane truyền thống, có thể chỉnh tay để cầm lái thoải mái hơn Cụm đồng hồ dạng phẳng, với màn hình hiển thị đa thông tin

Hình 1.5 : khoang cabin 1.3.2.2 khoang hành khách

Xe được thiết kế 4 hàng ghế với tổng cộng 13 ghế trên khoang, hàng ghế thứ hai, thứ

ba và thứ tư trên mỗi băng sẽ có 3 chỗ ngồi không độc lập nhau Riêng hàng ghế cuối cùng được thế kế 4 chỗ ngồi không có tựa đầu

-Ghế người lái kiểu ghế đơn

+ chỉnh tay ngả/ gập tựa lưng

+ chỉnh tay tiến/ lùi

- Ghế hành khách trước kiểu ghế đơn

+ chỉnh tay tiến/ lùi

-Ghế phụ đơn giữa hàng ghế trước

-Sàn cabin phủ cao su chống trượt

Hình 1.6 : Băng ghế trên khoang hành khách

Lối đi dọc được thiết kế ngay chỗ cửa lên xuống để tiện cho hành khách khi lên xuống

Bảng 1.2 : Thông số động cơ 2KD-FTV

4 - Momen xoắn cực đại,Kg.m/vg/ph 26,5/1600-2400

1.3.4 Thông số kỹ thuật tổng quan xe TOYOTA-HIACE KDH212L-JEMDYU

Bảng 1.3 : Thông số kỹ thuật xe TOYOTA-HIACE KDH212L-JEMDYU

STT THÔNG SỐ GIÁ TRỊ

1.4 Giới thiệu chung về ô tô khách sau thiết kế

Xe được thiết kế thích hợp với các loại đường phổ biến ở Việt Nam Xe đạt hiệu quả tốt nhất khi vận hành trên đường trường, cao tốc, và sẽ gặp nhiều khó khăn khi vận hành trên nhưng cung đường xấu Thiết kế của xe tạo thêm cho hành khách cảm giác thỏa mái hơn khi sử dụng trên những đoạn đường không quá dài

Hình 1.8: Xe sau khi cải tạo

Hình 1.9 : Nội thất xe sau khi cải tạo Khoảng cách giữa các băng ghế được tăng lên từ 630mm lên đến 900mm làm cho người ngồi không bị gò bó như trước

Ghế ngồi có thể điều chỉnh độ nghiêng thay vì ghế ngồi cố định như xe nguyên thủy Hai ghế phụ được gắn thêm vào các băng ghế thông qua một chân liên kết với khung băng ghế Nó đảm bảo tất cả các điều kiện về an toàn cho người sử dụng

Hình 1.10: Ghế Phụ và chân liên kết

1.4.3 Các thông số kỹ thuật sau khi cải tạo

Bảng 1.4: Thông số xe sau khi cải tạo

12 + Momen xoắn cực đại,Kg.m/vg/ph 26,5/1600-2400

16 + Trục sau 195R15 (đơn)

17 - Vận tốc lớn nhất khi toàn tải Vmax,km/h 104

18 - Độ dốc lớn nhất ô tô có thể vượt qua được, % 34,9

Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

2.1 Phương án thiết kế và cải tạo

Ô tô kahsch hiệu: TOYOTA-HIACE KDH212L-JEMDYUđược thiết kế chwor khách

16 chỗ ngồi,nay do nhu cầu sử dụng sắp xếp lại khoảng cách các băng ghế ngồi cho thông thoáng hơn nên được cải tạo thành ô tô kahsch 15 chỗ ngồi

Các hệ thống và tổng thành khác của ô tô nguyên thủy vẫn được giữ nguyên

Hình 2.1: Sơ đồ vị trí chỗ ngồi trên xe TOYOTA-HIACE

Từ những ưu nhược điểm và thực trạng thiết kế, sản xuất và lắp ráp ô tô ở nước ta em

đã chọn phương án thiết kế xe khách 15 chỗ trên cơ sở xe khách TOYOTA HIACE 16 chỗ theo phương án Với các yêu cầu chính khi thiết kế là:

- Giữ nguyên khoang lái và thay đổi vị trí các hàng ghế trong khoang hành khách

- Loại bỏ một hàng ghế trên khoang hành khách, sẽ còn lại 3 hàng ghế trên khoang sắp xếp lại vị trí các hàng ghế còn lại để tạo sự thỏa mái Sau khi cải tạo khoảng cách giữa các hàng ghế sẽ bằng nhau

- Trên mỗi hàng ghế sẽ có 4 chỗ ngồi thay vì 3 chỗ ngồi như trên xe nguyên thủy vì thế hàng ghế cuối cùng sẽ được giữ nguyên như ban đầu

- Với 2 băng ghế còn lại, mỗi băng sẽ được thêm vào một ghế qua bát liên kết và có thể gập lại khi không cần thiết

- Giữ nguyên toàn bộ động cơ, hệ thống truyền động và các cơ cấu điều khiển của ô tô sát xi như: Sát xi, động cơ, hộp số, cát đăng, trục trước, cầu sau, các hệ thống phanh, treo, lái

- Không làm ảnh hưởng đến chất lượng, độ bền của sát xi

- Đảm bảo các thông số về bước ghế, khoảng cách từ sàn xe đến trần xe, chiều cao cửa xe, chiều rộng ghế khách theo quy định của tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và các tiêu chuẩn hiện hành có liên quan

- Đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật, mỹ thuật, kinh tế và yêu cầu sử dụng của ô tô

- Phù hợp với yêu cầu vật tư và công nghệ trong điều kiện ở Việt Nam hiện nay

2.2 Tính toán thiết kế khoang hành khách

- Khoảng cách giữa các hàng ghế là 900 (mm)

- Bề rộng mặt ghế cho một chỗ ngồi của các loại ghế đảm bảo tiêu chuẩn 400x400(mm)

- Chiều cao từ sàn ô tô đến mặt đệm ngồi khoảng 400-500(mm) => chọn 400(mm)

- Bước ghế không nhỏ hơn 630mm => chọn 900mm

- Tổng chiều dài thép dùng để làm chân ghế là 18,52(m)

- Khối lượng làm chân ghế là 22,5(Kg)

Hình 2.2 : Khung ghế thiết kế

Hình 2.3 : Chân ghế lắp thêm trên băng ghế số 2 và số 3

- Băng ghế dùng chung đệm ngồi

- Có tựa lưng độc lập trên từng ghế và có thể điều chỉnh độ nghiêng

Hình 2.5: Xe sau khi thiết kế

- Khoảng cách từ mặt sàn đến đỉnh đầu ghế là 1050mm

- Chiều cao tựa lưng ghế gắn thêm là 300mm

- Cách lắp đặt chân ghế được thiết kế như hình vẽ

- Chân ghế được lắp đặt với sàn thông qua bu lông M12x1,25

- Tổng cộng có 20 bulong M12x1.25

2.3 Định khối lượng khung vỏ, trọng lượng ghế, trọng lượng hành khách và hành lý

Ta có: trọng lượng không tải của ô tô sát xi là GCh= 1200Kg

Xe khách thiết kế 15 chỗ ngồi Theo tiêu chuẩn thiết kế một ghế có khối lượng 10Kg Vậy tổng trọng lượng ghế là: 15x10=150kg

Ta có trọng lượng bản thân và trọng lượng toàn bộ của ô tô là

G0=1925 Kg G=3150 Kg

Ta có :

G= GCh+Gp+GN+GB (2.1) Trong đó :

+ Gp : Trọng lượng hành lý Gp=15x16.5= 250 (Kg)

+ GN : Trọng lượng người ngồi GN= 65x15=975 (Kg)