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 loài người, từ xa xưa, con người đã sử dụng trí tưởng tượng và tài khéo léo để giảm bớt công sức trong các công việc nặng nhọc Họ đã phát minh ra nhiều phương pháp như lấy lửa, gieo hạt giống, chăn nuôi gia súc và chế tạo kim loại, đồng thời sử dụng sức mạnh của động vật và các nguồn năng lượng tự nhiên như gió và nước Tuy nhiên, chỉ khi máy hơi nước ra đời, con người mới thực sự có được công cụ mới, dẫn đến sự hình thành các cơ xưởng và cuộc cách mạng kỹ nghệ Sự tiến bộ trong khoa học, đặc biệt là trong kỹ thuật điện lực và xe hơi, đã làm thay đổi diện mạo của xã hội.
Ô tô không phải là một phát minh đơn lẻ mà là kết quả của hàng trăm ngàn sáng chế diễn ra qua nhiều thế kỷ, phản ánh sự tiến bộ toàn cầu Lịch sử phát triển của ô tô cho thấy sự đóng góp quan trọng của nhiều phát minh từ thời kỳ sơ khai, tạo nền tảng cho chiếc xe hiện đại ngày nay.
Chiếc xe hơi đầu tiên được phát minh và vận hành trên mặt đất là chiếc xe kéo có động cơ, được Nicolas Joseph Cugnot, một kỹ sư người Pháp, chế tạo vào năm 1769 Đây là một cỗ xe ba bánh cồng kềnh, sử dụng động cơ hơi nước với nồi súp de lớn ở phía trước Chiếc xe này được quân đội Pháp sử dụng để kéo pháo trên các chiến trường, với vận tốc tối đa 5km/h Tuy nhiên, xe cần dừng lại sau mỗi 10 đến 15 phút để bổ sung nước, và còn nhiều hạn chế về khả năng vận hành, ảnh hưởng đến tính ổn định và độ an toàn 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 với cánh quạt ở phía sau, có khả năng di chuyển cả trên cạn lẫn dưới nước, nặng tới 19 tấn.
Trong khoảng 80 năm, các thí nghiệm về cỗ xe hơi tiếp tục được phát triển, chủ yếu sử dụng động cơ hơi nước, mặc dù có một số xe điện nhưng gặp hạn chế do phải chở cả bình ắc quy nặng Đến những năm 1880, con người đã có những phát kiến quan trọng, mở ra triển vọng cho chiếc xe ô tô hiện đại, bao gồm nghiên cứu về động cơ đốt trong và phát minh bánh xe khí nén.
Tình hình nghiên cứu chế tạo xe ô tô thế kỷ XIX đến nay
Ngành công nghiệp ô tô hiện đại đã trải qua một quá trình phát triển lâu dài, bắt nguồn 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 ngành ô tô.
Ô tô ra đời là kết quả của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật đầu tiên, thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học vĩ đại Qua thời gian, ô tô đã được cải tiến từ những chiếc xe thô sơ trở nên nhỏ gọn và sang trọng hơn Sự phổ biến của ô tô đến từ những ưu điểm vượt trội như tốc độ cao, tính cơ động và nhiều tiện ích khác Ô tô trở thành phương tiện thiết yếu ở các nước công nghiệp phát triển và đóng góp quan trọng vào nền kinh tế toàn cầu Năm 1901, thế giới có 621 nhà máy sản xuất ô tô, với số lượng lớn ở các quốc gia như Anh, Mỹ, và Pháp.
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 mẫu Model T được cải tiến với thùng hàng phía sau, đánh dấu sự ra đời của phiên bản xe bán tải Sự đổi mới này đã giúp thương hiệu Ford bán được hơn một lượng lớn xe.
160 nghìn chiếc một doanh thu khủng khiếp mở ra một phân khúc mới của thị trường xe ô tô
Năm 1946, thương hiệu Dodge đã giới thiệu mẫu xe Power Wagon, chủ yếu phục vụ cho 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 mắt, tiêu biểu 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 30 nghìn chiếc được sản xuất, nổi bật với dung tích xăng lớn Sau đó, các mẫu xe bán tải Nhật Bản xuất hiện, bắt đầu với Nissan Datsun 1000, sử dụng động cơ 1 lít với công suất 37 mã lực, nhưng doanh số bán hàng của Nissan Datsun lại không cao.
Datsun đã có sự nâng cấp và Toyota giới thiệu dòng xe bán tải Stout, đạt được một số thành công tại thị trường Mỹ Đồng thời, Hyundai cũng bắt đầu thâm nhập vào thị trường này.
Vào năm 1986, Mỹ đã giới thiệu dòng xe Excel hạng nhỏ, và chỉ trong bảy tháng đầu tiên sau khi ra mắt, đã có hơn 100 nghìn chiếc xe được bán ra.
Ngành công nghiệp ô tô đã trở thành một phần quan trọng trong sự phát triển kinh tế của mỗi quốc gia, với nhiều quốc gia nhận thức sớm về tầm quan trọng này và nỗ lực xây dựng ngành công nghiệp ô tô ngay từ những ngày đầu Sự hình thành và phát triển của ngành ô tô toàn cầu gắn liền với sự ra đời và hợp tác của các tập đoàn ô tô lớn, không ngừng mở rộng và phát triển 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 khoảng không gian để nạp, nén và đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu Nó còn 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 giúp mở và đóng cửa hút cũng như cửa xả, đảm bảo cung cấp đầy đủ hỗn hợp cháy hoặc không khí vào xi lanh và thải sạch khí đã cháy ra ngoài Điều này rất quan trọng cho quá trình hoạt động liên tục của động cơ, đảm bảo hiệu suất tối ưu.
Hệ thống bôi trơn trong động cơ đảm nhiệm việc cung cấp dầu bôi trơn với lưu lượng và áp suất ổn định đến các bề mặt ma sát của các chi tiết Mục đích chính của hệ thống này là giảm ma sát, làm kín các khe hở, đồng thời làm sạch và làm mát các bộ phận 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 hoạt động của động cơ Hệ thống này bao gồm cả cung cấp nhiên liệu diesel và cung cấp nhiên liệu xăng.
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 tại bugi vào thời điểm cuối kỳ nén, nhằm đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu theo đúng trình tự hoạt động 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 và giúp cơ cấu biên tay quay thực hiện 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 nhận những chức năng và nhiệm vụ riêng biệt, đóng vai trò quan trọng trong việc truyền động và điều khiển xe.
Ly hợp có nhiệm vụ ngắt, nối và truyền mômen từ động cơ đến hộp số, đồng thời bảo vệ các bộ phận trong 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, từ đó thay đổi lực kéo và tốc độ xe để phù hợp với điều kiện làm việc và lực cản Nhờ có hộp số, xe có thể di chuyển tiến hoặc lùi và giữ trạng thái đứng yên trong khi động cơ vẫn hoạt động.
Truyền lực các đăng có nhiệm vụ truyền mômen quay từ trục thứ cấp của hộp số đến cầu chủ động của xe, giúp duy trì sự kết nối giữa hộp số và cầu chủ động Nhờ vào trục các đăng, hộp số được lắp cứng trên khung xe, trong khi cầu chủ động liên kết 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 luôn 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 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 đặc biệt quan trọng khi ô tô di chuyển trên mặt đường không bằng phẳng, khi xe quay vòng hoặc khi bán kính làm việc của các bánh xe khác nhau, giúp tối ưu hóa lực bám của từng bánh xe.
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, đóng vai trò làm giá đỡ cho toàn bộ hệ thống xe Nó có nhiệm vụ nâng đỡ trọng lượng của xe cùng với khối lượng hàng hóa hoặc hành khách mà xe đang vận chuyển.
- 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 tạo tương tự như một xe ô tô thông thường, bao gồm hai phần chính: cabin và thùng chứa hàng Dựa vào cấu trúc 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 vững chắc 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 hóa Đốc sau của xe được lắp bản lề với hai thành bên hoặc đáy thùng, cho phép thùng xe nâng lên và hạ xuống tự động nhờ vào hệ thống thủy lực khi thực hiện việc trút hàng.
Xe tải thùng, hay còn gọi là xe thùng, là loại xe tải có cấu trúc thùng tương tự như xe ben nhưng với độ cứng và độ dày của thép đáy và thành thùng không bằng Thùng xe có thể được hàn liền hoặc lắp bản lề với đốc trước và đáy, đồng thời được trang bị mui che để bảo vệ hàng hóa khỏi thời tiết Mui xe được làm từ dàn khung hàn cứng hoặc tháo lắp được, với lớp phủ bằng thép tấm kín hoặc bạt không thấm nước Đốc sau của xe có thể thiết kế với hai cách, gồm lắp bản lề với hai thành bên hoặc lắp bản lề với đáy thùng.
Cabin xe tải được thiết kế chắc chắn như vỏ hộp, sử dụng thanh thép định hình và lá thép mỏng hàn lại với nhau, với phần trước có hình dáng khí động học nhằm giảm lực cản khi di chuyển Cabin có tấm kính lái trong suốt và cánh bên giúp người lái và phụ xe dễ dàng lên xuống, kèm theo kính quan sát để hỗ trợ điều khiển Bên trong cabin là không gian kín, bố trí hợp lý với ghế ngồi cho người lái và phụ xe, vô lăng, bảng táp lô cùng các chi tiết khác Ngoài ra, cabin còn được trang bị đèn chiếu sáng và gương để thuận tiện khi lái xe 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 được trang bị 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 tạo tương tự như xe ô tô thông thường Phần khung vỏ xe được thiết kế đặc biệt để phục vụ nhu cầu của người lái và hành khách, với các loại xe đa dạng như xe 4 ghế, 5 ghế, 7 ghế, 9 ghế, cũng như xe lớn hơn như 24 ghế, 29 ghế và 45 ghế Ngoài ra, xe khách còn được trang bị không gian phù hợp để chứa và bảo quản hành lý cho hành khách trong suốt hành trình.
Xe con có thiết kế giống như ô tô thông thường, phục vụ mục đích chở người với kiểu dáng nhỏ gọn và khí động học cao Kích thước xe dao động từ 1,6m đến 1,8m về chiều rộng và từ 4m đến 5,5m về chiều dài, tùy thuộc vào từng loại Số ghế ngồi được bố trí hợp lý theo tiêu chuẩn toàn cầu, với ghế ngồi thoải mái, có dây thắt an toàn và thành tựa êm ái Ghế lái có thể điều chỉnh chiều cao và vị trí để phù hợp với người lái Xe thường được trang bị 4 cửa thuận tiện cho việc lên xuống của tài xế và hành khách, cùng với khoang cốp phía sau để chứa hành lý.
Xe khách được thiết kế giống như một chiếc ôtô thông thường, với khung vỏ tạo thành không gian kín, rộng rãi cho cả tài xế và hành khách Tùy thuộc vào kích thước và loại xe, số lượng chỗ ngồi có thể từ 16 đến 45 ghế Kích thước xe thường dao động từ 2,0 đến 2,5m chiều rộng, 6,5 đến 10m chiều dài, và chiều cao từ 1,5 đến 2,2m, trong khi xe giường nằm hai tầng có thể cao tới 2,5m Xe thường được trang bị 2 cửa lên xuống và kính trong suốt xung quanh để tạo sự thuận tiện cho việc quan sát Xe buýt chạy nội thành thường có ít ghế ngồi, trong khi xe đường dài thường có ghế ngồi mềm có thể điều chỉnh và 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 xe ô tô thông thường, nhưng được thiết kế để thực hiện các nhiệm vụ đặc thù, do đó trang bị 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, chuyên dùng để 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 tối ưu cho quá trình hoạt động của cần cẩu.
Bộ phận chuyên dùng của cần cẩu bao gồm cần chịu lực, được chế tạo từ dàn khung thép hoặc thép hộp nhiều đoạn có khả năng thò thụt để điều chỉnh độ dài Cần có thể quay theo hai phía dọc theo trục của xe và được nâng hạ thông qua hệ thống thủy lực hoặc tời cáp Trên cần cẩu có puli để treo cáp nâng hạ tải, cùng với tời quấn cáp; nếu cần cẩu sử dụng cáp, cần có tời hai trống để hỗ trợ việc nâng hạ cần cẩu hiệu quả.
Xe chữa cháy là một loại xe chuyên dùng dùng để dập tắt các đám cháy
Xe chữa cháy thường được trang bị bơm dẫn động từ động cơ ô tô, có chức năng bơm các dung dịch dập tắt đám cháy Xe có một bơm hút nước từ các nguồn như trụ nước cứu hỏa hoặc bể nước, và một bơm khác để đẩy nước từ thùng xe qua ống dẫn đến vòi phun với áp suất cao Điều này cho phép phun nước ở độ cao lớn, hiệu quả trong việc dập tắt các đám cháy ở xa và trên cao Hệ thống bơm nước hoạt động bằng động cơ và sử dụng nguồn nước 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)
Năm 1936, Citroen, 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 lắp ráp xe 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 với nhiều loại xe như GAT51, GAT69, GAZ63, ZIL157, CA10 để vận chuyển người và quân khí, trong khi các xưởng quân giới cũng thực hiện bảo trì và sửa chữa xe.
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 những chi tiết đơn giản như bulông và êcu để phục vụ sửa chữa Tuy nhiên, số lượng xe ô tô tại Việt Nam trong giai đoạn này rất hạn chế.
Vào năm 1958, Ban cơ khí Chính phủ được thành lập với mục tiêu phát triển ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam Ngày 2-9-1960, hai chiếc xe đầu tiên lắp ráp trong nước đã tham gia diễu hành tại quảng trường Ba Đình, nhưng sản xuất không tiếp tục 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 đáp ứng nhu cầu phụ tùng cho xe viện trợ Bộ công nghiệp nặng đã thành lập ba nhà máy sản xuất phụ tùng, tập trung vào các chi tiết như động cơ và hộp số, với Nhà máy Gò Đầm đạt sản lượng 500 chiếc/năm Cục cơ khí Bộ giao thông vận tải cũng đã thiết lập mạng lưới sửa chữa và sản xuất phụ tùng trên toàn quốc, cùng với việc thành lập các nhà máy sản xuất phụ tùng ô tô khác từ các bộ như Bộ Quốc phòng và Bộ Cơ khí luyện kim.
Nhà nước đã đề nghị Liên Xô hỗ trợ xây dựng nhà máy sản xuất động cơ D50 với đầy đủ các công đoạn từ đúc gang thép, rèn đến gia công cơ khí chính xác Tuy nhiên, vào năm 1975, khi nhà máy đang trong quá trình xây dựng, miền Nam đã hoàn toàn giải phóng Sau đó, quan hệ kinh tế giữa Việt Nam và các nước xã hội chủ nghĩa suy giảm, ảnh hưởng đến việc hoàn thiện nhà máy và duy trì hoạt động, dẫn đến việc ngừng sản xuất.
Từ năm 1975, sau khi thống nhất đất nước, kế hoạch hóa trong ngành công nghiệp ô tô dần mất tác dụng, dẫn đến việc giảm bao cấp cho các nhà máy Nhu cầu về phụ tùng cũng hạn chế, trong khi thiết bị và máy móc đã trở nên lỗi thời, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Tại Miền Bắc, nhiều nhà máy, như cơ khí Ngô Gia Tự 3-2, phải đối mặt với tình trạng xuống cấp nghiêm trọng, cắt giảm công nhân và thu hẹp sản xuất Ở miền Nam, chỉ còn các xưởng sửa chữa và bán phụ tùng xe ngoại nhập, không còn nhà máy sản xuất phụ tùng ô tô.
Vào năm 1976, ngành công nghiệp quốc doanh và công tư hợp doanh tại Việt Nam có khoảng 520.000 cán bộ, công nhân viên, với 1.279 xí nghiệp ở miền Bắc và 634 xí nghiệp ở miền Nam, cùng 540 xí nghiệp do Trung ương quản lý và 1.373 xí nghiệp do địa phương quản lý Tuy nhiên, sau những nỗ lực công nghiệp hóa, nền kinh tế Việt Nam đã tăng trưởng chậm, và vào cuối kế hoạch 5 năm lần thứ II (1979-1980), sản xuất công nghiệp rơi vào tình trạng trì trệ và suy thoái Năm 1979, Hội nghị đã chỉ ra những sai lầm trong lãnh đạo kinh tế, như quản lý kế hoạch hóa tập trung chưa kết hợp với thị trường, chưa khai thác hiệu quả các thành phần kinh tế tư sản dân tộc và cá thể ở miền Nam, và sự chậm chễ trong việc khắc phục tình trạng trì trệ cùng với những chính sách phát triển công nghiệp chưa phù hợp.
Từ năm 1981 đến 1985, Đảng và Nhà nước đã điều chỉnh mối quan hệ giữa công nghiệp và nông nghiệp, cũng như giữa công nghiệp nặng và công nghiệp nhẹ, chú trọng đến các hình thức cải cách trong quản lý công nghiệp Mặc dù đã có những cải tiến trong việc mở rộng quyền tự chủ cho xí nghiệp và hợp tác xã, nhưng vẫn tồn tại hạn chế trong việc xoá bỏ cơ chế quản lý kế hoạch hóa tập trung Do đó, mặc dù có một số điều chỉnh và cải tiến, 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 trong giai đoạn này đã tác động mạnh mẽ đến sự phát triển công nghiệp.
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, hợp tác với các quốc gia trên thế giới để phát triển ngành ô tô Đảng và Nhà nước nhận thấy những hạn chế về vốn, công nghệ và nguồn nhân lực trong ngành này, đồng thời nhận thức được tầm quan trọng của việc thiết lập liên doanh với các nước phát triển để lắp ráp và sản xuất xe ô tô Để thúc đẩy ngành công nghiệp ô tô, cần có sự đầu tư lớn vào máy móc, thiết bị hiện đại và đào tạo đội ngũ cán bộ có trình độ để vận hành hiệu quả hệ thống này.
Việc tự đầu tư toàn bộ trang thiết bị và công nghệ để sản xuất xe trong thời điểm hiện tại là không khả thi Một số quốc gia như Argentina và Mexico đã vay vốn nước ngoài để tự đầu tư, nhưng đã gặp khó khăn do nợ nần và tiêu thụ xe thấp Do đó, Việt Nam đã chuyển 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 toàn cầu.
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 thương hiệu 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, số lượng xe lưu hành trên thị trường 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, cho thấy sự đa dạng và phong phú của ngành công nghiệp ô tô trong nước.
Việt Nam hiện có 11 liên doanh sản xuất và lắp ráp ô tô, bao gồm các thương hiệu nổi tiếng như Ford, Isuzu, Mercedes-Benz, Toyota, KIA và Mazda, với tổng vốn đầu tư lên tới 543,429 triệu đô la Các liên doanh này đạt sản lượng 148.900 chiếc xe mỗi năm và 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 Việt Nam, trong khi các doanh nghiệp ô tô nội địa vẫn còn hạn chế và chưa phát huy được tiềm năng của mình.
Sự ra đời của 11 liên doanh trong ngành ô tô Việt Nam chứng tỏ thị trường này đầy tiềm năng và thu hút sự quan tâm của 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 các liên doanh quốc tế Không chỉ thu hút vốn lớn, Việt Nam còn tiếp nhận công nghệ sản xuất hiện đại và phương pháp quản lý tiên tiến Kinh nghiệm từ nhiều quốc gia cho thấy, giai đoạn đầu phát triển ngành ô tô rất cần sự hỗ trợ từ bên ngoài.
Sau nhiều năm nghiên cứu, ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đã ghi nhận những bước tiến quan trọng với sự ra mắt của VinFast, thương hiệu xe hơi đầu tiên của Việt Nam Năm 2019, VinFast đã chế tạo thành công mẫu xe Fadil, nổi bật với thiết kế hiện đại, thể thao và kích thước nhỏ gọn, trọng lượng khoảng 900kg Xe có tính linh hoạt cao, phù hợp với những con đường phức tạp và dễ dàng di chuyển trong các ngõ hẹp Mặc dù Fadil hứa hẹn sẽ được ưa chuộng, nhưng VinFast vẫn phải đối mặt với thách thức lớn từ các dòng xe ngoại nhập đang chiếm ưu thế trên thị trường.
Quan điểm phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam từ sản xuất phụ tùng cơ bản rồi tiến tới sản xuất ô tô là không hợp lý Thay vào đó, chúng ta nên học hỏi kinh nghiệm từ các nước ASEAN và Châu Á, bắt đầu từ lắp ráp ô tô, sau đó từng bước nội địa hóa sản xuất phụ tùng và chế tạo từng phần, cuối cùng là 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 đáng kể đã đạt được cho thấy triển vọng tươi sáng 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 nông nghiệp hợp lý và sự chỉ đạo chặt chẽ từ các cấp, ngành Đặc biệt, huyện này sở hữu điều kiện đất đai thuận lợi cho việc trồng cam, quýt chất lượng cao, được thị trường tiêu dùng đánh giá cao.
Trong nhiệm kỳ, huyện nông nghiệp đã phát triển mạnh mẽ với định hướng sản xuất hàng hóa có giá trị cao, tập trung vào hai cây trồng chủ lực là cây có múi và cây mía Năm 2014, chỉ dẫn địa lý cam Cao Phong được hoàn thành, khuyến khích nông dân sản xuất theo tiêu chuẩn ViệtGap Thương hiệu Cam, Mía tím Cao Phong đã khẳng định vị thế trên thị trường nội địa Huyện cũng chú trọng cải tạo đàn trâu, bò địa phương, đảm bảo tăng trưởng đàn gia súc, gia cầm hàng năm đạt 5% và phát triển chăn nuôi theo hướng hàng hóa Công tác phòng chống dịch bệnh và tiêm phòng cho đàn gia súc, gia cầm được thực hiện hiệu quả, không xảy ra dịch bệnh lớn.
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, như việc đầu tư 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 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 cụm công nghiệp Tây Phong và Thung Nai Cụm công nghiệp Tây Phong đã được quy hoạch chi tiết với diện tích 17,3ha, nhưng do gần khu công nghiệp thành phố Hòa Bình, nên vẫn chưa thu hút được nhiều đầu tư.
Hoạt động thương mại và dịch vụ đã có những chuyển biến tích cực, cung cấp kịp thời hàng hóa phục vụ nhu cầu tiêu dùng của người dân Các hình thức thương mại chủ yếu bao gồm kinh doanh buôn bán hàng hóa tiêu dùng, dịch vụ sản xuất nông nghiệp, nhà nghỉ, ăn uống, xây dựng, và vận tải hàng hóa cũng như hành khách Trong năm 2015, tổng mức bán lẻ hàng hóa và dịch vụ đạt 385 tỷ đồng.
Hoạt động thương mại và dịch vụ đang mở rộng mạnh mẽ, 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%, cùng với việc quản lý thị trường hiệu quả, bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho các hộ cá thể và tổ chức kinh doanh dịch vụ phát huy tối đa khả năng Hiện tại, huyện có 03 chợ đạt chuẩn nông thôn mới, hoạt động hiệu quả, đáp ứng nhu cầu hàng hóa tiêu dùng và sản xuất Các ngành dịch vụ như cung ứng vật tư nông nghiệp, giống cây trồng và thuốc bảo vệ thực vật cũng phát triển tốt, đáp ứng nhu cầu sản xuất nông nghiệp của người dân.
Hoạt động du lịch tại huyện đã được đầu tư mạnh mẽ, với trọng tâm là xây dựng cơ sở hạ tầng phục vụ du lịch như chùa Quoèn Ang, Đền Thượng Bồng Lai và Quần thể hang động Núi Đầu Rồng Những địa điểm này tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển các tour du lịch như du lịch bản Mường Giang Mỗ và đền Thác Bờ Doanh thu từ du lịch tăng nhanh, góp phần vào ngân sách huyện, với khoảng 133 nghìn lượt khách 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 và vật liệu xây dựng bằng ô tô tải, đặc biệt là xe Thaco FD650, là rất cần thiết để phục vụ cho cuộc sống và 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 giảm bình quân 2,75% mỗi năm, trong khi tỷ lệ tăng dân số tự nhiên duy trì ở mức 1,1% Tỷ lệ lao động được đào tạo đạt 40%, tạo ra hơn 1.300 việc làm mới hàng năm Đến nay, có 6/13 xã đạt tiêu chí chuẩn quốc gia về y tế, với 5 bác sĩ trên 10.000 dân, và 20/43 trường 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, dưới sự hỗ trợ của Phòng Tài Nguyên và Môi Trường, chúng tôi đã thu thập được thông tin 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, các tuyến đường trục của 12 xã và 1 thị trấn.
Quốc lộ 6 dài 13,68 km đi qua huyện, là tuyến giao thương chính 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, với mặt đường rải nhựa rộng 7,5 m, đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế địa phương Đoạn đường từ Dốc Cun đến huyện Kim Bôi có độ dốc lớn nhất và bán kính quay vòng nhỏ nhất.
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, đi qua Bình Thanh và Thung Nai, với mặt đường rải nhựa rộng từ 3,5 đến 4,5 m Đây là tuyến đường quan trọng cho sự phát triển du lịch của huyện, dẫn vào khu vực lòng hồ thủy điện 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 có độ dốc lớn nhất và bán kính quay vòng nhỏ nhất nằm giữa Thị trấn Cao Phong và xã Thung Nai.
Trong thời gian qua, nhờ sự quan tâm của Trung Ương, tỉnh Hòa Bình và sự đóng góp của nhân dân, huyện Cao Phong đã từng bước đầu tư và nâng cấp hệ thống giao thông nông thôn Việc này không chỉ góp phần phát triển kinh tế mà còn nâng cao đời sống văn hóa và xã hội tại huyện Trong 5 năm qua, huyện đã bê tông hóa 56 km đường giao thông thôn, xóm, tạo điều kiện thuận lợi cho người dân.
Giao thông nông thôn tại huyện Cao Phong đang được cải thiện, nhưng do địa hình miền núi và lịch sử cư trú lâu dài của người dân, nhiều đoạn đường chưa đạt tiêu chuẩn kỹ thuật về tầm nhìn và bán kính cong Các đoạn đường quanh co và độ dốc lớn, đặc biệt là từ 5 - 7 độ, gây khó khăn cho việc di chuyển, nhất là khi xe tải đầy hoạt động trong điều kiện thời tiết xấu.
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 :
Hình 1.20 mô tả hiện trạng đường tại xóm Rú, cách 6 km 2 +315, xã Xuân Phong, huyện Cao Phong Độ dốc của mặt đường tại xóm Quáng Ngoài, xã Đông Phong cũng được thể hiện trong hình.
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 cua gấp, đặc biệt là đoạn đường tại xã Cao Phong có bán kính cong 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 45.000 dân với thu nhập bình quân đạt 37,7 triệu đồng/người/năm Kinh tế địa phương phát triển nhờ vào chủ trương xây dựng nông thôn mới, nâng cao mức sống của người dân Sự đổi mới này thể hiện qua việc cải tạo nhà ở, phát triển trang trại, xưởng sản xuất, cửa hàng dịch vụ và các công trình công cộng Để đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa ngày càng tăng, việc phát triển dịch vụ vận chuyển bằng ô tô tại huyện Cao Phong, Hòa Bình đang trở nên cần thiết.
Hàng hóa tại huyệnCao Phong thường dùng xe tải để chuyển chở gồm các loại sau:
Cây mía là một trong những cây trồng chủ lực tại huyện Cao Phong, đóng góp lớn vào giá trị nông sản địa phương Diện tích trồng mía ở đây ổn định khoảng 2.500 ha Nhờ áp dụng các biện pháp thâm canh và kỹ thuật canh tác hiện đại, huyện phấn đấu nâng cao giá trị sản xuất cây mía lên 150 triệu đồng mỗi ha.
Huyện Cao Phong đang nỗ lực mở rộng diện tích trồng cây ăn quả lên khoảng 3.000 ha, trong đó cây Cam được xác định 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 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, với sự phát triển năng động, có nhu cầu vận chuyển hàng hóa bằng đường bộ rất cao, dẫn đến việc sử dụng đa dạng các dòng xe tải như THACO, TMT TATA, JAC, Hino và Howo Hàng năm, huyện ghi nhận khoảng 1500-2000 xe tải mới 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 và nhập khẩu xe, cũng như tăng cường cơ sở nhân lực cho bảo trì và sửa chữa xe, ngày càng được chú trọng Số lượng xe tải, đặc biệt là xe tải hạng nhẹ, đã tăng nhanh chóng, phù hợp với địa hình giao thông nông thôn, với tổng số xe tải trong huyện đạt hơn 120 chiếc vào năm 2020.
Thaco là hãng xe tải có tiềm năng phát triển mạnh mẽ, chiếm ưu thế trên thị trường nhờ vào việc sản xuất các loại xe tải cho vận chuyển đường dài và đầu tư vào xe tải hạng nhẹ, hạng trung phù hợp với địa hình nông thôn Số lượng xe tải Thaco bán ra trong những năm gần đây đạt từ 20,000 đến 25,000 chiếc, cho thấy nhu cầu sử dụng xe tải, đặc biệt là Thaco Forland FD650, là rất cần thiết Dựa trên tình hình giao thông, dân số và nhu cầu vận chuyển hàng hóa tại huyện Cao Phong, xe tải Thaco Forland FD650 được lựa chọn làm 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 cơ động cao, rất phù hợp với điều kiện giao thông nông thôn miền núi Mặt sàn thùng xe được thiết kế thấp, giúp việc lên xuống hàng hóa trong quá trình vận chuyển trở nên dễ dàng hơn.
Xe có giá thành phải chăng, dễ dàng sử dụng và bảo trì, với phụ tùng thay thế phổ biến và rẻ Điều này giúp hộ gia đình và các tổ sản xuất nhỏ dễ dàng đầu tư và sở hữu phương tiện.
- 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 kỹ thuật đặc trưng Để xác định tải trọng tối đa khi xe chở đầy hàng theo quy định của Luật giao thông, chúng tôi đã chọn trọng lượng riêng của hàng hóa phổ biến, cụ thể là cây gỗ keo rừng trồng sau khai thác, để làm số liệu tính toán trong nghiên cứu.
Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
Hiện nay, gần 85% dân số Việt Nam sống và sản xuất tại vùng nông thôn Tỉnh Hòa Bình, đặc biệt là huyện Cao Phong, đã phát triển kinh tế mạnh mẽ, dẫn đến nhu cầu vận chuyển hàng hóa ngày càng tăng Đảng và chính phủ đã đầu tư xây dựng đường giao thông nông thôn, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển khu vực này Huyện Cao Phong hiện có khoảng 300 km đường nhựa, 450-500 km đường bê tông và hơn 400 km đường đất, đáp ứng tốt nhu cầu vận chuyển hàng hóa Phương tiện vận chuyển đường bộ bằng ô tô là lựa chọn hiệu quả nhất cho việc vận chuyển hàng hóa tại vùng Cao Phong và các khu vực có địa hình tương tự Để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong vận tải hàng hóa, cần xác định loại xe phù hợp và nắm vững kỹ năng sử dụng xe theo điều kiện địa hình.
Xe Thaco Forland FD650 nổi bật với thiết kế nhỏ gọn, công suất hợp lý, dễ sử dụng và giá thành phải chăng, rất 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 rõ thông số kỹ thuật, nguyên lý hoạt động và kỹ thuật vận hành liên quan đến công suất, lực kéo, tính ổn định, cũng như giới hạn an toàn khi vào đường vòng và leo dốc, đặc biệt với tải trọng đầy Nhằm nâng cao kiến thức cho việc đào tạo lái xe, chúng tôi thực hiện khóa luận nghiên cứu về ảnh hưởng của các lực cản đến khả năng ổn định của xe Thaco Forland FD650 trong khu vực này.
Mục tiêu, nội dung, đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu
Khóa luận nghiên cứu các lực cản, cân bằng lực kéo và khả năng ổn định khi sử dụng xe ô tô Thaco Forland FD650 trên mạng lưới giao thông huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình Mục tiêu là 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, đặc biệt tại những địa bàn có địa hình tương tự.
Hoàn thiện chương trình khóa học giúp 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 tốt nghiệp.
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 máy kéo bao gồm việc áp 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 Những kiến thức này giúp hình thành cơ sở vững chắc cho việc phân tích và thiết kế các hệ thống cơ khí trong ngành ô tô.
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
Trong thời gian nghiên cứu có hạn, khóa luận tập trung vào việc phân tích 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 các 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, 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 sự biến dạng của lốp, hình thành vết bánh xe trên mặt đường, và sự tiếp xúc giữa lốp và mặt đường Lực cản lăn bao gồm cả ngoại lực và nội ma sát trong lốp, và có thể được xác định theo công thức 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
Trong bài viết này, chúng ta xem xét hệ số cản lăn ở bánh xe, với ƒ1 và ƒ2 tương ứng là hệ số cản lăn của bánh trước và bánh sau Nếu coi hai hệ số này là bằng nhau, tức là ƒ1 = ƒ2 = ƒ, chúng ta có thể rút ra những kết luận quan trọng về hiệu suất vận hành của xe.
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 xe di chuyển, tốc độ ô tô càng cao thì hệ số cản lăn càng tăng Để đơn giản hóa tính toán, người ta giả định rằng khi xe chạy với vận tốc 60-80 km/h, hệ số cản lăn ƒ được coi là không thay đổi Hệ số cản lăn này có thể được xác định 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 khu vực xã Xuân Phong, cùng với các đoạn đường đất khô ở các xã Đông Phong, chạy dọc bờ mương và ven đồi.
Thay các trị số của ƒ, G, α vào công thức (2.3) ta có 3 trường hợp:
Đối với đường nhựa, hệ số cản lăn được chọn là ƒ=0.018, với độ dốc lớn nhất 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:
Đối với đường đất khô, khi chọn hệ số cản lăn ƒ=0.025, độ dốc lớn nhất của đoạn đường là 2° và trọng lượng toàn bộ của xe Thaco FD650 là 12000kg.
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 tác động lên mặt đường, tạo ra phản lực thẳng góc lên bánh xe Z1 và Z2 Ngược lại, Gsinα cản trở sự di chuyển của ô tô khi lên dốc, được gọi là lực cản lên dốc, ký hiệu là 𝐹 𝑖 (mang dấu + khi xe lên dốc và - khi xe xuống dốc) Giá trị của lực 𝐹 𝑖 được xác định qua một công 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 giúp 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°
Bằng cách thay thế các giá trị của G và α vào biểu thức (2.4), chúng ta có thể xác định lực cản tương ứng với các độ dốc 7 độ, 5 độ và 2 độ tại các địa điểm khác nhau trong 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 phía sau và gây ra ma sát giữa không khí và bề mặt xe Điều này dẫn đến 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 biết thể tích hàng hóa V, chiều dài thùng xe a và chiều rộng thùng xe b Bằng cách thay thế các trị số thể tích V tương ứng của các loại hàng hóa vào biểu thức (2.9), chúng ta sẽ xác định được chiều cao H.
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
Chiều cao của khối hàng được tính bằng chiều cao từ mặt đất đến sàn thùng xe cộng với chiều cao của hàng hóa trên thùng Khi chiều cao hàng hóa tăng, chiều cao chắn gió và lực cản không khí cũng tăng theo Tuy nhiên, với hàng hóa cồng kềnh như gỗ keo, chiều cao khối lượng khi xe chở đầy tải vẫn thấp hơn nóc cabin 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 nêu, chúng ta thay 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, và sử dụng kết quả này cho các tính toán 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 ở mức 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 ôtô và không khí sẽ thay đổi tùy theo cấp gió Đặc biệt, ở cấp gió 7, tình huống này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất và cảm giác lái của xe.
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 đơn giản và tương đối chính xác, các hệ số 𝛿 1 và 𝛿 2 có thể 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).