Nghiên cứu khai thác, sử dụng xe khách giường nằm Thaco Mobihome khu vực phía Nam

Nội dung text: Nghiên cứu khai thác, sử dụng xe khách giường nằm Thaco Mobihome khu vực phía Nam

1. NGHIÊN CỨU KHAI THÁC, SỬ DỤNG XE KHÁCH GIƯỜNG NẰM THACO MOBIHOME KHU VỰC PHÍA NAM [1]KS. Hồ Anh Cường, [2] PGS.TS Nguyễn Văn Phụng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Tóm tắt: Luận văn nghiên cứu về khai thác, sử dụng xe khách giường nằm Thaco Mobihome HB120SL. Đặc điểm là nghiên cứu khai thác đảm bảo an toàn khi sử dụng xe, bằng việc khảo sát và xây dựng các đường đặc tính động cơ, xây dựng mối quan hệ giữa hệ số ổn định tịnh và khối lượng của xe, đưa ra được đồ thị mối quan hệ đó, đồng thời đưa ra các phương án hạ thấp trọng tâm của xe. Hơn nữa luận văn cũng đã nghiên cứu tính ổn định khi quay vòng và trượt của xe để đưa ra cảnh báo cho tài xe khi xe chạy trên đường vòng thông qua việc khảo sát và đánh giá sơ bộ, có thể hạn chế một phần nào đó các vụ tai nạn giao thông liên quan đến xe khách giường nằm. 1. Giới thiệu Trong quá trình phát triển nền kinh tế quốc dân và phục vụ đời sống xã hội, nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách ngày một gia tăng. Vận tải ô tô có khả năng đáp ứng tốt hơn nhiều mặt so với các phương tiện vận tải khác do tính đơn giản, động cơ ô tô có thể đi đến những vùng mà các phương tiện khác không thể đến được bên cạnh đó giá thành vận chuyển ô tô tương đối thấp Hiện nay các loại xe khách nói chung hay xe khách giường nằm nói riêng đang lưu thông trong nước có nguồn gốc nhập khẩu từ nước ngoài hoặc do các liên doanh sản xuất ô tô trong nước, nhưng bên cạnh đó, vẫn có một số lượng xe khách được lắp ráp và thiết kế ở các cơ sở trong nước, tiêu biểu và thịnh hành nhất hiện nay mà hành khách hay dùng để đi những chuyến đường dài là dòng xe Thaco-Mobihome Xe khách giường nằm hai tầng thường có kích thước lớn, khi chở đủ khách thì trọng tâm lớn cao hơn xe khách thông thường. Vì thế, loại xe giường nằm khi vào đường cua, dốc hẹp thì có nguy cơ bị lật cao hơn xe nhỏ. Đó là chưa kể đến việc xe bị hạn chế về khả năng thoát hiểm khi xảy ra tai nạn, dễ dẫn đến mức độ thương vong lớn hơn xe khách thông thường. Do vậy mục tiêu của đề tài là: - Nghiên cứu mức độ an toàn khi sử dụng xe khách giường nằm bằng việc lựa chọn các phương án hạ thấp tọa độ trọng tâm của xe - Nghiên cứu tính ổn định an toàn của xe khi xe quay vòng, để từ đó đưa ra các cảnh báo cho người điều khiển xe tránh các tai nạn đáng tiếc.
2. 2. Nội dung: A. Ảnh hưởng của trọng lực tới thiết kế ô tô: a. Khái niệm về lực G và ảnh hưởng của điểm đặt tọa độ trọng tâm Trọng lực của ôtô có thể xem như có giá trị không đổi và bằng khối lượng của ôtô nhân với gia tốc trọng trường.Nhưng độ lớn của thành phần lực vuông góc với bề mặt đường lại thay đổi phụ thuộc vào góc dốc của đường mà ôtô đang chuyển động. Khi ôtô chuyển động trên đường có độ dốc thay đổi, trọng lực của ôtô được tách ra thành hai thành phần: Thành phần vuông góc với mặt đường ảnh hưởng tới khả năng bám của ôtô và thành phần song song với mặt đường sẽ làm cản trở chuyển động của ôtô khi lên dốc và hỗ trợ chuyển động của ôtô khi xuống dốc Khi phanh gấp tọa độ trọng tâm (điểm đặt lực G) dồn lên phía trước ôtô làm cho lực G tác động lên cầu trước nhiều hơn sẽ có nguy cơ phá hủy cầu phía trước.Với các ôtô chở vật liệu chất lỏng, động vật khi phanh tọa độ trọng tâm thay đổi dồn lên phía trước khá nhiều nên hạn chế tối đa phanh gấp. Trong trường hợp hết khả năng bám của các bánh xe cầu trước dẫn đến mất lái gây hậu quả khôn lường không chỉ cho ôtô ta đang lái mà cả cho xung quanh nữa. Khi ô ô vào cua với vận tốc lớn, đường cua gấp và hẹp lực, ly tâm lớn hơn giới hạn khả năng bám ngang của ôtô, gây ra hiện tượng trượt ngang. Nguy hiểm hơn nữa, lúc này lực G tác động lên các bánh xe phía trong giảm đáng kể làm cho xe có xu hướng bị lật. Có nhĩa là không nên quay vòng ngoặt ở vận tốc cao, mà duy trì vận tốc thấp để tránh gây mất an toàn. b. Trọng lực trong vận hành ôtô Các hãng sản xuất ôtô trên thế giới liên tục phát triển cho ra đời các ôtô có tính cơ động cao, khả năng tăng tốc, khả năng phanh đạt hiệu quả cao và an toàn nhất có thể ngoài vấn đề kiểu dáng sang trọng, tiện nghi cao. Gia tốc tăng tốc lớn nhất mà ôtô có thể có được (trừ những ôtô có lắp động cơ phản lực) phụ thuộc vào loại động cơ, lực G, số lượng trục chủ động, khả năng bám đường, điều kiện đường sá Thông thường gia tốc tăng tốc cực đại cho ôtô có tất cả các
3. trục đều chủ động đạt không vượt quá 8m/s2. Có nghĩa là để một chiếc xe ôtô tăng tốc từ khởi hành đến khi đạt được tốc độ 100km/h sẽ phải mất tối thiểu khoảng 3,5 giây. Với các ôtô có số trục chủ động ít hơn tổng số trục hay động cơ công suất thấp thì thời gian tăng tốc sẽ còn tăng đáng kể. B. Xác định tọa độ trọng tâm của ôtô Tọa độ trọng tâm ôtô là thông số quan trọng ảnh hưởng tới khả năng ổn định của ôtô. Vì vậy cần xác định vị trí trọng tâm ôtô theo chiều dọc và chiều cao cả khi không tải và đầy tải. Theo chiều ngang ta coi ôtô đối xứng dọc và trọng tâm ôtô nằm trong mặt phẳng đối xứng dọc của ôtô. Tọa độ trọng tâm theo chiều cao. Chiều cao trọng tâm ô tô được xác định trên cơ sở cân bằng chiều cao khối tâm các thành phần trọng lượng. Gi .hgi Ta có: hg = =(Gnt . hg0 + Gkvs . hkvs + Ggh . hgh +Gdh.hdh)/ Ga Ga Trong đó: hg, G – Chiều cao trọng tâm và trọng lượng bản thân của ô tô; hg0, Gnt – Chiều cao trọng tâm và trọng lượng chassis ô tô khách; hkvs, Gkvs – Chiều cao trọng tâm và trọng lượng sàn và khung vỏ ô tô; hgh, Ggh – Chiều cao trọng tâm và trọng lượng giường nằm và ghế ngồi. C. Xác định “ hệ số ổn định tĩnh” (SSF) “Stability Stadia Frequence” Tác giả: H.Keith Brewer et al “ The Preumatic Tire” – NHTSA, 2/2006 푆푆퐹 = ; 푕 = ( ) 2푕 2.푆푆퐹 Quan hệ giữa hệ số ổn định tĩnh phụ thuộc vào khối lượng xe:푆푆퐹 = Như vậy hệ số ổn định tĩnh của ô tô (SSF) phụ thuộc vào trọng lượng (G) hay khối lượng ô tô (m) vì G=m.g Xác định phương trình hệ số ổn định tĩnh (SSF) phụ thuộc vào khối lượng xe (m) SSF=f(m) theo phương pháp nội suy 0 = 0 + 1 − 0 + 2 − 1 − 2 + ⋯ . 푛 − 0 . ( − 푛−1)
4. Vậy phương trình đường cong hệ số ổn định tĩnh có dạng như sau: 풚 = , − , . − 풙 − − , . − 풙 − 풙 − + , . − 풙 − 풙 − (풙 − ) Chiều cao trọng tâm khi xe có khách và hành lý:푕 = 1,434 Để giảm momen lật đổ cần giảm chiều cao trọng tâm xe (hg) khi có tải Phương án mới 1: Chiều cao trọng tâm theo phương án mới1:푕 = 1,3 Phương án mới 2:Chiều cao trọng tâm theo phương án mới 2:푕 = 1,38 Kết luận: Khi bố trí hành khách theo phương án mới: Giảm chiều cao trọng tâm xe có tải 1,3 /1,45 Tăng góc nghiêng ngang giới hạn lật đổ: 44o/37,80 Tăng hệ số ổn định tĩnh SSF = 0,846/0,78 Khi tính theo tải trọng động góc nghiêng ngang giới hạn có giảm ít 310/440 D. TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ L a b V G.sin G.cos G O2 hg O2 Z1 L Z2 Khi xét theo điều kiện lật đổ, trong trường hợp này, xe sẽ bị lật đổ qua điểm tiếp xúc bánh xe sau, (o2) với mặt đường. xe bắt đầu lật đổ khi tổng phản lực tác dụng lên bánh xe trước bằng không, nghĩa là: 푍1 = 0 Từ điều kiện cân bằng dọc, theo sơ đồ có:
5. 표2 = 푍1. 퐿 + . 푠푖푛 ∝. 푕 − . 표푠 ∝. = 0 Xe bắt đầu lật khi ∑Z1=0 nên . 푠푖푛 ∝. 푕 = . 표푠 ∝. Ta có : tg gh = b / hg Tính chất ổn định động Sự mất ổn định động của ô tô có thể xảy ra khi chuyển động lên dốc, xuống dốc, tăng tốc, phanh hay ở tốc độ cao. Theo điều kiện lật đổ ta có: Mo men qua đỉnh O2 là : 02 = 푍1. 퐿 − 표푠훼đ. + 푠푖푛훼đ + 푃 + 푃푤 푕 + = 0 푃 +푃푤 푕 + Xe cất đầu lật khi 푍1 = 0; 푡 훼đ = − 푕 푕 . 표푠 훼đ 0 (푃 + 푃푤 )푕 + 푃 .푕 + Khi α≤1÷ 4 ; 푖 = 푡 훼đ = − 푕 푕 . Khi ô tô chuyển động ổn định tốc độ nhỏ,bỏ qua giá trị cản lăn ta có: Pj=0m Pw=0; Mf=0 Tính ổn định ngang của ô tô
6. Phương trình cân bằng momen tại điểm O2: = 0, 푍′ − 푕 푠푖푛훼 + 푕 퐹 푠푖푛훼 − 표푠훼 − 퐹 푠푖푛훼 − = 푖02 푙푡 2 2 푙푡 푗 Khi lật đổ, Z’=O vì Mj rất nhỏ có thể bỏ qua. Nên ta có 푣2 (푕 푠푖푛훼 + 표푠훼) = 퐹 (푕 푠푖푛훼 − 푠푖푛훼); (푕 푠푖푛훼 + 표푠훼) = (푕 푠푖푛훼 − 2 푙푡 2 2 푅 +푕 .푡 훼 푅 2 푠푖푛훼);Từ đây ta có 푛푕 = 2 푕 − 푡 훼 2 Ảnh hưởng của các lực khi quay vòng đối với xe 2 tầng Ta có ′ ′′ ′′′ 푙ậ푡 = ( 푠푖푛훼 + 푃 + 푃 + 푃 )푕 2 . ′훷 . 훷′′ = ( 푠푖푛훼 + + + )푕 푙â푡 푅 푅 푅 = . 표푠훼. 푕ố푛 푙ậ푡 2 Vậy để xe không lật đổ nghĩa là: 푕ố푛 푙ậ푡 > 푙ậ푡 2 . 훲′ . 훲′′ . 표푠훼. > ( 푠푖푛훼 + + + )푕 2 푅 푅 푅
7. Vậy để giảm được M lật ta có 2 - Giảm , lực này luôn xuất hiện khi quay vòng và phụ thuộc bậc 2 với tốc độ 푅 xe (v2), vậy khi vào đường vòng phải giảm tốc độ V . 훷′ - Giảm , lực này phụ thuộc góc quay bánh xe dẫn hướng, nghĩa là không 푅 được đánh vô lăng quá lớn cũng như nhà vô lăng quá nhiều, vô lăng phải được giữ ổn định. 흦’= cosnt ′훷 Giảm , phụ thuộc vào gia tốc v’, nên khi vào đường vòng cần giảm tốc độ 푅 ′′′ (v’ 푠푖푛훼. 푕 ; 푡 훼 < 2 2푕 Vậy để giảm 흰 thì phải hạ thấp hg E. KẾT LUẬN: chứng minh được - Sự phụ thuộc giữa hệ số ổn định tĩnh vào khối lượng xe, xây dựng phương trình đường cong hệ số ổn định tĩnh. - Thay đổi tọa độ trọng tâm của xe dẫn đến đảm bảo an toàn trong khi sử dụng - Khi vào đường vòng phải giảm tốc độ, đánh và trả vô lăng hợp lý để không ảnh hưởng tới lật xe. XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS. NGUYỄN VĂN PHỤNG
8. BÀI BÁO KHOA HỌC THỰC HIỆN CÔNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ Bài báo khoa học của học viên có xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam. Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. ĐỂ CÓ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2016-2017 của Thư viện Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.