Tài liệu Nghiên cứu ổn định chuyển động của loại xe khách hai tầng giường nằm hyundai universe 2f chạy ở các tỉnh phía nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN XUÂN LƯƠNG NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA LOẠI XE KHÁCH HAI TẦNG GIƯỜNG NẰM HYUNDAI UNIVERSE-2F CHẠY Ở CÁC TỈNH PHÍA NAM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116 S K C0 0 4 5 2 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 03/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀ O TẠO TRƢỜ NG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH   ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA LOẠI XE KHÁCH HAI TẦNG GIƢỜNG NẰM HYUNDAI UNIVERSE2F CHẠY Ở CÁC TỈNH PHÍA NAM GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Phụng HVTH: Nguyễn Xuân Lƣơng NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116 Tp. Hồ chí minh, 3/2015 CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán bộ hƣớng dẫn khoa học : Họ tên và chức danh khoa học, học vị : ....................................................... Chữ ký của cán bộ hƣớng dẫn: ..................................................................... Cán bộ chấm nhận xét 1: Họ tên và chức danh khoa học, học vị : ....................................................... Chữ ký của cán bộ chấm nhận xét 1: ............................................................ Cán bộ chấm nhận xét 2: Họ tên và chức danh khoa học, học vị : ....................................................... Chữ ký của cán bộ chấm nhận xét 2: ............................................................ Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ trƣớc HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT, Ngày .... tháng .... năm ..... TRƢỜNG ĐẠI HỌC SPKT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Nguyễn Xuân Lƣơng Ngày, tháng, năm sinh: 20/08/1983 Quê quán: Thanh Hóa Địa chỉ: Phƣớc Thái-Long Thành-Đồng Nai Điện thoại cơ quan: Fax: II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Giới tính: nam Nơi sinh: Thanh Hóa Dân tộc: kinh Điện thoại riêng: 0934792569 E-mail: [email protected] 1. Đại học: Hệ đào tạo: chính quy Thời gian đào tạo từ 2003 đến 2008 Nơi học: Trƣờng ĐHSPKT-TP.HCM, số 01 - Võ Văn Ngân - Thủ Đức – Tp.hcm Ngành học: cơ khí động lực Tên đồ án tốt nghiệp: mô hình hệ thống phanh khí nén-thủy lực Ngày và nơi bảo vệ đồ án tốt nghiệp: năm 2008. Tại xƣởng khung gầm Khoa Động Lực. Ngƣời hƣớng dẫn: ThS. Nguyễn Văn Toàn III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 18/03/2008 Đến nay Trƣờng Cao Đẳng Nghề Lilama 2 Giáo viên LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2015 (Ký tên và ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Để thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp: “Nghiên cứu ổn định chuyển động của loại xe khánh hai tầng giường nằm hyundai universe-2f chạy ở các tỉnh phía nam”, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các đơn vị, cá nhân đã tận tình giúp đỡ trong suốt quá trình học cao học: Ban Giám hiệu trƣờng ĐHSPKT-TPHCM. Phòng đào tạo sau đại học Trƣờng ĐHSPKT-TP.HCM. Tất cả quý thầy cô trong Khoa Cơ Khí Động Lực, Trƣờng ĐHSPKTTP.HCM đã hết lòng giúp đỡ và đóng góp về mặt chuyên môn cho luận văn này. Thầy hƣớng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Phụng, ngƣời đã dành nhiều thời gian hƣớng dẫn, cung cấp thông số kỹ thuật, tài liệu và đóng góp những ý kiến quý báu cho đề tài. Các bạn bè đồng nghiệp, bạn bè và anh chị cao học đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho Tôi hoàn thành luận văn này Xin chân thành cảm ơn! Tphcm, ngày…tháng…năm 2015 HV thực hiện Nguyễn Xuân Lƣơng \ TÓM TẮT Trong những năm gần đây ở Việt nam đã xảy ra một số các tai nạn giao thông nghiêm trọng liên quan đến tính ổn định của loại xe khách 2 tầng ở những địa bàn miền núi cũng nhƣ trên đƣờng bằng. Vì vậy vấn đề đặt ra là phải nghiên cứu nhiều và sâu hơn về loại xe này để có hƣớng khắc phục và đề xuất các thông số phù hợp giữa xe và loại đƣờng của việt nam để loại xe này vẫn đƣợc lƣu hành và an toàn hơn trong tƣơng lai. Luận văn này nghiên cứu tính ổn định chuyển động của xe trong các trạng thái quay vòng và phanh trên đƣờng ứng với các vận tốc tính toán và chiều cao trọng tâm của xe khách 2 tầng giƣờng nằm ứng với góc nghiêng dốc của mặt đƣờng. Thông qua việc sử dụng các thông số kỹ thuật xe của nhà chế tạo và cơ sở lý thuyết để tính toán các thông số phù hợp theo điều kiện ở khu vực phía nam. Qua đó rút ra các đề nghị để khắc phục các nhƣợc điểm nhằm đáp ứng yêu cầu an toàn cho xe khách 2 tầng giƣờng nằm. Đồng thời sử dụng phần mềm matlab để mô phỏng các thông số đã đƣợc tính toán. Để giải quyết vấn đề nêu trên dƣới sự hƣớng dẫn của PGS.TS Nguyễn Văn Phụng, học viên chọn đề tài: “nghiên cứu ổn định chuyển động của loại xe khánh hai tầng giƣờng nằm Hyundai Universe-2f chạy ở các tỉnh phía nam”. ABSTRACT In recent years, there have been some serious accidents happened in Vietnam related to stability of double-decker coach on the flat road as well as on the rough road in the mountain areas. As a result, there must be more study about this vehicle for overcoming and proposing suitable parameters between the vehicle and type of roads in Vietnam to continue using this type of vehicle more safely in the future. This thesis studies the stable motion of the vehicle in state of moving rotation and brake along with the calculated velocity and central height of double-decker coach with slope angle of the road. Through the use of the specifications of the vehicle of manufacturers and the theoretical basis for calculating the suitable parameters according to the road conditions in the south. Thereby, giving some proposal to remedy the weaknesses in order to meet safety requirements for double-decker coach. We also use MATLAB software to simulate the calculated parameters. To solve the above problems and along with the guidance of Associated. Prof. Dr. Nguyen Van Phung, the author choose the topic: " research for stable motion of hyundai universe-2f bedded double-decker coach in the south of Vietnam” MỤC LỤC Chƣơng 1: TỔNG QUAN CHUNG ..................................................................................... 1 1.1. Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đã công bố. ............................................................................................................... 1 1.1.1. Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu: ......................................................... 1 1.1.2. Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nƣớc: ................................................... 2 1.2. Mục đích của đề tài:................................................................................................... 3 1.3. Nhiệm vụ và giới hạn đề tài: ...................................................................................... 3 1.4. Phƣơng pháp nghiên cứu: ......................................................................................... 4 1.5. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài: .......................................................... 4 1.6 . Giới thiệu về xe khách hai tầng giƣờng nằm hyundai universe-2f ......................... 5 1.6.1. Giới Thiệu Chung: .............................................................................................. 5 1.6.2. Đặc tính kỹ thuật cơ bản của phƣơng tiện ......................................................... 7 1.6.3 . Đặc tính kỹ thuật của xe: ..................................................................................10 1.6.4.Số liệu khối lƣợng, chiều cao trọng tâm, mô men tải trọng các phần tử xe. .....20 1.7. Giao thông đƣờng bộ ở Việt nam và các tỉnh Phía nam: .........................................21 1.7.1. Sự phân bố giao thông đƣờng bộ ở nƣớc ta ......................................................21 1.7.2.Đặc điểm đƣờng ô tô Việt nam ...........................................................................22 Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT........................................................................................25 2.1 . Phần tử ảnh hƣởng đến tính ổn định của xe ...........................................................25 2.1.1. Bánh xe. ..............................................................................................................25 2.1.2 Hệ số bám. ...........................................................................................................25 2.1.3 Phân bố tải trọng.................................................................................................26 2.1.4 Góc lệch hƣớng....................................................................................................26 2.1.5 Chất lƣợng mặt đƣờng. .......................................................................................27 2.1.6 Hệ thống treo. ......................................................................................................27 2.1.7 Hệ thống phanh. ..................................................................................................28 2.1.8 Động lực học của xe.............................................................................................28 2.2. Mô hình quỹ đạo chuyển động của xe:.....................................................................29 Trang - viii - 2.2.1. Mô hình động học, mô hình phẳng. ...................................................................29 2.2.2. Mô hình phẳng của ô tô-phƣơng trình quay vòng. ...........................................32 2.2.3 Mô hình của hệ thống lái....................................................................................33 2.3. ĐỘNG LỰC HỌC QUAY VÒNG ĐỀU (tính điều khiển tĩnh)...............................35 2.3.1. Mô hình phẳng tuyến tính .................................................................................35 2.3.2. Tính điều khiển tĩnh của ô tô. ............................................................................38 2.3.4. Góc lệch của cầu xe (αt, αs) và góc quay trụ đứng (βt): ..................................46 2.4. Tính chất ổn định của ô tô .......................................................................................48 2.4.1 Tính chất ổn định trong mặt cắt dọc. .................................................................48 2.4.1.1 Tính chất ổn định tĩnh......................................................................................48 2.4.1.2. Tính chất ổn định động. ..................................................................................51 2.4.2. Tính chất ổn định trong mặt cắt ngang. ............................................................53 2.4.2.1 Tính chất ổn định tĩnh......................................................................................53 2.4.2.2 Tính chất ổn định động. ...................................................................................55 2.4.3 Sự ổn định của xe khi phanh. .............................................................................59 2.4.3.1. Tải trọng trung bình khi phanh......................................................................59 2.4.3.2. Phanh bánh xe cầu sau: ..................................................................................60 2.4.3.3. Phanh bánh xe cầu trƣớc ................................................................................60 2.4.3.4. phanh xe cầu trƣớc và cầu sau: ......................................................................61 2.4.3.5. Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng phanh .........................................................61 2.4.3.6. Quá trình phanh xe .........................................................................................64 2.4.3.7. Giản đồ phanh .................................................................................................66 2.4.3.9. Sự hãm cứng bánh xe. .....................................................................................67 2.4.3.10. Ổn định phanh...............................................................................................69 Chƣơng 3: TÍNH TOÁN VÀ PHÂN TÍCH ........................................................................72 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG .....................................................................................................72 3.1 Ý nghĩa các kí hiệu sử dụng trong công thức............................................................72 3.2.2. Ảnh hƣởng của tính đàn hồi lốp xe đến trạng thái quay vòng của xe ô tô. ......73 3.2.3. Tốc độ đặc trƣng cho xe quay vòng thiếu.........................................................73 Trang - ix - 3.3. Xét tính ổn định khi quay vòng. ..............................................................................73 3.3.1. Đánh giá đối với xe hyundai universe -2F ........................................................73 3.3.2 Tính chất ổn định tĩnh. ......................................................................................74 a. Tính ổn định trong mặt phẳng dọc..........................................................................74 b. Tính ổn định trong mặt phẳng ngang. ....................................................................75 c. xây dựng đồ thị mối quan hệ giữa hệ số ổn định tĩnh SSF và khối lƣợng m của xe. ......................................................................................................................................75 3.3.3. Phƣơng pháp giảm chiều cao trọng tâm xe theo hệ số ổn định tĩnh (SSF) khi có tải: ................................................................................................................................78 3.3.4 Tính chất ổn định động. .....................................................................................82 a, Từ tính chất ổn định tỉnh ta tính cho tải trọng động:.............................................82 b, Tính vận tốc nguy hiểm khi xe đi vào đƣờng vòng .................................................83 3.4. Ổn định khi phanh xe ...............................................................................................85 Chƣơng 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...............................................................................86 4.1 Kết luận. .....................................................................................................................86 4.2 Đề nghị: ......................................................................................................................87 Trang - x - DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Hình dáng tổng quát phía ngoài xe khách giƣờng nằm hai tầng Hyundai universe -2F .............................................................................................Trang 5 Hình 1.2: Hình dáng phía trong (dƣới lên trên) xe khách giƣờng nằm hai tầng Hyundai universe -2F ..............................................................................Trang 6 Hình 1.3: Hình dáng phía trong (trên xuống dƣới) xe khách giƣờng nằm hai tầng Hyundai universe -2F ..............................................................................Trang 6 Hình 1.4: Xây dựng đồ thị công suất của động cơ ................................Trang 11 Hình 1.5: Xây dựng đồ thị moment xoắn của động cơ .........................Trang 12 Hình 1.6: Đồ thị mô men xoắn tại các bánh xe chủ động theo từng ......Trang 13 Hình 1.7: Đồ thị lực kéo tiếp tuyến Fk tại các bánh xe chủ động ở các tay số khác nhau .......................................................................................................Trang 14 Hình 1.8: Đồ thị lực kéo tiếp tuyến Fk tại các bánh xe chủ động ở các tay số khác nhau tại bánh xe chủ động ......................................................................Trang 16 Hình 1.9. Đồ thị nhân tố động lực học của xe ........................................Trang 17 Hình 1.10. Đồ thị gia tốc của xe .............................................................Trang 18 Hình 1.11. Đồ thị gia tốc thời gian tăng tốc của xe khi đầy tải .................Trang 19 Hình 1.12. Đồ thị quảng đƣờng tăng tốc của xe ......................................Trang 20 Hình 1.13. Đƣờng nhựa bê tông ...........................................................Trang 22 Hình 1.14. Đƣờng cấp phối .....................................................................Trang 22 Hình 2.1: Kích thƣớc hình học của lốp xe. ............................................Trang 25 Hình 2.2: Sơ đồ phân bố các lực tác dụng lên xe khi chuyển động. .........Trang 26 Hình 2.3: Sơ đồ quay vòng của xe. .........................................................Trang 27 Hình 2.4: Sơ đồ phân bố các lực tác dụng lên xe khi phanh. ...................Trang 28 Hình 2.5: Quan hệ động học của ô tô trong mô hình phẳng tổng quát ....Trang 30 Hình 2.6: Xác định vị trí trọng tâm ô tô tại một thời điểm nhất định ......Trang 31 Hình 2.7: Sơ đồ xác định gia tốc trọng tâm ô tô ......................................Trang 31 Hình 2.8: Mô hình tính toán cho ô tô .....................................................Trang 32 Hình 2.9: Mô hình của hệ thống lái .........................................................Trang 33 Hình 2.10: Mô hình phẳng một vết của ô tô ............................................Trang 36 Hình 2.11: Quan hệ động học của mô hình một vết ................................Trang 36 Hình 2.12. Đồ thị đặc tính tốc độ của vận tốc góc quay thân xe .............Trang 41 Hình 2.13. Quan hệ β𝐯𝟎 và R khi v=0 .....................................................Trang 42 Hình 2.14: Đồ thị đặc tính quay vòng của ô tô ......................................Trang 43 Hình 2.15: Đồ thị đặc tính tốc độ của [ α ] � ∗𝐯 � ............................................Trang 44 𝐲 Hình 2.16: Đồ thị đặc tính tốc độ của hàm [ � ∗ ]� ......................................Trang 45 𝐯 Hình 2.17: Sơ đồ xác định ảnh hƣởng của góc lệch cầu xe và góc ...........Trang 47 Hình 2.18: Sơ đồ các lực tác dụng lên ô tô khi đứng yên trên dốc. ...........Trang 49 Hình 2.19: Sơ đồ các lực tác dụng lên ô tô khi ......................................Trang 49 Hình 2.20: Sơ đồ tính ổn định theo điều kiện bám của bánh xe sau..........Trang 50 Hình 2.21: Sơ đồ phân tích lực khi xe chuyển động lên dốc, tăng tốc. ....Trang 51 Hình 2.22: Sơ đồ tính tốc độ giới hạn ô tô. ..............................................Trang 52 Hình 2.23: Sơ đồ lực và moment tác dụng lên ô tô khi đứng yên. ...........Trang 54 Hình 2.24: Sơ đồ lực và moment tác dụng lên ô tô khi chuyển động. ......Trang 55 Hình 2.25: Sơ đồ các lực tác dụng lên xe khi quay vòng trên đƣờng nghiêng vào phía trong trục quay vòng. .......................................................................Trang 56 Hình 2.26: Sơ đồ các lực tác dụng lên xe khi quay vòng trên đƣờng nghiêng ra phía ngoài trục quay vòng. ..............................................................................Trang 57 Hình 2.27: Sơ đồ các lực tác dụng lên xe khi quay vòng trên . .................Trang 57 Hình 2.28: Sơ đồ các lực tác dụng lên xe theo điều kiện trƣợt ngang. ....Trang 58 Hình 2.29: Sơ đồ các lực khi phanh .........................................................Trang 59 Hình 2.30. Đồ thị gia tốc phanh và thời gian phanh ................................Trang 65 Hình 2.31. Đồ thị quảng đƣờng phanh và tốc độ bắt đầu phanh .............Trang 66 Hình 2.32: Giản đồ quá trình phanh .......................................................Trang 66 Hình 2.33: Trạng thái hãm cứng các bánh xe. ..........................................Trang 67 Hình 2.34: Sơ đồ các lực khi phanh ...................................................... Trang 69 Hình 2.35: Quan hệ lực phanh và β khi S1 = S2 = 0. ................................Trang 70 Hình 2.36 Quan hệ lực phanh và β khi S1 ≠ S2 ≠ 0. ................................Trang 71 Hình 3.1. Các lực và mô men tác dụng trạng thái tĩnh .............................Trang 75 Hình 3.2: Đồ thị xác định hệ số ổn định tĩnh SSF của xe ( m<3000kg). ..Trang 76 Hình 3.3: Mối quan hệ giữa SSF và m. ...................................................Trang 78 Hình 3.4: Mối quan hệ giữa SSF và m theo phƣơng án mới. ...................Trang 81 Hình 3.5: Các lực tác động lên ô tô. .........................................................Trang 82 Hình 3.6: Đồ thị mối quan hệ giữa vn và SSF. ..........................................Trang 84 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật cơ bản của phương tiện ................................Trang 7 Bảng 1.2: Giá trị tương ứng ne , Ne , Me ............................................................................ Trang 11 Bảng 1.3: Trọng lượng, chiều cao trọng tâm và mô men .......................Trang 21 Bảng 1.4: Thông số tọa độ trọng tâm của xe ..........................................Trang 21 Bảng 1.5: Chỉ tiêu cho phép của độ dốc mặt đường ..............................Trang 23 Bảng 1.6: Tương quan bán kính cong và độ nghiêng ..............................Trang 24 Bảng 1.7. Hệ số bám của các loại đường khác nhau ..............................Trang 24 Bảng 1.8: Tốc độ phanh và quảng đường phanh hiệu quả .....................Trang 65 Bảng 3.1: Thông số trọng tâm, khối lượng, hệ số trượt của ...................Trang 73 Bảng 3.2: Thông số trọng tâm, khối lượng, hệ số trượt của xe khi có tải Trang 74 Bảng 3.3: Mối quan hệ giữa α và 𝜷𝒕 .....................................................Trang 74 Bảng 3.4: Góc giới hạn trong mặt phẳng dọc theo điều kiện lật đổ .........Trang 74 Bảng 3.5: Góc giới hạn trong mặt phẳng ngang theo điều kiện lật đổ ....Trang 75 Bảng 3.6: Mối quan hệ giữa khối lượng xe và hệ số SSF .......................Trang 77 Bảng 3.7: Phương án bố trí các phần tử của xe ....................................Trang 79 Bảng 3.8: Chiều cao trọng tâm, mô men của các phần tử khối lượng ....Trang 79 Bảng 3.9: Thông số khối lượng, trọng tâm và hệ số SSF .......................Trang 80 Bảng 3.10: Tiêu chẩn tốc độ tính toán, bán kính quay vòng và độ ..................Trang 83 Chương 1: TỔNG QUAN CHUNG 1.1. Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố. 1.1.1. Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu: Trong quá trình phát triển các ngành kinh tế quốc dân cùng với sự phát triển công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Nhu cầu sử dụng phương tiện giao thông vận tải bằng ô tô nói chung và ngành vận tải hành khách nói riêng ngày một lớn mạnh về quy mô số lượng và nâng cao về chất lượng phục vụ để có thể đáp ứng yêu cầu chuyên chở hàng hóa lẫn hành khách phục vụ đời sống xã hội. Những năm trước đây nhu cầu của hành khách đi các tuyến đường dài chỉ cần có phương tiện để “đi đến nơi, về đến chốn” mà ít có yêu cầu cao về chất lượng phương tiện. Ngày nay, kinh tế phát triển, đời sống nhân dân đã được nâng cao, cùng với xu thế hội nhập vào nền kinh tế thế giới, nhu cầu đi lại của người dân phải kèm theo yêu cầu về chất lượng phục vụ. Bên cạnh đó do ưu điểm chính của vận tải hành khách bằng xe ô tô là tiện lợi, cơ động, giá thành rẻ và phù hợp với nhiều địa hình khác nhau của Việt nam nên việc lựa chọn phương tiện đi lại bằng xe ô tô khánh ngày một chiếm ưu thế hơn so với các phương tiện vận tải khác. Tuy nhiên do yêu cầu về chất lượng dịch vụ của người dân ngày càng được nâng cao nên đã có nhiều loại xe khách chất lượng cao của các hảng sản xuất trên thế giới được ra đời đáp ứng yêu cầu thị hiếu của người dân. Trong các loại xe khách đó, phải nói đến loại xe khách giường nằm 2 tầng. Yêu cầu của loại xe này không chỉ phải đi được nhiều loại đường một cách linh hoạt mà còn phải đảm bảo được tính điều khiển ở mức tốt nhất, tức là phải đảm bảo được quỹ đạo chuyển động khi có tín hiệu điều khiển của người lái. Chính vì vậy sự chuyển động của ô tô phải có tính ổn định cao nhất để giúp cho người tài xế, hành khách được an toàn và cảm thấy thoải mái khi xe chuyển động. Hiện nay các loại xe khách nói chung, xe khách giường nằm nói riêng đang lưu hành trong nước có nguồn gốc nhập khẩu từ nước ngoài hoặc do các liên doanh sản xuất ô tô trong nước để đáp ứng các tuyến xe khánh đường dài như Thaco, công ty cổ phần cơ khí ô tô 3-2, 1-5,.. với dòng xe giường nằm Thaco-Mobihome HB 120SL 380PS, Thaco Hyundai Mobihome 120SSL, Hyundai Universe-2F …do sản phẩm được lắp ráp tại Việt nam nên các công ty đã sử dụng khung gầm Aero Express và cải tiến một số chi tiết tạo ra một dòng sản phẩm đặc trưng cho Thaco, 3-2,1-5… nên vẫn còn một số vấn đề cần giải quyết như: về mặt khí động học, độ êm dịu, tính ổn định của xe với các loại trạng thái hoạt động ứng với các loại địa hình khác nhau, phân bố tải trọng phù hợp trên các cầu….do vậy, việc nghiên cứu tính ổn định của xe khách giường nằm hai Trang -1- tầng loại Hyundai Universe-2F do công ty cổ phần cơ khí ô tô 3-2 nhập khẩu và lắp ráp là một vấn đề rất cần thiết, góp phần đề ra phương hướng và biện pháp cải tiến nhằm nâng cao chất lượng ô tô lắp ráp và sản xuất trong nước cho các dòng xe tương tự chạy ở khu vực phía nam. Trong những năm gần đây ở Việt nam đã xảy ra một số các tai nạn giao thông nghiêm trọng liên quan đến tính ổn định của loại xe khách 2 tầng ở những địa bàn miền núi cũng như trên đường bằng. Vì vậy vấn đề đặt ra là phải nghiên cứu nhiều và sâu hơn về loại xe này để có hướng khắc phục và đề xuất các thông số phù hợp giữa xe và loại đường của việt nam để loại xe này vẫn được lưu hành và an toàn hơn trong tương lai. Để giải quyết vấn đề nêu trên dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Văn Phụng, học viên chọn đề tài: “nghiên cứu ổn định chuyển động của loại xe khánh hai tầng giường nằm Hyundai Universe-2f chạy ở các tỉnh phía nam”. 1.1.2. Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước:  Trong nước đã có một số đề tài nghiên cứu về các loại xe bus, xe khách một tầng, hai tầng như: - Luận văn thạc sĩ: “ xác định tải trọng động tác dụng lên chassi xe SYM T880 bằng phương pháp mô phỏng” của tác giả Trương Hoàng Tuấn. - Luận văn thạc sĩ: “nghiên cứu tính ổn định khi quay vòng đối với loại xe bus hai tầng sử dụng ở TP.HCM và các tỉnh” của tác giả Trần Ngọc Dũng. - Luận văn thạc sĩ: “nghiên cứu việc sử dụng labview để mô phỏng 3D ổn định chuyển động của ô tô” của tác giả Lê Minh Đảo. - Luận văn thạc sĩ: “nghiên cứu đánh giá độ êm dịu của ô tô khách 29 chỗ ngồi sản suất tại việt nam” của tác giả Bùi Quốc Vĩnh. - Luận văn thạc sĩ: “mô phỏng khảo sát dao động ô tô vận tải hành khách bằng matlab-simulink” của tác giả Nguyễn Hữu Thảo. - Luận văn thạc sĩ: “nghiên cứu tính toán và đánh giá dao động của một số hệ thống treo trên xe du lịch đời mới” của tác giả Trương Thái Minh. - Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu ảnh hưởng của dao động lên hành khách trong xe khách giường nằm (Thaco-mobihome)” của tác giả Nguyễn Xuân Ngọc. - Luận văn thạc sĩ: “nghiên cứu động học, động lực học và ổn định ô tô trong điều kiện việt nam” của tác giả Nguyễn Cẩm Thạch.  Một số đề tài nghiên cứu trên thế giới về loại xe tương tự như: - Bài báo khoa học: “A study of the human body vibration on the highway sleeper bus” của tác giả Cao Lợi, Bàng Thắng Minh, Viên Cương. Trang -2- - Bài báo nghiên cứu: “ random vibration of a road vehicle” của tác giả Özgür BAYRAKDAR. 1.2. Mục đích của đề tài: Đối với xe 1 tầng nói chung sàn thấp và chiều cao thùng lớn để bố trí nhiều ghế ngồi. Còn đối với xe 2 tầng giường nằm được bố trí chỗ nằm ít hơn nhưng trọng tâm của xe cao hơn nên xe dể bị lật ngang khi quay vòng gấp do lực ly tâm tạo ra ngẩu lực gây lật xe, hay khi chuyển động thẳng hoặc phanh. Việc nghiên cứu tính ổn định đối với xe 2 tầng cần được quan tâm bởi vì những lý do sau: - Xe khách 2 tầng có trọng tâm cao hơn so với các loại xe một tầng khác. - Là loại xe khách chở người nên yêu cầu đảm bảo về sự an toàn phải cao hơn. - Điều kiện vận hành phải phù hợp với hệ thống giao thông ở các khu vực và trên lảnh thổ Việt nam. Đồng thời phải đảm bảo yêu cầu khắt khe về đảm bảo an toàn kỹ thuật do cục đăng kiểm và bộ GTVT quy định. Những ảnh hưởng của xe khách 2 tầng giường nằm đến khã năng hoạt động của xe cần phải được nghiên cứu để đưa ra những đánh giá có tính khoa học… → Vì vậy mục đích chính của đề tài là: Tăng tính an toàn và ổn định chuyển động của xe trên đường đặc biệt là ở khu vực phía nam. Qua đó việc nghiên cứu đề tài sẽ góp phần bổ sung tư liệu nghiên cứu và làm cơ sở để lựa chọn mẫu xe phù hợp khi có nhu cầu vận tải hành khách liên tĩnh ở khu vực phía nam. 1.3. Nhiệm vụ và giới hạn đề tài: Nhiệm vụ: - Thu thập các thông số cơ sở cần thiết để nghiên cứu sự ổn định của loại xe khách 2 tầng giường nằm huynhdai universe-2f. - Tính toán ổn định, an toàn chuyển động của ô tô khi xe chạy trên đường khi xe phanh. - Tính toán ổn định, an toàn chuyển động của ô tô khi xe chạy trên đường quay vòng, tìm ra phương trình quan hệ giữa hệ số ổn định tĩnh “SSF” và khối lượng. - Sử dụng số liệu thực tế của xe Huynhdai Universe-2f áp dụng vào các kết quả đã tính toán. - Đánh giá kết quả và đề xuất. Phạm vi nghiên cứu: trong quá trình chuyển động, ô tô thực chất là một cơ hệ phức tạp chuyển động trên đường với nhiều trạng thái mất ổn định khác nhau, nhiều địa Trang -3- hình đường xá khác nhau. Vì vậy khi nghiên cứu chỉ tính toán các thông số về tính ổn định của xe, đưa ra các thông số tối ưu liên quan đến tính ổn định và địa hình hoạt động của xe tương ứng. Nhưng do thời gian thực hiện đề tài eo hẹp và điều kiện nghiên cứu cũng có nhiều hạn chế nên phạm vi nghiên cứu của đề tài chỉ dừng lại ở mức độ nghiên cứu lý thuyết với các nội dung cũng được giới hạn như sau: Xét tổng quát quá trình chuyển động của ô tô trên đường ở một số các trạng thái đặc biệt liên quan đến vấn đề khảo sát và nghiên cứu, không có biểu thị các hệ thống bố trí trên xe. Khảo nghiệm ô tô theo tính chất riêng phần, không kể đến ảnh hưởng của các hệ thống khác khi nghiên cứu các trạng thái chuyển động. 1.4. Phương pháp nghiên cứu: • Phương pháp thống kê, phân tích: bao gồm thu thập, phân tích, xử lý, tổng hợp số liệu từ các tài liệu sưu tầm được và các kết quả nghiên cứu liên quan. Phương pháp này được sử dụng xuyên suốt trong quá trình thực hiện đề tài. • Phương pháp tính toán lý thuyết: Đây cũng là phương pháp nghiên cứu chủ yếu xuyên suốt các tiến trình của đề tài. • Phương pháp mô phỏng, thông qua các số liệu đã có bằng các phần mềm hiện có như matlab...để thấy rõ hơn các quy luật và tính chất của đối tượng loại xe. • Phương pháp tham khảo tài liệu, thu thập thông tin để đánh giá. 1.5. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài: Xây dựng và tìm ra được các thông số động học tương ứng của loại xe này với các điều kiện đường khác nhau. Khảo sát và chứng minh các yếu tố tác động đến độ an toàn của xe. Từ đó đánh giá được yếu tố nào ảnh hưởng lớn nhất. Sau đó tối ưu hóa các thông số để đạt được độ an toàn là cao nhất, thông qua đó kiểm soát được quá trình vận hành với độ an toàn tối ưu phụ thuộc vào điều kiện thực tế đường xá. Nghiên cứu của đề tài khi thành công sẽ tạo điều kiện khảo sát, kiểm tra dể dàng các thông số liên quan giữa khối lượng với hệ số ổn định tĩnh “SSF” ứng với các trạng thái chuyển động của loại xe này, cách bố trí hành khách, hàng hóa phù hợp đảm bảo an toàn hơn khi lưu thông. Giúp người vận hành biết được những lưu ý khi vận hành xe, đó là sự thay đổi về tốc độ cũng như góc đánh lái phù hợp khi qua đường vòng. Giúp cho các nhà chế tạo nâng cao tính hợp lý kết cấu của các bộ phận liên quan để ngày một tối ưu hóa sản phẩm xe khánh hai tầng giường nằm của mình phù hợp với điều kiện vận hành ở Việt nam nói chung và khu vực phía nam nói riêng. Trang -4- 1.6 . Giới thiệu về xe khách hai tầng giường nằm hyundai universe-2f 1.6.1. Giới Thiệu Chung: Để đáp ứng nhu cầu đi lại đa dạng về phương tiện, ngành chế tạo ô tô đã không ngừng thay đổi và phát triển, cải tiến sản phẩm để liên tục cho ra những sản phẩm mới, tiện nghi, phù hợp với xu thế chung sở thích của hành khách, phù hợp với đặc điểm điều kiện địa hình đường xá mỗi địa phương, phù hợp với tiêu chuẩn quy định ở mỗi quốc gia, lãnh thổ. Chính vì vậy mà loại xe khách giường nằm hai tầng được ra đời để đáp ứng nhu cầu thị hiếu khách hàng đi đoạn đường trung bình và xa (trên 500km). Loại xe này giúp khách hàng cảm thấy thoải mái và khỏe hơn so với loại xe ghế ngồi. Ở Việt nam loại xe này được một số công ty ô tô Trường hải, Công ty ô tô 3-2, Công ty ô tô 1-5… lắp ráp, nhập khẩu và phân phối. Kể từ khi chiếc xe giường nằm đầu tiên ở Việt nam được sử dụng vào năm 2006. Đến nay, cả nước đã có khoảng 4.500 chiếc xe khách giường nằm hoạt động, được đa số hành khách chọn sử dụng khi có nhu cầu đi xa với ưu điểm sạch sẽ, tiện nghi, nhanh chóng thay thế nhiều dạng xe khách ghế ngồi đời cũ. Xe Hyundai Universe-2f là ô tô khách có giường nằm được công ty cổ phần cơ khí ô tô 3-2 sản xuất (số 18 đường Giải Phóng, quận Đống Đa, Hà Nội) trên cơ sở các cụm chi tiết tổng thành, hệ thống của ô tô sát xi Hyundai aero express HSX do hàn quốc sản xuất. Xe được phép chở 43 người trong đó 41 giường nằm và 02 ghế ngồi. Thông số cụ thể của xe được đề cập bởi đặc tính kỹ thuật phương tiện bảng 1.1 Hình 1.1: Hình dáng tổng quát phía ngoài xe khách giường nằm hai tầng Hyundai universe -2F Trang -5- Hình 1.2: Hình dáng phía trong (dưới lên trên) xe khách giường nằm hai tầng Hyundai universe -2F Hình 1.3: Hình dáng phía trong (trên xuống dưới) xe khách giường nằm hai tầng Hyundai universe -2F Trang -6-