Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hiện Tượng Phanh Đến Ổn Định Của Xe Thaco Frontier K 165 S Khi Hoạt Động Trên Địa Bàn Huyện Kỳ Sơn Tỉnh Hòa Bình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHANH

ĐẾN ỔN ĐỊNH CỦA XE THACO FRONTIER K165S KHI

HOẠT ĐỘNG TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN KỲ SƠN, TỈNH

HÒA BÌNH

NGÀNH: CÔNG NGHỆ Ô TÔ

Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Văn An

Sinh viên thực hiện : Mai Ngọc Anh

Lớp : K61_KOTO

Khoá học : 2016 – 2020

Hà Nội , 2020

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ....................................................................................................... 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................ 2

1.1. Lịch sử phát triển và cấu tạo chung của ôtô................................................... 2

1.1.1. Lịch sử phát triển của ôtô............................................................................ 2

1.1.2. Phân loại xe ô tô.......................................................................................... 6

1.1.3. Cấu tạo chung của ôtô............................................................................... 12

1.2. Tổng quan về hệ thống phanh ..................................................................... 15

1.2.1. Nhiệm vụ, yêu cầu phân loại hệ thống phanh........................................... 15

1.2.2. Hệ thống phanh tay trên xe ôtô ................................................................. 18

1.2.3. Hệ thống phanh chân truyền động bằng thủy lực (phanh dầu)................. 18

1.2.4. Hệ thống phanh chân truyền động bằng khí nén (phanh hơi)................... 20

1.3. Hiện trạng kinh tế xã hội và giao thông của huyện Kỳ Sơn, tỉnh Hòa Bình 22

1.3.1. Hiện trạng kinh tế xã hội huyện Kỳ Sơn................................................... 22

1.3.2. Giao thông đường bộ của huyện Kỳ Sơn.................................................. 23

1.3.3. Nhu cầu vận chuyển và hàng hóa thông dụng trên địa bàn Kỳ Sơn ......... 27

1.4.1. Các thông số kỹ thuật và khả năng vận chuyển của xe Thaco frontier

k165S................................................................................................................... 28

1.4.2. Thông số kỹ thuật của xe ô tô KIA THACO FRONTIER K165S 2,4 tấn:

............................................................................................................................. 30

1.5. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu........................................................... 32

1.6. Mục tiêu, nội dung, đối tượng và phương pháp nghiên cứu........................ 33

1.6.1. Mục tiêu của đề tài .................................................................................... 34

1.6.2. Nội dung nghiên cứu................................................................................. 34

1.6.3. Đối tượng nghiên cứu................................................................................ 34

1.6.4. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 34

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC CẢN CHUYỂN ĐỘNG

ĐẾN LỰC PHANH VÀ CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG PHANH

............................................................................................................................. 35

2.1. Tổng quan về các lực cản và lực phanh khi xe chuyển động....................... 35

2.1.1. Lực cản lăn ���� .......................................................................................... 37

2.1.2. Lực cản lên dốc Pi ..................................................................................... 40

2.1.3. Lực cản không khí ���� .............................................................................. 42

2.1.4. Lực cản quán tính Pj .................................................................................. 46

2.1.5. Lực cản ở móc kéo Pm............................................................................... 50

2.2. Cân bằng lực cản chuyển động của xe......................................................... 50

2.3. Mỗi quan hệ giữa lực kéo tiếp tuyến, lực cản chuyển động và lực phanh xe......52

2.4. Xác định lực phanh và momen phanh sinh ra ở bánh xe. ............................ 57

2.5. Xác định điều kiện đảm bảo lực phanh tối ưu ............................................. 60

2.6. Xác định các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh ........................................ 67

2.6.1. Gia tốc chậm dần khi phanh...................................................................... 67

2.6.2. Thời gian phanh......................................................................................... 69

2.6.3. Quãng đường phanh .................................................................................. 70

2.6.4. Lực phanh và lực phanh riêng................................................................... 71

CHƯƠNG III NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC PHANH ĐẾN KHẢ

NĂNG ỔN ĐỊNH VÀ AN TOÀN CHO XE THACO FRONTIER K165S ...... 73

3.1. Phanh bằng động cơ (phanh bằng số) .......................................................... 73

3.2. Phanh trên đoạn đường vòng. ...................................................................... 80

3.3. Trường hợp bánh xe bị truợt rê khi phanh ................................................... 90

CHƯƠNG IV MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH,

ĐẢM BẢO AN TOÀN CHO XE VÀ HỆ THỐNG PHANH ............................ 92

4.1. Giải pháp về thiết kế, chế tạo....................................................................... 92

4.2. Giải pháp về kỹ thuật xếp đặt hàng hóa ....................................................... 93

4.3. Giải pháp về kỹ năng vận hành của lái xe.................................................... 95

CHƯƠNG V KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ........................................................... 99

5.1. Kết luận ........................................................................................................ 99

5.2. Kiến nghị.................................................................................................... 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Trọng lượng riêng của các loại hàng hóa thông dụng........................ 28

Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật của xe ô tô KIA THACO FRONTIER K165S..... 30

Bảng 2.1: Hệ số cản lăn giữa bánh xe với mặt đường. [6]. ............................. 39

Bảng 2.2: hệ số cản không khí K, diện tích cản chính diện F và nhân tố cản

không khí W. [6] .............................................................................................. 45

Bảng 2.3: Cấp gió và tốc độ gió. [7]. .............................................................. 46

Bảng 2.4: Hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường. [6].................................... 68

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Xe môi trường. .................................................................................... 10

Hình 1.2: Xe cứu thương..................................................................................... 11

Hình 1.3: Đuôi xe cứu thương............................................................................. 12

Hình 1.5: Sơ đồ hệ thống truyền lực của ôtô. ..................................................... 13

Hình 1.6: Sơ đồ hệ thống phanh dầu................................................................... 19

Hình 1.7: Sơ đồ hệ thống phanh hơi. .................................................................. 21

Hình 1.8: Đoạn đường dốc tại xã Dân Hạ huyện Kỳ Sơn................................... 24

Hình 1.9: Đoạn đường cong tại xã Trung Minh huyện Kỳ Sơn. ........................ 25

Hình 1.10: Đoạn đường dốc tại xã Mông hóa huyện Kỳ Sơn............................. 25

Hình 1.11: Đoạn đường cao tốc Hòa Lạc - Hòa Bình tại xã Trung Minh huyện

Kỳ Sơn................................................................................................................. 26

Hình 1.12: Bản đồ đường cao tốc Hòa Lạc - Hòa Bình...................................... 27

Hình 1.13: Xe ô tô KIA THACO FRONTIER K165S 2.4 tấn. .......................... 29

Hình 2.1: Sơ đồ các lực và momen tác dụng lên ôtô khi chuyển động lên dốc. 36

Hình 2.2: Sơ đồ cách tính độ dốc dọc của mặt đường. ....................................... 40

Hình 2.3: Sơ đồ lực và momen tác dụng lên bánh xe khi phanh. ....................... 57

Hình 2.4: Sơ đồ xác định tọa độ trọng tâm theo chiều dọc................................. 62

Hình 2.5: Sơ đồ xác định tọa độ trọng tâm theo chiều cao................................. 64

Hình 2.6: Sơ đồ xác định cao độ trọng tâm xe đầy tải theo phương y................ 65

Hình 3.1: Dụng cụ đo áp suất trong buồng đốt (áp kế cầm tay). ........................ 74

Hình 3.2: Sơ đồ thí nghiệm xác định lực cản nén của động cơ. ......................... 76

Hình 3.3: Ôtô phanh trên đoạn đường vòng. ...................................................... 81

Hình 3.4: Sơ đồ tính lực lật xe khi phanh xe trên đường vòng........................... 83

Hình 3.5: Lực tác dụng lên ôtô khi chuyển động ở tốc độ cao. .......................... 84

Hình 3.6: Sơ đồ lực và momen tác dụng lên ôtô khi chuyển động quay vòng trên

đường nghiêng ngang có trục quay ngược hướng với hướng nghiêng của mặt

đường................................................................................................................... 86

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp về mọi mặt, đặc biệt là

mặt kỹ thuật. Ngành ôtô cũng có những phát triển rõ nét và có tính đặc trưng riêng.

Ngày nay ôtô không chỉ đơn thuần là mục đính phục vụ đi lại nhanh, chuyên chở

nhiều, tuổi thọ cao, ... Mà các loại ôtô đời mới trong thời gian gần đây cũng đáp

ứng nhu cầu càng cao và khắt khe của con người, như: Tính hiệu quả, tính kinh

tế, tính công nghệ, tính tiện nghi, nồng độ khí xả đối với môi trường và đặc biệt

là vấn đề an toàn cho người và tài sản.

Một trong những bộ phận có tính quyết định đến khả năng an toàn khi

chuyển động của ôtô là hệ thống phanh. Hệ thống phanh xe ô tô có nhiệm vụ để

giảm tốc độ, dừng xe, đỗ xe trên dốc. Trong đó nhiệm vụ giảm tốc độ và dừng xe

khi xe đang chạy trên đường có ý nghĩa rất quan trọng, nó liên quan đến đảm bảo

an toàn và điều khiển tốc độ phù hợp để xe hoạt động đạt hiệu quả kinh tế cao.

Chính vì vậy ngoài việc nghiên cứu chế tạo hệ thống phanh trên xe ngày càng

hiện đại, đảm bảo kỹ thuật, nâng cao tuổi thọ cho hệ thống phanh và xe, đào tạo

kiến thức về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của ô tô nói chung và hệ thống phanh

nói riêng chúng ta cần trang bị cho người sử dụng biết ảnh hưởng của hiện tượng

phanh đến khả năng hoạt động và tính ổn định của xe, từ đó sử dụng xe an toàn

và dạt hiệu quả cao.

Do vậy đối với sinh viên ngành kỹ thuật ôtô việc khảo sát, nghiên cứu về

hệ thống phanh càng ý nghĩa thiết thực hơn.

Xuất phát từ những lý do trên và để tập dượt nghiên cứu khoa học, hoàn

thành chương trình đào tạo cho sinh viên ngành Công nghệ kỹ thuật ôt ô, khoa Cơ

điện và Công trình chúng tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng của hiện

tượng phanh đến ổn định của xe Thaco frontier K165S khi hoạt động trên

địa bàn huyện Kỳ Sơn, tỉnh Hòa Bình.”

2

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Lịch sử phát triển và cấu tạo chung của ôtô

1.1.1. Lịch sử phát triển của ôtô

A. Khái quát lịch sử phát triển của ôtô trên thế giới

Chiếc ôtô chạy bằng động cơ xăng đầu tiên trên thế giới được chế tạo bởi

Carl Benz, một kỹ sư người Đức và là người tiên phong trong ngành ôtô, vào năm

1885 tại Đức. Không lâu sau đó, năm 1889 tại Stuttgart, Gottlieb Daimler và

Wilhelm Maybach thiết kế một chiếc ôtô từ một chiếc xe thô sơ, tựa như một

chiếc xe ngựa kéo được gắn động cơ. Từ năm 1892 một người Ý thuộc trường đại

học Padua, Enrico Bernardi, đã xin bằng sáng chế cho một động cơ một xy lanh

chạy bằng xăng, công suất 0,024 mã lực 122 cc. Động cơ này được Ông gắn vào

chiếc xe ba bánh và biến nó trở thành sản phẩm ứng cử cho chiếc ôtô đầu tiên và

chiếc môtô đầu tiên trên thế giới. [1]

Năm 1892, Bernardi mở rộng chiếc xe ba bánh để có thể chở được hai

người. Lịch sử ngành công nghiệp ôtô gắn liền với sự sản xuất và tiêu thụ hàng

loạt. [1]

Năm 1928, mẫu Model T đã được cải tiến có thùng hàng chuyên chở phía

sau. Phiên bản chiếc xe bán tải đã ra đời và thương hiệu Ford đã bán được hơn

160.000 chiếc một doanh thu khủng khiếp mở ra một phân khúc mới của thị

trường xe ôtô.

Năm 1946, đối thủ của Ford là thương hiệu Dodge cũng đã tung ra thị

trường loại xe ôtô hấp dẫn, với cái tên là Power Wagon. Loại xe này được sử dụng

chủ yếu cho quân đội, xe có khả năng chuyên chở được 1 tấn hàng. Ford và

Chevrolet cũng đã sản xuất ra thị trường một sản phẩm mới vào năm 1961, tuy

nhiên về dòng Chevrolet Corvair là một sản phẩm được đánh giá có khả năng

chuyên chở đến 5 tấn hàng. Điều đáng lưu ý, cả 2 dòng đều có mẫu mã là đầu

3

dạng phẳng, có 6 xi lanh và có tùy chọn hộp số tự động cũng như về tiện nghi

cũng được đánh giá tốt vào thời điểm này. [1]

Vào năm 1980 thì Ford Ranchero cũng xuất hiện thu hút mới và bán được

30.000 chiếc có dung tích xăng lớn. Rồi những dòng xe Nhật xuất hiện và mang

tới các mẫu bán tải mà khởi đầu là Nissan Datsun 1000, chiếc xe này chỉ sử dụng

động cơ 1 lít công suất 37 mã lực, Nissan Datsun chỉ bán được 10 chiếc. Sau đó,

Datsun được nâng và Toyota cũng đưa dòng xe bán tải Stout ra thị trường mới có

chút thành công tại Mỹ. Hyundai thâm nhập vào thị trường Mỹ vào năm 1986

bằng việc tung ra dòng xe Excel hạng nhỏ, dòng xe này đã được hơn 100.000

chiếc xe trong bảy tháng đầu tiên kể từ ra mắt.

Đầu thế kỷ 20, mô hình Ford trở thành hình mẫu cho nền kinh tế hiện đại:

phân chia công việc, sự tiêu chuẩn hóa và nâng cao sức mua của công nhân, nhằm

thúc đẩy tiêu dùng và tăng nhu cầu. Cho đến ngày nay, nền công nghiệp ôtô ở mỗi

nước có một lịch sử hình thành và phát triển riêng với những mức độ tầm cấp khác

nhau. [1]

B. Lịch sử phát triển của ôtô Tại Việt Nam

Từ năm 1958 đến năm 1991

Ngày 21/12/1958 chiếc ôtô đầu tiên do người Việt Nam thiết kế và chế tạo

có tên là Chiến Thắng đã xuất hiện lần đầu tiên tại miền Bắc. Cùng năm 1958, nhà

máy Chiến Thắng (Hà Nội) đã cho ra đời chiếc ôtô 4 chỗ ngồi do người Việt Nam

tự chế tạo, lấy mẫu từ chiếc Fregate chạy bằng xăng của Pháp. Đây có thể coi là

sự bắt đầu của ngành công nghiệp ôtô Việt Nam.

Những năm giữa thập niên 60 hãng xe của pháp Citroen đã thiết lập xưởng

sản xuất đầu tiên ở Đông Dương và đặt trụ sở tại góc đường Lê Thánh Tông –

Nguyễn Huệ (Sài Gòn). Về sau được lấy tên là “Sài Gòn Xe Hơi Công Ty”.

[2]

Năm 1969, các kỹ sư Citroen ở Sài Gòn sản xuất chiếc xe La Dalat được

cải tiến từ chiếc xe Citroen Mehari thực hiện tại Việt Nam, chính thức tung ra thị

trường vào năm 1970. Theo thống kê ước tính từ năm 1970 đến 1975, công ty xe

4

hơi Sài Gòn sản xuất hơn 5000 chiếc xe La Dalat, tức là trung bình hơn 1000 chiếc

mỗi năm, tỉ lệ nội địa hóa tăng từ 25% đến 40% vào năm 1980. Tiền thân là gốc

Pháp nhưng La Dalat đã để lại ấn tượng không hề nhỏ khi mang tên Việt Nam.

[2]

Từ năm 1991 đến 2018

Liên doanh lắp ráp ôtô đầu tiên – Mekong Auto :

Năm 1991 Mekong Auto ra đời, công ty với sự hợp tác liên doanh giữa 3

nước: Hàn Quốc, Việt Nam và Nhật Bản. Với sự hỗ trợ từ công nghệ và kỹ thuật

từ hai đối tác Hàn Quốc và Nhật Bản thì năm 1992 Mekong Auto đã cho ra đời

mẫu xe hai cầu đầu tiên. Mẫu xe này mang nhãn hiệu Mekong Star, với động cơ

được sản suất tại nhà máy Cửu Long đặt ở thành phố Hồ Chí Minh do công ty

Ssangyong (Hàn Quốc) cung cấp. Tính đến năm 1997, sau 6 năm thì Mekong

Auto đã bán ra khoảng hơn 30.000 chiếc xe. Tuy nhiên đến năm đó Mekong Auto

bỏ xe mang thương hiệu Mekong để chuyển sang lắp ráp kiểu xe mới Musso, vì

nguồn cung cấp linh kiện là Ssangyong Motor không còn sản xuất mẫu xe đó nữa,

từ đó tên tuổi của Mekong mờ nhạt dần trên thị trường. [2]

Năm 2004 hai công ty là: Ôtô Trường Hải và Ôtô Xuân Kiên (Vinaxuki)

cùng được cấp phép sản xuất, lắp ráp ôtô tại Việt Nam, giai đoạn đầu cả hai công

ty đều liên doanh lắp ráp các sản phẩm ôtô thương mại như xe tải của các thương

hiệu lớn nước ngoài. Đến những năm 2012, sau nhiều năm hoạt động không thành

công, Vinaxuki gặp nhiều khó khăn và phải đóng cửa công ty. [2]

Từ năm 2018 đến nay

Nền công nghiệp sản xuất ôtô của Việt Nam Phát triển muộn hơn so với

các nước trong khu vực đến 30 năm, vì vậy phải nó đối mặt với nhiều khó khăn

và thách thức trên con đường phát triển. Trải qua nhiều nỗ lực thực hiện các chiến

lược phát triển, những doanh nghiệp tiên phong trong công cuộc xây dựng là VMC

(Công ty ôtô Hòa Bình) hợp tác lắp ráp và phân phối xe cho các thương hiệu

BMW, Mazda và Kia cùng với Mekong lắp ráp xe Fiat, Ssangyong. Tuy nhiên,

sau quá trình đầu tư của các hãng xe tên tuổi như Toyota, Honda, Daihatsu, Ford

5

và Mercedes, các doanh nghiệp trong nước đã bị yếu thế, dù chính phủ đã có

những chiến lược hỗ trợ rất rõ ràng và kiên quyết như thu thuế nhập khẩu xe

nguyên chiếc rất cao, tạo điều kiện phát triển ngành công nghiệp phụ trợ, vật tư

đầu vào… Cột mốc gia nhập ASEAN (năm 1995) là thời điểm cho thấy những

thất bại của nền công nghiệp sản xuất ôtô Việt Nam rõ nét hơn, khi ngành công

nghiệp sản xuất linh kiện nội địa vẫn chưa đủ sức thay thế sản phẩm nhập khẩu.

Trong khi đó, các nhà sản xuất lại dần rút khỏi Việt Nam vì chính sách ưu đãi thuế

suất dành cho xe nhập khẩu trong khu vực Đông Nam Á được ký kết. Mặc dù gặp

rất nhiều khó khăn nhưng với sự quan tâm của chính phủ dành cho nền công

nghiệp ôtô, chúng ta tin tưởng rằng công nghiệp sản xuất ôtô của Việt Nam sẽ tiếp

tục phát triển nhanh để sánh vai với các nước trong khu vực.

[1]

Vào năm 2018 ngành công nghiệp ôtô của nước ta đã sang một trang mới

của sự phát triển. Chúng ta đã sản xuất được ôtô mang thương hiệu VinFast tại

nhà máy chế tạo ôtô ở Hải Phòng, sự ra mắt rầm rộ của thương hiệu ôtô du lịch

Việt Nam mang tên VinFast trở thành tâm điểm thu hút sự quan tâm của xã hội.

Vận mệnh của ngành công nghiệp sản xuất ôtô Việt Nam đang được tiếp sức để

tiến đến mục tiêu như kỳ vọng mà nhiều năm qua chưa đạt được. Tuy nhiên, đã

có được công nghệ sản xuất ô tô nhưng nền công nghiệp ô tô của chúng ta vẫn

đang còn rất nhiều thách thức.

2018 là năm đánh dấu sự biến hóa mạnh mẽ của ngành công nghiệp sản

xuất ôtô Việt Nam. Trong bối cảnh nguy cơ thị trường trong nước tràn ngập xe

nhập khẩu của khu vực, bởi thuế suất nhập khẩu chỉ bằng 5% thì sự xuất hiện của

Nghị định số 116/2017/NĐ-CP được ban hành vào ngày 17/10/2017 được xem

như là một cú hích giờ chót đem về nhiều lợi thế cho dòng xe sản xuất, lắp ráp nội

địa, khi có nhiều rào cản mới đối với xe nhập khẩu. Tiếp theo đó, Quyết định

589/QĐ-TTg được ban hành với nội dung phê duyệt Kế hoạch cơ cấu lại ngành

công nghiệp giai đoạn 2018 - 2020 xét đến 2025 bao gồm: Khuyến khích các

doanh nghiệp lớn đầu tư phát triển ngành công nghiệp ôtô, không phân biệt doanh