Khung vỏ xe SUV • Ưu điểm: Thích hợp cho dòng xe thể thao loại nhỏ Cấu trúc đơn giản giúp giảm chi phí Tiết kiệm khơng gian • Nhược điểm: Không thể bảo vệ người lái vụ va chạm bên Khung vỏ xe du lịch: Khung không gian Khung không gian sử dụng ống mặt cắt hình trịn (hoặc hình vng để dễ nối với pa-nơ ốp thân, hình trịn loại cho lực tối đa) Các ống đặt theo nhiều hướng khác nhằm tạo lực học chống lại lực tác động từ khắp nơi Chúng hàn lại với tạo thành cấu trúc phức tạp Khung vỏ xe du lịch: Khung không gian Khung không gian Khung vỏ xe du lịch: Khung không gian Khung không gian Khung vỏ xe du lịch: Khung khơng gian • Ưu điểm: rắn từ phía (so với khung gầm hình thang khung gầm liền thân với trọng lượng tương đương) • Nhược điểm: Rất phức tạp, tốn nhiều thời gian để chế tạo Chiếm nhiều không gian, tăng chiều cao ngưỡng cửa gây khó khăn cho người sử dụng vào xe Khung vỏ xe du lịch: Khung liền khối Trên thực tế, khung gầm liền khối kết hợp nhiều miếng hàn chặt với Trong đó, miếng có kích thước lớn sàn xe Khung vỏ xe du lịch: Khung liền khối Khung gầm liền khối Khung vỏ xe du lịch: Khung liền khối • Ưu điểm: Sản xuất hàng loạt nên rẻ, Khả bảo vệ xảy va chạm tốt Tiết kiệm khơng gian • Nhược điểm: nặng khơng thích hợp cho dây chuyền sản xuất qui mô nhỏ Khung vỏ xe du lịch: ULSAB Khung gầm liền khối ULSAB đời nhằm thay loại khung gầm liền khối thông thường với trọng lượng lớn (ULSAB = Ultra Light Steel Auto Body) Khung vỏ xe du lịch: ULSAB Có cấu trúc tương tự khung gầm liền khối thông thường Điểm khác biệt: khung gầm liền khối ULSAB sử dụng phụ kiện Hydroform, thép đa lớp hàn laze Hydroform công nghệ dùng để tạo hình kim loại theo ý muốn thay cho dập Cơng nghệ dập thơng thường tạo có độ dày khơng đồng – phần gờ góc ln mỏng bề mặt Để trì độ dày tối thiểu mà có độ cứng ý, nhà thiết kế phải chọn kim loại dày u cầu Trong đó, cơng nghệ hydroform khác biệt Thay sử dụng kim loại lá, công nghệ tạo ống kim loại mỏng Ống kim loại xếp thành khối tạo hình theo ý muốn Sau đó, dung dịch áp suất cao bơm vào ống lấp kín bề mặt bên khối Do áp suất dung dịch đồng nên độ dày kim loại giống hệt Nhờ đó, nhà thiết kế sử dụng thép có độ dày tối thiểu để giảm trọng lượng Thép đa lớp kết hợp lõi nhựa dẻo nóng (polypropylen) với hai lớp thép cực mỏng kẹp xung quanh giúp giảm 50% trọng lượng so với miếng thép đồng mà không ảnh hưởng đến tính Loại thép cứng nên thường sử dụng khu vực cần độ cứng uốn cong lớn Tuy nhiên, chỗ dùng thép đa lớp phải kèm với khớp nối chắn tán đinh thay cho hàn Thiết kế kỹ thuật Các trường hợp chịu tải chủ yếu: Trường hợp chịu uốn (tải trọng đối xứng trục) gây uốn quanh trục Y-Y Trường hợp chịu xoắn (tải trọng không đối xứng trục) gây xoắn quanh trục X-X uốn quanh trục Z-Z Chịu tải trọng dọc trục (tải trọng phân bố trước sau) xảy trường hợp phanh, tăng tốc, cắt ly hợp… Chịu tải trọng ngang xảy trường hợp xe quay vòng, lật ngang a Chịu uốn Xảy trường hợp tất bánh xe cầu xe trạng thái lao lên bậc, gây mômen uốn quanh trục ngang thân xe a Chịu uốn Tải trọng đối xứng trục tác dụng lên thân xe xác định theo công thức: Pys  m ys (G c  G nr ) Trong đó: mys: hệ số không thứ nguyên lực quán tính Gc: tải trọng toàn xe, (kg) Gnr : tải trọng không treo, (kg) a Chịu uốn a Chịu uốn b Chịu xoắn Xảy trường hợp có bánh xe bên cầu xe lao lên bậc, gây mômen xoắn uốn đồng thời Tuy nhiên, mômen xoắn ảnh hưởng lớn đến khả chịu tải thân xe trường hợp gây nhiều thành phần nội lực kết cấu thân xe so với ảnh hưởng tải trọng uốn Pawlowski (1969) xem việc tính toán trường hợp chịu xoắn túy b Chịu xoắn Mômen xoắn xác định theo: M s  m yns ( R pp  R pl )rp / Trong đó: Rpp – Rpl (kg): hiệu số phản lực tác dụng lên bánh xe cầu trước rp (m): bề rộng vết bánh xe cầu trước c Chịu lực dọc trục Lực dọc trục xuất trường hợp phanh, gia tốc xe, xe lao lên bậc Trong đó, va chạm trường hợp đặc biệt xem xét riêng Lực dọc trục phanh Lực dọc trục leo lên bậc c Chịu lực dọc trục Lực dọc trục xác định theo: Px   mx (Gc  Gnr ) Trong đó: mx hệ số không thứ nguyên lực dọc trục Gc, (kg): trọng lượng toàn xe Lực dọc trục phanh Gnr, (kg): trọng lượng phần không treo c Chịu lực dọc trục Phản lực dọc trục xác định theo: Px  m y R p tg Trong đó: my : hệ số không thứ nguyên lực quán tính theo phương thẳng đứng Rp : tải trọng tónh tác dụng lên cầu trước   sin 1[1  ( H r / rd )] Lực dọc trục leo lên bậc d Chịu lực ngang Tải trọng ngang xuất xe chuyển động quay vòng hay trường hợp va chạm bên hông xe d Chịu lực ngang Khi quay vòng tải trọng ngang tác dụng Pdyni xác định sau: Pdyni  mPsti  m s m zs Psti Trong đó: mzs = 0,75 hệ số không thứ nguyên lực quán tính (theo Pawlowski (1969)) ms = 1,5 hệ số an toàn Psti (kg): tải trọng tónh thành phần (bao gồm tự trọng thân xe, người lái, hành khách, hành lý….) e Phương pháp tính Hiện nay, sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (Finite Element Method – FEM) để tính tốn bền khung xe e Phương pháp tính 64