Nghiên cứu giải pháp hoàn thiện xe All Star 2017 - VNUF theo hướng giảm tiêu hao nhiên liệu

Công nghiệp rừng 
112 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP HOÀN THIỆN XE ALL STAR 2017 - VNUF 
THEO HƯỚNG GIẢM TIÊU HAO NHIÊN LIỆU 
Đặng Thị Hà, Lê Văn Thái 
Trường Đại học Lâm nghiệp 
TÓM TẮT 
Bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết, bài báo trình bày cơ sở khoa học của việc đưa ra các giải pháp cải tiến 
động cơ xe máy Wave Anpha 110cc theo hướng giảm tiêu hao nhiên liệu. Tính toán lựa chọn hệ thống truyền 
lực với tỷ số truyền hợp lý, đáp ứng yêu cầu về điều kiện kéo, bám của xe khi chuyển động đồng thời đảm bảo 
về tốc độ của cuộc thi theo quy định. Thiết kế khớp nối tự động một chiều để truyền mô men xoắn cho bánh xe 
chủ động nhằm nâng cao hiệu suất truyền lực. Thiết kế hình dạng khí động học của xe sao cho lực cản không 
khí tác dụng lên xe là nhỏ nhất nhằm giảm lượng nhiên liệu tiêu hao khi xe chuyển động trên đường với độ dài 
nhất định. Kết quả nghiên cứu đạt được làm cơ sở cho việc cải tiến hoàn thiện xe All Star 2017 - VNUF theo 
hướng tiết kiệm nhiên liệu nhằm nâng cao thành tích của xe phục vụ cuộc thi "Lái xe sinh thái, tiết kiệm nhiên 
liệu" do Honda tổ chức hàng năm tại Việt Nam. 
Từ khóa: All Star 2017, hệ thống truyền lực, khớp nối tự động một chiều, lái xe sinh thái - tiết kiệm 
nhiên liệu, tiêu hao nhiên liệu. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Cuộc thi “Lái xe sinh thái, tiết kiệm nhiên 
liệu” được Honda Nhật Bản bắt đầu tổ chức từ 
năm 1981, đến năm 2010 cuộc thi được tổ 
chức lần đầu tại Việt Nam với 10 đội tham gia. 
Cuộc thi đã tạo cơ hội quý báu cho sinh viên 
các trường kỹ thuật phát huy tư duy sáng tạo về 
kỹ thuật, công nghệ, đưa các ý tưởng vào thực 
tế, góp phần vào việc đẩy mạnh phong trào tiết 
kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường sống. 
Honda Việt Nam cung cấp cho các đội tham 
gia cuộc thi động cơ Wave Anpha 110cc kiểu 
mới, tiết kiệm nhiên liệu và đang được sử dụng 
trên các dòng xe số do Honda Việt Nam sản 
xuất. Các đội tham gia sẽ sử dụng động cơ này 
để chế tạo xe theo ý tưởng của mình nhưng 
phải tuân thủ theo quy định cuộc thi. Đây sẽ là 
sự cạnh tranh lành mạnh cả về ý tưởng thiết kế, 
kỹ thuật chế tạo và kỹ năng lái xe. Trong cuộc 
thi, các thí sinh sẽ phải vận hành xe trên quãng 
đường dài 9,5 km với yêu cầu vận tốc trung 
bình của xe phải đạt tối thiểu 25 km/h. Hiệu 
suất tiêu hao nhiên liệu (km/lít) sẽ được tính toán 
dựa trên lượng nhiên liệu tiêu hao thực tế trên 
chiều dài đường đua theo quy định và đội nào đạt 
thành tích cao nhất sẽ là đội chiến thắng. 
 Trường Đại học Lâm nghiệp đã tham gia 
cuộc thi lần đầu tiên vào năm 2017 với mục 
đích là đưa sinh viên ngành kỹ thuật cơ khí và 
ngành công nghệ kỹ thuật ô tô hội nhập với 
sinh viên các trường kỹ thuật trong nước và tạo 
cơ hội cho sinh viên tư duy sáng tạo, áp dụng 
những ý tưởng thiết kế mới vào thực tế và học 
hỏi sinh viên từ các trường khác. Để chuẩn bị 
cho cuộc thi, trường đã thành lập hai đội tuyển, 
đó là KTCK - VNUF và đội All Star 2017 - 
VNUF. Các đội đã tích cực nghiên cứu đưa ra 
ý tưởng thiết kế, chế tạo và lắp ráp thành công 
hai mẫu xe tự chế để tham gia cuộc thi được tổ 
chức. Kết quả là cả hai mẫu xe đều hoàn thành 
cuộc thi với thành tích còn khá khiêm tốn. Để 
hướng tới thành tích cao hơn của Trường Đại 
học Lâm nghiệp tham gia ở các cuộc thi những 
năm tiếp theo thì việc "Nghiên cứu hoàn thiện 
xe All Star 2017 - VNUF theo hướng giảm 
tiêu hao nhiên liệu” là cần thiết và có ý nghĩa 
thực tiễn cao. 
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
2.1. Phương pháp kế thừa 
Thu thập, sưu tầm các tài liệu chuyên môn 
liên quan tới các cuộc thi xe tiết kiệm nhiên 
liệu và lý thuyết động cơ đốt trong, lý thuyết ô 
tô máy léo để làm cơ sở cho việc nghiên cứu lý 
thuyết đề xuất giải pháp thiết kế cải tiến xe. 
2.2. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 
Sử dụng lý thuyết về động cơ đốt trong, lý 
thuyết ô tô máy kéo để đưa ra các giải pháp 
thiết kế cải tiến động cơ theo hướng nâng cao 
Công nghiệp rừng 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 113 
hiệu suất tiêu hao nhiên liệu. 
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Nghiên cứu cải tiến nâng cao hiệu suất 
cho động cơ 
3.1.1. Hạn chế truyền nhiệt ra môi trường 
xung quanh nhằm tạo điều kiện thuận lợi 
cho việc hình thành hỗn hợp cháy cung cấp 
cho động cơ 
 Đối với động cơ xăng thì việc tạo hỗn hợp 
cháy được tiến hành bên ngoài xi lanh nhờ bộ 
chế hòa khí (động cơ dùng chế hòa khí) hoặc 
nhờ vòi phun phun nhiên liệu ở dạng sương mù 
để hòa trộn với không khí ở trước van nạp (loại 
phun xăng điện tử). Để tạo điều kiện thuận lợi 
cho việc hình thành hỗn hợp cháy (xăng hòa 
trộn với không khí sạch ở dạng hơi) thì động cơ, 
phải tích sẵn một nhiệt lượng để tạo điều kiện 
cho xăng dễ hóa hơi khi nạp vào buồng đốt. 
Khi động cơ đốt trong làm việc liên tục 
trong thời gian dài thì việc thoát nhiệt cho 
động cơ là rất cần thiết vì nhiệt độ trong buồng 
đốt có thể lên đến ngàn độ. Nếu nhiệt độ này 
quá cao thì nhiên liệu sẽ bị bốc cháy trước thời 
điểm cần thiết, ảnh hưởng rất lớn tới sự sinh 
công và khả năng làm việc của động cơ. Nhiệt 
độ cao sẽ làm các chi tiết vốn bằng kim loại 
của động cơ nở ra, làm giảm khe hở, tăng ma 
sát, gây bó cứng pít tông trong lòng xi lanh. Vì 
thế để giảm nhiệt độ trong động cơ xuống thấp 
hơn nhiệt độ giới hạn, bản thân động cơ đã 
được thiết kế hệ thống làm mát bằng không khí 
với các cánh tản nhiệt. 
Tuy nhiên với đặc thù vận hành xe trong 
cuộc thi lái xe sinh thái tiết kiệm nhiên liệu là 
cho động cơ nổ và tăng tốc đạt tới tốc độ cao, 
sau đó tắt động cơ cho xe thả trôi theo quán 
tính về tốc độ nhỏ nhất theo quy định của cuộc 
thi (V = 25 km/h). Sau đó lại đề nổ tăng tốc rồi 
lại tắt máy và cứ lặp đi lặp lại như thế cho đến 
khi xe thi đấu đi đủ số kilômét quãng đường 
đua của cuộc thi theo quy định (khoảng hơn 20 
phút). Với thời gian ngắn như vậy thì nhiệt độ 
trong động cơ chưa cao do vậy để lợi dụng 
nhiệt độ của động cơ tạo hỗn hợp cháy chất 
lượng tốt thì cần thiết phải hạn chế truyền nhiệt 
từ trong động cơ ra môi trường xung quanh 
bằng các giải pháp: 
- Cắt loại bỏ toàn bộ các cánh tản nhiệt trên 
thân động cơ để hạn chế thoát nhiệt trong động 
cơ ra môi trường xung quanh; 
- Lợi dụng nhiệt độ của luồng khí thải để 
làm nóng đường ống nạp, tạo điều kiện thuận 
lợi cho việc tạo hỗn hợp cháy trước khi nạp 
vào trong xi lanh. 
3.1.2. Giải pháp đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 
cháy 
Khác với động cơ điêzel về phương pháp 
đốt cháy hỗn hợp trong xi lanh, động cơ xăng 
dùng phương pháp đốt cháy cưỡng bức, nghĩa 
là sử dụng bugi bật tia lửa điện tại thời điểm 
cuối kỳ nén và cách điểm chết trên một góc 
đánh lửa sớm. Vì thế, để tạo được tia lửa điện 
mạnh để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp cháy 
trong xi lanh, giải pháp là sử dụng hai bugi nối 
song song với cuộn dây cao áp của bô bin đánh 
lửa. 
3.1.3. Nâng cáo áp suất cuối thời kỳ nén 
Áp suất và nhiệt độ hỗn hợp cháy ở cuối kỳ 
nén trong xi lanh tăng làm cho công suất động 
cơ tăng, chi phí nhiêu liệu riêng và hao tổn do 
mất mát ma sát trong động cơ sẽ giảm. Mặt 
khác, áp suất và nhiệt độ hỗn hợp cháy cuối kỳ 
nén trong xi lanh phụ thuộc đáng kể vào tỷ số 
nén của động cơ và được xác định theo công 
thức (Nguyễn Đức Phú, 1979): 
1. nac PP  và 
11. nac TT  (1) 
Trong đó: 
Pa, Ta - áp suất và nhiệt độ cuối kỳ nạp; 
 - tỷ số nén của động cơ; 
n1 - chỉ số đường nén. 
Như vậy, để tăng áp suất và nhiệt độ hỗn 
hợp cháy cuối kỳ nén nhằm phát huy công suất 
động cơ và giảm chi phí nhiên liệu riêng cần 
thiết là nâng cao tỷ số nén lên cao nhất có thể. 
Tỉ số nén  của động cơ là tỉ số thể tích của 
không gian trong xi lanh khi pít tông đi xuống 
điểm chết dưới (thể tích toàn phần) với thể tích 
không gian trong xi lanh khi pít tông đi lên 
điểm chết trên (thể tích buồng đốt) và được xác 
định theo công thức: 
c
lv
c
clv
c
tp
V
V
V
VV
V
V
 1 (2) 
Công nghiệp rừng 
114 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 
Trong đó: Vtp - thể tích toàn phần; Vc - thể 
tích buồng đốt; Vlv - thể tích làm việc. 
Từ công thức (2) ta thấy: Muốn tăng tỷ số 
nén  ta có thể tăng thể tích làm việc của xi 
lanh hoặc giảm thể tích buồng đốt trong xi 
lanh. Tuy nhiên ta không thể tăng thể tích làm 
việc của xi lanh do kích thước tay biên, tay 
quay trục khuỷu động cơ là không thể thay đổi. 
Vì vậy ta chỉ có thể tác động biện pháp kỹ thuật 
để giảm thể tích buồng đốt trong xi lanh của 
động cơ (giảm Vc) bằng những giải pháp sau: 
- Giảm chiều cao buồng đốt trong nắp xi 
lanh bằng cách phay mặt đầu nắp xi lanh một 
lớp kim loại với chiều dầy là 0,5 mm. 
- Giảm chiều cao buồng đốt trong xi lanh 
bằng cách phay mặt đầu xi lanh một lớp kim 
loại với chiều dầy là 1,0 mm. 
3.1.4. Cải tiến hệ thống cung cấp nhiên liệu 
cho động cơ 
Hệ thống nhiên liệu làm nhiệm vụ cung cấp 
hỗn hợp cháy (gồm hỗn hợp xăng và không khí 
sạch) đồng đều về số lượng và có thành phần 
phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ, 
đảm bảo đốt cháy hoàn toàn nhằm phát huy 
công suất cao nhất, tiết kiệm nhiên liệu và hạn 
chế ô nhiễm môi trường sinh thái. 
 Hiện nay, hệ thống cung cấp nhiên liệu 
động cơ xăng trên xe máy được sử dụng gồm 
hai loại: Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bộ 
chế hòa khí và hệ thống cung cấp nhiên liệu 
phun xăng điện tử. 
Động cơ Wave Anpha 110 cc sử dụng trên 
xe All Star 2017 - VNUF là loại dùng bộ chế 
hòa khí nên thành tích của xe trong cuộc thi 
“Lái xe sinh thái tiết kiệm nhiên liệu” năm 
2017 chưa cao. 
Sau khi tìm hiểu về ưu, nhược điểm của hệ 
thống cung cấp nhiên liệu dùng bộ chế hòa khí 
và hệ thống cung cấp nhiên liệu phun xăng 
điện tử, với mục tiêu là nâng cao hiệu suất tiêu 
hao nhiên liệu cho xe phục vụ thi đấu nhằm 
nâng cao thành tích, chúng tôi đề xuất nghiên 
cứu thay thế hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng 
bộ chế hòa khí bằng hệ thống phun xăng điện 
tử. Tuy nhiên, theo quy định của cuộc thi, nếu 
các đội sử dụng hệ thống phun xăng điện tử 
cho động cơ Wave Anpha 110cc thì bắt buộc 
phải sử dụng bơm màng do Ban tổ chức cuộc 
thi cung cấp. Do vậy, cần thiết phải nghiên cứu 
xây dựng sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử 
cho động cơ sử dụng bơm màng do Honda 
cung cấp, kết quả thể hiện ở hình 1 và sơ đồ 
đấu nối các phần tử trong hệ thống cung cấp 
nhiên liệu phun xăng điện tử ở hình 2. 
Hình 1. Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử sử dụng bơm màng do Honda cung cấp 
1. Bình chứa khi nén; 2. Van cấp khí; 3. Van điều áp; 4. Van điều chỉnh áp suất; 
5. Bơm màng; 6. Van một chiều; 7. Bình xăng (BTC cấp); 8. Vòi phun xăng; 9. Động cơ 
Công nghiệp rừng 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 115 
Hình 2. Sơ đồ đấu nối các phần tử trong hệ thống phun xăng điện tử sử dụng bơm màng 
3.2. Nghiên cứu cải tiến hệ thống truyền lực 
3.2.1. Thiết kế ly hợp một chiều truyền mô 
men xoắn từ trục đĩa xích bị động đến moay 
ơ bánh xe 
Mục đích của việc chế tạo xe phục vụ cuộc 
thi "Lái xe sinh thái tiết kiệm nhiên liệu" với 
khẩu hiệu là: "1 lít xăng xe đi được bao nhiêu 
ki lô mét". Như vậy giảm tiêu hao nhiên liệu 
nhằm nâng cao thành tích đạt được thì cần thiết 
phải nhiên cứu tìm giải pháp giảm mất mát do 
ma sát trong hệ thống truyền lực xuống nhỏ 
nhất có thể. Tuy nhiên, hiện trạng của hệ thống 
truyền lực tới bánh xe All Star 2017 - Vnuf là 
dùng khớp một chiều giữa đĩa xích bị động với 
moay ơ bánh xe là dùng líp xe đạp nên gây ra 
mất mát do ma sát còn lớn. Khi xe đang 
chuyển động, nếu ta tắt động cơ (ngắt mô men 
chủ động), vành líp không quay theo quán tính 
bánh xe, cốt líp cùng cá líp quay theo chiều 
kim đồng hồ, khi quay cá líp trượt trên răng 
trong của vành líp, ép lò xo xuống gây hao tổn 
ma sát đáng kể. Để khắc phục hiện tượng này, 
nhóm nghiên cứu đề xuất cải tiến hệ thống 
truyền lực xe All Star 2017 bằng cách thay thế 
bộ khớp một chiều dùng líp xe đạp bằng ly hợp 
tự động vấu răng một chiều. Ly hợp tự động 
đóng mở phụ thuộc vào lực trên nhánh xích 
chủ động của truyền động xích, nghĩa là khi 
không truyền mô men xoắn cho bánh chủ động 
(tắt máy) thì ly hợp tự động tách truyền động 
làm cho bánh xe quay trơn trên trục nên giảm 
được ma sát trong quá trình chuyển động. 
Bộ ly hợp được thiết kế theo nguyên lý chép 
hình từ bộ ly hợp một chiều của hệ thống khởi 
động bằng chân động cơ xe máy (kích thước và 
dạng răng không đổi, chiều nghiêng của răng 
ly hợp và trục xoắn được thiết kế theo hướng 
ngược lại) như ở hình 3. 
Hình 3. Ly hợp tự động một chiều lắp trên bánh sau của xe tiết kiệm 
Công nghiệp rừng 
116 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 
3.2.2. Nâng cao hiệu suất chung hệ thống 
truyền lực 
Hiệu suất chung của hệ thống truyền lực của 
xe được xác định theo công thức: 
1k e t tt
e e e
N N N N
N N N

 (3) 
Trong đó: Nk - công suất hiệu dụng truyền 
đến bánh xe chủ động; 
 Nt - công suất mất mát do ma sát và 
khuấy dầu; 
 Ne - công suất chỉ thị của động cơ. 
Từ công thức (3) cho thấy, với công suất chỉ 
thị của động cơ không đổi (Ne = const), để 
nâng cao hiệu suất chung của hệ thống truyền 
lực bằng các giải pháp nhằm giảm tối đa công 
suất mất mát do ma sát và do khuấy dầu. 
 Để giảm công suất mất do do ma sát và 
khuấy dầu bằng cách nghiên cứu loại bỏ hộp số 
ra khỏi động cơ đồng thời thiết kế hệ thống bôi 
trơn trực tiếp cho các chi tiết trong động cơ có 
chuyển động tương đối với nhau theo phương 
pháp bôi trơn hỗn hợp. 
3.2.3. Xác định tỷ số truyền hợp lý từ trục 
khuỷu động cơ đến trục bánh xe chủ động
Tỷ số truyền hợp lý của hệ thống truyền lực 
còn bị giới hạn bởi điều kiện kéo và bám để 
cho xe có thể chuyển động được trên đường. 
Mô men định mức (Mđm) của động cơ được 
xác định (Nguyễn Hữu Cẩn, 2007) như sau: 
ax 8,44 7,03
1,2
đ
m
m
M
M
k
 (Nm) (4) 
Trong đó: 
- k - hệ số thích ứng của động cơ, với động 
cơ xăng thì k = 1,1  1,35, ta chọn k = 1,2. 
- Mô men xoắn ở bánh xe chủ động được 
tính theo công thức: 
. .bx ch tđmM M i  (5)
 Trong đó: 
t - hiệu suất của hệ thống truyền lực, sơ bộ 
chọn t = 0,88 (Nguyễn Hữu Cẩn, 2007); 
ich - tỷ số truyền chung của hệ thống truyền lực. 
Thay giá trị của Mđm = 7,03 (Nm) vào công 
thức (5) ta tính được Mbx như sau:
7,03. .0,88 6,18.bx ch chM i i (Nm)
Khi đó ta tính được lực léo tiếp tuyến ở 
bánh xe chủ động theo công thức sau (Nguyễn 
Hữu Cẩn, 2007): 
6,18.
19,04
0,325
bx ch
k
bx
M i
F
r
 (N) (6)
Với bán kính của bánh xe là: rbx = 0,325 (m) 
Điều kiện để xe chuyển động được trên 
đường phải tuân theo bất đẳng thức sau: 
 P FK PC (7) 
Trong đó: 
P - lực bám ở bánh xe chủ động; 
PC - tổng lực cản tác dụng lên xe khi 
chuyển động. 
- Xác định tổng lực cản tác dụng lên xe khi 
chuyển động 
 Sơ đồ lực tác dụng lên xe khi chuyển động 
trên đường nằm ngang thể hiện ở hình 4. Các 
lực cản chuyển động bao gồm: lực cản lăn; lực 
cản quán tính; lực cản không khí. 
Hình 4. Lực và mô men tác dụng lên xe chuyển động khi tăng tốc
Công nghiệp rừng 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 117 
Sử dụng lý thuyết ô tô máy kéo (Nguyễn 
Hữu Cẩn, 2007) đã tính toán được giá trị các 
lực cản chuyển động cho xe, kết quả thu được 
như sau:
 + Lực cản lăn: 
1 2 1 1 2 2. . . 0,03.900 27f f fP P P Z f Z f f G 
 (N) (8)
 + Lực cản không khí: 
Vì xe chuyển động với tốc độ khá chậm, tiết 
diện chắn gió nhỏ nên lực cản không khí là 
không đáng kể có thể bỏ qua. 
2. . 0kk d xeP C F V (N) (9)
+ Lực cản quán tính: 
Một cách gần đúng, khi bỏ qua quán tính 
của các chi tiết chuyển động quay ta có: 
900 13,89
42,47
9,81 30
j
G
P J
g
 (N) (10)
Như đã trình bày ở trên, độ biến thiên vận 
của xe khá lớn (vận tốc lớn nhất của xe: 
Vmax = 13,89 m/s), thời gian tăng ga tính từ 
lúc bắt đầu khởi hành (vận tốc ban đầu bằng 
không) để đạt được vận tốc lớn nhất là 30 
(giây). 
- Lực bám được xác định như sau: 
 Pb = .Gb (N) (11) 
Trong đó: 
 - là hệ số bám, với mặt đường nhựa thì ta 
có hệ số bám = 0,35; 
Gb - Trọng lượng bám, trọng lượng ở bánh 
xe chủ động, Gb= 540 (N). 
Thay giá trị của , Gb vào công thức (11) ta 
được: Pb = 0,35.540 = 189 (N) (12) 
Thay giá trị Pf (công thức 8), Pj (công thức 
10), giá trị Fk từ công thức (6) và giá trị Fb từ 
công thức (12) vào bất đẳng thức (7) ta được: 
27 + 42,47 < 19,03.ich < 189 3,65 < ich < 9,93 (13) 
Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực thỏa 
mãn điều kiện kéo và bám phải tuân theo bất 
đẳng thức 13. Căn cứ vào tài liệu hướng dẫn 
thiết kế chi tiết máy ta chọn hệ thống truyền 
lực bao gồm hệ thống truyền động xích hai cấp 
với các đĩa xích có số răng tương ứng là Z1, Z2, 
Z3 và Z4, từ đó tính được tỷ số truyền chung 
thỏa mãn điều kiện kéo và bám như sau: 
2 4
1 2
1 3
36 48
. . . 8,82
14 14
ch
Z Z
i i i
Z Z
 (14)
Z1, Z3 - số răng đĩa xích chủ động số 1 và 3; 
Z2, Z4 - số răng đĩa xích bị động số 2 và 4. 
- Kiểm tra tốc độ của xe theo quy định 
cuộc thi: 
Với ich = 8,82 thì vận tốc chuyển động tịnh 
tiến của xe được tính toán như sau: 
 . . 3,14.650.6000 23,14
60.1000. 60.1000.8,82
c
xe
c
đ
h
D n
V
i
 (m/s) (15) 
Như vậy, với (ich = 8,82) được tính chọn ở 
trên đã thỏa mãn điều kiện kéo bám cho xe 
chuyển động trên đường, đồng thời đáp ứng 
tốc độ tối thiểu (Vxe > 25 km/h) theo quy định. 
3.3. Nghiên cứu hình dáng khí động học 
của xe 
3.3.1. Xác định góc nghiêng mặt mui xe 
phía trước 
Lực cản không khí ảnh hưởng lớn đến chi 
phí nhiên liệu khi xe chuyển động trên quãng 
đường có chiều dài nhất định, lực cản càng nhỏ 
thì lượng tiêu hao nhiên liệu của xe càng giảm. 
Lực cản không khí của xe phụ thuộc vào góc 
nghiêng của mui xe phía trước. Giá trị các góc 
nghiêng mặt mui xe và mặt kính chắn gió phía 
trước của xe được xác định bằng cách kế thừa 
các kết quả nghiên cứu từ tài liệu của Julian 
Happian-Smith (2002), đó là: Quan hệ giữa hệ 
số dạng khí động học với góc nghiêng mặt mui 
xe phía trước )( (hình 5). Góc nghiêng mặt 
mui xe phía trước được xác định bằng cách 
chọn hệ số dạng khí động ở giá trị thấp nhất có 
thể, ta chọn Cd = 0,35, sau đó dựa vào đồ thị 
trên hình 5 ta xác định được giá trị tương ứng 
góc nghiêng mặt mui xe phía trước là 030 . 
Công nghiệp rừng 
118 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 
3.3.2. Xác định góc nâng đuôi xe 
Góc nâng đuôi xe )( của xe cũng ảnh hưởng 
trực tiếp và đáng kể đến lực cản khí động. Để 
xác định giá trị góc nâng sao cho lực cản khí 
động nhỏ bằng cách kế thừa kết quả nghiên cứu 
từ tài liệu (William F. Milliken, 1995), đó là đồ 
thị quan hệ giữa hệ số dạng khí động với góc 
nâng khung đuôi xe (hình 6). Từ hệ số dạng khí 
động nhỏ nhất đã chọn )35,0( dC , dựa vào đồ 
thị hình 6 ta xác định được giá trị của góc nâng 
của khung đuôi xe tương ứng là 015  . 
Căn cứ vào kết quả tính toán các kích thước 
hình học, các góc nghiêng của mặt chắn gió 
phía trước, góc nâng ở đuôi khung xe, trên cơ 
sở tham khảo các mẫu xe trong thực tế, kích 
thước sơ bộ và hình dạng khí động học của xe 
thiết kế được thể hiện trên hình 7. 
Hình 7. Kích thước, hình dáng xe All Star 2017 
4. KẾT LUẬN 
Bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết và 
kế thừa tài liệu, kết quả nghiên cứu đã nghiên 
cứu giải pháp hoàn thiện xe tiết kiệm nhiên 
liệu theo hướng nâng cao hiệu suất tiêu hao 
nhiên liệu nhằm đạt thành tích cao trong cuộc 
thi "Lái xe sinh thái, tiết kiệm nhiên liệu" do 
Honda tổ chức, kết quả cụ thể là: 
 - Cơ sở khoa học của giải pháp hạn chế 
truyền nhiệt ra môi trường xung quanh để tạo 
điều kiện thuận lợi cho việc hình thành hỗn 
hợp cháy cung cấp cho động cơ. 
- Cơ sở khoa học của giải pháp đốt cháy hoàn 
toàn hỗn hợp cháy. 
- Cơ sở khoa học của nâng cáo áp suất cuối 
thời kỳ nén. 
- Cải tiến hệ thống cung cấp nhiên liệu cho 
động cơ. 
Hình 5. Đồ thị quan hệ giữa hệ số dạng khí động 
học với góc nghiêng chắn gió phía trước 
Hình 6. Đồ thị quan hệ giữa hệ số dạng khí động 
với góc nâng khung đuôi xe 
Công nghiệp rừng 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 119 
- Thiết kế ly hợp tự động một chiều để 
truyền mô men xoắn từ trục đĩa xích bị động 
đến moay bánh xe, cắt bỏ hộp số... nhằm nâng 
cao hiệu suất chung hệ thống truyền lực. 
 - Xác định tỷ số truyền hợp lý từ trục khuỷu 
động cơ đến trục bánh xe chủ động, ic = 8,82. 
- Cải tiến hình dáng khí động học của xe, 
xác định được góc nghiêng mặt mui xe phía 
trước là 030 và góc nâng của khung đuôi 
xe tương ứng là 015  . 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh 
Thái (2007). Lý thuyết ô tô máy kéo. Nhà xuất bản Khoa 
học và Kỹ thuật, Hà Nội. 
2. Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến 
(1979). Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong. Nhà 
xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội. 
3. Julian Happian-Smith (2002). An introduction to 
Modern Vehicle Design. Printed and bound in Great Britain. 
4. William F.Milliken and Douglas L.Milliken (1995). 
Race car Vehicle Dynamics. SAE publication group. 
STUDY THE SOLUTION TO COMPLETE THE ALL STAR 2017 – VNUF 
MOTOCYCLE IN THE DIRECTION OF IMPROVING FULE 
CONSUMPTION PERFORMANCE 
 Dang Thi Ha, Le Van Thai 
Vietnam National University of Forestry 
SUMMARY 
Basing on theoretical method, the paper presents the scientific basis of making solutions to improve Wave 
Anpha 110cc motorcycle engine in the direction of improving fuel consumption performance. Calculating and 
selecting the transmission system with a reasonable transmission ratio, satisfying the requirements of drag and 
adhesive conditions when moving while ensuring the speed of the competition as prescribed. Automatic one-
way coupling design for transmission to active wheels, thereby improving the performance of the transmission 
system. Design the aerodynamic shape of the motorcycle so that the air resistance acting on the motorcycle is 
minimal to reduce fuel consumption when the motorcycle moves on the road with a certain length. The 
research results are made the basis to improve fuel consumption performance for All Star 2017- Vnuf 
motorcycle and enhance achievements of motorcycle to take part in "eco-Mileage Challenge" competition 
annual organized by Honda in Vietnam. 
Keywords: All Star 2017, automatic one - way coupling, eco-Mileage Challenge, fuel consumption 
performance, transmission system. 
Ngày nhận bài : 23/01/2019 
Ngày phản biện : 11/3/2019 
Ngày quyết định đăng : 18/3/2019