Tiểu luận học phần kỹ thuật thân xe ô tô nghiên cứu các kết cấu trúc thân vỏ xe ô tô

An toàn tích cực và các biện pháp nâng cao ATTC liên quan đến kết cấu khung vỏ xe .... Trong bối cảnh sự thay đổi khí hậu đang diễn ra từng ngày, nhiều tiến bộ kỹ thuật, công nghệ mới, đ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

KỸ THUẬT THÂN XE Ô TÔ

1 Họ và tên học viên: Nguyễn Thanh Danh MSHV: 2341921001 Lớp: 23SOT21

2 Tên đề tài: Nghiên cứu các kết cấu trúc thân vỏ xe ô tô

3 Nội dung nhiệm vụ:

- Giới thiệu về nội dung nghiên cứu

- Nội dung nghiên cứu theo đề tài

- Kết luận

4 Kết quả tối thiểu phải có:

1) Bản thuyết minh (word);

2) Bản báo cáo (powerpint);

Ngày giao đề tài: 01/10/2023 Ngày nộp báo cáo: 01/11/2023

3

VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN

NGÀNH: Kỹ thuật ô tô

1 Tên đề tài: Nghiên cứu các kết cấu thân vỏ xe ô tô

2 Giảng viên hướng dẫn: TS Lê Thanh Tuấn

4 Đánh giá bài tiểu luận:

Họ tên sinh viên

Tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện Tổng điểm tiêu chí

đánh giá về quá trình thực hiện Tính chủ động,

tích cực, sáng tạo (tối đa 3 điểm)

Đáp ứng yêu cầu

về hình thức trình bày (tối đa 2 điểm)

Đáp ứng mục tiêu, nội dung đề

ra (tối đa 5 điểm)

1

MỤC LỤC MỤC LỤC 1

DANH MỤC HÌNH ẢNH 4

MỞ ĐẦU 5

1 Lý do chọn đề tài 5

2 Mục tiêu đề tài 6

3 Nội dung, nhiệm vụ đề tài 6

4 Phương pháp nghiên cứu 6

5 Kết cấu bài tiểu luận 6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU KHUNG VỎ XE Ô TÔ 7

1.1 Giới thiệu chung về khung vỏ xe ô tô: 7

1.2 Những yêu cầu đối với khung vỏ: 9

1.2.1 Yêu cầu đối với khung vỏ 9

1.2.2 Chế tạo 9

1.2.3 Vận hành 9

1.2.4 Môi trường giao thông: Được đặc trưng bởi 9

1.2.5 Phương pháp chế tạo 9

1.3 Yêu cầu đối với khung vỏ liên quan đến an toàn giao thông 9

1.3.1 An toàn tích cực (an toàn tự động) 10

1.3.2 An toàn thụ động 10

1.4 An toàn tích cực và các biện pháp nâng cao ATTC liên quan đến kết cấu khung vỏ xe 10

1.4.1 An toàn chuyển động 10

1.4.2 An toàn trạng thái 10

1.4.3 An toàn quan sát: 11

1.5 An toàn thụ động các biện pháp nâng cáo ATTĐ liên quan đến kết cấu KV xe: 11

1.5.1 An toàn bên ngoài: 11

1.5.2 An toàn bên trong: 11

1.6 Những vấn đề công thái học trong quá trình thiết kế vỏ xe: 12

CHƯƠNG 2 PHÂN LOẠI CÁC KẾT CẤU KHUNG GẦM Ô TÔ 13

2.1 Body-on-frame 13

2

2.1.1 Lịch sử 13

2.1.2 Khái niệm 14

2.1.3 Các tên gọi khác của body-on-frame 14

2.1.4 Cấu tạo của body-on-frame 15

2.1.5 Chức năng của body-on frame 16

2.1.6 Ứng dụng trên ô tô 17

2.1.7 Các dòng xe sử dụng khung xe body-on-frame 18

2.1.8 Ưu, nhược điểm của body-on-frame 18

2.1.9 So sánh body-on-frame với các loại khung xe khác 19

2.2 Unibody 21

2.2.1 Lịch sử 21

2.2.2 Cấu tạo 22

2.2.3 Ưu, nhược điểm của Unibody 24

2.2.4 Một số dòng xe sử dụng cấu trúc unibody 24

2.3 Monocoque 26

2.3.1 Khái niệm 26

2.3.2 Ưu điểm 26

2.3.3 Nhược điểm 26

2.4 Ladder 27

2.4.1 Khái niệm 27

2.4.2 Ưu điểm 27

2.4.3 Nhược điểm 27

2.5 Tabular 28

2.5.1 Khái niệm 28

2.5.2 Ưu điểm 28

2.5.3 Nhược điểm 28

2.6 Backbone 29

2.6.1 Khái niệm 29

2.6.2 Ưu điểm 29

2.6.3 Nhược điểm 29

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU CHẾ TẠO KHUNG VỎ Ô TÔ 30

3.1 Thép 30

3

3.1.1 Thép boron 30

3.1.2 Đặc tính của Boron 31

3.1.3 Khả năng thực tế với ô tô 32

3.2 Nhựa 36

3.3 Composite 36

3.3.1 Định nghĩa và phân loại 36

3.3.2 Ứng dụng vật liệu composite chế tạo khung vỏ ô tô [14] 38

3.4 Nhôm 40

3.4.1 Ưu điểm của nhôm trong sản xuất ô tô 41

3.4.2 Điểm mặt vài chiếc ô tô “hàng khủng” có cấu tạo từ nhôm 42

3.5 Sợi Cacbon 43

3.5.1 Những tính đặc trưng của sợi carbon: 44

3.5.2 Cách mà ngành công nghiệp xe hơi khai thác vật liệu carbon? 45

CHƯƠNG 4 TỔNG QUAN ĐỘ BỀN MỎI CỦA KHUNG XE 47

4.1 Tầm quan trọng khi nghiên cứu độ bền mỏi 47

4.2 Tổng quan về bài toán mỏi 47

4.2.1 Lý thuyết mỏi chi tiết máy 47

4.2.2 Khái niệm tổn thương mỏi 47

4.2.3 Bài toán mỏi 49

4.3 Cơ sở đánh giá độ bền mỏi khung xe ô tô 50

4.3.1 Bằng kết quả thực nghiệm 50

4.3.2 Bằng tính toán lý thuyết 54

KẾT LUẬN 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

4

DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 1 Phân loại khung 7

Hình 1 2 Kết cấu khung 8

Hình 2 1 Ford Model T 13

Hình 2 2 Khung xe body-on-frame 13

Hình 2 3 Khung xe và lớp ngoài 14

Hình 2 4 Ladder frame 14

Hình 2 5 Cấu tạo body-on-frame 15

Hình 2 6 Khung xe Unibody 20

Hình 2 7 Khung xe Spaceframe 20

Hình 2 8 Khung xe Monocoque 21

Hình 2 9 Khung xe Unibody 22

Hình 2 10 Citroen Traction Avant (1934) 22

Hình 2 11 Kết cấu khung gầm liền khối xe Toyota Inova 23

Hình 2 12 Ảnh hưởng khi đậm xe 23

Hình 2 13 Toyota Vios 24

Hình 2 14 Honda CRV 25

Hình 2 15 KIA Sedona 25

Hình 2 16 Khung Monocoque 26

Hình 2 17 Khung Ladder 27

Hình 2 18 Khung tabular 28

Hình 2 19 Khung Backbone 29

Hình 3 1 Thép là vật liệu dùng để sản xuất thân vỏ ô tô phổ biến nhất 30

Hình 3 2 Thép Boron – Một trong những vật liệu khung ô tô cứng cáp nhất thế giới? 31

Hình 3 3 Thép boron 32

Hình 3 4 Volvo XC90 test va chạm 33

Hình 3 5 Khả năng chịu áp lực 34

Hình 3 6 Pha thép Boron 34

Hình 3 7 Thép Boron trên những chiếc Subaru từ đầu những năm 2000 35

Hình 3 8 Vật liệu trong mơ của các nhà sản xuất ô tô 35

Hình 3 9 Thân vỏ xe bằng nhựa FRP là chống biến dạng tốt, trọng lượng nhẹ 36

Hình 3 10 Một số dạng cốt thường gặp 37

Hình 3 11 Ô tô với vật liệu composite của hãng TaTa Motors 39

Hình 3 12 Cản ô tô bằng Composite của Công ty SX TM&DV Hợp Long Thành 39

Hình 3 13 Các sản phẩm bằng vật liệu Composite (cản, nội thất) của Công ty TNHH MTV Hoàng Cương 40

Hình 3 14 Khung vỏ dùng vật liệu nhôm 40

Hình 3 15 Ưu điểm của nhôm trong sản xuất ô tô 41

Hình 3 16 Land Rover Range Rover 42

Hình 3 17 Tesla Model S 42

Hình 3 18 Ford F-150 43

Hình 3 19 Sợi carbon được xem là loại vật liệu rất hấp dẫn trong chế tạo thân vỏ xe ô tô 43

Hình 3 20 Những tấm carbon đang chờ được đi sản xuất chi tiết 44

Hình 3 21 Người ta vẫn đang nghiên cứu về khung sườn carbon cho xe hơi 45

Hình 3 22 Một trong những công đoạn sản xuất ra vật liệu carbon 45

vỏ ô tô mà chịu được các tác động từ bên ngoài một cách bền bỉ có khả năng thích nghi cao với điều kiện sửa chữa, dã ngoại và có khả năng cơ động cao Ôtô có thể đến được nhiều vùng mà các phương tiện vận tải khác không đến được hoặc khó có thể đến được Trong chương trình nội địa hoá và ngay cả trong các công nghệ lắp ráp ôtô, một số cụm chi tiết sẽ được chế tạo tại Việt Nam, trong đó có khung xe đã dần trở thành hiện thực đối với nền công nghiệp sản xuất ôtô Việt Nam Việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo khung xe có ý nghĩa đặc biệt quan trọng nhằm đáp ứng các yêu cầu thực tế nói chung

và trang bị ôtô nói riêng Ngành Ô tô Việt Nam mới đang ở giai đoạn đầu của chu kỳ phát triển Hiện nay, Việt Nam chỉ có hơn 350 doanh nghiệp sản xuất liên quan đến ô

tô, với tổng công suất lắp ráp thiết kế khoảng 680.000 xe/năm Trong số 350 doanh nghiệp sản xuất liên quan đến ô tô, có hơn 40 doanh nghiệp sản xuất, lắp ráp ô tô; 45 doanh nghiệp sản xuất khung gầm, thân xe, thùng xe; 214 doanh nghiệp sản xuất linh kiện, phụ tùng ô tô với sản lượng sản xuất lắp ráp trong nước đáp ứng khoảng 70% nhu cầu xe dưới 9 chỗ ngồi trong nước Xét trong các thành viên của hiệp hội các nhà sản xuất xe ô tô Việt Nam - VAMA, tiêu thụ xe du lịch đạt 196.949 xe năm 2018, chiếm 69% tổng lượng xe tiêu thụ Tiêu thụ xe dịch vụ đạt 84.598 chiếc và xe mục đích đặc biệt đạt 7,136 chiếc

Với quá trình phát triển công nghệ hiện đại, đòi hỏi các cán bộ kỹ thuật phải nắm chắc các công nghệ mới để đáp ứng sự phát triển của công nghệ cao Tiểu luận là bước đầu tiên tạo cho người kỹ sư có cái nhìn tổng hợp, đánh giá tổng quát toàn bộ kiến thức bắt đầu làm quen với thực tế sản xuất là một bước vô cùng quan trong để em từng bước hoàn thiện bản thân mình và có nhiều kiến thức Với đề tài “Nghiên cứu các kết cấu khung vỏ ô tô” ngoài sự cố gắng của bản thân không thể thiếu sự hướng dẫn tận tình của Thầy TS Lê Thanh Tuấn để em có thể hoàn thành đề tài này

Em xin chân thành cảm ơn

2 Mục tiêu đề tài

- Phân tích tổng quan khung vỏ ô tô và chức năng của nó trong ngành công nghiệp ô tô

- Phân tích các kết cấu khung vỏ ô tô và ưu, nhược điểm khi vận hành

- Phân tích các loại vật liệu chế tạo khung vỏ ô tô

- Phân tích tổng quan độ bền mỏi trên khung vỏ ô tô

- Vận dụng các kiến thức được học vào bài báo cáo và nêu quan điểm

- Đảm bảo tiến độ

3 Nội dung, nhiệm vụ đề tài

- Tìm hiểu tổng quan về khung vỏ ô tô

- Tìm hiểu các các kết cấu khung vỏ ô tô

- Tìm hiểu ưu nhược điểm các kết cấu khung vỏ ô tô

- Tìm hiểu tầm quan trọng nghiên cứu độ bền mỏi

- Tìm hiểu ví dụ và tính toán độ bền mỏi trên khung vỏ ô tô

4 Phương pháp nghiên cứu

- Tìm hiểu và thu thập tài liệu: Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến ô tô, bao gồm sách, bài báo, tài liệu trên mạng, hồ sơ kỹ thuật, báo cáo công nghệ và các nghiên cứu trước đó về các vấn đề liên quan đến ô tô

- Lựa chọn vấn đề nghiên cứu: Đặt ra câu hỏi nghiên cứu cụ thể Có thể là một vấn đề chưa được giải quyết hoặc một vấn đề cần được nghiên cứu sâu hơn

5 Kết cấu bài tiểu luận

Kết cấu bài tiểu luận gồm 5 chương:

- Chương 1: Giới thiệu đề tài

- Chương 2: Tổng quan khung vỏ xe ô tô

- Chương 3: Phân loại các kết cấu và vật liệu chế tạo khung vỏ xe ô tô

- Chương 4: Tổng quan độ bền mỏi khung vỏ xe ô tô

- Chương 5: Kết luận

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU KHUNG VỎ XE Ô TÔ 1.1 Giới thiệu chung về khung vỏ xe ô tô:

Khung vỏ chịu tải dung để đỡ và bắt chặt động cơ, các cụm của hệ thống truyền lực, đồng thời nó là nơi chịu toàn bộ tải trọng của xe, những tác động thay đổi từ mặt đường lên khi xe chuyển động, tác động của lực cản khí động, lực quán tính, lực phanh và các lực do va chạm Đồng thời, do phải đáp ứng các yêu cầu hết sức đa dạng về độ bền, độ cứng vững, độ bền lâu, cũng như các yêu cầu về khí động học và thẩm mỹ và công thái học nên trong thực tế kết cấu khung vỏ ô tô rất đa dạng

Theo loại hệ thống chịu lực trong ô tô chia ra ba loại chính:

Hình 1 1 Phân loại khung

+ Khung chịu lực: khi vỏ đặt trên khung qua các mối nối đàn hồi, trường hợp này khung cứng hơn vỏ nhiều nên chịu được tác động của ngoại lực và có thể bị biến dạng nhưng không truyền đến vỏ Đây là loại được dùng phổ biến ở các xe vận tải

+ Vỏ chịu lực: loại vỏ này đồng thời là khung (không có khung) nên nhận toàn bộ ngoại lực tác động lên xe Đây là loại được dùng phổ biến cho các xe chở khách

+ Hỗn hợp: khung nối cứng với vỏ bằng các mối hàn hoặc bu long hay đinh tán nên

cả khung vỏ cùng chịu tác động của ngoại lực

Đa phần hiện nay là dạng khung chịu lực, khung ô tô rất đa dạng về kết cấu, kiểu dáng và mục đích sử dụng Tùy theo tiêu chí mà khung xe được phân loại thành nhiều loại khác nhau

Theo kết cấu của khung chia ra:

- Khung có dầm dọc ở hai bên (Hình 1.2a)

- Khung có dầm dọc ở giữa (Hình 1.2b)

- Khung hỗn hợp hay loại khung hình chữ X (Hình 1.2c)

Hình 1 2 Kết cấu khung

Theo dạng dầm dọc và sự bố trí dầm dọc trong mặt phẳng khung chia ra:

- Khung có tiết diện hình vuông và dầm dọc bố trí song song

- Khung có tiết diện hình thang và dầm thẳng

- Khung có phần đầu thu hẹp

Do mục đích, công dụng khác nhau, chế độ khai thác và tải trọng đa dạng và phức tạp nên các yêu cầu cơ bản đối với khung chịu lực là: độ cứng vững cao, độ bền cao,

độ bền lâu cao ( độ bền mỏi) Mặt khác khung xe chịu lực phải có kết cấu hợp lý, hình dạng thích hợp để có thể bố trí lắp đặt các cụm, hệ thống, thiết bị khác trên xe

Khung ô tô là một bộ phận rất quan trọng của ô tô do đó khi thiết kế nó phải thỏa mãn các yêu cầu:

Tiết diện ngang của dầm dọc phải chọn theo các phép tính uốn và xoắn khung Moomen thay đổi theo suốt chiều dài của dầm từ giá trị không đến giá trị cực đại nên để tiết kiệm nguyên vật liệu và đảm bảo độ cứng của dầm đều nhau, dầm dọc được chế tạo với tiết diện thay đổi để thỏa mãn yêu cầu này dầm dọc được chế tạo theo phương pháp dập

Để hạ thấp trọng tâm ô tô và chiều cao sàn xe các dầm dọc trong ô tô du lịch trên cầu trước và cầu sau thường được uốn cong, như vậy phần giữa của khung sẽ nằm thấp hơn

Khung phải đảm bảo đủ cứng để các cụm gắn trên khung hoặc hoàn toàn cố định hoặc chỉ thay đổi vị trí rất ít Dầm ngang phải đảm bảo giữ không cho dầm dọc dịch chuyển dọc khi ô tô gặp chướng ngại vật va đập và đầu trước của dầm dọc

1.2 Những yêu cầu đối với khung vỏ:

1.2.1 Yêu cầu đối với khung vỏ

Yêu cầu đối với khung vỏ liên quan đến:

- Chức năng

- Vận hành

- Môi trường giao thông (được đặc trưng bởi các đặc tính và các thông số hình học của đường mật độ và hình dạng chướng ngại vật, vấn đề kích thước, không gian của hệ thống giao thông)

1.2.2 Chế tạo

Phải đảm bảo được yêu cầu chức năng như:

- Chỗ ngồi cho người lái,

- Không gian cho hàng hóa và hành khách,

- Kết cấu chịu tải

1.2.3 Vận hành

- Năng suất vận chuyển,

- Độ tin cậy,

- Khả năng khắc phục địa hình (tính năng thông qua)

- Bảo đảm cho hàng vận chuyển,

- Tuổi thọ

1.2.4 Môi trường giao thông: Được đặc trưng bởi

- Các đặc tính và các thông số hình học của mặt đường,

- Mật độ và hình dạng của chướng ngại vật,

- Điều kiện khí hậu xung quanh

1.2.5 Phương pháp chế tạo

- Phải bảo đảm tính liên tục công nghệ,

- kết cấu phải có mức độ đồng hóa cao,

- tốn ít nguyên vật liệu, chi phí sản xuất thấp,

- các biện pháp, khả năng thay thế

1.3 Yêu cầu đối với khung vỏ liên quan đến an toàn giao thông

1.3.1 An toàn tích cực (an toàn tự động)

Là đặc tính an toàn bao gồm tất cả các tính chất của ôtô giúp cho người lái điều khiển ôtô vượt qua các chướng ngại vật, bao gồm các yếu tố:

- An toàn chuyển động, trạng thái,

- Khả năng quan sát và khả năng điều khiển

1.3.2 An toàn thụ động

Bao gồm các đặc tính và chất lượng kết cấu khung vỏ, để khi xảy ra tai nạn đảm bảo tổn thất là ít nhất nhằm:

- Bảo vệ được các phương tiện tham gia giao thông,

- Bảo vệ được người ngồi bên trong xe,

- Bảo vệ được hàng hóa trên xe

1.4 An toàn tích cực và các biện pháp nâng cao ATTC liên quan đến kết cấu khung vỏ xe

1.4.1 An toàn chuyển động

Đặc tính làm giảm khuyết tật chuyển động phụ thuộc các yếu tố sau:

- Công suất, khả năng gia tốc,

- Thuộc tính phanh: vấn đề về tính ổn định và hiệu quả của hệ thống phanh,

- Sự ổn định hướng và tính điều khiển của các vấn đề liên quan tới hệ thống lái

- Khí hậu: đảm bảo thông gió, điều hòa không khí (sởi ấm, làm mát),

- Tiếng ồn và sự rung động, kết cấu của hệ thống treo, kết cấu của vỏ xe,

- Tính chất tín hiệu, âm thanh,

- Chỗ ngồi: kích thước hình học: rộng (thoải mái), hẹp (gò bó),

- Quan hệ giữa người điều khiển và vị trí các thiết bị,

- Sự thích hợp của ghế ngồi, không gian làm việc cho người lái(kích thước buồng lái),

- Sự truyền của dao động-> kích thích sự thoải mái về tâm lý

1.4.3 An toàn quan sát:

Gồm các yếu tố liên quan như

- Tầm nhìn từ xa,

- Phía trước: đầu xe, trụ đỡ kính, góc đặt kính

- Phía sau: gương chiếu hậu, kính phía sau

=> Nhằm đáp ứng tốt khoảng quan sát thực của người lái

- Tính chất của hệ thống chiếu sáng: ánh sáng của đèn chiếu xa, gần (pha, cốt), chiếu sáng nội thất, đảm bảo tầm quan sát và khả năng nhìn thấy

- Khả năng quan sát của người lái xe trên ghế ngồi: vùng quan sát, góc khó quan sát, vùng phản chiếu ánh sáng

- Tầm nhìn thụ động: màu của vỏ xe, chiếu sáng vỏ xe, thiết bị cảnh báo (đèn tín hiệu, tam giác cảnh báo )

- An toàn điều khiển: sự điều khiển an toàn và ổn định, đặc tính hoạt động của các thiết bị

- Hình dạng và bề mặt của các thiết bị điều khiển

- Khoảng cách (tầm với)

- Khả năng điều khiển chính xác, kịp thời của các cơ cấu xung quanh người lái

- Lực điều khiển, hành trình các cơ cấu gài (lực điều khiển: lái, pahnh, ly hợp, cần số, )

- Thiết bị cảnh báo, phát tín hiệu tình trạng kt (tín hiệu còi, âm thanh)

KV xe:

1.5.1 An toàn bên ngoài:

- Đảm bảo sao cho hậu quả của ô tô đối với các thành phần tham gia giao thông bên ngoài xe là ít nhất kể cả người đi bộ

- Ba đờ sóc: khi đâm va phải hấp thụ được lực va đập (có sự biến dạng)

- Hạn chế tối đa việc xe con, các phương tiện GT nhỏ hơn khi đâm vào xe tải không bị chui vào gầm

- Hấp thụ lực va đập, biến dạng theo nhiều phương khác nhau

- Hệ thống bảo vệ khi đâm vào người đi bộ

1.5.2 An toàn bên trong:

- Những biện pháp bảo vệ, giảm thương vong cho người ngồi bên trong

- Đầu và đuôi xe có thể biến dạng

- Khả năng chống lại va đập, biến dạng các vị trí khác nhau

- Thiết kế các hệ thống an toàn bảo vệ như: dây đai, tựa đầu, túi khí, lắp đặt vô lăng có thể biến dạng được khi chịu va đập mạnh

- Lắp đặt một số thiết bị cứu hộ: búa đập kính, cửa thoát hiểm, bình cứu hỏa

- Khả năng chống lật

- Khả năng chống lực ngang, dọc, chính diện

- Bảo vệ chống lăn ra ngoài: khóa, chốt cửa

1.6 Những vấn đề công thái học trong quá trình thiết kế vỏ xe:

- An toàn tích cực có quan hệ mật thiết với công thái học

- Đảm bảo sự lắp đặt ghế ngồi và các bộ phận điều khiển đúng kích thước hình học

- Đảm bảo đúng tư thế người lái

- Xác định lực điều khiển và cử động hợp lý

- Xác định chính xác các cần gạt và núm điều khiển của bộ phận điều khiển

- Thiết kế và lắp đặt thuận tiện các máy móc kiểm tra

- Đảm bảo tầm nhìn và các tín hiệu tốt

- Giảm độ ồn và rung

- Đảm bảo an toàn thụ động của xe

CHƯƠNG 2 PHÂN LOẠI CÁC KẾT CẤU KHUNG GẦM Ô TÔ 2.1 Body-on-frame

2.1.1 Lịch sử

Body-on-frame được lấy cảm hứng từ những mẫu xe ngựa kéo thời xưa Chiếc xe đầu tiên được trang bị Body-on-frame là mẫu Ford Model T – mẫu xe bình dân đầu tiên trên thế giới và đặt nền móng cho việc sản xuất xe hơi hàng loạt trên dây chuyền sản xuất

Hình 2 1 Ford Model T

Việc cấu tạo thân rời làm chi việc thay đổi cấu trúc xe dễ dàng mà không cần tác động đến khung xe và dây chuyền sản xuất Các nhà sản xuất hoàn toàn có thể tạo ra những mẫu xe mới mà chỉ cần dựa trên cấu tạo khung gầm cũ, giúp tiết kiệm thời gian

và chi phí sản xuất Đặc biệt là vào thời điểm đó chưa có công nghệ thiết kế đồ họa vi

tính mà những mẫu thiết kế đều được làm hoàn toàn trên giấy

Hình 2 2 Khung xe body-on-frame

xe khổ lớn

2.1.3 Các tên gọi khác của body-on-frame

Body-on-frame còn được gọi là body-on-chassis hoặc ladder frame Tên gọi này được

sử dụng để chỉ cấu trúc của xe hơi, trong đó khung xe được co giãn dọc theo hai đường chéo và đóng với một lớp ngoài làm từ nhựa hoặc nhựa composite

Hình 2 4 Ladder frame

Đối với người dùng, các tên gọi khác của body-on-frame có thể không quan trọng nhưng đây là một khái niệm quan trọng đối với nhà sản xuất ô tô và những người quan tâm đến công nghệ xe hơi Nó giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cấu trúc của xe và các ưu

và nhược điểm của kỹ thuật này

Trong số các tên gọi khác của body-on-frame, “body-on-chassis” là tên gọi phổ biến nhất và được sử dụng để chỉ các xe có khung xe và lớp ngoài riêng biệt “Ladder frame” cũng là một tên gọi khá phổ biến, được dùng để chỉ khung xe có hình dạng giống như một cầu thang, với hai đường chéo co giãn dọc theo bên trái và bên phải Tên gọi “ladder frame” được dùng để chỉ các xe có cấu trúc tương tự như body-on-frame, nhưng có thể

có một số sự khác biệt về kỹ thuật hoặc cấu tạo

2.1.4 Cấu tạo của body-on-frame

Trong kỹ thuật chế tạo body-on-frame, khung xe và lớp ngoài là hai thành phần riêng biệt và được lắp ráp với nhau Khung xe body-on-frame có tác dụng tăng cường sự cứng cáp và bền bỉ cho xe, nó cũng là nơi gắn các hệ thống động cơ, lái, điều khiển và các thiết bị khác, giúp xe hoạt động được Trong khi lớp ngoài có tác dụng bảo vệ nội thất

và người ngồi trong xe khỏi ánh nắng, gió và các tác nhân khác

Hình 2 5 Cấu tạo body-on-frame

2.1.4.1 Khung xe

Khung xe body-on-frame được làm bằng thép hoặc hợp kim nhôm và có hình dạng giống như một cầu thang, với hai đường chéo co giãn dọc theo bên trái và bên phải Các hệ thống động cơ, lái, điều khiển và các thiết bị khác đều được gắn trực tiếp lên khung xe

2.1.4.2 Lớp ngoài

Lớp ngoài của body-on-frame được làm từ nhựa hoặc nhựa composite và có tác dụng bảo vệ nội thất và người ngồi trong xe khỏi ánh nắng, gió và các tác nhân khác Nó cũng có tác dụng tăng thêm sự đẹp mắt và thu hút người dùng cho xe

2.1.4.3 Các hệ thống được gắn trực tiếp lên khung xe

Trong kỹ thuật body-on-frame, các hệ thống sau được gắn trực tiếp lên khung xe body-on-frame:

- Hệ thống động cơ: Hệ thống động cơ là một trong những thành phần quan trọng nhất của xe hơi và được gắn trực tiếp lên khung xe Nó giúp xe hoạt động bằng cách

sử dụng năng lượng để di chuyển xe

- Hệ thống lái: Hệ thống lái gồm các phụ kiện như bánh xe, lái xe và các thiết bị khác, giúp người lái điều khiển xe và thay đổi hướng đi của xe

- Hệ thống điều khiển: Hệ thống điều khiển gồm các phụ kiện như động cơ, bánh xe

và các thiết bị khác, giúp người lái điều khiển xe và thay đổi tốc độ của xe

- Các thiết bị khác: Khung xe còn gắn trực tiếp các thiết bị khác như hệ thống lốp xe,

hệ thống phanh và hệ thống động cơ khí, giúp xe hoạt động tốt hơn

2.1.5 Chức năng của body-on frame

- Tăng cường sự cứng cáp và bền bỉ của xe: Khung xe body-on-frame được làm bằng thép hoặc hợp kim nhôm và có khả năng chịu tải trọng lớn, giúp tăng cường sự cứng cáp và bền bỉ của xe

- Bảo vệ nội thất và người ngồi trong xe: Lớp ngoài của body-on-frame được làm từ nhựa hoặc nhựa composite và có tác dụng bảo vệ nội thất và người ngồi trong xe khỏi ánh nắng, gió và các tác nhân khác

- Tăng sự đẹp mắt và thu hút người dùng: Lớp ngoài của body-on-frame cũng có tác dụng tăng thêm sự đẹp mắt và thu hút người dùng cho xe

- Cung cấp nền tảng cho các hệ thống động cơ, lái và điều khiển: Khung xe frame là nơi gắn các hệ thống động cơ, lái và điều khiển, giúp cho xe hoạt động được

body-on Cung cấp nền tảng cho các thiết bị khác: Khung xe bodybody-on onbody-on frame còn gắn trực tiếp các thiết bị khác như hệ thống lốp xe, hệ thống phanh và hệ thống động cơ khí, giúp xe hoạt động tốt hơn

- Cung cấp khả năng chịu đựng tốt khi đối mặt với các tình huống khắc nghiệt: Khung

xe body-on-frame có khả năng chịu đựng tốt khi đối mặt với các tình huống khắc nghiệt, như các va chạm lớn hoặc sự bất ngờ trên đường

- Cung cấp khả năng chịu tải trọng lớn: Khung xe body-on-frame cũng có khả năng chịu tải trọng lớn, giúp cho xe có thể chở nhiều hàng hóa hoặc người ngồi trong xe cùng lúc mà không bị vỡ hoặc hỏng

- Tăng tính an toàn cho người ngồi trong xe: Vì khung xe body-on-frame có khả năng chịu tải trọng và chịu đựng tốt khi đối mặt với các tình huống khắc nghiệt, nó có thể giúp tăng tính an toàn cho người ngồi trong xe trong trường hợp xảy ra va chạm hoặc tình huống khác

2.1.6 Ứng dụng trên ô tô

Ứng dụng của khung xe Body on frame phổ biến trên các dòng xe khổ lớn, như các

xe tải và các xe SUV Có thể được sử dụng trên các dòng xe khác, nhưng rất hiếm khi

- Ô tô tải: Khung xe body-on-frame được sử dụng rộng rãi trong các dòng xe tải vì nó cung cấp sự cứng cáp và bền bỉ cho xe, giúp xe chở nhiều hàng hóa mà không bị vỡ hoặc hỏng

- Ô tô khổ lớn: Khung xe body-on-frame cũng được sử dụng trong các dòng xe khổ lớn như xe SUV vì nó cũng có khả năng chịu tải trọng và chịu đựng tốt khi đối mặt với các tình huống khắc nghiệt

- Xe vừa và nhỏ: Mặc dù không phổ biến như trong các dòng xe tải và SUV, khung xe body-on-frame cũng được sử dụng trong một số dòng xe vừa và nhỏ Tuy nhiên, do khả năng chịu tải trọng và chịu đựng tốt hơn so với các loại khung xe khác, nó thường

có trọng lượng lớn hơn và không thích hợp cho những dòng xe yêu cầu tốc độ cao và

2.1.8 Ưu, nhược điểm của body-on-frame

2.1.8.1 Ưu điểm: cứng cáp và bền bỉ, tốt cho việc chịu đựng tải trọng

- Cứng cáp và bền bỉ: Khung xe body-on-frame được làm bằng thép hoặc hợp kim nhôm và có khả năng chịu tải trọng lớn, giúp tăng cường sự cứng cáp và bền bỉ của xe

- Có khả năng chịu đựng tốt khi đối mặt với các tình huống khắc nghiệt: Khung xe body-on-frame có khả năng chịu đựng tốt khi đối mặt với các tình huống khắc nghiệt, như các va chạm lớn hoặc sự bất ngờ trên đường

- Có khả năng chịu tải trọng lớn: Khung xe body-on-frame cũng có khả năng chịu tải trọng lớn, giúp cho xe có thể chở nhiều hàng hóa hoặc người ngồi trong xe cùng lúc

mà không bị vỡ hoặc hỏng

- Tăng tính an toàn cho người ngồi trong xe: Vì khung xe body-on-frame có khả năng chịu tải trọng và chịu đựng tốt khi đối mặt với các tình huống khắc nghiệt, nó có thể giúp tăng tính an toàn cho người ngồi trong xe trong trường hợp xảy ra va chạm hoặc tình huống khác

- Dễ sửa chữa và thay thế: Khung xe body-on-frame có thể dễ dàng thay thế các bộ phận hỏng hoặc bị hư hỏng, giúp giảm thời gian và chi phí sửa chữa cho xe

- Dễ tùy chỉnh: Khung xe body-on-frame cũng có thể dễ dàng tùy chỉnh để thích hợp với các yêu cầu khác nhau

- Giá thành thấp hơn so với các loại khung xe khác: Do khả năng chịu tải trọng và chịu đựng tốt hơn so với các loại khung xe khác, khung xe body-on-frame thường được sử dụng trong các dòng xe có giá thành hợp lý hơn

2.1.8.2 Nhược điểm: khả năng chạy xe không đều, tiêu hao nhiên liệu

- Trọng lượng lớn: Do khả năng chịu tải trọng và chịu đựng tốt hơn so với các loại khung xe khác, khung xe body-on-frame thường có trọng lượng lớn hơn Điều này có thể khiến xe có khả năng vận hành kém hơn, tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn và có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao hơn

- Độ cao xe thấp hơn: Do khung xe body-on-frame có trọng lượng lớn, độ cao của xe thường thấp hơn so với các loại xe khác Điều này có thể làm giảm tính khả dụng và tiện lợi khi đi qua các vận động khó khăn hoặc các đoạn đường có độ cao khác nhau

- Hiệu suất không tốt khi so sánh với các loại khung xe khác: Do trọng lượng lớn và

độ cao thấp hơn, hiệu suất của xe trong body-on-frame thường không tốt hơn so với các loại khung xe khác Xe có thể không có tốc độ và khả năng vận hành tốt như các loại xe khác, đặc biệt là trên đường cao tốc hoặc đường xe hơi

- Áp suất lốp thấp hơn: Do trọng lượng lớn và độ cao thấp hơn, xe trong frame có thể có áp suất lốp thấp hơn so với các loại xe khác Điều này có thể làm giảm khả năng vận hành tốt trên các loại đường khác nhau và gây áp lực lên lốp hơn

body-on Tăng chi phí sửa chữa: Do khả năng chịu tải trọng và chịu đựng tốt hơn, các bộ phận trên xe trong body-on-frame có thể bị hư hỏng hoặc cần thay thế ít hơn so với các loại

xe khác Tuy nhiên, khi cần sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận, chi phí có thể cao hơn

so với các loại xe khác

2.1.9 So sánh body-on-frame với các loại khung xe khác

Body-on-frame là một loại khung xe được sử dụng rộng rãi trong các loại ô tô, đặc biệt là các dòng xe tải và xe khách Nhưng body-on-frame cũng có một số đối thủ khác trên thị trường, bao gồm các loại khung xe như:

- Unibody: Đây là loại khung xe phổ biến nhất trên thị trường hiện nay và được sử

dụng rộng rãi trong các dòng xe hơi, xe khách và xe tải nhỏ Unibody được làm từ các tấm thép hoặc hợp kim nhôm được gắn kết với nhau để tạo thành một cấu trúc toàn diện Unibody có trọng lượng nhẹ hơn và độ cao xe cao hơn so với body-on-frame, nhưng không có khả năng chịu tải trọng và chịu đựng tốt như body-on-frame

Hình 2 6 Khung xe Unibody

- Spaceframe: Đây là loại khung xe được làm từ các thanh thép hoặc hợp kim nhôm

được gắn với nhau theo mẫu rắn cây để tạo thành một cấu trúc toàn diện Spaceframe

có trọng lượng nhẹ hơn và độ cao xe cao hơn so với body-on-frame, nhưng cũng không có khả năng chịu tải trọng và chịu đựng tốt như body frame Spaceframe được

sử dụng rộng rãi trong các dòng xe động cơ điện và các loại xe điện tử khác

Hình 2 7 Khung xe Spaceframe

- Monocoque: Đây là loại khung xe được làm từ các tấm thép hoặc hợp kim nhôm

được gắn với nhau theo mẫu rắn cây để tạo thành một cấu trúc toàn diện Monocoque

có trọng lượng nhẹ hơn và độ cao xe cao hơn so với body-on-frame, nhưng cũng

không có khả năng chịu tải trọng và chịu đựng tốt như body-on-frame Monocoque được sử dụng rộng rãi trong các dòng xe động cơ điện và các loại xe điện tử khác

Hình 2 8 Khung xe Monocoque

So sánh về hiệu suất, body-on-frame có khả năng chịu tải trọng và chịu đựng tốt hơn các loại khung xe khác như unibody, spaceframe và monocoque, nhưng cũng có trọng lượng lớn hơn và hiệu suất không tốt hơn so với các loại khung xe khác

So sánh về chi phí, body-on-frame có giá thành hợp lý hơn các loại khung xe khác như unibody, spaceframe và monocoque, nhưng cũng có chi phí sửa chữa cao hơn so với các loại khung xe khác

2.2 Unibody

2.2.1 Lịch sử

Trước khi có sự ra mắt của nền tảng Unibody, gần như các dòng xe ở đầu thế kỷ XX phần lớn sử dụng nền tảng Body-on-frame (thân xe khung rời) Sau một thời gian dài hình thành và phát triển, công nghệ thông tin bùng nổ dẫn đến sự ra đời các công cụ thiết kế đồ họa tinh vi, hiện đại Một số phần mềm như CAD cho phép xây dựng, mô phỏng hình ảnh dưới dạng 3D có độ chính xác cao, chân thật Từ đó, kết cấu liền khối Unibody ra đời, biến nhiều dòng xe sau này có một nền tảng liền mạch

Hình 2 9 Khung xe Unibody

Vào những năm 1930, hầu hết các dòng xe chở khách có kích thước nhỏ đã từng được phát triển trên nền tảng Unibody Xu hướng này bắt đầu với những chiếc xe như Citroen Traction Avant (1934) và Opel Olympia (thiết kế bởi General Motors) được giới thiệu vào năm 1935 Tuy nhiên, trong giai đoạn này, phần lớn các dòng xe vẫn được sản xuất

và xây dựng với khung xe thân rời là chủ yếu

Hình 2 10 Citroen Traction Avant (1934)

2.2.2 Cấu tạo

Khung gầm liền khối được thiết kế với một kết cấu duy nhất nối liền với lớp vỏ bao quanh xe tạo thành một khối từ đó địn hình kiểu dáng tổng thể của một chiếc xe Loại khung gầm ô tô này được tạo nên bởi các miếng kim loại hàn lại với nhau bằng robot hoặc laze trong dây chuyền sản xuất

Hình 2 11 Kết cấu khung gầm liền khối xe Toyota Inova

Loại kết cấu này bao gồm thân xe và khung xe được gắn liền thành một khối Toàn bộ thân xe chắc khỏe dưới dạng một khối thống nhất

GOA (Được đánh giá hoàn hảo trên toàn cầu) GOA được hiểu là các tiêu chuẩn an toàn về va đập chặt chẽ nhất do Toyota thiết lập để phân loại các dạng khác nhau của cấu trúc tai nạn Nó bao gồm thân xe hấp thụ năng lượng va đập hàng đầu thế giới và khoang hành khách có độ cứng vững cao

Hình 2 12 Ảnh hưởng khi đậm xe

Phần thân xe trước và sau có thể chùn lại và các khu vực khoang hành khách cứng vững cao sẽ hấp thụ một cách có hiệu quả và phân tán năng lượng của va chạm Do đó, loại thân xe an toàn khi va đập này sẽ giảm đến mức thấp nhất sự biến dạng của khoang hành khách

2.2.3 Ưu, nhược điểm của Unibody

2.2.3.1 Ưu điểm

Không phải ngẫu nhiên mà các dòng xe hiện đại ngày nay phần lớn sử dụng kết cấu liền khối Unibody này Vì vậy, chúng phải có những ưu điểm nhất định để khiến các nhà sản xuất ô tô tin tưởng và cải tiến:

- Trọng lượng nhẹ hơn rất nhiều so với kết cấu Body-on-frame thân xe khung rời

- Tiết kiệm nhiên liệu hơn do trọng lượng của xe được cải thiện

- Khả năng hấp thụ lực cũng như phân bổ lực tốt hơn, hạn chế xảy ra nguy hiểm khi có

va chạm

- Khả năng uốn cong tùy ý theo nhà sản xuất như vẫn đảm bảo về mặt kỹ thuật

- Sàn xe nằm liền với chassis giúp trọng tâm thấp hơn, tăng sự ổn định khi vào cua

Hình 2 13 Toyota Vios

2.2.4.2 Honda CR-V

Honda CR-V sẽ không thể nào bỏ qua được, đây là dòng xe bị nhầm lẫn ít nhiều khi

bị xếp vào nhóm SUV có mức giá dưới 1 tỷ đồng Thực tế, đây là dòng xe thuộc phân khúc Crossover, con lai của SUV truyền thống và các xe sedan hoặc hatchback CR-V

dĩ nhiên là được phát triển dựa trên nền tảng khung xe liền khối Tại Việt Nam, Honda CR-V sử dụng động cơ 1.5L tăng áp kép giúp xe vận hành tốt hơn nhưng lại vô cùng tiết kiệm nhiên liệu Xe có thiết kế 5+2 chỗ ngồi cùng những sự trải nghiệm "thực dụng" đáng để sử dụng

Hình 2 14 Honda CRV

2.2.4.3 KIA Sedona

KIA Sedona là một đại diện khác có tầm vóc trong phân khúc xe gia đình MPV Đây

là dòng xe thường được sử dụng phục vụ cho các lễ hội, các tổ chức có chuyên chở người lãnh đạo, người nổi tiếng,… Riêng Việt Nam, dòng xe này khá cao cấp và nhiều tiện nghi nhằm sử dụng cho mục đích gia đình là chủ yếu Xe được phát triển dựa trên nền tảng Unibody, tổng thể thiết kế hài hòa Xe cũng rất an toàn nhờ khung xe hấp thụ lực đi kèm hàng tá công nghệ an toàn chủ động và bị động

Hình 2 15 KIA Sedona

Nhìn chung, các mẫu xe ngày nay rất ưa chuộng nền tảng Unibody do những ưu điểm mang lại như nhẹ, tiết kiệm nhiên liệu, dễ tạo khuôn Những dòng xe mới sau này, kể

cả xe điện hoặc ô tô gầm cao vẫn sử dụng nền tảng kể trên Tuy vẫn còn một số nhược điểm nhưng những hãng xe hiện tại đã đang dần khắc phục, sử dụng vật liệu tốt hơn, bền chắc hơn cho xe

2.3 Monocoque

Hình 2 16 Khung Monocoque

2.3.1 Khái niệm

Là một cấu trúc nguyên khối, nó cũng được đặt tên theo hình dáng cấu trúc của

nó Monocoque là tiếng Pháp có nghĩa là 'vỏ đơn' hoặc 'thân tàu đơn' Monocoque lần đầu tiên được sử dụng trên tàu và sau đó là máy bay Phải mất khá nhiều thời gian để phát hiện ra rằng chúng cũng có thể được sử dụng trên ô tô Monocoque là lớp vỏ bao quanh ô tô được làm bằng cách sử dụng cả hai khung làm khung trong một cấu trúc duy nhất Đây là loại khung được sử dụng phổ biến nhất hiện nay do có nhiều ưu điểm so với hai khung còn lại

2.3.2 Ưu điểm

- Nó an toàn hơn cả các khung còn lại do cấu trúc giống như cái lồng

- Khung gầm cũng dễ sửa chữa

- Nó có độ cứng xoắn vượt trội

2.3.3 Nhược điểm

- Khung xe rõ ràng là nặng vì cả khung và khung xe đều là một thực thể duy nhất

- Sản xuất nó với số lượng nhỏ không khả thi về mặt tài chính và do đó nó không thể được sử dụng cho những chiếc ô tô không được sản xuất hàng loạt

2.4.2 Ưu điểm

- Dễ dàng lắp ráp hơn vì các bộ phận có thể dễ dàng lắp vào

- Phương pháp xây dựng làm cho nó khá khó khăn

- Dễ dàng sửa chữa hơn vì các bộ phận không được gắn cố định

2.4.3 Nhược điểm

- Khung xe bậc thang có độ cứng xoắn yếu khiến cho việc vào cua không tốt

- Trọng lượng nặng khiến nó không lý tưởng cho xe thể thao hoặc xe hatchback

2.5.2 Ưu điểm

- Độ cứng tốt hơn so với các khung xe khác có cùng trọng lượng

- Cung cấp tỷ lệ trọng lượng/độ cứng tốt nhất cho phép xe nhẹ nhưng vẫn chắc chắn

- Sự lựa chọn tốt nhất cho xe đua nhờ trọng lượng nhẹ và độ cứng tốt hơn các loại khung gầm khác

2.5.3 Nhược điểm

- Khung gầm hình ống là những cấu trúc phức tạp và không thể chế tạo được bằng các phương pháp tự động

- Khung gầm hình ống tốn nhiều thời gian để chế tạo và không thể sản xuất hàng loạt

- Không khả thi khi sử dụng trên xe khách

- Cấu trúc nâng cửa lên gây khó khăn cho việc tiếp cận cabin

2.6.2 Ưu điểm

- Do cấu trúc của nó, nửa trục tiếp xúc tốt hơn với mặt đất khi đi địa hình

- Trục lái được khung xe bao bọc giúp xe có khả năng sống sót tốt hơn khi đi địa hình

- Cấu trúc có độ cứng xoắn tốt cho phép nó chịu được nhiều lực xoắn hơn so với khung thang

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU CHẾ TẠO KHUNG VỎ Ô TÔ 3.1 Thép

Thép là vật liệu dùng để sản xuất thân vỏ ô tô phổ biến nhất Thép là một loại hợp kim

có thành phần chính gồm sắt và carbon Thép có các đặc tính như cứng, dễ uốn, sức bền cao và giá thành tương đối thấp nên phù hợp để sản xuất thân vỏ ô tô Thành phần carbon trong thép giúp tăng độ cứng của thép Tỷ lệ carbon càng cao thì thép sẽ càng cứng

Hình 3 1 Thép là vật liệu dùng để sản xuất thân vỏ ô tô phổ biến nhất

Phần lớn các dòng xe ô tô hiện nay đều có thân vỏ làm bằng thép Toàn bộ khung xe trên, khung gầm dưới, bệ máy, dầm cửa, mái, các ốp tấm thân xe đều được làm bằng thép Không chỉ thế, thép còn được dùng ở nhiều bộ phận khác trên xe như động cơ, ống xả…

3.1.1 Thép boron

Boron là một bán kim loại cực kỳ cứng cáp và chịu nhiệt cao, có thể được tìm thấy dưới nhiều dạng khác nhau Nó được sử dụng rộng rãi trong các hợp chất để tạo ra mọi thứ, từ thuốc tẩy và thủy tinh đến chất bán dẫn và phân bón nông nghiệp Riêng với ngành ô tô, thép Boron được sử dụng để chế tạo khung sườn, khung gầm ô tô

Hình 3 2 Thép Boron – Một trong những vật liệu khung ô tô cứng cáp nhất thế giới?

- Boron ở dạng tinh thể rất ổn định và không phản ứng với axit

3.1.2.1 Công dụng hiện đại của Boron

- Dụng cụ nấu nướng thủy tinh Pyrex (có pha Boron) được Corning Glass Works đã giới thiệu vào năm 1915

- Trong những năm sau chiến tranh, các ứng dụng cho boron đã phát triển để bao gồm một loạt các ngành công nghiệp ngày càng mở rộng

- Boron nitride được sử dụng trong mỹ phẩm Nhật Bản

- Năm 1951, một phương pháp sản xuất sợi boron đã được phát triển

- Trước hậu quả của thảm họa hạt nhân Chernobyl năm 1986, 40 tấn hợp chất boron

đã được đổ vào lò phản ứng để giúp kiểm soát sự phóng thích hạt nhân phóng xạ

- Hơn 70 tấn nam châm neodymium-iron-boron (NdFeB) hiện được sản xuất hàng năm

để sử dụng trong mọi thứ, từ xe điện đến tai nghe

- Vào cuối những năm 1990, thép boron bắt đầu được sử dụng trong ô tô để tăng cường các thành phần kết cấu, chẳng hạn như các thanh an toàn