Tổng quan luận án

Tính dẫn hướng là một trong những đặc tính động lực học giữ vai trò quyết định đối với an toàn chuyển động của ô tô, đặc biệt trong điều kiện vận hành ở tốc độ cao và mật độ giao thông lớn. Khi ô tô chuyển động quay vòng hoặc chịu tác động của ngoại lực ngang, sự biến dạng đàn hồi của lốp xe làm xuất hiện góc lăn lệch, dẫn đến sự sai lệch giữa quỹ đạo thực tế và quỹ đạo mong muốn của người lái. Tại Việt Nam, tính đến tháng 11/2020, tổng số ô tô khách chở người trên 10 chỗ là 178.480 xe (chiếm khoảng 4,4% tổng lượng xe lưu hành), trong đó phân khúc từ 26 đến 46 chỗ chiếm 58.915 xe (tương đương 33% số ô tô khách). Cùng với việc tỷ lệ nội địa hóa của dòng xe khách sản xuất, lắp ráp trong nước đạt mức 45% (bao gồm các cụm chi tiết như lốp hơi), yêu cầu kiểm soát và nâng cao tính ổn định quỹ đạo trở nên cấp thiết. Khoảng trống nghiên cứu được chỉ ra là các công trình trước đây chủ yếu dừng lại ở mô hình phẳng hoặc mô hình không gian đơn giản, chưa đánh giá đầy đủ ảnh hưởng của áp suất lốp và sự lăn lệch bánh xe đàn hồi đến tính dẫn hướng thông qua mô hình không gian 3 khối lượng kết hợp kiểm chứng thực nghiệm chuyên dụng.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của luận án được xác định gồm:

  1. Nghiên cứu ảnh hưởng của sự lăn lệch bánh xe đàn hồi đến tính dẫn hướng của ô tô khách sản xuất, lắp ráp tại Việt Nam.
  2. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật và vận hành nhằm nâng cao tính dẫn hướng của ô tô khách.

Đối tượng nghiên cứu là ô tô khách Hyundai COUNTY HM K29SL (loại 29 chỗ ngồi) do Nhà máy Tracomeco sản xuất và lắp ráp. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào hiện tượng lăn lệch của bánh xe đàn hồi và tác động của sự thay đổi áp suất lốp đến các chỉ tiêu động lực học dẫn hướng của xe khi chuyển động quay vòng.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng thuật và phân loại các công trình nghiên cứu liên quan đến động lực học quay vòng và tính dẫn hướng của ô tô trong và ngoài nước theo các nhóm mô hình lý thuyết:

Về các nghiên cứu trong nước:

  • Nguyễn Khắc Trai thiết lập cơ sở lý thuyết về hiện tượng lăn lệch bánh xe đàn hồi, xây dựng quan hệ tuyến tính giữa lực ngang và góc lăn lệch $P_y = f(\delta_y)$, đồng thời ứng dụng mô hình phẳng một khối lượng để khảo sát động lực học quay vòng ô tô hai trục.
  • Đào Mạnh Hùng và cộng sự (2015) sử dụng mô hình lốp phi tuyến Magic Formula của Pacejka trên mô hình phẳng hai vết bánh xe để mô phỏng quỹ đạo chuyển động trong các trạng thái quay vòng đúng, quay vòng thiếu, quay vòng thừa và tác động của gió ngang, tuy nhiên chưa xét đến các thông số kết cấu lốp và sự thay đổi áp suất lốp.
  • Nguyễn Anh Tuấn (2018) nghiên cứu thuật toán điều khiển tỷ số truyền hệ thống lái nhằm ổn định quỹ đạo chuyển động trên mô hình phẳng một vết nhưng chưa tích hợp biến thiên áp suất khí nén trong lốp.
  • Nguyễn Văn Doanh (2012) khảo sát tính dẫn hướng bằng mô hình không gian một khối lượng chịu ảnh hưởng của áp suất lốp và vận tốc góc quay vành lái, nhưng sử dụng mô hình lốp tuyến tính đơn giản chỉ phụ thuộc vào chiều rộng và chiều cao lốp.
  • Võ Quốc Đại (2017) khảo sát mô hình không gian 4 bậc tự do có xét đến góc đặt bánh xe (caster, camber) và dao động lắc dọc, nhưng chưa phân tích ảnh hưởng của áp suất lốp đến góc lăn lệch.
  • Các tác giả Nguyễn Ngọc Tú (2016), Tạ Tuấn Hưng (2017), Nguyễn Tiến Dũng (2018) tập trung xây dựng mô hình hệ nhiều vật cho ô tô kéo moóc và đoàn xe sơ mi rơ moóc để đánh giá ổn định lật ngang và lệch làn đường khi chuyển làn.

Về các nghiên cứu ngoài nước:

  • Matthew Polley và Andrew G. Alleyne (2004) khảo sát ảnh hưởng của kích thước hình học bánh xe đến hệ số cản lăn lệch trên mô hình lốp tuyến tính.
  • Krzysztof Parczewski (2013) nghiên cứu tác động của áp suất lốp đến quá trình phanh dọc mà không phân tích động lực học ngang và góc lăn lệch.
  • Shaopu Yang, Yongjie, Shaohua Li (2013) tổng hợp các dạng mô hình từ phẳng đến không gian nhưng chưa đi vào thông số đầu vào cụ thể.
  • A. Litvinov (А. Литвинов) phát triển mô hình không gian một khối lượng 6 bậc tự do cho thân xe liên kết 4 bánh xe.
  • Nenad Lazic thiết kế bộ điều khiển ổn định quỹ đạo trên mô hình ô tô bốn bánh dẫn hướng chịu ảnh hưởng của góc lệch bên.
  • S. Hegazy, H. Rahneejat và K. Hussain (1999) xây dựng mô hình hệ nhiều vật gồm 34 vật thể và 94 bậc tự do bằng phương pháp Lagrange và ma trận Jacobian nhưng chưa khảo sát phương trình quỹ đạo tính dẫn hướng.
  • Jaehoon Lee, Jonghyun, Seung Jin (2008) thiết lập mô hình 14 bậc tự do mô phỏng quay vòng và chuyển làn, so sánh với phần mềm CarSim và thực nghiệm với sai số tối đa 15%.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án giải quyết là thiết lập mô hình không gian 3 khối lượng 16 bậc tự do có xét đến liên kết hệ thống treo, góc lắc dọc, góc lắc ngang và mô hình lốp Pacejka phi tuyến có tham số hóa áp suất lốp, kết hợp xây dựng hệ thống gá thử đo độ cứng ngang của lốp trên thiết bị chuyên dụng và kiểm chứng thực nghiệm trên đường thực tế đối với ô tô khách sản xuất tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên lý thuyết động lực học hệ nhiều vật và mô hình tổng quát "Xe – Môi trường – Người lái". Khi người lái tác động vào vành tay lái, cơ cấu lái biến đổi góc quay bánh xe dẫn hướng, tương tác giữa bánh xe và mặt đường tạo ra phản lực bám để chuyển hướng trong giới hạn bám vật lý. Tùy thuộc vào tương quan giữa góc lăn lệch cầu trước ($\delta_1$) và cầu sau ($\delta_2$), tính chất quay vòng của ô tô được phân loại thành ba trạng thái:

  1. Quay vòng trung hòa ($\delta_1 = \delta_2$): bán kính quay vòng thực tế bằng bán kính quay vòng hình học ($R_b = R$).
  2. Quay vòng thiếu ($\delta_1 > \delta_2$): bán kính quay vòng tăng lên ($R_b > R$), vận tốc góc quay thân xe giảm, xe có xu hướng tự ổn định chuyển động thẳng.
  3. Quay vòng thừa ($\delta_1 < \delta_2$): bán kính quay vòng giảm ($R_b < R$), thành phần lực ly tâm làm tăng góc lệch bên, gây mất ổn định chuyển động thẳng.

Mô hình lốp sử dụng công thức Magic Formula của Hans B. Pacejka với 8 bộ hệ số để mô tả lực ngang phi tuyến $F_y = f(\delta_y, Z, P_w)$ theo góc lăn lệch $\delta_y$, tải trọng thẳng đứng $Z$ và áp suất lốp $P_w$. Quan hệ cơ bản giữa lực ngang $P_y$ và góc lăn lệch $\delta_y$ trong vùng tuyến tính ($\delta_y \le 4^\circ \div 6^\circ$) được xác định theo công thức:

$$P_y = K_y \cdot \delta_y$$

Trong đó $K_y$ là hệ số cản lăn lệch (độ cứng ngang của lốp), đạt trị số khoảng $250 \div 270\text{ N/độ}$ đối với ô tô du lịch và $1150 \div 1650\text{ N/độ}$ đối với ô tô tải.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa mô hình hóa giải tích và đo đạc thực nghiệm:

  • Phương pháp lý thuyết: Sử dụng hệ phương trình vi phân Newton - Euler để mô tả động lực học hệ 3 khối lượng với 16 bậc tự do, giải bằng thuật toán số trên phần mềm mô phỏng.
  • Phương pháp thực nghiệm: Đo đạc thông số hình học, tọa độ trọng tâm, tỷ số truyền hệ thống lái; đo độ cứng ngang của lốp trên băng thử chuyên dụng; đo gia tốc ngang, vận tốc góc quay thân xe và quỹ đạo chuyển động thực tế trên bãi thử theo tiêu chuẩn quốc tế.

Dữ liệu đầu vào thu thập từ xe cơ sở Hyundai COUNTY HM K29SL, các cảm biến lực, cảm biến con quay hồi chuyển, thiết bị định vị vệ tinh và băng thử tại Trung tâm Thử nghiệm xe cơ giới - Cục Đăng kiểm Việt Nam.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý thuyết về tính dẫn hướng của ô tô, hiện tượng lăn lệch của bánh xe đàn hồi khi chịu lực ngang $P_y$ hoặc góc vát nghiêng $\gamma$ (camber), và các trạng thái quay vòng trung hòa, thiếu, thừa. Chương này tổng kết các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng ngang $K_y$ bao gồm nhiệt độ bề mặt lốp, nhiệt độ lốp, áp suất lốp, độ sâu hoa lốp và tải trọng thẳng đứng.

Yếu tố ảnh hưởng Mức độ tác động đến độ cứng ngang $K_y$
Áp suất lốp Thay đổi rõ rệt
Tải trọng tác dụng Thay đổi rõ rệt
Độ sâu hoa lốp Thay đổi rõ rệt
Nhiệt độ lốp Ảnh hưởng ít ($\approx 0$)
Nhiệt độ bề mặt lốp Ảnh hưởng ít ($\approx 0$)

Chương này cũng phân tích ưu nhược điểm của các dạng mô hình: mô hình phẳng một khối lượng, mô hình không gian một khối lượng và mô hình không gian ba khối lượng (gồm khối lượng được treo và hai khối lượng cầu trước, cầu sau với 42 bậc tự do tổng quát, được rút gọn hợp lý còn 16 bậc tự do). Đồng thời, tổng thuật chi tiết các công trình trong và ngoài nước để xác định mục tiêu và phương pháp nghiên cứu của đề tài.

Chương 2: Xây dựng mô hình động lực học nghiên cứu tính dẫn hướng của ô tô khách

Chương 2 phân tích cấu trúc đối tượng nghiên cứu Hyundai COUNTY HM K29SL với hệ thống lái kiểu Trục vít - Ecu - Bi - Thanh răng - Cung răng trợ lực thủy lực, khoảng cách giữa tâm hai trụ đứng $a_1 = 1570\text{ mm}$, vết bánh trước $B_1 = 1705\text{ mm}$, góc nghiêng thanh bên hình thang lái $\alpha_a \approx 30^\circ$. Hệ thống treo trước và sau là dạng nhíp lá phụ thuộc kết hợp giảm chấn thủy lực; cầu sau chủ động sử dụng bánh kép.

14 giả thiết động lực học được thiết lập để giới hạn bài toán:

  1. Phân bố khối lượng đối xứng qua trục dọc xe; khối lượng tập trung trên trục dọc.
  2. Trọng tâm khối lượng được treo và không được treo nằm trong mặt phẳng đối xứng dọc.
  3. Cầu xe không quay quanh trục ngang.
  4. Điểm đặt lực từ hệ thống treo quy về điểm giữa nhíp.
  5. Bánh xe kép quy đổi thành bánh xe đơn có độ cứng gấp đôi.
  6. Mặt đường phẳng tuyệt đối, mấp mô mặt đường bằng 0.
  7. Bỏ qua biến dạng đàn hồi của hệ thống lái.
  8. Bỏ qua lực cản khí động theo phương ngang.
  9. Bỏ qua ảnh hưởng của góc vát (camber) bánh xe.
  10. Vận tốc góc quay vô lăng của bánh xe dẫn hướng không đổi trong quá trình khảo sát ổn định.
  11. Coi hệ số bám tại các bánh xe là không đổi.
  12. Coi khung xe là cứng tuyệt đối.
  13. Góc nghiêng dọc của khối lượng không được treo $\phi_h = 0$.
  14. Góc nghiêng dọc của khối lượng được treo $\phi_n \approx 0$.

Hệ quy chiếu gồm: hệ quy chiếu cố định $O_H x_H y_H z_H$, hệ quy chiếu cục bộ $Oxyz$ tại trọng tâm xe, hệ quy chiếu tại các cầu $C_i x_i y_i z_i$ ($i=1, 2$) và hệ quy chiếu tại bánh xe $O_{ij} x_{ij} y_{ij} z_{ij}$ ($j=T, P$). Mô hình mô tả 16 bậc tự do gồm: 6 bậc tự do của thân xe ($x, y, z, \gamma_k, \phi_n, \omega_a$), 6 bậc tự do của 2 cầu ($\xi_{ci}, y_{ci}, \beta_{ci}$) và 4 bậc tự do quay quanh trục của 4 bánh xe ($\phi_{cij}$).

Hệ phương trình vi phân chuyển động trong mặt phẳng đường $xOy$:

  • Chuyển động dọc trục $Ox$: $$m_a j_x = X_{2T} + X_{2P} + X_{1T} \cos\theta_{1T} + X_{1P} \cos\theta_{1P} - Y_{1T} \sin\theta_{1T} - Y_{1P} \sin\theta_{1P} - F_{wx}$$

  • Chuyển động ngang trục $Oy$: $$m_a j_y = Y_{1T} \cos\theta_{1T} + Y_{1P} \cos\theta_{1P} + Y_{2T} + Y_{2P} + X_{1T} \sin\theta_{1T} - X_{1P} \sin\theta_{1P}$$

  • Chuyển động quay quanh trục đứng $Oz$: $$J_z \dot{\omega}a = \left( Y{1T} \cos\theta_{1T} + Y_{1P} \cos\theta_{1P} + X_{1T} \sin\theta_{1T} + X_{1P} \sin\theta_{1P} \right) a - \left( Y_{2T} + Y_{2P} \right) b + \left( X_{1P} \cos\theta_{1P} - Y_{1P} \sin\theta_{1P} - X_{1T} \cos\theta_{1T} + Y_{1T} \sin\theta_{1T} \right) \frac{B_1}{2} + \left( X_{2P} - X_{2T} \right) \frac{B_2}{2}$$

Các phương trình chuyển động thẳng đứng $z$, lắc dọc $\phi_n$ và lắc ngang $\gamma_k$ của khối lượng được treo kết hợp với các phản lực liên kết nhíp và giảm chấn ($Z_{Cij}, Z_{Kij}$), thanh ổn định ($M_{Ti}$) và lực liên kết ngang tâm quay cầu ($Y_{ri}$) cũng được thiết lập đầy đủ.

Chương 3: Khảo sát tính dẫn hướng của ô tô khách sản xuất lắp ráp tại Việt Nam

Chương 3 triển khai mô phỏng số hệ phương trình vi phân trên máy tính nhằm khảo sát các chỉ tiêu đánh giá tính dẫn hướng theo các kịch bản thay đổi áp suất lốp và vận tốc chuyển động.

Các thông số và điều kiện khảo sát gồm:

  • Vận tốc chuyển động: $20\text{ km/h}$, $30\text{ km/h}$ và $40\text{ km/h}$.
  • Thời gian khảo sát: $27\text{ s}$ (ở $20\text{ km/h}$), $20\text{ s}$ (ở $30\text{ km/h}$) và $16\text{ s}$ (ở $40\text{ km/h}$).
  • Chế độ áp suất lốp: Áp suất tiêu chuẩn ($660\text{ kPa}$), áp suất giảm đều hai bánh cầu trước ($420\text{ kPa}$), và áp suất giảm một bên bánh cầu trước.

Kết quả mô phỏng cho thấy:

  1. Độ cứng ngang của lốp $K_y$ giảm mạnh khi áp suất lốp giảm từ $660\text{ kPa}$ xuống $420\text{ kPa}$ ở các mức tải trọng $2000\text{ N}$, $4000\text{ N}$ và $6000\text{ N}$.
  2. Khi áp suất lốp cầu trước giảm, góc lăn lệch cầu trước $\delta_1$ tăng lên, làm tăng hiệu số góc lăn lệch $(\delta_1 - \delta_2)$, khiến mức độ quay vòng thiếu của xe tăng lên.
  3. Gia tốc ngang $j_y$ và vận tốc góc quay thân xe $\omega_a$ có sự suy giảm biên độ và chậm pha so với trường hợp áp suất tiêu chuẩn.
  4. Bán kính quỹ đạo quay vòng tăng lên rõ rệt khi áp suất lốp cầu trước giảm, làm quỹ đạo chuyển động mở rộng ra phía ngoài so với quỹ đạo danh định.

Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm

Chương 4 thực hiện các nội dung đo đạc thực nghiệm nhằm xác định thông số đầu vào cho mô hình toán và kiểm chứng kết quả mô phỏng:

  1. Đo thông số khối lượng và hình học:
  • Cân khối lượng phân bố lên cầu trước và cầu sau bằng cân điện tử MSI-5300.
  • Xác định tọa độ trọng tâm theo phương dọc và theo chiều cao bằng phương pháp cân xe trên cầu dốc.
  • Đo tỷ số truyền hệ thống lái $i$ và góc quay bánh xe dẫn hướng bằng bàn đo góc chuyên dụng kết hợp thiết bị đo góc nghiêng Moore and Wright.
  1. Thí nghiệm đo đặc tính độ cứng ngang của lốp:
  • Chế tạo đồ gá chuyên dụng gồm hai thanh liên kết chữ L và chữ Z lắp trên băng thử.
  • Sử dụng bộ cảm biến lực/mô men đa thành phần RoaDyn S650 sp và bộ thu thập dữ liệu KiRoad Performance.
  • Kết quả đo thực nghiệm xác định quan hệ lực ngang - biến dạng góc tại các mức áp suất $660\text{ kPa}$ và $420\text{ kPa}$, khẳng định sự phù hợp với mô hình Pacejka hiệu chỉnh.
  1. Thí nghiệm động lực học quay vòng trên đường:
  • Địa điểm: Mặt đường tiêu chuẩn khu vực Mỹ Đình.
  • Chế độ thử: Quay vòng với góc quay vành tay lái cố định và duy trì vận tốc dọc không đổi ($20$, $30$, $40\text{ km/h}$) ở áp suất tiêu chuẩn và áp suất giảm.
  • Thiết bị đo: Thiết bị đo vận tốc và quỹ đạo GPS DS-VGPS, vô lăng đo góc quay và mô men lái MSW, cảm biến đo gia tốc và góc quay thân xe BST IMU-M, bộ thu thập dữ liệu Q và cảm biến quang học V1.
  • Kết quả so sánh giữa lý thuyết và thực nghiệm: Các đường đặc tính gia tốc ngang $j_y$, vận tốc góc quay thân xe $\omega_a$ và quỹ đạo quay vòng có sự trùng khớp cao về dạng biến thiên, sai số bình phương trung bình nằm trong giới hạn cho phép, qua đó kiểm chứng độ tin cậy của mô hình động lực học 16 bậc tự do đã xây dựng.

Kết quả và những đóng góp mới

Các kết quả mới và đóng góp khoa học, thực tiễn của luận án gồm:

  • Xây dựng mô hình không gian động lực học 3 khối lượng 16 bậc tự do khảo sát toàn diện ảnh hưởng của áp suất lốp đến sự lăn lệch bánh xe, gia tốc ngang, vận tốc góc quay thân xe và quỹ đạo chuyển động của ô tô khách.
  • Ứng dụng và hiệu chỉnh mô hình lốp Pacejka với 8 bộ thông số có tính đến yếu tố áp suất lốp.
  • Thiết kế, chế tạo thành công đồ gá thí nghiệm đo đặc tính lăn lệch và độ cứng ngang của lốp trên thiết bị đo chuyên dụng sẵn có, có khả năng áp dụng cho nhiều loại lốp khác nhau.
  • Thu thập hệ thống dữ liệu thực nghiệm trên đường về các chỉ tiêu dẫn hướng của ô tô khách Hyundai COUNTY HM K29SL bằng trang thiết bị đo tiên tiến.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất từ kết quả nghiên cứu:

  • Trong quá trình khai thác, người lái và đơn vị vận tải phải duy trì áp suất lốp đúng tiêu chuẩn kỹ thuật ($660\text{ kPa}$), tránh để lốp non hơi ở cầu trước hoặc chênh lệch áp suất giữa hai bên bánh xe gây sai lệch quỹ đạo nguy hiểm.
  • Đề xuất ứng dụng mô hình và đồ gá thử nghiệm vào công tác thử nghiệm kiểm định chất lượng an toàn kỹ thuật xe cơ giới sản xuất, lắp ráp tại Cục Đăng kiểm Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án căn cứ theo các giả thiết nghiên cứu:

  • Mô hình chưa xét đến ảnh hưởng của độ mấp mô mặt đường (giả định mặt đường phẳng tuyệt đối).
  • Bỏ qua biến dạng đàn hồi của hệ thống lái và lực cản khí động theo phương ngang.
  • Giả thiết hệ số bám ngang giữa lốp và đường là hằng số và bỏ qua ảnh hưởng của góc vát (camber).

Hướng nghiên cứu tiếp:

  • Mở rộng mô hình động lực học có xét đến mấp mô ngẫu nhiên của mặt đường và lực gió ngang tác dụng bất đối xứng.
  • Nghiên cứu tích hợp hệ thống điều khiển cân bằng điện tử (ESP/ESC) hoặc hệ thống lái chủ động (AFS) nhằm tự động bù trừ góc lăn lệch khi áp suất lốp suy giảm.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo cho các đối tượng:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Kỹ thuật Cơ khí Động lực, Kỹ thuật Ô tô tham khảo phương pháp lập mô hình không gian 3 khối lượng 16 bậc tự do và quy trình nhận dạng tham số lốp Pacejka.
  • Các kỹ sư thiết kế, thử nghiệm tại các nhà máy sản xuất, lắp ráp ô tô (như Tracomeco, Thaco...) trong việc tính toán kết cấu hệ thống lái, hệ thống treo và đánh giá độ ổn định chuyển động của xe khách.
  • Cục Đăng kiểm Việt Nam và các trung tâm thử nghiệm xe cơ giới ứng dụng quy trình đo độ cứng ngang của lốp và phương pháp thử nghiệm quay vòng trên đường phục vụ công tác kiểm chuẩn phương tiện.

Câu hỏi thường gặp

1. Đối tượng và loại xe cụ thể được lựa chọn để nghiên cứu trong luận án là gì? Đối tượng nghiên cứu của luận án là ô tô khách Hyundai COUNTY HM K29SL (loại 29 chỗ ngồi) do Nhà máy Tracomeco sản xuất và lắp ráp, trang bị hệ thống lái Trục vít - Ecu - Bi - Thanh răng - Cung răng có trợ lực thủy lực.

2. Mô hình động lực học xây dựng trong luận án bao gồm bao nhiêu khối lượng và bao nhiêu bậc tự do? Mô hình toán học là mô hình không gian 3 khối lượng gồm 16 bậc tự do: 6 bậc tự do cho khối lượng được treo (thân xe), 6 bậc tự do cho khối lượng không được treo (cầu trước và cầu sau), và 4 bậc tự do quay quanh trục của 4 bánh xe.

3. Sự suy giảm áp suất lốp ảnh hưởng như thế nào đến tính quay vòng của ô tô khách? Khi áp suất lốp cầu trước giảm (từ $660\text{ kPa}$ xuống $420\text{ kPa}$), độ cứng ngang của lốp giảm làm góc lăn lệch cầu trước $\delta_1$ tăng lên, dẫn đến hiệu số $(\delta_1 - \delta_2) > 0$, làm tăng tính quay vòng thiếu, giảm gia tốc ngang, giảm vận tốc góc quay thân xe và làm bán kính quỹ đạo quay vòng thực tế lớn hơn quỹ đạo danh định.

4. Thiết bị nào được sử dụng để đo đạc độ cứng ngang của lốp trong phòng thí nghiệm? Luận án sử dụng băng thử kết hợp đồ gá chuyên dụng (gồm các thanh chữ L và chữ Z), bộ cảm biến đo lực và mô men bánh xe RoaDyn S650 sp, bộ thu thập dữ liệu KiRoad Performance và thiết bị đo góc nghiêng Moore and Wright.

5. Các thiết bị đo thực nghiệm trên đường để kiểm chứng tính dẫn hướng gồm những gì? Hệ thống đo trên đường bao gồm thiết bị đo vận tốc và quỹ đạo chuyển động DS-VGPS, vô lăng đo góc quay và mô men lái MSW, cảm biến đo gia tốc và góc quay thân xe BST IMU-M, bộ thu thập dữ liệu Q và cảm biến quang học V1.

Kết luận

Luận án của tác giả Đinh Quang Vũ đã giải quyết vấn đề đánh giá ảnh hưởng của sự lăn lệch bánh xe đàn hồi và áp suất lốp đến tính dẫn hướng của ô tô khách sản xuất, lắp ráp tại Việt Nam. Bằng việc xây dựng mô hình không gian 3 khối lượng 16 bậc tự do tích hợp mô hình lốp Pacejka phi tuyến, công trình đã phản ánh chính xác quy luật biến thiên của gia tốc ngang, vận tốc góc quay thân xe và quỹ đạo chuyển động. Kết quả nghiên cứu được kiểm chứng qua hệ thống thực nghiệm trên băng thử và trên đường với độ tin cậy cao, cung cấp cơ sở khoa học phục vụ công tác thiết kế, thử nghiệm và đảm bảo an toàn giao thông đường bộ.