Nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất lốp đến tính dẫn hướng ô tô khách sản xuất, lắp ráp ở việt nam TT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

Đinh Quang Vũ

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ÁP SUẤT LỐP ĐẾN
TÍNH DẪN HƢỚNG Ơ TƠ KHÁCH SẢN XUẤT, LẮP
RÁP Ở VIỆT NAM

Ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực
Mã số: 9520116

TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

HÀ NỘI
1 - 2021
Hà Nội - 2021


Cơng trình đƣợc hồn thành tại:
Trƣờng Đại học Giao thơng vận tải

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Đặng Việt Hà
PGS.TS. Cao Trọng Hiền

Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:

Luận án đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ
cấp Trƣờng họp tại Trƣờng Đại học Giao thông vận tải

Vào hồi …. giờ, ngày… tháng … năm …

Có thể tìm hiểu luận án tại thƣ viện:
1. Thƣ viện Trƣờng ĐH Giao thông vận tải
2. Thƣ viện Quốc gia Việt Nam

2


MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của luận án
Từ khi ra đời cho đến nay, ngành công nghiệp ô tô đã trải qua
nhiều giai đoạn phát triển cùng với sự phát triển của khoa học kĩ
thuật. Với sự tăng trƣởng tốc độ và mật độ chuyển động của ơ tơ, địi
hỏi ơ tơ phải đảm bảo tính dẫn hƣớng ở mức độ cao. Vì vậy để hạn
chế tối đa tai nạn giao thông xảy ra, việc nghi n cứu s u hơn về tính
dẫn hƣớng của xe ơ tơ sản xuất lắp ráp trong nƣớc là rất c n thiết
trong giai đoạn hiện nay.
Mục tiêu nghiên cứu
- Nghi n cứu ảnh hƣởng sự lăn lệch bánh xe đàn hồi đến tính
dẫn hƣớng của ô tô khách sản xuất lắp ráp ở Việt Nam.
- Đề xuất biện pháp n ng cao tính dẫn hƣớng của ô tô.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng nghi n cứu của luận án là một loại ô tô khách sản
xuất và lắp ráp tại Việt Nam.
Phạm vi nghi n cứu của luận án là sự lăn lệch bánh xe đàn hồi
đến tính dẫn hƣớng của ơ tô.
Phương pháp nghiên cứu
Phƣơng pháp nghi n cứu của luận án là kết hợp giữa nghi n
cứu lý thuyết và đánh giá kiểm chứng lý thuyết thông qua thực

nghiệm.
Về lý thuyết:
- X y dựng mơ hình tốn học và giải để khảo sát.
- Sử dụng ph n mềm để tính tốn, mơ phỏng.
Về thực nghiệm đo các thơng số động lực học quay vịng nhƣ:
gia tốc ngang, vận tốc góc quay th n xe, quỹ đạo quay vòng để so
sánh, đánh giá mơ hình lý thuyết. Qua đó kiểm chứng mơ hình động
lực học đã x y dựng. Thực nghiệm với các thiết bị có độ tin cậy cao
và phƣơng pháp đo ti n tiến, dựa tr n các ti u chuẩn quốc tế hiện
hành.
Những kết quả mới và ý nghĩa khoa học, thực tiễn của luận
án
Những kết quả mới của luận án:
- Đã x y dựng mơ hình khơng gian động lực học quay vịng ơ
tơ để khảo sát ảnh hƣởng của áp suất lốp đến sự lăn lệch của bánh xe,
đến gia tốc ngang th n xe, vận tốc quay th n xe, quỹ đạo quay vịng
của ơ tô.

1


- Thí nghiệm xác định các thơng số động lực học quay vòng
nhƣ: gia tốc ngang; vận tốc quay th n xe; quỹ đạo quay vòng để so
sánh, đánh giá mơ hình lý thuyết.
- Thí nghiệm đo đƣợc đặc tính lăn lệch của lốp tr n cơ sở tận
dụng thiết bị hiện có. Đồ gá thí nghiệm có thể sử dụng để thí nghiệm
cho các loại lốp khác nhau.
- Nghi n cứu mơ hình Pacejka đối với 8 bộ thơng số có tính
đến áp suất lốp.
Ý nghĩa khoa học:

Kết quả nghi n cứu của luận án giúp hoàn thiện hơn cơ sở lý
thuyết và thực nghiệm trong lĩnh vực nghi n cứu động lực học
chuyển động nói chung và quay vịng nói ri ng của ơ tơ. Đã nghi n
cứu ảnh hƣởng của áp suất lốp đến tính dẫn hƣớng của ô tô khách
sản xuất lắp ráp tại Việt Nam. Xác định bằng thực nghiệm đặc tính
lăn lệch của lốp tr n thiết bị chuy n dụng.
Ý nghĩa thực tiễn:
Kết quả nghi n cứu của luận án có thể sử dụng trong hoạt
động thực tiễn thử nghiệm xe cơ giới. Là cơ sở đề xuất các giải pháp
đảm bảo an tồn giao thơng đƣờng bộ. Là tài liệu tham khảo cho
giảng dạy, nghi n cứu và x y dựng các văn bản pháp quy chuy n
ngành.
Nội dung luận án
Xuất phát từ mục đích, đối tƣợng, phạm vi và phƣơng pháp
nghi n cứu, ngoài ph n mở đ u, bố cục của luận án bao gồm các
chƣơng nhƣ sau:
Chƣơng 1: Tổng quan về vấn đề nghi n cứu
Chƣơng 2: X y dựng mơ hình động lực học nghi n cứu tính
dẫn hƣớng của ơ tơ khách
Chƣơng 3: Khảo sát tính dẫn hƣớng của ô tô khách
Chƣơng 4: Nghi n cứu thực nghiệm
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Những khái niệm cơ bản về tính dẫn hƣớng của ơ tơ
Tính dẫn hƣớng [26][27] là một trong những tính chất quan
trọng của ô tô, dƣới tác dụng điều khiển, ô tô có chức năng thay đổi,
ổn định hƣớng chuyển động, do đó giữ vai trị quyết định đến an tồn
chuyển động của ơ tơ. Nó xác định khả năng chuyển động an tồn
của ơ tơ ở tốc độ cao và đặc biệt ở tr n đƣờng với mật độ giao thông
lớn.

2


Các ô tô tham gia giao thông đều sử dụng bánh xe đàn hồi, ƣu
điểm bánh xe đàn hồi này là tạo độ bám tốt với đƣờng, nhẹ, ít phá
hủy kết cấu mặt đƣờng [41]. Tuy nhi n, một trong những nhƣợc
điểm của bánh xe đàn hồi là sinh ra góc lăn lệch [41][42] (góc lệch,
side slip angle) trong quá trình chuyển động, nó g y ra sự sai lệch
quỹ đạo trong quá trình chuyển động của xe, điều này ảnh hƣởng lớn
đến tính an tồn chuyển động của xe.
Khái niệm về sự lăn lệch của bánh xe đàn hồi
Sự chuyển động của ô tô tr n đƣờng phụ thuộc rất nhiều vào
mối quan hệ của bánh xe với mặt đƣờng. Khi ơ tơ chuyển động xuất
hiện 1 góc lăn lệch của bánh xe [30][25]:


Py
Ky

  

Py
Ky




K

(1.1)

Py- lực ngang; γ: Góc vát bánh xe;
δγ: Góc lăn lệch do góc vát (camber) bánh xe gây ra;
Kγ đƣợc gọi là hệ số cản lăn lệch do góc vát bánh xe gây ra.
Khái niệm về tính quay vịng của ơ tơ
Tính thay đổi các thông số lệch hƣớng do biến dạng b n của
lốp so với lốp cứng dƣới tác dụng của lực ngang đƣợc gọi là tính
quay vịng của ơ tơ [26][44]. Tùy theo giá trị và quan hệ giữa δ1 và δ2
mà ơ tơ có thể có các tính quay vịng khác nhau: quay vòng thừa δ1 <
δ2, thiếu δ1 > δ2 hay trung hòa δ1 = δ2 [14]. Trong trƣờng hợp lốp
khơng biến dạng thì góc lăn lệch của các bánh xe bằng khơng, trƣờng
hợp lốp biến dạng thì góc lăn lệch của các bánh xe khác khơng. Ơ tơ
có tính quay vịng thừa khơng ổn định khi chuyển động và tính an
tồn nhỏ hơn ơ tơ có tính quay vòng thiếu và quay vòng trung hòa.
Khi thiết kế xe c n chú ý tránh trƣờng hợp quay vòng thừa.
Các yếu tố đánh giá tính dẫn hướng
- KS ảnh hƣởng của AS lốp đến hiệu góc lăn lệch trƣớc sau;
- KS ảnh hƣởng (AH) của AS lốp tới gia tốc ngang;
- KS ảnh hƣởng của AS lốp tới vận tốc quay th n xe;
- KS ảnh hƣởng của AS lốp đến quỹ đạo chuyển động.
Mơ hình động lực học nghiên cứu tính dẫn hƣớng của ơ tơ
Một số hƣớng mơ hình đã đƣợc x y dựng để khảo sát tính dẫn
hƣớng của ơ tơ nhƣ Mơ hình phẳng một khối lƣợng, Mơ hình khơng
gian một khối lƣợng, Mơ hình khơng gian 3 khối lƣợng [23][24]
nghi n cứu tính dẫn hƣớng:

3


Hình 1. 1. Sơ đồ mơ hình khơng gian 3 khối lượng nghiên cứu

tính dẫn hướng
Trong nội dung của luận án sẽ chú ý tới 16 bậc tự do: Chuyển
động dọc trục theo các phƣơng nằm ngang, dọc, thẳng đứng của khối
lƣợng đƣợc treo và chuyển động quay quanh các trục này. C u trƣớc
và c u sau có chuyển động theo phƣơng thẳng đứng, phƣơng ngang
và quay quanh trục dọc (lắc dọc).
Các nghiên cứu tính dẫn hƣớng của ơ tơ ở trong và ngồi
nƣớc
Nghiên cứu trong nước
Năm 2015, nhóm tác giả Đào Mạnh Hùng đã nghi n cứu ảnh
hƣởng của hệ số cản lăn lệch của lốp tới quỹ đạo chuyển động của ô
tô [10]. Tuy nhi n mô hình tác giả sử dụng là mơ hình phẳng 1 khối
lƣợng. Do vậy tính chính xác của mơ hình nghi n cứu chƣa cao.
Năm 2016 tác giả Nguyễn Ngọc Tú [17] đã x y dựng mơ hình
tích hợp kết hợp mơ tả q trình phanh, đạp ga và quay vơ lăng để
khảo sát một số quá trình mất ổn định động lực học ơ tơ k o mc.
Tác giả khảo sát ổn định cho xe ơ tơ k o mc bằng phƣơng pháp
tách cấu trúc hệ nhiều vật và giải mơ hình này nhằm ra quy luật và
giới hạn mất ổn định của ơ tơ k o mc, giúp cho lái xe có cơ sở
điều khiển ơ tơ k o mc ổn định và an tồn. Năm 2017 tác giả Tạ
Tuấn Hƣng [11] x y dựng đƣợc mơ hình động lực học đồn xe sơ mi
rơ mc (ĐXSMRM) và khảo sát ảnh hƣởng của các thông số nhƣ
chiều cao trọng t m, góc quay bánh xe dẫn hƣớng và vận tốc khi
quay vòng đến sự mất ổn định lật ngang ĐXSMRM. Năm 2018 tác
giả Nguyễn Tiến Dũng [5] x y dựng đƣợc mơ hình động lực học
đồn xe sơ mi rơ moóc để nghi n cứu ổn định quỹ đạo chuyển động
của đồn xe sơ mi rơ mc khi chuyển làn do ảnh hƣởng của góc lái,
vận tốc xe. Từ đó đƣa ra giới hạn lệch làn đƣờng khi chuyển làn.
Năm 2017 tác giả Võ Quốc Đại [50] đã nghi n cứu mơ hình khơng
gian với 4 bậc tự do: dịch chuyển dọc, ngang, quay quanh trục z và

lắc ngang. Tác giả nghi n cứu đến ảnh hƣởng lắc dọc và dịch chuyển

4


theo phƣơng thẳng đứng và xác định ảnh hƣởng của các góc đặt, góc
nghi ng trụ đứng đến góc camber. Tác giả cũng đánh giá đặc tính
dẫn hƣớng khi thay đổi góc nghi ng trụ đứng (caster). Tuy nhiên, các
tác giả tr n chƣa đánh giá ảnh hƣởng của áp suất lốp, cũng nhƣ sự
lăn lệch bánh xe đàn hồi tới tính dẫn hƣớng của xe mà trực tiếp là
ảnh hƣởng đến quỹ đạo.
Nghiên cứu ngồi nước
Năm 2013, nhóm tác giả Krzysztof Parczewski ơp[33] đã
nghi n cứu về ảnh hƣởng của áp suất lốp đến động lực học ô tô, cụ
thể là đến q trình phanh của ơ tơ. Tác giả khơng đi ph n tích sự
ảnh hƣởng của áp suất lốp đến động lực ngang của xe: góc lăn lệch
bánh xe, gia tốc ngang, quỹ đạo xe. Năm 2013 nhóm tác giả Shaopu
Yang, Yongjie, Shaohua Li [40] đã nghi n cứu 1 cách khá tổng quan
về mơ hình nghi n cứu tính dẫn hƣớng từ mơ hình phẳng đến mơ
hình khơng gian. Tuy nhi n tác giả chƣa đi s u vào nghi n cứu các
mơ hình cụ thể cũng nhƣ chƣa đánh giá ảnh hƣởng bởi các thông số
đ u vào khác nhau đối với các yếu tố tính dẫn hƣớng.
Tác giả A.C. ЛИТВИНОВ [23] đã nghi n cứu mơ hình khơng
gian một khối lƣợng để nghi n cứu tính dẫn hƣớng của ơ tơ.
Tác giả Nenad Lazic đã nghi n cứu về ảnh hƣởng của góc lệch
b n đến quỹ đạo chuyển động sử dụng mơ hình ô tô với bốn bánh
dẫn hƣớng [24].
Li n quan đến mơ hình khơng gian 3 khối lƣợng nghi n cứu
tính dẫn hƣớng, Năm 1999 các tác giả S Hegazy, H Rahneejat and K
Hussain [52] có đƣa ra nghi n cứu mơ hình với tách thành hệ nhiều

vật với 34 vật và 94 bậc tự do. Năm 2008 nhóm tác giả Jaehoon Lee,
Jonghyun, Seung Jin [53] đã nghi n cứu mô hình 16 bậc tự do cho
quay vịng và chuyển làn để đánh giá mơ hình này với thực nghiệm
cũng nhƣ với ph n mềm mô phỏng carsim. Sai số của mơ hình so với
thực nghiệm lớn nhất 15% khi quay vòng, sai số này còn khá lớn.
Sau khi ph n tích những cơng trình nghi n cứu trong và ngồi
nƣớc có thể thấy các tác giả đã x y dựng mơ hình khơng gian cho
các nghi n cứu khác nhau về tính ổn định, tính dẫn hƣớng. Tuy
nhi n, chƣa nghi n cứu ảnh hƣởng của áp suất lốp đến sự lăn lệch
của bánh xe, đến gia tốc ngang th n xe, vận tốc quay th n xe, quỹ
đạo quay vịng của ơ tơ.
CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC
NGHIÊN CỨU TÍNH DẪN HƢỚNG CỦA Ơ TƠ KHÁCH

5


2.1. Phân tích cấu trúc và các giả thiết lập mơ hình
2.1.1. Chọn xe làm đối tượng nghiên cứu
Tỉ lệ nội địa hóa ơ tơ khách tại Việt Nam đã đến 45% [21]
trong đó có linh kiện lốp hơi, vấn đề đặt ra cho các nghi n cứu đảm
bảo tính an tồn chuyển động của ơ tơ đƣợc lắp các linh kiện này là
rất quan trọng. Ngoài ra, số lƣợng xe khách chở ngƣời từ 26 chỗ đến
46 chỗ chiếm tỉ lệ lớn 33% tổng số xe khách chở ngƣời tr n 10 chỗ
[3]. N n đề tài chọn xe khách Hyundai COUNTY HM K29SL đƣợc
lắp ráp bởi Nhà máy Tracomeco làm đối tƣợng nghi n cứu.
2.1.2. Phân tích cấu trúc của đối tượng
Ơ tơ khách [2] đƣợc lựa chọn làm đối tƣợng nghi n cứu có đặc
điểm cấu trúc nhƣ sau: c u trƣớc bị động dẫn hƣớng; treo c u trƣớc,
sau dạng treo nhíp phụ thuộc có giảm chấn; c u sau là chủ động với

vi sai côn đối xứng ph n bố mô men chủ động hai b n; lốp xe c u
sau mỗi b n là lốp k p; khung ô tô khách là dạng hai d m dọc đỡ
động cơ và cabin.
2.1.3. Các giả thiết khi xây dựng mơ hình
Với ph n tích cấu trúc đối tƣợng đƣợc nghi n cứu luận án đƣa
ra một số giả thiết c n thiết để x y dựng mơ hình động lực học xe
khách nghi n cứu tính dẫn hƣớng nhƣ sau:
Với ph n tích cấu trúc đối tƣợng đƣợc nghi n cứu, luận án đƣa
ra một số giả thiết c n thiết để x y dựng mô hình động lực học ơ tơ
khách nghi n cứu tính dẫn hƣớng nhƣ sau:
1. Ph n bố khối lƣợng ô tô khách đối xứng qua trục dọc của
xe; các khối lƣợng tập trung tại trục dọc của xe;
2. Trọng t m của khối lƣợng đƣợc treo, không đƣợc treo nằm
trong mặt phẳng đối xứng dọc xe;
3. C u xe không quay theo trục ngang;
4. Các điểm đặt lực từ hệ thống treo l n khối lƣợng đƣợc treo
đƣợc quy về điểm tƣơng ứng với điểm giữa nhíp;
5. Các bánh xe k p đƣợc quy về bánh xe đơn với độ cứng
bánh xe k p bằng 2 l n bánh xe đơn;
6. Đƣờng phẳng tuyệt đối với chiều cao mấp mô mặt đƣờng
bằng 0;
7. Bỏ qua ảnh hƣởng đàn hồi hệ thống lái;
8. Bỏ qua ảnh hƣởng của lực cản khí động theo phƣơng
ngang;
9. Bỏ qua ảnh hƣởng của góc vát (camber) bánh xe;

6


10. Vận tốc góc quay vịng của bánh xe dẫn hƣớng không đổi;

11. Coi hệ số bám tại các bánh xe là không đổi;
12. Coi khung xe là cứng tuyệt đối;
13. Góc nghi ng dọc của khối lƣợng khơng đƣợc treo h = 0;
14. Góc nghi ng dọc của khối lƣợng đƣợc treo n = .
2.2. Xây dựng mơ hình động lực học
X y dựng hệ phƣơng trình động lực học trong mặt phẳng
đƣờng, mặt phẳng dọc và mặt phẳng ngang của ơ tơ khách.
Mơ hình khảo sát đƣợc thể hiện nhƣ sau:

Hình 2. 1. Mơ hình khơng gian 3 khối lượng nghiên cứu tính dẫn
hướng của ơ tơ khách
2.3. Thiết lập hệ phƣơng trình tốn học
2.3.1. Hệ quy chiếu
Để thiết lập mơ hình tốn học mơ tả chuyển động của xe khách
căn cứ vào các giả thiết, hệ quy chiếu cụ thể nhƣ sau:

Hình 2. 2. Hệ trục tọa độ khảo sát
Mơ hình động lực học đƣợc mơ tả bởi 16 bậc tự do:

7


- 6 bậc tự do của khối lƣợng đƣợc treo: tịnh tiến dọc (x) và
quay (γk) theo trục Ox, tịnh tiến ngang (y) và quay (n) theo trục Oy,
tịnh tiến lên xuống (z) và quay (ωa) theo trục Oz.
- 6 bậc tự do cho khối lƣợng không đƣợc treo là các c u xe:
thẳng đứng (ξci) theo trục Cizi, dịch chuyển (yci) theo trục Ciyi và lắc
ngang (βci) quanh trục Cixi (i=1,2).
- 4 bậc tự do cho mỗi bánh xe mơ tả góc quay (φci) bánh xe
(1x4 bánh xe).Các phƣơng trình động lực học:

(2.39)
ma jx  X 2T  X 2 P  X 1T cos 1T  X 1P cos 1P – Y1T sin 1T  Y1P sin 1P  Fwx ;
(2.40)
m j  Y cos  Y cos  Y  Y  X sin  – X sin  ;
1T
1T
1P
1P
2T
2P
1T
1T
1P
1P
 a y
(2.40)

 J za   Y1T cos1T  Y1P cos 1P  X 1T sin 1T  X 1P sin 1P  a  (Y2T  Y2 P ) b

  X cos  Y sin  – X cos  Y sin   B1   X – X  B2 ;
1P
1P
1P
1P
1T
1T
1T
1T
2P
2T



2
2

m n (z  x n )  Z C1T  Z K1T  Z C1P  Z K1P  Z C2T  Z K 2T  Z C2P  Z K 2P

J y  n  (Z C1T  Z K1T  Z C1P  Z K1P ) a n  (Z C2T  Z K 2T  Z C2P  Z K 2P ) b n

'
'
 (X1T
 X1P
 X '2T  X '2P )(h 1  r)  (M 1T  M 1P  M 2T  M 2P )

 Fwx (h w  h 1 )

J   (Z  Z  Z  Z )w  (Z  Z  Z  Z )w
C1T
K1T
C1P
K1P
1
C2 T
K 2T
C2P
K 2P
2
 x k


 Yr1 (h 1  h r1 )  Yr 2 (h 1  h r 2 )  M T1  M T2
mh1 (c1 - c1 yc1 )=(ZCL1T +ZCL1P )-(ZC1T +ZK1T +ZC1P +ZK1P )


'
mh1 ( yc1   c1c1 )  Yr1  X 1T sin1T  Y1T cos1T  X 1Psin1P  Y1P cos1P

'
J c1β c1 =(ZC1P +ZK1P -ZC1T -ZK1T )w1 +(ZCL1T -ZCL1P )B1 +Yr1 (h r1 -r)+(Y1T +Y1P )r+M T1

mh 2 (c 2 - c 2 yc 2 )=(ZCL2T +ZCL2P )-(ZC2T +ZK2T +ZC2P +ZK2P )

'
mh 2 ( yc 2   c 2c 2 )  Yr 2  Y2T  Y2 P

'
J c 2β c2 =(ZC2P +ZK2P -ZC2T -ZK2P )w 2 +(ZCL2T -ZCL2P )B2 +Yr2 (h r2 -r)+(Y2T +Y2P )r+M T2

8

(2.42)
(2.43)

(2.44)
(2.45)
(2.46)
(2.47)
(2.48)
(2.49)
(2.50)

J L1T φ1T =M K1T -M P1T -(X1P +f.ZL1P )rd
J φ =M -M -(X +f.Z )r
 L1P 1P
K1P
P1P
1P
L1P d

J
φ
=M
-M
-(X
+f.Z
K 2T
P 2T
2P
L2P )rd
 L2T 2T

J L2P φ 2P =M K 2P -M P 2P -(X 2P +f.ZL2P )rd

(2.51)
(2.52)
(2.53)
(2.54)

2.3.3. Mơ hình lốp

Luận án sử dụng mơ hình lốp Pacejka [29] là mơ hình phức
tạp nhƣng có khá đ y đủ các yếu tố đ u vào về hình dáng, kích
thƣớc, vận tốc, áp suất, nhiệt độ … ảnh hƣởng tới lốp (hình 2.3).

Hình 2. 3. Biểu diễn lốp theo mơ hình Pacejka
Góc lăn lệch của các bánh xe dẫn hƣớng [5]:

 v +aa
δ1T =1T -arctg  x
 v - B1 
y
a

2



 v y +aa
;
 δ1P =1P -arctg 

 v + B1 
x
a


2








+ Góc lăn lệch của các bánh xe sau:

 v y -ba
 2T =-arctg 
 v - B2 
x
a

2



;
 v y -ba

 2P =-arctg 
B2


a
 vx +


2









Đối với quan hệ giữa góc lăn lệch của bánh xe  và phản lực
bên Y, cơng thức thực nghiệm “Magic Formula” của Pacejka có
dạng nhƣ sau: [29][39]




Y     D sin  C arctan  B   E  B   arctan  B     
M     D sin  C arctan  B   E  B   arctan  B     



X ij  sij   DXij sin CX arctan BXij sij  EXij BXij sij  arctan  BXij sij 

ij

ij

zij

Yij

Y

zij

Yij ij

z

zij

Yij

Yij ij

zij

zij ij

ij

2.3.4. Xác định lực cản khí động

9

Yij ij

zij ij

(2.76)
(2.77)
(2.78)

Fwx  Cx A

v 2x
2

(2.80)

2.3.5. Điều kiện mô men chủ động
1
1
MK2T =MK2P =M2T =M2 P = (ma gf+ ρCx Avo2 )rd
2
2

(2.81)

CHƢƠNG 3: KHẢO SÁT TÍNH DẪN HƢỚNG CỦA Ơ TƠ
KHÁCH SẢN XUẤT LẮP RÁP TẠI VIỆT NAM
Lựa chọn các thông số để khảo sát
3.1.1. Chỉ tiêu đánh giá tính dẫn hướng
Tính dẫn hƣớng của ơ tơ, đặc trƣng là các góc lăn lệch c u
trƣớc và c u sau δ1, δ2 có ảnh hƣởng lớn đến tính điều khiển và ổn
định quỹ đạo (ổn định hƣớng chuyển động). Để khảo sát tính dẫn
hƣớng có các phƣơng án khảo sát thí nghiệm [9] nhƣ:
- Tính ổn định quỹ đạo khi chuyển làn.
- Tính ổn định chuyển động thẳng.
- Tính quay vịng của ơ tơ.
Các chỉ ti u quan trọng của tính dẫn hƣớng [9][49] nhƣ:
- Vận tốc dọc vx; Hiệu góc lăn lệch c u trƣớc δ1 và c u sau δ2;

Tính nhạy điều khiển; Góc quay, vận tốc và lực tác dụng lên vành
tay lái; Dịch chuyển, vận tốc, gia tốc ngang; Góc, vận tốc quay th n
xe; Góc nghiêng thân xe; Bán kính quay vịng R; Quỹ đạo chuyển
động.
Trong khn khổ luận án chọn phƣơng án tính quay vịng của
ơ tơ và các thơng số khảo sát tính dẫn hƣớng của ô tô nhƣ sau:
- Ảnh hƣởng của AS lốp đến hiệu góc lăn lệch trƣớc và sau;
- Ảnh hƣởng của AS lốp tới gia tốc ngang;
- Ảnh hƣởng của AS lốp tới vận tốc quay th n xe;
- Ảnh hƣởng của AS lốp đến quỹ đạo chuyển động.
3.1.2. Các phương án khảo sát
3.1.2.1. Đối với mơ hình lốp
Bảng 3. 1. Các chế độ khảo sát mơ hình lốp
Thơng số
Tiêu chí Ph n
Áp suất lốp Tải trọng
v
đánh
trình
(km/h)
(kPa)
(kN)
Phƣơng án
giá
bày
Khảo sát ảnh hƣởng Pw = 420;
Độ
2, 4, 6
của áp suất lốp đến 500; 580;
30

cứng
3.3.1
kN
góc lăn lệch
660;
ngang

10


3.1.2.2. Đối với mơ hình khơng gian 3 khối lượng nghiên cứu
tính dẫn hướng
Khảo sát trong trƣờng hợp ơ tơ quay vịng với góc quay vành
tay lái khơng đổi, vận tốc không đổi.
Bảng 3. 2. Các chế độ khảo sát mơ hình khơng gian 3 khối lượng
nghiên cứu tính dẫn hướng
Góc
Thơng số
Áp suất
Tiêu chí
Ph n
quay
v
lốp (kPa)
đánh giá
trình
vành tay (km/h)
Phƣơng án
bày
lái (độ)

Phƣơng án 1:
Khảo sát ảnh hƣởng của
áp suất lốp đến hiệu góc
lăn lệch trƣớc sau.
Phƣơng án 2:
Khảo sát ảnh hƣởng của
áp suất lốp tới gia tốc
ngang
Phƣơng án 3: Khảo sát
ảnh hƣởng của áp suất
lốp tới vận tốc quay
thân xe
Phƣơng án 4:
Khảo sát ảnh hƣởng của
áp suất lốp đến quỹ đạo
chuyển động.

Pw = 420;
500; 580;
660;
Pw = 420;
500; 580;
660;
Pw =660;

- t0 đến
t1
1T  0

- t1 đến 20,

t2
30,
1T  0  18040
- t2 đến
t3
1T  180

Pw = 420;
500; 580;
660;

Hiệu góc
lăn lệch
trƣớc sau

3.3.2

Gia tốc
ngang

3.3.3

Vận tốc
quay thân
xe

3.3.4

Quỹ đạo
chuyển

động

3.3.5

3.2. Điều kiện khảo sát
3.2.1. Quy luật đánh lái

Hình 3. 1. Góc quay của vành tay lái lý thuyết và thực nghiệm

11


3.2.2. huật tốn giải hệ phương trình vi phân b ng ph n
mềm mô ph ng số
3.3. Khảo sát ảnh hƣởng của một số thơng số đến tính
dẫn hƣớng của ô tô
3.3.1. Khảo sát đặc tính lốp
Khảo sát ảnh hƣởng của áp suất lốp đến góc lăn lệch

Hình 3. 2, 5, 6. Quan hệ góc lăn lệch và lực ngang Fy tại 2, 4, 6 kN
Từ 3 hình 3.4, 3.5, 3.6 cho thấy khi lực ngang tăng, góc lăn
lệch tăng, mối quan hệ này đƣợc coi là tuyến tính khi góc lăn lệch
trong khoảng 0o~3o.
Khi áp suất lốp giảm, độ cứng ngang của lốp giảm. (Góc hợp
bởi đƣờng đồ thị và trục hoành tăng l n).
3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của áp suất lốp đến hiệu góc lăn
lệch ở các tốc độ khác nhau.
3.3.2.1. Áp suất của cả 2 lốp trước giảm

Hình 3. 3, 8, 9. Đồ thị ảnh hưởng AS lốp (AS lốp trước giảm) tới

hiệu góc lăn lệch (δ1 – δ2) ở vận tốc 20, 30, 40 km/h
- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 20, 30, 40 km/h,
góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn
hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.7, 3.8, 3.9 tại thời điểm 1s xe bắt đ u
đánh lái, hiệu góc lăn lệch tăng l n (lớn hơn 0), trong khoảng từ 2s
đến 10s giữ nguy n góc quay vịng tay lái α =1800, hiệu góc lăn lệch
đạt đỉnh rồi giảm d n. Xe có xu hƣớng ổn định hiệu góc lăn lệch, ổn
định hƣớng chuyển động hơn. Khi giảm áp suất l n lƣợt là 580 kPa,

12


500 kPa, 420 kPa, hiệu góc lăn lệch tăng, mức thay đổi AB tại 10s là
0,018; 0,03; 0,05 độ.
- Tại áp suất 660 kPa, ở vận tốc càng cao hiệu góc lăn lệch
càng lớn (ở 20 km/h hiệu góc lăn lệch lớn nhất 0,29 độ; ở 30 km/h
hiệu góc lăn lệch lớn nhất 0,4 độ; ở 40 km/h hiệu góc lăn lệch lớn
nhất 0,54 độ). Nhƣ vậy khi tăng vận tốc từ 20 km/h đến 40 km/h hiệu
góc lăn lệch tăng 46,3%.
3.3.2.2. Áp suất 1 bên lốp cầu trước giảm

Hình 3. 4, 11, 12. Đồ thị ảnh hưởng AS lốp (AS 1 bên lốp c u
trước giảm) tới hiệu góc lăn lệch ở vận tốc 20, 30, 40 km/h
- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 20, 30, 40 km/h,
góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn
hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.10, 3.11, 3.12 tại thời điểm 1s xe bắt
đ u đánh lái, hiệu góc lăn lệch tăng l n (lớn hơn 0), trong khoảng từ
2s đến 10s giữ nguy n góc quay vịng tay lái α =1800, hiệu góc lăn
lệch đạt đỉnh rồi giảm d n. Xe có xu hƣớng ổn định hiệu góc lăn
lệch, ổn định hƣớng chuyển động hơn. Khi giảm áp suất l n lƣợt là

580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, hiệu góc lăn lệch tăng, mức thay đổi AB
tại 10s là 0,06; 0,065; 0,095 độ.
- Vận tốc càng cao hiệu góc lăn lệch càng lớn (ở 20 km/h hiệu
góc lăn lệch lớn nhất 0,258 độ; ở 30 km/h hiệu góc lăn lệch lớn nhất
0,32 độ; ở 40 km/h hiệu góc lăn lệch lớn nhất 0,38 độ). Tuy nhi n
hiệu góc lăn lệch tại các điểm vận tốc này đều thấp hơn khi áp suất
cả 2 lốp đều giảm cho thấy khi cả 2 lốp đều giảm có tính ổn định
hƣớng chuyển động thấp hơn trƣờng hợp áp suất 1 b n giảm.
Khi khảo sát 2 trƣờng hợp áp suất lốp 1 b n c u trƣớc giảm và
cả 2 lốp c u trƣớc giảm:
- Áp suất lốp thấp xe có tính dẫn hƣớng giảm;
- Trƣờng hợp áp suất lốp giảm cả 2 bánh c u trƣớc có hiệu góc
lăn lệch lớn hơn trƣờng hợp áp suất lốp giảm 1 bánh c u trƣớc, tính
ổn định hƣớng chuyển động khi giảm áp suất cả 2 bánh k m hơn

13


giảm áp suất 1 bánh c u trƣớc.
3.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của áp suất lốp đến gia tốc
ngang.
3.3.3.1. Áp suất của cả 2 lốp trước giảm

Hình 3. 5, 14, 15. Đồ thị ảnh hưởng AS lốp (AS lốp trước giảm) tới
gia tốc ngang ở vận tốc 20, 30, 40 km/h
- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 20, 30, 40 km/h,
góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn
hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.13, 3.14, 3.15 gia tốc ngang tăng l n
khi xe bắt đ u đánh lái quay vòng. Khi giảm áp suất giảm l n lƣợt là
580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, gia tốc ngang tăng, tính dẫn hƣớng giảm,

mức thay đổi gia tốc ngang tại 10s là 0,17; 0,173, 0,17 m/s2.
Từ 3 đồ thị ở 3 vận tốc tr n:
- Ở vận tốc càng cao gia tốc ngang càng lớn (ở 20 km/h gia
tốc ngang lớn nhất 1,554 m/s2; ở 30 km/h gia tốc ngang lớn nhất
1,815 m/s2; ở 40 km/h gia tốc ngang lớn nhất 2,088 m/s2).
- Áp suất lốp càng thấp gia tốc ngang tăng l n, tính ổn định
hƣớng chuyển động giảm, tính dẫn hƣớng giảm. Nhƣ vậy khi tăng
vận tốc từ 20 km/h đến 40 km/h gia tốc ngang tăng 25,6%.
3.3.3.2. Áp suất 1 bên lốp cầu trước giảm

Hình 3. 6, 17, 18. Đồ thị ảnh hưởng AS lốp (AS 1 bên lốp c u
trước giảm) tới gia tốc ngang ở vận tốc 20, 30, 40 km/h

14


- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 20, 30, 40 km/h,
góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn
hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.16, 3.17, 3.18 gia tốc ngang tăng l n
khi xe bắt đ u đánh lái quay vòng. Khi giảm áp suất giảm l n lƣợt là
580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, gia tốc ngang tăng, tính dẫn hƣớng giảm,
mức thay đổi gia tốc ngang tại 10s là 0,095; 0,118; 0,126 m/s2.
Từ 3 trƣờng hợp khảo sát tr n:
- Ở vận tốc càng cao gia tốc ngang càng lớn (ở 20 km/h gia
tốc ngang lớn nhất 1,465 m/s2; ở 30 km/h là 1,737 m/s2; ở 40 km/h là
2,014 m/s2), tính dẫn hƣớng giảm.
- Áp suất lốp càng thấp gia tốc ngang tăng l n, tính ổn định
hƣớng chuyển động giảm, tính dẫn hƣớng giảm.
3.3.4. Khảo sát ảnh hưởng của áp suất lốp đến vận tốc góc
quay thân xe.

3.3.4.1. Áp suất của cả 2 lốp trước giảm

Hình 3. 19, 20, 21. Đồ thị ảnh hưởng AS lốp (AS lốp trước giảm)
tới vận tốc quay thân xe ở vận tốc 20, 30, 40 km/h
- Khảo sát khi ô tô quay vòng với vận tốc v = 20, 30, 40 km/h,
góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn
hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.19, 3.20, 3.21 vận tốc quay th n xe tăng
l n khi xe bắt đ u đánh lái quay vòng. Khi giảm áp suất giảm l n
lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, vận tốc quay th n xe tăng, tính
dẫn hƣớng giảm, mức thay đổi vận tốc quay th n xe tại 10s là
0,0055; 0,012; 0,019 rad/s.
Từ 3 trƣờng hợp khảo sát tr n:
- Ở vận tốc càng cao vận tốc quay th n xe càng lớn (ở 20
km/h gia tốc ngang lớn nhất 0,062 rad/s; ở 30 km/h vận tốc quay
thân xe 0,083 rad/s; ở 40 km/h vận tốc quay th n xe 0,13 rad/s).
- Áp suất lốp càng thấp vận tốc quay th n xe tăng l n, tính ổn
định hƣớng chuyển động giảm, tính dẫn hƣớng giảm.

15


3.3.4.2. Áp suất 1 bên lốp cầu trước giảm

Hình 3. 7, 23, 24. Đồ thị ảnh hưởng AS lốp (AS 1 bên lốp c u
trước giảm) tới vận tốc quay thân xe ở 20, 30, 40 km/h
- Khảo sát khi ô tô quay vòng với vận tốc v = 20, 30, 40 km/h,
góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn
hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.22, 3.23, 3.24 vận tốc quay th n xe tăng
l n khi xe bắt đ u đánh lái quay vòng. Khi giảm áp suất giảm l n
lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, vận tốc quay th n xe tăng, tính

dẫn hƣớng giảm, mức thay đổi vận tốc quay th n xe tại 10s là 0,003;
0,006; 0,009 rad/s.
Từ 3 trƣờng hợp khảo sát tr n:
- Ở vận tốc càng cao vận tốc quay th n xe càng lớn (ở 20
km/h gia tốc ngang lớn nhất 0,061 rad/s; ở 30 km/h vận tốc quay
thân xe 0,081 rad/s; ở 40 km/ vận tốc quay th n xe 0,104 rad/s).
- Áp suất lốp càng thấp vận tốc quay th n xe tăng l n, tính ổn
định hƣớng chuyển động giảm, tính dẫn hƣớng giảm.
3.3.5. Khảo sát ảnh hưởng của áp suất lốp đến quỹ đạo
chuyển động
3.3.5.1. Trường hợp áp suất lốp trước giảm

Hình 3.25, 26, 27. Đồ thị ảnh hưởng AS lốp (AS trước giảm) tới
quỹ đạo ở vận tốc 20, 30, 40 km/h, thời gian khảo sát 27, 20, 16s
- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 20, 30, 40 km/h,
góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn

16


hƣớng θTB1=9,730. Khi giảm áp suất l n lƣợt là 580 kPa, 500 kPa,
420 kPa, quỹ đạo thay đổi, sự thay đổi lớn nhất về quỹ đạo tại điểm
D (14s, 11s, 9s) là 0,52; 0,70; 1,01 m. Đoạn AB là đoạn chuyển tiếp
khi bắt đ u quay vành tay lái từ 0 đến 1800. Đoạn BC bán kính quay
vịng khảo sát lớn hơn bán kính quay vịng mong muốn, xe quay
vòng thiếu.
Từ 3 trƣờng hợp khảo sát tr n:
- Khi vận tốc tăng quỹ đạo tăng l n do sự lăn lệch nhiều hơn,
tính dẫn hƣớng giảm. Cụ thể, vận tốc tăng từ 20 đến 40 km/h bán
kính quỹ đạo tăng 7,7%.

3.3.5.2. Trường hợp áp suất 1 bên lốp cầu trước giảm

Hình 3.28, 29, 30 Đồ thị AH AS lốp (AS 1 bên lốp c u trước giảm)
tới quỹ đạo ở vận tốc 20, 30, 40 km/h, thời gian KS 27, 20, 16s
- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 20, 30, 40 km/h,
góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn
hƣớng θTB1=9,730. Khi giảm áp suất l n lƣợt là 580 kPa, 500 kPa,
420 kPa, quỹ đạo thay đổi, sự thay đổi lớn nhất về quỹ đạo tại điểm
D (14s, 11s, 5s) là 0,47; 0,65; 0,95 m. Đoạn AB là đoạn chuyển tiếp
khi bắt đ u quay vành tay lái từ 0 đến 180 độ. Đoạn BC bán kính
quay vịng khảo sát lớn hơn bán kính quay vịng mong muốn, xe
quay vòng thiếu.
Từ 3 trƣờng hợp khảo sát tr n:
- Khi vận tốc tăng quỹ đạo tăng l n do sự lăn lệch nhiều hơn,
tính dẫn hƣớng giảm. Cụ thể, vận tốc tăng từ 20 đến 40 km/h bán
kính quỹ đạo tăng 4,0%.
Khảo sát ở 2 trƣờng hợp áp suất lốp giảm đều cả 2 bánh xe và
áp suất lốp giảm 1 bánh xe (bảng 3.5) có thể thấy khi áp suất ở cả 2
bánh xe trƣớc giảm mất ổn định hƣớng nhiều hơn trƣờng hợp áp suất
ở 1 bánh xe giảm (bánh b n phải giảm). Mức thay đổi quỹ đạo lớn
nhất là 9,6%.

17


Bảng 3.5. Sự thay đổi về quỹ đạo khi thay đổi áp suất 2 bánh xe và 1
bánh xe
TT
Vận
Sự thay đổi lớn nhất về

Sự thay đổi lớn nhất về
tốc
quỹ đạo khi áp suất 2
quỹ đạo khi áp suất 1
(km/h)
bánh xe trƣớc giảm (m)
bánh xe trƣớc giảm (m)
1
20
0,52
0,47
2
30
0,70
0,65
3
40
1,01
0,95
CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
Thí nghiệm xác định các thơng số đầu vào
Xác định các thông số đ u vào là khối lƣợng, trọng t m, tỷ số
truyền của hệ thống lái, thông số kích thƣớc của xe và độ cứng ngang
của lốp nhằm mục ti u xác định các thông số đ u vào của mơ hình
hình tốn.
Thí nghiệm ơ tơ trên đƣờng và bãi thử về tính dẫn hƣớng
Mục ti u của thí nghiệm là kiểm chứng mơ hình đã x y dựng
và khảo sát ở chƣơng 2 và chƣơng 3. Các thơng số đ u vào là góc
quay vành tay lái, vận tốc và áp suất lốp thay đổi. Các thông số đ u
ra là gia tốc ngang, vận tốc quay th n xe, quỹ đạo quay vịng. Từ đó

xác định đƣợc độ chính xác của mơ hình đã x y dựng.
4.1. Thí nghiệm xác định các thơng số đầu vào
4.1.1. Đo khối lượng ô tô
4.1.2. Đo tọa độ trọng tâm của ơ tơ
4.1.3. hí nghiệm đo tỷ số truyền của hệ thống lái
4.1.4. Xác định một số thông số kích thước làm thơng số
đ u vào cho bài tốn lý thuyết
4.1.5. Đo độ cứng ngang (ĐCN) của lốp
Mục đích thí nghiệm đo ĐCN của lốp là để xác định thơng số
đ u vào, cho bài tốn xác định tính chất quay vịng của ơ tơ.

Ky 

Fy

.

Hình 4.8. Sơ đồ nguyên lý đo ĐCN của lốp

18


Thí nghiệm đƣợc thực hiện thơng qua các thiết bị đƣợc kết nối
theo sơ đồ hình 4.9 [22][15]. Trong sơ đồ đo, gồm có bộ cảm biến
RoaDyn S650 sp của hãng Kistler cùng với bộ xử lý dữ liệu KiRoad
Performance đi kèm, ph n mềm chuy n dụng Kicenter để xử lý kết
quả thí nghiệm và nguồn cung cấp điện cho bộ cảm biến này.

Hình 4.9. Sơ đồ đấu nối thiết bị đo ĐCN của lốp
b. Thiết kế đồ gá

- Tính tốn mơ phỏng kiểm bền bộ đồ gá tr n băng thử lốp xe
ơ tơ
Đồ gá thay
đổi góc quay
bánh xe dẫn
hướng

Hình 4.13. Tổng quan mơ hình thực nghiệm xác định ĐCN
* Đồ thị ảnh hƣởng của tải trọng đến ĐCN của lốp

Hình 4.17. Đồ thị khảo sát ảnh hưởng của tải trọng đến
ĐCN của lốp
Từ đồ thị hình 4.17, tải trọng càng tăng ĐCN tăng l n.
Dựa vào đặc tính giữa lực ngang của lốp và góc lăn lệch, trong
vùng tuyến tính delta nhỏ 0-3o [8], với tải trọng 4kN ta có thể xác

19


định đƣợc ĐCN của lốp theo công thức sau:
Fy  K y .
Ky 

Fy





3152

N
 1050,7 0
30

* Đồ thị ảnh hưởng của lực ngang đến đến góc lăn lệch mơ
hình và thực nghiệm

Hình 4.18,19. Đồ thị KS ảnh hưởng của sự thay đổi AS đến
ĐCN của lốp tại AS tiêu chuẩn (660kPa) và AS giảm (420kPa)
Dựa vào đồ thị hình 4.18, 4.19 sai lệch lớn nhất giữa mơ hình
và thực nghiệm là 6,27%. Mơ hình này tin cậy và đáp ứng tốt y u
c u về khảo sát lốp.
4.2. Thí nghiệm ô tô trên đƣờng và bãi thử về tính dẫn
hƣớng.
Mục ti u của thí nghiệm là kiểm chứng mơ hình đã x y dựng
và khảo sát ở chƣơng 2 và chƣơng 3. Các thơng số đ u vào là góc
quay vành tay lái, vận tốc và áp suất lốp thay đổi. Các thông số đ u
ra là gia tốc ngang, vận tốc quay th n xe, quỹ đạo quay vòng. Từ đó
xác định đƣợc độ chính xác của mơ hình đã x y dựng.
4.2.1. Điều kiện thí nghiệm
4.2.2. hiết bị thí nghiệm
Thí nghiệm đƣợc thực hiện thơng qua các thiết bị đƣợc kết nối
theo sơ đồ hình 4.21.

Hình 4.21. Sơ đồ đấu nối thiết bị thí nghiệm

20


4.2.3. Q trình thí nghiệm

4.2.3.1. Mơ tả thí nghiệm
Trong thử nghiệm này lốp xe sẽ đƣợc thay đổi áp suất, ứng với
hai giá trị áp suất: ti u chuẩn 660 kPa và áp suất trƣớc giảm 420 kPa.
4.2.3.2. Quy trình thí nghiệm đánh giá tính chất quay vịng
của ơ tơ
- Thí nghiệm quay vịng với góc quay vành tay lái và vận tốc
dọc không đổi theo ti u chuẩn ISO 4138:2012 [31].

Hình 4.28. Thí nghiệm quay vịng với góc quay vành tay lái và vận
tốc dọc không đổi
4.2.4. Đánh giá kết quả đo và kết luận
4.2.4.1. So sánh gia tốc ngang khi xe quay vịng với góc quay
vành tay lái khơng đổi và vận tốc dọc khơng đổi

Hình 4.29, 30. Gia tốc ngang của ơ tơ lý thuyết và thí nghiệm khi
quay vòng ở vận tốc 30 km/h áp ASTC và AS giảm
 Đánh giá sai số
Sai lệch bình phƣơng trung bình ΔRMS trong 2 trƣờng hợp l n
lƣợt là 3,67 % và 2,78 %.
4.2.4.2. So sánh quỹ đạo khi xe quay vịng với góc quay vành
tay lái khơng đổi và vận tốc dọc không đổi

21


Hình 4.31, 32. Quỹ đạo chuyển động của ơ tơ lý thuyết và thí
nghiệm khi quay vịng ở vận tốc 30 km/h ASTC và AS giảm
Q trình quay vịng của ô tô đƣợc chia làm các giai đoạn nhƣ
sau:
Đoạn OA: là giai đoạn ô tô chuyển động thẳng trƣớc khi vào

cua với vận tốc 30 km/h.
Điểm A ứng với thời điểm 1s, vận tốc ô tô 30 km/h tƣơng ứng
với bán kính quay vịng của ơ tơ theo mơ hình Rb = 48,62/2= 24,31;
48,99/2= 24,495 m. Lúc này bán kính quay vòng lý thuyết và thực
nghiệm là nhƣ nhau.
Đoạn AB: là giai đoạn ô tô bắt đ u đánh lái để chuyển động
chuyển tiếp để vào cua với vận tốc 30 km/h.
Đoạn BCD: Là khoảng thời gian mà bán kính quay vịng thực
tế lớn hơn bán kính quay vịng lý thuyết (ơ tơ quay vịng thiếu), lúc
này độ lệch quỹ đạo lớn nhất tại điểm D (11s) là Δqđ = 49,68 - 48,62
= 1,06 m; 50,54 - 48,99 = 1,55 m, tƣơng ứng 4,36%; 6,71% sai lệch
so với bán kính lý thuyết.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
- Về lý thuyết:
+ Đã x y dựng đƣợc mơ hình khơng gian 3 khối lƣợng nghi n
cứu tính dẫn hƣớng, lập và giải hệ phƣơng trình tốn học bằng
phƣơng pháp hệ nhiều vật sử dụng hệ phƣơng trình Newton-Euler.
+ Khảo sát đƣợc mối quan hệ giữa áp suất lốp với góc lăn lệch
bánh xe đàn hồi, độ cứng ngang, gia tốc ngang, vận tốc quay th n xe
và quy đạo ô tô khi quay vòng.
+ Ở vận tốc càng cao hoặc áp suất lốp c u trƣớc càng giảm thì
xe mất ổn định hƣớng nhiều hơn, tính dẫn hƣớng càng giảm.
- Về thực nghiệm:

22


Luận án đã x y dựng hệ thống thí nghiệm để kiểm chứng mơ
hình với các thiết bị đo lƣờng hiện đại có độ chính xác và tin cậy cao

từ đại học Bách khoa Hà Nội, Học viện Kỹ thuật Qu n sự và Cục
Đăng kiểm Việt Nam.
+ Thực nghiệm đo độ cứng ngang đã xác định độ cứng ngang
của lốp trong phịng thí nghiệm: đặc tính lực ngang của lốp và góc
lăn lệch, cũng nhƣ đặc tính của tải trọng đến lực ngang và góc lăn
lệch. sai số của mơ hình lốp Pacejka và thực nghiệm với sai số lớn
nhất 6,27%, mơ hình lốp Pacejka đã x y dựng là mơ hình tin cậy.
+ Thực nghiệm xác định quỹ đạo tr n xe thí ngiệm: kết quả thí
nghiệm thực tế cho kết quả tƣơng đồng với kết quả khảo sát qua mơ
hình về hình dáng đồ thị, quy luật thay đổi và giá trị lớn nhất, sai số
lớn nhất giữa mơ hình lý thuyết và thực nghiệm là 6,71%, sai số là
chấp nhận đƣợc. Từ những kết quả thực nghiệm có thể thấy rằng mơ
hình khơng gian 3 khối lƣợng nghi n cứu tính dẫn hƣớng là mơ hình
đánh giá một cách chính xác, khá đ y đủ các yếu tố của tính quay
vịng và mơ hình khơng gian 3 khối lƣợng nghi n cứu tính dẫn
hƣớng x y dựng là mơ hình đáng tin cậy.
- Kết quả nghi n cứu của luận án làm cơ sở nghi n cứu x y
dựng các ti u chuẩn, quy chuẩn của Việt Nam về an toàn kỹ thuật
chung cho phƣơng tiện nhƣ QCVN 09:2015/BGTVT. Ngồi ra, kết
quả này cũng có thể đƣợc sử dụng khi lập trình các chƣơng trình lái
tự động (bù sự lăn lệch của bánh xe đàn hồi) khi xe chuyển động.
KIẾN NGHỊ
- Lái xe c n quan t m s u sắc đến áp suất lốp xe để xe có áp
suất tốt nhất đảm bảo tính dẫn hƣớng.
- Nhà sản xuất xe ơ tơ c n có nghi n cứu lắp đặt hệ thống
theo dõi áp suất lốp tr n tất cả các xe ô tô để lái xe nhận biết đƣợc sự
giảm áp suất tại các bánh và có hƣớng xử lý.
HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
- Tiếp tục khảo sát mơ hình khơng gian 3 khối lƣợng khi xe
chuyển làn.

- Tiếp tục khảo sát các yếu tố khác nhƣ: nhiệt độ lốp, chiều
s u hoa lốp ... ảnh hƣởng đến sự lăn lệch bánh xe đàn hồi, cũng nhƣ
tính dẫn hƣớng của xe.
-

23