Mô hình phẳng của ô tô được mô tả trên hình (3-1). Giả sử trọng tâm ô tô đặt tại mặt đường. Bỏ qua ảnh hưởng lật nghiêng thân xe dưới ảnh hưởng của lực ly tâm và hệ thống treo.
! # ! !
Hệ tọa độ cố định (hệ tọa độ mặt đường) ký hiệu là Ox0y0z0. Hệ tọa độ di động (hệ tọa độ gắn với trọng tâm ô tô) ký hiệu là Txyz. Vận tốc tức thời của ô tô là
đặt tại trọng tâm T, α là góc lêch hướng chuyển α
! "
động của ô tô, là góc quay tương đối của hai hệ tọa độ và cũng chính là góc quay của trục dọc ô tô khi chuyển động.
Các lực tác dụng lên bánh xe bao gồm: : Là lực kéo ở các bánh xe. : Lực cản lăn. : Các phản lực bên.
: Các mô men cản quay của bánh xe.
Trọng tâm ô tô T đặt cách tâm trục cầu sau một đoạn là b, cách tâm trục cầu trước một đoạn là a. Chiều dài cơ sở l = a + b. Lực cản của không khí (kể cả của gió) đặt tại điểm c cách trọng tâm một đoạn e. Và chia làm hai thành phần, lực cản không khí theo phương dọc x là
và lực gió bên
.
Tại trọng tâm ô tô có lực:
: Lần lượt là lực quán tính, lực ly tâm (trong đó
là khối lượng của ô tô).
: Là mô men quán tính xung quanh trục Tz Khi thân xe quay (Jz là mô men quán tính của ô tô đối với trục Tz đi qua trọng tâm T, là gia tốc góc quay thân xe).
: Là góc quay của bánh xe dẫn hướng.
và
: Lần lượt là kích thước chiều rộng vết lốp của cầu trước và cầu sau.
Phương trình cân bằng các lực và mô men sẽ là: Đối với trục dọc ô tô:
" ! "