1、第一节汽车的平顺性第二节汽车的通过性第十七章汽车的平顺性及通过性第一节汽车的平顺性汽车的平顺性汽车的平顺性是指保持汽车在行驶过程中是指保持汽车在行驶过程中,乘员所处的乘员所处的振动环境具有一定的舒适度的性能振动环境具有一定的舒适度的性能,对于货车还包括保对于货车还包括保持货物完好的性能持货物完好的性能。由于平顺性主要是根据乘员的舒适由于平顺性主要是根据乘员的舒适程度来评价的程度来评价的,所以又称为乘坐舒适性。它是现代高速、所以又称为乘坐舒适性。它是现代高速、高效率汽车的一个重要性能高效率汽车的一个重要性能。汽车汽车的平顺性的平顺性可用汽车可用汽车振动系统框图来振动系统框图来分析分析第一节汽车的
2、平顺性一、平顺性的评价指标1.“疲劳疲劳工效降低界限工效降低界限”是一组不同承受时间下的频率与加速度均方根值的界限曲线。当驾驶人承受的振动强度在此界限之内时,能准确灵活地反应,正常地进行驾驶。当超过这个界限值,就意味着疲劳和工作效率降低。人对振动最敏感的频率,在垂直方向是48Hz,在水平方向(纵向、横向)是2Hz以下。第一节汽车的平顺性一、平顺性的评价指标1.“疲劳疲劳工效降低界限工效降低界限”第一节汽车的平顺性一、平顺性的评价指标2.暴露极限暴露极限(健康及安全极限健康及安全极限)该界限大约是人的痛感阈限的一半。越过此界限就意味着不安全和有害于健康。该界限曲线同“疲劳工效降低界限”曲线完全相
3、同,只是把相应的振动强度增大一倍(增加6dB)。3.舒适降低界限舒适降低界限在这个界限内,人体在承受的振动环境中感觉良好,能顺利完成吃、读、写等动作。该界限也具有相同的曲线形式,只是把加速度均方根值降到“疲劳工效降低界限”的3.15倍(降低10dB)。第一节汽车的平顺性一、平顺性的评价指标“疲劳工效降低界限”振动加速度允许值的大小与振动频率、振动作用方向和暴露时间三个因素有关。(1)振动频率：振动频率：在图17-2上对于每一给定的暴露时间都相应有一条“疲劳工效降低界限”曲线,它表示不同频率下,同一暴露时间达到“疲劳”(即人体对振动强度的感觉相同)时,传至人体的振动允许值的变化,因此也称为等感觉
4、曲线。由曲线可以看出,人体对振动最敏感的频率范围内的加速度允许值最小。(2)振动作用振动作用方向：方向：对于汽车的振动环境,2.8Hz以下的振动所占的比重相当大,故对由俯仰振动引起的水平振动应予以充分重视。第一节汽车的平顺性一、平顺性的评价指标“疲劳工效降低界限”振动加速度允许值的大小与振动频率、振动作用方向和暴露时间三个因素有关。(3)暴露暴露时间：时间：人体达到“疲劳”、“不舒适”等界限,都是由人体所感觉到的振动强度的大小和暴露时间的长短二者综合的结果。由图17-2可以看出,在一定频率下,随暴露时间的增加,“疲劳工效降低界限”曲线向下平移,即加速度允许值减小。n参照ISO 2631的规定,
5、根据我国的具体情况,我国制订了GB/T 49702009汽车平顺性试验方法,并以车速特性来描述汽车的平顺性。车速特性是指评价指标随车速变化的关系曲线。轿车、客车用“舒适降低界限”车速特性,货车用“疲劳降低工效界限”车速特性。1/3倍频分别评价法：对传至人体的加速度进行频谱分析，可得1/3倍频带的加速度均方根值谱。13161.12120.89/21.2621.120.89()ciciulculluclculfpiPfffff fffffffffGf df 1/3倍频法认为倍频法认为:同时有许多个同时有许多个1/3倍频带都有能倍频带都有能量作用于人体时，各个频带振动作用无明显联量作用于人体时，各个
6、频带振动作用无明显联系，对人体产生的影响主要是系，对人体产生的影响主要是人体感觉振动强人体感觉振动强度 最 大 的度 最 大 的 一 个一 个 1/3 倍 频 带 所 造 成 的。倍 频 带 所 造 成 的。人体对各频带振动的人体对各频带振动的敏感程度敏感程度不同，所以不同，所以1/3倍倍频加速度均方根值分量频加速度均方根值分量 的大小不能反映人体的大小不能反映人体感觉振动强度的大小。感觉振动强度的大小。方法：方法：采用人体对不同频率振动敏感程度的采用人体对不同频率振动敏感程度的频率频率加权函数加权函数，将人体最敏感以外各，将人体最敏感以外各1/3倍频带加速倍频带加速度均方根值分量度均方根值分
7、量 进行频率加权，即按进行频率加权，即按人体感人体感觉的振动强度相等的原则觉的振动强度相等的原则折算为折算为最敏感频率范围最敏感频率范围，即加权加速度均方根值分量即加权加速度均方根值分量 。其大小可以。其大小可以反映人体对振动强度的感觉。反映人体对振动强度的感觉。pipwipi总加权值方法用中心频率总加权值方法用中心频率1 180Hz80Hz，2020个倍个倍频带加权加速度均方根值分量的频带加权加速度均方根值分量的平方和根平方和根值来值来评价汽车的平顺性。评价汽车的平顺性。优点优点：可可由由检出。当各检出。当各1/31/3倍频带加权均方根值分倍频带加权均方根值分量彼此相等时量彼此相等时 907
8、8.021p221201i2pwipwdf)f(G)f(W)(max)(pwipwnmaxmaxmaxmaxmax)(16.3)(10)(,10)(1)(pwipwipwpwipwipwpwipwconstnnn另假设各个倍频带通常时，max)(2pwipw实际上102101106202/2.8/,10min0.16/10,/3.15,20lg/10/pwzFDCDFDCDpwzpwza T Tam s ThTTaaLaam s或 汽车的通过性汽车的通过性是指汽车在一定装载质量下能以足是指汽车在一定装载质量下能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带和各种够高的平均车速通过各种坏路和无路地带和
9、各种障碍的能力。障碍的能力。表征汽车通过性能的主要参数是汽车的几何参数表征汽车通过性能的主要参数是汽车的几何参数及支承及支承牵引参数。结构参数用于评价汽车在坏牵引参数。结构参数用于评价汽车在坏路条件下通过各种障碍的能力；支承与牵引参数路条件下通过各种障碍的能力；支承与牵引参数用于评价汽车在无路条件下行驶的能力。用于评价汽车在无路条件下行驶的能力。第二节汽车的通过性一、通过性的几何参数 由于汽车与越野地面间的间隙不足而被地面托住由于汽车与越野地面间的间隙不足而被地面托住,无法无法通过的情况称为通过的情况称为间隙失效间隙失效。当车辆中间底部的零部件碰到地面而被顶住时称为当车辆中间底部的零部件碰到地
10、面而被顶住时称为顶顶起失效起失效;当车辆前端或尾部触及地面而不能通过时则分别称为当车辆前端或尾部触及地面而不能通过时则分别称为触头失效触头失效或或托尾失效托尾失效。与间隙失效有关的汽车整车几何尺寸，称汽车通过性与间隙失效有关的汽车整车几何尺寸，称汽车通过性的几何参数。的几何参数。这些参数这些参数包括：包括：最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过半径、横最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过半径、横向通过半径。向通过半径。第二节汽车的通过性一、通过性的几何参数()最小离地间隙最小离地间隙表征了汽车越过石块、树桩之类障碍物的能力。()纵向通过半径纵向通过半径是在汽车侧视图上作出的与前、后车轮及两轮
11、中间轮廓相切圆的半径。()横向通过半径横向通过半径是在汽车的正视图上所作的与右、左轮及与两轮中间轮廓相切圆的半径。()接近角接近角为自汽车前端突出点向前轮引的切线与路面之间的夹角。()离去角离去角为自汽车后端突出点向后轮引的切线与路面之间的夹角。最小转弯半径最小转弯半径RH和车轮半径和车轮半径r也是影响汽车通过性的因素也是影响汽车通过性的因素。最小转弯半径最小转弯半径是指汽车转弯时是指汽车转弯时,转向盘转到极限位置后转向盘转到极限位置后,外外侧前轮所滚过的轮迹中心至转向中心的侧前轮所滚过的轮迹中心至转向中心的距离距离。汽车汽车的最小转弯半径是汽车机动性的重要指标的最小转弯半径是汽车机动性的重要
12、指标,它表征了它表征了汽车在最小面积内的回转能力。同时它也表征了汽车通过汽车在最小面积内的回转能力。同时它也表征了汽车通过狭窄弯曲地带或绕过障碍物的能力狭窄弯曲地带或绕过障碍物的能力,所以它还影响汽车的通所以它还影响汽车的通过性过性。汽车的最小转弯半径汽车的最小转弯半径为：为：式中式中,a、b为突伸量为突伸量;RB为后内轮转弯半径为后内轮转弯半径最小转弯半径最小转弯半径RH和车轮半径和车轮半径r也是影响汽车通过性的因素也是影响汽车通过性的因素。汽车在不平路面上行驶时汽车在不平路面上行驶时,克服垂直障碍物克服垂直障碍物(台阶、壕沟台阶、壕沟)的的能力与车轮半径有关能力与车轮半径有关。对于对于后轮
13、驱动的四轮汽车后轮驱动的四轮汽车为后轮单位车轮直径可克服的台阶高度为后轮单位车轮直径可克服的台阶高度,它表征了它表征了汽车后轮越过台阶的能力汽车后轮越过台阶的能力;为附着系数。为附着系数。汽车越过壕沟的能力可表示为汽车越过壕沟的能力可表示为式中式中,ld为壕沟宽度为壕沟宽度二、通过性的支承与牵引参数1.单位压力2.最大动力因数 如前所述，汽车以1档速度行驶时的最大动力因数，是汽车最大爬坡能力和克服道路阻力能力的标志。当汽车在坏路或无路地带行驶时，行驶阻力很大，为了保证汽车具有较好的通过性，除了采取减小行驶阻力(主要是土壤阻力，因为此时表征汽车越野行驶能力的挂钩牵引力等于土壤推力与阻力之差)的措施外，还必须提高汽车的动力因数。在越野汽车的传动系中，通常通过增设副变速器或具有低档的分动器，来增大传动系的总传动比，从而使驱动轮获得足够大的驱动力。适当地减少汽车的载荷，既能降低车轮对地面的单位压力，又可提高汽车的动力因数，从而提高汽车通过松软地面的能力。3.相对附着重力汽车的最大驱动力不仅取决于发动机和传动系的参数，而且受附着力的限制。为了获得较大的驱动力，必须增大汽车的相对附着重力和附着系数。三、影响汽车通过性的主要因素1.发动机的动力性2.传动系的传动比3.液力传动4.差速器5.前后轮距6.驱动轮数目7.车轮尺寸
