第十七汽車的平順性及通過性

1、第一節(jié)汽車的平順性第一節(jié)汽車的平順性第二節(jié)汽車的通過性第二節(jié)汽車的通過性第十七章汽車的平順性及通過性第十七章汽車的平順性及通過性概述概述 振動：路面不平等原因引起汽車振振動：路面不平等原因引起汽車振動，它影響舒適性和身體健康。動，它影響舒適性和身體健康。 保持振動環(huán)境的舒適性，以保持駕保持振動環(huán)境的舒適性，以保持駕駛員在復雜行駛和操縱條件下，具有良駛員在復雜行駛和操縱條件下，具有良好的心理狀態(tài)和準確靈敏的反應。好的心理狀態(tài)和準確靈敏的反應。 汽車的平順性影響汽車的平順性影響“ 人汽車人汽車”系系統(tǒng)的操縱穩(wěn)定性以及行駛安全性。統(tǒng)的操縱穩(wěn)定性以及行駛安全性。第一節(jié)汽車的平順性一、行駛平順性的評價指

2、標一、行駛平順性的評價指標 一般是根據人體對振動的生理反應來制定，并用振動的一般是根據人體對振動的生理反應來制定，并用振動的物理量，如頻率、振幅、加速度等作為行駛平順性的評物理量，如頻率、振幅、加速度等作為行駛平順性的評價指標。目前常用汽車車身振動的固有頻率和振動加速價指標。目前常用汽車車身振動的固有頻率和振動加速度均方根值，評價汽車的行駛平順性度均方根值，評價汽車的行駛平順性 人體步行振動頻率約為人體步行振動頻率約為6080次次/分。分。 國際標準國際標準ISO 2631用加速度的均方根值，給出了在用加速度的均方根值，給出了在180Hz振動頻率范圍內，人體對振動反應的三個不同的振動頻率范圍內

3、，人體對振動反應的三個不同的界限界限 ，分別為疲勞分別為疲勞降低工效界限、暴露極限和舒適性降低界降低工效界限、暴露極限和舒適性降低界限。限。 一輛汽車平順性好壞最終需要進行感覺評價。一輛汽車平順性好壞最終需要進行感覺評價。ISO標準標準平順性：平順性：保持汽車行駛過程中乘員所處的保持汽車行駛過程中乘員所處的振動環(huán)境具有一定舒適度的性能振動環(huán)境具有一定舒適度的性能，并保持貨物的完好無損。，并保持貨物的完好無損。評價方法：評價方法：根據乘員舒適程度評價根據乘員舒適程度評價 汽車振動系統(tǒng)及其評價指標汽車振動系統(tǒng)及其評價指標輸入汽車系統(tǒng)振動輸出指標評價輸入振動系統(tǒng)輸出評價指標輸入振動系統(tǒng)輸出評價指標輸

4、輸 入：入：路面不平度、路面不平度、 車速。車速。振動系統(tǒng)：振動系統(tǒng)：彈性元件、阻尼元件、質量。彈性元件、阻尼元件、質量。輸輸 出：出：懸掛質量或人體加速度、車輪懸掛質量或人體加速度、車輪動載荷。動載荷。評價指標：評價指標：人體對振動的響應、輪胎的接人體對振動的響應、輪胎的接地性。地性。1.人體對振動的響應人體對振動的響應 人體對人體對振動的響應振動的響應取決于：取決于：頻率與強度頻率與強度； 作用方向作用方向； 暴露時間暴露時間。2.2.頻率頻率8Hz8Hz以下水平方向允許的加速度值低于垂以下水平方向允許的加速度值低于垂直方向直方向4 48 8HzHz允許的加速度允許的加速度；水平方向水平方

5、向1 12 2HzHz比垂直方向比垂直方向4 48 8HzHz加速度允許值低加速度允許值低1 1. .4 4倍倍。對于汽車的振動環(huán)境，對于汽車的振動環(huán)境， 8 8HzHz以下振動頻率以下振動頻率占比重相當大。占比重相當大。3.3.反應界限（疲勞、不舒服）都是由人體感覺反應界限（疲勞、不舒服）都是由人體感覺到的振動強度大小和暴露時間長短綜合作用到的振動強度大小和暴露時間長短綜合作用的結果的結果。 平順性主要靠主觀感覺判斷。平順性主要靠主觀感覺判斷。 國際標準國際標準ISO 2631ISO 2631，以短時間以短時間簡諧振動的實驗結果為基礎。簡諧振動的實驗結果為基礎。 ISO 2631ISO 26

6、31用加速度均方根值給用加速度均方根值給出出了了1 18080HzHz振動頻率范圍內人體振動頻率范圍內人體對對振動反應的三個不同界限。振動反應的三個不同界限。rms加速度均方根值加速度均方根值 暴露界限：當人體承受的暴露界限：當人體承受的在此在此界限內，將保持人的健康或安全。界限內，將保持人的健康或安全。它作它作為人體可承受振動量的上限。為人體可承受振動量的上限。 疲勞工效降低界限：當人承受的振動疲勞工效降低界限：當人承受的振動強度在此界限內時，能準確靈敏地反應強度在此界限內時，能準確靈敏地反應，正常地進行駕駛。，正常地進行駕駛。它它與保持人的與保持人的有關。有關。 舒適降低界限：在此界限之內

7、，人體對舒適降低界限：在此界限之內，人體對所暴露的振動環(huán)境所暴露的振動環(huán)境，能順，能順利地完成吃、讀、寫等動作。利地完成吃、讀、寫等動作。它它與保持與保持人的舒適有關。人的舒適有關。垂直方向水平方向cfcfrmsrmsctct等時間曲線1/3倍頻分別評價法：對傳至人體的加速度進行頻譜分析，可得1/3倍頻帶的加速度均方根值譜。centreclowerlupperufrequencyf1/3倍頻法認為倍頻法認為:同時有許多個同時有許多個1/3倍頻帶都有能倍頻帶都有能量作用于人體時，各個頻帶振動作用無明顯聯(lián)量作用于人體時，各個頻帶振動作用無明顯聯(lián)系，對人體產生的影響主要是系，對人體產生的影響主要是人

8、體感覺振動強人體感覺振動強度 最 大 的度 最 大 的 一 個一 個 1 / 3 倍 頻 帶 所 造 成 的 。倍 頻 帶 所 造 成 的 。人體對各頻帶振動的人體對各頻帶振動的敏感程度敏感程度不同，所以不同，所以1/3倍倍頻加速度均方根值分量頻加速度均方根值分量 的大小不能反映人體的大小不能反映人體感覺振動強度的大小。感覺振動強度的大小。方法：方法：采用人體對不同頻率振動敏感程度的采用人體對不同頻率振動敏感程度的頻率頻率加權函數加權函數，將人體最敏感以外各，將人體最敏感以外各1/3倍頻帶加速倍頻帶加速度均方根值分量度均方根值分量 進行頻率加權，即按進行頻率加權，即按人體感人體感覺的振動強度相

9、等的原則覺的振動強度相等的原則折算為折算為最敏感頻率范圍最敏感頻率范圍，即加權加速度均方根值分量即加權加速度均方根值分量 。其大小可以。其大小可以反映人體對振動強度的感覺。反映人體對振動強度的感覺。pipwipi按疲勞工效降低界限劃分的均方根加速度值極限值按疲勞工效降低界限劃分的均方根加速度值極限值 加速度均方根值,米/秒2 暴露時間，小時 倍頻帶的幾 何中心頻率 (赫茲) 倍頻帶的極限頻率 (赫茲) 加速度作用方向 1 2.5 4 8 1.0 0.71.4 垂 直 水 平 3.17 1.2 1.88 0.71 1.42 0.5 0.84 0.32 2.0 1.42.8 垂 直 水 平 2.9

10、3 1.6 1.75 0.95 1.32 0.67 0.73 0.42 4.0 2.85.6 垂 直 水 平 2.13 3.02 1.28 1.79 0.9S 1.27 0.57 0.8 8.0 5.611.2 垂 直 水 平 2.24 6.02 1.35 3.58 1.9 2.54 0.6 1.6 16 11.222.4 垂 直 水 平 4.26 12.05 2.54 7.14 1.89 5.04 1.13 3.2 人人體體對對加加速速度度敏敏感感度度的的加加權權系系數數 加權系數 w(fci) 倍頻帶 序號 倍頻帶的中心頻率 (赫茲) 垂直振動 水平振動 1 3 3 4 5 1.0 2.0

11、 4.0 8.0 16.0 0.5 0.71 1.0 1.0 0.5 1.0 1.0 0.5 0.25 0.125 總加權值方法用中心頻率總加權值方法用中心頻率1 180Hz80Hz，2020個倍個倍頻帶加權加速度均方根值分量的頻帶加權加速度均方根值分量的平方和根平方和根值來值來評價汽車的平順性。評價汽車的平順性。優(yōu)點優(yōu)點：可可由由檢出。當各檢出。當各1/31/3倍頻帶加權均方根值分倍頻帶加權均方根值分量彼此相等時量彼此相等時 9078. 021p221201i2pwipwdf)f(G)f(W)( max)(pwipwnmaxmaxmaxmaxmax)(16. 3)(10)(,10)(1)(p

12、wipwipwpwipwipwpwipwconstnnn另假設各個倍頻帶通常時，max)(2pwipw實際上 汽車通過性的評價指標有結構參數和支承與牽引參數。汽車通過性的評價指標有結構參數和支承與牽引參數。結構參數用于評價汽車在壞路條件下通過各種障礙的能結構參數用于評價汽車在壞路條件下通過各種障礙的能力；支承與牽引參數用于評價汽車在無路條件下行駛的力；支承與牽引參數用于評價汽車在無路條件下行駛的能力。能力。 與間隙失效有關的汽車整車幾何尺寸，稱汽車通過性的與間隙失效有關的汽車整車幾何尺寸，稱汽車通過性的幾何參數。幾何參數。這些參數這些參數包括：包括： 最小離地間隙、接近角、離去角、縱向通過角、

13、最小轉最小離地間隙、接近角、離去角、縱向通過角、最小轉彎半徑、最大通道寬度、車輪半徑等彎半徑、最大通道寬度、車輪半徑等 。 驅動與附著參數包括最大動力因數（驅動與附著參數包括最大動力因數（1檔）、輪胎接地壓檔）、輪胎接地壓強、驅動輪附著重量、前后輪跡重合系數。強、驅動輪附著重量、前后輪跡重合系數。 第二節(jié)汽車的通過性第二節(jié)汽車的通過性一、通過性的幾何參數一、通過性的幾何參數()最小離地間隙最小離地間隙表征了汽車越過石塊、樹樁之類障礙物的能力。()縱向通過半徑縱向通過半徑是在汽車側視圖上作出的與前、后車輪及兩輪中間輪廓相切圓的半徑。()橫向通過半徑橫向通過半徑是在汽車的正視圖上所作的與右、左輪及

14、與兩輪中間輪廓相切圓的半徑。()接近角接近角為自汽車前端突出點向前輪引的切線與路面之間的夾角。()離去角離去角為自汽車后端突出點向后輪引的切線與路面之間的夾角。間隙參數間隙參數圖圖-汽車的通過性幾何參數汽車的通過性幾何參數1接近角接近角 2離去角離去角1縱向通過半徑縱向通過半徑2橫向通過半徑橫向通過半徑最小離地間隙最小離地間隙二、通過性的支承與牽引參數二、通過性的支承與牽引參數1.單位壓力單位壓力2.最大動力因數最大動力因數 如前所述，如前所述，汽車以頭檔速度行駛時的最大動力因數，汽車以頭檔速度行駛時的最大動力因數，是汽車最大爬坡能力和克服道路阻力能力的標志是汽車最大爬坡能力和克服道路阻力能力

15、的標志。當汽車。當汽車在壞路或無路地帶行駛時，行駛阻力很大，為了保證汽車在壞路或無路地帶行駛時，行駛阻力很大，為了保證汽車具有較好的通過性，除了采取減小行駛阻力具有較好的通過性，除了采取減小行駛阻力(主要是土壤主要是土壤阻力，因為此時表征汽車越野行駛能力的掛鉤牽引力等于阻力，因為此時表征汽車越野行駛能力的掛鉤牽引力等于土壤推力與阻力之差土壤推力與阻力之差)的措施外，還必須提高汽車的動力的措施外，還必須提高汽車的動力因數。在越野汽車的傳動系中，通常通過增設副變速器或因數。在越野汽車的傳動系中，通常通過增設副變速器或具有低檔的分動器，來增大傳動系的總傳動比，從而使驅具有低檔的分動器，來增大傳動系的總傳動比，從而使驅動輪獲得足夠大的驅動力。動輪獲得足夠大的驅動力。適當地減少汽車的載荷，既能適當地減少汽車的載荷，既能降低車輪對地面的單位壓力，又可提高汽車的動力因數，降低車輪對地面的單位壓力，又可提高汽車的動力因數，從而提高汽車通過松軟地面的能力。從而提高汽車通過松軟地面的能力。3.相對附著重力