《發(fā)動(dòng)機(jī)原理與汽車?yán)碚摗穼W(xué)習(xí)單元十二-汽車的平順性及通過(guò)性

發(fā)動(dòng)機(jī)原理與汽車?yán)碚搶W(xué)習(xí)單元十二汽車的平順性及通過(guò)性學(xué)習(xí)任務(wù)一汽車平順性隨機(jī)輸入行駛試驗(yàn)任務(wù)描述測(cè)定汽車在不同路面行駛時(shí)車身振動(dòng)的隨機(jī)信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集和分析，評(píng)價(jià)汽車振動(dòng)對(duì)乘客的影響。學(xué)習(xí)目的通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者可完成汽車平順性試驗(yàn)，可以通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果分析平順性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。學(xué)習(xí)準(zhǔn)備小型客車或小型載貨汽車一輛。振動(dòng)加速度傳感器2只，數(shù)據(jù)采集和信號(hào)分析儀1臺(tái)相關(guān)知識(shí)一汽車平順性振動(dòng)：路面不平等原因引起汽車振動(dòng)，它影響舒適性和身體健康。保持振動(dòng)環(huán)境的舒適性，以保持駕駛員在復(fù)雜行駛和操縱條件下，具有良好的心理狀態(tài)和準(zhǔn)確靈敏的反應(yīng)。汽車的平順性影響“人－汽車”系統(tǒng)的操縱穩(wěn)定性以及行駛安全性。一、行駛平順性的評(píng)價(jià)指標(biāo)一般是根據(jù)人體對(duì)振動(dòng)的生理反應(yīng)來(lái)制定，并用振動(dòng)的物理量，如頻率、振幅、加速度等作為行駛平順性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。目前常用汽車車身振動(dòng)的固有頻率和振動(dòng)加速度均方根值，評(píng)價(jià)汽車的行駛平順性人體步行振動(dòng)頻率約為60－80次/分。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO2631用加速度的均方根值，給出了在1~80Hz振動(dòng)頻率范圍內(nèi)，人體對(duì)振動(dòng)反應(yīng)的三個(gè)不同的界限，分別為疲勞—降低工效界限、暴露極限和舒適性降低界限。一輛汽車平順性好壞最終需要進(jìn)行感覺評(píng)價(jià)。ISO標(biāo)準(zhǔn)平順性：保持汽車行駛過(guò)程中乘員所處的振動(dòng)環(huán)境具有一定舒適度的性能，并保持貨物的完好無(wú)損。評(píng)價(jià)方法：根據(jù)乘員舒適程度評(píng)價(jià)汽車振動(dòng)系統(tǒng)及其評(píng)價(jià)指標(biāo)輸入－振動(dòng)系統(tǒng)－輸出－評(píng)價(jià)指標(biāo)輸入：路面不平度、車速。振動(dòng)系統(tǒng)：彈性元件、阻尼元件、質(zhì)量。輸出：懸掛質(zhì)量或人體加速度、車輪動(dòng)載荷。評(píng)價(jià)指標(biāo)：人體對(duì)振動(dòng)的響應(yīng)、輪胎的接地性。1.人體對(duì)振動(dòng)的響應(yīng)人體對(duì)振動(dòng)的響應(yīng)取決于：①頻率與強(qiáng)度；②作用方向；③暴露時(shí)間。2.頻率8Hz以下水平方向允許的加速度值低于垂直方向4～8Hz允許的加速度；水平方向1～2Hz比垂直方向4～8Hz加速度允許值低1.4倍。對(duì)于汽車的振動(dòng)環(huán)境，8Hz以下振動(dòng)頻率占比重相當(dāng)大。3.反應(yīng)界限（疲勞、不舒服）都是由人體感覺到的振動(dòng)強(qiáng)度大小和暴露時(shí)間長(zhǎng)短綜合作用的結(jié)果。

平順性主要靠主觀感覺判斷。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO2631，以短時(shí)間簡(jiǎn)諧振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)。

ISO2631用加速度均方根值給出了1～80Hz振動(dòng)頻率范圍內(nèi)人體對(duì)振動(dòng)反應(yīng)的三個(gè)不同界限。rms－加速度均方根值二.平順性的評(píng)價(jià)方法1/3倍頻分別評(píng)價(jià)法：對(duì)傳至人體的加速度進(jìn)行頻譜分析，可得1/3倍頻帶的加速度均方根值譜。1/3倍頻法認(rèn)為:同時(shí)有許多個(gè)1/3倍頻帶都有能量作用于人體時(shí)，各個(gè)頻帶振動(dòng)作用無(wú)明顯聯(lián)系，對(duì)人體產(chǎn)生的影響主要是人體感覺振動(dòng)強(qiáng)度最大的一個(gè)1/3倍頻帶所造成的。

人體對(duì)各頻帶振動(dòng)的敏感程度不同，所以1/3倍頻加速度均方根值分量

的大小不能反映人體感覺振動(dòng)強(qiáng)度的大小。

方法：采用人體對(duì)不同頻率振動(dòng)敏感程度的頻率加權(quán)函數(shù)，將人體最敏感以外各1/3倍頻帶加速度均方根值分量進(jìn)行頻率加權(quán)，即按人體感覺的振動(dòng)強(qiáng)度相等的原則折算為最敏感頻率范圍，即加權(quán)加速度均方根值分量。其大小可以反映人體對(duì)振動(dòng)強(qiáng)度的感覺。學(xué)習(xí)任務(wù)二汽車通過(guò)性試驗(yàn)一、任務(wù)描述對(duì)提供的車輛進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的測(cè)量，并分析測(cè)量結(jié)果。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)測(cè)量車輛的離去角、接近角、縱向通過(guò)半經(jīng)、最小轉(zhuǎn)彎直徑等數(shù)據(jù)，判斷車輛通過(guò)障礙物的能力。三、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備1）高度尺：量程0～1000mm，最小刻度：0.5mm；2）離地間隙儀：量程0～500mm，最小刻度：0.5mm；3）角度尺：量程0～180°，最小刻度：1°；4）鋼卷尺：量程0～20mm，最小刻度：1mm；5）水平儀及三維H點(diǎn)裝置（可用三維坐標(biāo)儀代替）。相關(guān)知識(shí)二汽車的通過(guò)性汽車通過(guò)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)有結(jié)構(gòu)參數(shù)和支承與牽引參數(shù)。結(jié)構(gòu)參數(shù)用于評(píng)價(jià)汽車在壞路條件下通過(guò)各種障礙的能力；支承與牽引參數(shù)用于評(píng)價(jià)汽車在無(wú)路條件下行駛的能力。與間隙失效有關(guān)的汽車整車幾何尺寸，稱汽車通過(guò)性的幾何參數(shù)。這些參數(shù)包括：最小離地間隙、接近角、離去角、縱向通過(guò)角、最小轉(zhuǎn)彎半徑、最大通道寬度、車輪半徑等。驅(qū)動(dòng)與附著參數(shù)包括最大動(dòng)力因數(shù)（1檔）、輪胎接地壓強(qiáng)、驅(qū)動(dòng)輪附著重量、前后輪跡重合系數(shù)。一、通過(guò)性的幾何參數(shù)(１)最小離地間隙ｈ最小離地間隙表征了汽車越過(guò)石塊、樹樁之類障礙物的能力。

(２)縱向通過(guò)半徑ρ１縱向通過(guò)半徑是在汽車側(cè)視圖上作出的與前、后車輪及兩輪中間輪廓相切圓的半徑。

(３)橫向通過(guò)半徑ρ２橫向通過(guò)半徑是在汽車的正視圖上所作的與右、左輪及與兩輪中間輪廓相切圓的半徑。

(４)接近角γ１接近角為自汽車前端突出點(diǎn)向前輪引的切線與路面之間的夾角。

(５)離去角γ２離去角為自汽車后端突出點(diǎn)向后輪引的切線與路面之間的夾角。間隙參數(shù)二、通過(guò)性的支承與牽引參數(shù)1.單位壓力2.最大動(dòng)力因數(shù)如前所述，汽車以頭檔速度行駛時(shí)的最大動(dòng)力因數(shù)，是汽車最大爬坡能力和克服道路阻力能力的標(biāo)志。當(dāng)汽車在壞路或無(wú)路地帶行駛時(shí)，行駛阻力很大，為了保證汽車具有較好的通過(guò)性，除了采取減小行駛阻力(主要是土壤阻力，因?yàn)榇藭r(shí)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)的措施外，還必須提高汽車的動(dòng)力因數(shù)。在越野汽車的傳動(dòng)系中，通常通過(guò)增設(shè)副變速器或具有低檔的分動(dòng)器，來(lái)增大傳動(dòng)系的總傳動(dòng)比，從而使驅(qū)動(dòng)輪獲得足夠大的驅(qū)動(dòng)力。適當(dāng)?shù)販p少汽車的載荷，既能降低車輪對(duì)地面的單位壓力，又可提高汽車的動(dòng)力因數(shù)，從而提高汽車通過(guò)松軟地面的能力。3.相對(duì)附著重力汽車的最大驅(qū)動(dòng)力不僅取決于發(fā)動(dòng)機(jī)和