汽车操纵稳定性能与检测(2)

1、某客户驾驶汽车在市区行驶，因在行车过程中出现紧急状况，该车主紧急制动，汽车出现较严重的“点头”现象，并且还感觉到汽车在转弯时倾斜严重，于是该客户将汽车送至4S 点进行检测。出现上述现象主要是汽车的悬架系统存在问题，对悬架系统进行检测，我们需要掌握相关检测设备的使用方法及检测技术。知识链接一、汽车舒适性能的含义汽车舒适性能是在保证汽车安全、快速、节能、环保的同时更高层次的需求，是现代汽车的重要性能之一。汽车舒适性能主要通过汽车行驶平顺性、车内装置的操纵性（图 6-1-1 为人性化设计的奔驰汽车方向盘，驾驶者操纵更为方便）、车内空气调节、车内空间及座椅布置、车身的隔音与密封、上下车的方便性（图 6

2、-1-2 为部分汽车设计和安装的上下车踏板）等方面进行综合评价。其中汽车行驶平顺性尤为重要。图6-1-2汽车的上下车踏板图6-1-1奔驰汽车方向盘二、汽车行驶平顺性汽车行驶平顺性是指汽车在一定行驶速度范围内行驶时，避免因在行驶过程中产生的振动和冲击，使人感到不适或使货物损坏的性能。由于行驶平顺性主要是根据乘员舒适程度进行评价的，所以又称为乘坐舒适性。悬架系统是影响汽车行驶平顺性的主要因素之一，如图 6-1-3 所示的空气悬架系统比传统的液压减振器配螺旋弹簧的悬架系统对汽车行驶平顺性的调节能力更强，舒适度更高。图 6-1-3空气悬架系统三、汽车行驶平顺性评价指标汽车行驶平顺性评价指标可分为客观物

3、理量评价指标和主观感觉评价指标。1客观物理量评价指标(1)车速特性评价指标车速特性评价指标反应了汽车的平顺性指标随车速变化的关系。用车速特性评价汽车的平顺性要比在某一车速评价汽车的平顺性更符合实际。轿车、客车上用“舒适降低界限”车速特性。在这个界限内，人体对振动环境主观感觉良好，能顺利完成读、写等行为。货车上用“疲劳降低工作效率界限”车速特性。在这个界限内，驾驶员能保持正常的驾驶操作，若超过这个界限，人体会感觉疲劳，工作效率降低。(2) 车身固有频率评价人体器官习惯所承受的垂直振动频率范围一般在 1.1 1.5 Hz 之间。当车身振动频率在此范围内，则人体不会感觉不适。当车身振动频率低于1.1

4、 Hz 时，会引起乘员晕车、恶心；当车身振动频率高于 1.5 Hz 时，人体会感受到冲击，会使乘员感到疲劳、不适等。2主观感觉评价车辆行驶平顺性可根据乘员主观感觉的舒适程度进行评价。一般划分为四种感觉，具体见表6-1-1。表6-1-1乘员主观感觉的舒适程度四、汽车舒适性能检测对象影响汽车舒适性能的因素有很多，最主要的因素就是汽车车身的固有频率，而车身固有频率的大小主要跟汽车的悬架系统及其关键元件减振器有关。所以汽车舒适性能检测主要是对汽车悬架性能和减振器性能进行检测。五、汽车悬架检测方法与设备1汽车悬架检测方法汽车悬架检测的方法有外观检查法、按压车体法和试验台检测法三种类型。(1) 外观检查法

5、通过人工从外部检查悬架装置的弹簧是否有裂纹，弹簧和导向装置的连接螺栓是否松动，汽车行驶过程中悬架部分是否有异响等。液压减振器配螺旋弹簧的悬架系统如图6-1-4 所示。图 6-1-4液压减振器配螺旋弹簧的悬架系统(2) 按压车体法按压车体通常采用人工方法，用力按压车体后，迅速松开，若车体能来回振动2 3次表明悬架装置良好，反之则表明悬架装置弹性不足。(3) 试验台检测法试验台检测法是利用试验台对汽车悬架进行振动，进而快速、准确地检测悬架，并能对悬架进行定量分析的检测方法。2悬架装置检测设备在 20 世纪 80 年代，国际上出现了能快速检测、诊断悬架装置工作性能的悬架装置检测台。根据激振方式的不同

6、，悬架装置检测台可分为跌落式和共振式两种类型。(1) 跌落式悬架装置检测台跌落式悬架装置检测台如图 6-1-5 所示。用跌落式悬架装置检测台进行测试前，先通过举升装置将汽车升到一定高度，然后突然松开支承机构，车辆落下产生自由振动。用测量装置测量车体振幅或者用压力传感器测量车轮对台面的冲击压力，对振幅或压力波形分析处理后，评价汽车悬挂装置的工作性能。图 6-1-5跌落式悬架装置检测台(2) 共振式悬架装置检测台如图 6-1-6 所示，共振式悬架装置检测台通过电动机、偏心轮、蓄能飞轮和弹簧成的激振器，迫使检测台台面与被检汽车悬架装置产生振动。在开机数秒后断开电动电源，由蓄能飞轮产生扫频激振，由于电

7、动机的频率比车轮固有频率高，因此蓄能飞在逐渐降速的扫频激振过程中总会有与车轮固有振动频率相同的时候，从而使台面车系统产生共振。通过检测激振后振动衰减过程中力或位移的振动波形曲线，得到频和衰减特性，便可判断悬架装置减振器的工作性能。由于共振式悬架装置检测台性能定、数据可靠，因此得到广泛应用。图 6-1-6共振式悬架装置检测台共振式悬架装置检测台一般由机械部分和控制部分组成。机械部分共振式悬架装置检测台的机械部分主要由箱体和左右两套相同的振动系统构成，结构如图 6-1-7 所示。图 6-1-7共振式悬架检测台控制部分共振式悬架装置检测台控制部分主要由微机、传感器、A/D 转换器、电磁继电器及控制软

8、件等组成。通过传感器，将汽车的振动参数（振幅值、振动频率、相位差）等采集的数据信号进行放大、低通滤波等前期处理后，将采集信号输入计算机，进行信号处理和分析。控制软件是悬架装置检测台电子电器控制部分与机械部分联系的桥梁。软件不仅实现对悬架装置检测台测试过程的控制，同时也对悬架装置检测台所采集的数据进行分析和处理。分析系统在接到采样信号后，对采样信号进行快速分析，获得汽车在衰减振动过程中不同频率时的振幅等参数，最终将检测结果显示并打印出来。六、悬架装置工作性能诊断标准车轮接地性指数可以表征悬架装置的工作性能，因而可以作为诊断参数。车轮接地性指数是被测汽车共振时的最小动态车轮垂直载荷与静态车轮垂直载

9、荷的百分比值。即代表了车轮与路面间的最小相对动载（用 A表示，在 0 100范围内变化）。车轮接地性指数表明了悬架装置在汽车行驶中确保车轮与路面相接触的最小能力。GB 185652001营运车辆综合性能要求和检验方法中规定：对于最大设计车速大于等于 100 km/h、轴载质量小于等于 1 500 kg 的载客汽车，应用悬架装置检测台按规定的方法检测悬架特性测得的车轮接地性指数应不小于 40，同轴左右车轮吸收率之差不得大于 15。悬架装置检测台测得的车轮接地性指数，与刚性台面（相对轮胎）的振幅有关。因此，为获得良好的测量结果可比性，检测台台面的振幅应尽量保持不变。表 6-1-2 为车轮接地性指数

10、参考标准。表6-1-2车轮接地性指数参考标准七、利用共振式悬架装置检测台进行检测1前期准备(1) 车辆准备。车辆清洁；汽车轮胎规格、气压应符合规定值；车辆载荷在试验台允许范围内，车辆空载。(2) 设备准备。保持检测设备台面清洁，无杂物；传感器预热30 min。2检测步骤(1) 将车辆前轴车轮驶入检测台，使轮胎位于台面中央位置，驾驶员离车。(2) 起动检测台，使电动机带动偏心机构使整个台面汽车系统振动，并使振动频增加至振荡的共振频率。(3) 在共振点过后，断开电动机电源，由蓄能飞轮以共振频率扫描汽车目前的振动率。(4) 断开电动机电源的同时，起动采样测试装置，记录衰减振动曲线，纵坐标为动轮荷，横

11、坐标为时间，根据坐标显示，计算动态轮荷与静态轮荷的百分比及同轴左右百分比的差值。(5) 将车辆后轴车轮驶入检测台，重复上述步骤并记录数据。某客户驾驶汽车在比较崎岖的道路上行驶的过程中减振器发出的响声较大，车辆还伴随着较大振动，根据车辆状况初步判断是减振器存在故障，于是该客户将车辆送至 4S店进行检测。对减振器进行检测，需要了解减振器的检测方法及检测仪器的使用方法，掌握减振器的检测技术。知识链接减振器是汽车使用过程中的易损配件，减振器性能的好坏，将直接影响汽车行驶的平稳性、乘员的舒适感和其他零配件的使用寿命，因此，需要经常对减振器进行检测，使减振器处于良好的工作状态。一、减振器的检测方法减振器的

12、检测方法有经验检测法和试验台检测法。减振器的外观及减振器的内部结构如图6-2-1所示。1经验检测法经验检测法是指利用经验通过一系列手段对减振器进行就车检查，无需对减振器进行拆卸，此种方法简单易行。图6-2-1减振器的外观图图6-2-1减振器的内部结构经验检验法检验措施如下：(1) 外观检查在车下查看减振器的外观是否存在弯曲、漏油等现象。 (2) 按压检查用力按下车体，后松开，如汽车有2 3次跳跃，说明减振器工作良好。(3)温度检查使汽车在道路条件较差的路面上行驶 10 km 以上停车，用手摸减振器的外壳，如果不够热，说明减振器内部无阻力，减振器不工作。(4) 制动检查汽车缓慢行驶而紧急制动时，汽车振动比较剧烈，说明减振器存在问题 将减振器拆卸后也可用经验法对减振器进行检查。方法为用一铁棒插入减振器下端吊环内，双脚踩住铁棒的两端，双手握住上吊环往复拉 2 4 次，此时应有稳定的阻力，往上拉（复原）的阻力应大于向下压时的阻力，如阻力不稳定或无阻力，可能是减振器内部缺油或阀门零件损坏，应进行修复或更换零件。 2试验台检测法减振器检测台架如图 6-2-2 所示，此台架主要是对新的或者是经过检查修复的减振器进行检测，判断其是否符合技术标准