汽车运用基础课件（单元一模块6）

2024/4/22汽车运用基础冯宝山申琳池现荣全国中等职业技术学校汽车类专业通用教材主

编参编2024/4/22汽车的使用性能车辆管理汽车营运知识单元一单元二单元三2024/4/22模块6汽车的舒适性能模块描述模块要求模块实施项目拓展12342024/4/22模块描述

我们乘车的过程中，会感觉乘坐舒适，或疲劳、难受、头晕等主观感觉，这种车辆对人体感觉系统产生影响的能力，被称为汽车的舒适性能。汽车的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，是现代汽车的重要使用性能之一。汽车的舒适性能主要通过汽车行驶平顺性、车内装置的操纵性、车内空气调节、车内空间及座椅布置、车身的隔音与密封、上下车的方便性等方面进行综合评价。其中汽车的行驶平顺性尤为重要。2024/4/22１.时间要求:建议2学时２.目标要求:掌握汽车舒适性的内涵，了解汽车平顺性的评价

方法，熟知影响汽车舒适性的主要因素。模块要求2024/4/22模块实施

一、汽车行驶的平顺性汽车行驶的平顺性是指汽车在一般行驶速度范围内行驶时，能保证乘员不会因车身振动而引起不舒服和疲劳的感觉，以及保持所运货物完整无损的性能。由于行驶平顺性主要根据乘员的舒适程度来评价，所以又称为乘坐舒适性。行驶的汽车是一个复杂的多质量振动系统,如下所示。输入：路面不平；发动机；传动系；车速等。振动系统：轮胎、悬架座垫等弹性、阻尼元件与质量构成。输出：悬架系统质量的加速度或传至人体的加速度；车轮与路面间的动载。评价指标：人体对振动的反应—舒适程度；轮胎的接地性。2024/4/22模块实施

车身的振动频率较低，共振区通常在低频范围内。为了保证汽车具有良好的平顺性，应使车身共振的行驶速度尽可能远离汽车常用的行驶速度。其次，振动产生的动载荷，加速了零件的磨损乃至引起损坏，降低了汽车的使用寿命。此外振动还能引起能量的消耗，使燃料经济性变坏。因此，减少汽车本身的振动，不仅关系到乘坐的舒适和所运货物的完整，而且关系到车的运输生产率、燃油经济性、使用寿命和工作可靠性等。

汽车行驶平顺性的评价方法，通常是根据人体对振动的生理反应及对保持货物完整性的影响制订的，并用振动的物理量，如频率、振幅、加速度、加速度变化率等作为行驶平顺性的评价指标。汽车行驶平顺性的评价指标可分为客观物理量评价指标和主观感觉评价指标。2024/4/22模块实施

1.客观物理量评价指标客观物理量评价指标常用汽车车身振动的固有频率和振动加速度评价汽车的行驶平顺性。试验表明，为了保持汽车具有良好的行驶平顺性，车身振动的固有频率应为人体所习惯的步行时身体上、下运动的频率，它约为60～85次/min(1～1.6Hz)，振动加速度的极限值为0.2g～0.3g。为了保证运输货物的完整性，车身振动加速度也不宜过大；如果车身加速度达到1g，未经固定的货物就有可能离开车厢底板，所以，车身振动加速度的极限值应低于0.6g～0.7g。国际标准化组织ISO在综合大量资料基础上，提出了ISO2631—1978E《人体承受全身振动的评价指南》，它已被许多国家所采用。该标准用加速度的均方根值(rms)给出了在中心频率1～80Hz振动频率范围内人体对振动反应的三种不同的感觉界限。我国参照ISO2631—1978E制定了GB4970—85《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》GB5902—86《汽车平顺性单脉冲输入行驶实验方法》和GB/T12477—90《客车平顺性评价指标及极限》，以此来评价汽车的平顺性。2024/4/22模块实施ISO2631的核心内容是用加速度的均方根值给出了在1～80Hz振动频率范围内人体对振动反应的三个不同的感觉界限。它们分别是舒适—降低界限、疲劳—工效降低界限和暴露极限。车速特性评价指标反映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。舒适—降低界限与保持舒适有关。轿车、客车用舒适—降低界限车速特性评价。在此界限内，人体对所暴露的振动环境主观感觉良好，并能顺利完成吃、读、写各种动作。疲劳—工效降低界限与保持工作效率有关。货车用疲劳—工效降低界限车速特性评价。当驾驶员承受振动在此极限内时，能准确灵活地反应，保持正常地进行驾驶。如超过这一界限，就意味着容易疲劳和工作效率的降低。暴露极限通常作为人体可以承受振动量的上限。当人体承受的振动强度在这个极限之内，人体不会感觉不适，将保持健康或安全。当车身振动频率低于1.1Hz时，会引起乘员晕车、恶心；当车身振动频率高于1.5Hz时，人体会感受到冲击，会使乘员感到疲劳、不适等。2024/4/22模块实施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，一般分四种感觉。舒适程度主观感觉正常振动很小，乘员感到比较舒适，感觉正常可接受振动加大，乘员感到不太舒服，但能保证正常驾驶，不致感到疲劳可忍受振动更大，乘员感到疲劳，影响正常驾驶，效率降低，但尚可忍受，不致影响健康和安全无法忍受振动再加大，乘员无法忍受，以致影响健康和安全2024/4/22模块实施

二、影响汽车舒适性的主要因素

1.行驶平顺性的影响（1）悬架结构减少悬架刚度，降低固有频率，可以减少不平路面而引起乘员承受的加速度值，这是改善平顺性的基本措施。为此需要采用软弹簧及低的轮胎气压。但悬架刚度也不宜过小，否则会引起悬架下质量高频振动幅值加大，影响操纵稳定性；还会引起紧急制动时汽车“点头”现象严重，转弯时产生较大的侧倾角等不良现象。对于载荷变化较大的公共汽车和载货汽车，为满足不同载荷对悬架刚度的不同需要，常采用非线性悬架，即变刚度悬架。为避免出现“共振”，前、后悬架的固有频率应避开激振频率，前轮悬架刚度略低于后悬架。现代汽车配置了电子控制悬架系统，能使悬架随着不同的路况和行驶状态作出相应的调整，通过调节悬架系统的阻尼力，使悬架的特性与道路状况和行驶状态相适应，保证汽车在行驶过程中获得良好的行驶平顺性和操纵稳定性，使汽车的乘坐舒适性达到令人满意的状态。2024/4/22模块实施

（2）悬架阻尼悬架系统的阻尼主要来自减振器、钢板弹簧叶片之间的摩擦以及轮胎变形时橡胶分子间的摩擦。其作用是使车身的振动迅速衰减，减少传递给乘员和货物的振动加速度，缩短振动时间，改善行驶平顺性，还能改善车轮与道路的接触状况，防止车轮跳离地面，提高操纵稳定性。2024/4/22模块实施

（3）轮胎轮胎对行驶平顺性的影响主要取决于轮胎的径向刚度，适当减小轮胎径向刚度，可以改善行驶平顺性。比如采用子午线轮胎径向刚度减小，轮胎的静绕度增加40%以上，行驶平顺性得到改善。但轮胎刚度过低，会引起侧向偏离加大，影响汽车的操纵稳定性。在使用中，通过动平衡试验消除轮胎的动不平衡现象，也是保证行驶平顺性的必要措施。（4）座椅接近车身中部的座位振幅较小，前、后两端的座位振幅较大，在相同频率下乘员感受到的振动加速度就不一致，所以轿车的座位均布置在前后轴轴距之内。载货汽车和公共汽车，为减小水平前后方向的振幅，座位在高度方向上应尽量缩小与重心间的距离。现代汽车配置的电动座椅，具有前后移动、前端升降、后端升降及前后端同时升降等功能，能满足不同身高和习惯的人乘坐，提高了乘员的舒适性和方便性。2024/4/22模块实施

（5）非悬架质量非悬架质量对汽车的平顺性有较大的影响，其质量的大小直接影响到传递到车身上的冲击力。质量越小，冲击力越小，反之将加大。非悬架质量对行驶平顺性的影响，常用非悬架质量与悬架质量之比m/M来评价，此比值轿车一般在10.5%～14.5%之间，以小些为好。（6）路面质量路面质量是引起汽车振动的主要原因。因路面不平引起的振动性质既因车辆系统的不同而不同，又因路面不平的差异而显示出不同的特点，因此改善路面质量，减少路面的不平度，将会降低车辆的振动，改善乘坐舒适性，为汽车的高速行驶创造条件。2024/4/22模块实施

（7）使用方面的措施汽车的行驶速度对其平顺性也有很大影响。尤其需要注意的是，具有一定不平度的路面，必然有一个共振车速，因此驾驶时必须使常用车速远离共振车速。汽车的技术保养程度也会影响平顺性。如板簧之间润滑不好会降低弹性原件的作用，减振器中油液粘度过大或冻结会使减振阻力增大，这些因素都会使汽车在不平路面上行驶时受到冲击。2024/4/22模块实施

2.空调系统的影响汽车空调系统的使用性能是汽车舒适性能的重要指标。制冷系统出现不能制冷或工作不良故障，夏天行驶将会造成车内温度较高，乘员出现头晕、出汗等不适现象；采暖系统出现故障，冬天行车，车内温度较低，也会造成乘员不舒服现象；通风装置出现故障，会使新鲜空气不能按要求及时送入车内，车内呼吸排出的二氧化碳、蒸发的汗液以及从车外进入的灰尘、花粉等污染物不能顺利排出车外，不利于乘员的健康和舒适；空气净化装置工作不良，不能清除车内的异味、微粒及车外吸入空气中的花粉和灰尘等，车内空气得不到净化，影响乘员的乘坐舒适性。2024/4/22模块实施2024/4/22模块拓展汽车舒适性能的检测

汽车舒适性能的检测主要是对汽车悬架性能、减振器性能和空调性能进行检测。

1.汽车悬架的检测汽车悬架的检测方法有外观检查法、按压车体法和试验台检测法三种。（1）外观检查法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。（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，表明悬架装置性能良好，反之则表明悬架装置弹性不足。2024/4/22模块拓展

（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。悬架装置检测台可分为跌落式和共振式两种类型。用跌落式悬架装置检测台进行测试前，先通过举升机装置将汽车升到一定高度，然后突然松开支承机构，使车辆落下产生自由振动。用测量装置测量车体振幅或用压力传感器测量车轮对台面的冲击力，对振幅或压力波形分析处理后，评价汽车悬架装置的工作性能。共振式悬架装置检测台一般由机械部分和控制部分组成。机械部分由箱体和左右两套相同的振动系统构成，控制部分由微机、传感器、A/D转换器、电磁继电器及控制软件等组成。2024/4/22模块拓展

通过传感器，将汽车的振动参数（振幅值、振动频率、相位差等）采集的信号进行放大、滤波等前期处理后，将采集处理的信号输入计算机，进行信号处理和分析。控制软件对悬架装置检测台测试过程进行控制，同时对悬架装置检测台所采集的数据进行快速处理和分析，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。

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。车轮接地性指数是指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荷的百分比值，它表明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。GB18565-2001《营运车辆综合性能要求和检测方法》中规定，对于最大设计车速大于等于100km/h、轴载质量小于等于1500kg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%。2024/4/22模块拓展2.汽车减振器检测减振器的检测方法有经验法和试验台检测法。经验检测法是利用经验就车检查，无需对减振器进行拆卸，在车下查看减振器的外观是否存在弯曲、漏油等现象。用力按下车体，然后松开，若汽车有2～3次跳跃，说明减振器工作良好。使汽车在道路条件较差路面上行驶10km以上停车，用手摸减振器外壳，若不够热，说明减振器不工作。当汽车缓慢行驶而紧急制动时，若汽车振动比较剧烈，说明减振器存在问题。减振器台架检测主要是对新的或经过