汽车试验学课件 第6章 汽车整车性能试验6-77

6.5.1汽车平顺性试验概述6.5.2随机输入行驶条件下汽车平顺性的试验6.5.3脉冲输入行驶条件下汽车平顺性的试验6.5汽车的平顺性试验6.5.1汽车平顺性试验概述汽车平顺性试验的目的是获得汽车垂直、纵向和横向振动的加速度时间历程的数据，用于评价汽车的平顺性。汽车平顺性试验的标准是国家标准GB/T4970-2009《汽车平顺性试验方法》。

汽车的平顺性试验在道路上进行，试验的项目包括随机输入行驶条件下和脉冲输入行驶条件下汽车的平顺性试验。6.5.2随机输入行驶条件下汽车平顺性的试验

随机输入行驶条件下汽车平顺性试验目的是获得脉冲输入行驶条件下汽车振动的加速度时间历程。随机输入行驶条件下汽车平顺性试验道路及车速的选择：试验前，选定试验路段和试验车速。试验路段可选择良好路面和一般路面的路段。良好路面的试验车速由40km/h至最高车速，每隔10km/h或20km/h选取一种试验车速。对于M类车辆，一般路面的试验车速由40km/h至70km/h，每隔10km/h选取一种试验车速。对于N类车辆，一般路面的试验车速由30km/h至60km/h，每隔10km/h选取一种试验车速。6.5.1随机输入行驶条件下汽车平顺性的试验随机输入行驶条件下汽车平顺性试验的加速度传感器位置：试验时，加速度传感器的安装位置如下：轿车安装在左侧前排和后排座椅上；客车安装在驾驶人座椅上、左侧后轴正上方座椅上和左侧最后排座椅上；其他类型汽车安装在驾驶人座椅上、车厢地板中心以及距车厢边板、车厢后板各300mm处的车厢地板上，加速度传感器应与人体紧密接触。6.5.1随机输入行驶条件下汽车平顺性的试验

随机输入行驶条件下汽车平顺性测试仪测量驾驶员处的平顺性如图6-32所示，汽车平顺性测试仪由笔记本电脑、数据采集器、座椅垫盘和后背垫盘组成，数据采集器将座椅垫盘和后背垫盘中的加速度传感器的信息送至笔记本电脑，分析汽车的平顺性。座椅垫盘和后背垫盘在人体和座椅之间，座椅垫盘和后背垫盘分别用于测量座椅上和人的后背处的加速度。安装传感器的垫盘结构如图6-33所示，加速度传感器安装在垫盘中间，加速度传感器为三向加速度传感器，其轴线分别与汽车的垂直、横向和纵向轴线平行，能测量垂直、侧向（左右）和纵向（前后）三个方向的加速度。由于座椅在弹性，测量误差较大。6.5.1随机输入行驶条件下汽车平顺性的试验图6-33安装传感器的垫盘结构图6-32汽车平顺性测试仪测量驾驶员处的平顺性6.5.2随机输入行驶条件下汽车平顺性的试验随机输入行驶条件下汽车平顺性试验的方法：试验时，汽车在稳速路段以规定的车速稳定行驶，然后以该稳定车速通过试验路段。在进入试验路段时，启动测试仪器开始测量并记录各测试部位的加速度时间历程，同时测量通过试验路段的时间以计算平均车速。驶出试验路段后关闭仪器。记录样本的时长不短于3min。6.5.2脉冲输入行驶条件下汽车平顺性的试验

脉冲输入行驶条件下汽车平顺性试验的目的是获得脉冲输入行驶条件下汽车振动的加速度时间历程。脉冲输入行驶条件下汽车平顺性试验的凸块及放置:为了获得较典型的脉冲输入，需在试验路面上放置三角形凸块，如图6-34所示，凸块采用木质，外包铁皮，凸块的高度h分别为60mm、90mm和120mm，试验中，根据车型选取，凸块的宽度B大于车轮宽度。试验前，将两个凸块放置在试验道路中间，并按汽车的轮距调整好两个凸块之间的距离。为保证同一车轴的左、右侧车轮同时驶上凸块，应将两个凸块放在与汽车行驶方向垂直的一条线上。图6-34三角形凸块6.5.2脉冲输入行驶条件下汽车平顺性的试验

脉冲输入行驶条件下汽车平顺性试验的方法：试验时，试验车分别以10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h和60km/h的车速驶向凸块，在距凸块50m时稳定试验车速，并正对凸块行驶，开始记录汽车振动的加速度时间历程；然后以该稳定车速、左右车轮同时驶过凸块，待汽车驶过凸块且冲击响应消失后，停止记录汽车振动的加速度时间历程。每种车速的试验次数不得少于5次。6.6.1汽车通过性试验概述6.6.2汽车通过性的几何参数测量6.6.3特殊路面汽车通过性的试验6.6.4特殊地形汽车通过性的试验6.6汽车通过性的试验6.6.1汽车通过性试验概述汽车的通过性试验的目的是获得汽车的通过能力数据，用于评价汽车的通过性。汽车的通过性是指汽车能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带以及各种障碍的能力。

汽车通过性试验的分类：根据汽车的几何参数，汽车通过性分为几何参数和非几何参数的通过性试验。汽车几何参数通过性主要与汽车的最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角等相关。汽车非几何参数通过性主要与汽车的动力性、稳定性等相关。根据地面影响对汽车通过性的影响，汽车通过性分为特殊路面和地形通过性试验。特殊路面包括沙地、泥泞地和冰雪路等。特殊地形包括水平壕沟、凸岭和弹坑等。

在汽车的通过试验中，可用汽车速度测量仪和加速度传感器等采集数据。

6.6.2汽车通过性几何参数的测量汽车通过性几何参数测量的标准是国家标准GB/T12540-2009《汽车最小转弯直径、最小转弯通道圆直径和外摆值测量方法》。汽车通过性几何参数包括最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角、最小转弯直径、外摆值等。最小离地间隙可通过高度尺测量。纵向通过角、接近角、离去角可通过量角器测量。下面介绍最小转弯直径和外摆值的测量。6.6.2汽车通过性几何参数的测量

1.最小转弯直径的测量测试时，汽车以低的车速行驶，转向盘转到极限位置并保持不变，车速稳定后，起动容液滴灌器，车辆行驶一周，在地面上产生车轮胎面中心印迹，关闭容液滴灌器，然后将汽车开出测量区域。用钢卷尺测量车轮胎面中心印迹圆直径。测量时应在相互垂直的两个方向测量，并向左向右移动，读取最大值；取两个方向的测量值的算术平均值作为试验结果。汽车向左转和向右转各测量一次，记录试验结果。如果左、右转方向测得的试验结果之差在0.1m以内，则取左、右转试验结果的平均值作为该车的最终结果，否则以左、右转方向测得的试验结果的较大值作为最终结果。图6-35汽车最小转弯直径6.6.2汽车通过性几何参数的测量

1.最小转弯直径的测量测试时，汽车以低的车速行驶，转向盘转到极限位置并保持不变，车速稳定后，起动容液滴灌器，车辆行驶一周，在地面上产生车轮胎面中心印迹，关闭容液滴灌器，然后将汽车开出测量区域。用钢卷尺测量车轮胎面中心印迹圆直径。测量时应在相互垂直的两个方向测量，并向左向右移动，读取最大值；取两个方向的测量值的算术平均值作为试验结果。汽车向左转和向右转各测量一次，记录试验结果。如果左、右转方向测得的试验结果之差在0.1m以内，则取左、右转试验结果的平均值作为该车的最终结果，否则以左、右转方向测得的试验结果的较大值作为最终结果。图6-35汽车最小转弯直径6.6.2汽车通过性几何参数的测量

2.外摆值的测量测试时，汽车或汽车列车以低的车速进入该圆周内行驶，调整转向盘转角，起动车辆头部最外点的容液滴灌器，使车辆头部最外点的轨迹落在该圆周上，记下这时的转向盘转角位置。起动车辆尾部最外点容液滴灌器，汽车或汽车列车起步前行，直至车辆尾部最外点轨迹与已作好的车辆最外侧投影线相交为止。用钢卷尺测量车辆尾部最外点在地面上形成的轨迹与车辆静止时车辆外侧部位在地面形成的投影线的最大距离，即为汽车或汽车列车的外摆值。汽车左、右转向各进行一次试验，记录外摆值，其中较大者为该车的外摆值。图6-36汽车的外摆值6.6.3特殊路面汽车通过性的试验

1.沙地通过性试验

沙地通过性试验的目的是获得汽车通过沙地的平均行驶速度和车轮滑转率，用于评价汽车的沙地通过性。试验前，选择沙地；如果有专门的沙地试验场，可根据预估的汽车通过能力，将底层压实，上面铺100~300mm的软沙，表面平坦，长度不小于50m，宽度不小于10m。沙地通过性试验的方法：试验时，试验车辆以直线前进方向停放在试验路段的起点，然后起步行驶，并以最大能力行驶，直至动力装置停止转动或驱动轮严重滑转车轮不能前进为止。测定从汽车起步到停车为止的行驶时间t、行驶距离s、车轮转数n及车辆上下振动加速度随时间变化的曲线。根据测得的试验数据，计算试验车辆的平均行驶速度：(6-38)试验车辆的车轮滑转率为：(6-39)6.6.3特殊路面汽车通过性的试验

2.泥泞地通过性试验

泥泞地通过性试验的目的是获得汽车通过泥泞地的平均行驶速度和车轮滑转率，用于评价汽车的泥泞地通过性。试验前，选择泥泞地；泥泞地通过性试验一般要求试验场地表面有100mm厚的泥泞层，长度不小于100m，宽度不小于7m。试验场地选择好后，要抓紧时间连续进行试验，避免场地因长时间受日光暴晒，使水分蒸发，表面状况改变，从而影响试验结果的准确性。泥泞地通过性试验的方法：试验时，在试验路段的两端做好标记，试验车辆以最大能力驶过试验路段，从进入试验路段起点开始，驾驶人可根据经验以最理想的驾驶操作进行驾驶，直至驶出测量路段。用秒表记录从测量路段始点至终点（或中间因车辆无法行驶而停车时）的行驶时间t、行驶距离s、车轮转速n，根据式(6-38)和式(6-39)，分别计算出试验车辆的平均车速和车轮滑转率。进行该项试验时，可同时测定最大拖钩牵引力和行驶阻力。6.6.2特殊路面的汽车通过性试验

3.冰雪路通过性试验

冰雪路通过性试验的目的是考核汽车在冰雪路面上的行驶能力，为综合性试验，主要考核起步加速稳定性、减速稳定性、转向操纵性、直线行驶稳定性、制动效能及制动方向稳定性等性能。试验前，试验所选雪地应宽阔，长度不小于200m，宽度不小于20m；其中至少要有长30m，宽度不少于30m的一段平场地。试验前应根据试验目的和要求，对雪地进行压实、冻结和融化处理。冰雪路通过性试验的方法：试验时，试验车辆停放在试验场地一端，起步后，加速（加速度为2m/s2左右）行驶至车速为30~50km/h，并根据场地情况在30~50km/h的范围内确定其速度，再在路面较宽处转向行驶，最后减速行驶（不踩下制动踏板）至车速为10km/h左右时停车。试验反复进行数次，评价起步及加速稳定性、直线行驶稳定性、减速行驶稳定性及转向盘操纵性（是否按转向盘转角转向行驶或甩尾）。

另测量初速度为20km/h时的制动效能，记录制动距离、制动减速度以及甩尾、跑偏情况。对装配防滑装置的试验车辆，应在使用防滑装置和不使用防滑装置两种状态下分别进行试验。6.6.3特殊路面汽车通过性的试验

4.凸凹不平路通过性试验

凸凹不平路通过性试验的目的主要是检验汽车的操纵稳定性、平顺性、噪声、可靠性等。凹凸不平路通过性试验应在汽车试验场的强化坏路上进行，当条件不具备时，也可选择公路或自然道路，但路面必须包括鱼鳞坑路、搓板路及扭转路等。凸凹不平路通过性试验的方法：试验时以驾驶人能忍受的程度和保证安全的条件下，尽量以高速行驶，测定一定行驶距离内与车辆的操纵稳定性、平顺性、噪声、可靠性等有关的参数，如行驶时间，平均车速、加速度时间历程、俯仰和侧倾角速度等。6.6.4特殊地形汽通过性的试验地形通过性试验的目的是考核汽车通过特殊地形的能力。地形通过性是指汽车对某些特殊地形（如垂直障碍物、凸岭、水平壕沟、路沟等）的通过性能。一般情况下，只有越野车做该项试验。试验时，用录像机摄下试验全过程，观察并记录在该过程中车辆运动状况，部件和地面有无碰撞、接触等干涉情况，同时记录通过和不能通过的原因。

试验后，检查地面破坏情况，检查汽车各部件和连接件有无损坏或松动，判断各总成有无工作异常，并作相关的记录，通过图像记录损坏的地面、汽车的零部件，保留损坏汽车的零部件。

汽特殊地形通过性试验的标准是国家标准GB/T12541-2023《汽车通过性试验方法》。6.6.4特殊地形汽车通过性的试验

1.通过垂直障碍物试验

试验前，选择3种不同高度的垂直障碍物，垂直障碍物的高度h=(1/3~4/3)rk（rk为车轮滚动半径），垂直障碍物的宽度不小于车宽，长度L不小于被试车辆的轴距。试验也可按各试验场的固定设施进行。试验时，试验车辆全轮驱动，将挡位置于低速或前进挡D，当前轮靠近障碍物时，将加速踏板踩到底，爬越障碍物时不得猛冲，以免损坏传动系部件。试验要从最低障碍物开始爬越，然后根据通过情况，改变障碍物高度，直至试验车辆不能爬越为止，并将不能爬越的前一次所测值定为爬越的最大高度。图6-37垂直障碍物示意图6.6.4特殊地形汽车通过性试验

2.通过水平壕沟试验

试验前，选取3个不同宽度的水平壕沟，水平壕沟的宽度B=(1~4/3)rk，长度不小于3m，长度不小于车宽，水平壕沟的深度h比rk稍大，水平壕沟的前、后均为平整地面。该试验也可按各试验场的固定设施进行。试验时，试验车辆全轮驱动，将挡位置于低速或前进挡D，先选择最窄的壕沟，低速通过壕沟，然后根据通过情况，逐次加宽壕沟，直至车辆不能通过为止，并将车辆不能通过的前一次所测值定为能通过的壕沟的最大宽度。图6-38水平壕沟示意图6.6.4特殊地形汽车通过性的试验

3.通过凸岭能力试验

试验前，选取3个不同高度的凸岭，凸岭的高度h分别为0.6m、1.3m、2.0m，凸岭的宽度L均为6m。试验时，试验车辆全轮驱动，将挡位置于低速或前进挡D，从坡度小的凸岭开始，低速驶过凸岭，然后根据通过情况，改变凸岭坡度，直至试验车辆不能通过为止（产生触头或触尾或中间托起），将试验车辆不能通过的前一次所测值定为能通过的凸岭的最大高度。图6-39通过凸岭能力试验及凸岭示意图6.6.4特殊地形汽车通过性的试验

4.通过路沟试验

试验前，选取3个不同深度尺寸组的路沟，路沟的深度尺寸组分别为：H1=0.30m和H2=1.0m、H1=0.50m和H2=1.5m、H1=0.75m和H2=2.0m。

试验时，试验车辆全轮驱动，将挡位置于低速或前进挡D，低速通过路沟，由浅至深直至不能通过为止（产生触头或触尾），通过时从与路沟呈45º和90º角的两个方向进行，测定通过路沟的最大深度。图6-40路沟示意图及通过路沟试验6.6.4特殊地形汽车通过性试验

5.通过弹坑试验

试验前，选取3个不同尺寸组的弹坑，弹坑的深度尺寸组分别为：L=4.0m和h=1.75m、L=10.0m和h=2.0m、L=14.0m和h=3.0m。

试验时，试验车辆全轮驱动，将挡位置于低速或前进挡D，低速通过弹坑，由浅至深直至不能通过为止（产生触头或触尾），测定通过弹坑的最大深度。图6-41弹坑示意图6.6.5特殊地形汽车通过性的试验

6.涉水性能试验涉水性能试验的目的主要是考核汽车的涉水能力。涉水池示意图如图6-41所示，涉水池长L不小于50m，深h不小于1.5m，宽不小于5m，出、入池坡度为小于15%，水深大于100mm。涉水性能试验如图5-82，试验时，将手动挡变速器置于最低挡，自动挡变速器置于前进挡D，以不大于10km/h的初始车速稳定驶入水中，行驶至少500m。如果水池距离小于500m，应重复试验，使涉水累计不小于500m，包括在池外总试验时间不少于20min。图5-82涉水池图6-42涉水池意图6.6.5特殊地形汽车通过性的试验行驶中应注意观察、判断发动机工作是否正常，有无异响，动力性是否下降，风扇传动带是否打滑及排气系统是否有故障等；观察和判断驱动电机工作是否正常，动力电池是否正常供电。车辆通过涉水池后，若驾驶室、行李舱内、空气滤芯、碳罐、各油液内、动力电池未进水，起动机、离合器、制动系、底部护板、电器附件、仪表、驱动电机等工作正常。可调整涉水池深度，重复试验，直到接达到或接近所能通地水深的最大值为止，记录涉水深度、通过时间、通过距离等。如不能通过，要分析原因。涉水池习题6-1介绍用转鼓试验台测试汽车驱动力及驱动功率的方法。6-2介绍道路上汽车滑行试验的方法。6-3介绍燃油汽车最高车速试验的方法。6-4介绍燃油汽车起步加速性能试验的方法。6-5介绍燃油汽车满载爬坡试验的方法。6-6介绍电动汽车30分钟最高车速试验的方法。6-7介绍电动汽车0~50km/h加速性能试验的方法。6-8介绍电动汽车50~80km/h加速性能试验的方法。6-9介绍混合动力汽车动力性试验的项目及程序。6-10介绍燃油汽车道路上等速燃料经济性试验的方法。习题6-10介绍燃油汽车多工况燃料经济性试验的方法。6-12介绍电动汽车经济性试验的步骤。6-13介绍适用于轻型电动汽车循环工况续驶里程的试验。6-14介绍适用于轻型电动汽车等速工况续驶里程的试验。6-15介绍汽车的动力装置脱开冷态制动效能试验的方法。