项目5学习任务1汽车的行驶平顺性认知

1、1,学习任务1 汽车的行驶平顺性认知,什么是汽车平顺性？ 保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适程度和保持货物完好的性能。 为什么要研究汽车的平顺性？ 振动影响人的舒适性、工作效能、身体健康，影响货物的完整性以及零部件的性能和寿命。,2,振动系统 弹性元件 阻尼元件 车身、车轮质量,输入 路面不平度 车速 发动机、传动系和车轮等旋转部件的非平衡干扰,输出 车身传至人体的加速度 悬架弹簧的动挠度 车轮与路面间的动载荷,评价指标 人体对振动的反应舒适程度；轮胎的接地性,本章将围绕人体对振动的反应和平顺性的评价指标、路面不平度的统计特性（振动系统的输入）、振动系统的动力学分析、振动系统的

2、输出特性等内容而展开。,项目5 汽车的平顺性和通过性,3,各种“输入”信号沿不同的路径传至乘员人体，其主要传递路径如图所示,第一节 行驶平顺性的评价指标,4,一、人体对振动的反应,人体对振动的反应,垂直方向412.5Hz 水平方向0.52Hz 人体最敏感,传至人体的振动加速度,人体对水平方向的振动比垂直方向更敏感,心理,生理,客观因素,主观因素,第一节 行驶平顺性的评价指标,持续时间,强度,作用方向,频率,暴露时间越长，承受的振动强度越小,5,人体对不同频率的振动敏感程度不同, 最敏感的频率范围是412.5Hz。在48Hz频率范围，人的内脏器官产生共振；812.5Hz频率范围，对人的脊椎系统影

3、响很大。, 最敏感的频率范围是0.52Hz。大约在3Hz以下，人体对水平振动比对垂直振动更敏感，且汽车车身部分系统在此频率范围内产生共振，故应对水平振动给予充分重视。,第一节 行驶平顺性的评价指标,人体对上下振动忍耐性最强，其次是前后振动， 对左右振动最敏感,6,二、汽车行驶平顺性评价指标评价方法,第二节 行驶平顺性的评价方法,1）客观评价法 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。 2）主观评价法（目前对行驶平顺性的评价仍是以人的主观感觉为最终依据） 国际标准化组织ISO 2631人体承受全身振动的评价指南。该标准用加速度均方根值(rms)给出了在中心频率180HZ振动频

4、率范围内人体对振动反应的三种不同的感觉界限： 1、暴露界限 2、疲劳工效降低界限TFD 3、舒适降低界限TCD,7,(1)暴露界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，将保持健康或安全。 (2)疲劳工效降低界限与保持工作效率有关。当驾驶员承受振动在此极限内时，能保持正常地进行驾驶。 (3)舒适降低界限与保持舒适有关。在此极限内，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、写等动作。,第二节 行驶平顺性的评价方法,国标规定：以“疲劳-降低工效界限”TFD和“降低舒适界限”TCD为人体承受振动能力的主要评价指标； 以TFD和TCD与车速的关系曲线-车速特

5、性来评价汽车的平顺性。 其中小客车和客车用“舒适降低界限”车速特性TCD-来评价； 货车用“疲劳-降低工效界限”车速特性TFD-来评价。,8,人体最敏感的频率范围，对于垂直振动为48Hz；对于水平振动为12Hz以下。 在2.8Hz以下，同样的暴露时间，水平振动加速度容许值低于垂直振动。频率在2.8Hz以上则相反。 ISO 2631推荐的两种评价方法是1/3倍频带分别评价法和总加速度加权均方值评价法。,第二节 行驶平顺性的评价方法,9,第三节 影响汽车行驶平顺性的结构因素,1、悬架结构（刚度） 2、悬架阻尼 3、轮胎 4、座椅 5、非悬架质量,三、改善平顺性的途径,试驾标致308,试驾雪铁龙DS

6、,10,影响汽车行驶平顺性的因素,1）车速 车身振动频率较低，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，应使引起车身共振的行驶速度尽可能地远离汽车行驶的常用速度。,第三节 影响汽车行驶平顺性的结构因素,11,2 ）悬挂结构 减少悬架刚度，即增大静挠度，可提高汽车行驶平顺性。但刚度降低会增加非悬挂质量的高频振动位移。而大幅度的车轮振动有时会使车轮离开地面，前轮定位角也将发生显著变化，在紧急制动时会产生严重的汽车“点头”现象。转弯时因悬架侧倾刚度的降低，会使车身产生较大的侧倾角。,第三节 影响汽车行驶平顺性的结构因素,采用悬架刚度可变的非线性悬架。使空车时的刚度比满载时的低,12,3）

7、 阻尼系统的阻尼 为了使减振器阻尼效果好，又不传递大的冲击力，常把压缩行程的阻尼和伸张行程的阻尼取不同值。在弹性元件的压缩行程，为了减少减振器传递的路面冲击力，选择较小的相对阻尼系数；而在伸张行程，为使振动迅速衰减，选择较大的相对阻尼系数。,第三节 影响汽车行驶平顺性的结构因素,13,4） 轮胎 为了提高汽车行驶平顺性，轮胎径向刚度应尽可能减小。在采用足够软的悬架的情况下，在相当大的行驶速度范围内，低频共振的可能性完全可以消除。但轮胎刚度过低，会增加车轮的侧向偏离，影响稳定性，同时，还使滚动阻力增加，轮胎寿命降低。,第三节 影响汽车行驶平顺性的结构因素,14,5 ）悬挂质量 汽车的悬挂质量由车身、车架及其上的总成所构成。悬挂质量由减振器和悬架弹簧与车轴、车轮相连。 减少公共汽车和载货汽车的悬挂质量,车身振动的低频和加速度增加，会大大降低行驶平顺性。在此情况下，为了保持良好的行驶平顺性，应采用等挠度悬架，使悬架刚度随悬挂质量的减小而减小。,第三节 影响汽车行驶平顺性的结构因素,15,6） 非悬挂质量 车轮、车轴构成非悬挂质量。车轮再经过具有一定弹性和阻尼的轮胎支承路面上。 减小非悬挂质量可降低车身的振动频率，增高车轮的振动频率。这样就使低频共振与高频共振区域的振动减小，而将高