汽车舒适性的概述.ppt

汽车性能与使用 学习情境8 汽车的舒适性 8.1汽车行驶平顺性 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是根据乘员的舒适程度来评价，又称为乘坐舒适性。 8.1.1汽车振动及传递 1）路面凸凹不平 2）不平衡轮胎 3）不平衡传动轴 4）发动机振动 8.1.2汽车行驶平顺性评价指标 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 8.1.2汽车行驶平顺性的评价指标 2）国际上的平顺性评价指标 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：舒适－降低界限、疲劳－工效降低界限和暴露极限。 舒适－降低界限、疲劳－工效降低界限和暴露极限。 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。 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。 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，将保持健康或安全。 人体最敏感的频率范围，对于垂直振动为4～8Hz；对于水平振动为1～2Hz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。 ?1/3倍频带分别评价法 ?1/3倍频带分别评价法 将人体最敏感频率范围以外的各1/3倍频带加速度均方根值分量进行频率加权，等效于4～8Hz(垂直)、1～2Hz(水平)的分量数值。即按人体感觉的振动强度相等的原则，折算为最敏感的频率范围。 要改善行驶平顺性，主要避免振动能量过于集中，尤其是在人体最敏感的频率范围内，不应该有突出的尖峰。 ISO 2631图中给出的界限值是针对1/3倍频带分别评价法给的. 3）总加权值评价法 在处理平顺性试验结果或计算设计参数对振动的影响时，通常还采用传至人体振动的加速度均方根值或车身振动的加速度均方根值作为评价平顺性的指标。这种方法比较简单，适用振动频率分布相似的条件下进行对比。和值等于1～80Hz中20个1/3倍频带加速度均方根值分量或平方和的平方根。 总加权值反映了全部振动能量的大小，而且振动加速度均值为零. 在《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》(GB4970－85)和《客车平顺性评价指标及极限》（GB/T12477－90）中均把总加速度加权均方根值列为平顺性评价指标之一。 8.1.3 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。 8.1.3 影响汽车行驶平顺性的结构因素 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。 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 8.1.3 影响汽车行驶平顺性的8因素 3） 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。 8.1.3 影响汽车行驶平顺性的结构因素 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。 8.1.3 影响汽车行驶平顺性的结构因素 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。 8.1.3 影响汽车行驶平顺性的结构因素 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