汽车运用技术 第三版 课件 第一章汽车使用性能4（汽车行驶平顺性）.ppt

§1-5汽车行驶平顺性一、汽车振动与人体反应1、定义 汽车行驶平顺性是指汽车在行驶过程中，能保证乘员在所处的振动环境里具有一定的舒适度，以及保持所运货物完整无损的性能。它又称为乘座舒适性。随着人类物质生活水平的提高，人们对汽车的舒适性要求也越来越高。因此，汽车行驶平顺性是现代高速、高效率汽车的一个重要性能。2、汽车行驶时的振动振动系统弹性元件、阻尼元件、质量。振动原因路面的不平与冲击汽车转动件的不平衡发动机不平稳运转振动输出车身振动、车身传给人体加速度、悬架弹簧挠度弹性元件减振器车架车轴3、人体对振动的反应振动的反应过程振动的最敏感频率范围上下振动：4～12.5Hz水平振动：0.5～2Hz内脏器官产生共振频率范围：8～12.5Hz脊椎系统影响很大的频率范围：8～12.5Hz适应的振动频率人们对步行时身体上下运动的这种振动是适应的，其振动频率约为60～85次／min（1～1.4Hz）。当振动频率低于0.6Hz时，人们有晕车的感觉，当振动频率过高，则有明显冲击的感觉。4、振动评价客观评价、感觉评价根据乘员舒适程度（人体对振动的响应）及其评价指标（加速度均方根值等）评价汽车振动。二、汽车行驶平顺性评价1、顺性评价指标人体对汽车振动的反应是汽车振动频率、强度、振动方向及振动时间的综合作用结果。国际标准化组织在进行大量调查研究的基础上，提出了ISO2631《人体承受全身振动的评价指南》。ISO2631用加速度均方根值给出了在中心频率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。暴露极限它是指人们在振动环境里可以承受的振动量上限。当人们承受的振动强度在这个极限之内，将保持健康或安全。疲劳—工效降低界限它是指人们在振动环境里因持续振动造成疲劳而导致工作效率下降的振动界限。当驾驶员承受的振动强度在此界限内时，能准确灵敏地反映，保持正常驾驶。舒适－降低界限它是指人们在振动环境因持续振动导致舒适程度下降而不令人满意的振动界限。当乘员承受的振动强度在此界限内时，其主观感觉良好，能顺利完成吃、读、写等动作。ISO2631人体对振动反应的“疲劳一工效降低界限”垂直方向ISO2631人体对振动反应的“疲劳一工效降低界限”水平方向2、其他界限标准另外两个界限的振动允许值随频率的变化趋势完全与上图相同，只是振动加速度均方根允许值不同。其中，“暴露极限”为“疲劳－工效降低界限”的2倍（增加6dB）；“舒适－降低界限”为“疲劳-工效降低界限”的1/3.15（降低10dB）。三、汽车行驶平顺性的主要影响因素1、悬架特性悬架刚度及弹性特性减小悬架刚度，降低固有频率式中f0―车身固有频率（Hz）；C―悬架刚度（N/mm）；G―悬挂重力（N）；g―重力加速度，g=9810mm/s2。前后悬架刚度应匹配采用非线性悬架，即变刚度悬架对于载荷变化较大的公共汽车和载货汽车尤为有利。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。阻尼的作用是使车身的振动迅速衰减，减小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。相对阻尼系数ψ压缩行程小；伸张行程大越野车大；其他车小2、汽车轮胎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，轮胎的静挠度增加，行驶平顺性得到改善。但轮胎刚度过低，会使侧向偏离加大，影响汽车的操纵稳定性。轮胎的展平能力3、悬挂质量悬挂质量的分布应尽量使悬挂质量悬挂质量增加，平顺性变好，减少则平顺性变差。为此应采用等挠度悬架。M1M2M3L1L24、非悬挂质量减小非悬架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，而将高频共振移向更高的行驶速度，对行驶平顺性有利。减小非悬架质量，可以减少传给车身的冲击力，其非悬架质量的振动对悬架质量的振动加速度有较显著的影响。减小非悬架质量，还将引起高频振动的相对阻尼系数增加，因而减振器所吸收的能量减少，工作条件可以获得改善。非悬架质量可因悬架导向装置型式而改变，采用独立悬架，可使