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文档简介

ICS43.140

CCST80

团体标准

T/CSAExx-20xx

摩托车和轻便摩托车振动舒适性试验方

Motorcyclesandmopeds-Testmethodofvibrationcomfort

(征求意见稿)

在提交反馈意见时,请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

20xx-xx-xx发布20xx-xx-xx实施

中国汽车工程学会发布

T/CSAExx—20xx

目次

前言................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4试验条件...........................................................................1

5试验设备...........................................................................2

6传感器安装.........................................................................2

7测试方法...........................................................................2

8数据处理...........................................................................2

9测试结果...........................................................................3

参考文献.............................................................................4

I

T/CSAExx—20xx

摩托车和轻便摩托车振动舒适性试验方法

1范围

本文件描述了摩托车和轻便摩托车振动舒适性的试验方法。

本文件适用于两轮摩托车和两轮轻便摩托车(统称摩托车)。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本

文件。

GB/T5359.1摩托车和轻便摩托车术语第1部分:车辆类型

GB/T5378摩托车和轻便摩托车道路试验方法

GB/T7031机械振动道路路面谱测量数据报告

GB7258机动车运行安全技术条件

GB/T24156电动摩托车和电动轻便摩托车动力性能试验方法

QC/T1042摩托车和轻便摩托车振动舒适性测试方法

3术语和定义

GB7258和GB/T5359.1界定的术语和定义适用于本文件。

4试验条件

4.1道路

试验用平坦道路应符合QC/T1042中的相应规定。

试验用特殊路应选择三种不同路面平整度的道路。路基应坚实,路面应凹凸不平,路面平整度应为

GB/T7031规定的E级或E级以下,受试车辆在这种路面上行驶时,应受到较强的振动和扭曲负荷,但不

应有太大的冲击。如果使用试车场可靠性道路应包括比利时路、鱼鳞坑路及沙土路三种。

4.2环境气候条件

室外试验环境气候条件应符合GB/T5378中的相应规定。

4.3受试车辆

4.3.1摩托车:受试车辆应符合GB/T5378中的相应规定。

4.3.2电动摩托车:受试车辆应符合GB/T24156中的相应规定。

4.4试验车速

1

4.4.1试验时,以能被10整除的最低稳定车速开始,以10km/h的级差递增,直至接近在对应路面能

够稳定行驶的最高车速的10km/h的整数倍、或80km/h两者中的较小值结束。

4.4.2装有手(脚)动变速器的摩托车,应根据车速选用适当档位,当有多个适合档位时,应按不同

档位分别进行测试。实际车速与选定车速误差见表1。

表1实际车速与选定车速误差

路面选定车速车速误差

km/hkm/h

≤30±1

平直路面

>30±2

≤30±1.5

特殊路面

>30±2.5

4.5驾驶员

驾驶员应符合GB/T5378中的相应规定。

5试验设备

试验可采用由加速度传感器、数据采集器、滤波器、车速仪等组成的测量系统,也可采用设有计权

网络的专用测量仪。

试验设备应符合QC/T1042中的相应规定。

6传感器安装

传感器安装应符合QC/T1042中的相应规定。

7测试方法

试验时,受试车在稳速段内应稳住车速,然后以规定的车速匀速驶过试验路段。

在进入测试区域时启动测试仪器以测量各测试部位的加速度时间历程,测量时间应不短于5s,同时

记录车速。

每一路面和对应车速下应至少测试三次。

测量手把、坐垫、座椅靠背及脚踏处,中心频率6.3Hz~400Hz的1/3倍频带频率范围内,时域振动

信号。

8数据处理

8.1总则

2

T/CSAExx—20xx

采用设有计权功能的专用测量仪时,可直接读取计权加速度。采用测量系统对振动信号进行直接测

量时,可对振动信号进行1/3倍频程频谱分析,然后对数据进行频率计权和多方向合成处理得到总计权

加速度均方根值。总计权加速度均方根值是根据人体对振动频率和方向的敏感程度进行加权计算得到

的,是人体振动试验指标。每一工况下测量3次,计算得到的3个总计权加速度均方根值,取其算术平均

值作为最终总计权加速度均方根值。

8.2总计权加速度均方根值

总计权加速度均方根值的计算方法按照QC/T1042中的方法进行计算。

8.3综合振动总值

参照标准GB/T13441.1,在有多点振动影响舒适的情况下,综合振动总值可定义为总计权加速度均

方根值的平方和根值。分别计算各路面各车速下的综合振动总值。

2

푎푧=√∑푎푤표푖

1=1

式中:

2

푎푧——综合振动总值,单位为米每平方秒(m/s);

2

푎푤표푖——各测点总计权加速度均方根值,单位为米每平方秒(m/s)。

N——测点数量

8.4最大综合振动总值

计算不同车速下综合振动总值的最大值,即为不同路面下的最大综合振动总值。

푎푀푧=푀퐴푋(푎푧)

式中:

2

푎푀푧——最大综合振动总值,单位为米每平方秒(m/s);

2

푎푧——综合振动总值,单位为米每平方秒(m/s)。

9测试结果

摩托车在不同路面下的最大综合振动总值作为摩托车振动舒适性试验结果,见表2。

表2摩托车振动舒适性试验结果

特殊路一特殊路二特殊路三

路面平坦路

(或比利时路)(或鱼鳞坑路)(或沙土路)

最大综合振动总值(m/s2)

3

参考文献

[1]GB/T13441.1机械振动与冲击人体暴露于全身振动的试验第1部分:一般要求

_________________________________

4

《摩托车和轻便摩托车振动舒适性试验方法》

(征求意见稿)编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

《摩托车和轻便摩托车振动舒适性试验方法》团体标准是由中国汽车工程学会

批准立项。文件号中汽学函【2021】258号,任务号为2021-73。本标准由中国汽

车工程学会摩托车分会提出,天津内燃机研究所(天津摩托车技术中心)、中国质

量认证中心、力帆科技(集团)股份有限公司,重庆隆鑫机车有限公司等单位共同

起草。

1.2编制背景与目标

随着人民生活水平的提高和各国对摩托车相关法规的不断加严,对于摩托车振

动情况及驾乘舒适性的要求越来越高,而且整车振动性能的优劣直接关系到操控的

稳定性及行驶的安全性,因此有必要对其振动舒适性评价的试验方法做出规定,以

便对产品的舒适性进行比较和测评。另外,振动舒适性的建立对于摩托车生产厂家

及相关配套厂家的产品生产、改进也有一定的指导意义。

基于以上,《摩托车和轻便摩托车振动舒适性试验方法》团体标准的建立,可

以建立并实行统一的标准,规范摩托车和轻便摩托车振动舒适性试验工况及试验方

法,有助于提升产品骑乘舒适性。

1.3主要工作过程

1.3.1预研阶段

标准预研工作由天津内燃机研究所(天津摩托车技术中心)与中国质量认证中

心牵头组织,同时邀请国内多家摩托车行业的代表性生产企业参与其中,其中既包

括传统燃油摩托车企业,也包括电动摩托车企业。预研期间,通过样车预测试、技

术交流等形式,对国内外相关标准、规范、书籍和文献进行了收集、分析与总结。

研究表明,摩托车行业暂时缺少系统的相关专业标准。本标准的研究,将规范、指

导及优化摩托车产品的设计过程,促进摩托车产品的性能提升,提高摩托车行驶安

全性。制定相关标准是具有重要指导意义的。

1.3.2立项阶段

根据预研阶段的指导意见,标准预研工作小组于2021年11月19日向中国汽

车工程学会提出《摩托车整车振动舒适性试验方法》标准立项申请。中国汽车工程

学会于2021年11月23日组织召开了标准立项审查会。并通过了本标准立项。

1.3.3起草阶段

1

重要节点介绍:

1)2021年11月初向中国汽车工程学会提交标准立项中请书及初稿;

2)2021年12月中国汽车工程学会组织专家对《摩托车整车振动舒适性试验

方法》进行了立项评审并通过。

根据学会团体标准立项的任务要求,自2021年12月起,由天津内燃机研究所

(天津摩托车技术中心)与中国质量认证中心牵头组建了标准起草小组,协调、组

织标准编制工作的逐步推进,小组成员包括科研院校、认证机构及摩托车生产企

业。起草小组负责制定标准编制工作计划、任务分工及时间进度规划。小组成员通

过网络授课的方式接受了外部培训,对GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部

分:标准化文件的结构和起草规则》等相关标准进行了学习,对标准编制的各个细

节进行了深入研究与沟通。

3)2021年12月至2022年5月搜集资料并学习本标准相关的文献,完成初

稿;

标准起草小组广泛地搜集了相关技术资料,包括现有的国内外法律法规、标准

规范、研究报告、科技文献,以及相关的测试设备的产品信息。通过分析与研究,

标准起草小组提出了本标准的初稿。

4)2022年6月至8月在征求各参与单位提供的审核意见后,完成标准的第一

版草案;

在2022年5月形成的标准初稿的基础上,标准起草小组通过网络沟通、定向

意见征求等多种方式,针对标准初稿征求各参与单位提供的审核意见后,完成标准

的第一版草案;

考虑到摩托车产品车型分类,本标准的适用范围的实际情况,以及标准编制相

关规范的具体要求,标准名称由原立项的《摩托车整车振动舒适性评价方法》,调

整修改为《摩托车和轻便摩托车振动舒适性试验方法》,申请调整原因如下:

(1)结合GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和

起草规则》中有关标准名称构成要求,由于本标准适用范围包含摩托车与轻便摩托

车两种类别,因此将“摩托车”更改为“摩托车轻便摩托车”;

(2)结合GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和

起草规则》中有关不同标准功能类型的不同文件名称要求,由于本标准规定了统一

的试验方法,属于试验标准,因此将“评价方法”更改为“试验方法”;

(3)结合GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和

起草规则》中有关标准名称形式的分段要求,以及上述要素具体内容的修改,将

2

“摩托车整车振动舒适性评价方法”更改为“摩托车和轻便摩托车摩托车振动舒

适性试验方法”。

5)2022年9月至2023年6月进行了受试车信息收集与现场试验工作,并结

合验证过程中出现的问题及经验,对标准内容同步进行修订;

针对标准第一版草案的技术内容,标准起草小组开展了技术验证工作。验证工

作全部在天津内燃机研究所(天津摩托车技术中心)进行,主要验证标准规定的试

验项目等内容。

6)2023年7月完成标准第二版修订;

7)2023年8月,形成草稿并公开征求意见,起草组根据反馈意见进行修改后

形成征求意见稿。

基于技术验证的工作,根据试验数据分析以及第二轮的标准修改意见收集工汇

总的修改意见,标准起草小组进一步完善了标准草案,形成征求意见稿。

1.4编制工作组

序号姓名单位起草组职务

1景亚兵天津内燃机研究所(天津摩托车技术中心)执笔人

标准研究

2曹洋天津内燃机研究所(天津摩托车技术中心)

技术支持

标准研究

3袁克忠天津内燃机研究所(天津摩托车技术中心)

技术支持

4张春光中国质量认证中心标准研究

5刘进伟重庆隆鑫机车有限公司标准研究

6李晓灵力帆科技(集团)股份有限公司标准研究

二、标准编制原则和主要内容

2.1标准制定原则

本标准的制定符合摩托车产业发展的原则,本着合理性、统一性、协调性、适

用性、规范性和可操作性的总体原则上进行编制。本标准在结构编写和内容编排等

方面依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》进行编

写。本标准在编制主要内容时,广泛征求摩托车行业相关机构、企业的意见和建议

并进行了深入研究。

2.1.1通用性原则

本标准针对两轮摩托车整车产品提供测试指导,适用范围涵盖市场份额较大的

摩托车产品,其他类型摩托车也可参考相关试验方法进行测试。

2.1.2先进性原则

摩托车使用路况复杂多样,而目前国内还没有摩托车在不同颠簸路面的振动舒

适性评价方法,本标准的制定可以帮助企业更合理评价、比较相关产品,指导摩托

车企业及相关配套厂的产品研发和改进。本标准具有国内先进性。

2.1.3协调性原则

3

本标准规定的内容与目前常用的方法协调统一,具有一致性。

2.1.4适用性原则

本标准提出的方法充分考虑了摩托车生产企业及相关第三方机构的可实施性,

以及车辆型式的丰富性,具有普遍适用性。

2.1.5原创性原则

本标准在QC/T1042的基础上,拓展了测试路面,结合新的测试路面要求修改了

测试、评价及数据处理方法,相比QC/T1042测试工况更加全面,评价方法更加完善,

具有一定的原创性。

2.1.6规范性原则

本标准按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构

和起草规则》的规定起草。

2.2标准主要技术内容

本标准共分为9章,规定了摩托车和轻便摩托车振动舒适性试验方法。内容包

括范围、规范性引用文件、术语和定义、试验条件、仪器设备、传感器安装、测试

方法、数据处理、测试结果。

其中关键技术问题说明如下:

1)本标准提出的试验方法适于两轮摩托车整车,动力系统型式不限,三轮摩

托车也可参考相关要求进行类似测试。

2)本标准中测试工况及路径要求,结合了车辆实际使用过程中遇到的工况,

且已经过起草单位多款车型的测试验证。

3)本标准提出的相关试验,可在产品开发阶段验证摩托车相关性能,可以指导

产品优化设计。

2.3标准主要内容的论据

传统的摩托车振动试验方法一般是依据专业评价人员的主观感受,采用打分的

办法对摩托车振动情况进行评价。该方法能较切实反映摩托车振动水平,但存在以下

缺点:第一点是该方法依赖于评价人员的经验水平,不同评价人员的评分差异也会

对摩托车振动产生较大差异;第二点是该试验方法对于摩托车振动大,舒适性差的原

因没有揭示;第三点是无法对振动不舒适部位进行准确分解,各部位的振动会对人

的主观感受产生互相影响。基于以上原因需要寻求一种比较客观的,利用实际测试数

据综合评价摩托车振动的测试试验方法。

人体经常暴露在机械振动的环境中。各种水、陆、空运输工具,工农业生产中所

用的机器设备、建筑物的结构振动等都构成了振动环境。人体在振动环境中的暴露

有三种基本情况:

1)人体整个浸没在振动介质中,振动介质将振动同时传递到人体的整个表

面。例如人体在空气中或液体中经受高强度声波激起的振动。

2)通过人体支承表面,即立姿时的脚、坐姿时的臀和斜躺着时的支承面,传

递到人体的振动。车辆和建筑物中,以及工作机械附近人体经受的振动通常为这种

基本情况。这种情况简称为全身振动。

4

3)作用于人体的特定部位,如头部或肢体的振动。简称为局部振动。由振动

手柄、踏板或握在手中的各种工具、器具传人到肢体的振动均属于这一类。由于大

部分多由手传入,又称为手传振动。

除以上三种基本情况外,还可见到一种非直接性的振动烦扰,即视场内外部物

体的振动,如仪表板的振动对人体的影响。摩托车的振动主要是通过手把、座位、

脚踏三个部位传递振动到人体,其中摩托车手把振动通过手把传递到人的手和手臂

系统,这种振动属于局部振动范畴,而脚踏、座位将振动传递到人体全身,属于全

身振动范畴。因此,对摩托车和轻便摩托车振动舒适性评价应该按局部振动和全身

振动两个方面进行。

振动舒适性,一方面取决于机械振动的特性,这主要指振动的频率、强度、作用

方向以及暴露时间;另一方面取决于人本身的心理、生理反应。人对振动的敏感程

度有很大的差异,因此,尽管本世纪初以来,各国学者在这方面已经进行了许多实验

研究,但始终难以得到一致的、确定的结论,可见评价人体对振动的反应是一个复

杂的问题。目前,还没有公认的、理想的客观的评价指标,所以至今人对全身振动反

应的评价主要依靠主观感觉判断。

由于确定人对振动响应的因素较为复杂,且缺少关于人对振动的感觉与反应相

一致的定量数据因而国际标准化组织在一些学者实验研究的基础上制定了ISO

2631《人承受全身振动的评价指南》和ISO5349《人体承受手传振动的测量和评价

指南》。我国等效采用这两个标准制定了相应的国家标准GB/T13441《机械振动

与冲击人体暴露于全身振动的评价》(idtISO2631)和GB/T14790《机械振动

人体暴露于手传振动的测量与评价》(idtISO5349),本标准主要技术内容和技

术要求是参照这两个国家标准,同时借鉴国内其他标准,参考国内外的最新研究成

果完成。

标准中的手把振动的测量主要参考了GB/T14790《机械振动人体暴露于手传

振动的测量与评价》。测量受试车手把振动的加速度传感器的安装位置和测量方法

参照其中的4.2.3的规定。

全身振动包括脚踏、坐垫的振动,传感器的测量方向参照GB/T13441.1-2007

中5.2的规定。测量位置参照GB/T13441.1-2007中5.3的规定。坐垫垫盘推荐采

用QC/T1042附录A所示的结构型式。

在标准编制过程中,开展了相关理论、测试方法、行业现有标准、企业及产品

认证实施规则等的资料查阅,同时对行业相关单位进行相关内容的意见调研,完成

了相关流程和测试内容的具体要求,对流程、输入输出文件等内容进行了统一约

定。

三、主要试验(或验证)情况分析

针对标准中包含的技术内容及关键技术问题,标准起草小组组织开展了相关技

术验证工作,进行了大量的验证试验,在此基础上对标准草案进行了补充和细化。

3.1试验方案

5

1)本标准试验方案中采用的试验设备应符合QC/T1042中第5章试验仪器中

的相应规定。

2)本标准试验方案中试验条件、试验道路、风速、受试车、试验车速等参考

GB/T5378-2008摩托车和轻便摩托车道路试验方法中3.2一般试验条件中的规

定。

3)本标准试验方案中传感器的安装可参见GB/T14412。如果人体和支承结构

之间有软材料,如坐垫,则在软材料与人体之间应加刚性的传感器固定板,且该固

定板不应严重改变软垫的传递特性,可参见ISO5349-2。对于手把、脚踏、坐垫都

是有软材料的结构,因此传感器应通过传感器固定板固定在软材料上,尽可能靠近

人体接触部位,并使用质量小的传感器保证传感器不会严重影响软垫的传递特性。

对于传感器的拾振方向应依据相应标准GB/T14790.1和GB/T13441.1的相关规定

进行确定。摩托车与驾驶员接触的五个测点位置,测点位置参照《QCT1042-2016

摩托车和轻便摩托车振动舒适性试验方法》中第6章传感器安装,用于评价车辆在

规定条件下的振动舒适性。

4)本标准试验方案中仪器应满足《GB/T23716体对振动的响应测量仪器》

的规定。信号经带通滤波器后不进入计权网络而是进入谱分析仪,得到频谱特性,

然后通过计算得到计权加速度或加速度级的频谱分析的仪器,其滤波特性应符合

《GB3241倍频程和分数倍频程滤波器》的规定。传感器的重量、频率范围及连接

电缆等参数应符合GB/T13824-1992第4章的要求。根据标准GB/T5378确定转速计

误差不大于±0.5%。振动测量前后,按照GB/T20485.1对整个测量系统进行校

准,测量设备应定期计量。

5)对参与起草单位提供的多款车辆进行了详细试验验证,验证范围涵盖了市

场在售的典型车辆型式,如图1所示。

图1试验样本照片

6)验证工作的实际测试部分,全部在天津内燃机研究所(天津摩托车技术中

心)的试验场跑道上进行,保证测试道路和环境的一致性。

7)验证工作的设备为LMS数据采集系统,振动加速度传感器为PCB的356A26

三向加速度传感器,数据处理为Testlab软件。

整个测试系统可以实现振动加速度采集,数据分析等。采集通道数量可选,各

6

通道同步精度高,软件操作简单,通用普及,主机厂、供应商及检测单位均能实施,

如图2所示。

图2测试系统操作界面

8)试验设备可靠,数据采集设备为西门子多通道采集系统,具有数据自动记录

功能,可脱离上位机自动记录数据,在测试摩托车这种承载面积很小的情况下可保

障设备的快捷安装和测试,同时设备的抗震和散热能力也很强,不会因长时间的颠

簸试验而引起设备故障和过热等问题,确保数据采集的稳定。同时,该设备配有一

整套的GPS系统,可以记录轨迹和车速,并能通过车载平板实时显示车速,能够实

现驾驶员对车速的稳定控制,提高了测试效率和测试精度,如图3所示。

图3试验设备GPS数据

9)测试道路包含符合QC/T1042中的相应规定的平坦道路以及特殊道路三

种,为保证测试结果稳定及可对比,特殊道路选用试车场可靠性道路中的比利时

路、鱼鳞坑路及沙土路。如图4所示。

图4试验样本工装示意

3.2试验过程

1)受试车辆准备,在满足试验条件的情况下,受试车辆按照制造厂技术文件

规定做好试验前准备。

2)测试工况,试验时,以能被10整除的最低稳定车速开始,以10km/h的级

差递增,直至接近在对应路面能够稳定行驶的最高车速的10km/h的整数倍、或

7

80km/h两者中的较小值结束。装有手(脚)动变速器的摩托车根据车速选用适当

档位,当有多个适合档位时,按不同档位分别进行测试。

3)测试方法,试验时,受试车在稳速段内要稳住车速,然后以规定的车速匀

速驶过试验路段。在进入测试区域时启动测试仪器以测量各测试部位的加速度时间

历程,测量时间应不短于10s,同时记录车速,车速误差参照QC/T1042中4.4实

试验车速中的规定。每一路面和对应车速下至少测试三次。

测量手把、坐垫、座椅靠背及脚踏处记录中心频率6.3Hz~400Hz的1/3倍频带

频率范围内时域振动信号。如图

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