汽车性能检测技术电子教案 汽车平顺性及通过性检测教案（第十二讲）

课题第十二讲汽车平顺性和通过性的检测基础课型理实一体课教学时间第12次教学地点学时2课时教学目标素质目标：培养学生细致、耐心的良好习惯；知识目标：掌握汽车平顺性和通过性的检测基础知识；能力目标：能够掌握汽车平顺性和通过性检测的方法。教学重点汽车的平顺性检测方法教学难点汽车通过性检测方法资料与工具多媒体、PPT、激光笔授课方式集中教学教学内容与教学过程设计方法与时间情景一汽车的平顺性和通过性检测基础一、平顺性评价指标汽车行驶平顺性的评价方法，通常是根据人体对振动的生理反应及对保持货物完整性的影响制订的，并用振动的物理量，如频率、振幅、加速度、加速度变化率等作为行驶平顺性的评价指标。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。二、影响汽车平顺性的结构参数1、悬架结构悬挂结构主要指弹性元件、导向装置与减振装置，其中弹性元件与悬架系统中阻尼影响较大。减少悬架刚度，可提高汽车行驶平顺性。但刚度降低又会影响汽车在转向和制动时的稳定性。为了衰减车身自由振动和抑制车身、车轮的共振，悬架系统中应具有适当的阻尼。2、轮胎轮胎对行驶平顺性的影响取决于轮胎的径向刚度、轮胎的展平力以及轮胎内摩擦所引起的阻尼作用。为了提高汽车行驶平顺性，轮胎径向刚度应尽可能减小。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。3、悬架质量悬架质量是指由弹簧支承的车身等的质量。一般来说，汽车的悬架质量越大，汽车行驶的平顺性越好，这是由于车身振动和加速度降低的缘故。减少悬挂质量，车身的低频振动加速度增加，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。4、座椅的布置座位接近车身的中部，其振动最小、座位位置常由它与汽车质量中心间的距离来确定，用座位到汽车质量中心距离与汽车质量中心到前(后)轴的距离之比评价座位的舒适性。该比值越小，车身振动对顾客的影响越小。为了减小水平纵向振动的振幅，座位在高度方面与汽车质量中心间的距离应小一些。5、非悬架质量不靠弹簧支承的车轮、车桥及其他部件的质量称为非悬架质量。减小非悬架质量可降低车身的振动频率，提高车轮的振动频率。采用非独立悬架，可使非悬架质量减小。行驶平顺性的结构参数很多，且关系错综复杂，必须对这些参数进行综合分析，以便正确选择参数，提高汽车行驶的平顺性。三、汽车的通过性分析表征汽车通过性能的主要参数是汽车的几何参数及支承和牵引参数。汽车的通过性与其他性能有着密切的关系：如良好的动力性可提供足够大的驱动力，以克服越野行驶时较大的道路阻力；较好的平顺性能使汽车在坎坷不平路面上维持较高的车速。（一）通过性的几何参数通过性几何参数主要有最小离地间隙、纵向通过半径、横向通过半径、接近角和离去角。最小离地间隙最小离地间隙是汽车除车轮外的最低点与路面之间的距离。如图6-1所示。它表征汽车无碰撞地越过石块、树桩等障碍物的能力。汽车的前桥、飞轮壳、变速器壳、消声器和主传动器外壳等通常有较小的离地间隙。图6-1接近角与离去角接近角和离去角是指自车身前、后突出点向前、后车轮引切线时，切线与路面之间的夹角。如图6-2所示。它表征了汽车接近或离开障碍物(如小丘、沟洼地等)时，不发生碰撞的能力。接近角和离去角越大，则汽车的通过性越好。3、纵向通过半径纵向通过半径是指在汽车侧视图上作出的与前后车轮及两轴中间轮廓线相切圆的半径。如图6-2所示。它表征汽车可无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。纵向通过半径越小，汽车的通过性越好。图6-24、最小转弯直径最小转弯直径（图6-3）是指转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速转向行驶时，外侧转向轮的中心平面在支承平面上滚过的轨迹圆直径。它表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障碍物的能力。图6-3转弯通道圆转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速转向行驶时，车体上所有点在支承平面上的投影均位于圆周以外的最大内圆，称为转弯通道内圆；车体上所有点在支承平面上的投影均位于圆周以内的最小外圆，称为转弯通道外圆（图6-4）。图6-4（二）通过性的支承与牵引参数汽车通过性的主要支承与牵引参数是附着质量及其系数、车辆接地比压。1、附着质量和附着质量系数附着质量是指轮式车辆驱动轴载质量，车辆附着质量与总质量m之比称为附着质量系数。附着质量和附着质量系数大，有利于汽车在坏路面上行驶，丧失通过性的可能性就小。为了保证车辆的支承通过性，应对车辆附着质量有明确的要求。2、车轮接地比压车轮接地比压是指车轮对地面的单位压力。车辆在松软地面上行驶的车轮阻力系数和附着系数都与车轮接地比压直接有关。车轮接地比压小，轮辙深度小，车轮的行驶阻力和车轮沉陷失效的概率就小。同样，当汽车行驶在粘性土壤和松软雪地上时，降低车轮接地比压可使得车轮接地面积增加，提高地面承受的剪切力，附着系数增大。（三）影响汽车通过性的主要因素1、发动机的动力性为保证汽车的通过性，必须提高汽车的动力性，提高汽车的最大动力因数；因此，越野汽车首先要有足够大的发动机（图6-5）转矩或较大的比功率。图6-52、汽车车轮车轮（图6-6）对汽车通过性有着决定性的影响，为了提高汽车的通过性，必须正确选择轮胎的花纹尺寸、结构参数、气压等，使汽车行驶滚动阻力较小，附着能力较大。图6-63、液力传动装有液力变矩器（图6-7）或液力偶合器的汽车可以提高在松软路面上的通过能力。可以避免汽车起步时由于驱动轮转矩急剧增长而产生的对路面的冲击，避免因土壤层破坏、轮辙深度增加，而导致车轮滑转。液力传动的汽车能维持长时间稳定的低速行驶。以避免机械式有级变速汽车在坏路面上行驶时所产生的问题。图6-74、差速器在汽车传动系中安装差速器（图6-8），可使左右驱动车轮以不同的角速度转动。普通齿轮式差速器，由于具有在驱动轮间平均分配转矩的特性，因此会大大降低汽车的通过性。越野汽车上通常采