汽车运用工程学教学课件-第七章汽车的行驶平顺性和通过性

1、10BW4,主编,第七章汽车的行驶平顺性和通过性第八章汽车的环保性第九章汽车的质量利用和,第七章汽车的行驶平顺性和通过性,第一节汽车行驶平顺性第二节汽车的通过性,第一节汽车行驶平顺性,一、汽车行驶平顺性的概念二、汽车行驶平顺性的评价1.汽车振动及其传递途径2.人体对振动的反应,图7-1人体坐姿受振模型图,第一节汽车行驶平顺性,图7-2各轴向频率加权函数(渐进线),第一节汽车行驶平顺性,表7-1频率加权函数、轴加权系数,3.平顺性的评价方法(1)单轴向加权加速度均方根aw用基本的评价方法来评价时，先计算各轴向加权加速度均方根值。,第一节汽车行驶平顺性,)对记录的加速度时间历程，通过相应频率加权函

2、数()的滤波网络，得到加权加速度时间历程()，按下式计算加权加速度均方根值()：)对记录的加速度时间历程()进行频谱分析，得到功率谱密度函数后再按下式求出单轴向加权加速度均方根：(2)总加权加速度均方根值aw0(3)加权振级与加权加速度均方根值的换算在具体测量时，有些“人体振动测量仪”采用加权振级Law(dB)作为测量指标。,表7-2和与人的主观感觉之间的关系,第一节汽车行驶平顺性,三、影响汽车行驶平顺性的因素1.悬架结构2.悬架阻尼3.轮胎4.座椅5.非悬架质量四、汽车行驶平顺性试验1.汽车悬架系统的刚度、阻尼和惯性参数的测定,图7-3悬架系统衰减振动曲线)车身振动)车轮振动,第一节汽车行驶

3、平顺性,2.悬架系统部分固有频率(偏频)和阻尼比的测定3.汽车振动系统的频率响应函数的测定4.实际路面随机输入行驶试验5.汽车驶过凸块或凹坑脉冲输入行驶试验,第二节汽车的通过性,一、汽车通过性的评价指标1.轮廓通过性及评价指标,表7-3汽车通过性的几何参数,(1)最小离地间隙最小离地间隙h(mm)指满载、静止时，汽车除车轮之外的最低点与支撑平面之间的距离，用于表征汽车无碰撞地越过石块、树桩等障碍物的能力。(2)接近角接近角1()指满载、静止时，自车身前端突出点向前车轮所引切线与路面之间的夹角(图7-4)，表征汽车接近障碍物(如小丘、沟洼地等)时，不发生碰撞的能力。,第二节汽车的通过性,图7-4

4、汽车通过性几何参数h最小离地间隙b两侧轮胎内缘间距接近角离去角纵向通过角,(3)离去角离去角2()指满载、静止时，自车身后端突出点向后车轮所引切线与路面之间的夹角(图7-4)，,第二节汽车的通过性,表征汽车离开障碍物(如小丘、沟洼地等)时，不发生碰撞的能力。(4)纵向通过角纵向通过角()指满载、静止时，在汽车侧视图上通过前、后车轮外缘做切线交于车体下部较低部位所形成的最小锐角，表征汽车可无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。(5)最小转弯直径和内轮差最小转弯直径dH(m)指转向盘向左或向右转到极限位置，汽车以最低稳定车速转向行驶时，车辆外转向轮印迹中心在其支承面上的轨迹圆直径中的较大者，表

5、征汽车在最小面积内的回转能力和通过狭窄弯曲地带或绕过障碍物的能力。,第二节汽车的通过性,(6)转弯通道圆转向盘转至极限位置，汽车以最低稳定车速转向行驶时，车辆所有点在车辆支承平面上的投影均位于圆外的最大内圆称为转弯通道内圆；包含车辆所有点在车辆支承平面上的投影均位于圆内的最小外圆称为转弯通道外圆。,图7-5最小转弯直径和内轮差,第二节汽车的通过性,图7-6转弯通道圆,2.牵引支承通过性,第二节汽车的通过性,(1)最大单位驱动力在松软地面上行驶时，驱动轮对地面施加向后的水平力，使地面发生剪切变形，相应剪切变形所构成的地面水平反作用力，称为土壤推力；而轮胎对土壤的压实作用、推移作用而产生的压实阻力

6、、推土阻力，以及轮胎变形引起的弹滞损耗阻力之和统称为土壤阻力。(2)附着质量和附着质量系数附着质量指汽车驱动轴的载质量M，附着质量系数K即汽车附着质量M与总质量M之比。(3)车轮接地比压车轮接地比压p(kPa)指车轮对地面的单位压力。二、汽车的倾覆失效1.汽车纵向倾覆,第二节汽车的通过性,图7-7汽车在纵向坡道上等速行驶时的受力图,2.汽车侧向倾覆,第二节汽车的通过性,图7-8汽车的侧翻,(1)侧坡引起的侧翻汽车在侧坡上直线行驶时，,第二节汽车的通过性,当坡度角()大到使重力通过一侧车轮接地中心，而另一侧车轮的地面法向反作用力等于零时(图汽车将发生侧翻。(2)侧向惯性力引起的侧翻汽车高速曲线行

7、驶时，由于惯性力的作用也可能导致侧翻。,图7-9汽车圆周行驶受力情况,第二节汽车的通过性,三、结构因素对汽车通过性的影响1.行驶系结构(1)汽车车轮轮胎花纹、结构参数、气压等对汽车越野行驶滚动阻力和附着能力有较大影响。1)轮胎花纹。2)轮胎直径与宽度。3)车轮和驱动桥。4)前轮距和后轮距。5)前后轮接地比压。6)从动车轮数和驱动车轮数。,第二节汽车的通过性,(2)悬架装用非独立悬架多轴驱动的越野汽车通过坎坷不平地面时，常会引起某个驱动车轮的垂直载荷大幅度减小，乃至离开地面而悬空，使驱动车轮失去与地面的附着而影响通过性。2.传动系结构(1)副变速器和分动器越野汽车传动系中增设了副变速器，或使分动

8、器具有低档，可以增大总传动比，获得足够大的驱动力；同时，可使汽车能在极低的速度下稳定行驶，减轻对土壤的剪切破坏，提高附着力。(2)液压传动装有普通机械传动系的汽车在起动或负荷变化时，由于各部件刚性结合传递转矩，因此驱动轮转矩急剧上升，对土壤产生振动和剪切，土壤结构被破坏，使轮辙加深，起步及行驶困难。,第二节汽车的通过性,(3)差速器普通齿轮差速器的内摩擦力矩很小，可以忽略不计，故左、右半轴的转矩近似相等。(4)驱动防滑系统(ASR)汽车行驶时，如路面的附着系数小，经常出现驱动轮滑转现象。四、使用因素对汽车通过性的影响1.行驶车速,表7-4越野汽车的最低稳定车速,2.轮胎气压3.车轮防滑链4.驾驶技术,第二节汽车的通过性,)通过沙地、泥泞、雪地等松软地面时，应该用低速档，以保证车辆有较大的驱动力和较低的行驶速度。)后轮双胎的汽车，两胎间常会