同济汽车操纵稳定性实验报告新

《汽车平顺性和操作稳定性》实验报告

学院（系）汽车学院

专业车辆工程（汽车）

学生姓名同小车学号 000001

同济大学汽车学院实验室

2014年11月

1.转向轻便性实验

实验目的

驾驶员通过操纵方向盘来控制汽车的行驶方向，操纵方向盘过重，会增加驾驶员的劳动强度，驾驶员容易疲劳；操纵方向盘过轻，驾驶员会失去路感，难以控制汽车的形式方向。操纵方向盘的轻重，是评价汽车操纵稳定性的基本条件之一。转向轻便性实验的目的在于通过测量驾驶员操纵方向盘力的大小，与其他实验仪器评价汽车操纵稳定性的好处。

实验仪器设备

实验条件

试验车：依维柯

实验场地与环境

于圆形试车场，实验时按照桩桶圈出的双扭线，以10Km/h的车速行驶。双扭线的极坐标方程见下，形状如下图

实验当天天气晴好，无风，气温20度

在ψ=0时，双扭线顶点处的曲率半径最小，相应数值为Rmin=1/3d，双扭线的最小曲率半径应按照实验汽车的最小转弯半径乘以1,1倍，并圆整到比此乘积大的一个整数来确定。

试验中记录转向盘转交及转向盘转矩，并按双扭线路经过每一周整理出转向盘转矩转向盘转矩曲线。通常以转向盘最大转矩，转向盘最大作用力以及转向盘作用功等来评价转向轻便性。

转向轻便型实验数据记录

方向盘转角-转矩曲线

2. 蛇形试验

实验目的

本项试验是包括车辆-驾驶员-环境在内的闭路试验的一种，用来综合评价汽车行驶的稳定性及乘坐的舒适性，与其他操纵试验项目一起，共同评价汽车的操纵稳定性。也可以用来考核汽车在接近侧滑或侧翻工况下的操纵性能，在若干汽车操纵稳定性对比试验时，作为主观评价的一种感性试验。

实验原理

将试验车辆以不同车速行驶于规定的蛇形试验中，通过实验仪器可以得到行驶时的车速，方向盘转角，横摆角速度，车身侧倾角。

试验方法遵照GB/T 6323.1-94汽车操纵稳定性试验方法 蛇形试验

实验仪器

记录下列测量变量所使用的仪器

方向盘转角：测力方向盘

横摆角速度：陀螺仪

车身侧倾角：陀螺仪

汽车通过有效标桩区的时间：秒表

实验数据记录

（1）将实验结果填入下表：

车型：依维柯实验路面：平坦水泥路面（圆形试车场）标桩间距：30m

天气：晴温度：30度风速：10m/s

依维柯换悬架：蛇形横摆角速度与车速关系

实验数据的意义和结果分析

由于前三张图线可以大体看出，在蛇形试验的条件下，车辆方向盘转角与车速基本无关，一直维持在某个常数附近；汽车横摆叫速度与汽车车速大致呈线性关系，车速越高，车辆横摆叫速度越大；而车身侧倾角与车速大致呈线性关系，车速越高时车身侧倾角越大。

由于蛇形绕桩试验时摆放位置不变，故驾驶员在行驶时无论车速快慢，所需转动方向盘的角度大致相同；而车速高时，车辆在较短的时间完成左右的穿梭，故r 会随着uc的增大而增大，在高速转向时，uy也较大，故慢性力会导致侧倾角也越大。本次试验结果显示横摆角速度与车身侧倾角呈线性关系。

3. 汽车平顺性试验

实验目的

1.通过对汽车在随机不平的路面上行驶时振动对乘员及货物影响的测定，评价

汽车的平顺性；

2.通过对汽车行驶过单个凸块时的冲击对乘员及货物影响的测定，评价汽车的

平顺性。

实验仪器与设备

加速度传感器，GPS测速仪，DASP速采系统

实验原理

1.随机输入：本试验采用道路随机输入，及实际道路试验。因试验车为轿车，

加速度传感器安装在左侧前排和后排座椅上；若为客车，安装在驾驶员座椅

左侧后轴上和最后排座椅上。其他类型汽车安装在驾驶员座椅上，车厢地板中心及局车厢边板、后板300mm处，安装在座椅上的加速度传感器应能测三个方向的震动。传感器应与人体紧密接触，并且在人体与座椅间放入一安装传感器的垫盘，试验时，汽车在稳速段要稳住车速，然后以规定的车速匀速驶过试验路段，在进入试验路段时启动测试仪器，同时测量通过试验路段的时间，计算平均车速。样本记录长度不短于3min，对于人体振动评价用加权加速度均方值，处理数据用三分之一倍频法。

2.脉冲输入：标准采用三角形的单凸块作为脉冲输入，其凸块尺寸随车重变化，

可参照相应标准，加速度传感器安装位置同随机输入。将凸块放置在试验道路中央，并按汽车车轮距调整好两个凸块的距离，为保证汽车左右车轮同时驶过凸块，应将两凸块放在与汽车行驶方向垂直的一条线上。试验时汽车以规定的车速匀速驶过凸块，试验车速为10KM/H,20KM/H,30KM/H40KM/H,50KM/H,60KM/H。在汽车驶过后且冲击响应消失后，停止记录，每种车速的试验次数不得少于八次。

3.车辆平顺性试验测试简图：

加速度传感器——电荷放大器——收集信号——速采系统。

4. 汽车稳态回转试验

试验内容

测定汽车定方向盘转角稳态回转时的汽车前进车速、汽车横摆角速度、绘制转弯半径比与侧向加速度关系曲线、汽车前后轴侧偏角速度差值与侧向加速度的关系曲线，计算稳态回转的特征参数。

试验目的

通过试验掌握汽车稳态回转试验的原理以及实验方法，掌握仪器的使用方法以及试验数据的处理方法。

试验条件

试验车辆－依维柯场地－圆形试车场

试验仪器－陀螺仪、GPS测试仪、数据采集器

试验数据处理及结果表达

1.转弯半径比Ri／R0与侧向加速度ay，关系曲线。

根据记录的横摆角速度及汽车前进车速，用下述公式计算各点的转弯半径及侧向加速度。

Ri=Vi/ωi,ayi=Vi*ωi，i=1,2,3,，n

式中：Vi——第i点车速，m/s