影响汽车平顺性的主要因素
汽车平顺性解析
动力系统
动力系统的振动和噪音也 会对车辆的平顺性产生影 响。
路况质量
路面质量
路面质量差会导致车辆颠 簸，影响平顺性。
道路坡度
道路坡度会导致车辆上下 颠簸，影响平顺性。
交通拥堵
交通拥堵会导致车辆频繁 启动和制动，影响平顺性 。
环境条件
风速
风速过大会导致车辆摇晃，影响 平顺性。
气温
气温过高或过低会影响车辆的悬挂 系统和轮胎性能，从而影响平顺性 。
环境条件改善与适应性技术
环境适应性悬挂系统
通过采用环境适应性悬挂系统，可以自动调整悬挂系统的刚度和阻尼，以适应不 同的环境条件，从而提高平顺性。例如，在高速行驶时增加悬挂系统的刚度以提 高稳定性，在颠簸的路面上减少悬挂系统的刚度以减少振动。
环境条件监测与预警系统
通过安装环境条件监测与预警系统，可以实时监测车辆周围的环境条件，如路面 状况、天气状况等，并及时向驾驶员发出预警，以采取相应的措施提高平顺性。
05
汽车平顺性的未来发 展趋势与挑战
新兴技术与未来发展
车辆动力学控制
利用先进的控制理论和算法，提高车辆的操控性和平顺性，确保 乘客的舒适度。
智能悬架系统
通过传感器和算法实时感知车辆行驶状态，自动调整悬架刚度和阻 尼，以实现最佳的平顺性能。
新能源驱动
电动汽车和混合动力汽车的普及将改变车辆的动力输出特性和振动 噪声特性，对平顺性提出新的挑战。
智能化与自适应悬挂系统
智能化悬挂系统
通过高精度传感器和算法，实时感知道路条件和车辆行驶状态， 自动调整悬挂系统参数，以提高平顺性能。
自适应悬挂系统
根据车辆载荷和行驶状态，自动调整悬挂系统的刚度和阻尼，以 保证最佳的平顺性能。
发动机原理与汽车理论模块9 汽车的平顺性
这个解说明，有阻尼自由振动时，质量 m2 以有 阻尼固有频率 r 02 n2 振动，其振幅按ent 衰 减
阻尼比对衰减振动有两方面影响
（1）与有阻尼固有频率 r 有关
（2）决定振幅的衰减程度
第三节汽车平顺性的主要影响因素
把汽车车身质量看作为刚体的立体模型。车轮在经过 具有一定弹性和阻尼的轮胎支承在不平的路面上。这 一立体模型，车身质量在讨论平顺性时主要考虑垂直、 俯仰、侧倾3个自由度，4个车轮质量有4个自由度， 共7个自由度。
当汽车对称于其纵轴线，且左、 右车辙的不平度函数 x(I ) y(I )
此时汽车车身只有垂直振动 z和
，称为悬挂质量分配系数。
ab
二、单质量系统的自由振动
分析车身振动的单质量系统模 型，它由车身质量 和弹簧刚 度 、减振器阻尼系数为 的 悬架组成。是输入的路面不平 度函数。
车身垂直位移坐标 z 的原点取
在静力平衡位置，根据牛顿第 二定律，得到描述系统运动的 微分方程为
此方程的解由自由振动齐次方程的解与非齐次 方程特解之和组成。
悬架结构、轮胎、悬挂质量和非悬挂质量是影 响汽车平顺性的重要因素。
一 悬架结构 悬架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的阻尼对平顺性影 响较大。 二 轮胎 轮胎由于本身的弹性，在很大程度上吸收了因 路面不平所产生的振动，因此它和悬架系统共同 保证了汽车的平顺性。 三 悬挂质量 减少非悬挂质量，可以减少传给车身上的冲击 力。
复习思考题 1、评价汽车行驶平顺性的方法有哪些？ 2、人对振动的三种不同的感觉界限是如何划分的? 3、什么情况下易于采用变刚度悬架？为什么？
汽车理论：第五章 汽车的平顺性、通过性
▪ 弹性元件的弹性特性是指作用在悬架上的载荷与 其变形之间的关系。
▪ 如果悬架的刚度是常数，则其，变形与所受载荷 成正比，其弹性特性可由一直线表示所以，这种 悬架称为线性悬架，一般钢板弹簧、螺旋弹簧悬 架均属此类。
▪ 采用线性悬架的汽车，往往不能满足行驶平顺性 的要求。
▪ 因为在使用中，汽车的有效载荷，特别是公共汽 车和载货汽车的有效载荷变化较大，载荷的变化 将导致空载、满载的车身振动偏频发生较大的差 异，空载的振动频率过高，使汽车的平顺性变坏。
▪ 减小悬架刚度是降低车身自振频率的一个有力措施。如 用悬架的静挠度来表示其刚度，现代轿车悬架的静挠度 一般为150～200mm(高级轿车的静挠度有达300mm以上的)， 载货汽车的静挠度一般在70～120mm左右。
▪ 悬架的刚度太小，会增加非悬挂质量的振动位移，大振 幅的振动有时会使车轮离开地面，因此，过软的弹性元 件也是不可取的。
▪ 汽车的平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生 的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界 限之内，因此平顺性主要根据乘员主观感觉的舒 适性来评价，对于载货汽车还包括保持货物完好 的性能，它是现代高速汽车的主要性能之一。
▪ 汽车的平顺性可由图6-1所示的“路面一汽车一 人”系统的框图来分析。
▪ 路面不平度和车速形成了对汽车振动系统的“输 入”，此“输入”经过由轮胎、悬架、座垫等弹 性、阻尼元件和悬挂、非悬挂质量构成的振动系 统的传递，得到振动系统的“输出”是悬挂质量 或进一步经座椅传至人体的加速度，此加速度通 过人体对振动的反应——舒适性来评价汽车的平 顺性。
▪ 为了改善这种状况，近代汽车的悬架常采 用非线性悬架，即其刚度可随载荷的变化 而变化。这种悬架亦称为变刚度悬架。这 种悬架可以有较大的静挠度，而在载荷较 大时，刚度急剧增大，使汽车的侧倾和纵 向角振动减轻，限制了悬架和车身碰撞的 可能，保证汽车具有较好的行驶平顺性。
第六章汽车行驶的平顺性
第六章汽车⾏驶的平顺性第六章汽车⾏驶的平顺性6.1 平顺性的评价汽车⾏驶平顺性，是指汽车在⼀般⾏驶速度范围内⾏驶时，能保证乘员不会因车⾝振动⽽引起不舒服和疲劳的感觉，以及保持所运货物完整⽆损的性能。
由于⾏驶平顺性主要是根据乘员的舒适程度来评价，⼜称为乘坐舒适性。
汽车作为⼀个复杂的多质量振动系统，其车⾝通过悬架的弹性元件与车桥连接，⽽车桥⼜通过弹性轮胎与道路接触，其它如发动机、驾驶室等也是以橡胶垫固定于车架上。
在激振⼒作⽤(如道路不平⽽引起的冲击和加速、减速时的惯性⼒等)以及发动机振动与传动轴等振动时，系统将发⽣复杂的振动。
这种振动对乘员的⽣理反应和所运货物的完整性，均会产⽣不利的影响；乘员也会因为必须调整⾝体姿势，加剧产⽣疲劳的趋势。
车⾝振动频率较低，共振区通常在低频范围内。
为了保证汽车具有良好的平顺性，应使引起车⾝共振的⾏驶速度尽可能地远离汽车⾏驶的常⽤速度。
在坏路上，汽车的允许⾏驶速度受动⼒性的影响不⼤，主要取决于⾏驶平顺性，⽽被迫降低汽车⾏车速度。
其次，振动产⽣的动载荷，会加速零件磨损乃⾄引起损坏。
此外，振动还会消耗能量，使燃料经济性变坏。
因此，减少汽车本⾝的振动，不仅关系到乘坐的舒适和所运货物的完整，⽽且关系到汽车的运输⽣产率、燃料经济性、使⽤寿命和⼯作可靠性等。
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来制订的，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。
⽬前，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。
试验表明，为了保持汽车具有良好的⾏驶平顺性，车⾝振动的固有频率应为⼈体所习惯的步⾏时，⾝体上、下运动的频率。
它约为60～85次/分(1HZ ～1.6HZ)，振动加速度极限值为0.2～0.3g。
为了保证所运输货物的完整性，车⾝振动加速度也不宜过⼤。
如果车⾝加速度达到1g，未经固定的货物就有可能离开车厢底板。
汽车平顺性的影响因素及评价标准
汽车平顺性的影响因素及评价标准1汽车平顺性的影响因素汽车行驶的平顺性，是指车俩的车速在一左范帀内时，减轻因车辆在行驶时所产生的冲击和振动，使 乘客感到疲劳、不舒服，甚至有损乘客健康，或者使物品得到损害。
由于行驶平顺性时由乘客的舒适度这 一标准来评价的，所以又叫做乘坐舒适性。
车辆是由一个综合的多质量振动系统组成，其车身是通过悬架 系统的弹性元件与底座连接，而汽车车桥又通过轮胎与道路想接触，其他如驾驶室、发动机等，也是通过 橡皮垫与车架相连接的。
由道路的不平而引发的对汽车的加速和减速、冲击时的惯性力，和发动机产生的 振动作用域车辆系统上，将对系统产生复杂的振动，从而影响对成员的生理反应和货物的损害情况，都或 多或少的对汽车的平顺性产生影响。
在不好的路上，车辆的最大速度受发动机性能的影响不太大，主要取决与车辆行驶的平顺性，因为糟 糕的路况迫使降低行车速度，从而使车辆的速度降低，导致运输货物的效率下降。
其次，车辆行驶中产生 的振动，缩短了零件的使用寿命，导致降低了整车的使用年限。
另外，激烈的振动还引起车俩能量的消耗, 使汽车的燃油经济型降低。
所以，减轻车辆本身的振动，不仅和乘坐的舒适性、货物的完整性有直接的关 系，而且影响到汽车的燃料经济性、运输生产率、工作可靠性和使用寿命等方面。
平顺性差的车辆使驾驶 员疲惫和精力不集中，这是引发交通事故的根源，由此可见，改善车辆的平顺性的意义非常重大。
车辆整体时一个复杂的振动系统，外界对汽车作用又复杂多变，人、车、道路的相互作用时汽车平顺 性改善的一个难题，图1-1说明了汽车平顺性的影响因素之间的关系。
图1・12平顺性的评价标准首先需要说明的是人体对振动的汽车所产涩会给你的呕吐、晕车等不舒服的反应不仅与车辆振动有关, 而且还与空间、温度、噪声、照明和通风等环境情况以及乘客健康状况有关系。
图2-1给出了不同频率对 人生理的影响匚输入：1. 车速2.道路不平度振动系统：1. 弹性元件2.阻尼元件 评价抬标：1. 加权加速度均方根值2.撞击悬架限位块图2・1人体对振动频率的生理反应图2-2人体坐姿受振模型由图2・1可知，在车辆行驶的过程中，当汽车对人的振动频率在0.5-20 Hz时，会使乘客产不舒服的感觉，但一些平顺性比较差的车辆的振动频率范用是在0.5-12.5 Hz之间，在这个频率范围内容易使人产生腰疼、主题共振等反应。
汽车行驶平顺性
上、下限频率与中心频率的关系为：
f f
u l
1.12 0.89
fc fc
一、汽车行驶平顺性的评价指标
1/3倍频法认为：同时有许多个1/3倍频带都有能量作用于人体 时，各个频带振动作用无明显联系，对人体产生的影响主要是 人体感觉振动强度最大的那个1/3倍频带所造成的。
将振动传至人体加速度的功率谱密度Gp(f)所对应的1/3倍频带中心频 率fci在带宽Δfi区间积分，得到各个1/3倍频带的加速度均方根值分量σpi
车轮动载荷。 评价指标：人体对振动的响应、行驶安全性。
研究平顺性的主要目的：控制汽车振动系 统的动态特性，使振动系统的“输出”在 给定工况的“输入”下不超过一定界限， 以保持乘员的舒适性 。
平顺性分析——建立在随机振动理论的基 础上。
一、随机振动基础和路面输入（补充）
1. 随机振动基本概念
ISO2631用加速度均方根值（σrms）表示人体在1~80Hz范围内的三个感觉 界限，即：
①“舒适—降低界限TCD”——人体感觉良好，可以顺利完成吃、写、读 等动作；
②“疲劳—工效降低界限TFD”——驾驶员能够保持正常进行驾驶； ③“暴露极限”——人体可以承受振动量的上限。
“舒适—降低界限TCD”为“疲劳—工效降低界限TFD”的1/3.15；“暴露 极限”为“疲劳—工效降低界限TFD”的2倍。
人体对加速度敏感度的加权系数
倍频带的中心频率 (Hz)
加权系数 w(fci)
垂直振动
水平振动
1.0
0.5
1.0
2.0
0.71
1.0
4.0
1.0
0.5
8.0
1.0
0.25
汽车平顺性性能试验解析
汽车平顺性性能试验解析汇报人：日期:•汽车平顺性性能试验概述•平顺性试验方法详解•平顺性性能影响因素•平顺性性能提升策略•平顺性性能试验案例分析•平顺性性能试验未来发展趋势01汽车平顺性性能试验概述平顺性定义平顺性的重要性平顺性定义及重要性试验目的试验内容平顺性试验目的和内容平顺性试验流程和标准试验流程标准02平顺性试验方法详解整车平顺性试验选择具有不同特征的路面，如平坦、坡道、弯道等，以及不同的道路条件，如干燥、湿滑、冰雪等。
试验场地使用高精度仪器来测量车辆的振动、加速度、速度等参数，如加速度计、速度计、位移计等。
试验设备在各种路况和条件下，对车辆进行行驶测试，记录相关参数，并对数据进行整理和分析。
试验过程对采集到的数据进行处理和分析，评价车辆的平顺性性能，包括振动频率、振幅、相位等参数。
数据分析零部件平顺性试验针对车辆的各个零部件，如悬挂系统、座椅、方向盘等。
试验对象试验设备试验过程数据分析根据不同零部件的特点，选择相应的测试设备，如振动台、激振器、力传感器等。
在实验室中对各个零部件进行振动测试、疲劳强度测试等，以评估其在不同路况下的性能表现。
通过对测试数据的分析，评价各个零部件的平顺性性能，如振动特性、刚度、阻尼等参数。
建模方法模型验证性能预测优化设计模拟仿真分析03平顺性性能影响因素车辆自身因素悬挂系统轮胎的尺寸、胎压和充气状态都会影响车辆的平顺性。
充气不足或胎压过高都会降低轮胎的吸震性能。
轮胎车身结构交通状况交通密度、速度和流量也会影响车辆的平顺性。
在高速公路上行驶时，车辆需要承受较高的气流冲击。
路面条件路面类型、状况和不平度都会影响车辆的平顺性。
例如，破损的路面或桥梁接缝处可能会引发较大的冲击和振动。
气候条件风、雨、雪等恶劣天气条件可能会增加行驶中的不稳定性，从而影响车辆的平顺性。
外部环境因素驾驶技能驾驶员的驾驶技能和经验对车辆的平顺性有很大的影响。
熟练的驾驶员能够更好地应对复杂的路况和交通状况，保持车辆的稳定性和舒适性。
汽车驾驶岗位所需知识试卷5-(2)
汽车驾驶岗位所需知识试卷一、单项选择(第1题～第80题。
选择一个正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中。
每题1分，满分80分。
)1. 行人在交通中的最大特点是：可以在极短的时间和极短的距离内变更自己的()。
A、意志和行动B、意志C、行动D、方向2. 分离带分为()，快慢车分离带，人车分离带。
A、绿化分离带B、栅栏分离带C、缘石分离带D、中心分离带3. 提高交通安全要以交通安全教育、()、工程措施三个方面着手。
A、交通管理B、立法管理C、安全管理D、道路管理4. 交通公害是指：汽车()；车辆运行时扬起的灰尘；交通噪声。
A、排出的污染物B、铅氧化物C、硫氧化物D、光化学烟雾5. 汽油发动机化油器调整适当，点火提前角保持最佳位置，转速一定情况下测得每小时耗油量和燃油消耗率，随节气门开度[负荷]变化的规律称为()。
A、速度特性B、负荷特性C、油耗特性D、经济特性6. 汽车行驶中遇到的阻力有：滚动阻力、()、上坡阻力和加速阻力。
A、运动阻力B、磨擦阻力C、形状阻力D、空气阻力7. 汽车的牵引力大于或等于行驶阻力之和，称为汽车运动的()。
A、驱动条件B、运动条件C、附着条件D、行驶条件8. 百公里耗油量[升/百公里]和百吨公里耗油量[升/百吨公里]是汽车经济性()。
A、油耗指标B、定额指标C、定性指标D、车型指标9. 汽车在一定载质量下，能以足够高的平均速度通过各种道路，无路地带和障碍物的能力称为汽车()。
A、越野性B、行驶性C、通过性D、操纵性10. 地面制动力的数值取决于制动器内制动蹄()间的摩擦力和轮胎与地面间的附着力。
A、摩擦片与制动鼓B、摩擦片与制动蹄C、支承销与制动盘D、支承销与制动鼓11. 道路密度是指城市用地面积上的( )。
A、道路总长度B、道路条数C、道路级别D、道路好坏程度12. 实际通行能力是小于( )。
A、基本通行能力B、可能通行能力C、设计通行能力D、临时通行能力13. 车辆停妥后,车上乘客由车上跳下所发生的事故( )交通事故。
影响汽车平顺性的主要因素
影响汽车平顺性的主要因素汽车振动系统本身和路面输入的复杂性决定了影响汽车平顺性的因素很多。
下面从结构与使用两个因素做出分析。
(一)结构因索汽车是一个由多质量组成的复杂振动系统，为便于分析，需要进行简化。
一般情况下，汽车可视为由彼此相联系的悬架质量和非悬架质最所组成。
悬架质量M主要由悬架弹簧上的车身、车架及其上的总成所组成。
非悬架质最m主要由悬架弹簧下的车轮和车轴组成，由此形成由车身和车轮组成的双质最振动系统，如图I一13所示。
而且实际上从振动角度看，由于存在前、后车轮两个路面输入。
这就决定汽车有垂直和俯仰两个自由度振动，从而导致汽车纵轴线上任一点的垂直振动不同。
下面定性分析结构因索对汽车平顺性的影响。
(1)悬架弹性的影响。
悬架弹性对车身振动频率起着决定性的作用。
悬架上的载荷与其变型之间的关系称为弹型元件的弹性特性。
如果悬架的刚度是常数，则其变形与所受载荷成正比，这种悬架称为线性悬架，一般钢板弹簧、螺旋弹簧悬架均属此类。
采用线性悬架的汽车往往不能满足汽车平顺性的要求，使用中．汽车的有效载荷变化较大(特别是公共汽车和载货汽车)，会出现空载时振动频率较高或满载振动频率较低的现象。
为了改善这种情况，现代汽车多采用非线性悬架(也称变剐度悬架)，即其刚度可随栽荷的变化而变化。
如采用空气弹簧、空气液力弹簧和橡胶弹簧等具有非线性特性的弹性元件，或增设副簧、复合弹簧。
(2)悬架阻尼的影响。
为了衰减车身的自由振动并抑制车身和车轮的共振，以减小车身的垂直振动加速度和车轮的振幅(防止车轮跳离地面)，悬架系统中应具有适当的阻尼。
悬架的阻尼主要来自于减振器、钢板弹簧叶片和轮胎变形时橡胶分子间的摩擦等。
钢板弹簧悬架系统中的干摩擦较大，而且钢板弹簧叶片数目越多，摩擦越大，故有的汽车采用钢板弹簧悬架时可以不装减振器，但弹簧摩擦阻尼的数值很不稳定．钢板生锈阻力力过大，不易控制。
而采用其他内摩擦很小的弹性元件(如螺旋弹簧、扭杆弹簧等)的悬架，必须采用减振器，以吸收振动能量而使振动迅速衰减。
浅谈汽车悬架参数对平顺性的影响
浅谈汽车悬架参数对平顺性的影响摘要：每一辆车在行驶过程中的平顺性都是由汽车悬架决定的，而对于汽车悬架而言，其好坏是由车辆的平顺性的好坏决定的。
汽车悬架是由多个零配件构成，其中任何一个零配件都非常重要，因为每一个零配件的参数都会对汽车的平顺性带来直接的影响，因此，在进行悬架设计时既要保证安全性，又要提高平顺性。
关键词：汽车悬架；平顺性；安全性前言汽车的平顺性是评判汽车的一项非常重要的指标，汽车在行驶的过程中会产生一定的振动和冲击周围环境，同时，这种指标在进行评价的过程中会与人在汽车中所能感受到的舒适感进行一定的关联，对于一些载物的汽车来说，除了让人感到舒适性以外，还必须要保持货物完好无损，现代的高速汽车都必须要具有这种性能。
通常情况下还可以运用车身的振动和速度来评价汽车的平顺性。
汽车行驶的平顺性是由汽车悬架掌控，验证悬架性能的最基础的一项标准，就是必须要保证车辆在不同路面和车速的状况下，都能够行驶的较为平顺。
1.人体对振动的反应以及汽车平顺性的评价指标对汽车平顺性进行研究主要是为了能给汽车的振动找到一个更加精确的界定的范围，作为评价一辆汽车质量的好坏的一种指标，其目的主要是为了更好的控制汽车振动系统的动态。
一般情况下，汽车行驶的平顺性是由汽车行驶过程中的振动幅度所决定的。
如果汽车车身振动比较大，并且还出于一种非常频繁的状态，汽车车身就很容易出现一些不平顺的问题。
为了可以更好地更加方便地评价车体的平顺情况，人们建立了多种不同的考核标准，但是目前运用的比较频繁的一种评价模式是Janeway评价模式，由于Janeway评价模式对车体的各个部位都做出了具体的要求，考核范围及内容非常全面。
1.人体对震动的反应人们对汽车的振动可以从主观和客观两个方面来进行评判。
主观评判是根据人们的生理和心理感受的主观因素决定，不同人的生理以及心理感受是会有差异的。
客观评价是根据大多数人们对汽车的振动频率以及振动强度等方面的接受强度来进行汽车设计。
汽车的平顺性
汽车的平顺性1. 简介汽车的平顺性是指汽车在行驶和行驶过程中所经历的震动、颠簸和颤动的程度。
平顺性对驾驶体验和乘坐舒适性至关重要，尤其是长途旅行或不平整的道路上。
本文将探讨汽车平顺性的重要性、影响因素以及改善平顺性的方法。
2. 平顺性的重要性汽车的平顺性对驾驶者和乘客来说都非常重要。
以下是几个方面的重要性：2.1 驾驶体验汽车的平顺性直接影响驾驶者的体验。
如果汽车行驶时存在颠簸和颤动，驾驶者会感到不舒适，甚至会对驾驶过程感到厌烦。
平顺性良好的汽车可以提供更愉快的驾驶体验，让驾驶者更加放松和专注。
2.2 乘坐舒适性乘客在汽车中乘坐时也需要体验到良好的平顺性。
如果汽车行驶时颠簸较大，乘客会感到不安和不舒适。
这对于长途旅行尤其重要，因为乘客可能需要连续数小时甚至更长时间在汽车中乘坐。
2.3 安全性平顺性对汽车的安全性也有影响。
如果汽车行驶时震动较大，会增加零部件损坏的风险，从而可能导致故障或事故发生。
良好的平顺性可以降低这些风险，提高汽车的安全性。
3. 影响因素汽车的平顺性受多个因素的影响，包括以下几个方面：3.1 悬挂系统汽车的悬挂系统对平顺性有着重要影响。
悬挂系统由减震器、弹簧和悬挂桥等组成，它们的设计和调校会直接影响汽车在行驶时的平顺性。
3.2 轮胎轮胎也是影响平顺性的重要因素之一。
低质量的轮胎或胎压不当会导致汽车行驶时的颠簸和颤动增加。
因此，选择质量良好的轮胎并保持适当的胎压对平顺性非常重要。
3.3 轮毂轮毂的设计和材质也会对平顺性产生影响。
一些高端轮毂采用了减震和隔音技术，可以提供更好的平顺性。
3.4 车身刚度汽车的车身刚度也会对平顺性产生影响。
较高的车身刚度可以降低车身的扭曲和震动，提升平顺性。
3.5 车速和道路状况车速和道路状况也是影响平顺性的因素。
高速行驶时，汽车的平顺性通常会降低。
此外，不平整的道路会增加汽车在行驶过程中的颠簸和颤动。
4. 改善平顺性的方法改善汽车平顺性可以提高驾驶和乘坐的舒适性，并增加汽车的安全性。
汽车理论第6章 汽车的平顺性2016
16
a(t)
aw(t)
加权函数w(f )的滤波网络 根据IS02631-1:1997(E)设定系数
2016/4/12
汽车理论 wangjx@
四、平顺性的评价方法
(一)基本的评价方法
2. 对记录的加速度时间历程 间 程a(t)进行频谱分 行 谱 析得到功率谱密度函数 Ga f
汽车理论 Automotive theory
第六章
汽车的平顺性
内容概要
平顺性的基本概念 路面不平度输入 人体对振动的反应以及平顺性评价方法 平顺性研究基本方法、两自由度振动系 平顺性研究基本方法 两自由度振动系 统 主动悬架（了解）
2016/4/12
汽车理论 wangjx@
11
靠背
脚
2016/4/12
汽车理论 wangjx@
三、人体对振动的反应
人体对不同频率的振动敏感程度不同 1.
zs 最敏感的频率范围是4～12.5Hz
在4～8Hz频率范围，人的内脏器官产生共振 频率范围 人的内脏器官产生共振 8～12.5Hz频率范围，对人的脊椎系统影响很大
2016/4/12 汽车理论 wangjx@
wi是功率谱密度为0.1的 白噪声 （Simulink Si i 中的缺省值）
7
二、路面不平度输入
nc =0.01(cycle/m)，车速为20m/s
10 10 10 10 10 10 10
-2 -3 -4 -5 -6 -7 -8
评价方法： 评价方法
根据乘员舒适程度评价
2016/4/12 汽车理论 wangjx@
4
汽车理论教程第六章汽车的平顺性
➢ xs、ys 最敏感的频率范
围是0.5～2Hz。大约在3Hz 以下，人体对水平振动比对 垂直振动更敏感，且汽车车 身部分系统在此频率范围内 产生共振，故应对水平振动 给予充分重视。
10
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
各轴向的频率加权函数（渐近线）
频率加权函数
0.5 0.5Hz f 2Hz
wk
f
f / 4 2Hz f 4Hz 1 4Hz f 12.5Hz
12.5 / f 12.5Hz f 80Hz
wd
f
1 2 /
f
(0.5Hz f 2Hz)
2Hz f 80Hz
wc
f
8
1 /
f
(0.5Hz f 8Hz)
8Hz f 80Hz
we
f
1 1/
f
(0.5Hz f 1Hz)
靠背
xb yb
wc
wd
0.80 0.50
0.212
4.3
0.087
4.4
zb
wd
0.40
0.140
4.9
xf
脚
yf
wk
0.25
wk
0.25
0.090
5.4
0.093
5.1
zf
wk
0.40
0.319
6.2
1
av
a2 2 vj
0.628
16
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
2.辅助评价法
➢当峰值系数 > 9时，ISO 2631-1：1997（E）标准规定用 加权加速度4次方根值评价。它能更好地估计偶尔遇到过大 的脉冲引起的高峰值系数振动对人体的影响。此时采用辅助 评价方法 —— 振动剂量值。
汽车动不平衡的原因
汽车动不平衡的原因
当我们驾驶汽车时，有时会感到车辆颠簸或震动，这可能是由于汽车动不平衡引起的。
汽车动不平衡是指车轮在旋转过程中重量分布不均匀，导致车辆产生震动或颠簸的现象。
那么，造成汽车动不平衡的原因有哪些呢？
1. 轮胎问题：轮胎是汽车运行的重要组成部分，如果轮胎的制造或装配过程存在问题，就会导致车轮的重量分布不均匀。
例如，轮胎内部的胎带松紧不一，或者轮胎花纹磨损不均匀，都会导致车轮动不平衡。
2. 制动盘问题：制动盘是汽车制动系统的重要组成部分，当制动盘磨损不均匀或变形时，会导致制动盘的质量分布不均匀，从而引起车轮动不平衡。
3. 车轮组装问题：如果汽车制造过程中，车轮的安装不到位或使用不合适的螺栓，就会导致车轮与车轴连接不紧密，进而引起车轮动不平衡。
4. 车轴问题：车轴是连接车轮和车身的重要部件，如果车轴存在缺陷或变形，就会导致车轮动不平衡。
这可能是由于车轴制造过程中的材料问题或车辆长时间使用导致的。
5. 悬挂系统问题：汽车的悬挂系统对车辆的平稳性和舒适性起着重
要作用。
如果悬挂系统存在松动或损坏，就会导致车轮动不平衡，进而影响车辆的行驶稳定性。
6. 车轮平衡问题：车轮平衡是指车轮在旋转过程中质量分布均匀，没有明显的重量偏差。
如果车轮平衡存在问题，就会导致车辆动不平衡。
以上是造成汽车动不平衡的一些常见原因。
当我们发现车辆出现颠簸或震动时，应及时检查和排除可能的问题。
定期检查和保养汽车，确保车轮平衡和其他相关部件的正常运行，对于提高驾驶安全性和乘坐舒适性至关重要。
让我们重视汽车的维护，确保车辆的动平衡，为我们的行驶带来更好的体验。
汽车行驶平顺性和通过性
7．汽车的道路条件
路面不平是汽车行驶振动的主要原因。因此，提 高道路的级别，改善路面质量，减少路面的不平度， 可以减少对汽车的冲击，使汽车的振动强度降低， 从而改善乘坐舒适性，为汽车的高速行驶、高效运 输创造条件。
26
§5－2 汽车通过性
汽车通过性：指汽车在一定的装载质量下，能以足够 高的平均速度通过各种坏路及无路地带和克服各种障 碍的能力。如通过松软地面（土壤、沙漠、雪地、沼 泽）、坎坷不平地段和各种障碍（陡坡、侧坡、壕沟、 台阶、水障）等。
第五章 汽车行驶平顺性和通过性
学习内容：
汽车行驶平顺性 汽车通过性
§5－1 汽车行驶平顺性
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。
6
人体坐姿受振模型
3个输入点12个轴向振动
7
各轴向频率加权函数（渐进线）
各轴向0.5～80Hz的频率加权函数
8
频率加权函数、轴加权系数
位置
坐标轴名称
频率加权函数
轴加权系数 k
xs
ys
座椅支撑面
zs
rx
ry
rz
xb
靠背
yb
zb
xf
脚
yf
zf
wd
1.00
wd
1.00
wk
1பைடு நூலகம்00
we
0.63m/rad
悬挂质量 悬挂质量增加，平顺性变好，减少则平顺性变差。 为保证汽车空载或轻载时的行驶平顺性，汽车最好 使用非线性悬架或变刚度悬架。
第六章汽车的平顺性
二﹑空间频率功率谱密度 Gq(n) 化为时间频率 功率频谱密度 Gq( f )
考虑车速u的影响 Gq (n) Gq ( f ) 汽车以一定车速u驶过空间频率n的路面平 度时输入的时间频率 f=un
图6—6
时间频率带宽 f un
w02
K m2
q
则齐次方程为：
••
•
z 2n z w02 z 0
阻尼运动的影响取决于n和w0的比值 ，
称为阻尼比
n C
w0 2 m2 K 汽车悬架系统的阻尼 通常在0.25左右，属于小阻尼。
该微分方程的解为 z Aent sin( w02 n2 t a)
图6—14
2．阻尼比对衰减振动的影响
评价方法：根据乘员舒适程度评价
汽车振动系统及其评价指标
输入－振动系统－输出－评价指标
输 入：路面不平度、 车速。 振动系统：弹性元件、阻尼元件、车身、
车轮质量。 输 出：车身传至人体加速度、悬架弹簧
动动挠度、车轮于路面之间的 动载荷。 评价指标：加权加速度均方根值、撞击悬 架限位概率、行驶安全性。
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
一 ﹑人体对振动的反应 人体坐姿受振模型：座椅支承面处输入点3个 方向的线振动，及该点3个方向的角振动，座椅 靠背和脚支承面两个输入点个3个方向的线振动。
图6—3 各轴向频 率加权函数
1.人体对振动的响应
人体对振动的响应取决于：①频率与强度； ②作用方向； ③暴露时间。
x(I),y(I)的自谱、互谱分别为
Gxx (n) . Gyy (n). Gxy (n)和 Gyx (n)
电动汽车车身平顺性及车轮接地性分析与优化
电动汽车车身平顺性及车轮接地性分析与优化随着环保和节能日益受到重视，电动汽车逐渐受到人们的青睐，但是电动汽车在车身平顺性和车轮接地性方面的表现仍需要不断地优化和改进。
本文将对电动汽车车身平顺性和车轮接地性进行分析和优化。
一、车身平顺性分析车身平顺性是指汽车在行驶时对路面颠簸的反应，包括车身的弹性变形、减震装置的减震效果以及车身的结构稳定性等。
电动汽车与传统内燃机汽车最大的区别在于其动力系统的不同，而动力系统改变了汽车的重心位置，导致了一定的平稳性问题。
优化车身平顺性需要从多个方面入手，其中之一是优化悬挂系统。
悬挂系统是汽车行驶过程中起到缓冲和减震作用的重要装置。
优化悬挂系统不仅可以提高电动汽车的平顺性，还可以延长电池寿命。
同时，优化轮胎和车轮组件也是提高车身平顺性的重要手段，采用适当的胎压、降低轮圈质量等方式可有效改善车身平顺性。
二、车轮接地性分析车轮接地性是指汽车行驶时车轮与路面的接触程度，包括轮胎与路面的附着性、转向灵活度以及操纵性等。
在提高车轮接地性时，需要注重发挥电动汽车的动力优势，采用恰当合理的电驱动方式可实现更好的车轮接地性和加速性能。
除此之外，优化车轮和制动系统是提高车轮接地性的重要手段。
对于电动汽车来说，电机位于车轮或轮轴上，因此使用高效的电动刹车可以使车轮接地更稳定，加速更顺畅。
同时，采用光滑表面和低摩擦系数的制动片，也可以提高电动汽车的车轮接地性。
三、优化方案考虑到电动汽车的动力系统和重心位置对平顺性和车轮接地性的影响，我认为电动汽车的优化需要从以下方面进行：1.优化悬挂系统：采用先进的减震装置和调整弹簧刚度，优化车身平顺性，同时减小电池寿命的损耗。
2.轮胎和车轮组件优化：选择符合车辆性能需求的轮胎和减小轮组件重量的方案，来提高车身平顺性。
3.电驱动方式优化：采用适当的电驱动方式来凸显电动汽车的优势，有利于提高车轮接地性和加速性能。
4.制动系统优化：选用高效电动刹车和低摩擦系数制动片，提高车轮接地性，同时也能延长制动系统寿命。
汽车平顺性研究
汽车平顺性研究——影响汽车平顺性的参数摘要：运用ADAMS 软件分析了悬架结构、座椅系统、轮胎、悬挂质量、非悬挂质量、阻尼系数、路面汽车速度等参数的特性，得到了相对应的响应结果。
得出悬架系统、路面等级和汽车行驶速度对汽车行驶平顺性的影响情况。
关键词:汽车平顺性；ADAMS ；参数特性汽车行驶平顺性能主要决定于车辆隔振系统、车速和道路条件三个方面的因素。
随着车速的提高，对路面条件提出了更高的要求。
但是更重要的还是车辆的隔振系统的改进，这是近代汽车设计中非常重视的一个问题。
悬架结构、座椅系统、轮胎、悬挂质量、非悬挂质量、阻尼系数、路面汽车速度是影响汽车平顺性的重要因素。
（1）悬架系统汽车是一个复杂的多质量系统，每个质量都存在着垂直、纵向和横向三个坐标轴方向的线振动以及绕三个坐标轴的角振动。
对平顺性影响最大的主要是车体的垂直振动和纵向角振动（俯仰振动）。
悬架的刚度和阻尼以及前后悬架偏频的匹配，对上述两个振动分量起决定性的作用。
悬架刚度过低，将易发生制动点头，加速时汽车后仰。
此外，过软的钢板弹簧静绕度较大，这将给钢板弹簧设计和总体布置造成困难。
弹簧太软，在坏路上行驶时，如果限位行程不足，容易造成频繁地撞击限位块，使汽车平顺性反而更加恶化。
悬架刚度k 决定悬架系统的固有频率()/2n n n f f ωπ=，对平顺性影响最大[1]。
降低固有频率n f 可以明显减小车身加速度，这事改善平顺性的一个基本措施。
但是随着n f 降低，动挠度d δ增大，限位行程[d δ]也就必须与固有频率n f 成反比地相应增大，而[d δ]受结构布置限制不能太大，所以降低n f 是有限度。
表1是目前大多数汽车悬架系统的固有频率n f 、静挠度s δ和限位行程[d δ]的实用范围。
表1 悬架系统n f 、s δ[d δ]的实用范围轿车舒适性要求很高，而行驶的路面相对货车和越野车较好，悬架动挠度d δ引起的撞击限位的概率很小，故其车身部分固有频率n f 选择得比较低，以减少车身加速度，一般式在1～1.5Hz 范围。
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影响汽车平顺性的主要因素
汽车振动系统本身和路面输入的复杂性决定了影响汽车平顺性的因素很多。
下面从结构与使用两个因素做出分析。
(一)结构因索
汽车是一个由多质量组成的复杂振动系统，为便于分析，需要进
行简化。
一般情况下，汽车可视为由彼此相联系的悬架质量和非悬架
质最所组成。
悬架质量M主要由悬架弹簧上的车身、车架及其上的总
成所组成。
非悬架质最m主要由悬架弹簧下的车轮和车轴组成，由此
形成由车身和车轮组成的双质最振动系统，如图I一13所示。
而且实
际上从振动角度看，由于存在前、后车轮两个路面输入。
这就决定汽
车有垂直和俯仰两个自由度振动，从而导致汽车纵轴线上任一点的垂
直振动不同。
下面定性分析结构因索对汽车平顺性的影响。
(1)悬架弹性的影响。
悬架弹性对车身振动频率起着决定性的作用。
悬架上的载荷与其变型之间的关系称为弹型元件的弹性特性。
如果悬架的刚度是常数，则其变形与所受载荷成正比，这种悬架称为线性悬架，一般钢板弹簧、螺旋弹簧悬架均属此类。
采用线性悬架的汽车往往不能满足汽车平顺性的要求，使用中．汽车的有效载荷变化较大(特别是公共汽车和载货汽车)，会出现空载时振动频率较高或满载振动频率较低的现象。
为了改善这种情况，现代汽车多采用非线性悬架(也称变剐度悬架)，即其刚度可随栽荷的变化而变化。
如采用空气弹簧、空气液力弹簧和橡胶弹簧等具有非线性特性的弹性元件，或增设副簧、复合弹簧。
(2)悬架阻尼的影响。
为了衰减车身的自由振动并抑制车身和车轮的共振，以减小车身的垂直振动加速度和车轮的振幅(防止车轮跳离地面)，悬架系统中应具有适当的阻尼。
悬架的阻尼主要来自于减振器、钢板弹簧叶片和轮胎变形时橡胶分子间的摩擦等。
钢板弹簧悬架系统中的干摩擦较大，而且钢板弹簧叶片数目越多，摩擦越大，故有的汽车采用钢板弹簧悬架时可以不装减振器，但弹簧摩擦阻尼的数值很不稳定．钢板生锈阻力力过大，不易控制。
而采用其他内摩擦很小的弹性元件(如螺旋弹簧、扭杆弹簧等)的悬架，必须采用减振器，以吸收振动能量而使振动迅速衰减。
为使减振器阻尼效果好，又不传递大的冲击力，常把压缩行程的阻力和伸张行程的阻力取的不同。
压缩行程取较小的相对阻尼系数，在伸张行程取较大的相对阻尼系数。
有的减振器压缩时无阻尼而只在伸张行程时有阻尼，具有这种阻尼特性的减振器称为单向作用减振器。
而在压缩、伸张两行程中均有阻尼作用的减振器称为双向作用减振器。
采用减振器不仅可以提高汽车的平顺性，而且还可以增加悬架的角刚度，改善车轮与道路的接触情况。
防止车轮跳离地面，因而能改善汽车的稳定性、提高汽车的行驶安全性。
改善减振器的性能对提高汽车在不平道路上的行驶速度有很好的作用。
悬架系统的干摩擦可使悬架的弹性部分或全部被锁住，使汽车只在轮胎上发生振动，因而增加振动频率且使路面冲击容易传给车身。
为减少钢板弹簧叶片叫的摩擦，叶片间应加润滑脂或摩擦村垫，结构上采用少片弹簧。
（3）主动悬架与半主动悬架。
一般悬架由弹簧和减振器组成，其特性参数(悬架刚度K 和阻尼系数c)是在一定条件下进行优化确定的。
这种悬架的特性参数一旦选定便无法更改，称为被动悬架。
其缺点是不能适应使用工况(如载荷变化引起的悬架质量变化，车速和路况所决定的路面输入等)的变化进行控制调整．无法满足汽车较高性能的要求。
利用电控技术与随动液压技术的主动悬架和半主动悬架能较好
地改善汽车的平顺性。
如图1—14所示为车身与车轮两个自由度主
动悬架或半主动悬架模型。
主动悬架一般用液压缸作为主动力发生
器，代替悬架的弹簧和减振器，由外部高压液体提供能源，用传感
器测量系统运动的状态信号，反馈到电控单元，然后由电控单元发
出指令控制力发生器，产生主动控制力作用于振动系统，构成闭环
控制。
半主动悬架的核心部分是采用可调阻尼减振器，其控制逻辑
有的和主动悬架类似，是闭环的，也有根据车速等参数进行开环控
制的，它消耗的全部能量只用来驱动控制阀，顾能耗低。
(4)非悬架质量的影响。
非悬架质量对汽车的平顺性影响较人，减小非悬架质最可降低车身的振动频率、提高车轮的振动频率，从而使高频共振移向更高的行驶速度。
这对平顺性有利。
另外，非悬架质最减小可有效减小其对车身的冲击力。
非悬架质量对行驶平顺性的影响常用非悬架质量与悬架质最之比m／M来评价。
比值越小，则行驶的平顺性越好。
现代轿车的比值大多为m／M=10.5％～l4.5％，这样可以有良好的行驶平顺性。
(5)轮胎的影响。
轮胎的弹性使悬架的换算刚度减小。
当汽车在不平道路上行驶时，由于轮胎的弹性作用，轮胎位移曲线比道路断面轮廓圆滑甲整，跳跃长度比道路坎坷不平的长度大，而跳跃曲线的高度较道路不平的真正高度小(即所谓轮胎的展平能力)，它可使汽车在高频共振时振动减小。
轮胎内摩擦所引起的阻尼作用可吸收振动能量，使振动衰减。
从改善汽车平顺性的角度考虑，轮胎的径向刚度应尽可能小。
但轮胎刚度过低会增加轮胎侧偏，影响汽车的操纵稳定性，还会使滚动阻力增加并降低轮胎的使用寿命。
(6)底盘旋转件不平衡的影响。
在汽车行驶过程中，底盘旋转件(如传动轴、车轮等)的不平衡极易产生周期性的激振力，而后通过悬架传至车身，影响汽车的平顺性。
提高旋转件动平衡度对改善汽车的平顺性会起到一定的作用。
(7)轴距的影响。
在汽车行驶过程中受到路面不平的冲击时，汽车车身的俯仰角加速度随轴距的加大而减小。
而对于垂直振动加速度，随着轴距的加大，除了前、后轴上方没有变化外，其他各处都减小。
所以轴距加长对汽车平顺性的改善是非常有利的。
(8)乘坐位置与座椅的影响。
座椅的位置对平顺性反应的差别很人。
试验和实际感受表明接近车身中部的座位，其振动量最小。
与汽车质量中心的距离愈大，车身振动对乘客的影响愈大。
对于载货汽车和公共汽车，为了减小水平纵向振动的振幅．座位在高度上应尽量减小与质心的距离。
座椅垫的弹性要适当．若汽车的悬架较硬，可采用较软的座垫：若汽车悬架较软，则采用较硬的座垫，以防因乘客在座位上的振动频率与车身的振动频率重合而发生共振。
另外，座垫也需要一定的阻尼，以衰减振动。
总之，影响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，提高汽车行驶的行驶平顺性。
(二)使用因素
道路不平是引起汽车振动的主要因素。
这就决定了汽车运行过程中的平顺性与路面状况和车速有着密切的关系。
此外，汽车悬架系统在汽车使用过程中的技术状况对汽车的平顺性也有着重要的影响。
1．路况与车速
汽车在不平道路上行驶时，前、后车轮连同车身都要受到来自路面的冲击作用。
对某一汽车来说，激振的强度和频率主要取决于路而状况和车速。
这就相应决定了汽车振动响应。
2.悬架系统的技术状况
悬架系统的固有频率和阻尼系数对汽车的平顺性有着重要的影响。
汽车在使用过程中由于受各种因素的影响，这些参数可能产生变化，如钢板弹簧各片之间的润滑不好或由于减振
器阻尼过大，都会使弹簧部分或全部被锁住，引起车身振动频率增加。
当汽车通过不平的路面时，就会使汽车产生剧烈的冲击。