汽车通过性检测与评价
精品文档-汽车使用性能与检测技术(第二版)(郭彬)-模块6
模块6 汽车的平顺性与通过性 图6－2 汽车行驶振动传递路线示意图
模块6 汽车的平顺性与通过性
因路面、轮胎产生的振动先传到悬架，受悬架自身的 振动特性影响后再传给车身，通过车身传到乘客的胸部，同时 通过座椅传给乘客的臂部和背部，还通过转向系以转向型抖动 的形式传到驾驶员手部。
因发动机、传动系产生的振动通过支承发动机、变速器和 传动轴的缓冲橡胶块，经衰减后传给车身，再经上述途径传至 人体各个部位。
模块6 汽车的平顺性与通过性
我国参照ISO2631制定了GB4970—1996《汽车平顺性随机 输入行驶试验方法》，用于测定汽车在随机不平的路面上行 驶时振动对乘员及货物的影响，以及GB5902-86《汽车平顺性 单脉冲输入行驶试验方法》，用于测定汽车驶过单凸块时的 冲击对乘员及货物的影响，以此来评价汽车的平顺性。
模块6 汽车的平顺性与通过性 模块6 汽车的平顺性与通过性
学习任务1 汽车的行驶平顺性认知 学习任务2 汽车的通过性认知
模块6 汽车的平顺性与通过性 学习任务1 汽车的行驶平顺性认知
学习目标 （1）了解振动对行驶平顺性的影响以及人体对振动的反应；
（2）理解平顺性的评价方法； （3）能正确分析影响汽车行驶平顺性的因素。
模块6 汽车的平顺性与通过性
（3）暴露时间。人体达到一定的反应界限，如“疲劳”、 “不舒适”等，都是由人体感觉到的振动强度大小和暴露时 间长短二者综合的结果。由图6－3可以看出，在一定频率下， 随暴露时间加长，疲劳—工效降低界限曲线向下平移，即加 速度的允许值减小。亦即在实际行驶过程中，若振动加速度 越大，则人体感觉达到某振动强度“界限”的时间越短；反 之，若振动加速度越小，则人体感觉达到某“界限”所需时 间越长。故人体感觉到的振动强度的大小可以用暴露时间的 长短来衡量。
汽车理论第七章汽车的通过性
汽车理论第七章汽车的通过性摘 要汽车的通过性(越野性)是指汽车能以足够高的平均车速通过各种不良道路、无路地带和 克服各种障碍的能力。
本章对学习汽车的通过性意义进行概括性论述，讨论汽车的地面通过性、汽车的几何通过性的相关参数、分析汽车越过台阶、壕沟的能力，在此基础上分析各种因素对汽车通过性的阻碍，最后通过一些实例运算来说明以上所述理论内容的具体应用。
引 言汽车是一种常用的、高效率的交通运输工具，不同用途的汽车对通过性的要求也不同，用户应依照自己特定的用途选择具有合适通过性的汽车。
高级轿车和公共汽车要紧在都市行驶，由于路面条件甚好，因此对汽车通过性的要求不突出。
农林区、矿区、建设工地等使用的车辆和军用车辆，经常行驶在坏路和无路地面上。
因此，要求这些汽车应具有良好的通过性。
汽车的通过性要紧决定于汽车的驱动力、附着力等牵引参数和几何参数，也与汽车的平顺性、机动性、视野等性能紧密相关。
本章第一从地面通过性的评判指标和土壤的可通过性两方面分析汽车的地面通过性，然后具体介绍了汽车的几何通过性参数和汽车越过台阶、壕沟的能力。
在此基础上，从汽车结构、车轮和驾驶技术三个方面讨论了阻碍汽车通过性的因素。
最后介绍了测定和比较汽车的通过性能的试验。
第一节 汽车的地面通过性汽车的地面通过性是指汽车在松软地面上的行驶能力。
一、地面通过性的评判指标汽车在松软地面上能否行驶取决于汽车行驶的驱动与附着条件，但满足该条件只是说明 能否正常行驶，还不能说明能力的大小。
评判汽车行驶能力的大小，通常用牵引性系数等 指标。
牵引力T F 对汽车总重力之比称为牵引性系数。
牵引性系数Ⅱ用下式表示：Ⅱ=GF T =G F F r q 式中 r F 为在松软土壤上行驶时的土壤阻力。
牵引性系数Ⅱ反映了汽车加速、爬坡、克服道路不平的阻力和牵引挂车或武器装备的能 力。
牵引性系数越大，通过性越好。
二、土壤的可通过性土壤的可通过性是土壤支承车辆通过的能力。
美国学者贝克(Bekker)通过大量研究后建 议，用在均布压力g 作用下每单位承载面积的土壤所能产生的净推力τ来衡量，即⎰-+=z qd Lqtg C 1)(φτ (7—1) 式中 C ——土壤内聚力系数； φ——土壤的内摩擦角，tg φ为内摩擦系数；q ——土壤单位面积压力；L ——接触面积长度；z ——下陷量(或称变形量)。
汽车的通过性
r sin d pdz
Frc b
z0 0
r cos d pdx
n 1 z0 kc n kc ck k z d z b n 1
W b
r sin 0
0
pdx b
r sin 0
0
kc n k z dx b
对于“塑性”土壤
d dj
j 0
max
K
exp j / K
j 0
max
K
22
第二节 松软地面的物理性质
二、土壤法向负荷与沉陷的关系
如果将一块表示充气轮胎或履带接地面积的平板用均 匀负荷压入地面土壤，静止沉陷量 z 和单位压力 p 之 间的关系如下。
kc n n p kz k z b k kc k b
三、影响汽车通过性的因素
汽车的通过性与汽车的结构特点、路面质量和行 驶状况有关。
1.传动系的结构
为了保证汽车的通过，除了要减少行驶阻力外， 还必须提高汽车的驱动力和附着力。
①采用副变速器可提高汽车的动力因数；
②采用液力传动能提高传动系工作的稳定性； ③采用高摩擦式差速器可提高在复杂路面上的附 着性能。
两边同除以面积A
max c tan
式中，τmax为剪切强度；σ为剪切面法向压力。
20
第二节 松软地面的物理性质
5.土壤的剪切应力与剪切变形的关系
c tan exp K
ymax
对于“脆性”土壤
2
2 2 K2 1 K1 j exp K 2 K 2 1 K1 j
式中，kc 为土壤的“粘聚”变 形模数； k 为土壤的“摩擦”变 形模数；b 为承载面积的短边长； z 为土壤沉陷量；n 为沉陷指数。
汽车理论 第八章 汽车的通过性
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
4、液力传动
装液力变矩器，提高发动机工作的稳定性。
5、差速锁
差速锁可使两侧车轮按各自附着力分配驱动力， 可按各自附着力分配驱动力矩，可大大提高汽车通 过性。 6、悬架：采用独立悬架
7、拖带挂车：增大传动系的总传动比以增加动力因 素
8、涉水能力 解决汽车电器的水密封问题。
（一）汽车轮胎 1、轮胎花纹 轮胎花纹宽而深 在湿的硬路面上行驶足以挤出水层提高 松软路面的附着系数，但滑行噪声增大。 2、车轮的直径与宽度 3、轮胎气压 在松软路面上行驶，降低胎压可使轮胎接地 面积增加，减少滚动阻力，提高附着系数。
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
4、拱形轮胎 超低压拱形轮胎在专用越野车上得到广 泛应用，其断面宽度比普通轮胎大2-3倍。 拱形轮胎车辆在沙漠、雪地、沼泽等具有良 好的通过性，但在硬路面上行驶会过早磨损。 （二）、驾驶方法 通过沙漠、雪地、泥沼地时应用低档， 尽量保持直线行驶。有差速锁时将其锁住， 驶离滑转区后再脱开，以免转向困难。
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
二、汽车通过性几何参数
1、最小离地间隙 h 2、纵向通过角 3、接近角 1 4、离去角 2 5、最小转弯半径 dmin 6、转弯通道圆
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
汽车通过性几何参数
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数 三、影响通过性的因素
影响通过性的使用因素
支承通过性
汽车的通过性 几何通过性 支承通过性：以足够高的车速通过坏路和无路地 带的能力 几何通过性：以足够高的车速通过各种障碍的能力
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
一、支承通过性评价指标
1、 牵引系数TC：单位车重的挂钩牵引力 TC=Fd/G 式中： Fd —汽车挂钩牵引力；G —车重 2、牵引效率TE：驱动轮输出与输入功率之比。 TE= Fd u/Tw 式中： u—车速；Tw —驱动轮输入转矩； —驱动轮角速度。 3、燃油利用指数Ef 单位燃油消耗所输出（牵引）的功。
《汽车使用性能与检测》课程标准总结
《汽车使用性能与检测》课程标准一、概述（一）课程性质本课程是三年制中专汽修运用与维修专业的专业核心课程之一（二）课程基本理念以完成工作任务为目标，采用理论与实践相结合的教学方式，分项目按工作任务来实施。
（三）课程设计思路按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的项目课程体系”的总体设计要求，本课程以发动机构造与维修的基本知识与操作技能为基本目标，彻底打破学科课程的设计思想，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学生在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学生的实践能力。
学习项目选取的依据是以本专业所对应的岗位群要求而制定，以汽车维修专业一线技术岗位为载体，使工作任务具体化，针对任务按本专业所特有的逻辑关系编排模块。
本课程的总学分为3学分。
二、课程目标通过本课程的学习，使学生在具有汽车基本知识的基础上，能了解影响汽车使用性能的各种因素，找出合理使用汽车的基本途径、掌握国家或行业颁布的有关汽车维修质量及汽车检测管理的一些相关政策和法规知识、掌握汽车使用性能检测的内容、目标及意义、了解汽车性能检测设备的工作原理、掌握汽车使用性能的评价指标及检测的基本理论和基本方法，为今后核心技术课程的学习奠定基础。
通过任务引领的项目活动，使学生具备本专业高素质技术工作者所必需的发动机拆装、检查与维修的基本知识和基本技能。
同时培养学生专业兴趣，增强团结协作的能力。
(一) 知识教学目的1. 了解影响汽车使用性能的各种因素，找出合理使用汽车的基本途径。
2. 掌握国家或行业颁布的有关汽车维修质量及汽车检测管理的一些相关政策和法规知识。
3. 掌握汽车使用性能检测的内容、目标及意义。
4. 了解汽车性能检测设备的工作原理。
5. 掌握汽车使用性能的评价指标及检测的基本理论和基本方法。
(二) 能力培养目的1. 能正确使用常用检测仪器、仪表和设备。
2. 掌握检测结果分析，并根据检测结果提出正确处理的技术方案。
汽车性能评价指标
汽车性能评价指标汽车性能到底与哪些参数有关？通常用来评定汽车的性能指标主要有：动力性、燃油经济性、制动性、操控稳定性、平顺性以及通过性等。
动力性汽车的动力性是用汽车在良好路面上直线行使时所能达到的平均行驶速度来表示。
汽车动力性主要用三个方面的指标来评定：最高车速；汽车的加速时间；汽车所能爬上的最大坡度。
最高车速——是指汽车在平坦良好的路面上行驶时所能达到的最高速度。
数值越大，动力性就越好。
汽车的加速时间——表示汽车的加速能力也形象的称为反映速度能力，它对汽车的平均行驶车速有很大的影响，特别是轿车，对加速时间更为重要。
常用原地起步加速时间以及超车加速时间来表示。
汽车的爬坡能力——用满载时的汽车所能爬上的最大坡度。
燃油经济性汽车的燃油经济性常用一定工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。
在我国及欧洲，汽车燃油经济性指标的单位为L/100km,而在美国，则用MPG或mi/gall表示，即每加仑燃油能行驶的公里数。
燃油经济性与很多因素有关，如行驶速度，当汽车在接近于低速的中等车速行驶时燃油消耗量最低，高速时随车速增加而迅速增加。
另外，汽车的保养与调整也会影响到汽车的油耗量。
制动性汽车行驶时在短距离内停车且维持行驶方向稳定，以及汽车在长坡时维持一定车速的能力成为汽车的制动性。
汽车的制动性能指标主要有制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性、汽车的制动过程。
制动效能——汽车的制动距离或制动减速度，用汽车在良好路面上以一定初速度制动到停车的制动距离来评价，制动距离越短制动性能越好。
制动效能的恒定性——制动器的抗衰退性能，是指汽车高速行驶下长坡连续制动时，制动器连续制动效能保持的程度。
制动时汽车的方向稳定性——汽车制动时不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。
目前主流车型均配置ABS ESP等配置就是提高方向稳定性。
汽车的制动过程——主要是指制动机构的作用时间。
操控稳定性汽车的操控稳定性是指司机在不感到紧张、疲劳的情况下，汽车能按照司机通过转向系统给定的方向行驶，而当遇到外界干扰时，汽车所能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。
最新7.1 汽车通过性评价指标及几何参数
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
（4）离去角γ2 ➢汽车满载、静止时，后端突出点向后轮所引切线与 地面间的夹角。 ➢γ2越大，越不容易发生托尾失效。
8
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
（5）最小转弯直径d m i n
➢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。
2
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
2.牵引效率（驱动效率）TE
牵引效率：驱动轮输出功率与输入功率之比。反映了车轮 功率传递过程中的能量损失。
TE T F w du a FdrT 1w sr
式中，u a 为汽车行驶速度；TW为驱动轮输入转矩；ω为驱
动轮角速度；r为驱动轮动力半径；s r 为滑转率。
5
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
（2）纵向通过角β ➢汽车满载、静止时，分别通过前、后车轮外缘作 垂直于汽车纵向对称平面的切平面，两切平面交于车 体下部较低部位时所夹的最小锐角。 ➢它表示汽车能够无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍 物的轮廓尺寸。
6
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
（3）接近角γ1 ➢汽车满载、静止时，前端突出点向前轮所引切线 与地面间的夹角。 ➢γ1越大，越不容易发生触头失效。
➢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。
9
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
（6）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。
简述汽车的通过性
简述汽车的通过性汽车的通过性是指一辆汽车的能力、灵活性及可靠性，它能使汽车在不同的条件下行驶并完成设定的任务。
汽车的通过性涉及到许多方面，包括车辆性能、操纵性及信息管理等，但最重要的是它们是安全性能。
首先，汽车的安全性能是最重要的，它主要包括抗冲击性、制动性能、转弯性能以及车辆稳定性等性能。
首先，抗冲击性是指汽车反弹到一定水平以上时，可以使汽车在冲击中保持完整、无损伤，不破坏安全带或其他安全装置的能力。
其次，制动性能主要指车辆在故障时，能够使其迅速停止或减少速度的能力。
接下来，转弯性能是指汽车在转弯时，可以保持其稳定性和乘客舒适性的能力。
最后，车辆稳定性是指汽车在道路上的驾驶稳定性，包括停止时的抗滑行能力，在不同状况下的抗移动性能，以及在遇到突发状况时的抗翻转性能等。
其次，汽车的性能也很重要，此外，还有车辆舒适性、汽车可靠性等问题。
汽车舒适性主要取决于车内温度、光线、噪声等，而汽车可靠性则主要取决于车辆材料和零部件质量，以及发动机性能和电子控制系统的可靠性。
最后，操纵性是指汽车在不同条件下的操纵灵活性和可控性，这也是评价一辆汽车的重要指标之一。
由于汽车的驾驶是一种复杂的行为，因此，操纵性的评价取决于驾驶员的驾驶经验和技能水平，同时，操纵反应时间也是值得考虑的一项指标。
此外，汽车的信息管理（IM）性能也很重要，它表明汽车能够充分发挥其使用价值，并能够有效的处理海量的数据。
IM性能的评价主要取决于网络带宽、信号覆盖等，以及车载终端的计算能力和存储容量。
总之，汽车的通过性是汽车的最重要的评价指标，它在一定程度上反映了车辆的安全性能、性能、舒适性以及可靠性。
此外，操纵性及信息管理性能也是汽车通过性完成任务的关键。
汽车理论7汽车的通过性
7.1.4.2.3 轮胎的气压
3. 汽车通过性的几何参数：主要包括最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过半径、横向通过半径等。
最小离地间隙 是汽车除车轮外的最低点与路面间的距离。它表征汽车无碰撞地越过石块、树桩等障碍物的能力。
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。接近角和离去角越大，则汽车的通过性越好。
后轮是双胎的汽车，常会在两胎间夹杂泥石，或使车轮表面粘附一层很厚的泥，因而使得附着系数降低，增加车轮滑转趋势。遇到这种情况，驾驶员适当提高车速，将车轮上的泥甩掉。当汽车传动系统装有差速锁时，驾驶员应该在估计有可能使车轮滑转的地区前，就将差速器锁住。因为车轮一旦滑移后，土壤表面就会被破坏，附着系数下降，再锁住差速锁不会起到显著作用。
当后轮碰到台阶时，见图7.3b，这时有
式中 。
对上式的分析可知， 比值的影响正好与4×4汽车前轮越过台阶的情况相反。 较小（长轴距、前轴负荷大的汽车）时，其后轮越过台阶的能力要比前轮大。较大的 比值时，不论汽车的总质量如何在轴间分配，总会改善后轮的越障能力。
7.2.1.3 4×2汽车和4×4汽车的越障能力比较
汽车的通过性可分为轮廓通过性和牵引支承通过性。前者是表征车辆通过坎坷不平路段和障碍的能力；后者是指车辆顺利通过松软土壤、沙漠、雪地、冰面、沼泽等地面的能力。
山区、矿区、建设工地等使用的车辆和军用车辆，经常行驶在坏路和无路地面上。因此，要求这些汽车应具有良好的通过性。
汽车的通过性试验
b
Qh
，
s
Q
3 ro2 ri2 ro3 ri3
；
ri、ro 为剪切环的内、外径；h为剪切齿片高；ξ为系数，当剪
切环沉陷 z<h/2 时，ξ=1，当 z>h/2 时， 2sin 245 / 2。
8
第七节 汽车的通过性试验
剪切环转动时，底面上的平均剪切位移为
j ro ri
360 式中，θ为剪切环的转角(°)。
还应进行越障性能的试验，以检验汽车通过某些典 型障碍的能力，如陡坡、侧坡、凸岭、路沟、壕沟、弹 坑、灌木丛、河流、土坎、田埂及台阶等。
3
第七节 汽车的通过性试验
二、土壤参数的测定
测量土壤参数常用贝氏仪，由加载装置、测试装置和 数据采集及处理装置三部分组成。
4
第七节 汽车的通过性试验
二、土壤参数的测定
7
第七节 汽车的通过性试验
➢假定剪切环产生某一角位移时，底面及侧面上的平
均切应力分别为τb、τs ， 则
2π
T Tb Ts 3
ro3 ri3
b 2πh
ro2 ri2
2
s
3
ro3 ri3
式中，T、Tb、Ts为作用在剪切环上的总转矩、底面及侧面
上的转矩；τ为等效切应力，
摩擦力为“表观”内聚力及内摩擦角，其与“真实”的内
聚力和内摩擦力之间存在如下关系
c
ce /1
e
Q
式中，ce、e 为“表观”内聚力及内摩擦角。
10
T
2π 3Βιβλιοθήκη ro3 ri3 由
j ro ri
360
可将 M 与θ的关系转 换为τ与 j 的关系。
9
汽车理论
1、动力性：汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。
通过性：汽车能以足够高的平均速度通过各种坏路和无路地带（如松软地面、凹凸不平地面等）及各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等）的能力。
操作性：汽车能否按驾驶员的意图沿给定方向行驶的性能。
生产率：单位时间内完成的运输吨公里数来表示。
可靠性：在一定行驶路程内发生的零部件损坏及故障的性质、严重程度、次数等来衡量。
耐用性：零部件需要更换时已使用的时间来衡量。
劳动保护型：驾驶员工作的安全性和使驾驶员的身体健康不受损害的性能。
它包括汽车的舒适性、稳定性、制动性等。
舒适性:为乘员提供舒适、愉快的乘坐环境和方便安全的操作条件的性能。
平顺性：保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定的舒适度的性能。
稳定性：汽车在行驶过程中，具有抵抗改变其行驶方向的各种外界干扰，并保持稳定行驶而不失去控制，甚至翻车或侧滑的能力。
稳定性的丧失表现为汽车的翻倾或滑移。
制动性：在给定的坡道上能制动住以及在较短距离内能制动至停车并且维持行驶方向稳定的性能。
2、最高车速：汽车满载时在水平良好路面（混凝土或沥青）上所能达到最高行驶车速。
加速时间：汽车由I档或II档起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换挡时机）逐步换至最高档后到某一预定的距离或车速所需的时间。
最大爬坡度：汽车满载时用变速器最低档位在良好路面上等速行驶所能克服的最大道路坡度。
机械损失：齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失。
液力损失：消耗于润滑油的搅拌、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失。
自由半径：车轮处于无载时的半径。
静力半径：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。
滚动半径：车轮中心到车轮运动瞬心的距离。
3、汽车的行驶阻力：滚动阻力：当车轮在路面上滚动时，由于两者间的相互作用力和相应变形所引起的能量损失的总称。
空气阻力：汽车相对于空气运动时，空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。
操纵稳定性、平顺性、通过性试验
上一页 下一页 返回
操纵稳定性、平顺性、通过性试验
(四) 汽车回正能力试验 汽车回正能力试验要在平坦的场地上进行。令汽车沿半径为
15 m的圆周行驶，调整车速使侧向加速度达4m/s２，然后 突然松开转向盘，在回正力矩作用下，前轮将要回复到直线 行 摆驶 角。 速记 度录ωr这，个整过理程出的ω时r-t间曲t线、。车速u、转向盘转角δsw和横 对于最高车速超过100km/h的汽车，还要进行高速回正性 能试验，试验车速为最高车速的70%。令汽车以试验车速 直线行驶，随后驾驶员转动转向盘使侧向加速度达到2 m/s2，然后突然松开转向盘作回正试验。 回正试验是表征和测定汽车自曲线回复到直线行驶的过渡过 程，是测定自由操纵力输入的基本性能试验。回正能力是汽 车操纵稳定性的一个重要方面，一辆没有回正能力的汽车， 或基本上回不到正中(即有较大一点的残余横摆角速度)，或 回正过程中行驶方向往复摆动的汽车，驾驶员和乘客都是不 满意的。
试验中记录转向盘转角及转向盘转矩，并按双纽线路径每一周 整理出如图5-5-2所示的转向盘转矩-转向盘转角曲线。通常以 转向盘最大转矩、转向盘最大作用力及转向盘作用功等来评价 转向轻便性。
上一页 下一页 返回
操纵稳定性、平顺性、通过性试验
(二) 稳态转向特性试验
稳态转向特性试验的目的是测定汽车对转向盘转角输入达到 稳定行驶状态时汽车的稳态横摆响应。我国主要采用定转向 盘转角试验法。
上一页 下一页 返回
操纵稳定性、平顺性、通过性试验
(五) 转向盘角脉冲试验 通常以汽车横摆角速度频率特性来表征汽车的动特性。因此，
频率特性的测量成为一个重要的试验。这个试验要确定给转 向盘正弦角位移输入时，输出(汽车横摆角速度)与输入的振 幅比与相位差。通过直接给转向盘正弦角位移输入来测量汽 车的频率特性是很困难的，因为一方面准确的正弦输入难以 做到，而且要在几个固定车速下给转向盘以不同频率的正弦 输入也是很费时间的。所以，经常是用转向盘角位移脉冲试 验来确定汽车的频率特性。进行这种试验时，给等速行驶的 汽车-转向盘角位移脉冲输入，记录下输入的角脉冲与输出的 汽车横摆角速度，参看图5-5-4。通过求得输入、输出的富 氏变换，便可确定频率特性。
汽车使用性能与检测 情境7 汽车通过性与检测
情境七 汽车通过性与检测
结束
任务一 汽车通过性评价指标及几何参数 二 轮廓通过性
1.汽车通过性的几何参数
最小离地间隙
3
1
2
h
任务一 汽车通过性评价指标及几何参数
二 轮廓通过性
接近角
1.汽车通过性的几何参数
汽车满载静止时，汽车前端突出点向前轮所引切 线与地面的夹角。
1
任务一 汽车通过性评价指标及几何参数
二 轮廓通过性
离去角
在松软路面上应该低速并匀速前进。
任务二：分析影响汽车通过性的因素 任务思考
1.从使用角度讲，影响汽车通过性的主要因素有哪些？ 2.汽车轮胎的哪些参数会影响汽车通过性？
情境七 汽车通过性与检测
任务三：汽车通过性试验
参考 GB/T 12541-1990 汽车地形通过性试验方法
Motor vehicles-Passing topography capacity-Test method
任务一 汽车通过性评价指标及几何参数 二 轮廓通过性
1.汽车通过性的几何参数
转弯通道圆
转向盘转到极限位 置，以最低稳定车 速2转020向/10行/1 驶。
车体上所有点在支承面 上的投影均位于圆周以 外的最大内圆14。/55
任务一 汽车通过性评价指标及几何参数 二 轮廓通过性
2.汽车越过台阶、壕沟的能力
挂钩牵引力＝土壤最大推力与车辙（土壤）阻力之差。
任务一 汽车通过性评价指标及几何参数 四 汽车的倾覆失效
汽车在高速圆周行驶时，当车 速或者转向角度达到一定值时，汽车 也将发生侧翻。
任务一 汽车通过性评价指标及几何参数
任务思考
1.汽车通过性定义？ 2.汽车通过性的几何参数主要有哪些？并解 释定义？ 3.车辆支承通过性的主要评价指标？
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。
汽车通过性检测与评价【50页】
液力传动还能消除机械式传动系常见的扭振 现象。
扭振现象会引起驱动力产生周期性冲击，减 少土壤颗粒间的摩擦，增加轮辙深度，并减 少轮胎与土壤间的附着力，使车轮滑转的可 能性大为增加。
转矩脉动所引起的土壤内摩擦力的减小，还 会使汽车前轮所造成的轮辙立即展平，使后 轮滚动阻力增加。
装有普通机械传动系的汽车，在松 软地面行驶时，由于车速低，汽车 惯性不足以克服较大的行驶阻力， 致使换挡时，因切断功率而停车。
• 2.行驶速度 当汽车低速行驶降时，土壤剪切和车轮滑 转的倾向减少。 用低速行驶克服困难地段，可改善汽车的 通过性。 越野汽车传动系最大总传动比一般较大。
• 越野汽车的最低稳定车速
汽车总质量(kN)
<19.6 <63.7 <78.4 >78.4
最低稳定车速(km/h) ≤5 ≤2～3 ≤1.5～2.5 ≤0.5～1
—分动器传动比
• 1.汽车的最大单位驱动力
在汽车低速行驶时，若忽略空气阻力，最大 单位驱动力等于最大动力因数。 为了获得足够大的单位驱动力，越野汽车要 有较大的比功率和传动比。 这些要求可通过提高发动机功率、增加传动 系的总传动比来满足。 在困难行驶条件下，限制越野汽车额定载质 量可提高单位驱动力，同时也能降低在松软 地面上的滚动阻力。
汽车通过性
轮廓通过性 牵引支承通过性
车辆能顺利通过松软土壤、沙漠、雪地、 冰面、沼泽等地面的能力。
• 在松软地面上行驶时，汽车驱动轮对地面施 加向后的水平力，使地面发生剪切变形，相应 的剪切变形所构成的地面水平反作用力，被称 为土壤推力。
• 它常比在一般硬路面上的附着力要小得多。
• 汽车在松软地面上行驶时也受到土壤阻力的 作用。土壤阻力，是指轮胎对土壤的压实作用、 推移作用而产生的压实阻力、推土阻力，以及 充气轮胎变形所引起的弹性迟滞损耗阻力。 • 它要比在硬路面上的滚动阻力大得多。 • 它们经常不能满足汽车行驶附着条件的要求， 这是松软地面限制汽车行驶的主要原因。
《汽车使用性能与检测》课件 《汽车使用性能与检测》课件 项目五-汽车的舒适性和通过性
项目五 汽车的舒适性和通过性
二、汽车通过性的牵引支承参数 （三）相对附着重量
驱动轮载荷与汽车总载荷之比称为相对附着重量 Fz / G 。要提高汽车的
通过性，使驱动力得到最大限度的发挥，必须增大汽车的相对附着重量。不同
类型汽车的相对附着重量如表所示。
汽车类型 4×2轿车 4×2，6×4货车
相对附着重量 0.45～0.50 0.65～0.75
3、驾驶技术
项目五 汽车的舒适性和通过性
三、汽车通过性的影响因素
（二）使用因素
驾驶技术对汽车通过性的影响很大，为了提高通过性，应注意以下几点：
01
（1）汽车通过松软地段时，应尽量采用低速挡， 使汽车具有较大的驱动力和较低的行驶速度，而且应 避免换挡和加速，尽量保持直线行驶。
02 03
（2）若汽车的驱动轮为双胎，如因双胎间夹 泥而滑转，可适当提高车速，将夹泥甩掉。
（3）驾驶员位置应具有良好的视野范围，以便获取道路状况、信号标 志和周围车况等必需的外部信息。车内仪表和警示灯要易于辨认，以便 及时获取汽车的行驶状况和各装置的工作状况等信息。
项目五 汽车的舒适性和通过性
03 汽车的通过性
项目五 汽车的舒适性和通过性
一、汽车通过性的几何参数
汽车通过性的几何参数直接影响汽车通 过坎坷不平地带和克服各种障碍的能力。由 于汽车与不规则地面之间的间隙不足，而被 地面托起无法通过的现象，称为间隙失效。 间隙失效可分为顶起失效、触头失效和拖尾 失效。
二、行驶平顺性的评价与检测
1、汽车悬架装置简介
（二）汽车悬架装置检测
悬架装置是将车身和车轴进行弹性 连接的部件，通常由弹性元件、导向装 置和减振器三部分组成。它的主要功能 包括缓和由于路面不平引起的振动和冲 击，迅速衰减车身和车桥的振动，以及 传递作用在车轮和车身之间的各种力和 力矩，保证汽车具有良好的平顺性、行 驶安全性和操纵稳定性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
汽车通过性的主要几何参数
最小离地间隙 接近角 离去角 纵向通过角
中新口腔
汽车通过性的重要轮廓参数
汽车的最小转弯直径和内轮 差
转弯通道圆 车轮半径
中新口腔
• 汽车通过性的几何参数
汽车 类型
轿车
货车
越野车 (乘用) 客车
驱动形式
4×2 4×4 4×2 4×4、6×6
4×4
6×4、4×2
最小离地 间隙C(mm) 120～200 210～370 250～300 260～350
汽车通过性
轮廓通过性 牵引支承通过性
车辆能顺利通过松软土壤、沙漠、雪地、冰面、沼泽等地面的 能力。
中新口腔
• 在松软地面上行驶时，汽车驱动轮对地面施 加向后的水平力，使地面发生剪切变形，相应 的剪切变形所构成的地面水平反作用力，被称 为土壤推力。 • 它常比在一般硬路面上的附着力要小得多。
中新口腔
中新口腔
作用在汽车左、右车轮上的法向反力分别为
FZ1
G 2
Fjhg B
FZ 2
G 2
Fjhg B
在将侧翻的临界状态Fz1=0，则
GB 2
Fjhg
汽车不侧翻的最大允许车速
6.48gBR
va max
hg
为保证汽车高速行驶的横向稳定性，轿车都力求保 持一定轮距，并尽量降低质心高度。
中新口腔
在大侧坡角度的坡道上也可能发生侧滑，此时
中新口腔
• 2.行驶速度 当汽车低速行驶降时，土壤剪切和车轮滑转的倾向减少。 用低速行驶克服困难地段，可改善汽车的通过性。 越野汽车传动系最大总传动比一般较大。
中新口腔
• 越野汽车的最低稳定车速
汽车总质量(kN)
<19.6 <63.7 <78.4 >78.4
最低稳定车速(km/h) ≤5 ≤2～3 ≤1.5～2.5 ≤0.5～1
中新口腔
1)轮胎花纹 越野汽车的轮胎具有宽而深的花纹。 当汽车在湿路面上行驶时，只有花纹凸起部分与地面接触，使轮胎对地 面有较高的单位压力，足以挤出花纹内的积水。 在松软地面上行驶时，汽车因轮胎下陷而嵌入土壤的花纹凸起数目增加， 与地面接触面积及土壤剪切面积都迅速增加。因而能保证有较好的附着 性能。越野轮胎花纹的形状应具有脱掉自身泥泞的性能。
中新口腔
液力传动还能消除机械式传动系常见的扭振现象。 扭振现象会引起驱动力产生周期性冲击，减少土壤颗粒间的摩擦，增 加轮辙深度，并减少轮胎与土壤间的附着力，使车轮滑转的可能性大 为增加。 转矩脉动所引起的土壤内摩擦力的减小，还会使汽车前轮所造成的轮 辙立即展平，使后轮滚动阻力增加。
中新口腔
装有普通机械传动系的汽车，在松 软地面行驶时，由于车速低，汽车 惯性不足以克服较大的行驶阻力， 致使换挡时，因切断功率而停车。 采用液力传动即可消除因换挡所引 起的功率传递间断现象，因而使汽 车通过性有显著提高。
• 汽车在松软地面上行驶时也受到土壤阻力的 作用。土壤阻力，是指轮胎对土壤的压实作用、 推移作用而产生的压实阻力、推土阻力，以及 充气轮胎变形所引起的弹性迟滞损耗阻力。 • 它要比在硬路面上的滚动阻力大得多。 • 它们经常不能满足汽车行驶附着条件的要求， 这是松软地面限制汽车行驶的主要原因。
中新口腔
越野汽车最低稳定车速可按上表选取，其值随汽车总质量而定。 也可由发动机的最低稳定转速求得汽车的最低稳定行驶速度vamin，即
va min
0.377
nemin r igiR i0
• μamin—发动机的最低稳定转速，r/min
中新口腔
• 3.汽车车轮
1) 轮胎花纹 2) 轮胎直径与宽度 3) 轮胎气压 4) 前轮距与后轮距 5) 前轮与后轮的接地比压 6) 从动车轮和驱动车轮
•
由于汽车越野行驶的阻力很大，为了充分利用地面提供的挂钩牵引力，
保证汽车通过性，除了减少行驶阻力外，还必须增加汽车最大单位驱动力。
• 汽车最大单位驱动力为
FX max G
M eigiRt
Gr
max
i —分动器传动比
R
中新口腔
• 1.汽车的最大单位驱动力 在汽车低速行驶时，若忽略空气阻力，最大单位驱动力等于最大动力 因数。 为了获得足够大的单位驱动力，越野汽车要有较大的比功率和传动比。 这些要求可通过提高发动机功率、增加传动系的总传动比来满足。 在困难行驶条件下，限制越野汽车额定载质量可提高单位驱动力，同 时也能降低在松软地面上的滚动阻力。
中新口腔
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滚动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，当汽车行驶在黏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，使车轮不易打滑。
中新口腔
在表面泥泞滑溜而底层坚实的道路上，提高 通过性的最简单办法是在轮胎上套防滑链 (或带防滑钉轮胎)，它相当于在轮胎上增加 了一层高而稀的花纹。 防滑链能直接与地面坚硬部分接触，还会增 加土壤剪切面积，提高附着能力。
中新口腔
2) 轮胎直径与宽度
增加车轮直径可减小接地比压，增加接触面积，
减少土壤阻力和减少滑转。这要比增加车轮宽
时，切线与路面之间的夹角。 • 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。
中新口腔
• 3. 纵向通过角 ➢ 在汽车空载、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。 ➢ 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。 ➢ 汽车纵向通过角越大其通过性就越好。
G cos g G sin
tan g
μg—侧向滑移系数。 当侧坡角的正切值等于侧向滑移系数时，汽车发生整车侧滑。
与其发生侧翻，不如发生侧滑。
所以，应满足tanβ>tanβ’，即
B 2hg
g
纵向倾覆的条件也取决于质心高度与质心至前轴或后轴的距离。
中新口腔
10.2汽车通过性的影响因素
• 1.汽车的最大单位驱动力
Ghg
sin
G
B 2
cos
tan B
2hg
• β是汽车不发生侧翻的极限角。 • 为防止侧翻，汽车质心高度hg应降低，轮距B应宽。
中新口腔
• 在良好道路上汽车高速曲线行驶时，侧 向惯性力的作用也会导致侧翻。
• 设汽车作等速圆周运动，汽车受力，侧 向惯性力Fj。
Fj
G 12.96g
va2 R
• R—圆周半径，m • Va—汽车行驶速度，Km/h
附着质量是指轮式车辆驱动轴载质量mμ。附着质量系数Kμ 定义为车辆附着质量与 总质量ma之比。 为了满足车辆行驶附着条件的要求，应有
mμ gg ma g
ψ—道路阻力系数（ψ=fr±i，其中：fr为车轮阻力系数，i为坡度） ug—滑移系数
Kμ mμ / ma / g
kμ—附着质量系数，值大有利于汽车在坏路面上行驶，丧失通过性的可 能性就小。
第十章 汽车通过性检测与评价
多媒体课件
中新口腔
10.1汽车通过性评价指标
在一定载质量条件下，汽车能以足够高的平均车速通过各种坏路及无路地带 和克服各种障碍的能力，称为汽车的通过性。
坏路及无路地带
松软土壤 沙漠 雪地 沼泽坎坷不平地段
障碍
陡坡 侧坡 台阶 壕沟
中新口腔
表征车辆通过坎坷不平路段和障碍(如陡坡、侧坡、台阶、壕沟 等)的能力
中新口腔
车轮接地比压p与轮胎气压Pw有关。 车轮在硬路面上承受额定载荷时，关系式
p kw pw
kw—附着质量系数 通常 kw=1.05～1.20 其大小取决于轮胎刚度的大小，帘布层多的轮胎kw值较大。
中新口腔
• 越野汽车在通过障碍时，过大的侧坡或纵坡会导致汽车倾覆失效。 中新口腔
• 汽车在侧坡上直线行驶时，当坡度大到使重力通过一侧车轮接地中心，另 一侧车轮的地面法向反作用力等于零时，汽车就会发生侧翻。此时有
1.轮廓通过性
在越野行驶时，由于汽车与不规则地面的间隙不足，可能出现汽车被托住而 无法通过的现象，称为间隙失效。
间隙失效
顶起失效
车辆中间底部的零件碰到地面，而被顶住的 间隙失效。
触头失效或托尾失效
汽车前端(或车尾)触及地面的间 隙失效。
中新口腔
汽车通过性几何参数是与防止间隙失效有关的汽车本身的几何参数。
中新口腔
为提高越野汽车通过松软地面的能力，而
在硬路面上行驶时又不致引起大的滚动阻
力和影响轮胎寿命，可装用轮胎中央充气
系统，使驾驶员能根据道路情况，随时调
节轮胎气压。
通常，越野汽车的超低压轮胎气压可在
49~343kPa范围内变化。
在低压条件下工作的超低压越野轮胎，其
帘布层数较少，具有薄而坚固，又富有弹
间隙。 ➢ 汽车前桥的离地间隙一般比飞轮壳的还要小，以便利用前桥保护较弱的飞轮壳
免受冲撞。 ➢ 后桥内装有直径较大的主传动齿轮，一般离地间隙最小。 ➢ 在设计越野汽车时，应保证有较大的最小离地间隙。
中新口腔
• 2.接近角与离去角 • 接近角r1和离去角r2，是指自车身前、后突出点向前、后车轮引切线
度更为有效。
增大轮胎直径会使惯性增大，汽车质心升高， 轮胎成本增加，并要采用大传动比的传动系。 因此，大直径轮胎的推广使用受到了限制。
加大轮胎宽度不仅直接降低了轮胎的接地面比 压，而且因轮胎较宽，允许胎体有较大的变形， 而不降低其使用寿命，因而可使轮胎气压取得 低些。
中新口腔
若将后轮的双胎换为一个断面比普通轮胎 大2~2.5倍、气压很低(29.4~83.3kPa)、断 面具有拱形的“拱形轮胎”时，接地面积 将增大1.5~3倍以上，就可大幅度减小接地 比压，使汽车在沙漠、雪地、沼泽地面上 行驶时，具有特别良好的通过性。 这种专用于松软地面的特种轮胎，花纹较 大，气压过低，不应在硬路面上工作，否 则将使轮胎过早损坏和迅速磨损。