第6章 汽车舒适性.
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第一章汽车的动力性1汽车动力性:指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。
2汽车动力性主要由三方面指标来评定:1)汽车的最高车速µamax:是指在水平良好的路面(混凝土或沥青)上汽车能达到的最高行驶车速2)汽车的加速时间t:表示汽车的加速能力。
常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力原地起步加速时间指汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步,并以最大的加速强度(包括选择恰当的换挡时机)逐步换至最高挡后到某一预定的距离或车速所需的时间。
超车加速时间指用最高档或次高挡由某一较低车速权利加速至某一高速所需的时间3)汽车的最大爬坡度ⅰmax:是指Ⅰ挡最大爬坡度。
汽车的上坡能力实用满载(或某一载质量)时汽车在良好路面上的最大爬坡度ⅰmax表示的。
3汽车的驱动力:地面对驱动轮的反作用力Ft(方向与Fo相反)即是驱动汽车的外力,此外力称为汽车的驱动力。
4汽车驱动力公式Ft=5汽车驱动力图6汽车的行驶阻力的分类1)滚动阻力Ff2)空气阻力Fw(汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力)空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分压力阻力又分为四部分:形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力3)坡度阻力Fi(汽车重力沿坡道的分力表现为汽车的坡度阻力)道路阻力:由于坡度阻力和滚动阻力均属于与道路有关的阻力,而且均与汽车重力成正比,故可以把这两种阻力合在一起称作道路阻力4)加速阻力Fj(汽车加速行驶时,需要克服其质量加速运动时的惯性力)7汽车行驶方程式Ft=Ff+Fw+Fi+Fj (N)Ff=Wf f-滚动阻力系数 W-车轮负荷Fw=C D Au a²/21.15 C D-空气阻力系数A-迎风面积m²u a-汽车行驶速度km/hFi=Gsinα G-汽车重力Fj=δm d u/d t δ-汽车旋转质量换算系数 m-汽车质量kg d u/d t 行驶加速度m/s²第二章汽车的燃油经济性1汽车的燃油经济性:在保证动力性的条件下,汽车以尽量少的油消耗量经济行驶的能力2汽车燃油经济性的评价指标:汽车的燃油经济性常用一定运行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。
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。
第六章汽车的平顺性6.1设通过座椅支承面传至人体垂直加速度的谱密度为一白噪声,321.0)(-•=s m f G a 。
求在0.5~80Hz 频率范围内加权加速度均方根值w a 和加权振级aw L ,并由表6-2查出相应人的主观感受。
解8020.50.52412.5802220.5220.52412.5[()()]12.50.1(0.5) 1.434()16wa w f G f df f df df df df m s f -==⨯+++=•⎰⎰⎰⎰⎰)(123)10434.1lg(206dB L aw ==-,查表得,人的主观感受为很不舒服。
6.2设车速u=20m/s ,路面不平度系数3801056.2)(m n G q -⨯=,参考空间频率101.0-=m n 。
画出路面垂直位移,速度和加速度)(),(),(f G f G f G q q q &&&的谱图。
画图时要求用双对数坐标,选好坐标刻度值,并注明单位。
解:由公式282922002222872004224826223001()() 2.5610200.01/ 5.1410/()()(2)()40.512010 2.0210(/)()(2)()160.5120107.9810(/)qqq q q q G f G n n u f f m s f G f G n n u m s G f f G n n u f f m s ππππ------=⨯=⨯⨯⨯=⨯==⨯⨯⨯=⨯==⨯⨯⨯⨯=⨯&&&得到谱图如下:6.3设车身-车轮二自由度汽车模型,其车身部分固有频率Hz f 20=。
它行驶在波长m 5=λ的水泥接缝路上,求引起车身部分共振时的车速)/(h km u a 。
该汽车车轮部分的固有频率Hz f t 10=,在砂石路上常用车速为h km /30。
问由于车轮部分共振时,车轮对路面作用的动载所形成的搓板路的波长=λ?解:引起车身部分共振时的车速:解:引起车身部分共振时的车速:02510(/)36(/)z u f m s km h λ==⨯==车轮对路面作用的动载所形成的搓路板的波长为:330100.833()360010at u mf λ⨯===⨯ 6.4设车身单质量系统的幅频q z /用双对数坐标表示时如习题图6所示。