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同济汽车操纵稳定性实验报告新

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同济汽车操纵稳定性实验报告新

Prepared on 22 November 2020

《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

参量 方向盘转矩 方向盘转角 车速

仪器 测力方向盘 测力方向盘 GPS测速仪

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

转向盘最大作用力矩(N·m) 转向盘最大作用力

(N) 转向盘右转最大转角

(°) 转向盘左转最大转角(°) 转向盘作用功

（J ) 转向盘平均摩擦力矩

(N·m) 转向盘平均摩擦力

(N) 平均车速

(Km/h)

第一周 274 -277

第二周 281 -284

第三周 283 -289

均值 -283

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 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

试验次数 通过时间(s) 蛇形车速

（km/h） 参数 1 2 3 4 平均

1 28 25 θ

（°）

γ（°）/s

Φ（°）

2 24 35 θ

（°）

γ（°）/s

Φ（°）

3 20 45 θ

（°） -43

γ（°）/s 13

Φ（°）

4 17 55 θ

（°） -44

γ（°）/s 16

Φ（°）

5 12 64 θ

（°） -49

γ（°）/s 22 -20

Φ（°）

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

ωi——第i点横摆角速度，rad/s

Ri——第i点转弯半径，m

ayi——第i点侧向加速度，m/s/s

n——采样点数

进而算出各点的转弯半径比（Ri／R0）（R0为初始半径，m）。根据计算结果，绘出（R／R0）—ay曲线

2. 汽车前后侧偏角差值（δ1一δ2)与侧向加速度ay关系曲线

对于两轴汽车，汽车稳态回转时，（δ1一δ2)用下式确定：

δ1一δ2=360/2∏*L（1/R0-1/Ri）

式中：δ1、δ2——前后轴侧偏角，0

L——汽车轴距，m(全顺汽车：L=Ri、R0、——第各点转弯半径及初始半径，m，根据计算结果，绘制（δ1一δ2）—ay关系曲线。

3. 不足转向度u及不足转向度评价记分值Nu。

1） 不足转向度u按前后轴侧偏角差值与侧向加速度值为2m/s/s处的平均斜率计算。

2）不足转向度的评估记分值Nu：

根据，GB/T13047《汽车操纵稳定性指标与评价方法》

右转弯 左转弯

a = a = 均值 a = a = 均值

R/Ro

d1-d2

Φ(°)

R/Ro 1

d1-d2

Φ(°)

经过计算，可得

侧向将速度 不足转向度 车身侧倾度

左 右 左 右 左 右

60 100

六、转向回正性能试验

1 主题内容与适用范围

本标准规定了汽车操纵稳定性试验方法中的转向回正性能试验方法。

本标准适用于轿车、客车、货车及越野汽车，其他类型汽车可参照执行。

2 引用标准

GB／T 12534 汽车道路试验方法通则

GB／T 12549 汽车操纵稳定性术语及其定义

3 测量变量和仪器设备

3．1 测量变量

a．汽车前进速度；

b．横摆角速度；

c．侧向加速度。

3．2 试验仪器设备

3．2．1 试验仪器设备应符合GB／T 12534中条规定。

3．2．2 各测量用仪器，其测量范围及最大误差满足表1的要求。

3．2．3 包括传感器及记录仪器在内的整个测量系统的频带宽度不小于3Hz。

3．2．4 各种传感器按各自使用说明书进行安装。

4 试验条件

4．1 试验汽车

4．1．1 试验汽车是按厂方规定装备齐全的汽车。试验前，测定车轮定位参数，对转向系、悬架系进行检查、调整和紧固，按规定进行润滑。只有认定试验汽车已符合厂方规定的技术条件，方可进行试验。测定及检查的有关参数的数值，记入附录A（补充件）中。

4．1．2 试验时若用新轮胎，试验前至少应经过200km正常行驶的磨合；若用旧轮胎，试验终了残留花纹高度不小于。轮胎气压应符合GB／T 12534中条的规定。

4．1．3 试验汽车在厂定最大总质量（驾驶员，试验员及测试仪器质量，计入总质量）状态下进行。货车的装载物（推荐用砂袋）均匀分布于货箱内；客车的装载物（推荐用砂袋）分布于座椅和地板上，其比例应符合GB／T 12534中表1的规定。轴载质量必须符合厂方规定。

4．2 试验场地与环境

a．试验场地为干燥、平坦而清洁的，用水泥混凝土或沥青铺装的路面，任意方向的坡度不大于2％；

b．风速不大于5m／s;

c．大气温度在0～40℃范围内。

5 试验方法

5．1 低速回正性能试验

5．1．1 在试验场地上用明显的颜色画出半径为15m的圆周。

5．1．2 试验前试验汽车沿半径为15m的圆周、以侧向加速度达3m/s2的相应车速，行驶500m，使轮胎升温。

5．1．3 接通仪器电源，使其达到正常工作温度。

5．1．4 试验汽车直线行驶，记录各测量变量零线，然后调整转向盘转角，使汽车沿半径为15±1m的圆周行驶，调整车速，使侧向加速度达到4±／s2,固定转向盘转角，稳定车速并开始记录，待3s后，驾驶员突然松开转向盘并做一标记（建议用一微动开关和一个讯号通道同时记录），至少记录松手后4s的汽车运动过程。记录时间内油门开度保持不变。

对于侧向加速度达不到4±s2的汽车，按试验汽车所能达到的最高侧向加速度进行试验，应在试验报告中（表2备注）加以说明。

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同济大学汽车试验学考卷考题答案

同济大学汽车试验学考卷考题答案

同济大学汽车试验学考卷考题答案

一、选择题

1. 汽车试验学的主要研究内容包括：（ ）

答案：D

2. 下列哪种试验方法不属于汽车性能试验？（ ）

A. 燃油经济性试验 B. 制动性能试验 C. 操纵稳定性试验 D. 噪声试验

答案：D

3. 汽车道路试验中，常用的试验路段长度一般为：（ ）

A. 100m B. 500m C. 1000m D. 2000m

答案：C

4. 下列哪种仪器不是用于测量汽车制动性能的？（ ）

A. 制动试验台 B. 制动压力计 C. 速度传感器 D. 转速传感器

答案：D

A. 转向盘力矩 B. 车辆横向加速度 C. 车辆纵向加速度 D. 轮胎侧偏角

答案：B

二、填空题

1. 汽车试验学的研究对象是汽车的______、______和______。

答案：性能、可靠性、安全性

2. 汽车试验按照试验场地可分为______试验和______试验。

答案：室内、室外 3. 汽车试验按照试验目的可分为______试验、______试验和______试验。

答案：研发、生产、使用

4. 汽车性能试验主要包括______、______、______、______等方面。

答案：动力性、经济性、制动性、操纵稳定性

5. 汽车道路试验中，试验车辆的速度应控制在______范围内，以确保试验数据的准确性。

答案：规定速度

三、简答题

1. 简述汽车试验学在汽车研发过程中的作用。

答案：汽车试验学在汽车研发过程中起着至关重要的作用。通过对汽车及其零部件进行系统的试验，可以验证设计方案的合理性，发现潜在的问题，为设计改进提供依据。同时，汽车试验学有助于确保汽车在交付使用前满足各项性能指标和安全要求，提高汽车产品的可靠性和市场竞争力。

2. 试述汽车制动性能试验的主要项目。

3. 请简要说明汽车操纵稳定性试验的目的。

答案：汽车操纵稳定性试验的目的是评估汽车在行驶过程中对驾驶员操作的响应程度和保持直线行驶及转向稳定的能力。通过试验，可以了解汽车在高速行驶、变道、转弯等工况下的操纵性能，为提高汽车行驶安全性提供数据支持。

车辆型式实验报告

车辆型式实验报告

一、实验目的

1. 了解车辆型式实验的基本流程和内容。

2. 掌握车辆型式实验的实验方法和技术。

3. 熟悉车辆型式实验数据分析和处理方法。

4. 提高车辆工程师对车辆性能的评估能力。

二、实验背景

随着汽车工业的快速发展，汽车型式实验在汽车研发过程中发挥着越来越重要的作用。车辆型式实验是对新车型进行全面检测和评估的重要手段，旨在确保新车型满足国家和行业标准的要求，提高车辆的安全性、可靠性和舒适性。

三、实验内容

1. 实验车辆信息

车型：XXX

发动机型号：XXX

底盘型号：XXX

轮胎规格：XXX

2. 实验项目

（1）动力性实验

1）加速性能实验

2）最高车速实验

3）爬坡性能实验

（2）经济性实验

1）燃油消耗量实验

2）二氧化碳排放量实验

（3）制动性能实验 1）制动距离实验

2）制动效能实验

（4）舒适性实验

1）振动与噪声实验

2）乘坐舒适性实验

（5）安全性实验

1）侧翻稳定性实验

2）碰撞实验

3. 实验方法

（1）动力性实验

1）加速性能实验：使用电子测速仪测量车辆在规定距离内的加速时间。

2）最高车速实验：使用电子测速仪测量车辆在规定距离内的最高车速。

3）爬坡性能实验：使用电子测速仪和坡道测量仪测量车辆在规定坡度上的爬坡速度。

（2）经济性实验

1）燃油消耗量实验：使用燃油消耗量测量仪测量车辆在规定工况下的燃油消耗量。

2）二氧化碳排放量实验：使用二氧化碳排放量测量仪测量车辆在规定工况下的二氧化碳排放量。

（3）制动性能实验

1）制动距离实验：使用电子测速仪和制动距离测量仪测量车辆在规定工况下的制动距离。

2）制动效能实验：使用制动效能测试仪测量车辆的制动效能。

（4）舒适性实验

1）振动与噪声实验：使用振动噪声测试仪测量车辆在规定工况下的振动和噪声。 2）乘坐舒适性实验：使用乘坐舒适性测试仪测量车辆在规定工况下的乘坐舒适性。

（5）安全性实验

1）侧翻稳定性实验：使用侧翻稳定性测试仪测量车辆的侧翻稳定性。

汽车滑行实验报告结论

汽车滑行实验报告结论

一、实验目的

本次实验旨在通过汽车滑行试验，验证汽车传动系统的传动效率，分析不同条件下汽车滑行距离与传动效率之间的关系，为汽车性能优化提供数据支持。

二、实验原理

汽车滑行试验是一种模拟汽车在实际行驶中因传动系统效率不足而导致的能量损失的方法。在实验过程中，通过测量汽车在空档滑行时的滑行距离，可以间接反映传动系统的传动效率。传动效率越高，滑行距离越远。

三、实验方法

1. 实验设备：实验车、五轮仪、计时器、温度计等。

2. 实验步骤：

（1）确保实验车经过充分预热行驶，使发动机出水温度、油温及各总成油温达到正常稳定，并记录温度值。

（2）以稍高于50km/h的车速驶入设置的测量试路段，驾驶员将变速器排档放入空档，松开离合器踏板，汽车开始滑行。

（3）当速度为50km/h时，汽车应进入测试段，用五轮仪进行记录，直至汽车完全停止。

（4）在滑行过程中，驾驶员不得转动方向盘。

（5）滑行实验至少往返各进行一次，往返区段应尽量重合。

（6）将滑行初速度、滑行距离和滑行时间记入实验报告中的表1。

（7）测定滑行阻力，控制滑行初速度，使通过100m测试路段的滑行时间在202s内，测量实验车通过前50m和100m的滑行时间t1和t2，往返测量各两次。若数据重复性差，应补充进行实验。

四、实验结果与分析

1. 传动效率与滑行距离的关系

通过实验数据可以看出，同一速度下，滑行距离与传动效率呈正相关。即滑行距离越远，传动效率越高。这说明在传动系统效率较高的情况下，汽车在空档滑行时能够保持较长的滑行距离。 2. 滑行阻力对传动效率的影响

实验结果表明，滑行阻力对传动效率有一定影响。在相同条件下，滑行阻力越大，传动效率越低。因此，在汽车设计过程中，应尽量降低滑行阻力，以提高传动效率。

3. 滑行试验与实际行驶的关系

滑行试验是模拟汽车实际行驶中的一种试验方法。通过滑行试验，可以初步了解汽车传动系统的传动效率。但在实际行驶中，由于路况、驾驶习惯等因素的影响，传动效率可能会有所不同。

电动汽车概要

电动汽车概要

纯电动汽车及其操纵稳定性操纵

一、电动汽车的特点：

电动汽车是指全部或局部以车载电池为动力源、符合道路交通平安 各项要求的新型汽车，包括三种类型：

纯电动汽车〔PureElectricVehicle,简称PEV〕、

混合动力电动汽车HybridElectricVehicle,简称HEV〕

燃料电池电动汽车〔FuelCellElectricVehicle,简称FCEV〕

电动汽车与传统汽车一样也是由动力装置、底盘、车身和电器设备等4个局部组成。不同点要紧集中在动力装置以及由于动力源的不同而需要的多能源动力总成操纵系统，辅助能源系统和辅助操纵系统。

纯电动汽车的工作原理

全然工作原理如图1一2所示。电池通过操纵系统向电动机供电，在电动机中电能转化为机械能动力并传给传动系，最后传给驱动车轮，力图使驱动车轮转动，并通过与地面间的相互作用产生使汽车行驶的牵引力。

1.2纯电动汽车的驱动方案

电动汽车的动力性能与其驱动系统直截了当相关，当前驱动方案要紧有四种：

1、 机械驱动布置方案：

2、 机电集成化驱动布置方式：

3、 机电一体化驱动布置方式：

这种布置方式最大的进步确实是根基取消了机械式差速器，在左右两个双联式电机之间，配置了电子操纵的差速器，用电子差速器来解决左右半轴的差速咨询题。

4、 轮毅电机驱动布置方式：

轮毅电机驱动布置方式的电机装在电动汽车的车轮轮毅中，直截了当驱动电动汽车的驱动轮。如如下面图。

它还能够对各个驱动电机进行相互独立的操纵，有利于提高车辆转向灵活性和充分利用路面附着力。这种布置方式比以上介绍的各种布置方式更能表达电动汽车的优势。采纳这种布置方式的驱动系统需要解决的咨询题确实是根基如何保证车辆行驶的方向稳定性。

轮毂电机示意图：

、电动汽车电机驱动系统分类与选择：

1、 直流电机驱动系统、

2、 交流感应电机〔异步电机〕驱动系统、

3、 永磁同步电机驱动系统

4、 开关磁阻电机驱动系统等。