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汽车舒适性的概述


汽车性能与使用
学习情境8 汽车的舒适性

8.1汽车行驶平顺性
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。

8.1.1汽车振动及传递
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1)路面凸凹不平 2)不平衡轮胎 3)不平衡传动轴 4)发动机振动

8.1.2汽车行驶平顺性评价指标
1)客观评价法 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。 2)主观评价法

8.1.2汽车行驶平顺性的评价指标
2)国际上的平顺性评价指标 国际标准化组织ISO 2631《人体承受全 身振动的评价指南》。该标准用加速度 均方根值(rms)给出了在中心频率1~ 80HZ振动频率范围内人体对振动反应的 三种不同的感觉界限:舒适-降低界限、

疲劳-工效降低界限和暴露极限。

舒适-降低界限、疲劳-工效降 低界限和暴露极限。
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舒适-降低界限与保持舒适有关。在此极限内, 人体对所暴露的振动环境主观感觉良好,并能 顺利完成吃、读、写等动作。 疲劳-工效降低界限与保持工作效率有关。当 驾驶员承受振动在此极限内时,能保持正常地 进行驾驶。 暴露极限通常作为人体可以承受振动量的上限。 当人体承受的振动强度在这个极限之内,将保 持健康或安全。

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人体最敏感的频率范围,对于垂直振动 为4~8Hz;对于水平振动为1~2Hz以下。
在2.8Hz以下,同样的暴露时间,水平振 动加速度容许值低于垂直振动。频率在 2.8Hz以上则相反。 ISO 2631推荐的两种评价方法是1/3倍频 带分别评价法和总加速度加权均方值评 价法。

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1/3 倍频 带分 别评 价法

1/3 倍频 带分 别评 价法

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将人体最敏感频率范围以外的各1/3倍频带加 速度均方根值分量进行频率加权,等效于4~ 8Hz(垂直)、1~2Hz(水平)的分量数值。即按 人体感觉的振动强度相等的原则,折算为最敏 感的频率范围。 要改善行驶平顺性,主要避免振动能量过于集 中,尤其是在人体最敏感的频率范围内,不应 该有突出的尖峰。

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ISO 2631图中给出的界限值是针对1/3倍频带 分别评价法给的.

3)总加权值评价法
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在处理平顺性试验结果或计算设计参数对振动的 影响时,通常还采用传至人体振动的加速度均方 根值或车身振动的加速度均方根值作为评价平顺 性的指标。这种方法比较简单,适用振动频率分 布相似的条件下进行对比。和值等于1~80Hz中 20个1/3倍频带加速度均方根值分量或平方和的 平方根。 总加权值反映了全部振动能量的大小,而且振动 加速度均值为零.

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在《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》 (GB4970-85)和《客车平顺性评价指标及极限》 (GB/T12477-90)中均把总加速度加权均方根 值列为平顺性评价指标之一。

8.1.3 影响汽车行驶平顺性的因素
1)车速 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。

8.1.3 影响汽车行驶平顺性的结构因素
2 )悬挂结构
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减少悬架刚度,即增大静挠度,可提高汽车行 驶平顺性。但刚度降低会增加非悬挂质量的高
频振动位移。而大幅度的车轮振动有时会使车 轮离开地面,前轮定位角也将发生显著变化, 在紧急制动时会产生严重的汽车“点头”现象。 转弯时因悬架侧倾刚度的降低,会使车身产生 较大的侧倾角。

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采用悬架刚度可变的非线性悬架。使空车时的 刚度比满载时的低

8.1.3 影响汽车行驶平顺性的8因素
3) 阻尼系统的阻尼? 为了使减振器阻尼效果好,又不传递大 的冲击力,常把压缩行程的阻尼和伸张 行程的阻尼取不同值。在弹性元件的压

缩行程,为了减少减振器传递的路面冲 击力,选择较小的相对阻尼系数;而在 伸张行程,为使振动迅速衰减,选择较 大的相对阻尼系数。

8.1.3 影响汽车行驶平顺性的结构因素
4) 轮胎

为了提高汽车行驶平顺性,轮胎径向刚 度应尽可能减小。在采用足够软的悬架
的情况下,在相当大的行驶速度范围内, 低频共振的可能性完全可以消除。但轮 胎刚度过低,会增加车轮的侧向偏离, 影响稳定性,同时,还使滚动阻力增加, 轮胎寿命降低。

8.1.3 影响汽车行驶平顺性的结构因素
5 )悬挂质量

汽车的悬挂质量由车身、车架及其上的总成所 构成。悬挂质量由减振器和悬架弹簧与车轴、 车轮相连。
减少公共汽车和载货汽车的悬挂质量,车身振 动的低频和加速度增加,会大大降低行驶平顺 性。在此情况下,为了保持良好的行驶平顺性, 应采用等挠度悬架,使悬架刚度随悬挂质量的 减小而减小。

8.1.3 影响汽车行驶平顺性的结构因素
6) 非悬挂质量

车轮、车轴构成非悬挂质量。车轮再经过具有
一定弹性和阻尼的轮胎支承路面上。 减小非悬挂质量可降低车身的振动频率,增高 车轮的振动频率。这样就使低频共振与高频共 振区域的振动减小,而将高频共振移向更高的 行驶速度,对行驶平顺性有利。

常用非悬挂质量与悬挂质量之比评价非悬挂质 量对行驶平顺性的影响。比值越小,行驶平顺 性越好。对于现代轿车=10.5~14.5%,可以
保证良好的行驶平顺性。

8.1.3 影响汽车行驶平顺性的结构因素
5)乘坐舒适性在很大程度上还取决座位的 结构、尺寸、布置方式和车身(或载货汽 车的驾驶室)的密封性(防尘、防雨、防 止废气进入车身)、通风保暖、照明、隔 声等效能,以及是否设有其它提高乘客 舒适的设备(钟表、收音机、烟灰盒、 点烟器等)。

8.2 空间舒适性和操作方便性
8.2.1室内空间 大致分为前排空间、后排空间和后备箱空 间三个部分。其中前排空间里又分为头 部空间、腿部空间、乘员间距离、高度、 宽度、座椅尺寸等十余项。而后排以及 后备箱空 1)座椅 长、宽、高、调整;椅垫包容性

8.2.1室内空间
2)视野 前后挡风玻璃、后视镜、仪表台显示 3)前排头部、腿部空间、坐垫、靠背 4)后排腿部、头部空间、坐垫、靠背 5)地板高度 6)后备箱的易用性


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