汽車試驗學(xué)課件 第6章 汽車整車性能試驗6-77

6.5.1汽車平順性試驗概述6.5.2隨機(jī)輸入行駛條件下汽車平順性的試驗6.5.3脈沖輸入行駛條件下汽車平順性的試驗6.5汽車的平順性試驗6.5.1汽車平順性試驗概述汽車平順性試驗的目的是獲得汽車垂直、縱向和橫向振動的加速度時間歷程的數(shù)據(jù)，用于評價汽車的平順性。汽車平順性試驗的標(biāo)準(zhǔn)是國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4970-2009《汽車平順性試驗方法》。

汽車的平順性試驗在道路上進(jìn)行，試驗的項目包括隨機(jī)輸入行駛條件下和脈沖輸入行駛條件下汽車的平順性試驗。6.5.2隨機(jī)輸入行駛條件下汽車平順性的試驗

隨機(jī)輸入行駛條件下汽車平順性試驗?zāi)康氖谦@得脈沖輸入行駛條件下汽車振動的加速度時間歷程。隨機(jī)輸入行駛條件下汽車平順性試驗道路及車速的選擇：試驗前，選定試驗路段和試驗車速。試驗路段可選擇良好路面和一般路面的路段。良好路面的試驗車速由40km/h至最高車速，每隔10km/h或20km/h選取一種試驗車速。對于M類車輛，一般路面的試驗車速由40km/h至70km/h，每隔10km/h選取一種試驗車速。對于N類車輛，一般路面的試驗車速由30km/h至60km/h，每隔10km/h選取一種試驗車速。6.5.1隨機(jī)輸入行駛條件下汽車平順性的試驗隨機(jī)輸入行駛條件下汽車平順性試驗的加速度傳感器位置：試驗時，加速度傳感器的安裝位置如下：轎車安裝在左側(cè)前排和后排座椅上；客車安裝在駕駛?cè)俗紊稀⒆髠?cè)后軸正上方座椅上和左側(cè)最后排座椅上；其他類型汽車安裝在駕駛?cè)俗紊稀④噹匕逯行囊约熬嘬噹叞?、車廂后板?00mm處的車廂地板上，加速度傳感器應(yīng)與人體緊密接觸。6.5.1隨機(jī)輸入行駛條件下汽車平順性的試驗

隨機(jī)輸入行駛條件下汽車平順性測試儀測量駕駛員處的平順性如圖6-32所示，汽車平順性測試儀由筆記本電腦、數(shù)據(jù)采集器、座椅墊盤和后背墊盤組成，數(shù)據(jù)采集器將座椅墊盤和后背墊盤中的加速度傳感器的信息送至筆記本電腦，分析汽車的平順性。座椅墊盤和后背墊盤在人體和座椅之間，座椅墊盤和后背墊盤分別用于測量座椅上和人的后背處的加速度。安裝傳感器的墊盤結(jié)構(gòu)如圖6-33所示，加速度傳感器安裝在墊盤中間，加速度傳感器為三向加速度傳感器，其軸線分別與汽車的垂直、橫向和縱向軸線平行，能測量垂直、側(cè)向（左右）和縱向（前后）三個方向的加速度。由于座椅在彈性，測量誤差較大。6.5.1隨機(jī)輸入行駛條件下汽車平順性的試驗圖6-33安裝傳感器的墊盤結(jié)構(gòu)圖6-32汽車平順性測試儀測量駕駛員處的平順性6.5.2隨機(jī)輸入行駛條件下汽車平順性的試驗隨機(jī)輸入行駛條件下汽車平順性試驗的方法：試驗時，汽車在穩(wěn)速路段以規(guī)定的車速穩(wěn)定行駛，然后以該穩(wěn)定車速通過試驗路段。在進(jìn)入試驗路段時，啟動測試儀器開始測量并記錄各測試部位的加速度時間歷程，同時測量通過試驗路段的時間以計算平均車速。駛出試驗路段后關(guān)閉儀器。記錄樣本的時長不短于3min。6.5.2脈沖輸入行駛條件下汽車平順性的試驗

脈沖輸入行駛條件下汽車平順性試驗的目的是獲得脈沖輸入行駛條件下汽車振動的加速度時間歷程。脈沖輸入行駛條件下汽車平順性試驗的凸塊及放置:為了獲得較典型的脈沖輸入，需在試驗路面上放置三角形凸塊，如圖6-34所示，凸塊采用木質(zhì)，外包鐵皮，凸塊的高度h分別為60mm、90mm和120mm，試驗中，根據(jù)車型選取，凸塊的寬度B大于車輪寬度。試驗前，將兩個凸塊放置在試驗道路中間，并按汽車的輪距調(diào)整好兩個凸塊之間的距離。為保證同一車軸的左、右側(cè)車輪同時駛上凸塊，應(yīng)將兩個凸塊放在與汽車行駛方向垂直的一條線上。圖6-34三角形凸塊6.5.2脈沖輸入行駛條件下汽車平順性的試驗

脈沖輸入行駛條件下汽車平順性試驗的方法：試驗時，試驗車分別以10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h和60km/h的車速駛向凸塊，在距凸塊50m時穩(wěn)定試驗車速，并正對凸塊行駛，開始記錄汽車振動的加速度時間歷程；然后以該穩(wěn)定車速、左右車輪同時駛過凸塊，待汽車駛過凸塊且沖擊響應(yīng)消失后，停止記錄汽車振動的加速度時間歷程。每種車速的試驗次數(shù)不得少于5次。6.6.1汽車通過性試驗概述6.6.2汽車通過性的幾何參數(shù)測量6.6.3特殊路面汽車通過性的試驗6.6.4特殊地形汽車通過性的試驗6.6汽車通過性的試驗6.6.1汽車通過性試驗概述汽車的通過性試驗的目的是獲得汽車的通過能力數(shù)據(jù)，用于評價汽車的通過性。汽車的通過性是指汽車能以足夠高的平均車速通過各種壞路和無路地帶以及各種障礙的能力。

汽車通過性試驗的分類：根據(jù)汽車的幾何參數(shù)，汽車通過性分為幾何參數(shù)和非幾何參數(shù)的通過性試驗。汽車幾何參數(shù)通過性主要與汽車的最小離地間隙、縱向通過角、接近角、離去角等相關(guān)。汽車非幾何參數(shù)通過性主要與汽車的動力性、穩(wěn)定性等相關(guān)。根據(jù)地面影響對汽車通過性的影響，汽車通過性分為特殊路面和地形通過性試驗。特殊路面包括沙地、泥濘地和冰雪路等。特殊地形包括水平壕溝、凸嶺和彈坑等。

在汽車的通過試驗中，可用汽車速度測量儀和加速度傳感器等采集數(shù)據(jù)。

6.6.2汽車通過性幾何參數(shù)的測量汽車通過性幾何參數(shù)測量的標(biāo)準(zhǔn)是國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12540-2009《汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑、最小轉(zhuǎn)彎通道圓直徑和外擺值測量方法》。汽車通過性幾何參數(shù)包括最小離地間隙、縱向通過角、接近角、離去角、最小轉(zhuǎn)彎直徑、外擺值等。最小離地間隙可通過高度尺測量?？v向通過角、接近角、離去角可通過量角器測量。下面介紹最小轉(zhuǎn)彎直徑和外擺值的測量。6.6.2汽車通過性幾何參數(shù)的測量

1.最小轉(zhuǎn)彎直徑的測量測試時，汽車以低的車速行駛，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到極限位置并保持不變，車速穩(wěn)定后，起動容液滴灌器，車輛行駛一周，在地面上產(chǎn)生車輪胎面中心印跡，關(guān)閉容液滴灌器，然后將汽車開出測量區(qū)域。用鋼卷尺測量車輪胎面中心印跡圓直徑。測量時應(yīng)在相互垂直的兩個方向測量，并向左向右移動，讀取最大值；取兩個方向的測量值的算術(shù)平均值作為試驗結(jié)果。汽車向左轉(zhuǎn)和向右轉(zhuǎn)各測量一次，記錄試驗結(jié)果。如果左、右轉(zhuǎn)方向測得的試驗結(jié)果之差在0.1m以內(nèi)，則取左、右轉(zhuǎn)試驗結(jié)果的平均值作為該車的最終結(jié)果，否則以左、右轉(zhuǎn)方向測得的試驗結(jié)果的較大值作為最終結(jié)果。圖6-35汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑6.6.2汽車通過性幾何參數(shù)的測量

1.最小轉(zhuǎn)彎直徑的測量測試時，汽車以低的車速行駛，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到極限位置并保持不變，車速穩(wěn)定后，起動容液滴灌器，車輛行駛一周，在地面上產(chǎn)生車輪胎面中心印跡，關(guān)閉容液滴灌器，然后將汽車開出測量區(qū)域。用鋼卷尺測量車輪胎面中心印跡圓直徑。測量時應(yīng)在相互垂直的兩個方向測量，并向左向右移動，讀取最大值；取兩個方向的測量值的算術(shù)平均值作為試驗結(jié)果。汽車向左轉(zhuǎn)和向右轉(zhuǎn)各測量一次，記錄試驗結(jié)果。如果左、右轉(zhuǎn)方向測得的試驗結(jié)果之差在0.1m以內(nèi)，則取左、右轉(zhuǎn)試驗結(jié)果的平均值作為該車的最終結(jié)果，否則以左、右轉(zhuǎn)方向測得的試驗結(jié)果的較大值作為最終結(jié)果。圖6-35汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑6.6.2汽車通過性幾何參數(shù)的測量

2.外擺值的測量測試時，汽車或汽車列車以低的車速進(jìn)入該圓周內(nèi)行駛，調(diào)整轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角，起動車輛頭部最外點的容液滴灌器，使車輛頭部最外點的軌跡落在該圓周上，記下這時的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角位置。起動車輛尾部最外點容液滴灌器，汽車或汽車列車起步前行，直至車輛尾部最外點軌跡與已作好的車輛最外側(cè)投影線相交為止。用鋼卷尺測量車輛尾部最外點在地面上形成的軌跡與車輛靜止時車輛外側(cè)部位在地面形成的投影線的最大距離，即為汽車或汽車列車的外擺值。汽車左、右轉(zhuǎn)向各進(jìn)行一次試驗，記錄外擺值，其中較大者為該車的外擺值。圖6-36汽車的外擺值6.6.3特殊路面汽車通過性的試驗

1.沙地通過性試驗

沙地通過性試驗的目的是獲得汽車通過沙地的平均行駛速度和車輪滑轉(zhuǎn)率，用于評價汽車的沙地通過性。試驗前，選擇沙地；如果有專門的沙地試驗場，可根據(jù)預(yù)估的汽車通過能力，將底層壓實，上面鋪100~300mm的軟沙，表面平坦，長度不小于50m，寬度不小于10m。沙地通過性試驗的方法：試驗時，試驗車輛以直線前進(jìn)方向停放在試驗路段的起點，然后起步行駛，并以最大能力行駛，直至動力裝置停止轉(zhuǎn)動或驅(qū)動輪嚴(yán)重滑轉(zhuǎn)車輪不能前進(jìn)為止。測定從汽車起步到停車為止的行駛時間t、行駛距離s、車輪轉(zhuǎn)數(shù)n及車輛上下振動加速度隨時間變化的曲線。根據(jù)測得的試驗數(shù)據(jù)，計算試驗車輛的平均行駛速度：(6-38)試驗車輛的車輪滑轉(zhuǎn)率為：(6-39)6.6.3特殊路面汽車通過性的試驗

2.泥濘地通過性試驗

泥濘地通過性試驗的目的是獲得汽車通過泥濘地的平均行駛速度和車輪滑轉(zhuǎn)率，用于評價汽車的泥濘地通過性。試驗前，選擇泥濘地；泥濘地通過性試驗一般要求試驗場地表面有100mm厚的泥濘層，長度不小于100m，寬度不小于7m。試驗場地選擇好后，要抓緊時間連續(xù)進(jìn)行試驗，避免場地因長時間受日光暴曬，使水分蒸發(fā)，表面狀況改變，從而影響試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。泥濘地通過性試驗的方法：試驗時，在試驗路段的兩端做好標(biāo)記，試驗車輛以最大能力駛過試驗路段，從進(jìn)入試驗路段起點開始，駕駛?cè)丝筛鶕?jù)經(jīng)驗以最理想的駕駛操作進(jìn)行駕駛，直至駛出測量路段。用秒表記錄從測量路段始點至終點（或中間因車輛無法行駛而停車時）的行駛時間t、行駛距離s、車輪轉(zhuǎn)速n，根據(jù)式(6-38)和式(6-39)，分別計算出試驗車輛的平均車速和車輪滑轉(zhuǎn)率。進(jìn)行該項試驗時，可同時測定最大拖鉤牽引力和行駛阻力。6.6.2特殊路面的汽車通過性試驗

3.冰雪路通過性試驗

冰雪路通過性試驗的目的是考核汽車在冰雪路面上的行駛能力，為綜合性試驗，主要考核起步加速穩(wěn)定性、減速穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向操縱性、直線行駛穩(wěn)定性、制動效能及制動方向穩(wěn)定性等性能。試驗前，試驗所選雪地應(yīng)寬闊，長度不小于200m，寬度不小于20m；其中至少要有長30m，寬度不少于30m的一段平場地。試驗前應(yīng)根據(jù)試驗?zāi)康暮鸵?，對雪地進(jìn)行壓實、凍結(jié)和融化處理。冰雪路通過性試驗的方法：試驗時，試驗車輛停放在試驗場地一端，起步后，加速（加速度為2m/s2左右）行駛至車速為30~50km/h，并根據(jù)場地情況在30~50km/h的范圍內(nèi)確定其速度，再在路面較寬處轉(zhuǎn)向行駛，最后減速行駛（不踩下制動踏板）至車速為10km/h左右時停車。試驗反復(fù)進(jìn)行數(shù)次，評價起步及加速穩(wěn)定性、直線行駛穩(wěn)定性、減速行駛穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)向盤操縱性（是否按轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向行駛或甩尾）。

另測量初速度為20km/h時的制動效能，記錄制動距離、制動減速度以及甩尾、跑偏情況。對裝配防滑裝置的試驗車輛，應(yīng)在使用防滑裝置和不使用防滑裝置兩種狀態(tài)下分別進(jìn)行試驗。6.6.3特殊路面汽車通過性的試驗

4.凸凹不平路通過性試驗

凸凹不平路通過性試驗的目的主要是檢驗汽車的操縱穩(wěn)定性、平順性、噪聲、可靠性等。凹凸不平路通過性試驗應(yīng)在汽車試驗場的強(qiáng)化壞路上進(jìn)行，當(dāng)條件不具備時，也可選擇公路或自然道路，但路面必須包括魚鱗坑路、搓板路及扭轉(zhuǎn)路等。凸凹不平路通過性試驗的方法：試驗時以駕駛?cè)四苋淌艿某潭群捅ＷC安全的條件下，盡量以高速行駛，測定一定行駛距離內(nèi)與車輛的操縱穩(wěn)定性、平順性、噪聲、可靠性等有關(guān)的參數(shù)，如行駛時間，平均車速、加速度時間歷程、俯仰和側(cè)傾角速度等。6.6.4特殊地形汽通過性的試驗地形通過性試驗的目的是考核汽車通過特殊地形的能力。地形通過性是指汽車對某些特殊地形（如垂直障礙物、凸嶺、水平壕溝、路溝等）的通過性能。一般情況下，只有越野車做該項試驗。試驗時，用錄像機(jī)攝下試驗全過程，觀察并記錄在該過程中車輛運動狀況，部件和地面有無碰撞、接觸等干涉情況，同時記錄通過和不能通過的原因。

試驗后，檢查地面破壞情況，檢查汽車各部件和連接件有無損壞或松動，判斷各總成有無工作異常，并作相關(guān)的記錄，通過圖像記錄損壞的地面、汽車的零部件，保留損壞汽車的零部件。

汽特殊地形通過性試驗的標(biāo)準(zhǔn)是國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12541-2023《汽車通過性試驗方法》。6.6.4特殊地形汽車通過性的試驗

1.通過垂直障礙物試驗

試驗前，選擇3種不同高度的垂直障礙物，垂直障礙物的高度h=(1/3~4/3)rk（rk為車輪滾動半徑），垂直障礙物的寬度不小于車寬，長度L不小于被試車輛的軸距。試驗也可按各試驗場的固定設(shè)施進(jìn)行。試驗時，試驗車輛全輪驅(qū)動，將擋位置于低速或前進(jìn)擋D，當(dāng)前輪靠近障礙物時，將加速踏板踩到底，爬越障礙物時不得猛沖，以免損壞傳動系部件。試驗要從最低障礙物開始爬越，然后根據(jù)通過情況，改變障礙物高度，直至試驗車輛不能爬越為止，并將不能爬越的前一次所測值定為爬越的最大高度。圖6-37垂直障礙物示意圖6.6.4特殊地形汽車通過性試驗

2.通過水平壕溝試驗

試驗前，選取3個不同寬度的水平壕溝，水平壕溝的寬度B=(1~4/3)rk，長度不小于3m，長度不小于車寬，水平壕溝的深度h比rk稍大，水平壕溝的前、后均為平整地面。該試驗也可按各試驗場的固定設(shè)施進(jìn)行。試驗時，試驗車輛全輪驅(qū)動，將擋位置于低速或前進(jìn)擋D，先選擇最窄的壕溝，低速通過壕溝，然后根據(jù)通過情況，逐次加寬壕溝，直至車輛不能通過為止，并將車輛不能通過的前一次所測值定為能通過的壕溝的最大寬度。圖6-38水平壕溝示意圖6.6.4特殊地形汽車通過性的試驗

3.通過凸嶺能力試驗

試驗前，選取3個不同高度的凸嶺，凸嶺的高度h分別為0.6m、1.3m、2.0m，凸嶺的寬度L均為6m。試驗時，試驗車輛全輪驅(qū)動，將擋位置于低速或前進(jìn)擋D，從坡度小的凸嶺開始，低速駛過凸嶺，然后根據(jù)通過情況，改變凸嶺坡度，直至試驗車輛不能通過為止（產(chǎn)生觸頭或觸尾或中間托起），將試驗車輛不能通過的前一次所測值定為能通過的凸嶺的最大高度。圖6-39通過凸嶺能力試驗及凸嶺示意圖6.6.4特殊地形汽車通過性的試驗

4.通過路溝試驗

試驗前，選取3個不同深度尺寸組的路溝，路溝的深度尺寸組分別為：H1=0.30m和H2=1.0m、H1=0.50m和H2=1.5m、H1=0.75m和H2=2.0m。

試驗時，試驗車輛全輪驅(qū)動，將擋位置于低速或前進(jìn)擋D，低速通過路溝，由淺至深直至不能通過為止（產(chǎn)生觸頭或觸尾），通過時從與路溝呈45o和90o角的兩個方向進(jìn)行，測定通過路溝的最大深度。圖6-40路溝示意圖及通過路溝試驗6.6.4特殊地形汽車通過性試驗

5.通過彈坑試驗

試驗前，選取3個不同尺寸組的彈坑，彈坑的深度尺寸組分別為：L=4.0m和h=1.75m、L=10.0m和h=2.0m、L=14.0m和h=3.0m。

試驗時，試驗車輛全輪驅(qū)動，將擋位置于低速或前進(jìn)擋D，低速通過彈坑，由淺至深直至不能通過為止（產(chǎn)生觸頭或觸尾），測定通過彈坑的最大深度。圖6-41彈坑示意圖6.6.5特殊地形汽車通過性的試驗

6.涉水性能試驗涉水性能試驗的目的主要是考核汽車的涉水能力。涉水池示意圖如圖6-41所示，涉水池長L不小于50m，深h不小于1.5m，寬不小于5m，出、入池坡度為小于15%，水深大于100mm。涉水性能試驗如圖5-82，試驗時，將手動擋變速器置于最低擋，自動擋變速器置于前進(jìn)擋D，以不大于10km/h的初始車速穩(wěn)定駛?cè)胨?，行駛至?00m。如果水池距離小于500m，應(yīng)重復(fù)試驗，使涉水累計不小于500m，包括在池外總試驗時間不少于20min。圖5-82涉水池圖6-42涉水池意圖6.6.5特殊地形汽車通過性的試驗行駛中應(yīng)注意觀察、判斷發(fā)動機(jī)工作是否正常，有無異響，動力性是否下降，風(fēng)扇傳動帶是否打滑及排氣系統(tǒng)是否有故障等；觀察和判斷驅(qū)動電機(jī)工作是否正常，動力電池是否正常供電。車輛通過涉水池后，若駕駛室、行李艙內(nèi)、空氣濾芯、碳罐、各油液內(nèi)、動力電池未進(jìn)水，起動機(jī)、離合器、制動系、底部護(hù)板、電器附件、儀表、驅(qū)動電機(jī)等工作正常?？烧{(diào)整涉水池深度，重復(fù)試驗，直到接達(dá)到或接近所能通地水深的最大值為止，記錄涉水深度、通過時間、通過距離等。如不能通過，要分析原因。涉水池習(xí)題6-1介紹用轉(zhuǎn)鼓試驗臺測試汽車驅(qū)動力及驅(qū)動功率的方法。6-2介紹道路上汽車滑行試驗的方法。6-3介紹燃油汽車最高車速試驗的方法。6-4介紹燃油汽車起步加速性能試驗的方法。6-5介紹燃油汽車滿載爬坡試驗的方法。6-6介紹電動汽車30分鐘最高車速試驗的方法。6-7介紹電動汽車0~50km/h加速性能試驗的方法。6-8介紹電動汽車50~80km/h加速性能試驗的方法。6-9介紹混合動力汽車動力性試驗的項目及程序。6-10介紹燃油汽車道路上等速燃料經(jīng)濟(jì)性試驗的方法。習(xí)題6-10介紹燃油汽車多工況燃料經(jīng)濟(jì)性試驗的方法。6-12介紹電動汽車經(jīng)濟(jì)性試驗的步驟。6-13介紹適用于輕型電動汽車循環(huán)工況續(xù)駛里程的試驗。6-14介紹適用于輕型電動汽車等速工況續(xù)駛里程的試驗。6-15介紹汽車的動力裝置脫開冷態(tài)制動效能試驗的方法。