项目五:汽车行驶平顺性能检测与分析(12).ppt
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汽车汽车行驶平顺行驶平顺性检测性检测与分析与分析课时:
2班级:
汽车检测、汽车电子、汽车商务主讲:
邓家林学习目标学习目标:
知知识识目目标标:
1.理解汽车行驶平顺性的评价指标2.掌握汽车通过性影响因素。
能力目能力目标标:
1.会对车辆的平顺性做出正确的评价2.技术状况的变化社会能力1、培养学生相互沟通能力2、培养学生团队协作的能力3、培养学生的思维修能力在购车中如何才能评价到一辆汽车平顺性的好坏?
课堂课堂导入导入路面路面汽车汽车人人汽车在道路上行驶时,会因路面凹凸不平而产生振动。
汽车平顺性检测就是评价汽车因振动使乘客感到不舒适或疲劳(或者使运载的货物造成损坏)程度。
汽车平顺性检测的主要对象是“路面-汽车-人(或货物)”系统。
在这个系统中,输入是路面的不平度,它经过汽车的轮胎、悬架及座椅垫等弹性元件滤波后传到人体,再由人的生理、心理等复杂因素综合产生系统的输出-人(或货物)对振动的响应。
在制订汽车平顺性的检测方法和评价指标时,都是针对上述整个系统而不是其中的某一环节。
汽车行驶平顺性检测方法汽车行驶平顺性检测方法汽车平顺性检测一般分为评价性检测和改进性检测两种。
评价性检测,就是对已生产出来的汽车进行平顺性检测,并用相应的评价指标评价其平顺性。
改进性检测,就是根据前次检测结果,对不理想的平顺性指标查找原因,进行结构改进,再进行平顺性检测,最后达到提高平顺性的目的。
由于改进性检测方法多种多样,并随检测技术的发展而变化。
评价性检测又可以分为主观感觉评价检测和客观物理量评价检测两种。
主观感觉评价检测就是依靠检测人员乘坐的主观感觉进行检测评价,同时也包括通过测定有关人体生理学、心理学变化的情况进行分析的内容。
客观物理量评价检测,首先测定振动位移、速度及加速度等物理量,然后根据测定结果进行评价,并且在评价过程中,要对测取的物理量按与人的感觉有关的标准等进行平顺性评价指标运算。
从客观物理量评价检测过程来看,它是建立在主观感觉评价检测基础之上进行的。
平顺性检测要采集各种振动与冲击信号,特别是大量随机振动信号,然后以小型数字计算机为主体,配以采样,AD转换,各种软、硬件的数据处理系统,进行平顺性评价指标、频谱及频率响应函数的处理。
下面对平顺性检测测试系统中常用的调试仪器分析设备及处理方法进行简单介绍。
一般的测试仪器系统由加速度传感器、前置放大器和磁带记录仪等组成。
图6-1所示为测试仪器系统的框图,此系统是典型的振动动态测试系统。
一、一、汽车行驶平顺性客观物理量评价汽车行驶平顺性客观物理量评价检测测试系统与数据处理检测测试系统与数据处理1.传感器传感器的功用是将振动信号转换成相应电信号,并传输至放大器。
平顺性检测常用应变式和压电式加速度传感器,传感器选择不恰当是振动测试的重要潜在误差源。
选择时,主要应对传感器的电荷灵敏度或电压灵敏度、频响范围、横向灵敏度及瞬变温度灵敏度等性能指标慎重选择。
平顺性检测用传感器应选用频响范围0.3Hz200Hz,横向灵敏度5,瞬变温度灵敏度尽可能小的传感器。
2.放大器放大器的功用是把传感器输出的微弱电信号放大后,输出给显示器或记录器。
因阻抗匹配的要求,电压式传感器配用电荷放大器,应变式传感器宜用应变仅配套。
放大器的选择主要考虑其频响范围、输入阻抗、输入电压或电荷、本机噪声、零点漂移和供电方式等。
3.磁带记录平顺性检测数据的记录宜选用能重放记录信号的磁带记录器为好。
选用时,应首先注意磁带记录器与其他仪器的匹配及本机的频响范围、信噪比、体积、通道数、功率消耗等。
一般应选用频响范围0Hz625Hz,信噪比不小于40dB,体积小,质量轻便于携带,耗电少的磁带记录器。
悬架系统固有频率与相对阻尼系数测定检测悬架系统固有频率与相对阻尼系数测定检测悬架系统的固有频率和相对阻尼系数(阻尼比)是悬架系统设汁中的两个主要参数,其中车轮部分的固有频率是表征非簧载质量振动特性的重要参数,因此,测定这两个参数是汽车平顺性检测的一个重要内容。
1.检测方法检测的基本原理是对被测试的悬架系统施加一个初始干扰,使其产生自由衰减振动,同时记录车身和车轮的自由衰减振动时间历程,而后由记录的曲线分析其固有频率和阻尼比。
这里简要介绍其中三种检测方法。
每种检测方法的仪器和传感器安装位置都一样,检测时,传感器安装在前、后桥及其上方的车身(或车架)上的相应位置上。
(1)滚下法驾驶员驾驶汽车使汽车的两个前轮(或两个后轮)开上如图6-2所示的凸块上(凸块高度可选60mm、90mm、120mm),停车并将发动机熄火,变速器挂空挡,然后将汽车从凸块上推下来,并使左右两车轮同时落地,与此同时记录汽车整个振动过程。
此检测重复三次。
滚下法用凸块示意图滚下法用凸块示意图
(2)抛下法用跌落机构将汽车的前轴(或后轴)中部支起规定的高度,然后使汽车迅速抛下,同时记录汽车整个振动过程。
这种检测方法主要用于具有整体车轴的非独立悬架系统。
(3)拉下法用拉紧机构将汽车前轴(或后轴)附近的车身或车架从平衡位置拉下规定的距离,然后用松脱机构快速松开,同时记录汽车的整个振动过程。
这种检测方法主要用于测量车身的振动。
汽车在公路上行驶时,有时会遇到突出的障碍物,如石块、土堆、凹坑、铺装在路面上的管道及横穿公路的铁轨等,这些障碍物使路面对汽车的振动输入突然增大很多,通常称这种输入为脉冲输入。
脉冲输入虽然出现次数少,作用时间极短,但立刻会使乘员感到不舒服,严重时会损害乘员的健康(或者使运输的货物遭到破坏)。
脉冲输入行驶检测就是研究汽车振动的这一极端状况的。
脉冲输入行驶检测脉冲输入行驶检测检测用障碍物要具有足够的脉冲强度,具有相当的频带宽度,能够模拟路面形状,并且容易实现。
三角形凸块频率成分丰富,能激起汽车较强的振动,而且实际路面的许多障碍物都可以简化为三角形凸块。
GB5901-86规定的凸块就是三角形凸块(见图6-3)。
图中尺寸h,可以根据车型分别取为60mm、90mm、120mm,凸块宽度B视车轮宽度而定。
三角形凸块三角形凸块汽车在道路上行驶,当驾驶员发现障碍物时,一般是降低车速后驶过。
但是,有时发现障碍物时已来不及减速,只好以较高的车速通过。
为了能模拟实际使用工况,进行脉冲输入行驶检测时,从低速(10kmh)做起,以后每次递增10kmh,一直做到60kmh车速为止。
检测时,将加速度传感器安装在测量部位。
连接仪器并预热;检测用两个障碍物摆放在与汽车行驶方向垂直的同一条直线上,当汽车驶至距离障碍物50m处,车速应稳定在检测车速上,尔后以此速通过障碍物,同时用磁带机记录全过程。
每种车速下至少进行八次检测。
由于汽车脉冲插入检测是评价汽车振动的极端状况的,因此用响应的最大值作为评价指标。
数据处理方法依据信号记录器的形式而定,如果是用磁带记录器记录信号的,须在数据处理设备上进行数据处理。
这时,采样间隔取0.005s为宜。
经数据处理求得各车速下各次检测的加速度最大值后,将同一车速下各次检测测量的加速度最大(绝对值)值相加,除以次数后得到的算术平均值即为该车速的加速度最大值。
在整个汽车运输中,使用最多的工况是汽车在接近平稳随机的路面上行驶。
此工况下激起的振动是随机振动,一般可以用研究平稳随机振动的方法进行研究。
随机输入行驶检测就是采用平稳随机振动的研究方法评价汽车在一般路面上行驶平顺性的一种检测方法。
检测按GB4970中进行;检测车速、装载情况,乘员姿势、测量位置等均在GB4970中作了规定。
检测时汽车在额定载荷(轿车取1213额定载荷)下,以一定车速在一定等级的公路或专门检测路上稳速驶过检测路段,同时记录相应位置上的振动加速度时间历程,测量通过检测路段的时间以计算平均车速。
座椅位置上的传感器应置于传感器安装架内。
然后在其安装架上坐人或摆放配重物。
随机路面行驶检测随机路面行驶检测检测用传感器安装支架可参考图6-4所示形式制作。
如果在测量过程中加速度用重力加速度g为单位表示,须用g的国际标准值9.80665ms2将单位换算成ms2单位后进行评价。
我国评价人体承受全身振动的评价指标采用了国际标准化组织规定的三个评价指标,即“疲劳降低工效界限”、“舒适降低界限”及“暴露极限”。
在评价货车的平顺性时,用“疲劳降低工效界限”来评价驾驶员的工作环境,并用车箱测量部位的加速度功率谱密度函数及加速度的总均方根值来评价货箱的振动情况。
对于客车轿车等乘用车,用“舒适降低界限”来评价其测量部位的平顺性。
另外,用“吸收功率”法评价汽车平顺性在国外已逐步推广,并且在计算ISO2631-78规定的评价指标中,很容易顺便计算出来,因此可用“吸收功率”法作为评价汽车平顺性的辅助评价方法。
进行汽车平顺性检测时,在各测量部位安装的加速度传感器应使用能测三个方向振动的传感器。
检测时的车速应保持稳定,尽可能以匀速驶过检测路段,同时用磁带记录器记录加速度时间历程,每个样本的记录长度不应少于3min。
思考题汽车行驶平顺性的检测方法有哪些?
如何检测?
谢谢同学们!
小结!
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