汽车理论课件 第七章 汽车行驶平顺性
汽车理论第七章汽车的通过性
汽车理论第七章汽车的通过性摘 要汽车的通过性(越野性)是指汽车能以足够高的平均车速通过各种不良道路、无路地带和 克服各种障碍的能力。
本章对学习汽车的通过性意义进行概括性论述，讨论汽车的地面通过性、汽车的几何通过性的相关参数、分析汽车越过台阶、壕沟的能力，在此基础上分析各种因素对汽车通过性的阻碍，最后通过一些实例运算来说明以上所述理论内容的具体应用。
引 言汽车是一种常用的、高效率的交通运输工具，不同用途的汽车对通过性的要求也不同，用户应依照自己特定的用途选择具有合适通过性的汽车。
高级轿车和公共汽车要紧在都市行驶，由于路面条件甚好，因此对汽车通过性的要求不突出。
农林区、矿区、建设工地等使用的车辆和军用车辆，经常行驶在坏路和无路地面上。
因此，要求这些汽车应具有良好的通过性。
汽车的通过性要紧决定于汽车的驱动力、附着力等牵引参数和几何参数，也与汽车的平顺性、机动性、视野等性能紧密相关。
本章第一从地面通过性的评判指标和土壤的可通过性两方面分析汽车的地面通过性，然后具体介绍了汽车的几何通过性参数和汽车越过台阶、壕沟的能力。
在此基础上，从汽车结构、车轮和驾驶技术三个方面讨论了阻碍汽车通过性的因素。
最后介绍了测定和比较汽车的通过性能的试验。
第一节 汽车的地面通过性汽车的地面通过性是指汽车在松软地面上的行驶能力。
一、地面通过性的评判指标汽车在松软地面上能否行驶取决于汽车行驶的驱动与附着条件，但满足该条件只是说明 能否正常行驶，还不能说明能力的大小。
评判汽车行驶能力的大小，通常用牵引性系数等 指标。
牵引力T F 对汽车总重力之比称为牵引性系数。
牵引性系数Ⅱ用下式表示：Ⅱ=GF T =G F F r q 式中 r F 为在松软土壤上行驶时的土壤阻力。
牵引性系数Ⅱ反映了汽车加速、爬坡、克服道路不平的阻力和牵引挂车或武器装备的能 力。
牵引性系数越大，通过性越好。
二、土壤的可通过性土壤的可通过性是土壤支承车辆通过的能力。
美国学者贝克(Bekker)通过大量研究后建 议，用在均布压力g 作用下每单位承载面积的土壤所能产生的净推力τ来衡量，即⎰-+=z qd Lqtg C 1)(φτ (7—1) 式中 C ——土壤内聚力系数； φ——土壤的内摩擦角，tg φ为内摩擦系数；q ——土壤单位面积压力；L ——接触面积长度；z ——下陷量(或称变形量)。
汽车理论课件第六章汽车的平顺性
生物力学评价法
总结词
生物力学评价法是通过研究人体对振动的反应来评价汽车的平顺性，主要关注人体对振动的感知和影 响。
详细描述
生物力学评价法结合了生物学、医学和工程学的知识，通过研究人体对振动的生理反应和心理感受， 评估汽车平顺性对乘客健康和舒适度的影响。这种方法能够更深入地了解人体对振动的敏感性和适应 性，为汽车平顺性的优化提供更有针对性的建议。
合理调整汽车的行驶状态也可以改善汽车的 平顺性。
详细描述
驾驶员可以通过合理控制车速、保持稳定的 车距和行驶轨迹等措施，降低车辆在行驶过 程中受到的外部干扰，从而提高汽车的平顺 性。此外，智能驾驶技术的不断发展也为行 驶状态的自动调整提供了更多可能性，未来 可以通过智能算法自动调整车辆参数和行驶
状态，实现更加舒适的驾驶体验。
平顺性与交通事故风险
交通事故风险
研究表明，车辆的平顺性对交通事故风险有显著影响。平顺性差的 车辆可能导致驾驶员和乘客受伤的风险增加。
平顺性与安全带使用
在颠簸的路面上，安全带能够提供额外的保护，减少因碰撞产生的 伤害。
安全驾驶习惯
除了选择具有良好平顺性的车辆外，驾驶员还应养成安全驾驶习惯， 如保持车距、注意观察路况等，以降低交通事故风险。
重要性
良好的平顺性可以提高乘客和驾驶员 的舒适度，降低由于振动和冲击引起 的疲劳、晕车等问题，同时也有助于 保护车辆部件，延长车辆使用寿命。
平顺性研究的历史与发展
历史
平顺性的研究始于20世纪初，随着汽车工业的发展和人们对舒适度的要求不断 提高，平顺性的研究逐渐受到重视。
发展
近年来，随着计算机技术和测试技术的发展，平顺性的研究得到了更深入的探 讨和应用。现代汽车理论课件中，平顺性的研究和应用已经成为一个重要的章 节。
汽车平顺性
第6章汽车的平顺性学习目标通过本章的学习，要求掌握汽车行驶平顺性的评价指标和人体对振动反应的感觉界限；掌握汽车振动系统的简化方法，并能正确分析车身振动的单质量系统模型；了解汽车通过性的影响因素。
汽车行驶平顺性，是指汽车在一般行驶速度范围内行驶时，避免因汽车在行驶过程中所产生的振动和冲击，使人感到不舒服、疲劳，甚至损害健康，或者使货物损坏的性能。
由于行驶平顺性主要是根据乘员的舒适程度来评价，所以又称为乘坐舒适性。
汽车是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，其他如发动机、驾驶室等，也是以橡皮垫固定于车架上。
由于道路不平而引起的冲击和加速、减速时的惯性力，以及发动机与传动轴振动等产生的激振力作用于车辆系统，将使系统发生复杂的振动，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。
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；而因坏路被迫降低行车速度，因而使汽车的平均技术速度减低，运输生产率下降。
其次，振动产生的动载荷，加速了零件的磨损，乃至引起损坏，降低了汽车的使用寿命。
此外，振动还引起能量的消耗，使燃料经济性变差。
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方面。
节人体对振动的反应和平顺性的评价6.1.1 汽车行驶平顺性的评价指标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，以及对保持货物完整性的影响制定的，并用振动的物理量，如频率、振幅、加速度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均方根值，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60～80次／min(1～,振动加速度的极限值为0.2g～0.3g。
绪论《汽车理论》张文春主编
三、劳动保护性
劳动保护性是指驾驶员工作的安全性和使驾驶 员的身体健康不受损害的性能，主要评价指标 有：
1.舒适性（平顺性、噪声、空调、驾驶性、空间） 2.稳定性 （操纵稳定性） 3.制动性 4.驾驶室的牢固程度
汽车理论展望
各类模型的精确性和适用性 汽车理论虚拟试验 人对汽车性能要求的提高
本节课内容提要
本课程的结构、地位和要求； 汽车动力性等六大性能概念； 汽车理论学科发展情况。
汽车理论
绪论(通过性) 第一章:地面--轮胎力学 第二章:汽车动力学 第三章:汽车的燃油经济性 第四章:汽车发动机功率和传动系传动比选择 第五章:汽车的制动性 第六章:汽车的操纵稳定性 第七章:汽车行驶平顺性
（2）汽车几何通过性
纵向通过角:汽车前、后轮外缘作垂直于汽车纵向对称平面的切平面, 两切平面交于车体下部较低位置时所夹锐角。
3
1
2
h
γ 1－接近角；γ 2－离去角； γ 3－纵向通过角；h－最小离地间隙
满载还是空载？
间隙失效及其几何参数
间隙失效：汽车因离地间隙不足而被地 面托住无法通过的现象。顶起失效、触 头或托尾失效
本节小结：
汽车动力性 汽车的经济性 汽车的制动性 汽车的操纵稳定性 汽车平顺性 汽车通过性
思考题
计算通过性几何参数便性 直线 路不平 侧风 高速安全性 转弯 货物或乘客偏载
直线行驶性：去掉驾驶员意志，直线行驶，指 定距离，偏离原方向的角度
最小转弯半径：方向盘转至极限
二、技术经济性
汽车的技术经济性主要用生产率和燃油经济 性来表示，主要评价指标有：
1.生产率 2.油耗 3.可靠性与耐用性 4 维修保养方便性（维护费用）
汽车理论最新版课件6.1-6.2
F3n Fq3I FyI Yn
F4n Fq4I FyI L Y nej2πnL
G11n G22n Gxx n
G33n G44n Gyyn
G12 n G34 n
G2*1n G4*3 n
Gxx nｅｊ2πnL Gyy nｅｊ2πnL
wd
1.00
wk
1.00
we
0.63
we
0.40
we
0.20
0.080 0.114 0.407 0.106 0.085 0.011
峰值 系数 5.0 4.7 5.5 4.9 5.0 4.5
16
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
频率加权函数和轴加权系数 European轿车上振动测量结果
位置 坐标轴 频率加 轴加权 加权加速度 峰值 名称 权函数 系数k 均方根值 系数
a0—参考加速度均方根值，a0 106 m / s2 。
14
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
（4）评价方法
Law和aw与人的主观感觉之间的关系
加权加速度均方根值aw <0.315
0.315～0.63 0.5 ～1.0 0.8 ～1.6 1.25 ～2.5 >2.0
加权振级Law 110
110 ～116 114 ～120 118 ～124 112 ～128
评价指标 加权加速度均方根值 撞击悬架限位的概率
行驶安全性
3
第六章 汽车的平顺性
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
➢本节将学习人体对振动的反应、人体坐 姿受振模型、平顺性的评价方法等。
4
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
《余志生汽车理论》课件
根据汽车的行驶要求和承载能力，选 择合适的差速器，保证左右轮胎得到 合适的扭矩分配。
变速器与传动轴的匹配
根据汽车的行驶要求和承载能力，选 择合适的传动轴，保证变速器输出的 动力能够有效地传递到轮胎。
05 汽车制动系统的工作原理
制动系统的基本组成和工作原理
制动系统的基本组成
制动系统主要由制动器、制动液、制动管路、制动踏板等组成。
风阻系数
风阻系数是衡量汽车空气动力学性能的重要指标，一般而言，风阻系数越小，汽车的燃 油经济性越好。
车身的安全性设计
要点一
安全性设计
车身的安全性设计主要包括碰撞安全性和被动安全性两个 方面，碰撞安全性是指在碰撞时对乘员的保护能力，被动 安全性是指在非碰撞情况下对乘员的保护能力。
要点二
安全配置
安全配置是车身安全性设计的重要组成部分，包括安全带 、安全气囊、ABS防抱死刹车系统等。
谢谢聆听
垂直稳定性
确保汽车在不平路面上行 驶时不会发生过大的颠簸 。
汽车的行驶性能动力性 Nhomakorabea01
衡量汽车克服阻力的能力，包括最高车速、加速时间和最大爬
坡度。
经济性
02
评估汽车燃油消耗和润滑油消耗的经济效益，如百公里油耗。
制动性
03
评价汽车在制动过程中的减速和停车能力，包括制动距离和制
动减速度。
03 汽车发动机的工作原理
车身材料
车身材料主要有金属、塑料和复合材料等， 金属材料主要用于汽车的结构部分，如车架 和车壳，而塑料和复合材料主要用于汽车的 内饰部分，如仪表盘和座椅。
车身的空气动力学设计
空气动力学设计
车身的空气动力学设计主要是为了减小风阻和提升燃油经济性，流线型设计和空气悬挂 系统是空气动力学设计的典型代表。
汽车理论课件.pdf
同济大学,汽车学院 左曙光教授教案
轮胎规格示例
同济大学,汽车学院 左曙光教ห้องสมุดไป่ตู้教案
速度标记
速度标记 （GSY）
F M P Q
最高车速 （km/h）
80 130 150 160
速度标记 （GSY）
R S T H
最高车速 （km/h）
170 180 190 210
同济大学,汽车学院 左曙光教授教案
负荷指数（L1）
f
一般的沥青或水泥路 0.018~0.020
碎石路
0.020~0.025
压紧土路、干燥路面 0.025~0.035
汽车理论
左曙光
电话: 69589233 (办) 办公室: 新能源汽车工程中心313室
2013年9月
同济大学,汽车学院 左曙光教授教案
发动机
电子电 器
车身
发动 机
转向 系统
行驶 系统
其它：车身、仪表及显示、照明与信号、电气 与电子系统、空调、取暖及通风、雨刷……
制动 系统
传动系 统
设计最优性能的汽车
同济大学,汽车学院 左曙光教授教案
汽车理论的整体内容
汽车行驶过程的力学特性分析 汽车的主要性能与评价指标 汽车整车动力参数的选定与匹配
同济大学,汽车学院 左曙光教授教案
汽车理论的参考书、方法及要求
汽车理论，机械工业出版社，余志生主编 2007年5 月（第五版）
汽车理论，人民交通出版社，吴光强主编 2007年2月
意义
Fx
纵向力
地面对轮胎的反作用力眼坐标系x轴的分量
Fy
侧向力
地面对轮胎的反作用力沿坐标系y轴的分量
Fz
法向力
汽车的平顺性分解共81页文档
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
汽车理论课件 第六章 汽车的操纵稳定性
• 操纵性是指汽车能够确切地响应
驾驶员指令的能力。
• 稳定性是指汽车抵抗改变其行驶方向
的各种外界干扰（路面扰动或风扰 动），并保持稳定行驶而不失去控制， 甚至翻车或侧滑的能力。
一 汽车坐标系
• 汽车坐标系及其描述
r横摆角速度( yaw) w垂直速度
p侧倾角速度(roll ) q俯仰角速度( pitch)
汽车理论
Automobile Theory
XXXX大学车辆与动力学院
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
本节课内容提要
本课程的结构、地位和要求； 汽车动力性等六大性能概念；
汽车理论学科发展情况。
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
第二节 汽车转向运动学和动力学
一、无侧偏时的转向运动
cot1
co t 2
OG L
OD L
d L
1 2
2
R0
L
tan
R0
L
二、有侧偏时的转向运动
tan(
1)
AD OD
tan 2
BD OD
R
L
2 1
L R
1
2
三、转向时的受力分析
FY1
mu2 R
b L
cos
1
mu2 R
b L
FY 2
基本要求
• 纪律要求： • 作业：
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
汽车理论
1、动力性：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。
通过性：汽车能以足够高的平均速度通过各种坏路和无路地带（如松软地面、凹凸不平地面等）及各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等）的能力。
操作性：汽车能否按驾驶员的意图沿给定方向行驶的性能。
生产率：单位时间内完成的运输吨公里数来表示。
可靠性：在一定行驶路程内发生的零部件损坏及故障的性质、严重程度、次数等来衡量。
耐用性：零部件需要更换时已使用的时间来衡量。
劳动保护型：驾驶员工作的安全性和使驾驶员的身体健康不受损害的性能。
它包括汽车的舒适性、稳定性、制动性等。
舒适性:为乘员提供舒适、愉快的乘坐环境和方便安全的操作条件的性能。
平顺性：保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定的舒适度的性能。
稳定性：汽车在行驶过程中，具有抵抗改变其行驶方向的各种外界干扰，并保持稳定行驶而不失去控制，甚至翻车或侧滑的能力。
稳定性的丧失表现为汽车的翻倾或滑移。
制动性：在给定的坡道上能制动住以及在较短距离内能制动至停车并且维持行驶方向稳定的性能。
2、最高车速：汽车满载时在水平良好路面（混凝土或沥青）上所能达到最高行驶车速。
加速时间：汽车由I档或II档起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换挡时机）逐步换至最高档后到某一预定的距离或车速所需的时间。
最大爬坡度：汽车满载时用变速器最低档位在良好路面上等速行驶所能克服的最大道路坡度。
机械损失：齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失。
液力损失：消耗于润滑油的搅拌、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失。
自由半径：车轮处于无载时的半径。
静力半径：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。
滚动半径：车轮中心到车轮运动瞬心的距离。
3、汽车的行驶阻力：滚动阻力：当车轮在路面上滚动时，由于两者间的相互作用力和相应变形所引起的能量损失的总称。
空气阻力：汽车相对于空气运动时，空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。