汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)指導(dǎo)書

1、實(shí)用文檔汽車操縱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書課程編號(hào)：課程名稱：實(shí)驗(yàn)一汽車轉(zhuǎn)向輕便性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康钠嚨霓D(zhuǎn)向輕便性和操縱穩(wěn)定性是現(xiàn)代汽車重要的使用性能,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)了解和掌握測(cè)試系統(tǒng)的安裝調(diào)試、根本實(shí)驗(yàn)方法并學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)處理和運(yùn)用理論知識(shí)對(duì)汽車操縱穩(wěn)定性研究、評(píng)價(jià).以培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的水平.二、實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容了解測(cè)試系統(tǒng)的組成和測(cè)試原理,汽車轉(zhuǎn)向輕便性實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和處理.測(cè)定汽車在低速大轉(zhuǎn)角時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性,與操縱穩(wěn)定性其他試驗(yàn)工程一起,共同評(píng)價(jià)汽車的操縱穩(wěn)定性.采集測(cè)量變量及參數(shù)方向盤轉(zhuǎn)角；方向盤力矩；方向盤直徑.三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具1 .測(cè)量儀器汽車方向盤轉(zhuǎn)角一一力矩傳感器汽車操縱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)采

2、集和分析儀2 .實(shí)驗(yàn)車輛小型客車一輛3 .標(biāo)明試驗(yàn)路徑的標(biāo)樁16個(gè).四、實(shí)驗(yàn)原理測(cè)定汽車在道路上進(jìn)行轉(zhuǎn)向行駛時(shí),駕駛員作用在方向盤上的力矩和方向盤轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系評(píng)價(jià)汽車的轉(zhuǎn)向操縱性能五、驗(yàn)方法和步驟1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備試驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)為枯燥、平坦而清潔的水泥或柏油路面.任意方向上的坡度不大于2%.在試驗(yàn)場(chǎng)地上,用明顯顏色畫出雙紐線路徑圖1,雙紐線軌跡的極坐標(biāo)方程為：I=dv7cos24軌跡上任意點(diǎn)的曲率半徑R為：R二一-3Mcos2當(dāng)3=0.時(shí),雙紐線頂點(diǎn)的曲率半徑為最小值,即文案大全實(shí)用文檔雙紉線的最小曲率半徑m應(yīng)按試驗(yàn)汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑m乘以1.05倍,并圓整到比此乘積大的一個(gè)整數(shù)來確定.并據(jù)此畫出雙紐

3、線,在雙紐線最寬處、頂點(diǎn)和中點(diǎn)即結(jié)點(diǎn)的路徑兩側(cè)共放置16個(gè)標(biāo)樁圖1.標(biāo)樁與試驗(yàn)路徑中央線的距離,按汽車的軸距確：定,當(dāng)試驗(yàn)汽車軸距大于2.5m時(shí),為車寬一半加50cm,當(dāng)試驗(yàn)汽車軸距小于或等于2m時(shí),為車寬一半加30cm.圖1雙紐線路徑示意圖2 .試驗(yàn)方法2. 1接通儀器電源,使之預(yù)熱到正常工作溫度.3. 2汽車以低速直線滑行,駕駛員松開方向盤,停車后,記錄方向盤中間位置及方向盤力矩零線.4. 3駕駛員操縱方向盤使汽車沿雙紐線路徑行駛.車速為10土1km/h.待車速穩(wěn)定后,開始記錄方向盤轉(zhuǎn)角及力矩,并記錄或顯示車速作為監(jiān)督參數(shù),直到汽車?yán)@雙紐線行駛滿三周.3 .數(shù)據(jù)處理3. 1根據(jù)記錄的方向盤

4、轉(zhuǎn)角及方向盤力矩,按雙紐線路徑每一周整理成圖2所示的M-0曲線,并計(jì)算以下參數(shù)：I IM Mm m, ,1 1I I十|M MD,*K1|1|* *| |M市.工,式中：Mmax方向盤最大力矩,Nm;3.1.2方向盤最大作用力,用下式計(jì)算：式中：D試驗(yàn)汽車原有方向盤的直徑,m;Fmax方向盤最大作用力,No3.1.3方向盤作用功文案大全3. 1.1方向盤最大力矩,用下式計(jì)算:六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要內(nèi)容及要求將計(jì)算結(jié)果填入表1;參數(shù)單位數(shù)值方向盤最大作用力矩NM方向盤最大作用力N力問盤作用功NM根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制M.曲線參見圖2七、實(shí)驗(yàn)考前須知試驗(yàn)時(shí),輪胎氣壓必須符合規(guī)定.假設(shè)規(guī)定氣壓小于規(guī)定氣壓大于2

5、45kPa時(shí),允許偏差為受.在記錄時(shí)間內(nèi),保持車速穩(wěn)定及不準(zhǔn)撞倒標(biāo)樁.實(shí)驗(yàn)二穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定汽車在方向盤一個(gè)轉(zhuǎn)角輸入時(shí),汽車運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)過程.與操縱穩(wěn)定性其他試驗(yàn)工程共同評(píng)價(jià)汽車的操縱穩(wěn)定性.二、實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容了解測(cè)試系統(tǒng)的組成和測(cè)試原理,汽車穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和處理.采集測(cè)量變量及參數(shù)實(shí)用文檔+ +GtnmjtGtnmjtI I|AM|AM(6)|dO245kPa時(shí),允許偏差為也.9KPa假設(shè)汽車但U向加速度；汽車橫擺角速度；文案大全實(shí)用文檔三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具1 .測(cè)量儀器電子陀羅儀汽車操縱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)采集和分析儀2 .實(shí)驗(yàn)車輛小型客車一輛四、實(shí)驗(yàn)原理采用固定方

6、向盤轉(zhuǎn)角,連續(xù)加速的方法進(jìn)行回轉(zhuǎn)行駛實(shí)驗(yàn),測(cè)定實(shí)驗(yàn)過程中側(cè)向加速度與汽車?yán)@自身Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,并計(jì)算汽車圓周行駛中的瞬態(tài)轉(zhuǎn)彎半徑,評(píng)價(jià)汽車的轉(zhuǎn)向特性.五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟在試驗(yàn)場(chǎng)地上,用明顯顏色畫出半徑為15m的圓周.1 .接通儀器電源,使之預(yù)熱到正常工作溫度.2 .試驗(yàn)開始之前,駕駛員操縱汽車以最低穩(wěn)定速度滑所畫圓周行駛,待汽車后部中點(diǎn)能對(duì)準(zhǔn)地面所畫圓周時(shí),固定方向盤不動(dòng),停車并開始記錄,記下各變量的零點(diǎn).3 .汽車起步,緩緩連續(xù)而均勻地加速縱向加速度不能超過0.25m/s2,直至汽車的側(cè)向加速度到達(dá)4m/s2或受發(fā)動(dòng)機(jī)功率限制而所能到達(dá)的最大側(cè)向加速度、 或汽車出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài) 為止、記錄整

7、個(gè)過程.4 .試驗(yàn)按向左轉(zhuǎn)和向右轉(zhuǎn)兩個(gè)方向進(jìn)行,每個(gè)方向試驗(yàn)三次.六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要內(nèi)容及要求試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果表達(dá)1 .轉(zhuǎn)彎半徑比R;/R.與側(cè)向加速度a關(guān)系曲線根據(jù)記錄的橫擺角速度及汽車側(cè)向加速度,用下式計(jì)算各點(diǎn)的轉(zhuǎn)彎半徑；_2Ri=a/v式中：&第i點(diǎn)的側(cè)向加速度,m/s2;寸一一弟i點(diǎn)的橫擺角速度,弧度/s;Ri一第i點(diǎn)轉(zhuǎn)彎半徑,m；進(jìn)而算出各點(diǎn)的轉(zhuǎn)彎半徑比Ri/RoRo為初始半徑,m填入表1中.根據(jù)計(jì)算結(jié)果,在圖1繪出R/R.一a曲線.根據(jù)R/R.一a曲線判定汽車的轉(zhuǎn)向特性.表1參數(shù)側(cè)向加速度m/s20.51.01.52.02.53.03.54.0轉(zhuǎn)彎半徑m轉(zhuǎn)彎半徑比文案大全實(shí)

8、用文檔Ri/RO2.0-L5-IO0.5-?,LiiJam/s21.02.03.04.0-0.T.0*圖1轉(zhuǎn)向特性曲線七、實(shí)驗(yàn)考前須知試驗(yàn)汽車所用輪胎和輪輛型式及尺寸,必須符合規(guī)定.如試驗(yàn)時(shí)使用新輪胎,試驗(yàn)前輪胎至少應(yīng)經(jīng)過200km正常行駛的磨合.如試驗(yàn)時(shí)使用舊輪胎,試驗(yàn)終了時(shí),殘留花紋的高度應(yīng)不小于0.15cm.試驗(yàn)時(shí)輪胎氣壓必須符合廠方規(guī)定.假設(shè)規(guī)定氣壓小于245kPa時(shí),允許偏差為甘.5kPa;假設(shè)規(guī)定氣壓大于245kPa時(shí),允許偏差為2%.試驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)為枯燥,平坦而清潔的水泥或柏油路面,任意方向上的坡度不大于2%.試驗(yàn)時(shí)風(fēng)速不大于3m/s.實(shí)驗(yàn)三轉(zhuǎn)向回正性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)際測(cè)量汽

9、車從圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)自動(dòng)回到直線行駛狀態(tài)時(shí),汽車的各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)分析和評(píng)價(jià)汽車從曲線行駛自行回復(fù)到直線行駛的水平.二、實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容通過實(shí)際道路運(yùn)行實(shí)驗(yàn),采集實(shí)驗(yàn)參數(shù)并用專用信號(hào)處理儀或?qū)Ｓ密浖谕ㄓ秒娮佑?jì)算機(jī)上計(jì)算和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)汽車的回正性能作出客觀評(píng)價(jià).三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具1 .測(cè)量儀器汽車方向盤轉(zhuǎn)角一一力矩傳感器汽車操縱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)采集和分析儀2 .實(shí)驗(yàn)車輛小型客車一輛四、實(shí)驗(yàn)原理文案大全實(shí)用文檔本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是汽車方向盤力輸人的一個(gè)根本實(shí)驗(yàn),當(dāng)汽車作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),由于轉(zhuǎn)向輪有主銷內(nèi)傾角的作用,汽車應(yīng)有從曲線行駛自行回復(fù)到直線行駛的過渡水平,其性能的優(yōu)劣與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有密切的關(guān)系.通過汽車回正的過度

10、過程分析操縱穩(wěn)定性其他試驗(yàn)工程一起,共同評(píng)價(jià)汽車操縱穩(wěn)定性.五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟試驗(yàn)方法1 .在試驗(yàn)場(chǎng)地上用明顯的顏色畫出半徑為15m的圓周.2 .接通儀器電源,使儀器到達(dá)正常工作溫度.3 .駕駛汽車沿半徑為15m的圓周行駛,調(diào)整車速使側(cè)向加速度到達(dá)4m/s2之后的但U向加速度后,穩(wěn)定住車速并開始記錄,待穩(wěn)定3s后,駕駛員忽然放開方向盤,記錄松手后3s的汽車運(yùn)動(dòng)過程.4 .在由試驗(yàn)得到的方向盤轉(zhuǎn)角時(shí)間歷程曲線上如圖1所示,以松開方向盤的時(shí)刻定為時(shí)間坐標(biāo)橫坐標(biāo)的原點(diǎn).計(jì)算如下評(píng)價(jià)指標(biāo)：4.1穩(wěn)定時(shí)間回正時(shí)間及殘留橫擺角速度；4.2橫擺角速度超調(diào)量；4.3自然頻率f4.4相對(duì)阻尼系數(shù)六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要

11、內(nèi)容及要求1 .評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算1. 1穩(wěn)定時(shí)間回正時(shí)間及殘留橫擺角速度從時(shí)間坐標(biāo)原點(diǎn)開始,到汽車橫擺角速度到達(dá)某一數(shù)值包括零值并保持不變止,這一段時(shí)間定為穩(wěn)定時(shí)間回正時(shí)間,到達(dá)穩(wěn)定時(shí)刻的橫擺角速度那么稱為殘留橫擺角速度.穩(wěn)定時(shí)間回正時(shí)間用下式計(jì)算：式中：t穩(wěn)定時(shí)間回正時(shí)間,s;t1,t2,t3分另IJ為第1、2、3次試驗(yàn)的穩(wěn)定時(shí)間回正時(shí)間,So殘留橫擺角速度由下式計(jì)算：式中：Ar殘留橫擺角速度,./s；ArvA萬、A3分另1J為第1、2、3次試驗(yàn)的殘留橫擺角速度,./s.1.2橫擺角速度超調(diào)量橫擺角速度超調(diào)量是橫擺角速度響應(yīng)第一個(gè)峰值超過穩(wěn)態(tài)值的局部與穩(wěn)態(tài)值之比,見文案大全實(shí)用文檔圖A1用下式

12、計(jì)算：o=-x100F?式中：一一橫擺角速度超調(diào)量,%;ri式一橫擺角速度響應(yīng)的第一個(gè)峰值超過穩(wěn)態(tài)值的局部,./s;r0式一橫擺角速度響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值,./so1.3橫擺角速度自然頻率由下式計(jì)算：蕓Aj-1212A,xAt：式中：j0式一橫擺角速度響應(yīng)自然頻率,HZ；Ai橫擺角速度響應(yīng)曲線的波峰見圖A1;Ati式一橫擺角速度響應(yīng)曲線兩相鄰波峰的時(shí)間,s;?式一橫擺角速度響應(yīng)曲線的波峰個(gè)數(shù).圖A1橫擺角速度時(shí)間歷程1.4相對(duì)阻尼系數(shù)可先求得衰減率D后,再求得相對(duì)阻尼系數(shù).式中：D一一衰減率：Ai一一第一個(gè)波峰值見圖.二式中：-一相對(duì)阻尼系數(shù).2.將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表1參數(shù)左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)穩(wěn)定時(shí)間S殘留橫擺角速度

13、0/s;橫擺角速度超調(diào)量%文案大全實(shí)用文檔A1.MlY橫擺角速度自然頻率HZ相對(duì)阻尼系數(shù)七、實(shí)驗(yàn)考前須知1 .儀器量程及精度應(yīng)符合需要.2 .包括傳感器及記錄儀器在內(nèi)的整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)頻帶寬度為03HZ.3 .必須測(cè)量的變量：汽車前進(jìn)速度；方向盤轉(zhuǎn)角；汽車橫擺角速度.4.試驗(yàn)條件a.試驗(yàn)汽車應(yīng)是裝備齊全的汽車.試驗(yàn)前對(duì)前輪定位參數(shù)、轉(zhuǎn)向系、懸架系進(jìn)行檢查.并按規(guī)定緊固和潤滑.b.試驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)為枯燥、平坦而清潔的水泥或柏油路面.任意方向上測(cè)量白坡度不大于2%.c.風(fēng)速不大于3m/s.d.試驗(yàn)車速為60km/h.實(shí)驗(yàn)四汽車轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夂驼莆掌囖D(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)的根本原理和實(shí)驗(yàn)方法,通

14、過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算培養(yǎng)運(yùn)用理論知識(shí)解決汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程遇到的實(shí)際工程問題水平.二、實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容測(cè)定從方向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸人開始,到所測(cè)變量到達(dá)新穩(wěn)態(tài)值為止,這一段時(shí)間內(nèi)汽車的瞬態(tài)響應(yīng)過程,用數(shù)據(jù)處理專用軟件在通用計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與計(jì)算.三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具測(cè)量儀器1.汽車方向盤轉(zhuǎn)角一一力矩傳感器2 .汽車操縱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)采集和分析儀四、實(shí)驗(yàn)原理在汽車直線行駛時(shí),通過對(duì)方向盤輸入轉(zhuǎn)角脈沖以模擬汽車在受到外力時(shí)自動(dòng)維持直線行駛的水平.測(cè)定從方向盤開始,到所測(cè)變量到達(dá)新穩(wěn)態(tài)值為止,這一段時(shí)間內(nèi)汽車的瞬態(tài)響應(yīng)過程,評(píng)價(jià)汽車的動(dòng)態(tài)特性.五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟1 .試驗(yàn)前以試驗(yàn)車速行駛10km,使輪

15、胎升溫.2 .接通儀器電源,使之預(yù)熱到正常工作溫度.3 .汽車以試驗(yàn)車速直線行駛,使其橫擺角速度為零,作一標(biāo)記,記下方向盤中間位置直線行駛位置.然后給方向盤一個(gè)三角脈沖轉(zhuǎn)角輸人見圖1.試驗(yàn)可向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤,并迅速轉(zhuǎn)回原處保持不動(dòng),記錄全部過程,直至汽車回復(fù)到直線行駛位置.方向盤轉(zhuǎn)角輸人脈寬為0.30.6秒,其最大轉(zhuǎn)角應(yīng)使本次試驗(yàn)過渡過程中最大側(cè)向加速度為23 m/s2.記錄時(shí)間內(nèi),保持車速不變.文案大全圖1方向盤轉(zhuǎn)角輸入示意4 .試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與結(jié)果表達(dá)在專門的信號(hào)處理設(shè)備或用數(shù)據(jù)處理專用軟件在通用計(jì)算機(jī)上進(jìn)行幅頻特性與相頻特性的分析可以.()cosfceD(tdr+jJQ8(t)si?fco0idt六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要內(nèi)容及要求結(jié)果表達(dá)1 .根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果的平均值,向左與向右轉(zhuǎn)分別繪制出汽車的幅頻相頻特性圖,如圖2所示圖2橫坐標(biāo)為對(duì)數(shù)坐標(biāo),亦可采用線性坐標(biāo),橫坐標(biāo)值應(yīng)為03HZ.2.計(jì)算結(jié)果填人表1.實(shí)用文檔方向盤轉(zhuǎn)用L0比0.5實(shí)用文檔圖2幅頻相頻特性表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參數(shù)頻率(Hz)0.51.01.52.02.53.0幅比s-1相位滯后.備注七、實(shí)驗(yàn)考前須知