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第六章汽车行驶的平顺性
6.1平顺性的评价

汽车行驶平顺性，是指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。

汽车作为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，其它如发动机、驾驶室等也是以橡

胶垫固定于车架上。在激振力作用(如道路不平而引起的冲击和加速、减速时的

惯性力等)以及发动机振动与传动轴等振动时，系统将发生复杂的振动。这种振

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；乘员也会因

为必须调整身体姿势，加剧产生疲劳的趋势。

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。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，
而被迫降低汽车行车速度。其次，振动产生的动载荷，会加速零件磨损乃至引
起损坏。此外，振动还会消耗能量，使燃料经济性变坏。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。

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及对保持

货物完整性的影响来制订的，并用振动的物理量，如频率、振幅、加速度、加

速度变化率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60～85次/分(1H～1.6H)，
ZZ

振动加速度极限值为0.2～0.3g。为了保证所运输货物的完整性，车身振动加

速度也不宜过大。如果车身加速度达到1g，未经固定的货物就有可能离开车厢

底板。所以，车身振动加速度的极限值应低于0.6～0.7g。

6.2.1.1平顺性评价指标

在综合大量资料基础上，国际标准化组织ISO提出了ISO2631《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。我国参照

ISO2631制定了国家标准《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》和《客车平顺

性评价指标及极限》。

ISO2631用加速度均方根值给出了人体在1～80Hz振动频率范围内对振动

反应的三个不同感觉界限：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。

三个界限只是振动加速度容许值不同。“暴露极限”值为“疲劳－工效降

低界限”的2倍(增加6dB)；“舒适－降低界限”为“疲劳-工效降低界限的

1/3.15(降低10dB)；而各个界限容许加速度值随频率的变化趋势完全相同。

图6-15a和图6-15b分别为在双对数坐标下的垂直和水平方向振动对人体

影响的“疲劳－工效降低界限”。在一定的频率下，随着暴露(承受振动)时间

加长，感觉界限容许的加速度值下降。所以，可用达到某一界限允许暴露时间

来衡量人体感觉到的振动强度的大小。

由图6-15的曲线族可知，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。

为了用“疲劳－工效降低界限”评价汽车平顺性，首先要对经过汽车座椅

传至人体的振动进行频谱分析，得到1/3倍频带的加速度均方值谱。

ISO2631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。

6.2.1.21/3倍频带分别评价法

直接分别评价法是把“疲劳－工效降低界限”及由计算或频谱分析仪处理

得到的1/3倍频带的加速度均方值画在同一张频谱图上。然后，检查各频带的

加速度均方差是否都保持在界限值之下。

1/3倍频带上限频率与下限频率的比值为

(6-28)

中心频率为

(6－29)

上限频率、下限频率与中心频率的关系为

(6-30)

分析带宽为

(6－31)

将振动传至人体加速度的功率谱密度，对所对应