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所谓的汽车操控性好到底是怎么样一种体验? 第1页

  

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1、题主的疑惑是:也试过M3和C63,确实爽,马力很足,但这个就是操控性?但这两辆车我觉得也没什么太大差别,就是油门很凶的车。

建议题主可以首先看看下面两位的回答,部分内容正好可以解释一下为什么对操控性存在疑惑。

@嘉名的回答: 为什么有的人买车不那么在乎操控性?

@王晓鹏 的回答:为什么有的人买车不那么在乎操控性?

简而言之就是,以题主描述的文字内容来评估,题主对汽车的理解程度、驾驶道路条件、驾驶操控动作,或许根本还没上升到去谈操控性的地步。毕竟,轰油踩刹不是操控,操控是跟方向盘密切相关的。

2、汽车操控性到底是什么?

车辆工程专业学生必修的核心专业课《汽车理论》里面有着明确的名词定义:汽车操纵稳定性,是指在驾驶员不感觉过分紧张、疲劳的条件下,汽车能按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向(直线或转弯)行驶;且当受到外界干扰(路不平、侧风、货物或乘客偏载)时,汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的性能

名词定义的前半句(分号前)对应的是操纵性,后半句对应的是稳定性。根据定义直白的理解就是,说一台车操纵稳定性好,那么必须有两层含义:驾驶员能够通过转向、悬架、车轮系统实现指哪打哪,精准定位、快速响应;与此同时,车辆还必须保持安全行驶,能够承受极限操作动作的幅度越大,车子的稳定性边界就越宽,我们也说稳定性就越好。

这个定义在汽车行业内是公认的,围绕这个定义有一系列的标准,用来全面评价汽车产品的操纵稳定性能。所以,汽车操纵稳定性在汽车行业内是有着完整评价体系的,它就是由一个个的技术指标组成的系统性能。

比如下面的一张简表,是根据操稳国标总结的几项评价指标参数,每个汽车厂在做自己的开发体系时,对具体的某一项指标参数可能会有一些差异,或者表述形式不同。但是,技术参数所表征的本质内涵一定还是相同的。

与行驶平顺性不一样,操纵稳定性是主、客观关联一致性很好的一项性能。这句话什么意思?简单的说下,先解释下主观、客观含义:

  • 在汽车开发过程中,凡是需要专家、工程师本人去听、去坐来靠自己内心的个人标准进行打分(通常有5分制、10分制等),输出的结果往往就是一张蜘蛛图,或者打分表格,这叫主观评价;
  • 凡是用传感器、数据采集设备去测试信号数值的,叫做客观测试。

操纵稳定性这个项目,大多数情况下,专家主观评价后打出的分数,跟客观测试结果,可以很好的对应得上。专家打分高,去看测试数据也漂亮,说明操稳性能好,反之亦然。因为,操纵稳定性更多的还是属于一个一阶控制优化过程。

而舒适性这个维度,涉及到了二阶控制,纳入到NVH范畴了,瞬间玄学属性上身。在目前的技术条件下,主观评价与客观测试的结果关联的一致性,还有很大的提升空间

先不提主观评价与客观测试关联了,单说主观评价,这就好像一万个人眼里有一万个哈姆莱特,特别是对于某些有争议、特定的指标,一个评价团队5位专家可能会出来3个不同意见,再叫上5个工程师来也会有2~3个不同意见。

舒适性客观测试的结果跟主观评价感受不一致也是时有发生,特别是那种介于及格、不及格临界点的指标,测5次可能有就会有2次及格,3次不及格,到底是填及格还是不及格,完全看做试验的人。所以,一直有一句玩笑话:CAE结果除了仿真工程师信,其他人都不信;试验结果除了试验工程师自己不信,其他人都信。

照例插播一条吐槽,某些自媒体,请提高业务水平了再出来叨叨,但凡认真一点对待汽车动态评价这件事,都说不出这样的话。

3、汽车操纵稳定性在专业领域内是如何评价的?

前面已经提到过,汽车操纵稳定性的评价分主观评价、客观测试,先说说客观测试方面。

3.1 客观测试的试验标准

在我念书的时候,有关汽车操纵稳定性的试验有六份国家标准1份行业标准。其中,GB/T 6323.1~6共计六份是规定试验项目及方法的,还有一份QC/T 480-1999是规定试验指标限制与评价方法的。

  • 《GB/T 6323.1-1994 汽车操纵稳定性试验方法 蛇行试验》
  • 《GB/T 6323.2-1994 汽车操纵稳定性试验方法 转向瞬态响应试验(转向盘转角阶跃输入)》
  • 《GB/T 6323.3-1994 汽车操纵稳定性试验方法 转向瞬态响应试验(转向盘转角脉冲输入)》
  • 《GB/T 6323.4-1994 汽车操纵稳定性试验方法 转向回正性能试验》
  • 《GB/T 6323.5-1994 汽车操纵稳定性试验方法 转向轻便性试验》
  • 《GB/T 6323.6-1994 汽车操纵稳定性试验方法 稳态回转试验》
  • 《QC/T 480-1999 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法》

2014年,国家汽车标准化技术委员会将上述7份标准融合成了一份《GB/T 6323-2014 汽车操纵稳定性试验方法》,本次修订还增加了一项《转向盘中心区操纵稳定性试验方法》,试验方法引用了《IOS 13674-1 Road vehicle-Test method for the quantification of on-center handling-Part 1:Wave test》。主持修订的是郭孔辉院士。

具体的试验方法细节看看 @Arthur Who 在本问题下的回答,蛮详细了,不再赘述。小结一句呼应回答开头:操纵稳定性试验的所有子项目看名字就全是跟转向有关的,所以,题主的轰油门并不算真正的操稳范畴。

依据国家标准,每个汽车厂商会制订自己的企业标准,以国标为基础,修改、增加一些细节内容,用以支持自家汽车产品的开发。比如下图就是某厂自己制订的稳态回转、中间位置转向项目的评价方法与指标(设置的小图模式,感兴趣同志可以点击看大图)

3.2 操稳试验

根据前面的定义,我们知道,操稳性是驾驶员对车辆先进行输入,然后对车辆的动态反应进行评价,得出操稳性的指标分数。所以,做试验我们需要采集驾驶员的输入信号,以及车辆的动态响应信号这两个大的部分。

通常一个操稳客观测试需要的仪器设备包括:数据采集系统、测力方向盘、高度计、轮速传感器、惯性导航、踏板力传感器、转向机器人等。

针对驾驶员输入,主要是采集转向盘的转角、角速率,制动/油门等信号,设备的要求如下(此要求不是统一的,只要能够满足试验即可):

针对动态响应指标,主要是采集车身的横摆、俯仰、侧倾的角度、纵向、侧向的加速度等信号,设备的要求如下:

测试得到客观数据以后,按照上面所述的《GB/T 6323-2014 汽车操纵稳定性试验方法》标准去进行数据处理,可以计算出被测汽车的每一个试验分项的分数,以及总的计分。这一系列子项目分数、总加权分数,就是这台车的操稳性能量化指标

我们在进行不同汽车车型对比的时候,也是在同一个条件下进行这些试验,计算出分数,根据分数来对比这些车在子项、总分上的差异。

3.3 操稳性的主观评价

操纵稳定性主观评价体系主要分为稳态性能、瞬态性能、弯道性能与直行稳定性,计分方式每个厂不一样,比如SAE(美国汽车工程学会)有过一个10分制,日本人的喜欢用5分制。而每个分数具体的含义,每个厂定义的内容、标尺都不一样。

操稳性的主观评价体系,每个厂家都不完全一样,会有细节性差异,但是,本质大体上还是一致的,比如某厂的一个大纲标题如下,感兴趣的同志可以点开看大图。大纲下面细分成很多小项,非常复杂、繁重的工作。

最终,主观评价做完以后,专家的计分会写在打分表里,可以直接用表格呈现,也可以做成蜘蛛图:

当主、客观都达标合格了,这台车的操稳开发才算过关通过了

3.5 其他内容

现在媒体上流行的所谓麋鹿试验,汽车行业内是Double Lane Test双移线试验。最早,Double Lane Test与Fish Hoock鱼钩试验、J-TURN两个试验项目是NHTSA(美国交通运输安全委员会)用来评价研究汽车侧翻的,可见这是非常极端的试验。

不管是双移线还是鱼钩,可以体现出汽车的操稳性,但就是主观的驾车评价一下。想要量化,还是得用国标那一套。除非,某个车企在制订操稳性能开发体系时,纳入了这两个试验,有具体的数据采集、处理、计算的规程,那也可以。

强调一下,不管麋鹿、鱼钩,还是国标里的项目,除了那个扭8字轻便性试验外,其他都是很危险的测试项目,普通消费者还是不要去尝试,没有必要。媒体要自己玩几把的,跟主机的工程师仔仔细细沟通好细节,注意安全。

读书时候正经的做过两次整车测试项目,再加上自己在学校空地演练试验次数若干,也算懂点。由于不规范操作,有些细节现在想起来就后怕。比如,自己演练时在一台五菱车里面做操稳子项,我跟小师妹在后排安全带没拉好,司机在前面一个盘子甩过去,我俩连人带设备全翻了,索性机器没事,人也没事。

还有一次测试一台改装车,质心抬起来很高,没有经过正规的开发设计、验证校核,就直接改出来。我们居然按照标准去做了操稳试验,当时在车上就感觉有极大侧翻风险。

聊到这里,不由得去邮箱翻了下当年做的试验数据,全是回忆,也不知道小师妹现在咋样了。当时一无所知硬着头皮用matlab编了数据处理的小代码,直接就用matlab把试验报告给做了。

啰嗦这么些,就是想说,安全第一。有些车主朋友,平时开不出操控是啥感觉,侧面也可以说明驾驶的不激烈,其实挺好的。

要开出操控感,就必须发生较为激烈的侧向运动,城市里最多轰下油踩个刹,激烈体验侧向操作的机会并不多,一旦出现,就不是好事,所以,还是不要的好。


汽车研发工程师一枚,机械博士文凭,没事写点硬到磕牙的汽车技术干货,也写点汽车保养维修小姿势。

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文章有点多,关注了慢慢看多好。


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作为试验工程师一枚,经常性需要评价车辆,也做过一些关于“操稳”的试验,我就从“操稳”试验角度入手给大家介绍一下。(如有错误请指正)

一般消费者口中的“操控性”在试验中有个名词可以解释一下,那就是“汽车操纵稳定性”。在整车性能试验中,“操稳”试验也是一项重要的试验,它能够较为全面的反应一台车的“操控性能”。汽车的操稳性能试验其实有很多评价试验项目,下面简单介绍一下。

操稳评价我总结了一下,主要试验项目如下:

一、转向回正性能试验:

此试验其实分为低速回正性能以及高速回正性能两个试验,一般来说,如果车辆有多种转向模式,只针对标准模式或者一种常用的模式进行试验。

1、低速回正性能试验方法

在试验场地上用明显的颜色画出半径为15 m的圆周。试验前试验车沿此圆周,以侧向加速度达3. 3 m/s2的相应车速,行驶500 m,使轮胎升温。

试验汽车先直线行驶,记录各测量变量零线,然后调整转向盘转角,使汽车沿此圆周行驶,调整车速,使侧向加速度达到(4±0.2) m/s2,固定转向盘转角,稳定车速并开始记录驾驶员突然松开转向盘,至少记录松手后4 s的汽车运动过程。记录时间内油门开度保持不变。

对于侧向加速度达不到(4±0.2) m/s2的汽车,按试验汽车所能达到的最高侧向加速度进行试验。

试验按左转和右转两个方向进行,每个方向至少进行三次试验。

2、高速回正性能试验方法

对于最高车速超过100 km/h的汽车,要进行本项试验。以(120±3) km/h直线行驶,随后缓慢转动转向盘(约5°/s),使汽车的侧向加速度值达到(2±0.2) m/s2,记录此时的转向盘转角即为试验中转向盘转角的预选位置(输入角)。

试验汽车沿试验路段以(120±3) km/h直线行驶,记录各测量变量的零线。随后驾驶员转动转向盘使侧向加速度达到(2±0.2) m/s2,待稳定并开始记录后,驾驶员突然松开转向盘,至少记录松手后3 s内的汽车运动过程。记录时间内油门开度保持不变。

试验按左转和右转两个方向进行,每个方向至少进行三次试验。

此试验最终得到横摆角速度时间历程曲线,同时能得到横摆幅度频率等,能够评价车辆回正快慢及回正稳定度等。

二、转向轻便性试验:

试验方法—在试验场地上,以醒目的颜色画出的双纽线路径(就是大家平时熟悉的8字路),使汽车沿双纽线中点“O”处的切线方向作直线滑行,并停车于“O”点处,停车后注意观察车轮是否处于直行位置,否则应转动转向盘进行调整。然后双手松开转向盘,记录转向盘中间位置和作用力矩的零线。

试验时,使汽车以(10±2) km/h的车速沿双纽线路径行驶。待车速稳定后,开始记录转向盘转角和作用力矩,并记录行驶车速作为监督参数。汽车沿双纽线绕行一周至记录起始位置,即完成一次试验,至少进行三次试验。过程中,应保持车速稳定,要连续转动转向盘,不能停顿,不应同时松开双手或来回转动转向盘修正行驶方向,并且在行驶中保证车辆中线沿着双纽线前进。

此试验通过绘制转向力与转向盘转角关系曲线来表达评价结果,如上图,还是能比较直观的评价车辆转弯时转向力的变化趋势,加上人体主观感受共同评价。

三、大转角响应试验:

试验的初始状态为等速直线行驶,试验标准车速为(40±2) km/h。试验载荷为半载。

在试验场地上按下图布置标桩。试验前,汽车需要直线行驶,使其横摆角速度在±1º/s内(也就是保证车辆直线行驶不动)。

试验过程中要把车辆从起始通道1 急剧直角弯转向(转向盘转角最高转速必须超过600°/s,也就是尽快打方向),开到另一垂直于起始通道1 的通道2 或3,不能超出通道分界线。记录整个试验过程的数据,直至汽车恢复到稳定状态,离开试验区。在确保车辆的纵向车速在处于规定范围的前提下,加速踏板位置的变动应尽可能小。在整个试验过程中,车辆应尽可能顺畅地通过实验区,不能碰倒试验桩,否则试验数据无效,需要重新进行试验。

这个试验简单说就是快速转直角弯。通过转向力时间历程曲线、横摆角速度时间历程曲线、车身侧倾角时间历程曲线、侧向加速度时间历程曲线等来表征车辆的响应速度以及稳定性等。

四、稳态回转试验:

在试验场地上,以醒目的颜色画出半径为40 m的圆周,在圆周上每隔5 m放置一个标桩(在无特殊说明情况下默认半径为40m,若有说明,也可以进行半径为15m或20m的稳态回转试验)。

试验前,汽车应以侧向加速度为3 m/s2的相应车速沿画定的圆周行驶五圈以使轮胎升温。然后以最低稳定车速行驶,调整方向盘转角,使汽车能沿半径为40 m的圆弧行驶。

在进入圆弧路径并达到稳定状态后,开始记录并保持加速踏板位置和转向盘位置在3 s内不动,允许转向盘转角在±10°范围内适当调整。之后车辆稳定的增加车速,最大的侧向加速度增量控制在(0.1~0.2) m/s2以内(若侧向加速度不好控制,保证纵向加速度不超过0.25 m/s2),路径偏差控制在±0.5 m内,驾驶车辆尽量沿线行驶。最后持续加速直至车辆难以维持行驶在预定轨迹上,记录整个试验过程的数据。

此试验通过绘制转向盘转矩与侧向加速度关系曲线、车身侧倾角与侧向加速度关系曲线、前后轴侧偏角差值与侧向加速度关系曲线、前后轴侧偏角与侧向加速度关系曲线来表征车辆性能,最终稳定车速越高车辆性能越强。

五、蛇形试验:

蛇形试验大家可能相对熟悉一些,很多人试车也喜欢这样类似的方法来评价。在试验中,试验载荷为半载,需要在试验场地上按下图布置标桩10根。

试验驾驶员应具有较丰富的驾驶经验。在正式试验前,按上图所示路线,练习五个往返。首次试验时,试验车速为下表所规定的基准车速二分之一并四舍五入为10的整数倍,以该车速稳定直线行驶,在进入试验区段前,记录各变量的零线,然后按上图所示路线蛇行通过试验路段,同时记录各测量变量的时间历程曲线及通过有效标桩区的时间。

然后逐步提高试验车速(车速间隔自行选择,推荐车速间隔为5 km/h),重复以上过程,共进行10次(撞倒标桩的次数不计在内)。最高车速不超过80 km/h每个车速下至少进行2次试验

此试验最终需要绘制平均转向盘转角与车速关系曲线、平均横摆角速度与车速关系曲线、平均车身侧倾角与车速关系曲线、平均侧向加速度与车速关系曲线。用这些数据衡量车辆行驶稳定性。

六、双移线试验:

双移线试验简单来说就是车辆从一个车道行驶到另一个车道最后再回到原来车道的试验。试验的初始状态为等速直线行驶,进入区间1(如下图)的推荐速度为(80±3) km/h。以车速(80±3) km/h通过通道后,可以继续提高车速,每增加10 km/h进行一次实验,最高车速自行根据情况而定。

这个试验有点类似于大家熟知的麋鹿试验,但是又有所不同

试验通过绘制横摆角速度、转向盘转角时间历程曲线、车身侧倾角时间历程曲线、侧向加速度时间历程曲线、转向盘转角速度时间历程曲线、汽车质心处侧偏角时间历程曲线来评价,横摆加速度越小,车身倾斜越小等等证明车辆稳定性更好,更易操控。

七、车辆转弯和变道能力试验:

辆转弯能力试验和变道能力试验均通过评估车辆通过的最高车速来衡量车辆的操控性能。车辆转弯能力试验中推荐的起始速度为72 km/h,车辆变道能力试验中推荐的起始速度为70 km/h。

1、车辆转弯能力试验方法

试验必须严格按照固定的通道区域行驶,试验车速从72 km/h开始,每次完成后隔(1~2) km/h进行增加,直至试验车辆达到最高的通过车速。并且左右转弯需要分别进行评价。车速越高说明车辆性能越强。

当车辆前端通过指定点(见下图的2号位置)时,驾驶员必须松开油门踏板,并沿着试验通道进行转向,期间不允许踩制动踏板。外部的观察着需要站在弯道内侧位置,通过观察判定车辆在转弯过程中哪个车轮先发生离地现象以及发生离地或车辆偏离时所在通道的位置。

在试验期间,如果出现轮胎离地的现象或车辆偏离试验区域的情况,驾驶员需要在此相同的车速下重复试验三次,如果现象没有再现,车速应该继续增加,如果三次试验均出现轮胎离地的现象或车辆偏离试验区域的情况,试验终止。如果车速一直增加均没有出现轮胎离地的现象或车辆偏离试验区域的情况,那么试验进行至车辆设计的最高车速停止

2、车辆变道能力试验方法

试验必须严格按照固定的通道区域(见下图,车辆变道区域长度Se=20 m)行驶,试验车速从70 km/h开始,每次完成后隔(1~2) km/h进行增加,直至试验车辆达到最高的通过车速。

试验过程中车辆尽量采用较高挡位,并保证发动机平稳运行;驾驶员的手应该放在转向盘的3点钟和9点钟位置,变道过程中不允许出现双手交叉的现象

当车辆前端通过指定点时,驾驶员必须松开油门踏板,并沿着试验通道进行变道,期间不允许踩制动踏板。

以下有两项需要注意:

a)松油门的点和开始转向点之间的距离必须超过10 m;

b)变道时转向盘的角速度必须>400°/s(足够快)。

在试验期间,如果出现轮胎离地的现象或车辆偏离试验区域的情况,驾驶员需要在此相同的车速下重复试验三次,如果现象没有再现,车速应该继续增加,如果三次试验均出现轮胎离地的现象或车辆偏离试验区域的情况,试验终止。如果车速一直增加均没有出现轮胎离地的现象或车辆偏离试验区域的情况,那么试验进行至车辆设计的最高车速停止。

以上介绍了部分试验项目试验方法,其中中心区转向试验、最小转弯半径试验、转向瞬态响应试验、加速俯仰试验、制动俯仰试验、车辆极限工况试验没有作介绍。因为其中比如中心区转向和转向瞬态响应试验对于一般用户也不好去评价,车辆极限工况试验主要是为了考察车辆在极限工况的一些零部件干涉问题和本题不甚相关,而转弯半径试验及加减速俯仰试验还是相对较为简单,不作详细介绍。关于加减速俯仰试验可以多说一句,就是我们平时自己评价时可以按照标准中的方式,通过不同的油门深度和不同的制动深度来主观感受车辆在加减速时的车身俯仰角度变化,从而简单判断车辆的性能。

上面介绍了这么多试验,其实我的目的很简单,让大家对于车辆性能测试有个直观的了解。其实上面很多试验并不是任何人都能够完成的,要想完成这些试验需要不断的练习才能满足要求。就简单的要求稳定的转动方向盘没有一定的练习做出来的数据绝对是“惨不忍睹”的,更不用说有的试验需要将车辆推至极限状态,一般人更是不行。所以如果真是需要定量定性的评价,一般消费者乃至一些“专业”一点的人员都不一定能够完成。这时候需要专业团队。

至于到底怎样理解“操控性”,我自己通过上述试验的理解就是车辆需要有灵活轻便的转向、需要有足够高的稳定极限、要能够很好的控制车身姿态、要有失稳后能够很快恢复正常的能力、能够让车辆开的更快更稳的能力。会让你感觉到车辆的“安定性”

一台操控好的车能够让你“指哪打哪”、“心随你动”,能够开的更快、更稳,能让你在山路驰骋。并且一台车“操控”好坏不仅关乎到你能否把车“开爽”,同时也涉及到车辆安全性,好的操控能给你带来驾驶的安定感,好的操控能够在危险来临之时救你一命(麋鹿试验、双移线试验等都是厂家经常拿来宣传车辆性能以及安全性的常规手段)

说到这里,那么买车的时候到底考虑“操控性”否?我的答案是既要考虑又不需要考虑。因为通过上面的试验介绍可以知道,如果需要很好的评价车辆“操控性”很多都需要将车辆推至极限,试问有几个消费者能够把车辆开至极限?有多少人连全油门都没有踩过?有多少人试过全行程的制动?又有多少人敢在车速100的时候快速打方向?所以你看目前世界上销量最多的车型绝不是像福克斯RS那样的性能车,反而是像卡罗拉那样的“并没有什么性能”的车。

所以,买车能买操控更好的车当然更好,如果不能也无需过于纠结,一般车的性能已经足够大多数人使用。上述试验虽然平时难以操作,但是可以用其中的一些方法来指导我们评价一台车。

最后,喜欢我的回答的朋友可以点赞关注收藏一条龙,让“专业推车”工程师(路试、性能、三高试验)没事扯扯我知道的事(不知道的也可以扯)。




  

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