汽车试验学第5章 汽车基本性能试验

汽车试验学第1章绪论§1.1 汽车试验在汽车工业发展中作用➢汽车是一种大批量生产、产品性能、质量要求高，结构复杂、使用条件多变的特殊产品，任何设计制造缺陷都可能造成严重的后果。

➢因此，汽车试验在汽车制造业中显得特别重要，它已成为汽车制造公司重要的竞争手段。

➢通过试验，可以检验产品设计、制造及结构的先进性、设计思想的正确性、制造工艺的合理性、使用维修的方便性以及各总成部件的工作可靠性。

➢随着汽车科技的高速发展、汽车用途的日益扩展，需要不断进行理论相关问题研究和试验论证。

这类研究工作都离不开汽车试验。

➢从汽车零、部件生产的规模化、标准化考虑，需要进行大量的有关改善汽车材料、工艺、可靠性、寿命、磨损及成本等各种基础性或专项性试验。

➢自20世纪60年代，由日本丰田汽车率先创立的“精益生产”方式。

该生产方式的突出特点是：以最少的投入，产出尽可能多的和最好的产品。

§1.3 汽车试验学的研究内容汽车试验学包括试验方法和试验设备两大要素。

具体内容包括：➢试验系统的组成及系统特征分析包括系统的静态、动态特性与系统动态特性的测定、系统的负载效应以及实现不失真测量的条件的技术措施。

➢传感器包括各类车用及汽车试验用传感器的原理、构造、性能及其应用。

➢信号的调理与传输包括信号的调制与解调、信号的滤波、信号的传输。

➢试验数据的采集包括计算机数据采集系统和DSP技术。

（Digital Signal Processing 数字信号处理）➢静态数据处理包括测量误差、测量结果的表达及曲线拟合技术。

➢动态数据处理包括测试数据的试验评价、动态数据的时域与频域分析、谱分析等技术。

➢试验设计与试验研究包括试验设计程序、方法与要求，试验规划与设计，试验新理论、新方法的探索。

§1.4 汽车试验的分类一、按试验特征分类➢室内台架试验室内台架试验的重要特征在于试验不受环境的影响，且可以24小时不停地进行试验。

因此，特别适合于汽车性能的对比试验和可靠性、耐久性试验。

汽车试验学第1章绪论§1.1 汽车试验在汽车工业发展中作用汽车是一种大批量生产、产品性能、质量要求高，结构复杂、使用条件多变的特殊产品，任何设计制造缺陷都可能造成严重的后果。

因此，汽车试验在汽车制造业中显得特别重要，它已成为汽车制造公司重要的竞争手段。

通过试验，可以检验产品设计、制造及结构的先进性、设计思想的正确性、制造工艺的合理性、使用维修的方便性以及各总成部件的工作可靠性。

随着汽车科技的高速发展、汽车用途的日益扩展，需要不断进行理论相关问题研究和试验论证。

这类研究工作都离不开汽车试验。

从汽车零、部件生产的规模化、标准化考虑，需要进行大量的有关改善汽车材料、工艺、可靠性、寿命、磨损及成本等各种基础性或专项性试验。

自20世纪60年代，由日本丰田汽车率先创立的“精益生产”方式。

该生产方式的突出特点是：以最少的投入，产出尽可能多的和最好的产品。

§1.3 汽车试验学的研究内容汽车试验学包括试验方法和试验设备两大要素。

具体内容包括：试验系统的组成及系统特征分析包括系统的静态、动态特性与系统动态特性的测定、系统的负载效应以及实现不失真测量的条件的技术措施。

传感器包括各类车用及汽车试验用传感器的原理、构造、性能及其应用。

信号的调理与传输包括信号的调制与解调、信号的滤波、信号的传输。

试验数据的采集包括计算机数据采集系统和DSP技术。

（Digital Signal Processing 数字信号处理）静态数据处理包括测量误差、测量结果的表达及曲线拟合技术。

动态数据处理包括测试数据的试验评价、动态数据的时域与频域分析、谱分析等技术。

试验设计与试验研究包括试验设计程序、方法与要求，试验规划与设计，试验新理论、新方法的探索。

§1.4 汽车试验的分类一、按试验特征分类室内台架试验室内台架试验的重要特征在于试验不受环境的影响，且可以24小时不停地进行试验。

因此，特别适合于汽车性能的对比试验和可靠性、耐久性试验。

第一章概述1.汽车检测技术的发展方向：检测技术基础规范化；检测设备智能化；检测管理网络化2.汽车检测标准的分类及其应用价值分类：国际标准、欧洲经济共同体标准、国家标准、企业标准特点：权威性、通用性、先进性1）统一规定了试验检测项目，试验检测规程。

可以作为制定试验检测大纲的依据。

2）规定了性能参数、技术要求、允许值。

可以为试验检测评价的指标。

3）规定了汽车各项试验检测规程、操作方法。

可以为汽车定型，合格产品出厂的检验标准。

3.汽车试验分类按试验目的分：质量检查试验；新产品定型试验；科研型试验按试验对象分：整车试验；机构及总成试验；零部件试验按试验方法分：室内台架试验；室外道路试验；试验场试验4.汽车试验过程三个阶段：试验准备阶段；试验实施阶段（起动阶段、工况监测、等样读数、数据校核）；试验总结阶段（定性分析、数据处理、评价结论、写实验报告）第二章整车技术参数的检测1.整车外观检测的项目1）汽车标志检查2）漏水检查3）漏油检查4）车体周正检测车辆外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、驾驶室内部尺寸、人机工程参数2.我国对汽车外廓尺寸限界规定汽车高≤4m；汽车宽≤2．5m；汽车长：货车、越野车≤12m ；客车≤12m，铰接式客车≤18m ；半挂汽车列车≤16．5m；全挂汽车列车≤20m。

3.整车整备质量；装载质量；总质量4.汽车质量参数和质心位置参数测定的目的、质心水平位置的测定与计算1）测定汽车的整车质量及其在前、后轴上的分配；2）测定汽车的质心离前、后轴的距离及质心离地的高度，检查是否符合设计任务书的要求。

a=m2/(m1+m2)*L,b=m1/(m1+m2)*L（质心高度的测定方法：摇摆法和质量反应法）5.车轮滚动半径的测定方法：印迹法和车轮转数法第三章汽车主要总成技术参数的检测1.发动机功率检测方法以及特点稳态测功：测试结果准确，需在专门台架上进行，比较费时费力；动态测功：操作简单，所有仪器设备轻便，但测量精度不高。

1．汽车试验按其试验目的、试验对象和试验方法各分为几类？答：汽车试验按试验目的可分为品质检查试验、新产品定型试验、科研性试验；按实验对象可分为整车试验、机构及总成试验、零部件试验。

按试验方法可分为室内台架试验、室外道路试验、试验场试验。

2.简述汽车检测标准的分类及其特点。

答：○1国际标准：由ISO制定○2国际区域性标准：由若干成员国共同参与制定并遵守的标准○3国家标准：各国根据自己的国情制定的标准○4行业标准：规范本行业所辖各部门汽车产品试验方法而定○5企业标准：为提高企业产品质量，仅限于企业内使用的标准○6强制性试验标准：有强制性，成为法规○7推荐性试验标准：无强制性，可参照执行。

《测试》第二章机械测试信号分析1.信号一般有哪几种分类方法与描述方法？答：○1按所传递信息的物理属性分类：如机械量、电学量、声学量等○2按照时间函数取值的连续性和离散性分类：连续时间信号、离散时间信号。

○3按信号随时间变化的特点分类：确定性信号、非确定性信号。

3.随机信号的数学特征值？答：○1时间域内有：均值、方差、均方值、自相关函数、互相关函数。

○2频率域内有：自功率谱密度函数、互功率谱密度函数。

4.混叠现象及消除方法？答；混叠现象是频谱发生叠加，产生严重信号的现象。

消除方法：运用采样定理，即被采样信号有最高频率f max，采样频率为f s ，则必须满足f s ＞2f max 。

1.简述动态数据分析与处理的步骤？答：○1数据准备○2数据检验（平稳性检验、周期性检验、正态性检验）○3数据分析（时域分析、频域分析）《测试》第三章测量系统的基本特性1.测量系统有哪些静态特征指标？答：灵敏度、非线性度、回程误差、零漂、量程、精度、分辨率、重复性、稳定性、负载效应。

5.试说明二阶测量系统的阻尼比的值多采用~的原因？答：二阶测量系统阻尼比过大或过小都会使所测量的低频范围的幅频特性的非直线度加大，过早偏离常数值，测量误差均会变大，可用频率范围变窄，故常用~的值。

《汽车试验学》课程教学大纲一、课程目标《汽车试验学》是理论性、实践性相兼有的车辆工程专业的一门专业选修课，是车辆工程专业学生从事相关试验的基础。

通过本课程的学习，使学生对现代车辆实验的内容、方法、使用的仪器及试验原理有较全面地了解，并能够对所测数据进行处理与分析。

培养学生初步的科学研究能力，为其进一步的汽车设计以及研究和处理工程技术问题奠定科学技术基础。

通过本课程的理论学习，使学生具备如下知识和能力：1.培养学生善于勇于发现、分析问题、综合动手解决问题的能力。

2.能够参照相关标准和规范，对汽车基本性能实验进行方案制定、实验测试、数据处理及指标评价，熟悉典型测试设备的工作原理并合理的选取测试工具。

3.能够对汽车典型总成（发动机、变速器等）的常规实验项目进行方案制定、实验测试及数据处理。

4.能够对汽车排气污染物及噪声进行测定，熟悉检测原理，依据相关国家标准评判车辆环保特性。

5.培养学生具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。

二、课程教学的内容及学时分配1.课程理论教学内容及要求《汽车试验学》课程主要以讲授、讨论、实验课为主，以课堂测验、课后作业为辅。

结合多媒体教学、启发式教学、结合配套实验课教学。

本课程目标、知识单元与学时分配见表1。

表1 课程目标、知识单元与学时分配2.课程实验教学内容及要求《汽车试验学》课程实验注重基础知识、基本技能的培养，以加强学生基本汽车测试技术训练，着重于试验操作和实践技能的训练。

通过课程实验，熟练掌握汽车常用传感器、汽车试验常用物理量测量方法及仪表、汽车试验信号采集系统、汽车典型总成试验与测试、汽车整车性能试验。

通过实验，使学生具备如下知识和能力：1）、学会汽车整车以及各总成部件测试设备和仪器的操作、报告撰写基础知识，培养学生在实验中提出问题、分析问题、解决问题的能力和对实验数据的综合处理、归纳分析、得出实验结论的能力。

2）、通过该实验课的基本训练，使学生学会正确使用各种汽车整车以及各总成部件测试设备和仪器，训练提高学生的实际动手能力。

《汽车试验设计与数据处理》课程教学大纲Automobile Experimental Design and Data Processing学分：1.5 总学时：24 理论学时：24 实验/实践学时：0一、课程性质与任务《汽车试验设计与数据处理》课程是车辆工程专业的一门专业选修课，本课程共24学时，1.5学分，考查课。

《汽车试验设计与数据处理》系统介绍了汽车试验的目的与意义、产生和起源、形成和发展、实施途径等，其内容有汽车试验基础，汽车试验设备与设施，整车技术参数的测量，汽车环境保护特性测量，汽车基本性能试验，汽车可靠性试验，汽车碰撞试验，汽车总成与零部件试验及汽车虚拟试验技术。

广泛吸收国内外先进技术成果，重点反映当前汽车试验科学的发展动态，特别注重汽车试验学理论的正确应用，突出汽车试验学的实施方法，有利于培养学生理论联系实际的学习及分析问题和解决问题的能力。

二、课程的基本要求学习本课程后，应达到下列基本要求：1. 了解汽车试验的目的与意义、产生和起源、形成和发展、实施途径等，了解当前汽车试验科学的发展动态；2. 掌握汽车可靠性试验，汽车碰撞试验，汽车总成与零部件试验及汽车虚拟试验技术。

三、先修课程先修课程：汽车构造、汽车理论。

四、主要参考教材[1] 郭应时.《汽车试验学》.北京:人民交通出版社,2005.五、课程内容（一）汽车试验基础主要内容：概述；汽车试验标准；汽车试验管理与实施；试验报告。

重点：汽车试验管理与实施、试验报告。

难点：汽车试验标准。

教学要求：了解概述；汽车试验标准，掌握汽车试验管理与实施、试验报告。

（二）汽车试验设备与设施主要内容：典型试验设备；典型试验设施；汽车试验场。

重点：典型试验设备。

难点：典型试验设施、汽车试验场。

教学要求：了解典型试验设施、汽车试验场，掌握典型试验设备。

（三）整车技术参数的检测主要内容：汽车几何参数测量；质量参数测量。

重点：质量参数测量。

难点：汽车几何参数测量。

一、汽车试验学的发展阶段：①第一阶段，从第一辆汽车的研制开始至福特公司建成的“汽车流水生产线”，汽车试验主要以研发性试验和道路试验为主，主要方法是操作体验和主观评价；②第二阶段，从福特公司建成全世界第一条汽车总装生产流水线至20世纪40年代，在此阶段，道路试验得到了足够的重视，有实力的大公司开始建设汽车试验场，汽车试验由手工生产阶段的操作体验、主观评价发展为仪器检测、客观评价；③第三阶段，从20世纪40年代至20世纪70年代，汽车试验技术进入一个新的发展时期，大量的基础性研究工作推动了试验技术的发展，电子测量技术的应用在现代汽车试验中占有十分重要的作用，自20世纪60年代丰田公司创立精益生产方式开始，国际上有影响的大公司开始拥有自己的汽车试验场；④第四阶段，20世纪70年代以后，汽车工业发展不仅保持了大规模、多品种和高科技，而且出现了一些新的更科学、更合理的生产组织管理制度，汽车试验技术也得到了同步的提高和完善，电子计算机的应用对汽车试验起到了巨大的促进作用。

二、汽车试验的目的与分类：1.汽车试验的目的：是为了对产品的性能进行考核，使其缺陷和薄弱环节得到充分暴露，以便进一步研究并提出改进弈剑，以提高汽车性能。

2.①按实验目的分：研究型试验，新产品定型试验，品质检查试验；3.②按对象分：整车性能试验，总成试验，零部件试验；4.③按试验产所分：实验室台架试验，试验场试验，室外道路场地试验。

三、试验标准的分类1.国际标准：国际标准化组织ISO（International Standards Organization）制定2.国际区域性标准：欧洲经济委员会ECE（Economic Commission of Europe）和欧洲共同体EEC（European Economic Community）3.国家标准：我国国家标准简称GB；美国国家标准ANSI（American National StandardsInstitute）；日本国家标准简写JIS4.行业标准：我国汽车行业标准简写为QC，交通行业JT；美国汽车工程师学会SAE（Societyof Automotive Engineer）；美国《联邦机动车安全法规》FMVSS（Federal Motor Vehicle Safety Standards），是目前世界上最全面、最严格的汽车安全法规；日本汽车工程师协会JSAE（Japanese Society of Automotive Engineer）制定的日本汽车工业通用标准JASO（Japanese Automobile Standards Organization）5.企业标准：各汽车生产企业、汽车试验场，根据本身特点，参考相应国际、国家标准制定的，只限于本企业内使用，通常企业标准严于国家标准和国际标准。