汽车试验学教学课件
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汽车试验学 教学课件 ppt 作者 徐晓美 第8章 汽车环境保护特性试验
（2）测量结果判定 自1995年6月30日以前生产的在用汽车，所测得的 烟度值应不大于5.0Rb。 自1995年7月1日起至2001年9月30日期间生产的在 用汽车，所测得的烟度值应不大于4.5Rb。
3.自由加速不透光烟度法试验
（1）测量方法 ① 测量仪器的调整和标定
② 被检测车辆的准备
③ 检测过程
各工况下的排放限值
怠速
高怠速
CO/ % HC/ ×10-6 CO/ % HC/ ×10-6
4.5
1200
3.0
900
4.5
900
3.0
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0.8
150
0.3
100
1.0
200
0.5
150
5.0
2000
3.5
1200
4.5
1200
3.0
900
1.5
250
0.7
200
2.双怠速测量法
（2）测量标准与结果判定 测量结果判定：
1.柴油车排气污染物的测量仪器
（1）滤纸式烟度计
滤纸式烟度计是一种非直接测量仪器，通过检 测测量介质被所测烟度污染的程度大小来间接 读出烟度的大小。
1.柴油车排气污染物的测量仪器
（1）滤纸式烟度计 烟度用符号SF表示，烟度的大小用FSN值表示。 滤纸染黑的程度不同，则对照射到滤纸表面光线 的反射能力不同。 烟度SF可表示为SF=10（1-Rd /Rc）。 全黑滤纸FSN值为10，全白滤纸FSN值为0。
2.双怠速测量法
（2）测量标准与结果判定 测量标准： 在用汽车双怠速排气污染物排放限值表， 而过量空气系数要求在1.00±0.03或制造厂 规定的范围内。
2.双怠速测量法
3.自由加速不透光烟度法试验
（1）测量方法 ① 测量仪器的调整和标定
② 被检测车辆的准备
③ 检测过程
各工况下的排放限值
怠速
高怠速
CO/ % HC/ ×10-6 CO/ % HC/ ×10-6
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2.双怠速测量法
（2）测量标准与结果判定 测量结果判定：
1.柴油车排气污染物的测量仪器
（1）滤纸式烟度计
滤纸式烟度计是一种非直接测量仪器，通过检 测测量介质被所测烟度污染的程度大小来间接 读出烟度的大小。
1.柴油车排气污染物的测量仪器
（1）滤纸式烟度计 烟度用符号SF表示，烟度的大小用FSN值表示。 滤纸染黑的程度不同，则对照射到滤纸表面光线 的反射能力不同。 烟度SF可表示为SF=10（1-Rd /Rc）。 全黑滤纸FSN值为10，全白滤纸FSN值为0。
2.双怠速测量法
（2）测量标准与结果判定 测量标准： 在用汽车双怠速排气污染物排放限值表， 而过量空气系数要求在1.00±0.03或制造厂 规定的范围内。
2.双怠速测量法
汽车试验学 教学课件 ppt 作者 徐晓美 第4章 汽车主要参数测量
第二十七页，共56页。
4.测量方法
（4）装货容积测算 ① 行李舱有效容积V1 A、与客厢不相通的封闭式行李舱的体积测量 行李舱的内部装备（备轮、千斤顶等）应根据制
造厂的设计布置。以最多数量的“单位模”（具 有最大半径为10mm的圆棱，体积为8dm3，长 （400±4）mm，宽（200±2）mm，高（100±l） mm的矩形平行六面体）填满(tián mǎn)行李舱，
第4章 汽车(qìchē)主要参数测 量
4.1 汽车(qìchē)几何参数测 量
4.2 汽车(qìchē)质量参数测
量
第一页，共56页。
4.1 汽车几何(jǐ hé)参数测量
• 测量目的： • 检验新试制或现生产汽车的结构是否符合设计
要求，从中发现设计、制造及装配中的问题。 • 测定未知参数的样车尺寸，为汽车设计师提供
第二十二页，共56页。
4.测量方法
（2）高度尺寸(chǐ cun)测量 ③ 前大灯、尾灯中心高度：汽车处于整备质量，
最大总质量状态下，分别用高度尺直接测量。 ④ 前、后轮胎静力半径：在汽车满载状态下，
使用高度尺对准轴头油泥圆圈中心测量其至地 面的距离，分别得到前、后轮胎的静力半径。 ⑤ 最小离地间隙：在汽车最大总质量状态下，
V2 W1 H1 L2 10（9 m3）
W1为后箱肩部空间，测量内饰表面之间的最小距 离，在通过后R点的X平面内并在该点之上不小 于254mm处测量；H1为货箱高，在Y基准面和过
第三十一页，共56页。
4.测量方法
（4）装货容积测算 ③ 后开舱门客车容积V3
V3
L1
L2 2
W1 H 2 10（9 m3）
第二十四页，共56页。
4.测量方法
4.测量方法
（4）装货容积测算 ① 行李舱有效容积V1 A、与客厢不相通的封闭式行李舱的体积测量 行李舱的内部装备（备轮、千斤顶等）应根据制
造厂的设计布置。以最多数量的“单位模”（具 有最大半径为10mm的圆棱，体积为8dm3，长 （400±4）mm，宽（200±2）mm，高（100±l） mm的矩形平行六面体）填满(tián mǎn)行李舱，
第4章 汽车(qìchē)主要参数测 量
4.1 汽车(qìchē)几何参数测 量
4.2 汽车(qìchē)质量参数测
量
第一页，共56页。
4.1 汽车几何(jǐ hé)参数测量
• 测量目的： • 检验新试制或现生产汽车的结构是否符合设计
要求，从中发现设计、制造及装配中的问题。 • 测定未知参数的样车尺寸，为汽车设计师提供
第二十二页，共56页。
4.测量方法
（2）高度尺寸(chǐ cun)测量 ③ 前大灯、尾灯中心高度：汽车处于整备质量，
最大总质量状态下，分别用高度尺直接测量。 ④ 前、后轮胎静力半径：在汽车满载状态下，
使用高度尺对准轴头油泥圆圈中心测量其至地 面的距离，分别得到前、后轮胎的静力半径。 ⑤ 最小离地间隙：在汽车最大总质量状态下，
V2 W1 H1 L2 10（9 m3）
W1为后箱肩部空间，测量内饰表面之间的最小距 离，在通过后R点的X平面内并在该点之上不小 于254mm处测量；H1为货箱高，在Y基准面和过
第三十一页，共56页。
4.测量方法
（4）装货容积测算 ③ 后开舱门客车容积V3
V3
L1
L2 2
W1 H 2 10（9 m3）
第二十四页，共56页。
4.测量方法
汽车试验学-教学课件-ppt-作者-徐晓美-第5章-汽车基本性能试验可编辑全文
1.牵引性能试验
试验往返各进行1次，取算术平均值作为试验结果。 绘制各挡牵引力性能曲线：
2.最大拖钩牵引力试验
试验所需仪器及试验道路与汽车牵引性能试验相同。 试验时由试验车拖动负荷拖车运动，试验车动力传动 系均处于最大传动比状态，自锁差速器应锁住。 如果用钢丝绳牵引，两车之间的钢丝绳不得短于15m。
（2）定初速度测定法 分别测量从高速v1滑行至（v1-5）的滑行时间t1和 从低速v2滑行至（v2-5）的滑行时间t2 根据测量数据估算滑行阻力系数和空气阻力系数
2.滑行阻力系数测定
（3）负荷拖车测定法
试验时，负荷拖车牵引试验车，取出试验车半轴，
以去除发动机及传动系摩擦阻力。
测量时，负荷拖车以较低的速度等速牵引试验车
修正后的汽车最高车速为 vmax Va k
k为根据相应规程确定的修正因数，1.00≤ k ≤1.05。
2.最低稳定车速试验
最低稳定车速是指最低的能稳定行驶的车速，该 车速能保证汽车在急速踩下油门踏板时，发动机 不应熄火，传动系不应抖动，汽车能够平稳不停 地加速，且对应的发动机转速不得下降。 最低稳定车速试验按GB/T 12547-2009《汽车最低 稳定车速试验方法》进行。
2.最低稳定车速试验
试验应往、返进行，至少各1次。试验过程中，不 允许为保持汽车稳定行驶而切断离合器或使离合 器打滑，并且不得换挡。 取实测车速的算术平均值为该汽车该挡位的最低 稳定车速。
5.1.3 加速性能试验
加速性能是指汽车从较低车速加速到较高车速时 获得最短时间的能力，它主要用加速时间来衡量。 试验方法按国家标准GB/T 12543-2009《汽车加速 性能试验方法》进行，该标准适用于M类和N类 车辆。
2.最大拖钩牵引力试验
汽车试验试验学课件
地面→ 胎体 → 改制轮辋 → 轮辋调节法兰 → 传感体 → 轮毂调节法兰 → 制动器轮毂
动力学参数试验技术
道路试验系统架构
基于GPS技术的汽车道路试验设备
道路试验系统架构
VBOX 显示装置
道路试验系统架构
美国NI公司PXI和cRIO控制器
道路试验系统架构
西华大学汽车学院开发的汽车道路试验系统(部分)光电式五轮仪
Hale Waihona Puke 道路试验系统架构东南大学仪器科学与工程学院开发的汽车道路试验数据采集装置
试验仪器
转向参数测试仪，
试验仪器
汽车
踏
电器
板
万能
力
试验
计
台
电源：DC：7V±5%
环境温度：-10~50℃ 湿度≤75% （无
滴漏）
一种便携式，经济实用的小型台式汽车电
重量： 1Kg
器万能试验台，可以不解体检测和调整汽
测量范围：踏板力：0~999N 误差≤±1% 车的各种电器设备和仪表，也可对汽车电
手制动拉力：0—999N
道路试验系统架构
日本小野测器汽车道路试验数据采集装置（DL-3000 ）
道路试验系统架构
Corrsys-Datron 公司车轮位置传感器和 Kistler Instrument AG 公司RWD 和车轮位置、轮速等组合传感器
道路试验系统架构
Kistler Instrument AG RoaDyn 无线传输采集系统
（Strap-down Inertial Measurement System）
运动学参数试验技术
运动学参数试验技术
初始定位 捷联解算 Kalman滤波 组合测量
运动学参数试验技术
动力学参数试验技术
道路试验系统架构
基于GPS技术的汽车道路试验设备
道路试验系统架构
VBOX 显示装置
道路试验系统架构
美国NI公司PXI和cRIO控制器
道路试验系统架构
西华大学汽车学院开发的汽车道路试验系统(部分)光电式五轮仪
Hale Waihona Puke 道路试验系统架构东南大学仪器科学与工程学院开发的汽车道路试验数据采集装置
试验仪器
转向参数测试仪，
试验仪器
汽车
踏
电器
板
万能
力
试验
计
台
电源：DC：7V±5%
环境温度：-10~50℃ 湿度≤75% （无
滴漏）
一种便携式，经济实用的小型台式汽车电
重量： 1Kg
器万能试验台，可以不解体检测和调整汽
测量范围：踏板力：0~999N 误差≤±1% 车的各种电器设备和仪表，也可对汽车电
手制动拉力：0—999N
道路试验系统架构
日本小野测器汽车道路试验数据采集装置（DL-3000 ）
道路试验系统架构
Corrsys-Datron 公司车轮位置传感器和 Kistler Instrument AG 公司RWD 和车轮位置、轮速等组合传感器
道路试验系统架构
Kistler Instrument AG RoaDyn 无线传输采集系统
（Strap-down Inertial Measurement System）
运动学参数试验技术
运动学参数试验技术
初始定位 捷联解算 Kalman滤波 组合测量
运动学参数试验技术
教学课件 《汽车试验学》杨志华
第二章 机械量的电测量技术基础
（汽车试验的基本理论） 模块化与电测法
整套测试系统是由若干既相互联系、又相对独立的环节（可称之为“子 系统”）组成，这就是模块化。 现代的专业测试技术，普遍是先将被测非电量转换为某种电信号，再进 行后续的传输、处理和记录显示等，这就是电测法。
第一节 测试系统的数学转换特性
绝对理想的系统是不存在的，系统的实际特性曲线与 上述理想直线之间存在着各方面的偏差，就构成了系统的 静态特性。
9
1.曲线的截距—零点漂移 零点漂移:当测试系统的输入为零时，输出不为零。 显然这就是 a0不为零造成的。
零点漂移不会造成严重的测量误差，只是数据曲线不通 过原点，不大符合人们的认知习惯。其消除也不困难。
2.曲线的斜率—灵敏度 灵敏度S是系统的输出增量Δy与输入增量Δx之比，也就是 输出—输入关系曲线上各点的斜率。灵敏度是很重要的静态 特性参数，反映系统将输入转换成输出时的“放大能力”。 显然灵敏度就是输出对输入的一阶导数，其数值取决于公 式 中a0~an等系数。 注意，灵敏度不一定是无量纲的，因为输出和输入的物理 量可能不同。
理论分析自有其价值P1；但是— 理论不能完全取代试验，因为试验具有如下必要性： （1）理论源于实践。 （2）汽车的使用条件复杂，理论模型难以全面、真实、 准确地反映所有影响因素。很多情况下试验结果更可信。 （3）竞争激烈的汽车行业，不允许过分“精益求精”的 理论研究。寻求在工程精度许可范围内的试验结论有时是 更为有效的。 （4）试验不仅能解决当前面临的具体工程问题，而且能 促进汽车理论研究的发展。 与（1）类似
6
二、对测试系统的基本要求（理想化）
1.具有单值、确定的输出—输入关系 （也有称为“单调性”。）即“一一映射”。
中职教育-《汽车实验学》第二版课件：第五章 汽车基本性能试验(四).ppt
第四节 操纵稳定性试验
• 2.试验方法 • 稳态回转试验有两种试验方法，定转向盘转角连
续加速法和定转向半径法。这两种方法具有同等 效力，试验结果都予以承认。 • 1）定转向盘转角连续加速法 • 优点:是试验是一个连续过程，容易记录到汽车转 向特性的转折点，如汽车在多大侧向加速度时由 不足转向变为中性转向或过多转向，以至发生侧 滑等。由于试验是连续进行的，汽车转2～3周即 可完成整个试验。
第四节 操纵稳定性试验
• 汽车操纵稳定性是指驾驶员在不感到过分紧张、疲劳的条 件下，汽车遵循驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向 行驶，在遇到外界干扰时，能够抵抗干扰而保持稳定行驶 的能力。
• 汽车是在一个复杂的环境中行驶的。由于受道路、交通状 况的影响，汽车有时直线行驶，有时沿曲线行驶。出现意 外情况时驾驶员还要做出紧急转向、制动等操作，以求避 免事故。此外，汽车行驶中还不断受到地面不平和风力等 外界因素的干扰。因此汽车应具备良好的操纵稳定性能。
第四节 操纵稳定性试验
• 2.试验数据的处理及评价指标 • 1）转向盘转角阶跃输入试验数据处理 • 各测量变量的稳态值，采用进入稳态后的均值。若汽车前
进速度的变化率大于5％，或转向盘转角的变化超出平均 值的10％，本次试验无效。 • （1）稳态侧向加速度值，按下述两种方法之一确定： • （2）横摆角速度与侧向加速度的响应时间； • （3）横摆角速度峰值响应时间； • （4）横摆角速度超调量为： • （5）横摆角速度与侧向加速度总方差，分别按下式确定： • （6）“汽车因素”TB，由横摆角速度峰值响应时间乘以 汽车质心稳态侧偏角求得。
第四节 操纵稳定性试验
• 2）转向盘转角脉冲输入试验数据处理 • 在一次试验中，所记录的汽车车速和转向盘转角时间历程
汽车试验技术317页完整版教学课件汇总全书电子教案
测试系统的静态特性
５)重复性：重复性表示测量系统在同一工作条件下， 按同一方向作全量程多次(至少3次)测量时，对于同一个激 励量其测量结果的不一致程度，如图2-6所示，重复性误差 为随机误差，引用误差表示形式为：
测试系统的静态特性
６)准确度：准确度是指测量仪器的指示接近被测量真 值的能力。准确度是重复误差和线性度等的综合。 为了方 便对比，大多数测量仪器或传感器的准确度是用无量纲的百 分比误差或满量程百分比误差来表示的：
NVH试验的标准主要有«GB1495-2002汽车加速行驶 车外噪声限值及测量方法»«Q/HMA6054-2011汽车车内噪 声试验方法»(企业标准，下同)等；
可靠性试验的标准主要有«Q/HMA6010-2010轿车耐 久试验方法»«Q/HMA6070-2012微型车耐久试验方法»等；
零部件试验的标准主要有«GB/T228.1-2010金属材料 拉伸试验第1部分:室温试验方法»«GB8410-2006汽车内饰材 料的燃烧特性» 等；评价试验的标准主要有«Q/HMD30012009汽车商品性主观评价»等。
测试系统的静态特性
理想的静态量测量装置应具有单调、线性的输入输出 特性，其斜率为常数。 在这种情况下，仪器的灵敏度就等 于特性曲线的斜率，即
当特征曲线无线性关系时，灵敏度的表达式为
测试系统的静态特性
上述定义与表示方法都是指绝对灵敏度，另一种实用 的灵敏度表示方法是相对灵敏度，相对灵敏度kr 的定义为
第一节 第二节 第三节 第四节
汽车试验的发展概况 汽车试验的目的与分类
试验设备 试验标准
第一节
汽车试验的发展概况
汽车试验工程伴随汽车工业的建立和发展而逐渐成长起 来，汽车工业发展到今天的水平，与汽车试验研究工作是分 不开的。
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第14页
道路试验系统架构
Kistler Instrument AG RoaDyn 无线传输采集系统
第15页
道路试验系统架构
清华大学购置的基于GPS技术的汽车道路试验设备
第16页
道路试验系统架构
VBOX 显示装置
第17页
道路试验系统架构
美国NI公司PXI和cRIO控制器
第18页
道路试验系统架构
第2页
课程定位
➢ 《汽车试验学》涉及汽车试验理论和方法，包括汽车测试
系统、试验方法和性能评价方法、数据处理等。
➢ 综合性和实践性很强 ➢ 总课时30，其中理论课时20，试验课时10 ➢ 期末考试60%,平时成绩30%，试验10％.
第3页Байду номын сангаас
课程内容
第1章 绪论（4 课时） 第2章 汽车传感器（4 课时） 第3章 汽车道路试验测试系统（2 课时） 第4章 数据处理方法（4 课时） 第5章 汽车总成与整车性能试验方法（6 课时）
车辆试验学
安徽农业大学工学院 1
参考书目:
教材： 赵立军 主编.汽车试验学.北京：北京大学出版社，2008
教辅 1 余志生 主编.汽车理论.北京：机械工业出版社，2009 2《汽车工程手册》编辑委员会.汽车工程手册.试验篇.北京：人民交通
出版社，2006
3 付百学 主编.汽车试验技术.北京：北京理工大学出版社，2007
西华大学汽车学院开发的汽车道路试验系统(部分)
第19页
道路试验系统架构
东南大学仪器科学与工程学院开发的汽车道路试验数据采集装置
第20页
运动学参数试验技术
车身线速度：光学速度传感器;GPS测速 车身角速度： 陀螺仪 车身位置姿态：SIMU/GPS组合测量
（Strap-down Inertial Measurement System）
第21页
运动学参数试验技术
第22页
运动学参数试验技术
初始定位 捷联解算 Kalman滤波 组合测量
第23页
运动学参数试验技术
GPS测速定位授时 GPS工作模式：单点定位，差分定位； 基于伪距码，基于载波相位
第24页
运动学参数试验技术
卫星位置 星站距离 降低误差
差分GPS工作原理
第25页
运动学参数试验技术
试验1 汽车制动性试验与数据处理（4 课时） 试验2 汽车轮速测量与参考车速计算（3 课时） 试验3 汽车稳态转向特性试验数据处理（3 课时）
第4页
第1章 绪论
实车试验录像
清华大学研究性道路试验 ABD驾驶机器人相关试验
定位与作用 道路试验系统架构 运动学参数试验技术(汽车位置姿态) 动力学参数试验技术(车轮力) 道路试验驾驶机器人技术 应用简介
Instruments Co. Ltd） ➢ 日本株式会社小野测器（Ono Sokki Co. Ltd）
第10页
定位与作用
国内主要高校和科研机构
➢ 国家“六五”期间重点推广了汽车检测和诊断技术。 ➢ “七五”期间交通部把“汽车检测、设备诊断在汽车维
修生产中的应用”课题列为重点新技术推关项目，此后 有计划地在全国公路运输和车辆管理部门筹建汽车检测 站。
第33页
动力学参数试验技术
轮毂 改制轮辋
轮辋调 节法兰 传感体
第9页
定位与作用
国外主要公司
➢ 德国 Corrsys-Datron Sensor System Inc. ➢ 瑞士 Kistler Instrument AG ➢ 美国 Michigan Scientific Corporation ➢ 美国 MTS Systems Corp. ➢ 日本株式会社共和电业（Kyowa Electronic
GPS差分和单点模式定位性能对比
第26页
运动学参数试验技术
用VBOX III测量得到的汽车轨迹
第27页
运动学参数试验技术
第28页
运动学参数试验技术
SIMS/GPS浅组合方案
SIMS/GPS浅组合实际试验解算曲线
第29页
动力学参数试验技术
车辆运动是由地面对车轮作用力、车辆对车轮作用力以及空气作用力 等共同作用的结果，其中地面轮胎附着作用是主要因素，并受路面因 素、轮胎因素、车辆因素和车辆行驶工况因素等影响，在高速时空气 作用力会明显增强，并能在轮胎受力上得到体现。
第5页
定位与作用
汽车试验的重要意义
✓ 汽车出厂检测试验 ✓ 在用车安全、环保性能试验 ✓ 汽车改装后的性能试验 ✓ 汽车控制系统开发试验 ✓ 汽车试验设备开发试验
第6页
定位与作用
不解体整车与总成件性能测试
第7页
定位与作用
台架试验和道路试验
第8页
定位与作用
通过道路试验对汽车运动学参数和 动力学参数进行(组合)测量
动力学参数试验技术
车轮力测量的核心技术为车轮力传感器（Wheel Force Transducer, WFT）。对传统车轮轮辋改进后，通过两个 连接法兰将WFT传感体串联在车轮轮辋和制动器轮毂之 间，地面对车桥的作用力传递路线变为：
地面→ 胎体 → 改制轮辋 → 轮辋调节法兰 → 传感体 → 轮 毂调节法兰 → 制动器轮毂
✓ 制动系统动态模型研究； ✓ 地面力学特性测试和通过性研究； ✓ 基于载荷谱的试验场试验路面评
价研究； ✓ 动力总成匹配研究。
第30页
动力学参数试验技术
第31页
动力学参数试验技术
典型轮力测量方法
(a) WIM 法； (b) 台架称重法；(c) 轮胎变形超声测量原理；(d) 车桥应变片布置。 第32页
车轮力直接实时测量能为车辆设计、性能测试和评价、道路评价和损 坏机理研究等提供准确的试验依据，是架起道路试验向室内试验转变 的桥梁，在车辆动力学分析和虚拟试验中起着重要的作用。
✓ 轮胎动态模型研究；
✓ 悬架特性研究；
✓ 路面和桥梁损坏机理研究；
✓ 车辆底盘运动控制系统控制算 法验证和整车匹配性能评价研 究；
➢ 70 年代后期国内有关企事业单位开始从国外引进部分较 先进的检测仪器设备，80 年代初一些厂家开始试制生产 检测设备。
➢ 高校：清华大学、东南大学、西华大学
第11页
道路试验系统架构
第12页
道路试验系统架构
日本小野测器汽车道路试验数据采集装置（DL-3000 ）
第13页
道路试验系统架构
Corrsys-Datron 公司车轮位置传感器和 Kistler Instrument AG 公司RWD 和车轮位置、轮速等组合传感器