汽车试验学
汽车试验学
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 汽车试验的分类特点与计划实施
千里之行，始于足下。
汽车试验学汽车试验的分类特点与计划实施汽车试验学是研究汽车试验的一门学科，它研究的内容包括试验的分类特点以及试验计划的实施。
汽车试验是指通过对汽车的各项性能进行测试和测量，以验证车辆的可靠性、安全性、性能等指标是否符合设计要求，为汽车的研发和生产提供科学依据。
下面将从分类特点和实施计划两个方面来介绍汽车试验学。
一、汽车试验的分类特点1.多学科交叉：汽车试验涉及到诸多学科，包括机械工程、车辆工程、材料科学、电子工程等等。
因为汽车本身就是一个多学科交叉的领域，所以汽车试验也具备这个特点。
2.广泛性：汽车试验是对整车各项性能进行测试，涉及到汽车的动力性能、操控性能、安全性能、燃油经济性、噪声振动等多个方面。
试验项目众多，需要综合考虑各方面因素。
3.实用性：汽车试验是为了验证车辆的性能是否符合设计要求，所以试验结果必须与实际使用条件相符合，具备较高的实用性。
4.示意性：汽车试验是为了发现车辆的问题和不足之处，以及验证改进措施的有效性。
试验结果具有一定的示意性，能够指导设计和改进。
二、汽车试验的计划实施汽车试验的计划实施是对试验过程进行规划和组织，使得试验能够顺利进行、数据准确可靠、结果具有可比性。
试验计划的实施包括以下几个方面。
第1页/共2页锲而不舍，金石可镂。
1.确定试验目标：根据车辆的设计要求和实际需要，确定试验的目标和要求。
例如，测试汽车的加速性能，或者对车辆的燃油经济性进行测量等。
2.选择试验项目：根据试验目标，选择适合的试验项目。
试验项目应涵盖车辆的各个性能指标，并且能够全面反映汽车的工作状态。
3.设计试验方案：根据试验项目的要求，设计合理的试验方案。
试验方案应考虑到试验的可行性、有效性，确保试验结果的准确可靠。
4.确定试验工具和设备：根据试验项目的要求，选择适当的试验工具和设备。
试验工具和设备应具备较高的精度和可靠性，能够满足试验的需求。
5.组织试验实施：根据试验方案，组织试验的实施。
汽车试验学 第2版 第七章 汽车整车性能试验
CO是燃料燃烧氧化不充分的产物，是汽油机排出的主要有害成分。柴油 机的CO排放量相对较少，约为汽油机的1/10~1/5。CO是无色无味的气体，人 吸入后和血液内的血红蛋白迅速结合，妨碍血红蛋白的输氧能力，引起头晕、 头痛和恶心等中毒症状，严重时会导致死亡。
排放性试验——汽车排气污染物的 主要成分及危害
2.碳氢：氢火焰离子分析法 3.氮氧化物：化学发光分析法
一般了解
四气体与五气体分析仪 感兴趣了解
4.烟度 滤纸式烟度和不透光烟度（下页）
五、排气污染物的试验方法（操作与工况） 自阅了解
1.汽油车 怠速法、双怠速法和工况法
2.柴油车
稳态法（仅适用于台架试验）
非稳态法 包括自由加速法和加载减速法
8
排放性试验——汽车排气污染物的主要成分及危害
第四节 排放性试验
排放包括：排气、曲轴箱污染物、燃油蒸发污染物
一、排气污染物：CO、HC、NOx和碳烟等
二、污染物排放量的表示方法P182 主要区别在于“分母不同”
三、排气污染物的取样方法 认真阅读并拓展，需完成课程作业
四、排气污染物的检测原理（理化方法）
√ 1.一氧化碳：不分光红外分析法（下页） 电容式传感器
排放性试验——汽车排气污染物的 主要成分及危害
4. 碳烟(微粒PM) 碳烟是燃料不完全燃烧而产生的固体颗粒物，主要是多孔性碳粒，有白色、
蓝色和黑色等不同颜色。由于可燃混合气形成方式以及燃烧机理的不同，柴油机 的碳烟排放量比汽油机大得多，可达30~80倍。碳烟及其吸附物对人的呼吸系统 有刺激和毒害，同时黑色碳烟还会妨碍驾驶员和行人的视线，破坏环境美观。
四、测量方法 直接法（油耗仪）与间接法（碳平衡法）
第1章汽车试验学
第三节
试验的计划与组织
试验总结 试验完成后，应进行总结，包括对试验中发现的问题、观察到 的现象进行定性分析，对测取的数据采取试验统计理论、误差分析 法进行处理，以确定实测所得的性能指标和各参数间的关系。对于 强度、疲劳磨损试验，在试验结束后，对被试车辆进行分解、检查 与测量，获取试验后的数据，完成上述工作后，即可对被试车辆做 出评价。 试验过程总结，写出试验报告，试验报告内容包括:试验任务来 源、试验目的、试验对象、试验条件描述如气象（气温、气压、风 向、风速和湿度等）、地面状况、测试工况等、试验方案设计与试 验方法、测试系统仪器选配、传感器定度、数据处理方法、处理结 果与误差范围、试验结果分析、结论、存在问题和进一步的改进意 见、附录如典型试验记录曲线、数据处理结果表、试验规律曲线及 工况照片等。
第二节
汽车试验标准
汽车道路试验方法通则
1.试验条件 试验条件包括汽车装载质量、轮胎气压、燃料、润滑油、 制动液、气候条件、试验仪器设备和试验道路等。 1）装载质量 （1 ）无特殊规定时，装载质量均为厂定最大装载质量或使试 验车处于厂定最大总质量状态； （2 ）装载质量应分布均匀，装载物应固定牢靠，试验过程中 不得 晃动和颠离，不应因潮湿、散失等条件变化而改变质量，以保 证装载质量的大小和分布不变； （3）乘员平均质量按表1-2计算，可用相同质量的重物代替。
第二节
汽车试验标准
汽车道路试验方法通则
2.试验车辆准备 1）接车检查 （1）记录试验样车的生产厂名、牌号、型号、发动机号、底 盘号、各主要总成号和出厂日期等。 （2）检查车辆装备完整性及装配调整情况，应符合该车装配 调整技术条件及 GB7258-012《机动车运行安全技术条件》的 有关规定。 （3）行驶检查，行驶里程不大于100km。 2）车辆磨合 根据试验要求，对试验车辆进行磨合，除另有规定外，磨 合规范按该车使用说明书的规定执行。
汽车试验学
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
变了过去一项性能一套仪器的传统。现在一 套仪器几乎可以完成所有的道路试验项目， 如图1-3所示。
➢将不同功能的仪器设备进行合理的组合， 使之构成一个多功能的汽车试验系统
该系统包括汽车车轮定位参数检测、整车性能 测试、带ABS的制动性能测试、发动机控制系统检 测、发动机预热测试和发动机的调试等功能，如图 1-4所示。该系统由计算机集中控制，如此可大大 的提高仪器设备的工作效率、降低试验成本。
2、按试验对象分类
整车试验 总成与各大系统试验 零部件试验
整车试验
总成与各大系统试验
总成与各大系统试验
零部件试验
3、按试验目的分类
质检试验
围绕着如何保证汽车产品质量所开展的试验。
新产品定型试验
以考核新开发的汽车产品是否符合设计要求及考核 其是否满足汽车法规规定为目的的试验 。
1、自动化程度越来越高
现代汽车试验用仪器设备的开发，不仅包括 仪器设备自身的结构和功能，而且还包括对被 测对象进行操控的内容。对于这类仪器设备， 不仅仪器设备自身的操作控制已完全实现了自 动化，而且对于许多试验项目而言，试验中的 车辆或总成部件也已由计算机自动操控，如图 1-2所示。
2、功能集成
汽车试验场试验
汽车试验场试验越来越受到汽车界的重视，其原 因是汽车试验场上可以设置各种不同的路面，如扭曲 路面、比利时砌石路面、高速环道、汽车性能试验 专用跑道等（见图1-9）。在汽车试验场上可在不受 道路交通影响的情况下完成汽车各项性能试验，尤其 是汽车的可靠性、耐久性试验及环境适应性试验。而 且由于在汽车试验场上可以进行高强化水平的试验， 因此可以大大地缩短试验周期。
按试验特征分类
汽车试验学
汽车试验学[填空题]1根据检测诊断目的，汽车检测可分为（）、（）、汽车故障检测和汽车维修检测诊断。
参考答案：安全性能检测；综合性能检测[填空题]2我国对一般公路运输车辆外廓尺寸规定车高≤（）m，车宽≤（）m。
参考答案：4；2.5[填空题]3根据《机动车运行安全技术条件》规定，在用车发动机功率不允许小于标牌（或产品使用说明书）标明功率的（）%；大修竣工后，发动机功率不得低于原设计标定值的（）%。
参考答案：75；90[填空题]4某车最大爬坡度为100%，相当于（）度的坡度角。
参考答案：45[填空题]5《机动车运行安全技术条件》规定，当车速表试验台的读数为40km/h时，车速表指示值应为（）km/h。
参考答案：40到48[填空题]6发动机大修后，气缸漏气率应不超过（）%。
参考答案：10[填空题]7对于电控点火系统，随着转速升高，其点火闭合角应（）。
（增大或变小）。
参考答案：增大[填空题]8当点火线圈正负极反接时，发动机通常能否正常起动。
（）（能或不能）参考答案：能[填空题]9柴油机喷油器技术状态检测主要包括（）、（）和喷油器密封。
参考答案：开启压力；喷雾质量[填空题]10根据《机动车安全运行技术条件》规定，轮胎磨损：轿车轮胎胎冠上花纹深度应大于（）mm；转向轮的胎冠花纹深度大于（）mm。
参考答案：1.6；3.8[填空题]11前轮前束过大，将造成轮胎（）磨损严重。
（内侧或外侧）参考答案：内侧[填空题]12目前常用的制动试验台主要有（）和（）两种。
参考答案：滚筒式；平板式[填空题]13《机动车运行安全技术条件》规定前轮侧滑量应不大于（）/km。
参考答案：±5[填空题]14对于最大设计车速大于或等于100km/h的机动车，转向盘的最大自由转动量为（）参考答案：20°[填空题]15《机动车运行安全技术条件》规定，离合器分离时踏板力不得超过（）N。
参考答案：300[填空题]16制动距离是指（）和（）两个阶段汽车驶过的距离。
汽车试验学第5章 汽车基本性能试验
1. 爬陡坡试验
（1）坡路实测法
（2）负荷拖车测量法
max
arcsin( m m0
i1 i
sin )
2. 爬长坡试验
• 试验坡道为表面平整、坚实的连续上坡道，要求 该坡道长为8km～10km，其中上坡路段应占坡道 长度的90%以上，最大纵向坡度不小于8%。
• 记录车速从50km/h开始到停车整个滑行过程的滑 行时间和滑行距离。
• 滑行过程中，应保持汽车直线行驶，尽可能不转 动转向盘，不允许使用制动器。
• 试验至少往返各滑行一次，并且往返区段应尽量 重合。
• 由于滑行初速度较难准确地控制在50km/h，为使
试验结果具有可比性，应将实测的滑行距离换算
• 试验前，检查汽车是否处于良好的技术状态，尤 其发动机供油系和冷却系、动力传动系及制动系 的工作状况，里程表应经过校正。
2. 爬长坡试验
• 试验时，试验车停放在坡道起点处，记录里程表 指示里程，启动燃油流量计，然后起步开始爬坡。 在爬坡过程中，每行驶0.5km记录一次各部位的温 度值，观察仪表、发动机及动力传动系等工作状 况。
• 试验应往返进行，每个方向至少进行3次。
3.试验数据处理
取所有有效试验数据
• 算术平均值
n
x xi n i1
• 标准偏差
SD
n
(x xi )2
i 1
n 1
• 变化系数（标准偏差/算术平均值） k SD x
• 爬坡试验分类
▫ 爬陡坡试验：评价指标是汽车的最大爬坡度。 ▫ 汽车爬长坡试验：用于检查汽车长时间在较大功率
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赵立军 博士开题报告 第18页
GPS工作原理及测试方法
VBOX III
赵立军 博士开题报告 第19页
GPS工作原理及测试方法 GPS工作原理及测试方法
典型传感器及其使用方法
方向盘转角传感器
赵立军 博士开题报告 第7页
典型传感器及其使用方法
方向盘转角传感器
赵立军 博士开题报告 第8页
典型传感器及其使用方法
方向盘转角传感器
赵立军 博士开题报告 第9页
典型传感器及其使用方法
组合传感器
赵立军 博士开题报告 第10页
典型传感器及其使用方法
组合传感器
GPS工作原理及测试方法
2010年绥中机场
赵立军 博士开题报告 第24页
GPS工作原理及测试方法
2010年绥中机场
赵立军 博士开题报告 第25页
GPS工作原理及测试方法
2010年绥中机场
赵立军 博士开题报告 第26页
GPS工作原理及测试方法
2010年绥中机场
赵立军 博士开题报告 第27页
车辆试验学
教师: 张小龙 QQ:350966074
安徽农业大学工学院 1
第2章 汽车传感器
测试系统基本架构及要求 CAN总线概要 传感器的静态特性
重点传感器灵敏度及其精度表述方法
典型传感器及使用方法
包括方向盘转角、组合传感器、轮速传感器、惯性测量单元等
GPS工作原理及测试方法
包括单点定位、差分定位、GPS接收机性能等
VBOX III
赵立军 博士开题报告 第20页
GPS工作原理及测试方法
VBOX 20SL
赵立军 博士开题报告 第21页
GPS工作原理及测试方法 GPS工作原理及测试方法
VBOX 20SL
赵立军 博士开题报告 第22页
GPS工作原理及测试方法 GPS工作原理及测试方法
其它GPS接收机
赵立军 博士开题报告 第23页
磁电式轮速传感器
赵立军 博士开题报告 第16页
典型传感器及其使用方法
惯性测量单元
赵立军 博士开题报告 第17页
典型传感器及其使用方法
惯性测量单元
特点： 特点： 1．角速度范围：±150°/s 2．加速度范围：±1.7g（每轴向） 3．内部温度补偿 4．角度精度：0.1° 5．角速度分辨率：0.1°/s 6．加速度分辨率：1mg 7．CAN总线接口
赵立军 博士开题报告 第4页
传感器的静态特性
1．灵敏度 2．非线性度 3．回程误差
S = ∆y / ∆x
S = ∆y / ∆x = y / x = 常量
非线性度 = B × 100% A
Er =
∆hmax × 100% A
赵立军 博士开题报告 第5页
6页
赵立军 博士开题报告 第2页
测试系统基本架构及要求
系统安装 功耗、操作 数据处理 传感器接口
模拟输出 数字输出 带有CAN接口 没有CAN接口 的传感器怎样 实现CAN接口
赵立军 博士开题报告 第3页
CAN总线概要
CAN总线是一种全数字化、双向和多主异步现场总线，是德国Bosch公 司为解决现代汽车中众多的电控模块(ECU)之间的数据交换而开发的一 种串行通信协议，其设计充分考虑了汽车上恶劣工作环境，可靠性高。 现已成为国际标准，被采用为高速应用的ISO11898标准和低速应用的 ISO11519标准。CAN总线线数为2或1，差分传输方式，最高传输速率 为1 Mbps@40 m，其最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对 通信数据块进行编码，通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路 层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循 环冗余校验、优先级判别等项工作等。数据段长度最多为8个字节，保 证了通信的实时性。
赵立军 博士开题报告 第11页
典型传感器及其使用方法
组合传感器
赵立军 博士开题报告 第12页
典型传感器及其使用方法
组合传感器
赵立军 博士开题报告 第13页
典型传感器及其使用方法
磁电式轮速传感器
赵立军 博士开题报告 第14页
典型传感器及其使用方法
磁电式轮速传感器
赵立军 博士开题报告 第15页
典型传感器及其使用方法