汽车试验技术317页教学课件全书电子教案.ppt

第一章 概 述汽车试验工程是汽车工程的重要组成部分，它对于汽车技术性能的提高具有举足轻重的作用。可以说，没有汽车试验的发展，就没有汽车工业的今天，人们对汽车试验工程的重视程度越来越高，投入的财力和精力也越来越大，用于试验的设备、设施及手段越来越先进。作为现代汽车人，仅仅掌握汽车结构与原理、设计与制造、使用及维护等技术是不够的，我们在日常的工作中还会经常遇到与试验有关的知识，因此，还应当熟悉汽车试验工程的有关内容。汽车试验的发展概况 汽车试验的目的与分类 试验标准 试验设备第一节第二节第四节第三节第一节汽 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。新中国成立以后，我国先后建起了长春第一汽车制造厂、北京汽车制造厂、第二汽车制造厂和南京汽车制造厂等大型的汽车制造厂，同时筹建了与之配套的一汽试验场。20世纪70年代末国家投巨资建成了我国目前面积最大、功能最全的海南汽车综合试验场，随后又在湖北襄樊、安徽定远建成了二汽汽车试验场和总后汽车试验场。进入20世纪90年代以来，交通部北京通州汽车试验场、化工部河北廊坊汽车试验场先后建成并投入使用。第二节汽 车 试 验 的 目 的 与 分 类 汽车试验的目的一汽车试验通常是指在专用试验场，或其他专用场地或试验室内，使用专用设备、设施，依照试验大纲及有关标准，对汽车或总成部件进行各种测试的工作过程。也可根据需要在常规道路上或典型地域进行相关试验，如限定工况的实际行驶试验、地区适应性试验等。试验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意见，以提高汽车性能，总之，试验是发现问题的重要手段，是对汽车各种性能做出客观评价的依据。汽车试验的分类二汽车试验可按试验目的、试验对象、试验场所进行分类，如图1-1 所示。试验目的分类质量检查试验:一般是指对汽车产品质量的定期检查试验。对目前生产的车辆产品，定期进行质量检查试验，考核产品质量的稳定性，以便及时检查出产品存在的问题。新产品定型试验:在新型车辆投产之前，首先按照规程进行全面性能鉴定试验，同时要在不同地区进行适应性和使用性试验。研究性试验:为了改进现有产品或开发研制新产品，必须对车辆的新部件、新结构，采用的新材料、新工艺等进行广泛深入的研究试验，试验采用较先进的仪器设备。试验对象分类整车性能试验:目的是考核整车的主要技术性能测出各项技术性能指标，如动力性、经济性、接近角、离去角、最小离地间隙、最小通过半径等。总成试验:主要考核机构及总成的工作性能和耐久性，如发动机功率、变速器效率、悬架装置的特性以及它们的结构强度、疲劳寿命、耐久性等。零部件试验:主要考核汽车零部件设计和工艺的合理性，测试其精度、强度、磨损和疲劳寿命以及研究材料的选择是否合适。试验场所分类实验室台架试验:室内试验能以较高的精度来测试车辆及其部件的各种性能，并能消除不需研究的某些因素。室外道路场地试验:车辆在实际使用的道路条件下试验，可以全面考核评价车辆的技术性能，所以，这是最普遍的试验方法，但是受车辆空间条件的限制，些传感器的安装，测试参数的记录均较室内试验困难。试验场试验:这是一种按照预先制定的试验项目、试验规范，在规定的行驶条件下进行的试验。第三节试 验 设 备图1-2为试验测试系统，其中的激励装置、传感器、信号调理、信号处理、显示记录及反馈控制等都是试验设备。现在的大多数设备，已经把信号调理、信号处理及反馈控制都集成在一起，有的甚至把显示记录功能也集成了。性能试验设备一常用的汽车性能试验设备主要有环境舱、VBOX 测试系统等。环境舱：环境舱主要是模拟室外不同环境而设定的一个不同环境条件的恒温恒湿的试验载体。在环境舱里可以设置相应的试验条件，如恒定的大气温度、湿度、阳光模拟、风速及恒定的路面摩擦系数，能够模拟汽车道路行驶，能精确地模拟汽车道路行驶阻力，具有恒速测功、测扭等多种控制模式。性能试验设备一图1-3所示为VBOX 测试系统。它基于新一代的高性能卫星接收器。性能试验设备一VBOX测试系统：主机用于测量汽车的速度和距离并且提供横纵向加速度值、减速度、MFDD、时间和制动、滑行、加速等距离的准确测量；外接各种模块和传感器可以采集油耗、温度、加速度、角速度及角度、转向角速度及角度、转向力矩、制动踏板力、制动踏板位移、车辆CAN接口信息等其他许多数据。试验设备二NVH试验设备主要有LMS多通道采集系统、HEAD采集系统、OROS采集系统、人工头、超声波测漏仪及内窥镜等，如图1-4 所示。零部件试验设备三零部件试验设备主要有电子万能试验机、点火开关试验台、低温试验箱、高低温交变湿热试验箱、高温试验箱等。图1-5是电子万能试验机设备，该设备可进行金属、橡胶等材料拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离等力学性能试验。零部件试验设备三图1-6是点火开关试验台，可以对点火开关进行耐久试验。其配备了电子负载箱，该负载箱比电阻负载箱更接近于实际使用的负载，试验结果更准确合理。第四节试 验 标 准试验标准有国家标准、行业标准、企业标准等，这些标准是试验的依据。性能试验的标准主要有GB/T12543-2009汽车加速性能试验方法GB/T12544-1990 汽车最高车速试验方法GB/T 19233-2008 轻型汽车燃料消耗量试验方法GBT 6323.1-1994汽车操纵稳定性试验方法蛇行试验GB11555-2009 汽车风窗玻璃除霜和除雾系统的性能和试验方法等。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/HMD3001-2009汽车商品性主观评价等。第二章 汽 车 试 验 基 础 理 论测试系统组成与基本特性试验误差分析试验数据处理试验数据采集第一节第二节第四节第三节第一节测 试 系 统 组 成 与 基 本 特 性 测试系统的组成一现代测试技术是采用电测法，首先要将输入的非电量物理量转换成电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。测试系统由以下几部分组成:传感器、信号变换与测量电路、显示与记录器、数据处理器，以及打印机等外围设备，如图2-1所示。测试系统的组成一传感器是整个测试系统实现测试与自动控制的首要环节，它的作用是将被测非电量转换成便于放大、记录的电量。传感器是整个测试系统中采集信息的首要环节，传感器也称为测试系统的一次仪表，其余部分称为二次仪表或三次仪表。作为一次仪表的传感器往往由两个基本环节组成，如图2-2所示。测试系统的组成一敏感元件：在进行由非电量到电量的变换时，有时需利用弹性敏感元件，即先将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量的非电量(例如应变或位移)，然后再利用传感元件，将这种非电量变换成电量。传感元件：凡是能将感受到的非电量(如力、压力、温度梯度等)直接变换为电量的器件称为传感元件。传感元件是利用各种物理效应或化学效应等原理制成的。但应指出，并不是所有的传感器都包括敏感元件和传感元件两部分。测试系统的组成一测试系统还可分为模拟测试系统和数字测试系统。在模拟测试系统中，被测量都是随时间连续变化的量，经测试系统变换后输出的一般仍是连续变化的电压或电流，能直观地反映出被测量的大小和极性，这种随时间而连续变化的量称为模拟量。在数字式测试系统中，其工作信号的变化，在时间上是不连续的，是发生在一系列离散的瞬间；另一特征是信号数值的大小和增减变化都是采用数字的形式。测试系统的基本特性二测试系统一般由3个基本环节组成，输入、输出和系统本身，如图2-3 所示。图中，x(t)表示输入量，y(t)表示与其对应的输出量，h(t)表示此组件(系统)物理性能决定的数学运算法则。而X(t)，Y(t)，H(t)分别为x(t)，y(t)，h(t)的积分变换。测试系统的基本特性二工程测试问题总是处理输入量x(t)、系统的传输转换特性和输出量y(t)三者之间的关系，则对测试系统的基本要求如下:x(t)、y(t)是可以观察的量，则通过x(t)、y(t)可推断测试系统的传输特性或转换特性；h(t)已知，y(t)可测，则可通过h(t)、y(t)推断导致该输出的相应输入量x(t)，这是工程测试中最常见的问题；若x(t)、h(t)已知，则可推断或估计系统的输出量。测试系统的静态特性测试系统的静态特性可以用一个多项式方程表示为：)灵敏度：灵敏度S是仪器在静态条件下响应量的变化y和与之相对应的输入量变化x 的比值。如果激励和响应都是不随时间变化的常量，则式(2-1)中各个微分项均为零，方程式可简化为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 的定义为式中:y输出量的变化；x/x输入量的相对变化。)量程及测量范围：测试系统能测量的最小输入量(下限)至最大输入量(上限)之间的范围称为量程。测量上限值与下限值的代数差称为测量范围。测试系统的静态特性)非线性：非线性通常也称为线性度，是指测量系统的实际输入输出特性曲线对于理想线性输入输出特性的接近或偏离程度，它用实际输入输出特性曲线对理想线性输入输出特性曲线的最大偏差量与满量程的百分比来表示，如图2-4所示，即有：式中:线性度；满量程；最大偏差。测试系统的静态特性)迟滞性：迟滞性又称滞后量、滞后或回程误差，如图2-5所示，表征测量系统在全量程范围内，输入量由小到大(正行程)或由大到小(反行程)两者静态特性不一致的程度。迟滞误差在数值上是用各校准级中的最大迟滞偏差 与满量程理想输出值 之比的百分率表示，即 测试系统的静态特性)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)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：而在工程应用中多以仪器的满量程百分比误差来表示：测试系统的静态特性)分辨率：分辨率(分辨力)是指测量系统能测量到输入量最小变化的能力，即能引起响应量发生变化的最小激励变化量，用x表示。由于测量系统或仪器在全量程范围内，各测量区间的x不完全相同，因此常用全量程范围内最大的x，与测量系统满量程输出值之比的百分率表示其分辨能力，称为分辨率，用F表示为测试系统的静态特性)漂移：漂移是指当测量系统的激励不变时，响应量随时间的变化趋势。漂移实际上是仪器的不稳定性。产生漂移有两方面的原因，一是仪器自身结构参数的变化，二是外界工作环境参数的变化对响应的影响。测试系统的动态特性测试系统的动态特性是指对激励(输入)的响应(输出)特性。一个动态特性好的测试系统，其输出随时间变化的规律(变化曲线)能同时再现输入随时间变化的规律(变化曲线)，即具有相同的时间函数。这是动态测量中对测试系统提出的新要求。)测试系统的数学模型)传递函数)频率响应函数)冲激响应函数测试系统不失真的条件从精确地测定各频率分量的幅值和相位来说，理想的测试系统的幅频特性应当是常数，相频特性应当是线性关系，否则就要产生失真。()不等于常数所引起的失真称为幅值失真，()与 不是线性关系所引起的失真称为相位失真。第二节试 验 误 差 分 析 测量中，既然误差不可避免地存在，那么试验所得到的测量结果就必须指出其误差范围，否则测量结果毫无意义。在实际测量中，系统误差和随机误差往往同时存在。由于测量数据小，不易被发现，多次测量又大幅度减小它对测量结果的影响，可见系统误差较随机误差对测量精度的影响更大。为此，有必要研究系统误差的特征及规律性从而能够及时发现并减小系统误差。误差的定义与分类一1.误差的定义及表示方法误差是测量值与被测量的真值之间的差。可用下式表示误差=测量值-真值测量误差可用绝对误差表示，也可用相对误差表示。(1)绝对误差：某被测量的测量值和真值之差，即绝对误差，简称误差。绝对误差可为正值或负值。绝对误差=测量值-真值真值是指在观测一个量时，该量本身所具有的真实大小。真值是一个理想值，在实际测量中常用被测量的实际值代替。误差的定义与分类一(2)相对误差：绝对误差与被测量的真值之比称为相对误差，因测量值与真值接近，可用绝对误差与测量值之比作为相对误差，即相对误差 绝对误差/真值绝对误差/测量值相对误差通常用百分数表示。由于绝对误差可为正值或负值，因此相对误差也可为正值或负值。误差的定义与分类一2.误差分类根据误差的特点与性质不同，误差分类如下。(1)系统误差在同一条件下多次测量同一量值时，绝对值和符号保持不变，或当条件改变时，按一定规律变化的误差。(2)随机误差 在同一测量条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号以不可预定方式变化的误差，也称偶然误差。(3)粗大误差超出在规定条件下预期的误差。误差的定义与分类一按误差产生原因的不同，误差分类如下:(1)人员误差：由于测量者技术不熟练或受其他主观因素，如因工作劳累引起的视觉变化，固有习惯引起的读数误差，以及精神因素产生的疏忽等所引起的误差等。(2)仪器误差：由于仪器的结构和制造不完善或调整、校正不当等引起的误差。(3)环境误差：由于各种环境因素与要求的标准状态不一致而引起能量装置和被测量本身的变化造成的误差，如温度、湿度、气压、振动及电磁场等引起的误差。系统误差二1.系统误差的分类系统误差服从确定的分布规律，主要由测量设备的缺陷、测量环境变化、测量时使用的方法不完善、所依据的理论不严密或采用了某些近似公式等造成。根据系统误差变化与否分类：变值系统误差、恒值系统误差。按误差产生的原因分类：仪器误差、装置误差、环境误差、方法误差、人员误差。根据误差的变化规律分类：为常值性、累进性、周期性以及按复杂规律变化的系统误差。系统误差二2.系统误差分析1)系统误差的特点：确定性重现性可修正性为便于分析，将系统误差按其出现规律分为以下四类：固定不变的系统误差线性变化的系统误差周期性变化的系统误差变化规律复杂的系统误差 系统误差二2)系统误差的判别：(1)试验对比法通过改变产生系统误差的某一条件，进行其他条件相同的测量，以便发现误差，适用于发现固定不变的系统误差。(2)偏差观察法若对被测对象进行多次测量后，即可得到每次测量的偏差，通过对偏差列大小和符号的变化分析，即可判断每次测量结果是否存在系统误差。系统误差二观察多次测量结果，如图2-8 所示，以观察次数为横坐标，测量偏差为纵坐标。(3)偏差之和相减法当测量次数较多时，将测量结果前一半的偏差之和，减去后一半的偏差之和，若其差值接近零，说明不存在变化的系统误差。若其差值明显不为零，则存在变化的系统误差。系统误差二3)系统误差的消除与削弱测量人员详细检查测量过程中可能产生系统误差的环节，将其调整到最佳状态。若上述措施无效，在测量过程中需采取适当的测量方法和读数方法，消除或削弱系统误差。(1)固定不变的系统误差消除法代替法交换法(2)线性系统误差消除法(3)周期性变化的系统误差消除法随机误差三1.随机误差产生的原因当对同一量值进行多次等精度的重复测量时，得到一系列不同的测量值(测量列)，每个测量值都含有差异，其出现没有确定的规律，即前一个误差出现后，不能预测下一个误差的大小和方向，但误差具有统计规律性。随机误差由很多暂时未能掌握或不便掌握的微小因素构成，主要体现在以下方面。(1)测量装置(2)环境(3)人员随机误差三2.正态分布若测量列中不包含系统误差和粗大误差，则该测量列中的随机误差具有以下特征。(1)对称性(2)单峰性(3)有界性(4)抵偿性3.算术平均值对某一量进行一系列等精度测量，由于存在随机误差，其测量值各不相同，应以全部测量值的算术平均值作为测量结果。测量时，被测量的n个测量值的代数和除以n，即算术平均值。粗大误差四1.粗大误差产生的原因(1)测量人员(2)客观外界条件2.防止与消除粗大误差的方法设法从测量结果中发现和鉴别粗大误差而加以剔除，加强测量者的工作责任心和严格的科学态度，保证测量条件稳定，避免在外界条件发生激烈变化时进行测量。3.判别粗大误差的准则(1)3准则(2)罗曼诺夫斯基准则(3)格罗布斯准则测量结果的误差分析五测量误差衡量测量准确度的重要参数，是评价测量结果参考价值的主要依据，给出测量结果时，应给出测量结果的误差范围。1.直接测量结果的误差估计2.间接测量结果的误差估计1)误差合成的一般公式2)误差传递系数的确定(1)微分确定法(2)数值计算确定法(3)试验确定法第三节试 验 数 据 采 集 数据采集技术一汽车试验中所需采集的信号，大多是在时间和幅值上均连续变化的模拟量。试验信号的处理绝大多数由数字计算机完成，而处理的结果又常以模拟量形式“反馈”给外部的试验系统。这就需要解决模拟量与数字量之间的相互转换问题，即采样与重构，如图2-9所示。数据采集技术一1.采样保持器(SHA)要求输入到(A/D)转换器的模拟量在整个转换过程中保持不变，但转换后，又要求(A/D)转换器的输入信号能够跟随模拟量变化。能够完成上述任务的器件，称为采样保持放大器(SHA)。SHA主要由模拟开关、存储介质和缓冲放大器A组成。2.模数(A/D)转换器A/D转换器的作用是对每一个由采样保持电路在时间上离散的模拟电压值输出一个n位二进制数字量。采样方式二采样方式有实时采样(Real-Time sampling)和等效时间采样(Equivalent-Time sampling)两种。对实时采样，当数字化一开始，信号波形的第一个采样点就被采样并数字化。然后，经过一个采样间隔，再采入第二个子样，这样一直将整个信号波形数字化后存入波形存储器。等效时间采样技术可以实现很高的数字化转换速率，但这种采样方式的应用前提是信号波形是可以重复产生的。由于波形可以重复取得，故采样可以用较慢的速度进行。计算机数据采集系统三计算机数据采集系统主要由传感器、信号调理器、多路模拟开关、放大器、A/D转换器、采样保持器、控制器和数据记录装置等组成，如图2-10所示。计算机数据采集系统三1.多路模拟开关(MUX)多路模拟开关的主要作用是把多个模拟量参数分时地接通并送到A/D转换器，即完成由多到一的转换。2.逐次逼近式A/D转换器逐次逼近式A/D转换器采用的是从最高位逐位试探的方法。3.数据采集系统控制整个数据采集系统由控制器控制。控制器使系统的各个部件以适当的时间执行自己的功能。复杂的大型采集系统常由计算机控制，如图2-10所示。第四节试 验 数 据 处 理 静态试验数据的处理一1.试验数据结果的表达静态试验数据指的是不随时间变化而变化的测量数据。测量的结果通常用数字、图形和经验公式三种方式表达。数字表达可以采用测量误差分析理论写出测量结果；图形表达是根据试验结果做出尽可能反映真实情况的曲线；经验公式表达是利用回归分析的方法确定经验公式的函数类型及其参数。静态试验数据的处理一正确地用图形法表达试验数据，必须对坐标选择、分度和数据描点等问题进行认真的考虑。(1)坐标的选择与分度常用作图坐标有直角坐标和极坐标两种。(2)数据描点与曲线描绘在一般情况下，根据试验数据即可在坐标线上标出数据点。静态试验数据的处理一一般绘制曲线的原则是：曲线应光滑匀整，所有数据点要靠近曲线，大体上随机地分布在曲线两侧并落在误差带范围内，但不必都在曲线上。在曲线急剧变化的地方，数据点应选密一些，如图2-12所示。静态试验数据的处理一当数据的分散度较大时，徒手绘制曲线较困难，在要求不太高时，可采用下面两种简便方法。分组平均法残差图法 静态试验数据的处理一2.回归分析与曲线拟合通过回归分析寻求经验公式，需要解决三个问题，即:确定经验公式的函数类型；确定函数中的各参数值；对该经验公式的精度做出评价。(1)一元线性回归回归方程的确定回归方程精度与显著性检验：a.F检验法b.相关分析法(2)一元非线性回归化曲线为直线的回归多项式回归(3)多元线性回归 动态试验数据的处理二1.数据的分类动态试验数据指的是随时间变化而变化的测量数据，通常是以时间为自变量的连续函数x(t)，根据试验数据所表征的变化特点，试验数据可分为确定性数据和随机性数据两类。(1)确定性数据能用明确的数学关系式描述的数据，称为确定性数据，它可以分为周期性数据和非线性周期性数据两种。周期性数据包括正弦周期性数据和复杂周期性数据；而非周期性数据:包括准周期性数据和瞬变数据。动态试验数据的处理二(2)随机性数据不能用明确的数学关系式描述的数据，称为随机性数据:随机数据在每个瞬时的值是不确定的，只能用数理统计的方法来分析其统计特性:随机性数据影随机现象产生的，而随机现象的进行过程用随机过程来描述。随机过程可分为平稳过程屯平稳过程两类。动态试验数据的处理二2.数据分析与处理的步骤数据分析的项目及步骤与数据的最终用途有关，也与数据本身的类型有关，它大体包括数据准备、数据检验及数据分析等工作。(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)数据分析时间域描述幅值域描述频率域描述 第三章 汽 车 整 车 性 能 试 验制动性试验汽车行驶平顺性试验环境适应性试验汽车通过性试验第五节第六节第八节第七节概述汽车操纵稳定性试验燃油经济性试验动力性试验第一节第四节第三节第二节第一节概述 在进行汽车设计开发时，不仅要考虑汽车物理结构的设计，更重要的是考虑汽车结构所应具有的满足顾客需求的内在特性，这些特性称之为汽车性能。汽车的主要性能有以下几个方面:(1)动力性 (5)平顺性(2)燃油经济性 (6)通过性(3)操纵稳定性 (7)环境适应性(4)制动性能第二节动 力 性 试 验 汽车动力性能是汽车最基本、最重要的性能之一，其主要评价指标有：汽车的最高车速、汽车的加速时间、汽车的最大爬坡度。通过对汽车进行动力性能各项评价指标的测试，可以知道该车型是否符合设计要求，为产品改进提供依据；通过对不同车型进行动力性能试验，可以知道各种车型的动力性能状况，为将开发新的车型提供参考数据。汽车动力性试验主要分为道路试验和室内试验两种。道路试验方法一1.汽车动力性能试验常规试验项目对于手动挡车型，见表3-1。道路试验方法一1.汽车动力性能试验常规试验项目对于自动挡车型，见表3-2。道路试验方法一2.试验条件(1)试验过程中，轮胎冷充气压力应符合该车技术条件的规定，误差不超过10kPa。试验时应是无雨无雾天气；相对湿度小于95%；气温040；平均风速小于3/s，阵风不得超过5/s；侧风小于2/s。(2)应在清洁、干燥、平坦的沥青或混凝土铺装的直线道路上进行。道路长23km，宽不小于8m，纵向坡度在0.1%以内。(3)汽车最高车速试验在试验场高速环路上进行；汽车最大爬坡度试验在试验场标准坡上进行。道路试验方法一3.实验仪器道路试验通常采用五轮仪或非接触式汽车速度测量仪来记录汽车行程、车速、行驶时间。五轮仪主要由主机、第五轮传感器和脚踏开关等部分组成，如图3-1所示。五轮仪是接触地面进行测量的，因此，高速测量时，内于滑动、跳动和轮胎气压的变化均会使测量结果产生误差。道路试验方法一非接触式汽车速度测量仪没有滚动的第五轮，测试时把传感元件用吸盘吸附在汽车保险杠(或其他部位)下部，传感元件可以向路面发射某种光束，并能接收路面的反射波，根据反射波的变化情况，可测出汽车的行驶速度。道路试验方法一4.试验方法1)最低稳定车速试验2)原地起步连续换挡加速性能试验3)最高车速试验4)最大爬坡度试验(1)非越野车爬坡试验方法(2)越野车爬坡试验方法道路试验方法一5.试验数据处理1)坡度计算2)爬坡的平均车速6.试验结果评价室内台架试验二汽车驱动轮的输出功率、驱动力、加速能力等汽车动力性指标，可以在室内条件下在底盘测功机上试验；而汽车的传动效率、车轮滚动阻力系数等有关参数也可在室内条件下采用相应台架设备进行试验。1.汽车底盘测功机的功能底盘测功机是汽车底盘综合性能试验设备，其基本功能:(1)测试汽车驱动轮输出功率(2)测试汽车的加速能力(3)测试汽车的滑行能力和传动系统传动效率(4)测试校正车速里程表(5)间接测试发动机功率室内台架试验二2.底盘测功机的构造底盘测功机一般由滚筒装置、测功装置、飞轮机构装量等构成，其机械部分的结构如图3-3所示。室内台架试验二1)滚筒装置测功试验时，汽车驱动轮在滚筒上滚动，驱动滚筒旋转。因此，滚筒装置的作用相当于能够连续移动的路面，支撑车轮，并传递功率、转矩、速度，底盘测功机的滚筒装置有单滚筒和双滚筒两种类型，如图3-4所示。室内台架试验二2)测功装置测功装置用于吸收和测量汽车驱动轮的输出功率，通常称为测功器。底盘测功机常用的测功器有水力测功器、电力测功器和电涡流测功器三类。图3-5为常用水冷电涡流测功器的结构示意图。室内台架试验二3)飞轮机构飞轮机构用于模拟汽车在非稳定工况下运行时的阻力，进行非稳定工况的性能试验(如加速性能、滑行性能等)。通常飞轮机构采用离合器以实现与滚筒的自由接合。4)测量装置底盘测功机的测量装置由测力装置、测距装置和测速装置组成。室内台架试验二测力装置的工作原理如图3-6所示(以电涡流测功器为例)。室内台架试验二测速装置一般由测速传感器、中间处理装置和指示装置构成。光电式测速装置主要由光电传感器计数器和印制电路构成。光电传感器主要由光源、光电盘、光电池组成。试验时，滚筒带动光电盘旋转，把持续发出的光线切割成光脉冲，从而在光电池的两极间产生电脉冲，如图3-7a)所示。室内台架试验二磁电式测速传感器由信号盘齿轮和磁头(感应线圈及永久磁铁)等组成，如图3-7b)所示。室内台架试验二5)反拖装置反拖装置用于提供原动力以驱动汽车驱动轮相传动系统运转，以测试底盘测功机滚筒系统的机械损失、汽车传动系统的机械损失及车轮在滚筒上的滚动阻力。反拖装置由反拖电动机、离合器及测力装置组成，如图3-8所示。室内台架试验二6)控制系统控制系统一般由控制柜、计算机及控制软件等组成，可实现数据采集与处理、结果输出、电涡流测功器载荷控制和其他附件控制等。7)其他附属装置此外，底盘测功机还配量有举升、锁定、引导、安全、冷却风机等附属装置。汽车动力性的台架试验三1.汽车底盘输出功率的检测方法(1)在动力性检测之前，必须按汽车底盘测功机说明书的规定进行试验前的准备。(2)汽车底盘测功机控制系统、道路模拟系统、引导系统、安全保障系统等必须工作正常。(3)在动力性检测过程中，控制方式处于恒速控制，起动汽车，逐步加速并换至直接挡，当车速达到设定车速(误差0.5km/h)并稳定15s后，计算机方可读取车速与驱动力数值，并计算汽车底盘输出功率。(4)输出检测结果并记录环境状态。汽车动力性的台架试验三2.检测结果分析当被测车辆的检测结果低于标准值时，说明驱动轮输出功率不足。其原因主要有两个方面：一是发动机技术状况不良，本身输出功率低；二是传动系的功率损失大。发动机的功率可用无负载测功方法来检查，传动系的功率损失可能在离合器、变速器(分动器)、中央制动器、万向传动机构、主减速器、差速器和轮毂等处。如果是滑行距离不足说明底盘技术状况不良。第三节燃 油 经 济 性 试 验试验设备一汽车燃油经济性的试验有两种方法，一是道路试验，二是台架检测。汽车燃油经济性的台架试验设备，除了底盘测功机以外，还需油耗仪。汽车的燃油消耗量是由油耗仪来测量的。油耗仪由油耗传感器和显示装置构成。油耗仪种类很多，按测试方法可分为容积式油耗仪、质量式油耗仪、流量式油耗仪和流速式油耗仪。试验设备一1)容积式油耗仪容积式油耗仪的工作原理是使被测流体充满一定容量的测量室，通过充满测量室的次数则可得出被测流体的总量，再除以测定时间间隔或行驶里程即可得平均燃料消耗量。容积式油耗仪分为定容式和容量式两种。图3-9 所示为四活塞联动式油耗仪的组成结构。试验设备一(1)滤清排气装置为保护流量传感器，燃料在进入流量传感器前必须进行滤清，滤清器滤芯用陶土制成，滤芯中心的磁环可增强燃料中金属杂质的滤清效果。排气机构主要由浮子室、浮子及排气阀组成，它与滤清装置装在一起，其结构如图3-10所示。试验设备一(2)行星活塞式油耗传感器图3-11所示为行星活塞式油耗传感器的流量变换结构的工作原理，该装置由十字形配置的4个活塞和旋转曲轴构成，用于将一定容积的燃料流量转变为曲轴的旋转。试验设备一(3)信号转换装置如图3-12所示，信号转换装置由主动磁铁、从动磁铁、转轴、光栅、发光二极管和光敏管等组成。试验设备一(4)油耗测量仪表油耗测量仪表使用单片机作为控制单元，硬件电路包括流量传感器信号的隔离整形电路、路程传感器信号的测量电路、单片机及外围电路、键盘及LED显示电路、串口通信电路等组成。通过流量传感器信号和油耗测量仪表的定时装置信号可计算得到燃料消耗量，通过流量传感器信号和路程传感器信号可计算得到百公里油耗值。试验设备一2)质量式油耗仪质量式油耗仪由称量装置、计数装置和控制装置构成，如图：试验要求二(1)温度要求530，尽可能接近25为宜；风速m/s。(2)道路条件应符合GB/T12534-1990汽车道路试验方法通则中的规定。(3)汽车应磨合行驶最少3000km，轮胎花纹保持在5090。(4)试验过程中的载荷为半载，即整车整备质量加上180kg，当额定载荷的50 大于180kg时应以额定载荷的50加载。(5)载荷质心应分布在前排外侧座椅 点连线的中点位置。试验方法三1.直接挡节气门全开加速燃料消耗量的道路试验1)试验条件(1)被测车辆载荷要求(2)试验仪器(3)试验一般规定(4)气象条件(5)道路条件2)检测方法 试验方法三2.等速燃料消耗量的道路试验1)试验条件2)检测方法商用车中城市客车和双层客车按照4工况循环进行试验，如图3-14所示。试验方法三其他车辆按照6工况循环进行试验，如图3-15所示。试验方法三3.模拟加载量的汽车百公里等速燃油消耗量台架检测1)试验环境条件(1)环境温度(2)环境相对湿度(3)大气压力2)确定模拟加载量3)等速百公里燃油消检测方法为消除偶然因素的影响，应重复试验3次，取其平均值作为被测汽车在给定测试条件下的百公里油耗值。第四节汽 车 操 纵 稳 定 性 试 验 汽车操纵稳定性试验标准一(1)GB/T 6323.1-2014汽车操纵稳定性试验方法蛇行试验。(2)GB/T 6323.2-2014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)。(3)GB/T 6323.3-2014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)。(4)GB/T 6323.4-2014汽车操纵稳定性试验方法转向回正性能试验。汽车操纵稳定性试验标准一(5)GB/T 6323.5-2014汽车操纵稳定性试验方法转向轻便性试验。(6)GB/T 6323.6-2014 汽车操纵稳定性试验方法稳态回转试验。(7)GB/T 6323.12-2014汽车操纵稳定性试验方法转向盘中间位置操纵稳定性试验。(8)QC/T 480-1999汽车操纵稳定性指标限值与评价方法。(9)GB/T 12549-1990汽车操纵稳定性术语及其定义。汽车操纵稳定性试验标准一1)转向盘自由行程及其检测转向盘自由行程指汽车转向轮位于直线行驶状态时，转向盘可自由转动的转角。GB7258-2012机动车运行安全技术条件有关转向盘自由转动量的要求是，机动车转向盘的最大自由转动量不允许大于:最高设计车速不小于100km/h的机动车20。三轮汽车45。其他机动车30。汽车操纵稳定性试验标准一简易转向盘自由行程检测仪由刻度盘和指针两部分组成。刻度盘通过磁座吸附在仪表板或转向柱管上，指针固定于转向盘外缘，亦可相反。检测时，汽车处于直线行驶位置，把转向盘转至空行程极限位置后，调整指针使之指向刻度盘零度；而后把转向盘转至另一侧极限位置，其自由行程即为指针所指刻度。2)转向盘转向角和转向力检测转向轻便性可用转向角和转向力作为参数诊断。汽车操纵稳定性试验标准一在动态或静态情况下，用转向参数测量仪或转向测力仪等仪器，就可测得转向力和对应转角的大小。转向轻便性的检测一般可采用原地转向力检测、低速大转角(8字行驶)转向力检测和弯道转向力检测，可按有关国家标准的规定进行。国家标准GB7258-2012 机动车运行安全技术条件中有关转向力的要求是：机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青道路上行驶，以10km/h的速度在5s 之内沿螺旋线从直线行驶过渡到直径为24m的圆周行驶时，施加于转向盘外缘的最大切向力不应大于245N。汽车操纵稳定性试验标准一转向盘转动阻力可以用测力计拉动转向盘的轮缘进行测量，也可以用汽车转向盘转向力-角仪进行检测。转向盘转向力-角仪一般由操纵盘、检测仪主机、连接装置等部分组成，图3-16所示为ZC-2型转向盘转向力-角仪的结构示意图。操纵稳定性试验二1.稳态回转试验(1)在试验场地上，用明显颜色画出半径为15m或20m的圆周。(2)接通仪器电源，使之预热到正常工作温度。(3)试验开始之前，汽车应以侧向加速度为3m/s2的相应车速沿画定的圆周行驶500m以使轮胎升温。操纵稳定性试验二(4)驾驶员操纵汽车以最低稳定速度沿所画圆周行驶，待安装于汽车纵向对称面上的车速传感器在半圈内都能对准地面所画圆周时，固定转向盘不动，停车并开始记录，记下各变量的零线，然后，汽车起步，缓缓连续而均匀地加速，直至汽车的侧向加速度达到6.5m/s2为止，记录整个过程。(5)试验按向左转和向右转两个方向进行，每个方向试验三次，每次试验开始时车身应处于正中位置。操纵稳定性试验二2.转向回正试验转向回正试验分为低速回正试验和高速回正试验。1)低速回正性能试验(1)在试验场地上用明显的颜色画出半径为15m的圆周。(2)试验前，试验汽车沿半径为15m的圆周，以侧向加速度达3m/s2的相应车速行驶500m，使轮胎升温。(3)接通仪器电源，使其达到正常工作温度。操纵稳定性试验二(4)试验汽车直线行驶，记录各测量变量零线，然后调整转向盘转角，使汽车沿半径为151m 的圆周行驶，调整车速，使侧向加速度达到40.2m/s2，固定转向盘转角，稳定车速并开始记录，待3s后，驾驶员突然松开转向盘并做一标记，至少记录松手后4s的汽车运动过程。记录时间内节气门开度保持不变，对于侧向加速度达不到40.2m/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，应在试验报告中加以说明。(5)试验按向左转与向右转两个方向进行，每个方向三次。操纵稳定性试验二2)高速回正性能试验(1)对于最高车速超过100km/h的汽车，要进行本项试验。(2)试验车速按被试汽车最高车速的70并四舍五入为10的整数倍。(3)接通仪器电源，使其达到正常的工作温度。操纵稳定性试验二(4)试验汽车沿试验路段以试验车速直线行驶，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20.2m/s2，待稳定并开始记录后，驾驶员突然松开转向盘并做一标记，至少记录松手后4s内的汽车运动过程，记录时间内节气门开度保持不变。(5)试验按向左转与向右转两个方向进行，每个方向三次。操纵稳定性试验二3.转向轻便性试验(1)按图3-17的规定，画好双纽线路径并放置好标桩。(2)接通仪器电源，使之预热到正常工作温度。(3)试验前驾驶员可操纵汽车沿双纽线路径行驶若干周，熟悉路径和相应操作。随后，使汽车沿双纽线中点“0”处的切线方向作直线滑行，并停车于“0”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