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）
汽车试验学知识点总结
汽车试验学知识点总结一、试验学的基本概念在汽车工程中，试验学是一个非常重要的学科，它是汽车工程技术的核心内容之一。
试验学是指通过科学、系统的方法，对汽车零部件、系统和整车进行检测、验证和评估的学科。
它是汽车研发、制造和应用的重要工具，也是汽车设计、制造、改进和维护过程中的必要手段。
试验学的基本任务是研究和实践汽车零部件、系统和整车的性能、可靠性和安全性，并通过试验手段对其进行验证和评估，以便有效的促进汽车技术的发展与进步。
二、试验学的基本原理1.试验学的基本原理试验学的基本原理可以归纳为：科学性、系统性和客观性。
试验学是一门科学，它必须遵循科学的方法和原则进行研究和实践。
试验学是一个系统工程，它需要将汽车零部件、系统和整车的性能、可靠性和安全性等多个方面进行综合考虑和评价。
试验学是一门客观的学科，它需要通过科学的手段和方法对汽车零部件、系统和整车进行严谨的检测、验证和评估。
2.试验学的基本方法试验学的基本方法包括：定性分析、定量分析、模拟试验和实车试验。
定性分析是通过对汽车零部件、系统和整车进行形态、结构、材料等方面的观察和分析，从而初步了解其性能、可靠性和安全性等特点。
定量分析则是通过现代科学、技术手段和方法对汽车零部件、系统和整车的性能、可靠性和安全性等方面进行量化分析和评价。
模拟试验是通过模拟仿真技术对汽车零部件、系统和整车进行虚拟试验和验证，从而提前发现问题和进行改进。
实车试验则是通过对实际汽车零部件、系统和整车的试验验证，从而最终确定其性能、可靠性和安全性等特点。
三、试验学的应用范围1.试验学在汽车工程中的应用试验学在汽车工程中有着非常广泛的应用，它主要包括：性能试验、可靠性试验、安全试验和环保试验等方面。
性能试验是通过试验手段对汽车零部件、系统和整车的动力、操纵、制动、悬挂、传动等方面的性能进行检测、验证和评价。
可靠性试验是通过试验手段对汽车零部件、系统和整车的故障、寿命、免检等方面的可靠性进行检测、验证和评价。
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
汽车试验学《汽车试验学》是参考国家最新的试验标准和试验方法，较为全面和系统地介绍了汽车试验原理、方法及相关技术，同时详细介绍了汽车试验设备和仪器的基本组成原理、试验方法和使用维护等内容。
《汽车试验学》可作为高等院校车辆工程、交通工程及相关专业的教材，也可供有关研究人员、工程技术人员和管理人员参考。
第一章绪论第一节汽车试验的发展概况第二节汽车试验的分类与特点第三节汽车试验的计划与组织第四节汽车试验标准第五节汽车试验学课程的主要内容第二章汽车试验基础理论第一节试验测试系统组成与特性第二节测量不确定度与误差理论基础第三章汽车整车技术参数测试第一节外观检测第二节汽车主要结构参数测定第三节质量与质心参数的测定第四节通过性参数的测试第五节车轮滚动半径测定第六节稳定性参数的测试第四章汽车主?总成与零部件试验第一节发动机功率测试第二节转向系技术状态参数测试第三节传动系试验第四节车速表检测试验第五节前照灯检测试验第五章汽车动力性能试验第一节滑行试验及滑行阻力系数测定第二节车?试验第三节加速性能试验第四节爬坡试验第五节牵引性能试验第六节试验仪器与设备第六章汽车燃料经济性试验第一节乘用车燃料经济性试验第二节商用车燃料经济性试验第三节燃料消耗量试验仪器与设备第七章汽车制动性能试验第一节汽车制动性能的道路试验第二节汽车制动性能试验仪器与设备第三节汽车制动性能的台架试验第八章汽车操纵稳定性试验第一节汽车操纵稳定性评价和试验内容第二节汽车操纵稳定性道路试验第三节试验仪器?设备第九章汽车平顺性试验第一节汽车悬挂系统的特性参数测定第二节道路行驶试验第三节道路模拟台架试验第十章汽车试验场第一节概述第二节道路试验设施第十一章汽车排放污染物测试第一节汽车排放污染物及其测试方法第二节汽油车排放污染物的测试第三节柴油车排放污染物的测试第十二章汽车噪声测试第一节概述第二节汽车噪声的测试设备第三节汽车噪声测试第十三章汽车静态试验数据处理第一节试验结果的图形表达第二节回归分析处理试验数据第十四章汽车动态试验数据处理第一节动态试验数据分类第二节数据分析处理的步骤第三节数据的时域分析及应用第四节数据的频域分析及应用参考文献。
汽车试验学 自考
汽车试验学自考汽车试验学的主要内容包括试验方法、试验设备和试验数据的处理与分析等。
试验方法是指对汽车进行试验的具体操作步骤和技术要求。
根据试验目的和要求的不同，有静态试验和动态试验之分。
静态试验主要是对汽车的零部件和结构进行强度、刚度等性能指标的测试。
动态试验则是模拟汽车在实际使用中的工况进行测试，如加速、制动、转向等。
试验设备包括各种测量仪器、传感器和试验台架等，用于记录和测量汽车在试验过程中的各项参数和性能指标。
试验数据的处理和分析是通过对试验数据进行处理、统计和分析，得出汽车性能和可靠性的评估结果。
汽车试验学的研究内容涉及到汽车的各个方面，包括车身、底盘、发动机、传动系统、悬挂系统、制动系统等。
通过试验可以评估汽车的安全性能、燃油经济性、操控性、舒适性等指标，为汽车的设计改进和性能优化提供依据。
同时，试验还可以验证汽车的可靠性和耐久性，确保汽车在各种工况下的正常运行和使用寿命。
汽车试验学的应用范围广泛，涉及到汽车制造企业、汽车研发机构、汽车检测机构等。
在汽车制造企业中，试验是产品质量控制的重要手段，通过试验可以提前发现和解决汽车设计和制造过程中的问题，确保产品的质量和安全性。
在汽车研发机构中，试验是评估和验证新技术和新产品的性能的重要途径，为技术创新和产品改进提供依据。
在汽车检测机构中，试验是对汽车进行合格性认证和安全性检测的必要手段，为消费者提供安全可靠的汽车产品。
汽车试验学的发展离不开科技的支持。
随着计算机技术和信息技术的发展，汽车试验的数据采集、处理和分析工作更加自动化和智能化，大大提高了试验效率和准确性。
同时，虚拟试验技术的应用也日益广泛，通过数值模拟和仿真可以预测汽车的性能和行为，减少实际试验的成本和时间。
汽车试验学作为汽车工程领域的重要分支，对于汽车的研发、生产和销售具有重要意义。
通过对汽车进行一系列试验和测试，可以评估和验证汽车的性能、可靠性和安全性，为汽车的设计改进和性能优化提供依据。
汽车试验学概论
1.2.3汽车道路试验方法通则
• 汽车道路试验接近实际使用情况，试验结果最具真实性。 但由于道路试验的影响因素很多，如气象条件、道路条件、 驾驶操作等都会影响试验结果，从而导致试验结果比较离 散。如果试验条件控制不好，试验结果的可比性和重复性 将下降，严重时甚至会失真。
• 因此，为保证试验结果的真实性、重复性和可比性， GB/T 12534-1990《汽车道路试验方法通则》（以下简称 《通则》）对影响汽车试验结果的试验条件、车辆准备工 作等方面作了统一规定。
① 标准的技术性和权威性 ② 标准自成体系 ③ 标准的先进性 ④ 标准的交叉性 ⑤ 标准的通用性
1.2.2 汽车试验标准的分类
1. 按试验标准适用范围分类
① 国际标准(ISO)
➢由国际标准化组织ISO制定的，ISO是世界最大的、非官方工业和 技术合作国际组织，是联合国的高级咨询机构。
② 国际区域性标准
课件可以在下载后自由调整
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
汽车试验学
第1章 概论
1.1 汽车试验的发展与分类 1.2 汽车试验标准 1.3 汽车试验的计划与组织
1.1 汽车试验的发展与分类
• 汽车试验——指在专用试验场或其他专用场地或 试验室内，使用专用的仪器设备，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 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和地区 适应性试验等。
1.2.2 汽车试验标准的分类
2. 按试验标准的性质分类
第3章汽车试验学
第一节 发动机试验台
发动机试验台
试验台设有专用混合散热器代替发动机散热器，所需冷却 液由散热器供给，其供水量由混合散热器上的冷却液温度传感 器和供水管中的电磁阀按设定温度自动控制，以保持发动机冷 却液温度。燃油则由专用油箱经燃油测量装置供至发动机供油 系统，其测量值用于确定发动机在单位时间内的燃油消耗量和 燃油消耗率。 根据试验内容和要求，还有进气温度、冷却液进水温度、 排气温度、燃油温度、机油温度、相对湿度测量仪器，废气分 析仪和声级计等。 目前，台架试验更多地采用微机控制系统，进行自动化数 据采集、过程控制、结果处理和显示，实现了发动机台架试验 的自动控制，提高了测量的准确度和速度。
第二节
车速测试仪
搭铁式车速测试仪
车速测试仪按传感器是 否与地面接触，分搭铁式车 速测试仪和非搭铁式车速测 试仪。搭铁式车速测试仪即 第五轮仪，非搭铁式车速测 试仪不带第五轮，但具有第 五轮仪的全部功能。 搭铁式车速测试仪主要 图3-2 搭铁式车速测试仪 由第五轮、磁电传感器、安 1-第五轮；2-齿圈；2-连接臂；4-导 装盘、显示器和压紧弹簧等 线；5-显示器；6-开关导线；7-脚踏 开关；8-安装盘；9-压紧弹簧；10-磁 组成，如图3-2所示。
图 3-12 角速度陀螺仪
第四节 陀
螺
仪
角速度陀螺仪 为提高测量精度，常采用积分陀 螺仪加反馈回路构成力反馈式角速度 陀螺仪，如图 3-13 ，当基座绕输入轴 以角速度转动时，陀螺仪绕内环轴转 动，此时信号传感器产生正比于转角 的电压，该电压经放大后反馈到力矩 器，产生与转角大小成正比的力矩， 由于采用负反馈，力矩方向与偏转方 向相反，测量出力矩的大小和方向， 便可得到基座转动角速度的大小和方 向，当测量横摆角速图 3-13 力反馈式 角速度陀螺仪控制原理度时，陀螺仪 的基座与车身固定，输入轴与汽车 z 轴（通过质心指向上方）重合。
汽车试验试验学
国内WFT主要研发单位
东南大学仪器科学与工程学院.
动力学参数试验技术
标定臂 传感器 弹性体
拉压力 传感器 油缸 支架
自制轮力传感器液压标定装置结构图（俯视图）
动力学参数试验技术
MTS System Corp. Flat-Trac Ⅲ 轮胎试验机
动力学参数试验技术
吉林大学轮胎力学特性试验台及水泥路面
非接触式汽车性能试验仪简图
图1-2为某轿车进行性能测试的情形，安装在发动机舱盖和 前保险杠上的设备即为非接触式汽车性能试验仪。
某轿车在进行性能测试
爬坡试验包括最大爬坡度与爬长坡两项试验。最大爬坡 度试验最好在坡度均匀、测量区间长20m以上的人造坡道上 进行，如果人造坡道的坡度对所测车不合适（例如坡道过大 或过小），可采用增、减载荷或变换挡位的办法做试验，再 折算出最大爬坡度。
动力学参数试验技术
70 km/h ABS 紧急制动试验WFT部分曲线
动力学参数试验技术
MTS公司的WFT一组试验曲线
道路试验驾驶机器人技术
日本Horiba公司的ADS-7000驾驶机器人
道路试验驾驶机器人技术
英国Froude Consine公司的驾驶机器人
道路试验驾驶机器人技术
德国STÄHLE公司SAP2000型驾驶机器人
1、 汽车整车性能试验
1.1 动力性能试验 动力性能试验对常用的三个动力性能指标，即汽车的最 高车速、加速性能和爬坡性能进行试验。 最高车速试验的目的是测定汽车所能达到的最高车速， 我国规定的测试区间是1.6km试验路段的最后500m。 加速试验一般包括起步到给定车速、高速挡或次高速挡， 以及从给定初速加速到给定车速两项试验内容，试验通常用 图1-1所示的非接触式汽车性能试验仪进行。
汽车实验学
汽车试验学第一章概论*实验工程学：从各行各业各种具体试验方法中，抽取出那些带有共性的内容，归纳提炼成规律的认识。
*汽车试验学：针对汽车工业的不断发展和进步，将实验工程学中的试验方法的更新及实验设备的进步及完善具体化的学科。
1.1 汽车试验在汽车工业发展中的作用一手工生产阶段特点：汽车产量小，用户对其性能质量要求不高。
试验：处于较原始状态，试验方法主要为操作体验和主观评价。
二大批量生产阶段特点：在生产零部件的标准化基础上建成的“汽车流水生产线”，对汽车使用可靠性，寿命性能等方面提出了更高要求。
试验：逐渐形成了试验研究体系，开发出了专用的实验仪器设备，试验方法为仪器检测及客观评价。
三精益生产阶段特点：以最少的投入产出尽可能多和最好的产品。
“最好”指的是性能质量最好，产品技术领先。
试验：出现规模宏大的汽车综合实验室，汽车试验场，规模和数量也逐渐增多。
四现代生产阶段。
特点：以各种方式提高企业竞争力。
试验：借助试验使生产的各步骤都有标准及操作指标。
1.2 汽车试验技术的发展一汽车试验的方法①国家标准，行业标准②探索性试验，产品质量控制等。
发展：内容逐年增加，方法不断更新。
二汽车试验仪器设备特点：①自动化程度高——μp对被测对象进行控制。
②功能集成——或整合或多种测试一机完成。
③再现实验环境——环境实验室。
④高精度，高效率——信息的采集，校正标定。
*汽车整车动态测试系统采集及相关软件⇒微控制器μp⇒单轴向传感器，油耗仪，驻车制动适配器，压力传感器，温度传感器，车轮增压传感器，光电开关，触发开关，踏板力计。
*流水测试车轮定位试验台→轮毂试验台→ABS试验台→发动机舱内检测→发动机暖机试验1.3 汽车试验学的研究内容概括：试验设计与求证。
详细：①试验系统的组成及系统特性分析②传感器的原理，性能，应用③信号的调整与传输④信号的记录补偿与传输⑤实验数据的采集⑥静态数据处理⑦动态数据处理⑧虚拟仪器系统:Labv⑨试验设计与实验研究1.4 汽车试验的分类一试验特性①室内台架试验：性能对比，可靠性，耐久性，总成，整车。
汽车试验学
1.1测量误差主要分哪三类？各类有什么特点？1.2简述系统误差产生的原因及如何消除系统误差？1.3随机误差的特点？常见的产生随机误差的原因？随机误差的四条公理是什么?1.1答:在测量过程中，产生误差的因素很多，根据这些因素的特点及对测量结果的影响程度，可将测量误差分为如下3类:(1)系统误差:在相同条件下，对同一物理量多次测量，其误差的大小和符号保持恒定；在条件改变时，误差遵循一定规律变化，这种误差成为系统误差。
由于产生系统误差的因素确定，从而可以采取措施对它们加以控制，或者根据它们的影响程度对测量结果加以修正。
因此系统误差是可以消除的，在正确的测量结果中不应含有系统误差。
(2)随机误差(偶然误差)在相同条件下，对同一物理量多次测量，其误差的大小和符号均以不可预测的方式变化，这种误差称为随机误差。
随机误差是由许多偶然的因素引起的综合结果，这些因素出现与否以及它们的影响都难以确定。
随机误差在数值上可正可负、可大可小，其产生原因无法确定，因而无法在测量过程中加以控制和排除。
随机误差就个体而言，无规律可循，它是无法预先估计的、不可控制的。
但在等精度条件下(同--N量者用同一仪器按同一方法进行测量)的多次测量，若测量次数足够多，其总体服从统计规律。
实验证明，随机误差的统计特性大多数服从正态分布。
(3)过失误差(粗大误差)由于测量者在测量过程中的过失而产生的明显偏离真值的误差称为过失误差。
过失误差就大小而言，通常明显超过正常测量条件下的系统误差和随机误差，因而具有易被发现的特点。
含有过失误差的测量值称为坏值或异常值，含有坏值的测量结果是不能采用的，必须对坏值予以剔除。
过失误差虽然无规律可循，但只要测量者思想集中、细心操作，这类误差是完全可以避免的。
1.2答:1.3答:。
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1、试验特征分类: 1室内台架试验 2汽车试验场试验3实际的道路试验按试验对象分类1整车试验2总成与大系统试验3零部件试验按试验目的分类1质检试验2新产品定型试验3科研试验2、汽车试验仪器设备特征：1自动化程度越来越高2功能集成3在试验室内再现各类试验环境4高精度、高效率4、所谓的试验系统特性是指系统的输出y(t)与输入x(t)的关系5、试验系统的静态特性指标：1.灵敏度：输入量的变化所引起输出量变化的大小。
2.分辨率：是指试验系统能测量到的最小输入量变化的值，即能引起输出量发生变化的最小输入变化量。
3.重复性：之用同一试验系统在相同的试验条件下对同一被测量进行多次测量，其各次测量结果的接近程度。
4.回程误差：在测试过程中，经常会出现正向输入所得到的输出规律与反向输入系统的输出规律不一致，二者之间的差值称为回程误差。
5.线性度：指定度曲线偏离理想直线的程度。
6.漂移：零点漂移和灵敏度漂移6、试验系统动态系统的性质：1.叠加性 2.比例性 3.微分性 4.积分性 5.频率保持性7、传递函数的性质：1.传递函数中没有中输入x(t)项，即它与系统的输入无关。
2.传递函数中的各系数是有系统结构特征决定的，系统结构和类型不同，其取值也不同。
3.系统传递函数H(s)是根据任何线性系统的微分方程式得到的，因此它适合于各类系统，如电系统，机械系统，机电混合系统等。
8、串联系统传递函数:H(s)=H 1(s)*H 2(s) 并联系统传递函数：H （s ）=H 1(s)+H 2(s) 闭环系统传递函数：H （s ）=)()(s X s Y =)(2)()(111s s H s H H - 9、频率响应函数是系统对输入和输出皆为正弦信号的传递关系，反映了系统稳态输入和输出的关系，通过傅氏变换得到。
传递函数是系统对输入正弦信号，输出是正弦叠加瞬态信号传递关系，反映了稳态和瞬态的叠加，通过拉氏变换得到。
10、一阶系统频率响应函数输出与静态灵敏度K 和时间常数T 有关，二阶系统频率响应函数输出与系统固有频率 系统阻尼比和系统振动圆频率有关。
11、频率响应法：系统输入时不同频率的常幅简谐波，系统输出一定是一个频率 、定幅 、相位差为ϕ的简谐波。
12、负载效应：电路的后级与前级相连，由于后级阻抗的影响而引起的系统阻抗的变化的一种效应。
13、测试误差分为绝对误差、相对误差、引用误差、随机误差、系统误差、过失误差。
14、引用误差是指仪器表示值的最大绝对误差与量程的比值。
15、过失误差：莱茵达准则：残差超出+-3σ成为过失误差。
格拉布斯准则：残差大于G*σ认为测定值包括过失误差的一个数据，取决于测量次数和置信度。
16、一元线性回归方程分析：a b 的求法详见 P4217、信号的分类：确定性信号和非确定信号。
确定性信号分为周期性信号和非周期性信号。
周期性信号分为简单周期性信号和复杂周期性信号。
非周期性信号分为准周期信号和瞬态信号。
非确定性信号分为平稳随机信号和非平稳随机信号。
18、传感器按工作原理分类：发电式传感器和电参量传感器（电阻式 电容式 电感式）19、热敏电阻式温度传感器工作原理：利用某些金属氧化物或单晶锗、单晶硅等材料的电阻值随温度的变化而变化的特性工作的20、压敏电阻式传感器的工作原理：利用有些半导体材料受到压力作用后，其电阻率会发生变化的现象来制造出的敏感元件。
21、压阻效应：单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化22、压敏电阻式传感器的优缺点优点：灵敏度高、机械滞后小、横向效应小、体积小。
缺点：温度稳定性能差、灵敏度离散度大、在较大应变作用下非线性误差大。
23、可调电阻式传感器工作原理：通过滑动触点改变电阻丝的长度来改变电阻值的大小，进而将电阻值的变化转变为电压或电流的变化。
24、可调电阻式传感器的特点：结构简单、性能稳定、使用方便25、可调电阻式传感器的应用：节气门位置传感器，油箱的油料传感器，汽车侧滑试验台的位移传感器。
26、电阻应变片式传感器的原理：金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化。
27、金属丝受拉、压力作用时，其电阻的变化率与纵向应变、横向应变以及电阻率的变化有关。
28、电阻应变片式传感器的结构：电阻应变片与弹性元件29、应变片的温度特性：温度的变化必然引起电阻值的变化，敏感栅与基底材料系数的差异也会带来附加的应变30、欲消除温度的影响，常用的方法是进行补偿，将电阻应变片进行桥接就是一种有效的补偿方式。
31、电容式传感器分类：变极板有效面积型电容式传感器、变极极间距型电容式传感器、变介电系数型电容式传感器。
32、差动电容式传感器优点：传感器的灵敏度是相应单个电容式传感器的两倍，而且还自动消除了温升所引起的测试误差。
33、电感式传感器：电感式传感器是基于电磁感应原理，它是把被测量转化为电感量的一种装置。
34、电感式传感器的分类：自感式传感器、互感式传感器。
自感式又分为可变磁阻型与涡流式。
35、电感式传动器最突出的特点是线圈通电后会产生温升，而温度的变化会带来输出特性的变化36、互感式传感器采用两个次级线圈组成差动式结构，因此又称为差动变式传感器37、气体传感器定义：用于检测气体浓度或成分的传感器。
38、气体传感器的分类：1：按结构不同可分为：干式气体传感器：固体材料湿式气体传感器：水溶性液体或电解液2：按工作原理不同可分为：接触燃烧式气体传感器半导体式气体传感器固体电化学式气体传感器红外线吸收式气体传感器39、半导体式气体传感器低廉的成本使其在各个领域得到了广泛的应用40、GPS传感器原理：利用GPS接收机实现绝对/单点定位测量通过相应的计算得到所需要的测试结果。
41、GPS的英文全称是：Global Positioning System 是“导航卫星测时与测距全球定位系统”的简称。
至少要4颗卫星才能输出3D数据。
42、GPS信号分为两类：C/A码：误差：29.3-2.93m P码：误差：2.93-0.293m43、压电效应：某些物质，如石英、钛酸钡等，当力作用时，不仅几何尺寸会发生变化，而且内部也会被极化，表面上也会产生电荷；当外力去掉时，又重新回到原来的状态，这种现象称之为压电效应44、压电式传感器的应用：广泛用于力、压力、加速度测量，也被用于超声波发射和接受装置。
45、压电式传感器的优点：具有体积小、重量轻、精度高及灵敏度高等优点46、压电材料：具有压电效应的物质称为压电材料。
分为1单晶压电材料2多晶压电陶瓷3高分子压电薄膜。
47、磁电式传感器的工作原理：磁电式传感器是把被测量的物理量转换为感应电动势的一种转换器。
48、磁通变化率与磁场强度、磁阻、线圈运动速度有关，改变其中一个因素，都会改变线圈的感应电动势。
49、磁电式传感器分类：1动圈式：线速度型、角速度型 2 磁阻式50、磁阻式磁电传感器工作原理：线圈和磁体均不运动，利用运动着的物体改变磁路中磁阻Rm的变化，进而引起磁场的变化51、磁电式传感器的应用：测频数、测转速、偏心测量、振动测量。
52、热电式传感器的工作原理：利用某些材料或元件的物理性能与温度相关的特性来工作。
53、热电式传感器的分类：热电偶式、热敏电阻式。
54、非接触式温度传感器（红外测温仪）的工作原理：任何物体的温度只要高于0K就处于“热状态”处于热状态的物质分子和原子不断振动、旋转并发生电子跃迁，从而产生电磁波。
这些电磁波的波长处于可见光的红光之外，因此成为“红外光”或称“红外线”物体红外热辐射的强度和波长分布取决于物体的温度和辐射率。
若能对红外热辐射的强度进行测量，便可知道物体的温度T。
55、外光电效应在光照作用下，物体内的电子从物体表面逸出的现象。
光能转化为电磁能59、内光电效应在光照作用下，物体的导电性发生变化的的现象。
应用1光敏电阻2光敏二极管3光敏晶体管60、光伏效应在光照作用下，某些特殊物质可产生一定方向的电动式。
61、光电式传感器的工作原理：利用光电效应来工作62、光电传感器的应用：1光电转速传感器2透光式烟度计3汽车前照灯检测仪63、霍尔效应：某些半导体材料置于一磁场中，并在与磁场垂直的方向上加一控制电流I，则在与磁场B和电流I垂直的方向上变回产生霍尔电压64、霍尔式传感器的应用：1在汽车及各工程领域得到广泛应用2测量速度、转速、位置、位移等多种不同的物理量3制作各种非接触式行程开关4作为汽车的车速传感器65、霍尔式传感器的优点：结构简单、价格低廉、性能可靠、使用方便高、低速特性好。
66、传感器的选用原则：选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。
灵敏度一般说来，传感器灵敏度越高越好，但在确定灵敏度时，要考虑以下几个问题。
a)灵敏度过高引起的干扰问题；b)量程范围。
c)交叉灵敏度问题。
67、信号的调理：有些传感器输出的电量过于微弱或变化缓慢不易传输，有些传感器输出的电量特别容易受到外界干扰，为了有效低解决这些问题，需要对传感器输出的测试信号进行技术处理。
68、调制：将低频信号转化为高频信号的过程。
调幅AM 被控制量是高频振荡波幅值调频FM 被控制量是高频振荡波频率调相PM 被控制量是高频振荡波相位载波被控的高频振荡波已调波调制之后的高频信号69、解调：经调制的高频信号用高频放大器进行放大后，再将其恢复为原缓变信号的过程。
70、相敏检波解调：相敏检波解调是利用相敏检波器既能鉴别信号的幅值变化，又能识别信号极性的功能，完成幅值调制的解调工作。
71、滤波器：在工程上将信号的分离与筛选称为滤波，实现滤波处理的设备称为滤波器。
72、滤波器的分类：1低通滤波器：只让频率低于某一设定频率f2的信号通过2高通滤波器：只让频率比某设定频率f1高的信号通过3带通滤波器：只让频率在设定范围f1~f2内的信号通过4带阻滤波器：在设定频率范围f1~f2内的信号被滤掉，频率比f1低和比f2高的信号可通过。
73、数字滤波的理论基础是Z变换和离散傅氏变换74、信号的传输的定义：将信号由一个环节传送到另一个环节的过程75、有线传输：抗外界干扰能力强，但不适于信号较长距离的传输。
屏蔽信号线传输同轴电缆传输双绞线传输光纤传输无线传输：关键是抗干扰无线模块传输：低功耗、低成本、接口灵活、安全性高无线网桥传输无线局域网传输GPRS传输：分组无线业务2.5G76、常用的信号补偿：有电桥补偿、函数补偿、通道补偿、均衡补偿。
77、实验数据的采集与处理：是将实验过程中由各类传感器所测得的速度、振动加速度、倾角、温度、压力、流量、位移等模拟量采集、转换成数字量后，再有计算机对其进行分析、处理，以获得所需要的测试结果的过程。
78、采样周期：连续的模拟信号x(t)经采样过程后变换为离散的信号x*(t)，离散信号相邻两个采样值之间的时间间隔Ts，称为采样周期。