汽车试验学课件
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9汽车试验PPT课件
➢进行动态测试时可采用科里奥利质量流量计。 ➢进行整车转鼓试验时，燃油发动机的油耗测量一般
采用尾气碳平衡法。
19
9.1.3 发动机基本性能试验
• 发动机的主要性能有动力性、经济性、可 靠性和耐久性等。
• 发动机性能试验分为一般性能试验、性能 匹配调整试验和研究性试验。
• 发动机性能试验的主要内容有：功率试验、 部分负荷特性试验、性能匹配试验、使用 特性试验、各种专项试验及出厂试验等。
• 发动机功率试验也叫测功试验，目的是评定发 动机在全负荷工况下的动力性、经济性和排放 性能。
• 发动机功率试验分为总功率试验和净功率试验。 • 总功率试验时发动机仅需根据相关要求携带维
持运转所必需的附件，它表示发动机运转时能 产生的最大性能指标。
22
1.功率试验
• 净功率试验时发动机需根据相关要求携带 全套附件，而且这些附件应该是原生产装 备件，安装位置应尽可能地与实际安装情 况相同，它表示发动机装在汽车上运转时， 曲轴端能输出的最大有效性能。
水循 环 水 池
混 合 水 箱
示功器
燃油箱 量油装置
至发动机
测 功 器
10
测功器水塔
循
循
环
环
水
水
池
转 速 表
高压气瓶
底板 基础 垫层
消声器
11
9.1.2 发动机主要性能参数测量
• 发动机的性能参数，有些参数可以直接测量， 有些参数需通过间接测量获得。
• 如与发动机动力性、经济性直接相关的参数有： 转速、扭矩、功率、油耗；进排气流量、温度、 压力；润滑油和冷却液的流量、温度、压力； 排放性能参数；试验环境参数；发动机气缸内 的平均有效压力；噪声、振动等。
采用尾气碳平衡法。
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9.1.3 发动机基本性能试验
• 发动机的主要性能有动力性、经济性、可 靠性和耐久性等。
• 发动机性能试验分为一般性能试验、性能 匹配调整试验和研究性试验。
• 发动机性能试验的主要内容有：功率试验、 部分负荷特性试验、性能匹配试验、使用 特性试验、各种专项试验及出厂试验等。
• 发动机功率试验也叫测功试验，目的是评定发 动机在全负荷工况下的动力性、经济性和排放 性能。
• 发动机功率试验分为总功率试验和净功率试验。 • 总功率试验时发动机仅需根据相关要求携带维
持运转所必需的附件，它表示发动机运转时能 产生的最大性能指标。
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1.功率试验
• 净功率试验时发动机需根据相关要求携带 全套附件，而且这些附件应该是原生产装 备件，安装位置应尽可能地与实际安装情 况相同，它表示发动机装在汽车上运转时， 曲轴端能输出的最大有效性能。
水循 环 水 池
混 合 水 箱
示功器
燃油箱 量油装置
至发动机
测 功 器
10
测功器水塔
循
循
环
环
水
水
池
转 速 表
高压气瓶
底板 基础 垫层
消声器
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9.1.2 发动机主要性能参数测量
• 发动机的性能参数，有些参数可以直接测量， 有些参数需通过间接测量获得。
• 如与发动机动力性、经济性直接相关的参数有： 转速、扭矩、功率、油耗；进排气流量、温度、 压力；润滑油和冷却液的流量、温度、压力； 排放性能参数；试验环境参数；发动机气缸内 的平均有效压力；噪声、振动等。
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
汽车试验学概论PPT
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。
② 试验场试验：按照预先制订的试验项目、试验规范，在 规定的行驶条件下进行的试验。可不受道路交通影响的 情况下完成汽车性能试验。
③ 室外道路试验：在不同气候、不同交通状况的地区、不 同道路条件的多种实际道路路面上行驶。考核汽车各项 性能是否满足实际使用要求。
1.2 汽车试验标准
1.2.1 汽车试验标准的特点
1.1 汽车试验的发展与分类
? 现代汽车特点：
?大批量生产 ?产品性能质量要求高 ?结构复杂 ?使用条件多变
? 汽车试验的目的：
?发现汽车在制造和使用过程中的缺陷及薄弱环节
?了解汽车在实际使用中各种现象的本质和规律
?保证产品性能，提高汽车的品质和市场竞争力
1.1.1 汽车试验的发展历程
? 第一阶段，从第一辆汽车的研制开始至福特公司建成“汽 车流水生产线”。汽车试验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。
? 分为产品研发试验、材料试验、工艺试验和试验研究试验。
② 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。
③ 品质检查试验：对汽车产品品质的定期检查试验。对目 前生产的车辆产品，定期进行品质检查试验，以便及时 检查出产品存在的问题。如汽车年检、产品抽查等。
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。
② 试验场试验：按照预先制订的试验项目、试验规范，在 规定的行驶条件下进行的试验。可不受道路交通影响的 情况下完成汽车性能试验。
③ 室外道路试验：在不同气候、不同交通状况的地区、不 同道路条件的多种实际道路路面上行驶。考核汽车各项 性能是否满足实际使用要求。
1.2 汽车试验标准
1.2.1 汽车试验标准的特点
1.1 汽车试验的发展与分类
? 现代汽车特点：
?大批量生产 ?产品性能质量要求高 ?结构复杂 ?使用条件多变
? 汽车试验的目的：
?发现汽车在制造和使用过程中的缺陷及薄弱环节
?了解汽车在实际使用中各种现象的本质和规律
?保证产品性能，提高汽车的品质和市场竞争力
1.1.1 汽车试验的发展历程
? 第一阶段，从第一辆汽车的研制开始至福特公司建成“汽 车流水生产线”。汽车试验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。
? 分为产品研发试验、材料试验、工艺试验和试验研究试验。
② 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。
③ 品质检查试验：对汽车产品品质的定期检查试验。对目 前生产的车辆产品，定期进行品质检查试验，以便及时 检查出产品存在的问题。如汽车年检、产品抽查等。
教学课件 《汽车试验学》杨志华
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3.对细节的感知能力—分辨率 分辨率又称分辨力或灵敏限，指的是测试装置能将两
个相邻的独立细节区分开的最小间隔。换言之，当测试系 统的输入（即被测量）变化量由无穷小逐渐增大到该间隔 时，其产生的输出将会被察觉到。例如，对于模拟仪表来 说，分辨率就是标尺最小刻度值的一半；对于数字仪表， 就是显示末位的1个单位值。
系统的输出信号中就只有该频率的成分才有可能是这个输入 引起的，其余频率的分量都是噪声干扰，可以采取诸如滤波 等技术手段将其去除。
动态特性回顾：线性微分方程、线性系统的性质……
19
3.传递函数（相对次要） 由数学分析可知，对微分方程进行拉普拉斯变换（拉氏变 换），可以建立传递函数H(s)。 定义：传递函数 =输出的拉氏变换/输入的拉氏变换 有：
等对数参数表示P211。这里的“噪声”，指的是杂乱无章的随 机干扰。
幅值的含义：对于正弦信号，幅值可以取均方根值或者 峰值；对于非正弦信号，取信号峰值。
相互影响：装置的灵敏度和分辨率过高，其信噪比往往 较低。因此，要权衡各方面因素，综合考虑。P18
严格来说，“信噪比”应该属于动态范畴，因为信号有可能是随 时间变化的。但是其定义和分析思路，与下文的频率响应特性有 很大不同，故置于此处。
主要难点和需要注意之处： 本课程知识点较散（相对于汽车理论等），涉及方面较多； 课时所限，教材上相当多的内容为选学，课堂上不讲或者 略作介绍；章后习题的作用主要是引导读者主动复习、检 验学习效果，并非考试重点。 所以更要认真听讲、熟悉教材
2
第一章 汽车试验概述
一、基本概念
汽车试验 定量与定性评价
二、汽车试验的必要性（理论分析与试验的关系 ）
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3.对细节的感知能力—分辨率 分辨率又称分辨力或灵敏限，指的是测试装置能将两
个相邻的独立细节区分开的最小间隔。换言之，当测试系 统的输入（即被测量）变化量由无穷小逐渐增大到该间隔 时，其产生的输出将会被察觉到。例如，对于模拟仪表来 说，分辨率就是标尺最小刻度值的一半；对于数字仪表， 就是显示末位的1个单位值。
系统的输出信号中就只有该频率的成分才有可能是这个输入 引起的，其余频率的分量都是噪声干扰，可以采取诸如滤波 等技术手段将其去除。
动态特性回顾：线性微分方程、线性系统的性质……
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3.传递函数（相对次要） 由数学分析可知，对微分方程进行拉普拉斯变换（拉氏变 换），可以建立传递函数H(s)。 定义：传递函数 =输出的拉氏变换/输入的拉氏变换 有：
等对数参数表示P211。这里的“噪声”，指的是杂乱无章的随 机干扰。
幅值的含义：对于正弦信号，幅值可以取均方根值或者 峰值；对于非正弦信号，取信号峰值。
相互影响：装置的灵敏度和分辨率过高，其信噪比往往 较低。因此，要权衡各方面因素，综合考虑。P18
严格来说，“信噪比”应该属于动态范畴，因为信号有可能是随 时间变化的。但是其定义和分析思路，与下文的频率响应特性有 很大不同，故置于此处。
主要难点和需要注意之处： 本课程知识点较散（相对于汽车理论等），涉及方面较多； 课时所限，教材上相当多的内容为选学，课堂上不讲或者 略作介绍；章后习题的作用主要是引导读者主动复习、检 验学习效果，并非考试重点。 所以更要认真听讲、熟悉教材
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第一章 汽车试验概述
一、基本概念
汽车试验 定量与定性评价
二、汽车试验的必要性（理论分析与试验的关系 ）
相关主题
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汽车防抱制动系统试验台 ABS
(Antilock Braking System)
➢汽车的发展离不开试验技术
历史时代： 手工化
机械化
自动化 信息化 …
生产方式：
人与简 单工具
动力机 与机械
自动测 量控制
智能机 械装置
…
试验技术在汽车中的应用日新月异
汽车传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容 普通轿车：约安装几十到近百只传感器， 豪华轿车：传感器数量可多达二百余只。
特点：精度高；复杂、成本高、要求高
• 间接测量 测量与被测量有一定函数关系的参量，被测量 由计算获得
如测导线的导电率ρ：
4l
d 2R
• 2、开环测量与闭环测量
开环测量：
输入量x
传感器
输出量y
特点：简单、直观、明了； 测量精度不高
反馈测量： 输入量x
传感器
放大
反响传感器
特点：精度高；复杂、成本高、要求高
电压、功率等；
工艺参数：表明加工工艺条件的有关参数，如加
工对象的加工量、温度、几何形状等。
例：空调机测量控制室温 被测对象： 室内空气 被测信息： 温度 检测器具： 温度传感器 --- 热电阻、热电偶
操作过程： 空气 热敏电阻 电信号 处理 显示
空调机
试验测试系统的组成
实时采集悬 架速度信号
动画演示
控制器
判 断 电 磁 阀 直接测量 （绝对测量、相对测量） 间接测量
• 2. 开环测量与闭环测量 • 3. 偏差法、零位法、微差法
试验测试方法分类
• 1、直接测量与间接测量
• 直接测量：直接将被测量与标准量进行比较
标准量
标准计量单位（如米尺、光栅尺、 激光、……）
汽车试验学
第一章
一、汽车试验的作用与意义 二、测试的基本概念 三、测试系统的构成 四、测试的一般方法 五、学习本课程的目的
一、汽车试验的作用与意义
• 汽车工业的特点是产量大、品种多、产品的使用、的使用 条件复杂，对产品的性能、寿命、质量和成本等方面要求 高，影响产品质量的因素多，所涉及的技术领域也极为广 泛，因而对一些问题的研究还不够充分。因此汽车新产品 的设计或是现生产的产品，即使在设计制造上考虑得非常 周密，也都必须通过试验来检验。通过试验来检验设计思 想是否正确，设计意图是否实现，设计产品是否适合使用 要求。汽车试验是帮助我们深入了解汽车在实际使用中各 种现象和本质及其规律，探讨解决存在问题以及验证解决 问题的效果程度，推动其技术进步的一种极为重要的方法， 它是保证产品性能、提高产品质量和市场竞争力的重要手 段。因此，必须十分重视汽车产品的科学试验工作。
试验测试的基本概念
测量 是指确定被测对象属性量
值为目的的全部操作。
测试 是具有试验性质的测量，
或者可以理解为测量和试 验的综合。
试验测量参数
力学参数：表明机器工作负荷状况的参数，力、
力矩、应力、电压等；
运动参数：表明机械运动规律的参数，位移、速
度、加速度等；
电参数：表明机器工作负荷状况的参数，电流、
发动机：向发动机的电子控制单元（ECU）提供发动机的工作状况信息， 对发动机工作状况进行精确控制 温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等
底 盘：控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等 车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速、水温、油温
车 身：提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等 温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等
绝对测量
定值标准量（如某一固定尺寸）
相对测量
-- 绝对测量：
采用仪器、设备、手段测量被测量，直接得到测量值 测量结果：20.1 mm
特点：简单、直观、明了； 测量精度不高
-- 相对测量：
将被测量直接与基准量比较，得到偏差值
基准量：20.00 mm 测量值：+0.08 mm 结 果：20.08 mm
输出量y
3、偏差法、零位法和微差法
偏差法： 利用测量仪表的指针相对于刻度的偏差位移直接表示测量的数值
零位法： 利用指零机构的作用，使用被测量和已知标准量两者达到平衡， 根据指零机构示值为零来确定被测量等于标准量值
微差法： 偏差法和零位法的结合 被偿测量大值与标准量大体平衡
被偿测量被测量余数
现代试验测试技术的发展趋势
构成：主光栅 --- 标尺光栅，定光栅；指示光栅 --- 动光栅 长度 --- 测量范围；刻线密度 --- 测量精度 ( 10、25、 50、100、125线/mm )
压力变送器
力传感器
加速度计
2 分类
动圈式
磁 电 式
线速度型 角速度型
磁阻式
N
磁电式传感器
动圈式传感器 线速度型
磁电式传感器
磁电式车速传感器
• 智能化 • 虚拟化 • 网络化 • 微型化 • 软测量技术
课程的目的
通过汽车试验技术的基础理论学习 和实验，培养学生能正确地选用测试 装置,进行各种物理量的测量；
初步掌握进行动态测试的方法和技 能，为以后的生产实验和科学研究打 下一定的基础。
思考题
简述测量参数的种类。 简述测量方法有哪些？
长光栅 --- 直线位移；圆光栅 --- 角位移
汽车试验的定义
• 汽车试验是通过某种人为的方法，把 被测系统中所存在的许多参数中的某 些待测定的参数用专门的装置，人为 地把它激发出来，用某些通用的或专 用的仪器进行测试和数据处理的过程。
➢ 汽车电子稳定程序 ESP
汽车自适应巡航控制ACC
(Adaptive Cruise Control)
➢ 电控汽油喷射 试验系统