汽车电子控制与零部件检测技术-1课件

1、汽车电子控制与零部件检测技术试验与检测技术2参考书籍汽车试验测试技术汽车试验技术如何将汽车制造成精品汽车噪声与振动控制摩擦学理论与设计参考期刊汽车工程，机电工程，润滑与密封， Wear等31. 汽车性能基本试验一、汽车试验的作用汽车试验：是指在专用试验场或其他专用场地或试验室内，使用专用仪器设备，依照试验大纲及有关标准，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。作用：1.检验已有设计是否合格。2.提供修改与优化设计的依据。1.1 汽车试验概论1.1.1 汽车试验的作用与分类4试验技术涉及内容：1. 高精度电子仪

2、器（如数据采集、变换、放大、储存、处理、控制等方面的）。2. 电测量测试技术。3. 计算机应用。电子计算机在汽车性能预测、强度计算上提供了快速、准确的运算工具，如操纵稳定性预测、空气动力学特性预测、车身以及车架的有限元计算等，可代替大量的多方案比较试验。4. 试验设备。如电子液压振动试验台、电控转鼓试验台等。5二、汽车试验分类分类方法试验名称说 明按试验目的分类质量检查试验按产品质量定期检查试验规程进行，做出检查结论。产品定型试验新车投产之前，全面性能鉴定试验，包括适应性与实用性试验。研究性试验新部件、材料、结构、工艺的研究性试验；新试验方法，测试技术的探讨、试验标准的制定。6分类方法试验名称

3、说 明按试验对象分类整车试验考核整车的主要技术性能，测出各项技术指标，如动力性、经济性、最小离地间隙、最小通过半径等。机构及总成试验考核机构及总成的工作性和耐久性。如发动机功率、悬架装置的特性及其结构强度、疲劳寿命等。零部件试验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合适。7分类方法试验名称说 明按试验场所分类室内试验模拟实际使用工况，在实际试验中建立台架与实车道路试验相应的关系，以此代替一部分道路试验，从而提高试验精度，缩短试验周期。室外道路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。试验场试验按预先制定的试验项目、试验规

4、范，在规定的行驶条件下进行的试验。104. 汽车操纵稳定性试验指汽车执行驾驶员指令的准确程度以及汽车在受到路面凹凸不平或侧向风干扰时其自身的稳定性及恢复原来直线行驶的能力。5. 汽车平顺性试验评价汽车因振动使乘客感到不舒适或疲劳（或者使运载的货物造成损坏）程度的试验。6. 汽车通过性试验包括汽车通过性几何参数测量、最大拖钩牵引力和行驶阻力的测量、沙地通过性试验、泥泞地通过性试验等地形通过性试验，以及最小转弯直径的测量。11例如对于试验或者是设计一台试验装置，首先我们必须对所要进行的试验进行计划与组织，做到有的放矢；其次，汽车试验标准的检索与查阅也是很重要的一个方面。如果没有标准可依，试验的可比

5、性就差，同时试验结果被其他厂家或同行认可的可能性小，当然，如果所进行的研究特殊，或者是某些没有标准可依的试验研究，那么应当仔细考虑，试验的可靠性、重复性、精确性、合理性等。在进行试验研究时，需要注意的问题：121.1.2 试验的计划与组织试验的计划与组织包括：1. 试验准备阶段(1). 制定试验大纲 试验大纲是指导试验工作的重要文件，大纲质量的高低关系到试验工作质量的高低，甚至影响到试验工作的成败。根据车辆试验任务提出的要求，按相应的试验标准编制试验大纲。16(2). 准备仪器设备选择传感器、记录仪器、测量仪器、动力设备等。使用前，仪器设备应进行标定，标定的数据应记录并填 入试验报告。(3).

6、 人员配备和试验记录表格的准备拟定试验记录表格和数据处理表格，记录图形的方式与规格。172. 试验实施阶段3. 试验结束（总结）阶段试验总结工作：对试验中发现的问题、观察到的现象进行定性分析研究；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。 对强度、疲劳磨损试验则在试验完毕后，对被试车辆进行分解、检查与测量，获取试验后的数据，做出评价。18试验报告包括：(1). 试验任务来源(2). 试验目的(3). 试验对象(4). 试验条件描述。如气象（气温、气压、风向、风速、湿度等）、地面状况、测 试工况等。(5). 试验方案设计和试验方法(6). 测试系

7、统仪器选配19(7). 传感器(8). 数据处理方法、处理结果与误差范围(9). 试验结果分析(10).结论(11)问题和改进意见(12)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。23(7). 推荐性试验标准无强制性，可参照执行。在我国，凡是标准代号带有T的均为推荐性标准，如GB/T 12678-1990汽车可靠性行驶试验方法等。二、汽车道路试验方法通则汽车道路试验接近实际使用情况，试验结果具真实性。影响因素多：如气象条件、道路条件、驾驶操作等，因此试验结果比较离散，将降低试验结果的可比性和重复性，甚至使试验结果失真。24例：GB/T 12534-1990 汽车道路试

8、验方法通则对道路试验的试验条件、车辆准备工作等影响汽车试验结果的方面作了统一规定，以保证试验结果的真实性、重复性和可比性。1. 试验条件(1). 装载质量 为最大装载质量，均匀分布，乘员平均质量与代替重物分布质量。(2). 轮胎气压轮胎种类、型号规格、花纹深度、轮胎气压。(3). 燃料、润滑油（脂）和制动液燃料、润滑油（脂）和制动液的牌号和规格。25(4). 气象无雨、无雾，风速不大于3m/s，相对湿度小于95%，天气湿度为040。(5). 试验仪器和设备试验仪器和设备须经计量检定，在有效期内使用。(6). 试验道路沥青或混凝土铺装的直线道路。长23km，宽不小于8m，纵向坡度在0.1%以内。

9、262. 试验车辆准备(1).接车检查 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).车辆磨合使用说明书中的规定。3. 行驶检查在汽车磨合行驶之后，基本性能试验之前进行。行驶里程不大于100km。行驶道路：平坦的平原公路，交通流量小，有里程标志，单程行驶不少于50km，风速不大于5m/s，车速为汽车设计最高速度的55%65%，不允许空档滑行，尽量保持匀速行驶。273.行驶检查行驶前：A. 热电偶（0150）的安装：出水管，发动机主油道（或曲轴箱放油塞），变速器及后桥主减速器等加油塞处安装。B.各总成冷却液及润滑油必须加到规定量。行驶检查：A. 每5km测一次各

10、点温度并记录当时时间、里程及车速等试验数据；B. 绘制温升曲线，找出各总成的平衡温度和达到平衡温度时的行驶里程和时间。28(4). 预热行驶使发动机、传动系及其他部分预热到规定的温度。1.2 汽车基本性能试验介绍1.2.1 汽车动力性能试验一、理论基础1. 汽车动力性能的评定指标（1）汽车的最高车速Umax；（2）汽车的加速时间 t；（3）汽车能爬上的最大坡度 imax。292. 汽车的驱动力与行驶阻力（1）驱动力汽车驱动力分析示意图如图1所示，图1. 汽车驱动力分析示意图30汽车的驱动力表达式（1）式中：Ft为驱动力（N）；Mt为作用于驱动轮上的转矩（Nm）；Me为发动机转矩（Nm）；ik为

11、变速器传动比；io为主减速器传动比；T为传动系统机械效率；r为驱动轮半径（m）。31(2) 行驶阻力滚动阻力Ff；空气阻力FW；上坡阻力Fi；加速阻力Fj。其中滚动阻力Ff和空气阻力FW在任何行驶条件下总是存在的。34小结：汽车的动力性能可在道路或台架上进行检测。道路检测主要是测定最高车速、加速能力和最大爬坡度等评价参数。台架试验可测量汽车的驱动力和各种阻力。二、试验目的及要求(1). 测定最高车速、加速能力、最大爬坡度等评价参数。(2). 测量汽车的驱动力和各种阻力。(3). 熟悉试验步骤以及掌握试验台各相关仪器的使用方法。35三、试验所用的主要仪器和设备图3 滚筒式底盘测功机方案（a）单轮

12、单滚筒式（或转鼓试验台）；（b）双轮双滚筒式；（c）单轮双滚筒式36四、试验设备的工作原理（一）、转鼓试验台的组成： a.加载装置（功率吸收装置：水力测功机、电力测功机、电涡流测功机） b.测量装置（测力装置、测速装置、功率值标度） c.转鼓组件（转鼓、飞轮） d.纵向约束装置（从动轮固定、钢丝绳固定） e.车辆举升装置 f.轮胎冷却装置 g.发动机冷却装置37（二）、转鼓试验台工作原理图4为工作原理图试验汽车的驱动轮放在转鼓上，转鼓轴端装有液力或电力测功机。测功机能产生一定的阻力矩并调节转鼓的转速（即汽车的速度）。图4 汽车测功机转鼓试验台工作原理38由测力装置可测出施加于转鼓的转矩T值，显

13、然：T=FL式中，F为由拉力表测出的作用于测功机外壳长臂上的拉力（N）；L为测功机外壳长臂的长度（mm）。图中车尾有钢丝绳拉住汽车，从钢丝绳中的拉力表可读出汽车的挂钩拉力Fd。而Fd=Fx2 (4)式中，Fx2为车轮与转鼓间的摩擦力（N）。39由汽车驱动轮和转鼓的力矩平衡，可以得出驱动轮上的驱动力矩Tt为Tt=Fd (r+R)-FL(5)故汽车的驱动力为测出各个排挡、各种车速下节流阀全开时的Fd 与F值，即能得出表征汽车动力性能的驱动力图（如图2所示）。(6)40(五). 试验方法和步骤1. 试验前准备工作(1). 试验台准备*按厂家规定的项目及期限对试验台进行检查、调整、润滑*使用中，注意仪

14、表的回位，举升器的工作和导线的接触情况(2). 被检汽车的准备A. 仔细调整发动机供油系统及点火系统至最佳工作状态；B.检查、调整、紧固和润滑底盘有关部位；C.清理轮胎上沾有的水、油等物质；检查轮胎气压；D. 运行走热全车。41(3). 检测点的选择检查制造厂给出的：a.发动机最大功率相应的转速（或车速）；b.最大扭矩相应的转速； 其他：选择12个常用转速（例如经济车速）作为检测点；根据具体情况要求选择检测点。422. 试验步骤(1).接通试验台电源，并根据被检驱动轮输出功率的大小，将功率指示表的转换开关置于低档或高档位置。(2).操纵手柄（或按钮），升起举升器的托板。(3).被检汽车的驱动轮

15、尽可能与滚筒成垂直状态，停放在试验台滚筒间的举升器板上； (4).操纵手柄（或按钮），降下举升器的托板，使轮胎与举升器托板完全脱离；(5).用三角铁板架抵住位于试验台滚筒之外的一对车轮的前方，以防止汽车在检测时从试验台上滑出去，将风扇置于被检汽车正前方，并接通电源；43(6). 启动发动机，由低档逐级换入选定的挡位，逐渐踩下加速踏板，同时调节试验台功率吸收装置的负荷旋钮，测出发动机最大功率时相应的运转转速；(7). 待发动机转速稳定后，读取并记录仪表指示的功率（或牵引力）值和转速值；(8). 保持发动机转速稳定后，调节试验台的功率吸收装置的负荷旋钮，增加测功器负荷，使发动机以最大扭矩相应的转速

16、运转；(9). 待发动机转速稳定后，读取功率和转速值；(10). 部分抬起加速踏板，按上述方法检测发动机节流阀在部分开度工况下的驱动轮输出功率值。44 六、试验报告的基本内容和要求(1). 试验过程的详细记录；(2).试验数据的记录和处理；(3). 根据所测数据计算机驱动力；(4).讨论模拟加速过程各阻力的方法，设计测量汽车加速性能的试验；(5). 分析用该设备还可进行哪些方面的试验报告。451.2.2 汽车噪声试验据统计，在人口密集、交通发达的大城市，交通运输噪声约占城市噪声的75%或更高；长期在高噪声环境下工作和生活，噪声会危害人体的健康，即使噪声级较低也会干扰人们的正常生活。(1). 引

17、起多种疾病：噪声损伤听觉器官，强烈的噪声能引起精神失常，甚至危及生命。(2). 影响人们正常工作和休息：噪声在90 dB (A)以上，频率高于1000Hz时，易引起疲劳，睡眠不良，工作效率下降。(3). 影响交通安全：长期在噪声环境中生活，使驾驶员和行人容易产生疲劳和注意力分散、精神不集中等，易诱发交通事故。46目前，国内外对噪声控制越来越重视，并且也被许多厂家提高到提升产品竞争力的指标之一。有条件的厂家，都在积极进行相关项目的研究，制订标准，以便于在全球化的竞争中掌握主动权。噪声、振动与舒适性，是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。业界将噪声、振动与舒适性

18、（声振粗糙度）的英文缩写为NVH （Noise、Vibration、Harshness），统称为车辆的NVH问题，它是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。47例：荣威350静音科技2010年4月23日-5月2日，在北京中国国际展览中心新馆举办的北京车展上，备受消费者关注的上汽荣威350。48荣威350的配置，除了引入3G设备，引入了优秀的静音科技系统NVH。据介绍，荣威350的NHV静音技术主要通过对骨架结构、发动机悬置技术、隔音装置技术的改良以及发动机热管理系统，从噪声源、传递路径和结构响应三个方面进行控制，使车内噪声降低到最低的限度，车内的乘客听到的声音，相当于清晨在15

19、米外听海浪的声音。491. 车身吸能材料选用。在车身密封等方面，力求在隔绝噪音和振动方面获得好的效果。2. 发动机方面。（1）发动机正时采用了静音链传动结构，相比正时皮带传动噪声更小，耐用性更好；（2）发动机进气谐振调校让车主在拥有充足动力的同时，可以享受优美和谐的发动机呼吸声；3. 内饰。通过热压成形和水切割技术生产的PUfoam+EVA厚重层，起到最佳的隔音减振效果；4. 天窗。在天窗玻璃板后部采用一体式注塑鲨鱼齿结构，可高效降低天窗起翘时的风噪。采用的噪音控制方法50有统计资料显示，整车约1/3的故障问题是和车辆NVH问题有关系，而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上

20、。从英国克兰菲尔德大学Matthew Harrison （马修哈里森）著的如何将汽车制造成精品汽车噪声与振动控制（Vehicle Refinement Controlling Noise and Vibration in Road Vehicles）教材中，我们可以看出国外对汽车噪声的重视程度51一、汽车精品化术语涵盖：(1). 噪声、振动、声振粗糙度（NVH汽车工业中一个知名的保护条款）。(2). 乘坐舒适性。(3). 可操纵性。二、精品化后汽车的特定属性：1.好的乘坐舒适性。2.好的可操纵性。3.低风噪声。4.低路面噪声。525.低发动机噪声。6.怠速时的精品化（低噪声振动）。7.巡航时的

21、精品化（低噪声振动和好的乘坐舒适性）。8.低传动噪声。9.低的冲击振动级。10.低“吱吱”声、“格格”声和“丝丝”声声级。11.高质量的低外部噪声级。12.噪声作为一个“特色”被接受。53三、术语“NVH”一般包括：1.噪声抑制。2.噪声设计（改变噪声性质，但不必要改变噪声级）。3.振动抑制。4.“吱吱”声、“格格”声和“丝丝”声的抑制。四、名词定义1.噪声：用来描述可听到的声音，特别关注304000Hz的声音。2.振动：用来描述可以感觉到的振动，特别关注30200Hz的振动。3.主要乘坐舒适性：采用的是汽车车厢相对路面的刚体运动，典型频率范围为06Hz。4.次要乘坐舒适性：采用的诸如多个轮子、轴或传动系统零件这样的车辆子结构相对大的幅值运动，典型频率范围为630Hz。5.结构辐射噪声：是振动结构表面辐射的空气噪声，也称为“结构致噪”。54五、检测参数标准GB 72582004机动车运行安全技术条件仅对客车车内噪声级、汽车驾驶员耳旁噪声级和机动车喇叭声级提出了下述要求：(1).车内最大允许噪声级：客车车内最大噪声级不大于79 dB。(2).汽车驾驶员耳旁噪声级：该噪声级应不大于90