汽车电子控制与零部件检测技术-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、试验规范，在规定的行驶条件下进行的试验。8小结由表可知，汽车试验的内容很多，涉及到机械、电气、噪声、环保、安全、发动机等多方面，因此也需要我们能够针对不同的试验要求，合理选择试验设备、测试仪器、试验方法。 这里只能通过有限的一点例子，从中了解有关内容。9汽车基本性能试验一般包括：1.汽车动力性能试验

在良好路面上直线行驶时，所能达到的最高车速、加速度和爬坡度等能力。2.汽车燃料经济性试验

以最小的燃油消耗量完成单位运输工作量的能力。3.汽车制动性试验

全面考查汽车制动性能（后续课程再介绍）。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。13试验大纲的内容包括以下七项：A.试验的目的和任务目的：如法规适应性验证、新产品定型或零部件定型等。任务：要解决的技术问题、要测取的数据或要观察的现象等。B.试验的内容与条件

包括试验内容、试验条件以及试验工作量的简要说明或附试验原理示意图。C.试验项目和测量参数详细列出必须进行的：试验项目以及每个项目中必须测量的参数，如制动性能试验需要测量的参数（初速度、制动距离和制动时间），并说明由测量参数求得最后性能指标的方法。14D.试验仪器设备

选择试验仪器设备，提出相应的精度要求。E.试验技术和方法

规定与试验有关的技术事项和试验方法步骤。F.人员的组织与分工G.试验进度和计划

根据试验任务和目的以及各个项目进行的先后顺序编制进度日程计划，以便使试验工作协调有序和按计划进行。15传感器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).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。201.1.3汽车试验标准一、试验标准的特点与分类试验标准的特点

试验标准是指试验方法标准，具有一定的权威性、通用性、先进性和相对稳定性。

权威性：指试验方法一经形成标准，在试验报告中就应严格执行，不应随意改变。

通用性：指以试验方法标准作为权威方法，在试验中有一定的指导作用，适用于不同部门、多种车型的汽车试验。

先进性与相对稳定性是相辅相成的。为了保证试验方法的相对稳定，制定标准时就应使之具有一定的超前性。一般，试验标准五年或更短时间修改一次。试验标准的先进性有利于促进汽车试验技术和汽车制造水平的发展提高；试验标准的稳定，有利于试验方法的推广执行。212.试验标准的分类(1).国际标准 由国际标准化组织（ISO）制定。ISO是世界最大的、非官方工业和技术合作国际组织。如ISO2631《人体承受全身振动的评价指南》。(2).国际区域性标准 由若干成员国共同参与制定并共同遵守的标准。如欧洲经济委员会（ECE）和欧洲经济共同体（EEC）。(3).国家标准 各国依据自己的国情而制定的适用于本国的标准。中国（GB），美国（ANSI）。22(4).行业标准

为了规范本行业所辖各部门汽车产品试验方法而制定的，如我国汽车行业标准（QC），交通部标准（JT），美国汽车工程师学会（SAE）制定出的标准（SAE）。(4).企业标准 各汽车生产企业、汽车试验场，根据本身特点，参考相应国际、国家标准而制定的，只限于本企业家内部使用。通常企业标准严于国家标准或国际标准。(5).强制性试验标准 为了保障人身健康、安全、保护环境、节约能源而制定的强制执行的标准。如GB7258《机动车运行安全技术条件》。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/T12678-1990《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/T12534-1990《汽车道路试验方法通则》

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0～40℃。(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2～3km，宽不小于8m，纵向坡度在0.1%以内。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。27

3.行驶检查 行驶前：A.热电偶（0～150℃）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（N·m）；Me为发动机转矩（N·m）；ik为变速器传动比；io为主减速器传动比；ηT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。323.汽车行驶方程式

为保证汽车正常行驶，必须有一定的驱动力以克服各种行驶阻力，驱动力与行驶阻力之间存在一定的平衡关系，即汽车行驶方程式为 Ft＝∑F＝Ff＋FW＋Fi＋Fj (2)或 (3)式中，G为汽车的重量（N）；f为滚动阻力系数；CD为空气阻力系数； A为迎风面积（m2）；ua为汽车行驶速度（m/s）；i为道路坡度；δ为汽车旋转质量换算系数m为汽车质量（kg）； du/dt为行驶加速度（m/s2）。33式（3）表明了汽车行驶时驱动力与外界阻力之间相互关系的普遍情况，一般将汽车行驶方程式用图解法来进行分析。图2所示为一辆具有五档变速器的轿车的驱动力行驶阻力平衡示意图。图2驱动力-行驶阻力平衡示意图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