汽车试验学 32学时汽车试验学-理论课程大纲-

《汽车试验学》课程大纲AutomotiveTesting课程编号：23062532学分：2开课单位：机械与电气工程学院总学时：32课程类别：专业方向课课程性质：限选适用专业：车辆工程、新能源汽车工程、智能车辆工程注：课程类别是指通识通修课/学科专业课/专业方向课/实践教学。课程性质是指必修（核心）/限选/任选。重点教学内容，难点教学内容，重点和难点教学内容。一、课程地位与教学目标（一）本课程与其它课程的联系与分工本课程是车辆工程、新能源汽车工程、智能车辆工程、汽车服务工程专业一门专业方向课。本课程介绍汽车试验的基础理论、汽车测试系统的传感器、汽车试验的仪器设备与设施、汽车整车性能试验、智能网联汽车自动驾驶功能场地试验、汽车可靠性与碰撞试验、汽车总成与零部件试验和汽车虚拟试验。汽车试验是研制新的汽车产品、测试汽车设计后的样机、改进升级现有汽车、开发汽车新的技术中要做的工作，也是汽车生产企业评价汽车生产线上汽车的质量和汽车检测站年检在用汽车的质量的主要工作。通过本课程的学习，使学生获得有关汽车试验和性能测试技术相关的理论和专业知识，具有汽车试验的基本能力，为今后从事汽车试验及相关工作打下基础。本课程的先修课程应包括《大学物理》、《电工学》、《工程力学》、《汽车构造》、《汽车理论》、《汽车设计》、《发动机原理》、《新能源汽车技术》、《智能网联汽车技术》、《动力电池技术》、等，后继课程有《毕业设计》等。（二）教学目标1、知识通过本课程的学习，使学生掌握汽车试验的基础理论、汽车测试系统的传感器、汽车试验的仪器设备与设施、汽车整车性能试验，了解汽车试验的分类、标准基本步骤和汽车并行试验的方法，了解智能网联汽车自动驾驶功能场地试验、汽车可靠性与碰撞试验、汽车总成与零部件试验和汽车虚拟试验。2、能力通过本课程的学习，使学生掌握汽车基本性能及参数测试的相关理论及主要测试仪器设备的使用方法，了解试验场地的功能和特点，为今后从事汽车试验及相关工作打下基础。3、素质培养学生的工程意识和创新意识；严谨求实的科学态度和刻苦钻研的学习作风；良好的社会责任感和良好的职业道德；激发学生的求知欲望和探索精神。二、教学内容及方法设计1、知识单元一：汽车试验概述教学要求：通过本章学习，读者应掌握汽车试验的分类、基本步骤，了解汽车试验的概念、标准及汽车并行试验的方法，为后续章节的学习和开展汽车试验打下基础。教学内容：（1）汽车试验的概念（2）汽车试验的分类（3）汽车试验的标准（4）汽车试验的基本步骤（5）汽车并行试验的方法教学方法：分别通过课堂多媒体教学和讲解，观看试验录像，辅以课堂提问及课程作业，并结合学生课外自学方式，使学生掌握教学内容，要求学生自己主动去汽车实验室做实验或调研，主动查找汽车试验图片和录像。2、知识单元二：汽车试验基础理论教学要求：通过本章学习，读者应掌握汽车测试系统的组成及工作原理、汽车测试的测量误差及其分析，了解车测试系统的静、动态特性，了解汽车测试的计算机数据采集系统、汽车测试系统的构建，为制定汽车测试方案、选择测试仪器、构建汽车测试系统和开展汽车试验打下理论基础。教学内容：（1）汽车测试系统的组成及工作原理（2）汽车测试系统的静态特性（3）汽车测试系统的动态特性（4）汽车测试的计算机数据采集系统（5）汽车测试系统的构建（6）汽车测试的测量误差及其分析教学方法：分别通过课堂多媒体教学和讲解，观看试验录像，辅以课堂提问及课程作业，并结合学生课外自学方式，使学生掌握教学内容，要求学生自己主动去汽车实验室做实验或调研，主动查找汽车试验图片和录像。3、知识单元三：汽车测试系统的传感器教学要求：通过本章学习，读者应掌握传感器的组成及工作原理，了解传感器中的计算和传感器在汽车测试中的应用，重视全球卫星定位系统和北斗卫星导航定位系统在汽车测试仪器和试验中的应用，为选择汽车测试仪器和设备，检查、安装和标定传感器，开展汽车试验及误差分析打下基础。教学内容：（1）电阻丝应变片式传感器（2）压阻式传感器（3）电容式传感器（4）电涡流式传感器（5）压电式传感器（6）磁电式传感器（7）霍尔式传感器（8）光电式传感器（9）热电式传感器（10）图像式传感器（11）轴角编码器（12）超声波传感器（13）激光雷达（14）毫米波雷达（15）全球卫星定位系统（16）北斗卫星导航定位系统教学方法：分别通过课堂多媒体教学和讲解，观看试验录像，辅以课堂提问及课程作业，并结合学生课外自学方式，使学生掌握教学内容，要求学生自己主动去汽车实验室做实验或调研，主动查找汽车试验图片和录像。4、知识单元四：汽车试验的仪器、设备与设施教学要求：通过本章学习，读者应掌握汽车试验仪器、汽车试验设备及设施，了解汽车试验场，为选择、使用汽车仪器、设备与设施和后继学习、开展汽车试验打基础。教学内容：（1）典型的汽车试验仪器1）汽车速度测量仪（掌握光电式车速测量仪和GPS和BDS定位车速测量仪，了解雷达测速仪）2）VBOX汽车试验数据采集系统3）USBCAN分析仪4）燃油消耗量测量仪（新能源汽车工程和智能车辆工程专业不讲此节）5）陀螺仪和惯性导航仪6）测功机7）功率测量仪8）磁粉制动器（了解磁粉制动器）9）四轮定位仪10）前照灯检测仪（2）典型的汽车试验设备及设施1）转鼓试验台2）四通道道路模拟试验台3）振动试验台4）静侧翻试验台5）高低温模拟试验室6）环境和安全试验箱7）消声试验室8）电磁兼容性试验室9）淋雨试验室10）汽车检测线（车辆工程、新能源汽车工程和智能车辆工程专业学习汽车装配检测线，汽车服务工程专业学习汽车安全及环保综合性能检测线）（3）汽车试验场（汽车服务工程专业不讲此节）1）汽车试验场的功用及类型2）普通汽车试验场3）智能网联汽车测试场（智能车辆工程专业重点讲，车辆工程和新能源汽车工程选讲）4）野外汽车试验地域教学方法：分别通过课堂多媒体教学和讲解，观看试验录像，辅以课堂提问及课程作业，并结合学生课外自学方式，使学生掌握教学内容，要求学生自己主动去汽车实验室做实验或调研，主动查找汽车试验图片和录像。5、知识单元五：汽车整车性能试验教学要求：通过本章学习，读者应掌握汽车的动力性、经济性、制动性、操纵稳定性的试验的目的和方法，了解汽车的平顺性和通过性的试验，为评价汽车的动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性和通过性提供试验数据。教学内容：（1）汽车动力性的试验1）汽车驱动力及驱动功率的试验2）汽车滑行的试验3）燃油汽车最低稳定车速的试验（新能源汽车工程和智能车辆工程专业不讲此节）4）燃油汽车最高车速的试验（新能源汽车工程和智能车辆工程专业不讲此节）5）燃油汽车加速性能的试验（新能源汽车工程和智能车辆工程专业不讲此节）6）燃油汽车爬坡性能的试验（新能源汽车工程和智能车辆工程专业不讲此节）7）电动汽车动力性的试验8）混合动力汽车动力性的试验（智能车辆工程专业不讲此节）（2）汽车经济性的试验1）汽车的经济性试验分类2）燃油汽车经济性的试验（新能源汽车工程和智能车辆工程专业不讲此节）3）电动汽车经济性的试验4）混合动力汽车经济性的试验（智能车辆工程专业不讲此节）（3）汽车制动性的试验1）汽车制动性试验概述2）汽车制动性的道路试验3）汽车制动性的台架试验4）ABS防抱死制动系统性能的试验5）汽车驻车制动性能的试验（4）汽车操纵稳定性的试验1）汽车操纵稳定性试验概述2）汽车稳态回转的试验3）转向盘转角阶跃输入下汽车转向瞬态响应的试验4）转向盘转角脉冲输入下汽车转向瞬态响应的试验5）汽车转向回正性的试验6）汽车转向轻便性的试验7）汽车蛇行的试验8）汽车电子稳定性控制系统(ESC)性能的试验（5）汽车平顺性的试验1）汽车平顺性试验概述2）随机输入行驶条件下汽车平顺性的试验3）脉冲输入行驶条件下汽车平顺性的试验（6）汽车通过性的试验1）汽车通过性试验概述2）汽车通过性的几何参数测量3）特殊路面汽车通过性的试验（汽车服务工程专业不讲此节）4）特殊地形汽车通过性的试验教学方法：分别通过课堂多媒体教学和讲解，观看试验录像，辅以课堂提问及课程作业，并结合学生课外自学方式，使学生掌握教学内容，要求学生自己主动去汽车实验室做实验或调研，主动查找汽车试验图片和录像。6、知识单元六：智能网联汽车自动驾驶功能场地试验教学要求：通过本章学习，读者应掌握交通信号、道路交通基础设施与障碍物、行人与非机动车和周边车辆行驶状态识别及响应试验，了解自动紧急避险、停车、动态驾驶任务干预及接管、最小风险策略补充试验，重点掌握各项试验的方法，为开展智能网联汽车自动驾驶功能场地试验打下基础。教学内容：（1）智能网联汽车自动驾驶功能场地试验概述（2）交通信号识别及响应试验（3）道路交通基础设施与障碍物识别及响应试验（4）行人与非机动车识别及响应试验（5）周边车辆行驶状态识别及响应试验（6）自动紧急避险试验（7）停车试验（8）动态驾驶任务干预及接管试验（9）最小风险策略补充试验教学方法：分别通过课堂多媒体教学和讲解，观看试验录像，辅以课堂提问及课程作业，并结合学生课外自学方式，使学生掌握教学内容，要求学生自己主动去汽车实验室做实验或调研，主动查找汽车试验图片和录像。7、知识单元七：汽车可靠性与碰撞试验教学要求：通过本章学习，读者应掌握汽车常规可靠性试验、汽车加速可靠性试验、实车碰撞试验的方法，了解汽车可靠性试验的目的及分类、汽车整车地区环境适应性行驶试验、汽车碰撞试验的目的及分类，了解汽车碰撞试验中的假人，为开展汽车可靠性与碰撞试验打下基础。教学内容：（1）汽车排气污染物测量（2）汽车噪声测量（1）汽车可靠性试验1）汽车可靠性试验的目的及分类2）汽车常规可靠性试验3）汽车加速可靠性试验（2）汽车整车地区环境适应性行驶试验（3）汽车碰撞试验1）汽车碰撞安全性试验概述2）实车碰撞试验教学方法：分别通过课堂多媒体教学和讲解，观看试验录像，辅以课堂提问及课程作业，并结合学生课外自学方式，使学生掌握教学内容，要求学生自己主动去汽车实验室做实验或调研，主动查找汽车试验图片和录像。8、知识单元八：汽车总成与零部件试验教学要求：通过本章学习，读者应掌握发动机主要性能、驱动电机性能的试验方法，掌握动力蓄电池包和系统能量的测试方法，了解动力蓄电池电性能试验的方法，了解离合器和机械式变速器试验的目的、标准、试验台架和试验方法，为设计和评价汽车总成与部件提供试验数据。教学内容：（1）发动机的试验（新能源汽车工程和智能车辆工程专业不讲此节）1）发动机试验的目的及标准2）发动机主要性能的试验（2）驱动电机的试验1）驱动电机试验的目的、标准及项目2）驱动电机输入输出特性的试验（3）动力蓄电池系统的试验1）动力蓄电池电性能的试验2）动力蓄电池包和系统能量的测试（4）传动系统总成与部件的试验1）离合器的试验2）机械式变速器的试验教学方法：分别通过课堂多媒体教学和讲解，观看试验录像，辅以课堂提问及课程作业，并结合学生课外自学方式，使学生掌握教学内容，要求学生自己主动去汽车实验室做实验或调研，主动查找汽车试验图片和录像。9、知识单元九：汽车虚拟试验技术 教学要求：通过本章学习，读者应掌握汽车虚拟试验的概念和汽车虚拟试验系统，了解汽车虚拟试验的特点、软件和应用，为应用汽车虚拟试验技术打下基础。教学内容：（1）汽车虚拟试验概述（2）汽车虚拟试验的常用软件（3）汽车虚拟试验的应用教学方法：分别通过课堂多媒体教学和讲解，观看试验录像，辅以课堂提问及课程作业，并结合学生课外自学方式，使学生掌握教学内容，要求学生自己主动去汽车实验室做实验或调研，主动查找汽车试验图片和录像。三、课程学时分配与参考书目1、课程学时分配总学时32，其中授课30学时，课内实践2学时。课程学时分配表教学环节时数知识单元授课上机课内实践实验习题及讨论小计汽车试验概述22汽车试验的基础理论44汽车测试系统的传感器55汽车试验的仪器、设备与设施55汽车整车性能试验527智能网联汽车自动驾驶功能场地试验22汽车可靠性与碰撞试验22汽车总成与零部件试验33汽车虚拟试验22总计302322、建议教材与主要教学参考书目教材[1]许兆棠，汽车试验学[M]，北京：机械工业出版社，2024.主要参考书[1]朱冰，杨志华.汽车试验学[M]，2版，北京：机械工业出版社，2023.[2]何耀华，汽车试验技术[M]，第2版，北京：机械工业出版社，2019.[3]张代胜，新能源汽车试验学[M]，北京：机械工业出版社，2023.[4]徐晓美，万亦强，汽车试验学[M]，北京：机械工业