车辆测试技术课件.doc

1、 车辆测试技术绪论一、 汽车试验的目的（意义）二、 汽车试验的分类三、 汽车试验的步骤四、 汽车试验的操作注意事项第一章 机械量的电测量技术第一节 测试装置的技术特性第二节 传感器第三节 信号的中间变换与传输第四节 记录仪器第二章 测试数据的处理与分析第一节 测量误差分析第二节 静态数据处理第三节 动态数据处理第三章 典型汽车试验第一节 一般性试验条件及典型仪器设备第二节 汽车动力性试验第三节 汽车燃油经济性试验第四节 汽车制动性试验第五节 稳态转向特性的判定第六节 汽车平顺性试验第七节 离合器试验第八节 变速器试验第九节 传动轴试验第十节 驱动桥试验第十一节 悬架特性的测定第十二节 钢板弹簧

2、疲劳寿命试验绪 论一、汽车试验的目的（意义）1使用条件复杂；2对性能、质量、寿命和成本等的要求较高3涉及的技术领域广泛4许多问题的理论研究尚不充分二、汽车试验的分类有不同的分类准则1按目的质量检查、新产品定型、科研性2按对象整车、机构及总成、零部件3按方法室内、室外道路、试验场、使用4按内容性能、可靠性、强度、模拟 （1.最高车速、油耗、变速器效率；2.可靠性；3.静载及疲劳；4.风洞、牵引）5按评价方法客观评价、主观评价（平顺性和牵引通过性）三、汽车试验的步骤1试验准备（1）制定试验大纲 试验的纲领性文件，关系到试验的成败与好坏。（2）仪器设备准备（3）人员配备和试验表格准备2试验实施（1）

3、起动预热（2）工况监测（3）采样读数（4）校核数据3试验总结 主要是编写试验报告四、汽车试验的操作注意事项1安全：车辆及设备状态达标；环境符合标准；联接、支撑可靠；加装必要的防护器具。2仪器的检定和信号的抗干扰（接地和屏蔽）3试验台架的搭建注意事项：（1）尽量提高同轴旋转件的同轴度，减少不同轴造成的预载荷；（2）自制件的配合（尤其是孔轴）不宜过紧，可以适当低于标准的推荐；（3）尽量减少标准件的不同尺寸型号。课程要求：不要求掌握电测系统的详细原理、设计方法以及各项试验的具体操作。要求掌握（了解）试验的组织思想、仪器设备的选用依据和测试的基本技能以及某些标准参数的确定依据。第一章 机械量的电测量技

4、术第一节 测试装置的技术特性一、测试的基本概念现代测试技术的特点：模块化、电测法1. 测试系统的组成定度：确定某系统（或元件）的输出输入关系，即确定系统特性。校准：与更高精度的仪器的测试结果对比，校正。2对测试系统的要求（理想）（1）具有单值、确定的输出输入关系（最好为线性）；（2）具有单向性：即测试系统不影响被测系统。二、测试系统的静态特性动/静态：输入和输出随/不随时间变化。1. 基本数学模型2. 基本特性（1）零点漂移：没有输入而产生的输出，即a00。（2）灵敏度：输出与输入增量之比。一般而言，应选择灵敏度较高的测试装置。但过高的灵敏度，往往会导致测试范围和装置的稳定性下降。（3）非线性

5、度=B/A100% A：装置的标称输出范围（全量程）；B：定度曲线（实际曲线）与拟合直线（理论直线）的最大差值（4）回程误差=hmax/A100%hmax：加载曲线与减载曲线的最大差值回程误差的产生机理：机构中的摩擦、间隙以及各种滞后的物理现象。三、测试装置的动态特性1测试系统数学模型及系统基本性质常见的测试系统都是时不变线性系统，其数学模型为常系数线性微分方程：线性系统的基本性质：叠加特性、比例特性、微分特性、积分特性和频率保持性。频率保持性：线性系统，若输入为某一频率的正弦信号，则其稳态输出将保持同一频率。2频率响应特性令系统的输入：x(t)=X0sin(t+1) 则系统的输出：y(t)=

6、Y0sin(t+2)系统的特性（转换关系）：X0Y0；12。频率响应函数H(j):系统输出（向量）与输入之比， Y /X。计算公式:幅频函数（幅频特性）A()：频率响应函数的模，又称幅值比，为输出幅值与输入幅值之比。相频函数（相频特性）()：频率响应函数的相角，为输出向量与输入向量的相位差。求解系统的频响特性（幅频特性和相频特性），就能完全确定系统的转换关系，即系统的动态特性。而A() 和()都是输入信号频率的函数。3一阶系统（1）物理模型：RC低通滤波器（2）数学模型（微分方程）（3）频率响应函数幅频函数（曲线） 相频函数（曲线）一般称c2=1/（fc2=1/2）为截至频率。其他实例：忽略质

7、量的弹簧、阻尼系统。4二阶系统 工程实际中最常见的系统（1）物理模型：光线示波器的振动子基本原理：具有一定惯量的通电线圈在磁场中，受到偏转力矩。同时，有阻尼反力矩和弹性反力矩。（2）数学模型（微分方程）（3）频率响应特性幅频特性曲线 相频特性曲线固有频率： 阻尼比：其他实例：单质量悬架系统（忽略车轮部分质量）5不失真测量的条件不失真：输出与输入波形相似地再现不失真测量的条件：（证明略）（1）幅频特性为常数 （2）相频特性为线性对一阶系统而言，具体要求为：时间常数尽量小。对二阶系统而言，具体要求为：（1）阻尼比约为0.7；（2）频率比/n尽量小（固有频率远高于信号频率）；（3）固有频率不宜过高（

8、对于简单正弦信号，一般保证/n0.5-0.6即可），否则会影响系统的灵敏度。第二节 传感器含义（功用）：被测非电量传感器电信号分类：1 电量式（发电式）：传感器的输出为电荷、电压、电流等电量（具有电能）。此类传感器本身不需要外电源。2 电参量式：传感器的输出为电阻、电容、电感等电参量（不具有电能）。此类传感器本身需要外电源。一、 电阻应变片含义：力、矩、压力、变形应变应变片电阻变化率R/R1分类及特点：（1）金属丝式 制造简单、性能不佳；（2）金属箔式 横向效应小、易于制成各种复杂形状、应用广泛；（3）半导体式 灵敏系数很高、稳定性差、精度一般2灵敏系数K=(R/R)/，无量纲3横向效应，会使

9、总的电阻变化量R下降，即导致灵敏系数K下降。对于常见的金属箔式应变片，由于横向部分非常宽，电阻极小，横向效应基本可以忽略。4动态特性载荷（应变）以应变波的形式在试件内传播。为保证应变片测量的尽可能为点应变（而不是一段试件内的平均应变），应保证应变片的基长l远小于应变波的波长。一般的工程测量，信号频率不是很高，动态特性误差可以忽略。5基长l的选取：（1）优先选用长的：横向效应小，易于粘贴。（2）当粘贴面积狭小，或载荷频率较高（应变波变化剧烈）时，选用短的。二、电感式传感器1原理：输入（角）位移传感器的铁心或衔铁相对运动电感量的变化 （与电磁感应无关）2应用：常用于位移的测量（如进行减振器的特性试

10、验）3特点：（1）实际使用中均采用差动测量方式，可以提高灵敏度、降低干扰。如：两个相同的线圈、公用一个衔铁。衔铁的运动造成两个线圈的电感反向变化，将两个线圈差接入电感测量电路。(a+b)-(-a+b)=2a：a代表有用输出；b代表干扰（2）测量驱动力小（3）频率响应差，不适于快速动态测量。动作部分惯量大固有频率低要求的测试信号频率更低三、电容式传感器1原理：输入（角）位移极板的间距或相对面积变化电容量的变化2应用：常用于微小位移的测量（如声级计的表头和不分光红线分析仪的分析气室等）和物质成份的检定（改变极板间电介质的介电常数，如机油品质的检定）。3特点：（1）为保证灵敏度，要求极板原始间距d0

11、很小，制造、装配有困难；（2）为保证线性度，要求d d0，只能测量极其微小的位移；（3）传感器测量和信号的传输过程中，易受分布电容的影响。四、压电式传感器1原理：压电效应 压力压电晶体电荷 Q=KF2应用：常用于振动加速度的测量3特点：输出信号弱、阻抗高，必须加前置放大器。（1）电压放大式：与串联的压电晶体配用。放大器成本低；低频响应差，对导线要求较高。（2）电荷放大式：与并联的压电晶体配用。放大器成本高；测量频带宽，对导线要求较低，抗干扰能力强，传输距离可达数百米。串联 并联五、磁电式传感器1原理：被测运动测量电路的磁通量变化感生电动势 （电磁感应）2应用：常用于转速的测量。具体分两种：（1

12、）测速电机 相当于一个小型直流发电机。优点：输出电动势强，不需要二次仪表，经济性好；缺点：低转速时线性度较差；测量结果易受环境电磁场的影响。（2）转速计 利用感生电动势脉冲计数。优点：测量结果与传感器输出幅值无关，精度高，抗干扰能力强。六、光电式传感器1原理：光电效应。具体分为：（1）外光电效应：光电材料表面逸出光电子；（2）内光电效应：光电材料的内阻变化；（3）光生伏特效应：光电材料产生电动势。2应用（1）光电式转速计（计数原理类似磁电式转速计）（2）光电管遮蔽，产生的电脉冲用于记录被测物体到达某处的时刻。（如：测速试验中，汽车到达指定路段终点的时刻。）第三节 信号的中间变换与传输一、 电桥

13、应变应变片电阻变化率R/R电桥输出电压Ubd电桥灵敏度S=Ubd/R/R（一般，R/R=K）1平衡条件平衡b、d两点电势相等R1和R2的分压状况与R4和R3的分压状况相同R1/R2=R4/R3 即：R1R3=R2R4对于交流电桥，将式中R改为复阻抗Z。（由于直流放大的困难，应用较多的是交流电桥。）2加减特性令各桥臂初始阻值均为R0，且电阻变化量R（无论哪个桥臂）均远小于初始阻值R0。则：电桥能将各桥臂电阻变化引起的电压自动加减后输出。公式：即，对臂相加，邻臂相减。加减特性的应用：（1）将温度相同的应变片（补偿片或工作片）接为邻臂，可以消除温度的影响。（2）将同号的载荷接为对臂、异号的接为邻臂，

14、提高电桥的灵敏度。（3）将同号的干扰接为邻臂、异号的接为对臂，消除干扰载荷。3关于不等臂电桥如：R1=R2=2 R0，R3=R4= R0。 电路图一个桥臂上串联若干个电阻，不能提高电桥的灵敏度；能够降低电流、减小发热，且能够测量各应变片的应变均值。二、滤波器 具有频率选择性，能将不需要的频率成份极大地衰减。一般可分为高通、低通、带通、带阻滤波器。三、放大器实际使用中，要注意放大器的阻抗匹配问题。1 放大器与信号源（如，传感器）的阻抗匹配原则：信号源电压尽可能多地转换成放大器输入电压。要求：放大器输入阻抗Z1远大于信号源输出阻抗Zg（绝对值）。2 放大器与负载（如，记录仪器）的阻抗匹配原则：负载

15、获得的功率越大越好。一般来说，当放大器阻抗与负载阻抗为共轭复数（实部相等、虚部相反）时，匹配最佳。但测试信号频率的改变会影响匹配状况（频率影响电抗，即“虚部”。）四、调制与解调1目的：低频、缓变的信号不易放大，必须先转变成高频信号（调制），进行交流放大，再还原成低频信号（解调）。2调制的种类：根据对载波（高频等幅振荡）的调节方式，分为调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)（基本思想：分别利用振荡波的大小、频率和相位来传递信息。）一般而言，调频的精度和抗干扰能力强于调幅。调相很少用于民用。五、导线传输干扰源：电力线路、电气设备、电磁波抑制措施：1屏蔽 包括对导线和电测设备的屏蔽（1）静电场的屏

16、蔽屏蔽体为良导体，整体等势，内部没有电位差，即电场强度为零。（屏蔽体最好接地。）（2）磁场的屏蔽屏蔽体的导磁率较高，磁通（磁力线）基本通过屏蔽体，内部磁感应强度降低。电场 磁场2抑制电磁感应 （1）增大信号线与干扰源的距离；（2）合理布线，减少与磁场的交连；（3）采用双绞线或同轴电缆。3合理接地测试系统中地线的种类：（1）保护接地线 仪器的外壳屏蔽层接地。（2）信号接地 电子设备的零信号公用线。模拟信号地线的要求相对数字信号来说更高（干扰应更小）。（3）信号源地线 传感器的零信号公用线。（4）交流电源地线正确接地方式（1） 串联接地优点：布线简单限制：要求各电路的对地电平相差不大；低电平的电路

17、应放在距接地点最近处。（2） 并联接地优点：各电路地电流之间没有耦合，没有共接地线阻抗噪声。缺点：布线复杂；不适用于高频（相邻的长导线会产生电感，互相感应）。（3） 高频多点接地各电路的接地线尽可能短、尽可能互相远离，就近接地。对接地点的要求：不能利用滚轮、铰链等活动物；避免使用螺纹联接件；尽可能使用焊接方式。第四节 记录仪器现代测试，各种显性记录仪（笔录仪、电位计式伺服记录仪、光线示波器等）的应用逐渐减少；多采用磁带记录或计算机记录（或实时处理）。关于磁带记录仪的补偿通道：记录时，该通道对地短路（无任何输入）；重放时，将该通道信号反向加到其余通道。可以消除带速不均匀、抖动等造成的“虚假信号”

18、。第二章 测试数据的处理与分析第一节 测量误差分析一、概念1测量的分类（1）直接测量 通过操作直接获得被测量数值。（2）间接测量 由直接测量参数算出被测量数值。（例：功率、面积）无论直接还是间接测量，一次测量得到一个测定值。2测量误差=测定值-真实值 ，即=l-X3误差的分类：（1）系统误差 保持不变或以一定规律出现。（2）过失误差 由于操作者的错误和疏忽大意造成，没有任何规律。（3）随机误差 测定值与真实值之间不可避免会存在差异。随机误差的个体出现没有规律（事先无法预测，事后不能重复），但总体上符合统计学规律。4精确度（1）精密度 测定值的互相接近程度，受随机误差控制。（2）准确度 测量结果

19、与真实值的接近程度，受系统误差控制。（3）精确度（精度） 精密度和准确度的综合。5不确定度 由于存在误差而对被测量值不能肯定的程度。一般用标准差的若干倍表示：K。不确定度越大，真实值出现在其中的可能性越大。二、随机误差服从正态分布 N(0，)1概率密度函数标准差：反映测定值之间的相互接近程度，即随机误差的水平。对于给定的正态分布（即确定的随机误差水平）而言，标准差为常数（不是随机变量）。2正态概率积分（1）思想：随机误差出现在某区间内的概率，随着区间大小变化而增减。（2）数学表达：（K）=P(|K)。P为置信概率，K为置信区间。（3）常用数据：（1）=0.6826，（2）=0.95，（3）=0

20、.997（因此，当样本容量不是十分巨大时，可以认为：随机变量的绝对值超过3倍标准差的概率几乎为0。）三、等精密度测量结果的表达对一个被测量，在相同的精密度条件下进行n次重复则量，得到一个测量列：l1、l2、ln ，即原始数据。1最可信赖值，就是算术平均值（证明略）： L=（l1+l2+ln）/nL可以粗略地代表测量结果，但是不能做区间估计。2测量（即测量列）的精密度估计 精密度参数：标准差应用贝塞尔方法，得：其中，残差vi=li-L（前提，n不能过小，一般要求n10）3异常数据的取舍（来伊达准则）（1）异常数据：残差（绝对值）过大的数据。如果造成异常的原因是过失误差，则会严重歪曲测量结果，应舍

21、弃该数据。（2）来伊达准则的基本思想：如果残差数值达到一定程度，就有理由怀疑其中包含随机误差以外的误差，应该舍弃该测定值。（3）判断依据：若某测定值的|vi|3，则认为该数据中包含过失误差，应将其舍弃。（对新的测量列重新计算算术平均值）（4）局限性：重复测量次数n不宜过小，否则标准差的估计不可靠；n不宜过大，否则易将大的随机误差当作过失误差而错误舍弃。因此，重复测量次数一般取10-15。4测量结果的精密度估计测量结果，即算术平均值L，也是随机变量。其精密度取决于测量列的精密度和重复测量次数：可见，单纯增加重复测量次数（尤其是n较大时）是不经济的，应设法提高测量的精密度。5测量结果的表达：真实值

22、=最可信赖值置信区间含义：用算术平均值代替真实值，误差不超过KL的概率为（K）。（例）第二节 静态数据处理静态：不随时间变化。静态数据处理，主要是根据实际测定值，寻求理论方程，揭示变量之间的关系。主要的方式：进行回归分析（即拟合）。回归：根据已知实测数据，结合给定（或判定的）方程构型，求解理论方程。拟合：根据已知坐标点，寻求最接近的理想曲线。回归与插值的区别：回归事先确定方程的构型（曲线的性状），理论曲线与插值点可能不重合；插值要求插值曲线完全通过所有已知点。（n=m+1）一、回归分析一般采用最小二乘法，其基本思想：能使实测值与理论值的差值的平方和最小的解就是最优解。求解步骤：已知信息理论方程

23、的次数m，n对已知数据（x1、y1、x2、y2xn、yn。）1 设理论方程为：a0、a1、am为待定系数。2 列残差平方和公式，令其最小。Qy是(m+1)元二次函数。3. 残差平方和最小Qy的各一阶偏导数为零，列出m+1个线性方程。4. 解线性方程组，求出待定系数a0、a1、am的数值，得最小二乘解。二、回归分析的显著性检验显著性：回归方程的构型是否能代表实测数据的变化趋势，即根据已知数据做m次回归是否有意义。从理论上说，显著性的高低与回归方程无关，但检验方法需要利用最小二乘解。检验方法：相关系数R越接近1，显著性越高。三、精度检验精度：回归方程与已知数据的接近程度，即利用回归方程对函数y进行

24、预报或控制的效果。精度检验与回归方程有关。（相同的回归问题，不同的回归方程其精度不同。）一般来说，给定方程构型的前提下，最小二乘解的精度最高。检验方法：残差标准差越小，精度越高。第三节 动态数据处理处理对象为时间历程：以时间为自变量的试验数据x(t)。一、数据的分类1确定性数据能用明确的数学关系式表达。（1）周期数据 x(t+T)=x(t)，T正弦数据 x(t)=sin(2ft+) 时间历程 频谱图（幅值谱）复杂周期数据时间历程 频谱图（幅值谱）任意不同谱线的频率之比为有理数。（2）非周期数据准周期数据时间历程 频谱图（幅值谱）相邻谱线的频率之比为无理数瞬变数据时间历程 频谱图（幅值谱）谱线连

25、续2随机数据写不出明确的x(t)关系式。随机过程产生随机数据（信号）的物理过程，即样本空间。如：“给定汽车在给定路面上以给定速度行驶，车身上某给定点受到振动”样本空间的一个元素（样本）就是一次时间历程xi(t)。如“上述过程中的振动加速度的第i次记录曲线”“某一时刻t0的加速度值a0”是一个随机变量（每次行驶的结果不同）。随机过程的分类：（1）平稳过程：统计特性不随时间的推移而变化。各态历经过程：随机过程的总体平均参数，可以用任一样本的时间平均代替。一般的随机过程都可以看作各态历经过程。因此，研究其特性时，可以只测试单一样本。二、数据处理的一般步骤1数据准备 剔除异常数据，进行必要的转换和处理

26、，便于进一步分析。2数据检验（1）确定性检验 判断数据是否为确定性数据，主要采用频谱分析。对随机性数据，还要进行：（2）平稳性检验 依据：产生该数据的基本物理因素是否随时间变化。（3）周期性检验 含义：判断数据中是否混有周期性分量。可以根据自相关分析的结果来判断。（4）正态性检验 方法：计算概率密度函数，与正态分布做对比。3数据分析 可以从三个方面进行：时域、值域和频域。三、采样定理进行数字化处理，在数据准备阶段，必须将连续信号离散化，即采样。一般采用等间隔采样。采样频率过低会造成混叠（信号的高频成分折叠到低频成分上）；采样频率过高，会增大数字计算量。采样定理：信号不发生混叠采样频率不低于信号

27、中最高频率的2倍，fs2fc。实际测试中，可取信号最高频率的3-4倍。如果确知信号的高频成分为噪声干扰，可以将信号送入低通滤波器，再以较低的频率采样。四、时域分析 以时间为自变量的数学工具。1自相关函数性质及应用（1） 自相关函数为偶函数。（2） 周期函数的自相关仍然是频率相同的周期函数例：正弦信号的自相关可见，自相关分析能保留原信号的频率和幅值信息，但丢失了相位信息。由此性质，可以利用自相关分析进行周期性检验：如果信号的自相关呈衰减振荡，则为单纯的随机信号（衰减的较快，为宽带随机过程；较慢，为窄带。）；如果表现为连续振荡，则混有周期分量（振荡频率即为周期分量的频率）。正弦波 “单纯”随机信号

28、 随机信号+正弦波2. 互相关函数性质及应用（1）互相关不是偶函数（2）如果互相关函数呈现连续振荡，说明两个信号中含有相同频率的周期分量。（3）若在某时刻0，Rxy()达到最大值，则该时移0反映引起x(t)和y(t)的基本物理因素的滞后时间。 五、 值域分析 以幅值为自变量的数学工具1均值 表示信号的常值分量（直流分量），即信号变化的中心趋势。2均方值 描述信号的强度。均方值的正平方根称均方根xrms。3 方差 描述信号的波动分量 其统计意义方差的正平方根就是标准差x。对均值为0的测试信号（如平顺性分析），方差就是均方值（标准差就是均方根）。4 概率密度函数概率密度函数在本质上提供了动态数据在

29、幅值域上的分布信息。六、频域分析 以频率为自变量的数学工具，统称频谱分析。频谱分析的基本思想：认为测试信号（无论是确定的还是随机的）由若干简单正弦波叠加而来，确定该测试信号确定这些正弦波在给定任意一个频率的条件下，确定该正弦波的幅值和相位。因此，频谱分析的基本思想不是“随频率变化”，而是“在频率域上的分布”。1周期数据的频谱分析傅氏级数展开数学理论 任何满足狄利克雷条件（在一个周期内连续或者有有限个第一类间断点；且在一个周期内有有限个极值点。）的周期函数，都可以展开成若干正弦函数的叠加：例：周期方波的傅氏级数展开周期方波的时间历程 幅值谱 相位谱周期数据的频谱具有离散性、谐波性和收敛性。因此，

30、在满足精度要求的前提下，可以略去高次谐波分量。2非周期确定性数据的频谱分析傅氏变换（基本思想：周期T=谱线频率间隔f0叠加变为积分。）傅里叶变换及傅里叶逆变换例：矩形窗函数的频谱3随机数据的频谱分析功率谱分析功率谱密度的物理含义：信号的强度（不是大小）在幅值域上的分布。数学定义：功率谱密度函数和相关函数互为傅氏变换。（1）自功率谱密度 自相关的傅氏变换（2）互功率谱密度 互相关的傅氏变换4频率响应函数物理含义：系统的转换特性，随着信号频率的变化规律。工程实际中，用微分方程求频响函数较困难，因为进行试验测试时，系统参数难以完全确定。一般通过功率谱密度函数求得（测试信号的谱分析技术比较成熟）。5

31、相干函数相干分析的模型 相干函数Kxy(f)Kxy(f)=1，说明输出完全来自输入，测试系统中没有干扰；Kxy(f)=0，说明输出完全来自干扰；0 Kxy(f)1，说明：（1）存在干扰；或者（2）系统是非线性的；或者（3）输入端除x(t)外还有其他信号。一般，Kxy(f)0.8时，称输出与输入是凝聚的或相干的。（Kxy(f)又称凝聚函数）第三章 典型汽车试验第一节 一般性试验条件及典型仪器设备一、整车试验条件1装载质量2车辆装备及试验仪器3轮胎气压4燃料、润滑油（脂）和制动液5试验车调整、保养和修理工作 不得任意进行6预热行驶目的：燃料雾化良好、燃烧完全；降低发动机和底盘的内摩擦；轮胎达到热状

32、态。7气象条件8试验道路二、试验前准备检查行驶检查行驶是试验前各项准备中相当重要的环节，其目的：通过行驶过程中的检查，确认该车是否可以进行性能试验。检查行驶在汽车磨合行驶之后，基本性能试验之前进行。三、典型仪器设备1底盘测功机（转鼓试验台）（1）功用 可以进行汽车动力性、燃油经济性和部分发动机性能试验（2）基本组成（3）发动机总功率在台架上的分解 P=P1+ P2+ P3+ P4+ P5+ P6P：发动机总功率（额定功率）；P1：发动机附件的消耗；P2：汽车传动系的消耗；P3：驱动轮转鼓之间滚动阻力的消耗；P4：测功机传动系的消耗；P5：测功机（负载）吸收的功率；P6：风冷式测功机冷却风扇的消

33、耗。（4）测功机需要模拟的汽车行驶阻力：从动轮的滚动阻力、空气阻力、坡度阻力（对于没有惯性飞轮的测功机，还需要模拟加速阻力）。2五轮仪（像汽车的第五个轮子）用于整车试验的测速以及里程、时间等的纪录。可进行所有与速度、里程等有关的整车室外试验。（1）原理：磁电式或光电式转速计。（车轮带动齿盘相对于固定的轮架转动，在测试“探头”中感应出电脉冲，计数、测速。）（2）特点：能较准确地测出第五轮自身的转速，抗干扰能力较强（强于车速表）；当第五轮跳离地面时，造成误差。（非接触式速度仪基本原理：向地面发射光束，对回光进行处理、分析，算出车速。特点：原理、结构复杂；精度、成本高。）第二节 汽车动力性试验（动力

34、性评价指标）一、滑行试验 整车基本性能的首做试验二、最低稳定车速试验含义：直接档（或接近档位）；稳定行驶；通过稳速路段后全力加速，发动机不熄火、传动系不抖动意义：当交通状况较复杂时简化驾驶操作；保持较高的平均车速。三、最高车速试验1基本操作2计时方法（1）秒表 精度最差，尽量不用； （2）五轮仪（非接触式速度仪） 较常见；（3）光电管遮蔽 精度很高；安装、布置较复杂。3测速距离的讨论（1）距离太短，瞬时的高速不一定能长期、可靠地行驶，意义不大；（2）距离太长，对驾驶员素质、道路条件和安全警戒要求过高。四、加速试验无论是固定档加速试验（超车加速）还是起步连续换档加速试验，终了车速均为最高车速的8

35、0%。 原因：（1）过高的速度实用意义不大； （2）如果终了车速过高，加速距离增大，增加试验难度； （3）同时，加速时间极长、后期加速度极小，会使动力性相近的汽车加速时间差别很大，容易产生误导。五、爬坡试验1爬陡坡试验（1）坡路实测法（3） 负荷拖车法该方法适用的条件：被试汽车的最大驱动力明显小于在水平路面上的附着力。2爬长坡试验 考察汽车长时间、大负荷运行的能力。坡路：8-10km，上坡路段占90%以上，最大坡度不小于8%。基本方法：尽量使用高档、全负荷行驶、对汽车参数全面监测。 第三节 汽车燃油经济性试验 1一、按照对各种因素的控制程度，燃油经济性试验分四类：1不控制的道路试验 投放到实际

36、使用单位，不加任何限制。可信度最高；可操作性最差，极少采用。2控制的道路试验 维持道路条件和交通状况基本不变。 现在很少采用。3道路上的循环试验 完全按照车速时间规范（包括等速行驶）在试验道路上进行。 目前最权威的试验评价方法。4底盘测功机上的循环试验能严格控制试验条件，排除环境和驾驶员素质的影响，完成复杂的工况循环；实际行驶的各种因素（主要是道路阻力速度的关系）难以精确模拟。多用于科研，测试对象可能是整车，也可能是发动机、传动系或某项新技术。无论何种试验，按我国标准，结果均换算为L/100km。二、常见测试项目1直接档全油门加速燃油消耗量试验（属于3）燃油消耗量试验的首做项目。可根据本试验的

37、结果判定其他项目有无必要，以及是否需要对发动机进行调整。2限定条件下的平均使用燃油消耗量试验（属于2）最传统的百公里油耗测定试验。基本方法：选定较好的平原公路，长度50km，尽可能保持规定的匀速（取决于车型不同），往返。3等速行驶燃油消耗量试验（属于3）操作最简便，结果数据最常见。基本方法：500m路段，等速行驶，直接档（或最接近档位）。试验车速：20km/h（或30km/h）、+10km/h、+10km/h、不低于90%Uamax不少于5个。作出拟合曲线4多工况循环燃油消耗量试验根据不同车型，编制不同的车速时间规范。（轿车15工况；微型车10工况；中型货车、城市客车以外的客车6工况；重型货车

38、6工况；城市客车4工况）优点：能反映不同车型的实际工作特点，定量评价较可信；操作规范确定、成熟，便于试验的组织和管理。缺点：某些车型的工况循环不尽合理，不能完全代表当前实际行驶情况。例如：城市客车4工况在整个循环中，只有一次减速停车，没有中间的怠速停车和减速，而且最终的制动停车距离达270m（计算表明，对于典型公交客车，该过程的减速力70%左右来自滚动阻力和空气阻力，差不多是滑行），显然和目前我国大部分城市公交客车的运行情况不一致。由此得到的试验数据，很难代表公交车的实际油耗水平（试验值偏低）；也不能真实反映某项新技术（cvt、混合动力、燃料电池）对于节能和环保的贡献程度。建议：在整个循环的中

39、间，加一次减速（不停车）、一次减速停车怠速，将最后一次减速停车距离缩短为50m左右。循环里程仍保持700m左右。第四节 汽车制动性试验（制动性评价）1 国标的制动性能要求（冷态）2冷态制动效能的测定（路试）要点：规定的初速度、断开离合器、制动、逐次提升制动强度、直到达到最大制动效能。制动强度制动减速度、制动踏板力或制动管路压力。试验时，监测任一即可。达到最大制动效能车轮抱死（任何）、汽车驶出规定通道宽或制动踏板力超出规定允许值，试验时，必须检测全部三项。路试的优点：能真实再现实际行驶工况（尤其是轴荷转移以及跑偏、侧滑），能直观地测量出制动距离和制动减速度；缺点：重复性差，对测试现场环境要求较高

40、，对轮胎的磨损较大，驾驶员易疲劳。目前存在的三大问题：机件失效多、制动侧滑多、小型事故多。3台架试验（1）滚筒式 滚动车轮在滚筒上制动，从而测量轮胎-滚筒之间的切向反力（相当于地面制动力）。优点：测试迅速、简便，经济、安全；不受外界环境限制，重复性好；能测量制动力变化的全过程、以及前后轴制动力的分配。缺点：被试车辆通常处于空载，易于发生车轮抱死而测不出最大制动器制动力（为此，经常在被试车轴上附加质量或垂直作用力）；难以直接测量制动距离；汽车不发生轴荷转移，前后制动力分配的合理性难以测试（前轮易于抱死）；滚筒表面磨损较大，必须设法保证摩擦系数0.65。（2）平板式 车辆驶上平板后制动，测量平板的

41、受力和汽车的位移。优点：测试过程与实际路面行驶相近，能反映轴荷转移的影响； 能测量制动距离； 能反映其他系统（如悬架的结构、刚度）对制动时方向稳定性的影响；缺点：试验重复性差； 场地占地面积大，需要助跑车道； 存在一定的安全问题。第五节 稳态转向特性的判定（稳态响应特性：3种；判断：5种）基本上采用两种试验方法：1定转向盘转角连续加速法起步、达到规定车速、转动转向盘、锁死、缓慢加速、观察转弯半径的变化。特点：对驾驶员要求不高、易于操作、试验时间短、轮胎发热小、安全；要求场地面积较大。2定转弯半径法起步、按给定圆周（或扇形）轨迹行驶、缓慢加速、记录转向盘转动特点：对场地要求不高；对驾驶员技术要求很高，试验成功率低，耗时较长。第六节 汽车平顺性试验平顺性分析的基本理论给定路面不平度系数和行驶车速路面不平度功率谱密度汽车振动系统振动响应量*展开*振动加速度均方根值：决定乘员的舒适程度，是平顺性最重要的评价指标；动挠度：决定悬架撞击缓冲块的概率；车轮地面的相对动载荷：决定车轮地面间的附着能力，影响行驶安全性。在试验环节，当给定被试车辆和试验路面时，平顺性的好坏取决于行驶速度。因此，采用所谓“车速特性”来评价汽车的平顺性。某典型货车的随机输入行驶试验结果曲线