汽車行業(yè)中試驗(yàn)是研發(fā)過(guò)程中一個(gè)不可或缺的重要一環(huán)，而且理論計(jì)算是不能替代試驗(yàn)的。為了方便的、高效的驗(yàn)證產(chǎn)品，對(duì)汽車試驗(yàn)進(jìn)行分類可有效提升試驗(yàn)效率。

汽車試驗(yàn)有各種各樣的分類方法，例如，按照試驗(yàn)對(duì)象可分為整車試驗(yàn)、系統(tǒng)總成試驗(yàn)、零部件試驗(yàn)等；按試驗(yàn)地點(diǎn)可分為室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)、室外道路試驗(yàn)、試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn)和使用試驗(yàn)等；按試驗(yàn)評(píng)價(jià)方式可分為客觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)和主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)等。

汽車室內(nèi)道路模擬測(cè)試

1、汽車試驗(yàn)分類

近年來(lái)，隨著用戶需求的多樣化，汽車的更新?lián)Q代越來(lái)越快，汽車廠家需要對(duì)汽車試驗(yàn)進(jìn)行分類開(kāi)展可有效縮短汽車整體的開(kāi)發(fā)周期。本文從動(dòng)力驅(qū)動(dòng)類型、試驗(yàn)?zāi)康?、開(kāi)發(fā)階段、試驗(yàn)對(duì)象方面對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行分類介紹。

汽車試驗(yàn)分類

（1）動(dòng)力驅(qū)動(dòng)類型分類

汽車試驗(yàn)按動(dòng)力驅(qū)動(dòng)類型可分為傳統(tǒng)燃油車試驗(yàn)和新能源汽車試驗(yàn)。其中，新能源汽車試驗(yàn)包括純電動(dòng)汽車試驗(yàn)、混合動(dòng)力汽車試驗(yàn)、燃料電池電動(dòng)汽車試驗(yàn)等。

（2）試驗(yàn)?zāi)康姆诸?/span>

汽車試驗(yàn)按照試驗(yàn)?zāi)康目煞譃檫m應(yīng)性試驗(yàn)、對(duì)比試驗(yàn)、分析試驗(yàn)。

適應(yīng)性試驗(yàn)：調(diào)查或檢查汽車相關(guān)性能是否符合某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行的試驗(yàn)，例如：法規(guī)認(rèn)證試驗(yàn)（美國(guó)的FMVSS、歐洲的EC指令、日本安全標(biāo)準(zhǔn)等）。

對(duì)比試驗(yàn)：對(duì)汽車的相關(guān)性能開(kāi)展評(píng)價(jià)試驗(yàn)，比較各種汽車的性能。例如：汽車的開(kāi)發(fā)階段進(jìn)行的對(duì)標(biāo)試驗(yàn)，對(duì)目標(biāo)車型的性能進(jìn)行調(diào)查、比較和研究。

分析試驗(yàn)：汽車制造廠或汽車零部件廠為開(kāi)發(fā)新技術(shù)、改進(jìn)汽車性能和調(diào)查異常情況而進(jìn)行的試驗(yàn)。

（3）開(kāi)發(fā)階段分類

汽車試驗(yàn)按照開(kāi)發(fā)階段可分為模擬試驗(yàn)、系統(tǒng)總成臺(tái)架試驗(yàn)、實(shí)車試驗(yàn)。

汽車轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)模型

模擬試驗(yàn)：圖樣階段通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行汽車相關(guān)仿真試驗(yàn)，在汽車進(jìn)入試制階段識(shí)別設(shè)計(jì)缺陷，可有效縮短汽的開(kāi)發(fā)周期。

系統(tǒng)總成臺(tái)架試驗(yàn)：檢測(cè)各總成的性能和可靠性，包括發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)臺(tái)架試驗(yàn)、懸架臺(tái)架試驗(yàn)等。

實(shí)車試驗(yàn)：實(shí)車試驗(yàn)是為了確保車輛性能和安全性，以及為企業(yè)積累實(shí)際數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)車試驗(yàn)可以提高整車駕乘舒適性，更好地滿足消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)汽車的需求，并為未來(lái)的產(chǎn)品研發(fā)和改進(jìn)提供有力支持。

汽車實(shí)車碰撞試驗(yàn)

（4）試驗(yàn)對(duì)象分類

汽車行業(yè)的試驗(yàn)可以按試驗(yàn)對(duì)象在整車結(jié)構(gòu)中的層次關(guān)系可以分為，零部件試驗(yàn)（component level test ）、總成試驗(yàn)（assembly level test）以及整車試驗(yàn)（vehicle test ）。

2、汽車典型試驗(yàn)參數(shù)測(cè)試方法

典型汽車試驗(yàn)參數(shù)測(cè)試主要包括溫度測(cè)試、車速測(cè)試、油耗測(cè)試、電壓電流測(cè)試及力和力矩測(cè)試5類。

試驗(yàn)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，由傳感器、數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)處理器等組成?？梢愿鶕?jù)不同的測(cè)試需求，從量程、精度、安裝方便性、數(shù)據(jù)接口等方面綜合考慮選型合適的傳感器進(jìn)行汽車試驗(yàn)參數(shù)測(cè)測(cè)試。

（1）溫度測(cè)試

汽車高溫、低溫試驗(yàn)等是在特定的環(huán)境溫度下進(jìn)行的，汽車零部件的內(nèi)外部溫度是表征其運(yùn)行狀態(tài)和性能的重要參數(shù)，在進(jìn)行相關(guān)性能開(kāi)發(fā)試驗(yàn)時(shí)需要構(gòu)建測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行同步采集。例如：風(fēng)窗玻璃除霧除霜試驗(yàn)、冷起動(dòng)試驗(yàn)等，在環(huán)境艙內(nèi)開(kāi)展的試驗(yàn)，并對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

測(cè)試方法：汽車試驗(yàn)測(cè)試的溫度范圍一般為-40~120C，比如冷卻液、進(jìn)氣口空氣、燃油及輪胎內(nèi)部空氣溫度等。

測(cè)試工具：汽車性能測(cè)試中主要采用熱電偶法進(jìn)行溫度測(cè)試，對(duì)于溫度測(cè)試精度要求較高的場(chǎng)合，采用熱電阻法和熱敏電阻法。

測(cè)試案例：

測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)缸體溫度、冷卻液溫度和排氣溫度等用于分析發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)能量分布；

測(cè)試變速器齒輪油溫度用于分析變速器的傳動(dòng)效率；

測(cè)試滾動(dòng)輪胎胎體內(nèi)部溫度用于分析輪胎內(nèi)部產(chǎn)熱途徑和溫度場(chǎng)；

測(cè)試制動(dòng)器溫度用于分析制動(dòng)器的熱衰退性能等。

（2）車速測(cè)試

車速是表征汽車性能的重要參數(shù)，如動(dòng)力性中的最高車速、加速時(shí)間測(cè)試，經(jīng)濟(jì)性中的百公里油耗測(cè)試、制動(dòng)效能測(cè)試、操縱穩(wěn)定性中轉(zhuǎn)向特性和瞬態(tài)特性測(cè)試等。

測(cè)試工具：在道路試驗(yàn)中的車速測(cè)試主要基于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation SatelliteSvstem,GNSS)測(cè)試技術(shù)，在室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)中的車速測(cè)試主要基于試驗(yàn)臺(tái)提供的速度信號(hào)。

測(cè)試方法：車速測(cè)試設(shè)備內(nèi)部通常會(huì)集成GNSS接收機(jī)模塊，具有定位、測(cè)速、定向和精確授時(shí)等功能，GNSS模塊通過(guò)外接天線實(shí)時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)，實(shí)時(shí)解算信息通過(guò)串口、CAN或網(wǎng)口實(shí)時(shí)輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的同步測(cè)試。

測(cè)試案例：整車道路滑行試驗(yàn)，整車最高車速試驗(yàn)等。

（3）油耗測(cè)試

整車經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)和節(jié)油技術(shù)研究都需要對(duì)整車瞬時(shí)油耗和累計(jì)油耗進(jìn)行測(cè)試和分析。

測(cè)試方法：油耗測(cè)試系統(tǒng)主要選用容積式油耗儀，構(gòu)建測(cè)試系統(tǒng)時(shí)需要對(duì)油耗儀信號(hào)進(jìn)行正確解析，并同步測(cè)取車速信息，以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)油耗和百公里油耗的準(zhǔn)確測(cè)試。

（4）電壓電流測(cè)試

新能源汽車高壓電路電壓的有效值會(huì)超過(guò)300V，電流根據(jù)負(fù)載的變化而變化，會(huì)達(dá)到500A以上。

高電壓信號(hào)測(cè)試：通常選用外部隔離的電壓探頭接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該探頭可將高電壓轉(zhuǎn)成低電壓，有無(wú)源探頭和有源探頭兩種。

電流信號(hào)測(cè)試：通常采用非接觸式開(kāi)口電流鉗來(lái)采集數(shù)據(jù)，可以測(cè)試直流和交流電流信號(hào)，電流鉗的傳感器的滿量程精度可達(dá)到0.05%，讀數(shù)精度可達(dá)到0.3%。

（5）力和力矩測(cè)試

力和力矩測(cè)試在汽車性能測(cè)試中很常見(jiàn)，如發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)力矩、地面對(duì)輪胎作用的驅(qū)動(dòng)力/制動(dòng)力、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向力/力矩、制動(dòng)踏板力、變速桿力等。

測(cè)試方法：力/力矩傳感器主要采用電阻應(yīng)變?cè)碓O(shè)計(jì)，利用金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)，將測(cè)量物體變形轉(zhuǎn)換成電阻的變化。

采用金屬應(yīng)變片測(cè)試靈敏度和精確度高、響應(yīng)速度、性能穩(wěn)定可靠、誤差小于1%、耐高低溫、強(qiáng)磁場(chǎng)等。

（6）加速度測(cè)試

加速度傳感器普遍應(yīng)用在汽車電子控制系統(tǒng)中，如安全氣囊中基于加速度信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)，車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中采用側(cè)向加速傳感器等。

測(cè)試方法：

汽車動(dòng)力性、制動(dòng)性中的加速度測(cè)試：由于整車慣性比較大，加/減速?gòu)?qiáng)度不高通常通過(guò)車速和行駛里程信息來(lái)間接得到加速度值；

操縱穩(wěn)定性的車身加速度信號(hào)進(jìn)行測(cè)試：采用儀器設(shè)備中集成的基于微機(jī)電原理(MEMS)加速度傳感器進(jìn)行進(jìn)行加速度測(cè)試；

整車NVH和可靠性的振動(dòng)測(cè)試：被測(cè)信號(hào)頻率高、使用環(huán)境較為惡劣，通常選用壓電集成電路式(IEPE)加速度傳感器完成加速度的測(cè)試。

測(cè)試案例：在駕乘舒適性控制系統(tǒng)中，通過(guò)測(cè)試車身、底盤和輪子的加速度來(lái)調(diào)節(jié)懸架彈簧剛度和減振器阻尼。

3、總結(jié)

近年來(lái)，在我國(guó)制造業(yè)迅速發(fā)展的大背景下，汽車工業(yè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，通過(guò)中外合資、自主研發(fā)等手段，逐漸趕上了世界的先進(jìn)水平，汽車工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的占比也逐漸提高。在汽車工業(yè)的發(fā)展中，產(chǎn)品研發(fā)是重中之重而產(chǎn)品研發(fā)依賴于汽車試驗(yàn)的質(zhì)量水平。

汽車試驗(yàn)通過(guò)在實(shí)際使用環(huán)境中、專用試驗(yàn)場(chǎng)中或室內(nèi)試驗(yàn)臺(tái)上，按照預(yù)定程序?qū)ζ嚮蚱淞悴考?、材料等進(jìn)行的試驗(yàn)，用以判明汽車的技術(shù)特性、可靠性、耐久性和環(huán)境適應(yīng)性。

汽車試驗(yàn)是整車開(kāi)發(fā)過(guò)程中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，汽車試驗(yàn)部門是整車廠中至關(guān)重要的部門之一，試驗(yàn)是驗(yàn)證理論和解決問(wèn)題的有效辦法，通過(guò)汽車試驗(yàn)的驗(yàn)證以保證產(chǎn)品質(zhì)量、整車性能的可靠性。