1. 測試要求1) 試驗環(huán)境應(yīng)為無雨、無霧的天氣, 相對濕度小于 95%, 大氣溫度在 0 ~ 40℃ 之間。在高出路面 1. 6m 處測量的平均風(fēng)速不大于 3m / s, 陣風(fēng)不大于 5m / s。2) 試驗應(yīng)在清潔、干燥、平直的瀝青路面或混凝土路面上進(jìn)行。3) 試驗質(zhì)量為最大設(shè)計總質(zhì)量。對貨車進(jìn)行試驗時, 應(yīng)采用迎風(fēng)面積最大的上裝。試驗時關(guān)閉車窗和駕駛室通風(fēng)口。

2. 測試方法(1) 預(yù)熱　滑行試驗前, 也應(yīng)該對車輛進(jìn)行預(yù)熱, 預(yù)熱的方法是駕駛車輛在試驗路段上以約 80%最高車速的速度行駛不少于40min。

(2) 基準(zhǔn)車速 vj 的選擇　基準(zhǔn)速度從 10km / h 起始, 以 10km / h 或 5km / h 的步長增加。如果車輛性能和場地條件允許, 應(yīng)在盡可能高的車速下滑行。對于不同類型的重型車, 最高基準(zhǔn)車速可參照以下要求執(zhí)行: 半掛牽引車 90km / h, 自卸車 80km / h, 貨車 90km / h, 城市客車 70km / h, 普通客車 100km / h。如無法達(dá)到要求的最高基準(zhǔn)車速, 則在車輛所能達(dá)到的最高車速下滑行。

(3) 滑行　滑行試驗時, 應(yīng)將車輛加速至盡可能高的車速, 隨后將變速器置于空檔的位置 (N 位) 進(jìn)行滑行。如果因為道路長度限制無法一次完成滑行試驗, 可采用分段滑行法。

對應(yīng)基準(zhǔn)車速 vj, 可選取 Δv = 5km / h,測量車輛速度從 vj +Δv 滑行到 vj -Δv 的時間?；性囼炌惦p向進(jìn)行, 最少應(yīng)獲得四組測量結(jié)果。

計算第 i 組試驗的平均滑行時間 Δtji, 可表示為 ( 注意和輕型車道路行駛阻力測試區(qū)別) 

參照輕型車道路行駛阻力測試方法, 計算 n 組試驗的統(tǒng)計精度 Pj, 見式 (3. 16)。要求在 30 ~ 70km / h 的速度點(diǎn)范圍內(nèi) Pj 不應(yīng)大于 4%, 在其他速度點(diǎn) Pj 不應(yīng)大于 5%。如果統(tǒng)計精度不能滿足要求, 則增加試驗組數(shù), 并挑選一致性較好的試驗數(shù)據(jù)。

在得到符合要求的滑行時間的基礎(chǔ)上,計算道路行駛阻力 Fj, 見式 (3. 27)。

式中　RR———速度為 vj 時的滾動阻力, 它等于滾動阻力系數(shù)與試驗車輛質(zhì)量的乘積, 見式(3. 30);RW ———速度為 vj 時的空氣阻力, 單位為 N, 按式 (3. 31) 確定;RT———總運(yùn)行阻力, 單位為 N, 取 RR 與 RW 之和; KR———滾動阻力帶溫度校正系數(shù), 取 6×10 -3 / ℃ ; T———試驗時大氣溫度, 單位為℃ ; 20 為基準(zhǔn)大氣溫度, 表示為 20℃ ; d———試驗條件下的空氣密度, 按式 (3. 32) 進(jìn)行計算。

式中　M———最大設(shè)計總質(zhì)量, 單位為 kg; g———重力加速度, 取值為 9. 8m / s2; f———滾動阻力系數(shù), 取值按照表 3. 12 確定。

式中　CD———空氣阻力系數(shù), 可采用車輛生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)據(jù); 也可取固定經(jīng)驗值進(jìn)行計算: 半掛牽引車取 0. 8、自卸汽車取 0. 8、貨車取 0. 8、城市客車取 0. 65、客車取 0. 65;A———迎風(fēng)面積, 單位為 m2; 可采用車輛生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)據(jù), 也可通過車高減去離地間隙的差值乘以車寬簡化計算得出。

式中　d0———基準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣密度, 取值為 1. 189kg / m3; P———試驗期間的大氣壓力, 單位為 kPa; P0———基準(zhǔn)狀態(tài)大氣壓力, 取值為 100kPa; T———試驗期間的絕對溫度, 單位為 K; T0———基準(zhǔn)狀態(tài)溫度, 取值為 293. 15K (20℃ )。

表 3. 12 滾動阻力系數(shù)

計算得出各基準(zhǔn)速度下的校正后的道路行駛阻力, 采用最小二乘法進(jìn)行二次擬合, 即可計算得到行駛阻力曲線的常數(shù)項 a、一次項 b、二次項 c。

3. 數(shù)據(jù)處理某重型車實際滑行時間數(shù)據(jù)見表 3. 13, 共滑行了 6 次, 并按照式 (3. 16) 計算精度,該例子精度滿足≤4%要求。

表 3. 13 某重型車實際滑行時間數(shù)據(jù)

對表 3. 13 中數(shù)據(jù)進(jìn)行處理, 先按照式 (3. 27) 計算總行駛阻力, 然后按照式 (3. 30)計算理論滾動阻力, 按照式 (3. 31) 計算理論空氣阻力, 最后按照式 (3. 29) 計算校正系數(shù), 最終得到修正后的行駛阻力, 結(jié)果見表 3. 14, 并應(yīng)用最小二乘法進(jìn)行擬合, 得到滑行阻力曲線, 如圖 3. 9 所示。

3. 4. 3對于電驅(qū)動汽車滑行的要求電動汽車滑行阻力試驗應(yīng)全程記錄驅(qū)動電機(jī)工作電流數(shù)據(jù), 滑行過程中應(yīng)降低電機(jī)能量回收或驅(qū)動電流的影響。一般電機(jī)工作功率應(yīng)在滑行功率的4%以內(nèi)。表 3. 14某重型車滑行數(shù)據(jù)處理

本文節(jié)選自《汽車道路試驗及數(shù)據(jù)分析》

《汽車道路試驗及數(shù)據(jù)分析》目錄 

第1章緒論1

1.1基本概念1

1.2汽車試驗的分類1

1.2.1按試驗?zāi)康姆诸?

1.2.2按試驗對象分類2

1.2.3按試驗場所分類2

1.2.4汽車試驗標(biāo)準(zhǔn)4

1.3汽車試驗基本步驟5

1.4本書定位與特點(diǎn)6

第2章汽車動力性試驗7

2.1汽車動力性評價指標(biāo)7

2.1.1汽車動力性常用評價指標(biāo)7

2.1.2電驅(qū)動汽車動力性特有的評價

指標(biāo)7

2.2汽車動力性試驗常用設(shè)備8

2.2.1光電式車速測試系統(tǒng)8

2.2.2衛(wèi)星信號接收式車速測試系統(tǒng)9

2.2.3底盤測功機(jī)9

2.3汽車動力性試驗條件10

2.3.1道路條件10

2.3.2環(huán)境條件10

2.3.3測量精度條件11

2.3.4車輛條件11

2.4汽車動力性試驗方法及數(shù)據(jù)處理12

2.4.1最高車速試驗12

2.4.2加速性能試驗13

2.4.3最大爬坡度試驗14

2.4.4最低穩(wěn)定車速試驗15

2.4.530min最高車速試驗（僅適用于

電動汽車）15

2.4.6爬坡車速（適用于電動汽車）15

2.4.7坡道起步能力試驗（適用于電動

汽車）16

2.4.8驅(qū)動功率、穩(wěn)定車速試驗16

2.5汽車動力性試驗數(shù)據(jù)分析案例16

2.5.1最大爬坡度分析16

2.5.2最高車速試驗抖動問題分析17

第3章汽車經(jīng)濟(jì)性試驗20

3.1汽車經(jīng)濟(jì)性評價指標(biāo)20

3.1.1傳統(tǒng)汽車經(jīng)濟(jì)性評價指標(biāo)20

3.1.2純電動汽車經(jīng)濟(jì)性評價指標(biāo)20

3.1.3混合動力汽車經(jīng)濟(jì)性評價指標(biāo)20

3.2汽車經(jīng)濟(jì)性法規(guī)及測試標(biāo)準(zhǔn)21

3.3汽車燃油經(jīng)濟(jì)性試驗常用設(shè)備22

3.3.1全流排放分析儀22

3.3.2油耗儀/氣耗儀24

3.3.3功率分析儀27

3.4行駛阻力測試28

3.4.1輕型車道路行駛阻力測試方法29

3.4.2重型車道路行駛阻力測試方法34

3.4.3對于電驅(qū)動汽車滑行的要求36

3.5車輛經(jīng)濟(jì)性試驗（底盤測功機(jī)法）37

3.5.1試驗工況37

3.5.2試驗準(zhǔn)備41

3.5.3試驗方法42

3.5.4數(shù)據(jù)處理43

3.6車輛經(jīng)濟(jì)性試驗（實際道路

試驗法）43

3.6.1試驗設(shè)備的安裝43

3.6.2試驗工況44

3.6.3等速行駛工況能耗測試44

3.6.4加速行駛工況能耗測試45

3.6.5怠速工況能耗測試45

3.6.6模擬用戶使用工況的道路能耗

測試46

3.6.7實際道路的背靠背能量消耗量

對比測試46

3.7經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化分析案例48

第4章汽車制動性能試驗50

4.1汽車制動性能評價指標(biāo)50

4.1.1基本理論50

4.1.2評價指標(biāo)52

4.2汽車制動性能試驗常用設(shè)備55

4.2.1制動試驗數(shù)采主機(jī)55

4.2.2制動觸發(fā)設(shè)備56

4.2.3踏板力計和駐車制動力計56

4.2.4拉線位移傳感器57

4.2.5輪速傳感器57

4.2.6液壓壓力傳感器58

4.2.7氣壓壓力傳感器58

4.2.8熱電偶58

4.3汽車制動性能試驗條件58

4.3.1道路條件58

4.3.2環(huán)境條件58

4.3.3車輛條件58

4.4汽車制動性能試驗方法及數(shù)據(jù)處理59

4.4.1行車制動性能試驗59

4.4.2應(yīng)急制動性能試驗62

4.4.3駐車制動性能試驗63

4.4.4防抱死制動性能試驗63

4.4.5制動系統(tǒng)時間響應(yīng)特性試驗70

4.4.6氣壓制動系統(tǒng)專項試驗71

4.4.7制動踏板感知試驗71

4.4.8再生制動系統(tǒng)制動穩(wěn)定性試驗72

4.5制動性能數(shù)據(jù)分析案例72

4.5.1制動問題72

4.5.2原因分析73

4.5.3整改方案和效果驗證74

第5章汽車操縱穩(wěn)定性試驗75

5.1汽車操縱穩(wěn)定性評價指標(biāo)75

5.1.1基本理論75

5.1.2評價指標(biāo)77

5.2汽車操縱穩(wěn)定性試驗常用設(shè)備80

5.2.1測力轉(zhuǎn)向盤81

5.2.2慣性導(dǎo)航系統(tǒng)81

5.2.3駕駛機(jī)器人82

5.3汽車操縱穩(wěn)定性試驗條件82

5.3.1道路條件82

5.3.2環(huán)境條件82

5.3.3車輛條件82

5.4汽車操縱穩(wěn)定性試驗方法及數(shù)據(jù)

處理83

5.4.1穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗83

5.4.2轉(zhuǎn)向回正試驗85

5.4.3轉(zhuǎn)向輕便性試驗87

5.4.4轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入試驗89

5.4.5轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸入試驗91

5.4.6蛇行試驗92

5.4.7轉(zhuǎn)向盤中心區(qū)操縱穩(wěn)定性試驗93

5.5汽車操縱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)分析案例96

5.5.1轉(zhuǎn)向不回正問題數(shù)據(jù)分析96

5.5.2穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)過度轉(zhuǎn)向問題數(shù)據(jù)分析97

第6章汽車可靠性試驗99

6.1汽車可靠性評價指標(biāo)99

6.1.1基本理論99

6.1.2評價指標(biāo)102

6.2汽車可靠性試驗方法102

6.2.1試驗計劃制訂102

6.2.2試驗實施104

6.3汽車可靠性試驗數(shù)據(jù)處理105

6.3.1故障統(tǒng)計原則105

6.3.2數(shù)據(jù)處理方法106

6.4汽車可靠性試驗數(shù)據(jù)分析案例108

第7章汽車耐久性試驗110

7.1汽車耐久性評價指標(biāo)110

7.1.1基本理論110

7.1.2評價指標(biāo)116

7.2汽車耐久性試驗常用設(shè)備116

7.2.1應(yīng)變片116

7.2.2加速度傳感器117

7.2.3位移傳感器117

7.2.4車輪六分力傳感器118

7.2.5數(shù)據(jù)記錄儀119

7.3汽車道路載荷譜采集及分析方法119

7.3.1采集目的119

7.3.2數(shù)據(jù)基本檢查120

7.3.3時域分析120

7.3.4頻域分析122

7.3.5概率分析124

7.4試驗場耐久性試驗方法126

7.4.1試驗場規(guī)范制定126

7.4.2試驗臺數(shù)及里程要求128

7.4.3耐久性試驗實施129

7.5用戶關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)分析案例131

7.5.1載荷譜采集131

7.5.2載荷譜數(shù)據(jù)基礎(chǔ)處理132

7.5.3優(yōu)化匹配計算133

第8章汽車環(huán)境適應(yīng)性試驗136

8.1汽車環(huán)境適應(yīng)性試驗評價指標(biāo)136

8.1.1傳統(tǒng)汽車環(huán)境適應(yīng)性評價指標(biāo)136

8.1.2新能源汽車環(huán)境適應(yīng)性評價

指標(biāo)137

8.2汽車環(huán)境適應(yīng)性試驗常用設(shè)備137

8.2.1熱電偶137

8.2.2壓力傳感器137

8.2.3手持氣象儀138

8.2.4太陽輻射測量儀138

8.2.5強(qiáng)化腐蝕專用設(shè)施138

8.3汽車環(huán)境適應(yīng)性試驗方法及數(shù)據(jù)

處理139

8.3.1高溫試驗139

8.3.2高原試驗139

8.3.3高寒試驗140

8.3.4自然暴露試驗141

8.3.5強(qiáng)化腐蝕試驗145

8.4汽車環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)分析案例148

第9章汽車整車噪聲試驗150

9.1汽車整車噪聲評價指標(biāo)150

9.1.1聲壓與聲壓級151

9.1.2聲功率和聲功率級152

9.1.3聲強(qiáng)與聲強(qiáng)級152

9.1.4語言清晰度153

9.2汽車噪聲試驗常用設(shè)備154

9.2.1聲級計154

9.2.2傳聲器155

9.2.3傳聲器校準(zhǔn)器159

9.2.4聲強(qiáng)探頭159

9.2.5聲陣列161

9.2.6噪聲數(shù)據(jù)采集儀161

9.3汽車整車噪聲測試方法及數(shù)據(jù)處理161

9.3.1加速行駛車外噪聲測試方法162

9.3.2車內(nèi)外特殊點(diǎn)噪聲測試方法168

9.3.3整車道路噪聲源識別171

9.3.4新能源汽車道路噪聲測試174

9.4汽車噪聲超標(biāo)整改分析案例174

9.4.1試驗方案174

9.4.2試驗結(jié)果和分析175

9.4.3消聲器改進(jìn)和效果驗證176

9.4.4試驗研究結(jié)論176

第10章汽車整車振動試驗177

10.1汽車振動性能評價指標(biāo)177

10.1.1振動信號的基本評價指標(biāo)177

10.1.2汽車平順性評價指標(biāo)178

10.1.3隔振系統(tǒng)的評價指標(biāo)179

10.2振動測試系統(tǒng)及傳感器179

10.2.1數(shù)據(jù)采集儀179

10.2.2汽車振動測試用傳感器180

10.2.3振動數(shù)據(jù)處理軟件183

10.3振動數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理184

10.3.1采樣定理184

10.3.2振動數(shù)據(jù)預(yù)處理184

10.4道路振動試驗及數(shù)據(jù)處理186

10.4.1車內(nèi)外關(guān)鍵點(diǎn)振動測試186

10.4.2車輛懸架系統(tǒng)隔振特性測試188

10.4.3懸置系統(tǒng)隔振特性測試189

10.4.4汽車平順性道路試驗190

10.5某商用車駕駛室平順性改進(jìn)

分析案例202

10.5.1不同車速下相關(guān)位置功率譜

密度對比分析202

10.5.2原因分析204

10.5.3整改方案實施和效果驗證205

第11章汽車道路排放試驗207

11.1汽車道路排放評價指標(biāo)207

11.1.1排放法規(guī)207

11.1.2評價指標(biāo)208

11.2汽車道路排放試驗常用設(shè)備208

11.2.1PEMS設(shè)備主要組成模塊208

11.2.2PEMS設(shè)備基本原理208

11.3汽車道路排放試驗條件210

11.3.1道路條件210

11.3.2車輛條件210

11.3.3設(shè)備安裝條件211

11.3.4駕駛員條件212

11.4道路排放試驗方法212

11.4.1上電預(yù)熱212

11.4.2設(shè)備標(biāo)定212

11.4.3時間參數(shù)校正213

11.4.4車輛啟動檢查213

11.4.5試驗運(yùn)行213

11.4.6試驗后檢查213

11.5道路排放試驗數(shù)據(jù)處理方法214

11.5.1輕型車道路排放數(shù)據(jù)處理

方法214

11.5.2重型車道路排放數(shù)據(jù)處理

方法216

第12章汽車智能駕駛試驗218

12.1汽車智能駕駛評價指標(biāo)218

12.1.1安全218

12.1.2體驗219

12.1.3配置219

12.2汽車智能駕駛試驗常用設(shè)備220

12.2.1模擬目標(biāo)物220

12.2.2模擬目標(biāo)物載體220

12.2.3慣性導(dǎo)航系統(tǒng)220

12.2.4道路環(huán)境采集設(shè)備

（含傳感器）221

12.3汽車智能駕駛試驗條件223

12.3.1道路條件223

12.3.2環(huán)境條件223

12.3.3車輛及試驗設(shè)備要求223

12.4汽車智能駕駛試驗方法225

12.4.1封閉場地試驗225

12.4.2道路在環(huán)仿真測試239

12.4.3開放道路測試239

12.4.4V2X功能驗證241

12.5汽車智能駕駛數(shù)據(jù)分析案例242

12.5.1AEB失效問題242

12.5.2原因分析242

12.5.3整改方案和效果驗證243

第13章新能源汽車整車專項試驗244

13.1能量流試驗244

13.1.1能量流試驗條件244

13.1.2能量流試驗方法244

13.1.3能量流試驗數(shù)據(jù)分析245

13.2整車功能驗證246

13.2.1整車功能驗證常用設(shè)備247

13.2.2整車功能驗證方法247

13.3整車三電耐久性試驗250

13.3.1整車三電耐久性試驗方法250

13.3.2整車三電耐久性試驗注意

事項250

13.4高壓安全試驗250

13.4.1絕緣電阻測量251

13.4.2絕緣電阻監(jiān)測功能測試252

13.4.3電位均衡試驗252

13.4.4涉水試驗253

13.5新能源汽車數(shù)據(jù)分析案例253

參考文獻(xiàn)254

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本書主要介紹汽車道路試驗的原理、試驗條件和試驗方法，結(jié)合編者多年的實際工程經(jīng)驗，針對目前汽車相關(guān)專業(yè)學(xué)生和汽車研發(fā)人員缺乏整車試驗，特別是道路試驗相關(guān)實踐經(jīng)驗的情況，從基礎(chǔ)開始，系統(tǒng)地介紹汽車試驗的理論、方法、過程和具體應(yīng)用場景。本書通過大量的實際案例讓讀者深入了解每項汽車試驗的理論依據(jù)、試驗步驟、數(shù)據(jù)處理和相關(guān)注意事項，既涵蓋了動力性、經(jīng)濟(jì)性、制動性能、操縱穩(wěn)定性、可靠性、耐久性、環(huán)境適應(yīng)性等傳統(tǒng)試驗項目的相關(guān)知識，又包括了智能駕駛試驗、新能源汽車整車專項試驗等新領(lǐng)域的技術(shù)。

本書可供從事汽車研發(fā)、試驗等方面的工程技術(shù)人員和管理人員參考，也可作為高等院校汽車相關(guān)專業(yè)的教材和參考用書。

作者簡介

運(yùn)偉國，男，工學(xué)博士。從事汽車開發(fā)驗證工作近15年時間，先后主持了多款新能源汽車和傳統(tǒng)汽車的開發(fā)驗證工作，精通汽車底盤結(jié)構(gòu)耐久試驗、制動系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗，整車動力性、經(jīng)濟(jì)性等性能試驗和整車可靠性試驗。

李彬，現(xiàn)任長安大學(xué)運(yùn)輸科學(xué)研究院副院長，汽車學(xué)院車輛工程系主任，博士，副教授，博導(dǎo)，碩導(dǎo)。

本書由機(jī)械工業(yè)出版社出版，本文經(jīng)出版方授權(quán)發(fā)布。