第8章汽車試驗及設備

第８章汽車試驗及設備８.１汽車基本性能試驗８.２汽車可靠性試驗８.３汽車空氣動力學試驗８.６汽車環(huán)保性試驗８.９汽車試驗場８.７汽車總成與零部件試驗８.８汽車駕駛適宜性試驗８.５汽車電磁兼容性試驗８.４汽車被動安全性試驗

８.１汽車基本性能試驗8.1.1動力性試驗１)試驗儀器五輪儀或非接觸速度儀、秒表、鋼卷尺、標桿、轉速表、坡度儀、溫度計等。２)試驗條件(１)車輛準備:進行試驗前，要對試驗車輛的加速踏板開度、輪胎氣壓、車輪定位參數(shù)及車輛附屬裝備等進行檢查，保證以上各項都符合規(guī)定。(２)裝載質量:一般條件下，在無特殊規(guī)定時，試驗車輛裝載質量按廠定最大裝載質量裝載，或者處于廠定最大總質量狀態(tài)。３)試驗內容(１)最高車速試驗汽車的最高車速是指汽車在良好的水平路面上直線行駛時汽車能達到并保持行駛的最高速度。

８.１汽車基本性能試驗測量段長度、行駛時間及車速由如下關系:不同國家的試驗標準對測量路段長度的規(guī)定有差異，表８-１列出了幾個試驗標準的主要差別。

８.１汽車基本性能試驗(２)加速性能試驗①起步連續(xù)換擋加速試驗起步連續(xù)換擋加速試驗是指汽車在平直道路上用汽車的起步擋位起步，并以最大地加速度迅速過渡到最高擋，或者使汽車達到某一速度或行駛一定距離的試驗。不同國家的試驗標準中對這一速度或距離的規(guī)定有差異，見表８-２。

８.１汽車基本性能試驗②最高擋和次高擋加速試驗最高擋和次高擋加速性能反映汽車在行進中提速的快慢程度。(３)最大爬坡度試驗爬陡坡試驗是測試汽車爬坡能力的方法之一，爬坡能力一般用最大爬坡度來衡量。用下式折算成規(guī)定質量下汽車的最大爬坡度:

８.１汽車基本性能試驗8.1.2經濟性試驗１)試驗儀器五輪儀或非接觸速度儀、燃油流量計等。２)試驗條件燃料消耗量試驗要考慮幾個主要因素，一是裝載質量，二是測量路段距離，三是行駛工況及操作規(guī)程，四是車速規(guī)定。不同國家試驗標準中對這些因素的規(guī)定不盡相同，表８-３所示為我國燃料消耗量的試驗標準。

８.１汽車基本性能試驗３)試驗內容(１)等速行駛燃料消耗量試驗等速行駛燃料消耗量試驗是測量汽車以穩(wěn)定的車速勻速行駛一定距離平直路段的燃油消耗，以得到各車速時的百千米油耗。(２)加速行駛燃料消耗量試驗加速行駛燃料消耗量試驗是對汽車加速工況燃料消耗量的測量，以評價汽車加速時的油耗水平。(３)多工況燃料消耗量試驗汽車在實際使用中工作狀態(tài)變化非常復雜，為了測量出反映汽車實際使用特點的燃料消耗量，人們針對不同車型對大量的行駛工況進行了統(tǒng)計和分析，制定出了一套針對不同車型按不同的行駛工況運行的燃料消耗量試驗方法，歸納為15工況、10工況、6工況和4工況法等燃料消耗量試驗方法，如表８-３所示。(４)限定條件下的燃料消耗量試驗汽車在實際使用中燃料消耗量直接反映了汽車的燃油經濟性水平，但由于汽車實際使用條件的復雜性，實際燃料消耗量的離散性很大，為了使實際運行條件下的測試結果有一定的可比性，要求對實際運行條件加以適當?shù)南拗坪鸵?guī)定，這就是限定條件下的燃料消耗量試驗。

８.１汽車基本性能試驗(５)不限定條件的燃料消耗量試驗不限定條件的燃料消耗量試驗是對汽車行駛道路、交通狀況、駕駛習慣、周圍環(huán)境等因素不加控制的試驗方法。8.1.3制動性試驗１)試驗儀器制動踏板力測定儀、減速度儀、壓力表、測速儀、制動距離測定裝置、時間測定儀、熱電偶、遠程多點溫度計、風速儀等。２)試驗條件試驗路段應為干凈、平整、坡度不大于1％的硬路面；路面附著系數(shù)，不宜小于0.72

~0.75；試驗時風速應小于5m/s；氣溫在0℃~35℃；試驗前汽車應充分預熱，以0.8vmax

~0.9vmax行駛1h以上。表８-４列舉了不同國家乘用車制動性試驗技術標準和相關要求。

８.１汽車基本性能試驗

８.１汽車基本性能試驗３)試驗內容(１)制動距離測定試驗制動距離是指駕駛員開始啟動制動控制裝置時起到車輛停止時車輛所駛過的距離，如圖８-１所示。

８.１汽車基本性能試驗(２)制動減速度測定試驗GB

12676-2014定義的制動減速度為充分制動的平均減速度MFDD(Mean

FullyDevel-oped

Deceleration)是采用ECER13的規(guī)定，如圖８-２所示。

８.１汽車基本性能試驗充分制動的平均減速度(MFDD)按下列公式計算:可用速度儀測出相應的車速和距離。

８.１汽車基本性能試驗(３)制動方向穩(wěn)定性要求GB

12676規(guī)定的制動性能必須在車輪不抱死的情況下，任何部位不偏離出3.7m通道寬。(４)制動力分配試驗GB12676附錄A中對未安裝防抱死裝置車輛的制動力分配有明確要求，已于2001年10月起實施。制動力分配試驗在新車開發(fā)階段可用雙輪慣性制動器試驗臺進行臺架試驗，在整車制動分配試驗中可用車輪轉矩儀測量方式或車輪抱死順序的試驗方法(見ECER13-H附件5-附錄1)測定。(５)防抱制動試驗防抱制動系統(tǒng)的道路試驗應遵守國家標準GB13594-2003?機動車和掛車防抱制動性能和試驗方法?

８.１汽車基本性能試驗8.1.4操縱穩(wěn)定性試驗１)試驗儀器(１)道路試驗儀器:陀螺儀(可測量汽車的橫擺角速度、車身側傾角、車身縱傾角、縱向加速度、橫向加速度)、第五輪儀、轉向盤測力儀、車輛動態(tài)測試儀和操縱穩(wěn)定性現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。(２)室內試驗儀器:質心高度試驗臺、靜態(tài)側傾能力試驗臺、汽車轉向器試驗臺、靜態(tài)力學參數(shù)試驗臺等。２)試驗條件汽車操縱穩(wěn)定性道路試驗，應在專用汽車試驗場進行。試驗路面應是干燥、清潔的水泥或柏油鋪面，任何方向上的坡度不得大于2％。若無專用試驗場地，亦可在寬度不小于70m，長度不小于2000m的飛機跑道上進行。３)試驗內容(１)穩(wěn)態(tài)回轉試驗①固定轉向盤轉角

法本方法首先要確定轉向盤轉角

多大合，實際上是選用多大的初始半徑Ｒ0。

由于輪胎的非線性特性，使得同一輛汽車選用不同的初始半徑Ｒ0會得到不同的試驗結果。

８.１汽車基本性能試驗②固定轉向半徑Ｒ法本方法要求在場地上用鮮明的顏色畫出Ｒ

=30m，圓心角尾120°的弧線，如圖８-３所示。

８.１汽車基本性能試驗③固定側向加速度法本方法是美國于1971年提出的。圖８-４給出了美國安全試驗車穩(wěn)態(tài)轉向特性滿意區(qū)域。

８.１汽車基本性能試驗(２)轉向盤轉角階躍輸入試驗試驗車在加速路段以試驗車速等速行駛，進入試驗區(qū)段后繼續(xù)以穩(wěn)定車速按場地要求路線行駛。本試驗應在專門的試驗場地上進行，若無專門的場地，則可在寬度不小于70m的飛機場跑道上進行，汽車行駛路線可參照圖８-５進行。

８.１汽車基本性能試驗(３)轉向盤轉角脈沖輸入試驗進行試驗時，汽車以試驗車速做直線行駛，使其橫擺角速度為零，做一標記，記下轉向盤直線行駛位置，然后給轉向盤一個三角脈沖輸入(如圖８-６)，即向左(或向右)轉動轉向盤，并迅速轉回原處保持不動。記錄橫擺響應全過程，直至汽車回復到直線行駛狀態(tài)。①低速回正試驗汽車沿半徑為15

±1m的圓周行駛，側向加速度達到4±0.2m/s2后，穩(wěn)定住車速并開始記錄。3s后駕駛人突然放松轉向盤，至少記錄松手后4s的汽車運動過程。記錄時間內，節(jié)氣門位置保持不變。８.１汽車基本性能試驗②高速回正試驗對于最高車速超過100km/h的汽車，要進行高速回正性能試驗。試驗時，按汽車最高車速的70％并四舍五入為10的整數(shù)倍的車速沿試驗路段直線行駛，穩(wěn)定車速后，駕駛人轉動轉向盤使側向加速度達到2±0.2m/s2左右時穩(wěn)定并記錄3s后駕駛人突然放松轉向盤，至少記錄松手后4s的汽車運動過程。記錄時間內，節(jié)氣門位置保持不變。(５)蛇行試驗蛇行試驗的標樁設置如圖８-７所示，中小型汽車L=30m，最大總質量大于6t的汽車L=50m。進出口標樁寬度自定。試驗時試驗車以基準車速通過有效標樁區(qū)，小型汽車的基準車速為65km/h，總質量大于6t的汽車基準車速為60km/h，若汽車總質量大于15t，基準車速為50km/h。汽車進入入口前，打開儀器設備進行記錄，直至駛出出口。完成基準車速的測試后，提高車速繼續(xù)進行試驗，但最高車速不能超過80km/h。

８.１汽車基本性能試驗8.1.5平順性試驗１)試驗儀器加速度傳感器、放大器、人體振動測試儀(含加速度傳感器)、數(shù)據(jù)處理裝置等。２)試驗條件(１)道路試驗道路應平直，縱坡不大于1％，路面干燥，不平度應均勻無突變，長度不小于3km，兩端應有30

~50m的穩(wěn)速段。試驗道路包括兩種:

８.１汽車基本性能試驗①瀝青路:其路面等級應符合GB/T7031-2005?車輛振動輸入—路面平度表示方法?規(guī)定的B級路面；②砂石路:其路面等級應符合GB/T7031-2005?車輛振動輸入—路面平度表示方法?規(guī)定的C級路面。砂石路為越野車，礦用自卸車優(yōu)選路面，瀝青路為其余類型汽車優(yōu)選路面。(２)風速不大于5m/s。(３)汽車技術狀況①應符合該車技術條件的規(guī)定；②輪胎氣壓應符合該車技術條件的規(guī)定，誤差不超過±10kPa。(４)載荷汽車的載荷均為額定最大裝載質量，根據(jù)需要可增為半載或空載。貨箱內載荷物均勻分布且固定牢靠，試驗過程中不得晃動和顛離，亦不應因潮濕、散失等情況而改變其質量。人—椅系統(tǒng)的載荷，測試部位應為身高1.75

±0.05m，體重為65

±5kg的自然人。非測試部位應符合GB/T

12534-1990?汽車道路試驗方法通則?中表1的有關規(guī)定。８.１汽車基本性能試驗

(５)人的乘坐姿勢測試部位的乘員應全身放松，兩手自然地放在大腿上，其中駕駛人的兩手自然地置于轉向盤上，在試驗過程中應保持乘坐姿勢不變。一般情況，乘員應自然地靠在靠背上，否則應注明。(６)試驗車速至少有包括大于常用車速、小于常用車速以及常用車速在內的三種車速。試驗時應用常用擋位。不同的路面車速也不同:①瀝青路面，轎車車速為:40、50、60、70、80、90、100km/h，常用車速為70km/h；其他類型汽車車速為:40、50、60、70、80km/h，常用車速為60km/h。②砂石路面，轎車車速為:40、50、60、70km/h，常用車速為60km/h；其他類型汽車車速為:30、40、50、60km/h，常用車速為50km/h。試驗車速偏差為試驗車速的±4％。

８.１汽車基本性能試驗３)試驗內容(１)隨機輸入行駛試驗隨機輸入行駛試驗就是采用平穩(wěn)隨機振動的研究方法，測試和評價汽車在上述路面上行駛的平順性的一種方法。傳感器應與人體緊密接觸，并且在人體和座椅間放一安裝傳感器的墊盤，其墊盤推薦采用如圖８-８所示的結構形式。

８.１汽車基本性能試驗(２)脈沖輸入行駛試驗汽車在公路上行駛時，有時會遇到很突出的障礙物，這些障礙物使路面對汽車的振動輸入突然增大很多，通常稱這種輸入為脈沖輸入。脈沖輸入行駛試驗就是試驗研究汽車振動的這一極端狀況的。汽車行駛時遇到的障礙物多種多樣，通常按下述基本要求選擇凸塊:①具有足夠的脈沖強度；②具有相當?shù)念l帶寬度；③能夠模擬路面的形狀，并且容易實現(xiàn)。GB4970-2009?汽車平順性脈沖輸入行駛試驗方法?中規(guī)定的凸塊就是三角形凸塊(圖８-９)。圖中的尺寸ｈ，可以根據(jù)車型分別取為60mm、90mm、120mm，凸塊寬度B視車輪寬度而定。

８.２汽車可靠性試驗8.2.1汽車可靠性行駛試驗１)試驗條件(１)道路的選擇

對于載貨汽車與城市間的客車、旅游客車等，一般應選擇典型壞路、高速道路和山區(qū)道路進行試驗。路面應包括瀝青路、水泥路等鋪裝道路，也應包括沙土路等非鋪裝道路。軍用汽車還應包括部分越野路段，如沙地、泥濘地等自然地面。在汽車試驗場進行可靠性試驗時，應根據(jù)車型的用途，選擇試驗道路組成循環(huán)。表８-５、表８-６分別給出了美國福特公司密執(zhí)根試驗場轎車可靠性試驗規(guī)范的部分內容。

８.２汽車可靠性試驗

８.２汽車可靠性試驗

８.２汽車可靠性試驗(２)駕駛操作對駕駛操作應做必要的規(guī)定。一般來講要用正確的駕駛操作方法來駕駛試驗車。在試驗場中，為實行快速可靠性試驗，要人為地規(guī)定某些操作動作，以增大零件的載荷頻次。(３)載荷目前我國的汽車可靠性試驗均規(guī)定，按說明書規(guī)定加額定的載荷。實際使用中，載貨汽車經常在超載狀態(tài)下工作，轎車經常在半載或2/3載情況下工作。所以試驗中的載荷數(shù)量照理也應該根據(jù)不論車型分別作出規(guī)定。在國外載貨車試驗規(guī)范中常規(guī)定加額定載荷的110％~115％，有時還要補充一部分空載行駛。(４)維護與維修在可靠性行駛試驗中，原則上應按說明書規(guī)定的內容、周期、方法進行維護與維修。但進行新結構的試驗或維護與維修制度的試驗時，應另行制定相應的方法或試驗大綱。

８.２汽車可靠性試驗２)試驗評價(１)評價指標的計算整車只計算本質故障，同一零部件發(fā)生幾次(處)相同模式的故障則只計算一次，各子系統(tǒng)除計算本系統(tǒng)發(fā)生的所有本質故障外，還須計算由于其連接、協(xié)調、匹配不當造成其他子系統(tǒng)發(fā)生的故障。①汽車平均故障間隔里程(MTBF)

MTBF的點估計值:式中:ｎ———試驗車樣車數(shù)；ｒ———試驗車發(fā)生1、2、3類故障的總數(shù)，當ｒ=0時，計ｒ

=1；ｔ———試驗截止里程，km。②各子系統(tǒng)平均當量故障數(shù)式中:

———試驗樣車其子系統(tǒng)發(fā)生第類故障數(shù)；———第類故障當量故障數(shù)。

８.２汽車可靠性試驗(２)評價指標限值①基本車型整車平均故障間隔里程(不小于)和各子系統(tǒng)的當量故障數(shù)(不大于)同時滿足表８-７的要求，方可評定為合格。②變型車主要考核子系統(tǒng)的當量故障數(shù)不大于表８-８相應規(guī)定值，方可評定為合格。③專用汽車根據(jù)其使用條件按表８-７、表８-８的相應車型和試驗類別結合專用裝置要求進行評定。

８.２汽車可靠性試驗

８.２汽車可靠性試驗

８.２汽車可靠性試驗8.2.2汽車可靠性臺架模擬試驗１)載荷譜的采集汽車的實際工作載荷大多屬隨機載荷，只能進行統(tǒng)計描述。(１)功率譜法:給出載荷幅值的均方值隨頻率的分布，它保留了載荷的全部信息，是一種較精確、嚴密的載荷統(tǒng)計方法。(２)計數(shù)法:運用概率統(tǒng)計原理，把載荷變化過程中出現(xiàn)的極值(峰或谷)大小及其次數(shù)，或幅值(兩相鄰峰谷間的差)大小及其次數(shù)，或穿過某載荷量級的次數(shù)進行統(tǒng)計，得到表征載荷量值及其出現(xiàn)次數(shù)(頻次)關系的載荷頻次圖。２)編譜(１)刪小量從工作載荷譜上看到，低載荷級的頻次占總頻次很大比重，而它對壽命影響很小，略去低載荷級可加速試驗進程，可略去的低載荷級有:①幅值小于最大載荷10％的載荷級(計數(shù)時執(zhí)行)；②小于1/2疲勞極限的載荷；③如果載荷譜服從正態(tài)分布，可略去小于1.75σ(σ

為載荷幅值分布的標準差)的載荷級。８.２汽車可靠性試驗

(２)強化強化措施是基于疲勞累積損傷理論加速試驗進程的有效途徑。但強化程度應以零件不發(fā)生屈服極限為限。同時應保證強化前后試件的損傷部位及形式不變。(３)模擬疲勞試驗技術—求驅動信號為保證高的試驗精度，在試驗中的各環(huán)節(jié)必須嚴格按規(guī)定進行。其中特別應提出的是:①試驗車(載荷譜采集用車)及臺架上的試驗用車車型及技術狀況、試驗載荷、傳感器的數(shù)量、布置的部位都應一致；②模擬臺架的結構必須能保證所要求的再現(xiàn)精度。8.2.3極限條件可靠性試驗極限條件試驗是對壽命試驗的一種補充，它不是考核產品與時間因素有關的可靠性指標，而是要在較短的時間觀察汽車承受極限應力的能力。表８-９舉出了一些極限試驗的例子。

８.２汽車可靠性試驗

８.２汽車可靠性試驗8.2.4特殊環(huán)境可靠性試驗表８-１０列出了這些地區(qū)的主要環(huán)境因素及主要的可靠性問題。

８.３汽車空氣動力學試驗8.3.1風洞１)風洞形式

從結構上，汽車風洞分為回流式和直流式(圖８-１１)。回流式風洞又分為單回流式風洞(圖８-１２)和雙回流式風洞(圖８-１３)兩種，其特點是空氣沿封閉路線循環(huán)流動，氣流不受自然風的影響，流態(tài)穩(wěn)定。

８.３汽車空氣動力學試驗

８.３汽車空氣動力學試驗

８.３汽車空氣動力學試驗２)風洞試驗段試驗段形式分閉口試驗段、開槽試驗段和開口試驗段(圖８-１４)。

８.３汽車空氣動力學試驗8.3.2汽車風洞試驗模型１)模型尺寸的確定為保證風洞試驗時的動力相似即雷諾數(shù)相似，應使模型具有較大的尺寸。２)模型的外形與結構風洞試驗比例模型必須與實物幾何相似。(１)進氣口與內流模擬進行常規(guī)測力風洞試驗時，汽車模型一般不模擬內流，進氣口與出氣口都堵死。(２)模型結構模型與汽車外形幾何相似，但模型結構與汽車的結構并不一樣，一方面希望模型結構要盡量簡單，另一方面模型結構應滿足試驗大綱所規(guī)定的試驗研究內容的要求。模型簡圖如圖８-１５所示。

８.３汽車空氣動力學試驗

８.３汽車空氣動力學試驗(３)模型的安裝模型的安全系統(tǒng)必須有足夠的剛性，使偏轉力不能引起測量誤差。模型必須在地板上按精確的比例高度安裝，并且精確地表現(xiàn)原型的姿態(tài)。(４)模型的材料與加工汽車風洞試驗模型大部分采用優(yōu)質木材制成。汽車外形大部分是曲面，因此模型加工后的外形必須用標準樣板檢驗。8.3.3汽車風洞試驗１)試驗基本方法(１)模型風洞試驗法:用汽車比例模型在風洞中進行試驗，模型的常用比例一般為3/8、1/4、1/5、1/10及全尺寸1∶1模型。模型固定，空氣流過模型，應滿足必要的相似條件，與實車在靜止空氣中運行具有相同的物理規(guī)律。(２)實車風洞試驗法:用實車在風洞中進行試驗。

８.３汽車空氣動力學試驗２)風洞試驗測量方法和設備(１)空氣動力測量法作用在汽車(或模型)上的空氣動力可用測力六分量天平測量。六分量天平如圖８-１６所示。

８.３汽車空氣動力學試驗(２)壓力分布測量法車身表面壓分布體現(xiàn)車身局部及整體得氣流流態(tài)，對改善汽車空氣動力性能、減少車身表面污染、確定通風換氣進出口位置并避免廢氣及灰塵進入等方面都能提供許多有益的啟示。車身(模型)表面壓力分布的測量儀器通常采用壓力傳感器、機械掃描測壓閥或電子掃描測壓系統(tǒng)。(３)流態(tài)顯示法①煙流法煙流法是將煙霧注入空氣流中顯示空氣的流動狀態(tài)，它對于空間氣體的流動狀態(tài)的顯示非常有效。圖８-１７是排管煙流試驗的情形。

８.３汽車空氣動力學試驗②絲流法絲流法是采用生絲或毛絲觀察氣流的狀態(tài)。絲線或腈綸毛線用于縮尺模型，粗的毛線用于全尺寸觀察。圖８-１８是絲線流態(tài)顯示試驗的圖片。

８.３汽車空氣動力學試驗③油流法油流法是通過分析模型表面所涂油膜在氣流中留下的痕跡來分析氣流狀態(tài)的方法。它對于分析附著流以及氣流分離線非常有效。

圖８-１９是油流試驗圖。

８.４汽車被動安全性試驗8.4.1人體傷害評價１)人體傷害評價指標AIS將傷害水平分為0

~9級，如表８-１１所示。定量測定人體傷害是在實驗室碰撞試驗中使用假人評價整車或汽車安全保護系統(tǒng)安全性能的主要方法，主要傷害評價指標有頭部傷害指標HIC(Head

Injury

Criterion)、黏性指標VC(Viscous

Criterion)和胸部傷害指TTI(ThoracisTrauma

Index)。

８.４汽車被動安全性試驗２)碰撞試驗假人在假人上裝有傳感器，可測量出人體各部位的加速度、負荷、擠壓變形量等。通過對這些物理量的分析、處理，就可以定量地衡量汽車產品地碰撞安全性。8.4.2實車碰撞試驗１)實車碰撞試驗設備如圖８-２０所示為日本汽車研究所(JARI)的實車碰撞實驗室。

８.４汽車被動安全性試驗(１)固定壁障固定壁障設置在碰撞區(qū)的正面碰撞試驗區(qū)域。在固定壁前方一般設置攝影地坑，在地坑內設置照明系統(tǒng)和高速攝影機，從而可以進行實時拍攝。(２)移動壁障側面碰撞和追尾碰撞是采用移動壁障對停放在碰撞區(qū)域中的試驗車輛實施碰撞。移動壁障如圖８-２１所示。

８.４汽車被動安全性試驗(３)牽引系統(tǒng)實車碰撞試驗牽引系統(tǒng)應滿足以下幾點要求:①準確的速度控制，以滿足試驗法規(guī)中規(guī)定的碰撞速度要求；②對于放置假人的試驗車輛，為了防止加速過程中假人姿態(tài)發(fā)生變化，加速度不能大于0.5ｇ，一般限制在0.2

~0.25ｇ之間；③具有導向和脫鉤裝置，導向裝置確保試驗車沿設定的軌道運動，脫鉤裝置用于實現(xiàn)牽引系統(tǒng)與碰撞車輛脫離，以確保碰撞車輛處于自由狀態(tài)下發(fā)生碰撞。(４)照明系統(tǒng)在試驗中，為了分析汽車的變形形態(tài)、了解假人的運動狀態(tài)，必須采用多臺高速攝影(攝像)機拍攝試驗過程，因此在碰撞區(qū)設有專用的照明設施，如圖８-２２所示。

８.４汽車被動安全性試驗

８.４汽車被動安全性試驗２)正面碰撞試驗表８-１２列出了美國、日本和歐洲的正面碰撞法規(guī)試驗的概況。

８.４汽車被動安全性試驗３)側面碰撞試驗側面碰撞的試驗方法目前還沒有統(tǒng)一，美國與歐洲現(xiàn)有的側面碰撞試驗方法幾乎完全不同，具體表現(xiàn)在:(１)移動壁障的質量、尺寸、形狀及剛度不同；(２)碰撞形態(tài)不同；(３)試驗假人不同；(４)碰撞速度不同；(５)碰撞點位置不同；(６)乘員傷害評價指標不同。

８.４汽車被動安全性試驗表８-１３列出了上述兩個側面碰撞試驗法規(guī)的概況。

８.４汽車被動安全性試驗8.4.3數(shù)字模擬碰撞試驗隨著計算機仿真技術的發(fā)展，為了解決傳統(tǒng)設計和試驗方法周期長、費用高的缺點，人們開始嘗試采用計算機技術和各種數(shù)學、力學工具，通過對給定的碰撞事件進行力學建模、求解的方法，它具有成本低、周期短的優(yōu)點。目前用于數(shù)字模擬試驗的理論主要有多剛體動力學和有限元法等。8.5.1汽車電磁干擾和電磁兼容性８.５汽車電磁兼容性試驗１)汽車電磁干擾汽車自身的電磁干擾源主要有:高壓點火系統(tǒng)，各種感性負載(如電機類電器部件)，各種開關類部件(如閃光繼電器)，各種電子控制單元ECU，各種燈具、無線電設備等。車內電磁干擾可以通過各種連接線纜傳播，也會以耦合方式、空間輻射(發(fā)射)方式進行傳播。２)汽車電磁兼容性汽車電磁兼容性(ElectromagneticCompatibility，EMC)是指電子設備在電磁環(huán)境中既不干擾其他設備，同時也不受其他設備干擾的能力。汽車電磁兼容分類如圖８-２３所示。

８.５汽車電磁兼容性試驗8.5.2汽車電磁兼容性試驗條件汽車EMC試驗室(圖８-２４)能夠進行各種電磁兼容性測試和試驗工作，是EMC測試的理想設備。EMC試驗室主要測試以下三個項目:電磁抗擾、電磁干擾以及無線電頻率協(xié)調。

８.５汽車電磁兼容性試驗8.5.3汽車電磁兼容性測試方法１)電磁干擾測試(１)傳導干擾測試傳導干擾測試主要是對車上設備產生的沿線束的瞬態(tài)干擾進行捕捉和分析，被測試的設備主要是一些感性設備及包含感性設備的系統(tǒng)。(２)輻射干擾測試對車輛輻射干擾測試的目的在于保護外界環(huán)境中的無線電接收機和其他設備，以及保護安裝于同一輛車上的接收機免受車上電子電氣設備的輻射干擾，其實質就是電磁場強度測試。２)電磁敏感度測試電磁敏感度測試既有設備測試也有整車測試。(１)設備測試設備測試項目很多，一般包括抗音頻干擾、抗射頻干擾、抗瞬態(tài)干擾、抗靜電放電以及抗輻射干擾等性能測試。下面重點介紹抗瞬態(tài)干擾測試和抗輻射干擾測試。(２)抗瞬態(tài)干擾測試抗瞬態(tài)干擾測試一般是在實驗室內進行，測試脈沖由專用的信號發(fā)生器模擬輸出，對于某一被測設備，應只選取其在實際使用中可能承受的瞬態(tài)干擾的脈沖對其進行測試。一般將信號發(fā)生器直接與設備電源線連接進行測試。也可以通過耦合夾具將脈沖耦合到設備的信號線或控制線上對設備進行測試。８.５汽車電磁兼容性試驗(３)抗輻射干擾測試:測試系統(tǒng)一般由場激勵器(信號發(fā)生器、功率放大器、發(fā)射天線)、場強檢測設備(場強探測器或測量儀)、被測設備和監(jiān)測被測設備情況的測量設備四部分組成。

８.６汽車環(huán)保性試驗8.6.1汽車排放試驗目前，我國對機動車在用車的排氣污染物控制工作中所執(zhí)行的標準是GA468-2004?機動車安全檢驗項目和方法?、GB

18285-2005?點燃式發(fā)動機汽車排氣污染物排放及測量方法(雙怠速法及簡易工況法)?、GB

3847-2005?車用壓燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機汽車排氣煙度排放限值及測量方法?和GB18352.3-2013?輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ階段)?。新生產及在用的點燃式發(fā)動機汽車的排氣污染物排放限值見表８-１４，在用的壓燃式發(fā)動機汽車的排氣煙度排放控制要求見表８-１５。

８.６汽車環(huán)保性試驗１)汽車噪聲檢測標準在對汽車噪聲進行檢測時，車內噪聲根據(jù)GB7258-2012?機動車輛運行安全技術條件?和GB/T

18697?汽車車內噪聲測量方法?進行檢測；汽車的定置噪聲根據(jù)GB16170-1996?汽車定置噪聲限值?進行檢測；喇叭的聲級根據(jù)GB15742-2006?機動車用喇叭性能要求和試驗方法?進行檢測。

８.６汽車環(huán)保性試驗２)汽車噪聲測試設備(１)聲級計聲級計是一種測量聲音聲壓級或聲壓的儀器，由傳聲器、具有頻率計權特性的放大器和一定時間計權特性的檢波指示器等部分組成。(２)噪聲頻譜分析儀頻譜分析儀是以一定頻帶寬度分析聲音的儀器，它主要由傳聲器、測量放大器、多組濾波器和檢波顯示等部分組成。(３)聲強分析儀聲強分析儀分為有限差分近似法聲強分析儀和FFT信號分析儀。(４)聲學照相機該系統(tǒng)由一個麥克風陣列、一個數(shù)據(jù)記錄裝置和一個筆記本電腦組成。

８.６汽車環(huán)保性試驗３)噪聲測試系統(tǒng)的工作原理噪聲測試系統(tǒng)的工作原理如圖８-２５所示。４)汽車噪聲測試方法國家標準中對汽車的不同工況的噪聲限值和測試方法做出了相應的規(guī)定，所以進行汽車噪聲測試時，對應于不同的工況，測試方法是不同的。

８.７汽車總成與零部件試驗8.7.1發(fā)動機試驗１)功率測量試驗發(fā)動機測量功率試驗可以測定發(fā)動機的主要性能指標以及這些指標的變化特性，如最大功率及其相應的轉速、最大轉矩及最低燃油消耗率等。發(fā)動機功率測量可以通過先測量發(fā)動機的轉矩和轉速，然后運用式(８-２)計算得到。式中:Ｐｅ———功率，

Ｍ———轉矩，

ｎ———轉速，２)負荷特性試驗GB/T18297-2001?汽車發(fā)動機性能試驗方法?中規(guī)定了發(fā)動機負荷特性試驗的參數(shù)采集項目及曲線繪制方法。

８.７汽車總成與零部件試驗３)萬有特性試驗發(fā)動機幾個主要性能參數(shù)之間相互關系的綜合特性稱為萬有特性，它能同時反映出各種不同工況下的性能。在萬有特性曲線上，可以表示3個或3個以上的性能參數(shù)之間的關系，故又稱多參數(shù)特性曲線。8.7.2傳動系統(tǒng)試驗１)離合器試驗離合器試驗主要在慣性式離合器性能測試試驗臺上完成，汽車行業(yè)標準QC/T27-2004?汽車干摩擦式離合器臺架試驗方法?中規(guī)定的測試項目見表８-１６。

８.７汽車總成與零部件試驗２)變速器試驗汽車變速器試驗主要包括以下幾項:(１)變速器效率試驗；(２)變速器潤滑試驗；(３)變速器總成動態(tài)剛性試驗；(４)變速器耐久性試驗。３)傳動軸試驗傳動軸除了可靠傳遞動力的要求外，應對傳動效率、振動、噪聲等進行試驗。汽車傳動軸總成臺架試驗包括以下項目:扭轉疲勞試驗萬向節(jié)磨損試驗、滑動花鍵磨損試驗、靜扭強度試驗、剩余不平衡試驗、臨界轉速試驗、扭轉間隙試驗、靜扭轉剛性試驗、靜態(tài)跳動量試驗等。４)驅動橋試驗驅動橋試驗一般分為道路試驗和臺架試驗。由于汽車使用條件復雜，道路試驗是最接近實際使用情況的一種試驗。除道路試驗外，也可以在模擬汽車實際行駛狀況條件下進行試驗，用這種方法進行壽命試驗，可簡化試驗條件，提高效率，并縮短試驗周期。

８.７汽車總成與零部件試驗8.7.3汽車懸架系統(tǒng)試驗１)減振器試驗

目前，國內汽車行業(yè)筒式減振器試驗標準有:QC/T

545-1999?汽車筒式減振器臺架試驗方法?、QC/T546-1999?汽車筒式減振器清潔度限值及測定方法?和QC/T491-1999?汽車筒式減振器尺寸系列及技術條件?。２)鋼板彈簧試驗試驗項目有垂直負荷下的永久變形試驗、彈簧特性試驗和垂直負荷下的疲勞試驗。３)螺旋彈簧試驗

試驗方法見JB/T10416-2004?懸架用螺旋彈簧技術條件?標準。試驗項目有:彈簧垂直方向的永久變形試驗、垂直方向的疲勞試驗和帶鉸鏈導向機構的疲勞試驗。４)空氣彈簧試驗空氣彈簧的試驗標準見GB/T13061-1991?汽車懸架用空氣彈簧橡膠氣囊?標準，其試驗項目有膠料物理性能試驗、伸縮試驗、氣密試驗、彈簧特性試驗、破壞試驗、剝離試驗和臺架壽命試驗。

８.７汽車總成與零部件試驗8.7.4汽車車輪試驗１)車輪定位試驗汽車車輪定位檢測方法主要有動態(tài)測量法和靜態(tài)測量法。動態(tài)檢測法是汽車在低速直向行駛的狀態(tài)下，通過測量車輪作用在測試設備上的側向力或由側向力產生的側滑量來檢測車輪定位角。動態(tài)檢測法的檢測設備有兩種形式:汽車側滑檢驗臺和滾筒式車輪定位檢驗臺。靜態(tài)測量法是根據(jù)輪胎旋轉平面與車輪各定位角間存在的直接或間接關系，在汽車車輪靜止不動的狀態(tài)下對車輪定位值進行幾何檢測。２)車輪平衡試驗車輪平衡試驗分為靜平衡試驗和動平衡試驗。車輪靜平衡是指靜止時輪胎的恰當平衡，通常使用的儀器是氣泡型車輪平衡器和電子車輪平衡器。車輪動平衡是指在輪胎和車輪旋轉時輪胎的恰當平衡。車輪動態(tài)不平衡用鉛塊來校正。

８.７汽車總成與零部件試驗３)輪胎噪聲試驗輪胎噪聲試驗主要是為了聲源評價與分析。目前，國際上常用的輪胎噪聲測量方法主要有整車遠場測量法、整車近場測量法、拖車近場測量法和室內試驗測量法等。輪胎噪聲測量方法見表８-１７。

８.７汽車總成與零部件試驗8.7.5汽車車身密封性試驗１)粉塵密封性試驗粉塵密封性試驗用來測定汽車車身、門窗等部位對車外粉塵的密封程度。汽車粉塵密封性試驗包括粉塵洞試驗和道路試驗。２)水密封性試驗車身水密封性實驗室，一般在淋雨實驗室進行，習慣上稱為“淋雨室”。它主要考核車輛在雨天、洗車環(huán)境中，關閉門、窗及孔蓋時防止水進入車廂、行李艙的能力。在人工淋雨試驗條件下對車輛車身水密封性能進行檢驗時，通常按照GB/T12480-1990?客車防雨密封性試驗方法?中推薦的標準來檢測水密封性能。圖８-２６所示為某公司設計的水密性試驗室。

８.７汽車總成與零部件試驗３)氣密封性試驗汽車氣密封試驗，是通過建立車室內與車室外一定的壓力差(正壓差或負壓差)，進而測定車室內部的空氣泄漏量的大小，來評價汽車車室的密封性能試驗。主要分為正壓法和負壓法兩種。正壓法是指向車室內送氣的方法，在車室內與車室外建立一定的壓力差；負壓法是指從車室內吸氣的辦法使車室內形成一定的真空度，來測量車室內部空氣泄漏量。

８.８汽車駕駛適宜性試驗8.8.1駕駛適宜性測試１)視覺特性試驗(１)動體視力檢驗該試驗的目的，在于檢查駕駛人對移動物體的辨別能力。動體視力檢測儀如圖８-２７所示，采用計算機控制微型電子顯示屏模擬視標(Ｃ環(huán)形，四個切口方向)運動狀態(tài)(以一定的速度由遠向近移動)，在被檢者看清視標環(huán)缺口方向的瞬間，用應答反應鍵和四方位開關做出反應。

８.７汽車總成與零部件試驗(２)暗適應檢驗該試驗用來測定駕駛人在黑暗中能看到物體的程度，以及由光亮進入黑暗后對視力下降的恢復能力。暗適應檢測儀如圖８-２８所示，采用計算機控制微型電子顯示屏模擬視標(Ｃ形環(huán)，四個切口方向)，配有白熾強光刺激信號。

８.７汽車總成與零部件試驗２)反應特性試驗該試驗目的在于檢測駕駛人的機敏性，即檢查駕駛人在行車中，對交通場面相繼發(fā)生的變化能否經常正確而迅速地進行處理的能力。選擇反應檢測儀如圖８-２９所示，采用計算機控制紅、黃、藍三種顏色刺激信號和蜂鳴器，要求受檢者對不同刺激分別由左、右手和右腳做出不同反應。儀器記錄每次反應時間，判斷反應的正確性。

８.７汽車總成與零部件試驗３)感知判斷特性試驗本試驗的目的，在于檢測駕駛人感知立體和物體前后相對距離的能力。深度知覺檢測儀如圖８-３０所示，儀器內有三根標桿，兩側的兩根標桿固定不動，中間一根裝在滑塊上，滑塊由微電腦控制運動。背景照明采用冷光燈泡。(１)深度知覺檢驗

８.７汽車總成與零部件試驗(２)速度估計檢驗本試驗的主要目的在于檢測駕駛人對速度估計的準確性及性格的焦躁性。速度估計檢測儀如圖８-３１所示，采用計算機控制視標滑塊在支架上的運動狀態(tài)。儀器面板上有一橫槽，橫槽左側被一定寬度的黑色擋板遮住。

８.７汽車總成與零部件試驗(３)處置判斷檢驗該試驗在于檢測駕駛人在行車中注意力分配及轉移的能力，還可衡量駕駛人轉向盤操作的平滑性。處置判斷檢測儀如圖８-３２所示，電機通過齒輪帶動視標圓盤轉動，電機的旋轉由微電腦控制。受檢者通過操縱轉向盤，使兩根指針從視標箭頭尾部通過，儀器自動記錄錯誤次數(shù)。

８.７汽車總成與零部件試驗8.8.2駕駛人動態(tài)視覺特征試驗１)試驗設備加拿大SRResearch公司生產的EyeLink

II型眼動儀，如圖８-３３所示，采用瞳孔—角膜反射向量法原理進行試驗測試。

８.７汽車總成與零部件試驗設備技術參數(shù)為:(１)雙模式選擇:單瞳孔模式，瞳孔＋角膜模式；(２)高速記錄雙眼位置，超高采樣率:500Ｈｚ或250Ｈｚ；(３)注視位置誤差:0.25°~0.5°；(４)瞳孔尺寸分辨率:直徑的0.1％；(５)實時追蹤眼動位置延時:3ms。２)試驗流程駕駛人動態(tài)視覺特征試驗按以下流程進行:(１)為駕駛人佩戴眼動儀頭盔；(２)進行眼動儀調試；(３)眼動儀校準和驗證；(４)開始試驗，記錄數(shù)據(jù)。試驗注意事項包括:(１)試驗前對儀器進行認真調試，確保儀器工作可靠、測量精度達到要求；(２)試驗前預先調試好車輛，使其具有良好的操縱性能，并且保證駕駛人在駕駛時不受到車內物體的遮擋；

８.７汽車總成與零部件試驗(３)在移動試驗儀器時要輕拿輕放，保證儀器安裝牢固，便于操作；(４)眼動儀對光線變化較敏感，應在光線較弱處進行試驗調試，以保證試驗精度；(５)試驗過程中需時刻注意眼動儀工作情況，如有問題應立即糾正。３)測試數(shù)據(jù)項目眼動儀的測試項目較多，目前常用的測試指標如下:(１)注視點數(shù)目在視覺搜索中，注視點的數(shù)目與觀察者所需要處理信息的數(shù)目有關系。(２)注視持續(xù)時間①視角偏差:注視持續(xù)時，眼睛相對于頭部位置的偏差穩(wěn)定在一定的閾值范圍內(一般為2°)；②持續(xù)時間:注視持續(xù)時，其持續(xù)時間超過一個最小值(一般約為100~200ms，對人的典型注視而言，平均注視持續(xù)時間約為250

~300ms)；③眼球運動速度:注視持續(xù)時，眼球運動速度低于一定的閾值(一般為15

~100ｄｅｇ/ｓ)。(３)掃視眼跳是指眼睛從一個注視點到另一個注視點飛快地改變注視方向(或視軸)，這種眼跳動速度可達到500ｄｅｇ/ｓ。眼跳行為的主要作用是將目標物的新內容移到中央視覺范圍內。

８.７汽車總成與零部件試驗(４)累積注視時間累積注視時間是指在某一興趣區(qū)域(ＡＯＩ)的總的注視持續(xù)時間，它通常被認為是觀察者對某個特殊視覺元素的感興趣程度。(５)瞳孔大小瞳孔大小主要表征駕駛人的緊張程度，也是視覺信息注意狀態(tài)的重要指標。(６)視覺搜索廣度搜索廣度表示的是水平、垂直方向視覺搜索的范圍。４)試驗數(shù)據(jù)處理與分析試驗結束后，將所采集到的數(shù)據(jù)導入專用軟件進行處理，將眼動數(shù)據(jù)與場景錄像疊加，得到帶有注視點的視頻，如圖８-３４所示。

８.９汽車試驗場汽車試驗場的主要功用是:(１)汽車產品的質量鑒定試驗；(２)汽車新產品的開發(fā)、鑒定和認證試驗；(３)為試驗室零部件試驗或整車模擬試驗以及計算機模擬確定工況和提供采樣條件；(４)汽車標準及法規(guī)的研究和驗證試驗等。８.９.１試驗道路和設施１)高速環(huán)行試驗道以持續(xù)高速行駛為目的的高速環(huán)道(圖８-３５)是試驗場的主體工程，其形狀和大小視場地條件而異，以長圓形居多，其余是電話聽筒形、圓形、三角形等，周長從幾百米到數(shù)千米。２)普通路環(huán)道這種試驗道通常用于試驗里程累積和試車場內的交通路，設置各種無超高彎道后，可兼作操縱穩(wěn)定性試驗路。

８.９汽車試驗場３)綜合性能路綜合性能路又稱水平直線性能路。一般是電話聽筒形，直線部分是試驗段，要求路面平坦均勻，如圖８-３６所示。４)回轉特性試驗廣場回轉特性試驗廣場一般是直徑100m左右的圓形廣場，內傾坡或外傾坡小于0.5％，路面平坦均勻，而且能長期保持比較穩(wěn)定的附著系數(shù)，主要用作測量和評價汽車的轉向特性。有的還設有淋水或溢水設施，用來測試汽車在濕滑路面上的回轉特性。

８.９汽車試驗場５)多附著系數(shù)制動試驗路多附著系數(shù)制動試驗路也稱易滑路，中間是加寬的試驗段，長200m以上，兩端設有加速跑道。各種附著系數(shù)的路面用不同的耐磨材料鋪砌，兩側裝有淋水量可調的噴頭，可以形成濕滑路面，最低時，可達到μ

=0.15

~0.3，相當于冰雪路面的效。有的試車場還建有多附著系數(shù)的試驗廣場，設有水量可調的噴頭，用來研究汽車在轉彎制動的情況下的運動狀態(tài)。６)操縱性、平順性試驗路試驗路由不同半徑的彎曲路，包括回頭彎和Ｓ彎，以及存在各種缺陷的路段組成，彎道一般不設超高，缺陷路上布置有凸出或凹下去的陰井蓋、橫溝、鐵路岔口、局部修補的補丁和反向超高等。其主要用于檢驗汽車的操縱性、穩(wěn)定性、平順性、噪聲等，同時也可作為一種典型的壞路進行汽車可靠性行駛試驗。

８.９汽車試驗場７)石塊路(比利時路)石塊路(圖８-３７)是汽車行業(yè)一致認同的汽車可靠性行駛試驗路，長從幾百米到幾千米，寬3.5

~4.0ｍ，幾乎每個試車場都有，因為這種路最早取自比利時某些失修的石塊路，所以又稱比利時路。石塊路是考核汽車輪胎、懸架系統(tǒng)、車身、車架以及結構部件的強度、振動和可靠性的比較理想的試驗道路。

８.９汽車試驗場８)卵石路卵石路是將直徑180

~310mm的大鵝卵石稀疏地、不規(guī)則地埋入水泥混凝土路槽中(圖８-３８)。

８.９汽車試驗場９)扭曲路扭曲路由左右兩排互相交錯分布的凸塊組成，凸塊形狀梯形最簡單(圖８-３９)，也有正弦環(huán)錐形，作用都是一致的，就