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1/22第一章概论一、习题参考答案：1、汽车试验的定义是什么？进行汽车试验的目的和必要性是什么？汽车试验的定义：在专用试验场、试验室、常规道路和典型地域使用专用设备、设施，依照试验大纲及有关标准，对汽车或总成部件进行各种测试的工作过程。汽车试验的目的：对产品的性能考核，使其缺陷和薄弱环节得到充分暴露，以便进一步研究并提出改进意见，以提高汽车性能。汽车试验的必要性：深入了解汽车在实际使用中各种现象的本质及规律，推动技术进步，保证产品性能、提高质量和市场竞争力。2、汽车标准是如何分类的？汽车试验标准的特点有哪些？汽车试验标准按适用范围分为：国际标准、国际区域性标准、国家标准、行业标准、地方标准、企业标准。汽车试验标准按性质分为：强制性试验标准和推荐性试验标准。汽车试验标准的特点：具有一定的权威性、通用性、先进性和相对稳定性。二、基本概念及主要内容：1.汽车试验的分类：按实验条件分为——室内台架试验、汽车试验场试验、室外道路试验；按试验对象分为——整车性能试验、总成及各大系统试验、零部件试验；按试验的目的——分为质量检验试验、新产品定型试验、科研性试验。2.汽车试验与汽车技术发展之间的相互关系：⑴技术上的发现和突破，以及新设计等与试验的关系；⑵高效率、低成本的开发、制造汽车产品与试验的关系；⑶精益生产等先进生产管理模式与汽车试验研究的关系；⑷汽车试验在推动汽车技术进步方面的作用。详见：P1～P2有关论述。3.汽车试验技术的发展：⑴汽车试验内容、试验方法方面；⑵汽车试验仪器设备方面；⑶试验环境室内再现方面；⑷试验精度与试验效率方面；⑸虚拟试验技术方面。详见：P2～P3;P288～P289有关论述。2/22第二章汽车试验基础一、习题参考答案：1、什么是测试系统？一个完整的测试系统应包括哪些组成部分，其作用分别是什么？通过试验获得所需物理量的系统，称为测试系统。一个完整的测试系统应包括：传感器、信号调节器、显示和记录器以及数据处理器及外围设备，另外还有定度和校准等系统附加设备。传感器是将其输入的被测非电物理量转换为电信号。信号调节器是将传感器输出的电信号变换成传输不失真且便于记录、处理的电信号，如信号源的阻抗变换，信号的放大、衰减与波形变换，信号滤波，多路信号切换等。显示和记录器是记录或显示信号调节器输出的信号。显示必要的数据变化图形，供直接观察分析，或将其保存，供后续仪器分析、处理。数据处理器是将记录的信号按测试目的与要求提取其有用信息，通过专用计算机进行分析、处理，如概率统计分析、相关分析、功率谱分析和传递特性分析等。定度和校准设备是测试系统的附加设备。测试前要对传感器及测试系统确定其输入与输出物理量转换关系的定度曲线，并根据一种较高准确度的参考仪器进行校准，确定整个测试系统的精度。2、什么是测试系统的静态特性、动态特性？静态特性的指标有哪些？测试系统的静态特性表示被测物理量处于稳定状态，输入和输出都是不随时间变化的常量(或变化极慢，在所观察的时间间隔内可忽略其变化而视其为常量)。测试系统的动态特性是指输入量随时间变化时，其输出随输入而变化的关系。实际测试系统的静态特性指标主要有：灵敏度、非线性度、回程误差。此外还有一些指标：分辨率、零点漂移、温度漂移、测量范围等。3、传感器有哪些部分组成，各部分作用是什么？传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。敏感元件：它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成电路参数。转换电路：将上述电路参数接入转换电路，便可转换成电量输出。5、底盘测功机通常采用的测功器有哪几种类型？其结构和工作原理各是什么？转鼓试验台通常采用的测功器的类型有:水力测功器、电力测功器、电涡流测功器。其结构组成：加载装置、测量装置、转鼓组件、举升装置、纵向约束装置以及测控管理系统等。3/22工作原理：在转鼓试验台上是以鼓的表面来取代路面，这时，转鼓的表面相对于静止的汽车做旋转运动。以可调风速的供风系统提供汽车迎面行驶风，从而在室内实现汽车道路行驶工况的模拟。7、一般的汽车试验条件包括哪些方面？GB/T12534-1990《汽车道路试验方法通则》为保证试验结果的真实性、重复性和可比性，对试验条件和试验车辆准备作了统一规定，内容包括：汽车装载质量、轮胎气压、燃料、润滑油、制动液、气象条件、试验仪器设备和试验道路等试验条件；试验前应该进行：车辆检查、行驶检查、车辆磨合和预热行驶等试验车辆准备二、基本概念及主要内容：1.测试系统动态特性由表示线性测试系统数学模型的常系数线性微分方程求得传递函数，可以描述测试系统的固有动态特性。对复杂的测试系统，一般采用来研究分析测试系统的动态特性。研究测试系统的动态特性，首先必须建立其数学模型。2.传感器的标定是通过试验以建立传感器输入量与输出量之间的关系，同时，确定出不同使用条件下的误差关系。其基本方法是利用一种标准设备产生已知的非电量作为输入量，输入待标定的传感器，得到传感器的输出量，然后将传感器的输出量与输入的标准量作比较，从而获得一系列标准数据或标定曲线。3.力传感器基本上都是采用基于物体受力变形效应的方法，属于应变式传感器。4.电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应，即金属丝的电阻随着它所受的机械形变（拉伸或压缩）的大小而发生相应的变化。金属电阻应变片分为：丝式应变片、箔式应变片和薄膜应变片三种。5.最常用的扭矩传感器是通过旋转轴的应变和扭转角，即根据弹性元件在传递扭矩时所产生的物理参数变化来测量扭矩，包括电磁齿（栅）式扭矩传感器、电阻应变式扭矩传感器等。6.常见的转速传感器有光电式转速传感器、电磁式转速传感器、霍尔式转速传感器等。光电式转速传感器由光源、光学元件和光电元件组成，其工作原理是光电效应（分为：外光电效应、内光电效应、光生伏特效应），光电变换元件有光电管、光敏电阻、光电池等。磁电式转速传感器利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端输出感应电动势，从而将被测量转换成电信号。霍尔传感器基于半导体材料的霍尔效应原理，将被测量转换成电动势输出，本质上也是一种电磁式传感器。7.非接触式车速仪由投光器和光电探测器组成。传感器安装在车上以后，投光器发出的强光斜着射向地面，在地面形成一个光斑，这个光斑正好位于受光器的正下方，受光器是垂直于地面的，地面反射的光经过透镜聚光以后，通过狭缝被梳状光电器件吸收，产生光电信号。8.负荷拖车在试验时作为一个可调节负荷拖挂在试验车之后，用以调节试验车的负荷，是一种可以4/22在平坦的试验路面上模拟车辆各种行驶工况的车辆测试设备。负荷拖车：分为有动力负荷拖车和无动力负荷拖车两种，其测控系统主要由功率吸收器、力传感器、速度传感器、手控盒、计算机等组成。负荷拖车主要用于一般牵引性能试验、最大拖钩牵引力试验、测量滚动阻力及滚动阻力系数、模拟爬坡和车辆隔热通风试验，为各总成热负荷试验及爬坡试验等提供可以调节的稳定负荷。9.定度过程是指已知输入信号，通过对输出信号的观察分析，就能推断出测试系统的特性。第三章汽车参数测定一、习题参考答案：1、测量汽车结构参数的目的是什么？进行汽车结构参数测定的目的，一是检验新研制或现生产汽车的尺寸是否符合设计要求，从中发现设计、制造及装配中的问题；二是对样车的未知结构参数进行测定，为汽车设计师提供参考数据；三是对进行可靠性、耐久性试验的汽车进行结构参数测定，评价其结构保持原技术状态的能力，为进一步提高汽车的可靠性和耐久性提供依据。2、汽车一般在哪几种质量状态下测量结构参数？把汽车质量加载到规定的状态应注意哪些事项？汽车结构参数测量一般在以下三种载荷状态下进行:①整车整备质量状态；②设计载荷状态；③最大设计总质量状态。把汽车质量加载到规定的状态应注意：①进行装载测量时，载荷物应该分布均匀，确保轴载质量、轮载质量分配正确，以得到正确的尺寸参数测量结果。对于货车，载荷一般为标准铁块或混凝土块;对于客车和轿车一般为沙袋。②尺寸参数测定时，由于对乘员的质量要求十分严格，因此，通常用相同质量的重物来代替乘员进行测定。5、测量汽车质心高度的方法有哪几种？汽车质心位置的测量包括：水平位置和质心高度测量。其中、质心高度测量方法有：抬高法、侧倾法和俯仰法三种。⑴抬高法：抬高汽车可采用绳索悬挂吊起汽车、及将汽车前部或后部支起等方法，使汽车与水平地面成一个倾斜的角度，利用已知的纵向质心尺寸，以及测得的车辆总质量、车辆抬高后的轴负荷和车辆相对水平面的倾斜角度可计算出汽车质心高度。⑵侧倾法：利用侧倾平台进行质心高度测量。缓慢举升试验台，直到汽车左侧车轮负荷为零，可根据5/22整机总质量、车辆质心横向位置尺寸及举升角度直接计算出质心高度。⑶俯仰法：以俯仰运动代替侧倾运动，而且不必在极限状态下测定，准备工作比较简单，平台的运动按控制系统发出指令自动进行，数据的记录和处理由计算机自动完成。二、基本概念及主要内容：1.三维坐标系是汽车设计阶段建立的抽象的三个互相垂直的空间平面所构成。这三个平面分别称之为X基准面、Y基准面、Z基准面，这三个基准面只存在于图纸上，实际车身上并不可见；它们是决定汽车外部尺寸和内部尺寸关系的基准。通常情况下，将车辆的纵向对称面确定为Y基准面。2.基准平面在车体上是看不见的，为了明确基准平面的位置，通常在车体上明确标出三个或多个实际点（压坑或孔），这些实际点按三维坐标系确定其位置，称为基准点。3.R点是制造厂确定座椅位置的基准点。它是模拟人体躯干和大腿胯关节中心位置，并相对于所设计汽车结构而建立的坐标点，这一点也称为座位基准点。4.汽车座椅的H点是将人体模型以制造厂规定的正常驾驶或乘坐的姿势放置到座椅的最后位置，此时，与人体模型上H点标记钮连线中点重合的座椅上的空间点即为R点。5.测量尺寸参数最理想的仪器设备是三维坐标测量仪，它能精确地测量三维空间的点、线、面的位置关系，若与三维H点人体模型配合使用，能实现国际标准中要求的主要尺寸的测量。6.测量尺寸参数常规的测量仪器有：高度尺、离地间隙仪、角度尺、钢卷尺、水平仪、铅锤、油泥、划针等。7.测量尺寸参数前，被测量的汽车必须符合测量条件及设计任务书的规定要求，这样测量的数据参数才真实可信。8.轮胎气压是汽车尺寸测定中极为重要的条件，它主要影响铅锤方向的汽车尺寸，对其应严格检查。要求轮胎气压必须符合技术条件的规定（气压误差不允许超过±10Kpa）。9.设计载荷状态是指轿车在整备质量状态下乘坐乘员后的状态。最大设计总质量状态是指在整车整备质量状态的基础上按规定的装载质量加载荷、按规定人数乘坐的状态。10.最小离地间隙指支撑平面与车辙中间部分最低点的距离。最小离地间隙一般在汽车的最大总质量状态下，用离地间隙仪测量。11.汽车最小转弯直径是指转向盘转到极限位置时，车辆前外侧转向轮胎面中心在平整地面上的轨迹圆直径。12.汽车转弯通道圆外圆是指车辆所有点，在平整地面上的投影均位于圆内的最小外圆，转弯通道圆6/22内圆是指车辆所有点，在平整地面上的投影均位于圆外的最大内圆。汽车最小转弯通道圆是指转向盘转到极限位置时的转弯通道圆，最大转弯通道宽度指转向盘转到极限位置时的转弯通道宽度。13.汽车以直线行驶状态停于平整地面上，沿过车辆最外侧的点向地面作一个与车辆纵向中心线平行的投影线，汽车起步，由直线行驶过渡到转弯通道圆外圆直径为25m的圆上行驶，直到车尾完全进入该圆，在此过程中车辆外侧任何部位在地面上的投影形成一组外摆轨迹，这组轨迹与车辆静止时车辆最外侧部位在地面形成的投影线的距离即为外摆值。14.轮胎滚动周长是指轮胎滚动一圈所覆盖的距离。在实际使用时，也常用单位距离的转数来表示，即在规定的条件下，轮胎的（轴）中心恰好移动1km的距离时，轮胎所转动的整圈和非整圈转数。第四章汽车基本性能试验一、习题参考答案：1、汽车动力性评价指标包括哪些？各指标的测量方法分别是什么？汽车动力性能的主要评价指标包括：加速性能、最高车速、爬坡性能、牵引性能。⑴.加速性能试验方法主要有两种。A.全油门起步加速性能试验：车辆由静止状态全油门加速到10