汽車電子控制與零部件檢測技術-1課件

1、汽車電子控制與零部件檢測技術試驗與檢測技術2參考書籍汽車試驗測試技術汽車試驗技術如何將汽車制造成精品汽車噪聲與振動控制摩擦學理論與設計參考期刊汽車工程，機電工程，潤滑與密封， Wear等31. 汽車性能基本試驗一、汽車試驗的作用汽車試驗：是指在專用試驗場或其他專用場地或試驗室內(nèi)，使用專用儀器設備，依照試驗大綱及有關標準，汽車或總成部件進行各種測試的過程，也可根據(jù)需要在常規(guī)道路上或典型地域進行相關試驗，如限定工況的實際行駛試驗和地區(qū)適應性試驗等。作用：1.檢驗已有設計是否合格。2.提供修改與優(yōu)化設計的依據(jù)。1.1 汽車試驗概論1.1.1 汽車試驗的作用與分類4試驗技術涉及內(nèi)容：1. 高精度電子儀

2、器（如數(shù)據(jù)采集、變換、放大、儲存、處理、控制等方面的）。2. 電測量測試技術。3. 計算機應用。電子計算機在汽車性能預測、強度計算上提供了快速、準確的運算工具，如操縱穩(wěn)定性預測、空氣動力學特性預測、車身以及車架的有限元計算等，可代替大量的多方案比較試驗。4. 試驗設備。如電子液壓振動試驗臺、電控轉(zhuǎn)鼓試驗臺等。5二、汽車試驗分類分類方法試驗名稱說 明按試驗目的分類質(zhì)量檢查試驗按產(chǎn)品質(zhì)量定期檢查試驗規(guī)程進行，做出檢查結(jié)論。產(chǎn)品定型試驗新車投產(chǎn)之前，全面性能鑒定試驗，包括適應性與實用性試驗。研究性試驗新部件、材料、結(jié)構(gòu)、工藝的研究性試驗；新試驗方法，測試技術的探討、試驗標準的制定。6分類方法試驗名稱

3、說 明按試驗對象分類整車試驗考核整車的主要技術性能，測出各項技術指標，如動力性、經(jīng)濟性、最小離地間隙、最小通過半徑等。機構(gòu)及總成試驗考核機構(gòu)及總成的工作性和耐久性。如發(fā)動機功率、懸架裝置的特性及其結(jié)構(gòu)強度、疲勞壽命等。零部件試驗考核汽車零部件設計和工藝的合理性。測試其精度、強度、磨損和疲勞壽命以及研究材料的選擇是合適。7分類方法試驗名稱說 明按試驗場所分類室內(nèi)試驗模擬實際使用工況，在實際試驗中建立臺架與實車道路試驗相應的關系，以此代替一部分道路試驗，從而提高試驗精度，縮短試驗周期。室外道路試驗車輛在實際使用的道路條件下試驗，可以全面考核評價車輛的技術性能。試驗場試驗按預先制定的試驗項目、試驗規(guī)

4、范，在規(guī)定的行駛條件下進行的試驗。104. 汽車操縱穩(wěn)定性試驗指汽車執(zhí)行駕駛員指令的準確程度以及汽車在受到路面凹凸不平或側(cè)向風干擾時其自身的穩(wěn)定性及恢復原來直線行駛的能力。5. 汽車平順性試驗評價汽車因振動使乘客感到不舒適或疲勞（或者使運載的貨物造成損壞）程度的試驗。6. 汽車通過性試驗包括汽車通過性幾何參數(shù)測量、最大拖鉤牽引力和行駛阻力的測量、沙地通過性試驗、泥濘地通過性試驗等地形通過性試驗，以及最小轉(zhuǎn)彎直徑的測量。11例如對于試驗或者是設計一臺試驗裝置，首先我們必須對所要進行的試驗進行計劃與組織，做到有的放矢；其次，汽車試驗標準的檢索與查閱也是很重要的一個方面。如果沒有標準可依，試驗的可比

5、性就差，同時試驗結(jié)果被其他廠家或同行認可的可能性小，當然，如果所進行的研究特殊，或者是某些沒有標準可依的試驗研究，那么應當仔細考慮，試驗的可靠性、重復性、精確性、合理性等。在進行試驗研究時，需要注意的問題：121.1.2 試驗的計劃與組織試驗的計劃與組織包括：1. 試驗準備階段(1). 制定試驗大綱 試驗大綱是指導試驗工作的重要文件，大綱質(zhì)量的高低關系到試驗工作質(zhì)量的高低，甚至影響到試驗工作的成敗。根據(jù)車輛試驗任務提出的要求，按相應的試驗標準編制試驗大綱。16(2). 準備儀器設備選擇傳感器、記錄儀器、測量儀器、動力設備等。使用前，儀器設備應進行標定，標定的數(shù)據(jù)應記錄并填 入試驗報告。(3).

6、 人員配備和試驗記錄表格的準備擬定試驗記錄表格和數(shù)據(jù)處理表格，記錄圖形的方式與規(guī)格。172. 試驗實施階段3. 試驗結(jié)束（總結(jié)）階段試驗總結(jié)工作：對試驗中發(fā)現(xiàn)的問題、觀察到的現(xiàn)象進行定性分析研究；對測取的數(shù)據(jù)采取試驗統(tǒng)計理論、誤差分析法進行處理，以確定實測所得的性能指標和各參數(shù)間的關系。 對強度、疲勞磨損試驗則在試驗完畢后，對被試車輛進行分解、檢查與測量，獲取試驗后的數(shù)據(jù)，做出評價。18試驗報告包括：(1). 試驗任務來源(2). 試驗目的(3). 試驗對象(4). 試驗條件描述。如氣象（氣溫、氣壓、風向、風速、濕度等）、地面狀況、測 試工況等。(5). 試驗方案設計和試驗方法(6). 測試系

7、統(tǒng)儀器選配19(7). 傳感器(8). 數(shù)據(jù)處理方法、處理結(jié)果與誤差范圍(9). 試驗結(jié)果分析(10).結(jié)論(11)問題和改進意見(12)附錄。如典型試驗記錄曲線、數(shù)據(jù)處理結(jié)果表、試驗規(guī)律曲線及工況照片等。23(7). 推薦性試驗標準無強制性，可參照執(zhí)行。在我國，凡是標準代號帶有T的均為推薦性標準，如GB/T 12678-1990汽車可靠性行駛試驗方法等。二、汽車道路試驗方法通則汽車道路試驗接近實際使用情況，試驗結(jié)果具真實性。影響因素多：如氣象條件、道路條件、駕駛操作等，因此試驗結(jié)果比較離散，將降低試驗結(jié)果的可比性和重復性，甚至使試驗結(jié)果失真。24例：GB/T 12534-1990 汽車道路試

8、驗方法通則對道路試驗的試驗條件、車輛準備工作等影響汽車試驗結(jié)果的方面作了統(tǒng)一規(guī)定，以保證試驗結(jié)果的真實性、重復性和可比性。1. 試驗條件(1). 裝載質(zhì)量 為最大裝載質(zhì)量，均勻分布，乘員平均質(zhì)量與代替重物分布質(zhì)量。(2). 輪胎氣壓輪胎種類、型號規(guī)格、花紋深度、輪胎氣壓。(3). 燃料、潤滑油（脂）和制動液燃料、潤滑油（脂）和制動液的牌號和規(guī)格。25(4). 氣象無雨、無霧，風速不大于3m/s，相對濕度小于95%，天氣濕度為040。(5). 試驗儀器和設備試驗儀器和設備須經(jīng)計量檢定，在有效期內(nèi)使用。(6). 試驗道路瀝青或混凝土鋪裝的直線道路。長23km，寬不小于8m，縱向坡度在0.1%以內(nèi)。

9、262. 試驗車輛準備(1).接車檢查 樣車的生產(chǎn)廠名、牌號、型號、發(fā)動機號、底盤號、各主要總成號和出廠日期等。(2).車輛磨合使用說明書中的規(guī)定。3. 行駛檢查在汽車磨合行駛之后，基本性能試驗之前進行。行駛里程不大于100km。行駛道路：平坦的平原公路，交通流量小，有里程標志，單程行駛不少于50km，風速不大于5m/s，車速為汽車設計最高速度的55%65%，不允許空檔滑行，盡量保持勻速行駛。273.行駛檢查行駛前：A. 熱電偶（0150）的安裝：出水管，發(fā)動機主油道（或曲軸箱放油塞），變速器及后橋主減速器等加油塞處安裝。B.各總成冷卻液及潤滑油必須加到規(guī)定量。行駛檢查：A. 每5km測一次各

10、點溫度并記錄當時時間、里程及車速等試驗數(shù)據(jù)；B. 繪制溫升曲線，找出各總成的平衡溫度和達到平衡溫度時的行駛里程和時間。28(4). 預熱行駛使發(fā)動機、傳動系及其他部分預熱到規(guī)定的溫度。1.2 汽車基本性能試驗介紹1.2.1 汽車動力性能試驗一、理論基礎1. 汽車動力性能的評定指標（1）汽車的最高車速Umax；（2）汽車的加速時間 t；（3）汽車能爬上的最大坡度 imax。292. 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力（1）驅(qū)動力汽車驅(qū)動力分析示意圖如圖1所示，圖1. 汽車驅(qū)動力分析示意圖30汽車的驅(qū)動力表達式（1）式中：Ft為驅(qū)動力（N）；Mt為作用于驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩（Nm）；Me為發(fā)動機轉(zhuǎn)矩（Nm）；ik為

11、變速器傳動比；io為主減速器傳動比；T為傳動系統(tǒng)機械效率；r為驅(qū)動輪半徑（m）。31(2) 行駛阻力滾動阻力Ff；空氣阻力FW；上坡阻力Fi；加速阻力Fj。其中滾動阻力Ff和空氣阻力FW在任何行駛條件下總是存在的。34小結(jié)：汽車的動力性能可在道路或臺架上進行檢測。道路檢測主要是測定最高車速、加速能力和最大爬坡度等評價參數(shù)。臺架試驗可測量汽車的驅(qū)動力和各種阻力。二、試驗目的及要求(1). 測定最高車速、加速能力、最大爬坡度等評價參數(shù)。(2). 測量汽車的驅(qū)動力和各種阻力。(3). 熟悉試驗步驟以及掌握試驗臺各相關儀器的使用方法。35三、試驗所用的主要儀器和設備圖3 滾筒式底盤測功機方案（a）單輪

12、單滾筒式（或轉(zhuǎn)鼓試驗臺）；（b）雙輪雙滾筒式；（c）單輪雙滾筒式36四、試驗設備的工作原理（一）、轉(zhuǎn)鼓試驗臺的組成： a.加載裝置（功率吸收裝置：水力測功機、電力測功機、電渦流測功機） b.測量裝置（測力裝置、測速裝置、功率值標度） c.轉(zhuǎn)鼓組件（轉(zhuǎn)鼓、飛輪） d.縱向約束裝置（從動輪固定、鋼絲繩固定） e.車輛舉升裝置 f.輪胎冷卻裝置 g.發(fā)動機冷卻裝置37（二）、轉(zhuǎn)鼓試驗臺工作原理圖4為工作原理圖試驗汽車的驅(qū)動輪放在轉(zhuǎn)鼓上，轉(zhuǎn)鼓軸端裝有液力或電力測功機。測功機能產(chǎn)生一定的阻力矩并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速（即汽車的速度）。圖4 汽車測功機轉(zhuǎn)鼓試驗臺工作原理38由測力裝置可測出施加于轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)矩T值，顯

13、然：T=FL式中，F(xiàn)為由拉力表測出的作用于測功機外殼長臂上的拉力（N）；L為測功機外殼長臂的長度（mm）。圖中車尾有鋼絲繩拉住汽車，從鋼絲繩中的拉力表可讀出汽車的掛鉤拉力Fd。而Fd=Fx2 (4)式中，F(xiàn)x2為車輪與轉(zhuǎn)鼓間的摩擦力（N）。39由汽車驅(qū)動輪和轉(zhuǎn)鼓的力矩平衡，可以得出驅(qū)動輪上的驅(qū)動力矩Tt為Tt=Fd (r+R)-FL(5)故汽車的驅(qū)動力為測出各個排擋、各種車速下節(jié)流閥全開時的Fd 與F值，即能得出表征汽車動力性能的驅(qū)動力圖（如圖2所示）。(6)40(五). 試驗方法和步驟1. 試驗前準備工作(1). 試驗臺準備*按廠家規(guī)定的項目及期限對試驗臺進行檢查、調(diào)整、潤滑*使用中，注意儀

14、表的回位，舉升器的工作和導線的接觸情況(2). 被檢汽車的準備A. 仔細調(diào)整發(fā)動機供油系統(tǒng)及點火系統(tǒng)至最佳工作狀態(tài)；B.檢查、調(diào)整、緊固和潤滑底盤有關部位；C.清理輪胎上沾有的水、油等物質(zhì)；檢查輪胎氣壓；D. 運行走熱全車。41(3). 檢測點的選擇檢查制造廠給出的：a.發(fā)動機最大功率相應的轉(zhuǎn)速（或車速）；b.最大扭矩相應的轉(zhuǎn)速； 其他：選擇12個常用轉(zhuǎn)速（例如經(jīng)濟車速）作為檢測點；根據(jù)具體情況要求選擇檢測點。422. 試驗步驟(1).接通試驗臺電源，并根據(jù)被檢驅(qū)動輪輸出功率的大小，將功率指示表的轉(zhuǎn)換開關置于低檔或高檔位置。(2).操縱手柄（或按鈕），升起舉升器的托板。(3).被檢汽車的驅(qū)動輪

15、盡可能與滾筒成垂直狀態(tài)，停放在試驗臺滾筒間的舉升器板上； (4).操縱手柄（或按鈕），降下舉升器的托板，使輪胎與舉升器托板完全脫離；(5).用三角鐵板架抵住位于試驗臺滾筒之外的一對車輪的前方，以防止汽車在檢測時從試驗臺上滑出去，將風扇置于被檢汽車正前方，并接通電源；43(6). 啟動發(fā)動機，由低檔逐級換入選定的擋位，逐漸踩下加速踏板，同時調(diào)節(jié)試驗臺功率吸收裝置的負荷旋鈕，測出發(fā)動機最大功率時相應的運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速；(7). 待發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，讀取并記錄儀表指示的功率（或牽引力）值和轉(zhuǎn)速值；(8). 保持發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)試驗臺的功率吸收裝置的負荷旋鈕，增加測功器負荷，使發(fā)動機以最大扭矩相應的轉(zhuǎn)速

16、運轉(zhuǎn)；(9). 待發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，讀取功率和轉(zhuǎn)速值；(10). 部分抬起加速踏板，按上述方法檢測發(fā)動機節(jié)流閥在部分開度工況下的驅(qū)動輪輸出功率值。44 六、試驗報告的基本內(nèi)容和要求(1). 試驗過程的詳細記錄；(2).試驗數(shù)據(jù)的記錄和處理；(3). 根據(jù)所測數(shù)據(jù)計算機驅(qū)動力；(4).討論模擬加速過程各阻力的方法，設計測量汽車加速性能的試驗；(5). 分析用該設備還可進行哪些方面的試驗報告。451.2.2 汽車噪聲試驗據(jù)統(tǒng)計，在人口密集、交通發(fā)達的大城市，交通運輸噪聲約占城市噪聲的75%或更高；長期在高噪聲環(huán)境下工作和生活，噪聲會危害人體的健康，即使噪聲級較低也會干擾人們的正常生活。(1). 引

17、起多種疾病：噪聲損傷聽覺器官，強烈的噪聲能引起精神失常，甚至危及生命。(2). 影響人們正常工作和休息：噪聲在90 dB (A)以上，頻率高于1000Hz時，易引起疲勞，睡眠不良，工作效率下降。(3). 影響交通安全：長期在噪聲環(huán)境中生活，使駕駛員和行人容易產(chǎn)生疲勞和注意力分散、精神不集中等，易誘發(fā)交通事故。46目前，國內(nèi)外對噪聲控制越來越重視，并且也被許多廠家提高到提升產(chǎn)品競爭力的指標之一。有條件的廠家，都在積極進行相關項目的研究，制訂標準，以便于在全球化的競爭中掌握主動權(quán)。噪聲、振動與舒適性，是衡量汽車制造質(zhì)量的一個綜合性問題，它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的。業(yè)界將噪聲、振動與舒適性

18、（聲振粗糙度）的英文縮寫為NVH （Noise、Vibration、Harshness），統(tǒng)稱為車輛的NVH問題，它是國際汽車業(yè)各大整車制造企業(yè)和零部件企業(yè)關注的問題之一。47例：榮威350靜音科技2010年4月23日-5月2日，在北京中國國際展覽中心新館舉辦的北京車展上，備受消費者關注的上汽榮威350。48榮威350的配置，除了引入3G設備，引入了優(yōu)秀的靜音科技系統(tǒng)NVH。據(jù)介紹，榮威350的NHV靜音技術主要通過對骨架結(jié)構(gòu)、發(fā)動機懸置技術、隔音裝置技術的改良以及發(fā)動機熱管理系統(tǒng)，從噪聲源、傳遞路徑和結(jié)構(gòu)響應三個方面進行控制，使車內(nèi)噪聲降低到最低的限度，車內(nèi)的乘客聽到的聲音，相當于清晨在15

19、米外聽海浪的聲音。491. 車身吸能材料選用。在車身密封等方面，力求在隔絕噪音和振動方面獲得好的效果。2. 發(fā)動機方面。（1）發(fā)動機正時采用了靜音鏈傳動結(jié)構(gòu)，相比正時皮帶傳動噪聲更小，耐用性更好；（2）發(fā)動機進氣諧振調(diào)校讓車主在擁有充足動力的同時，可以享受優(yōu)美和諧的發(fā)動機呼吸聲；3. 內(nèi)飾。通過熱壓成形和水切割技術生產(chǎn)的PUfoam+EVA厚重層，起到最佳的隔音減振效果；4. 天窗。在天窗玻璃板后部采用一體式注塑鯊魚齒結(jié)構(gòu)，可高效降低天窗起翹時的風噪。采用的噪音控制方法50有統(tǒng)計資料顯示，整車約1/3的故障問題是和車輛NVH問題有關系，而各大公司有近20%的研發(fā)費用消耗在解決車輛的NVH問題上

20、。從英國克蘭菲爾德大學Matthew Harrison （馬修哈里森）著的如何將汽車制造成精品汽車噪聲與振動控制（Vehicle Refinement Controlling Noise and Vibration in Road Vehicles）教材中，我們可以看出國外對汽車噪聲的重視程度51一、汽車精品化術語涵蓋：(1). 噪聲、振動、聲振粗糙度（NVH汽車工業(yè)中一個知名的保護條款）。(2). 乘坐舒適性。(3). 可操縱性。二、精品化后汽車的特定屬性：1.好的乘坐舒適性。2.好的可操縱性。3.低風噪聲。4.低路面噪聲。525.低發(fā)動機噪聲。6.怠速時的精品化（低噪聲振動）。7.巡航時的

21、精品化（低噪聲振動和好的乘坐舒適性）。8.低傳動噪聲。9.低的沖擊振動級。10.低“吱吱”聲、“格格”聲和“絲絲”聲聲級。11.高質(zhì)量的低外部噪聲級。12.噪聲作為一個“特色”被接受。53三、術語“NVH”一般包括：1.噪聲抑制。2.噪聲設計（改變噪聲性質(zhì)，但不必要改變噪聲級）。3.振動抑制。4.“吱吱”聲、“格格”聲和“絲絲”聲的抑制。四、名詞定義1.噪聲：用來描述可聽到的聲音，特別關注304000Hz的聲音。2.振動：用來描述可以感覺到的振動，特別關注30200Hz的振動。3.主要乘坐舒適性：采用的是汽車車廂相對路面的剛體運動，典型頻率范圍為06Hz。4.次要乘坐舒適性：采用的諸如多個輪子、軸或傳動系統(tǒng)零件這樣的車輛子結(jié)構(gòu)相對大的幅值運動，典型頻率范圍為630Hz。5.結(jié)構(gòu)輻射噪聲：是振動結(jié)構(gòu)表面輻射的空氣噪聲，也稱為“結(jié)構(gòu)致噪”。54五、檢測參數(shù)標準GB 72582004機動車運行安全技術條件僅對客車車內(nèi)噪聲級、汽車駕駛員耳旁噪聲級和機動車喇叭聲級提出了下述要求：(1).車內(nèi)最大允許噪聲級：客車車內(nèi)最大噪聲級不大于79 dB。(2).汽車駕駛員耳旁噪聲級：該噪聲級應不大于90