汽车行业如何进行汽车试验分类？附6大汽车典型参数测试方法

汽车行业中试验是研发过程中一个不可或缺的重要一环，而且理论计算是不能替代试验的。为了方便的、高效的验证产品，对汽车试验进行分类可有效提升试验效率。

汽车试验有各种各样的分类方法，例如，按照试验对象可分为整车试验、系统总成试验、零部件试验等；按试验地点可分为室内台架试验、室外道路试验、试验场试验和使用试验等；按试验评价方式可分为客观评价试验和主观评价试验等。

汽车室内道路模拟测试

1、汽车试验分类

近年来，随着用户需求的多样化，汽车的更新换代越来越快，汽车厂家需要对汽车试验进行分类开展可有效缩短汽车整体的开发周期。本文从动力驱动类型、试验目的、开发阶段、试验对象方面对试验进行分类介绍。

汽车试验分类

（1）动力驱动类型分类

汽车试验按动力驱动类型可分为传统燃油车试验和新能源汽车试验。其中，新能源汽车试验包括纯电动汽车试验、混合动力汽车试验、燃料电池电动汽车试验等。

（2）试验目的分类

汽车试验按照试验目的可分为适应性试验、对比试验、分析试验。

适应性试验：调查或检查汽车相关性能是否符合某个标准而进行的试验，例如：法规认证试验（美国的FMVSS、欧洲的EC指令、日本安全标准等）。

对比试验：对汽车的相关性能开展评价试验，比较各种汽车的性能。例如：汽车的开发阶段进行的对标试验，对目标车型的性能进行调查、比较和研究。

分析试验：汽车制造厂或汽车零部件厂为开发新技术、改进汽车性能和调查异常情况而进行的试验。

（3）开发阶段分类

汽车试验按照开发阶段可分为模拟试验、系统总成台架试验、实车试验。

汽车转鼓试验台模型

模拟试验：图样阶段通过计算机虚拟仿真技术进行汽车相关仿真试验，在汽车进入试制阶段识别设计缺陷，可有效缩短汽的开发周期。

系统总成台架试验：检测各总成的性能和可靠性，包括发动机台架试验、驱动系统台架试验、悬架台架试验等。

实车试验：实车试验是为了确保车辆性能和安全性，以及为企业积累实际数据和经验。通过实车试验可以提高整车驾乘舒适性，更好地满足消费者对高品质汽车的需求，并为未来的产品研发和改进提供有力支持。

汽车实车碰撞试验

（4）试验对象分类

汽车行业的试验可以按试验对象在整车结构中的层次关系可以分为，零部件试验（component level test ）、总成试验（assembly level test）以及整车试验（vehicle test ）。

2、汽车典型试验参数测试方法

典型汽车试验参数测试主要包括温度测试、车速测试、油耗测试、电压电流测试及力和力矩测试5类。

试验参数测试系统是一个开环系统，由传感器、数据采集器和数据处理器等组成。可以根据不同的测试需求，从量程、精度、安装方便性、数据接口等方面综合考虑选型合适的传感器进行汽车试验参数测测试。

（1）温度测试

汽车高温、低温试验等是在特定的环境温度下进行的，汽车零部件的内外部温度是表征其运行状态和性能的重要参数，在进行相关性能开发试验时需要构建测试系统进行同步采集。例如：风窗玻璃除雾除霜试验、冷起动试验等，在环境舱内开展的试验，并对环境温度进行实时监测。

测试方法：汽车试验测试的温度范围一般为-40~120C，比如冷却液、进气口空气、燃油及轮胎内部空气温度等。

测试工具：汽车性能测试中主要采用热电偶法进行温度测试，对于温度测试精度要求较高的场合，采用热电阻法和热敏电阻法。

测试案例：

测试发动机缸体温度、冷却液温度和排气温度等用于分析发动机的瞬态能量分布；

测试变速器齿轮油温度用于分析变速器的传动效率；

测试滚动轮胎胎体内部温度用于分析轮胎内部产热途径和温度场；

测试制动器温度用于分析制动器的热衰退性能等。

（2）车速测试

车速是表征汽车性能的重要参数，如动力性中的最高车速、加速时间测试，经济性中的百公里油耗测试、制动效能测试、操纵稳定性中转向特性和瞬态特性测试等。

测试工具：在道路试验中的车速测试主要基于全球导航卫星系统(Global Navigation SatelliteSvstem,GNSS)测试技术，在室内台架试验中的车速测试主要基于试验台提供的速度信号。

测试方法：车速测试设备内部通常会集成GNSS接收机模块，具有定位、测速、定向和精确授时等功能，GNSS模块通过外接天线实时接收卫星信号，实时解算信息通过串口、CAN或网口实时输出，实现对速度的同步测试。

测试案例：整车道路滑行试验，整车最高车速试验等。

（3）油耗测试

整车经济性评价和节油技术研究都需要对整车瞬时油耗和累计油耗进行测试和分析。

测试方法：油耗测试系统主要选用容积式油耗仪，构建测试系统时需要对油耗仪信号进行正确解析，并同步测取车速信息，以实现瞬时油耗和百公里油耗的准确测试。

（4）电压电流测试

新能源汽车高压电路电压的有效值会超过300V，电流根据负载的变化而变化，会达到500A以上。

高电压信号测试：通常选用外部隔离的电压探头接入数据采集系统，该探头可将高电压转成低电压，有无源探头和有源探头两种。

电流信号测试：通常采用非接触式开口电流钳来采集数据，可以测试直流和交流电流信号，电流钳的传感器的满量程精度可达到0.05%，读数精度可达到0.3%。

（5）力和力矩测试

力和力矩测试在汽车性能测试中很常见，如发动机输出转矩、驱动/制动力矩、地面对轮胎作用的驱动力/制动力、转向盘转向力/力矩、制动踏板力、变速杆力等。

测试方法：力/力矩传感器主要采用电阻应变原理设计，利用金属的电阻应变效应，将测量物体变形转换成电阻的变化。

采用金属应变片测试灵敏度和精确度高、响应速度、性能稳定可靠、误差小于1%、耐高低温、强磁场等。

（6）加速度测试

加速度传感器普遍应用在汽车电子控制系统中，如安全气囊中基于加速度信号进行触发，车辆稳定性控制系统中采用侧向加速传感器等。

测试方法：

汽车动力性、制动性中的加速度测试：由于整车惯性比较大，加/减速强度不高通常通过车速和行驶里程信息来间接得到加速度值；

操纵稳定性的车身加速度信号进行测试：采用仪器设备中集成的基于微机电原理(MEMS)加速度传感器进行进行加速度测试；

整车NVH和可靠性的振动测试：被测信号频率高、使用环境较为恶劣，通常选用压电集成电路式(IEPE)加速度传感器完成加速度的测试。

测试案例：在驾乘舒适性控制系统中，通过测试车身、底盘和轮子的加速度来调节悬架弹簧刚度和减振器阻尼。

3、总结

近年来，在我国制造业迅速发展的大背景下，汽车工业也取得了长足的进步，通过中外合资、自主研发等手段，逐渐赶上了世界的先进水平，汽车工业在国民经济中的占比也逐渐提高。在汽车工业的发展中，产品研发是重中之重而产品研发依赖于汽车试验的质量水平。

汽车试验通过在实际使用环境中、专用试验场中或室内试验台上，按照预定程序对汽车或其零部件、材料等进行的试验，用以判明汽车的技术特性、可靠性、耐久性和环境适应性。

汽车试验是整车开发过程中最为重要的一个环节，汽车试验部门是整车厂中至关重要的部门之一，试验是验证理论和解决问题的有效办法，通过汽车试验的验证以保证产品质量、整车性能的可靠性。