新能源汽车作为引领我国新质生产力发展的重要引擎,其高质量发展不仅是建设交通强国的核心支撑,更是实现碳达峰、碳中和战略目标的关键路径。科学合理的试验体系是提高新能源汽车性能、保障产品质量的关键要素。本书旨在归纳新能源汽车试验的创新成果,培养试验人才,以推动我国新能源汽车行业健康发展。本书围绕试验学基本理论和新能源汽车试验相关方法编写,首先对汽车试验进行了概述,包括试验分类、标准、实施步骤与管理、方法等;其次介绍了试验基本理论;然后阐述了汽车整车基本参数的测量,以及基本性能、可靠性和安全性的试验方法;接着阐述了新能源汽车的典型系统总成与零部件的试验方法;最后讨论了汽车试验场与整车实验室以及汽车虚拟试验技术等相关内容。本书可作为高等院校车辆工程、新能源汽车、智能车辆工程及相关专业本科生和研究生的专业课程教材,也可作为从事新能源汽车设计开发、生产制造、试验检测、维修保养等工作的有关研究人员和工程技术人员的参考资料。
作者权威,博士毕业后在宇通公司负责测试,有十余年一线工作经验内容全面,全面介绍新能源汽车各测试项目理论与实践相结合
发展新能源汽车是我国重要的国家战略之一,在市场需求和国家碳达峰、碳中和目标及能源安全等政策支持的多重因素作用下,近年来新能源汽车产业实现了快速发展。我国新能源汽车市场整体增长稳健,连续多年产销量世界第一,引领了世界新能源汽车工业和全球汽车产业的高质量发展。新能源汽车的渗透率快速提升,在我国现代交通运输系统和国民经济发展中发挥着日益重要的作用,发展前景非常广阔。过硬的产品质量是企业立足于市场的核心竞争力,试验作为识别现代汽车产品质量问题的重要技术手段,在保证汽车品质、提高汽车性能和市场竞争力中发挥着重要作用。相比传统汽车,新能源汽车的构造和性能均发生了重大变化,给汽车试验技术的发展升级带来了挑战和机遇。新能源汽车的质量关乎人民群众出行安全,这对新能源汽车试验也提出了更高的要求,在新能源汽车投放到市场之前,必须经过系统全面的试验验证。试验贯穿新能源汽车产品的开发、设计、生产制造、使用、维修和保养等全生命周期。通过试验可以有效获取整车、系统总成与零部件的测量参数和评价结果,有利于深入了解新能源汽车在实际使用中各种现象的本质及其规律。各大汽车企业对试验的重视程度日益提高,投入的人力、物力和财力持续加大,推动了新能源汽车试验技术的快速发展。汽车试验的内容和技术日益丰富,逐步成为一门极为重要的工程技术。然而,行业内专门介绍新能源汽车试验学的教材比较稀缺。编者长期从事新能源汽车产品开发、技术研究、科研教学等相关工作,基于国家和行业试验标准编写了本书。全书共分九章。第一章为绪论;第二章阐述了试验基本理论,包括测量系统工作特性、试验设计理论、试验误差理论和试验数据的记录与处理等内容;第三章介绍了整车基本参数的测量;第四~六章分别介绍了整车基本性能试验、整车可靠性试验、汽车安全性试验等整车试验方法;第七章介绍了新能源汽车动力与能源、传动、制动、转向、行驶等典型系统总成零部件的试验方法;第八章简要介绍了汽车试验场与整车实验室;第九章介绍了汽车虚拟试验技术。本书由郑州轻工业大学车辆工程系赵登峰、侯俊剑担任主编,由中国汽车技术研究中心正高级工程师周华担任主审。本书的编写具体分工为:第一章、第三章、第七章第四节、第八章和第九章由赵登峰编写,第二章、第五章和第六章由钟玉东编写,第四章和第七章第五节由张志刚编写,第七章第一、二、三、六节由丁金全编写。郑州轻工业大学车辆工程系王新生、周放、翟洪飞、姚雷、房占鹏老师参与了编写工作。全书由侯俊剑、付志军统稿。本书编写过程中,参考了许多国内外出版的书籍、网站、标准的相关内容,得到了许多汽车行业专家的大力支持和帮助,使得本书的编写工作得以顺利完成,谨此致谢。同时,感谢郑州轻工业大学车辆工程专业学生孟祥平、李豪杰、崔明辉、卢玺康、王泳、许亚雄在本书编写过程中给予的帮助,感谢本书参考文献的所有编著者。鉴于编者水平有限,书中不足或错漏之处在所难免,恳请广大读者批评指正。编者2025年7月
赵登峰,吉林大学工学博士,在宇通工作十余年,负责产品测试工作,目前在郑州轻工业大学汽车工程专业任教授
前言第一章绪论1第一节汽车试验概述1一、汽车试验分类1二、汽车试验标准3三、汽车试验研究内容5第二节汽车试验实施步骤与管理6一、汽车试验实施步骤6二、汽车试验管理8三、汽车定型试验规程9第三节汽车道路试验方法通则10一、试验条件10二、试验车辆准备12第四节机动车辆分类与新能源汽车构造12一、机动车辆分类12二、新能源汽车构造14复习思考题15第二章试验基本理论16第一节测量系统工作特性16一、测量系统的基本组成16二、测量系统的工作特性16第二节试验设计理论20一、试验设计的基本概念20二、试验设计的基本流程22三、试验设计的基本方法25第三节试验误差理论33一、误差的来源与分类33二、测量误差的表示方法34三、减小误差的基本方法35四、试验误差计算方法36第四节试验数据的记录与处理38一、数据采集基础38二、试验数据的处理39复习思考题44第三章整车基本参数的测量45第一节主要尺寸的测量45一、车辆坐标系45二、测量准备46三、主要尺寸的测量方法47第二节质量和质心位置的测量52一、测量准备53二、质量和质心位置的测量方法53第三节转动惯量的测量55一、测量准备55二、转动惯量的测量方法56复习思考题56第四章整车基本性能试验57第一节动力性试验57一、试验准备57二、动力性试验59三、滑行阻力试验64第二节经济性试验66一、中国汽车行驶工况67二、试验准备72三、纯电动汽车经济性试验74四、混合动力电动汽车经济性试验76五、燃料电池电动汽车经济性试验78第三节制动性能试验80一、试验准备81二、试验评价指标81三、制动性能道路试验84四、制动性能台架试验90第四节操纵稳定性试验92一、试验准备93二、稳态转向特性试验94三、瞬态转向特性试验97四、转向回正性试验100五、蛇行试验104六、转向轻便性试验105第五节平顺性试验108一、试验准备109二、随机输入行驶试验109三、脉冲输入行驶试验110第六节噪声试验110一、试验准备111二、车内噪声试验113三、车外噪声试验115第七节通过性试验118一、试验准备119二、通过性参数测量119三、横向通过性120四、地形通过性122复习思考题123第五章整车可靠性试验125第一节常规可靠性试验125一、试验目的125二、试验准备125三、试验方法126四、试验评价129第二节试验场可靠性试验131一、试验目的131二、试验原理132三、试验准备133四、试验方法134五、试验评价136第三节台架模拟可靠性试验136一、试验目的136二、试验原理136三、试验方法138四、试验评价139复习思考题139第六章汽车安全性试验140第一节汽车碰撞安全试验140一、试验准备140二、试验评价指标143三、试验方法144第二节主动安全系统试验148一、自动紧急制动系统试验148二、自适应巡航控制系统试验151三、车道保持辅助系统试验153四、驾驶员注意力监测系统试验155第三节电磁兼容性试验156一、电磁辐射发射试验157二、电磁辐射抗扰试验158第四节信息安全试验159一、基本概念160二、车载终端信息安全试验160三、平台间通信安全试验162四、车载终端与平台通信安全试验162复习思考题162第七章系统总成与零部件试验163第一节动力与能源系统试验163一、驱动电机系统试验163二、发动机试验169三、动力蓄电池系统试验183四、氢燃料电池系统试验194第二节传动系统试验201一、变速器试验201二、驱动桥试验205三、传动轴试验209第三节制动系统试验213一、行车制动器试验213二、驻车制动器试验215三、制动主缸试验216四、制动踏板试验218五、气压制动卡钳试验220六、再生制动系统试验223第四节转向系统试验224一、机械式转向器试验224二、动力转向器试验229三、转向盘试验231第五节行驶系统试验233一、悬架试验234二、车轴试验236三、车轮试验238四、轮胎试验243第六节空调系统试验246一、制冷性能试验246二、采暖性能试验248三、除霜和除雾性能试验250复习思考题251第八章汽车试验场与整车实验室252第一节汽车试验场简介252一、汽车试验场的功能252二、汽车试验场的分类253三、典型试验道路及主要设施254第二节典型整车实验室简介258一、汽车转鼓实验室258二、道路模拟实验室262三、环境模拟实验室265四、碰撞安全实验室268五、电磁兼容实验室270六、整车声学实验室272复习思考题274第九章汽车虚拟试验技术275第一节汽车虚拟试验概况275一、汽车虚拟试验的定义275二、虚拟试验的特点275三、虚拟试验的分类276四、基本实施步骤276第二节虚拟试验场277一、虚拟试验场简介277二、虚拟试验场的构成279三、虚拟试验场的应用279第三节虚拟仪器系统281一、虚拟仪器系统简介281二、虚拟仪器系统的特点282三、虚拟仪器系统的典型应用282第四节汽车虚拟试验应用283一、基本性能虚拟试验应用283二、智能汽车虚拟试验应用288第五节常用虚拟试验软件288一、结构强度刚度虚拟试验软件288二、车辆动力学虚拟试验软件289三、疲劳寿命虚拟试验软件290四、动力性/经济性虚拟试验软件290复习思考题290附录291附录A汽车试验标准和试验场网站291附录B汽车试验简略用语291参考文献294