汽车工程试验技术

本书全面系统地介绍汽车试验技术的主要内容，共11章。从汽车试验的基本概念入手，介绍了试验系统的研究方法，分析了汽车试验测控子系统的组成、汽车试验装置的原理结构，以典型的汽车试验标准为例，讨论了汽车试验的依据和规律，很后介绍试验数据误差的概念、静态试验数据和动态试验数据处理方法。把汽车试验的运行、测量、数据处理三个部分结合在一起，是本书的主要特点。另一个特点是，对典型汽车试验标准进行了分析，有助于在开展汽车试验中运用有关标准，具有实用性。本书可以作为车辆工程专业及相关专业本科生的教材，也可以作为研究生和工程技术人员的参考资料。

第1章绪论
1.1汽车试验的意义
1.2汽车试验技术的发展
1.3汽车试验的地位与作用
1.4本课程的性质和特点
思考题
第2章汽车试验基本知识
2.1汽车试验及其范围
2.2汽车试验的基本概念
2.3汽车试验的分类
2.3.1汽车试验的基本工作内容
2.3.2汽车试验的分类方法
2.3.3质量控制性试验
2.3.4研究开发性试验
2.4汽车试验标准概况
2.4.1标准基础知识
2.4.2我国汽车试验标准
2.4.3试验对象的工况和运转循环
2.4.4通用汽车试验规范介绍
2.5汽车试验的组织实施
思考题
第3章汽车试验系统的特性
3.1汽车试验系统的构成
3.2汽车试验系统特性的描述
3.3系统的静态特性
3.3.1系统静态特性的表达方式
3.3.2系统静态特性参数
3.4系统的动态特性
3.4.1系统动态特性的解析表示
3.4.2系统动态特性的特征参数表示
3.4.3系统动态特性的图形表示
3.4.4系统的动态稳定性
3.5系统动态特性的试验确定
3.5.1一阶系统时间常数的确定
3.5.2二阶系统动态特性参数的确定
3.6汽车试验系统的一般要求
习题与思考题
第4章测量系统概况
4.1测量系统
4.2测量系统的类型与组成
4.3测量要素
4.4测量仪器系统的选用
4.5传感器的基本概念
4.6信号处理的基本概念
4.7虚拟仪器技术简介
习题与思考题
第5章常用传感器
5.1电阻式传感器
5.2电感式传感器
5.3电容式传感器
5.4磁电式传感器
5.5霍尔式传感器
5.6热电偶
5.7化学电池式传感器
5.8压电式传感器
5.9光电子式传感器
5.9.1光电池式传感器
5.9.2调制方式的光电子式传感器
5.9.3光纤传感器
习题与思考题
第6章主要电路单元
6.1测量电路
6.1.1简单测量电路
6.1.2电桥
6.1.3放大器测量电路
6.2放大器
6.2.1放大器的基本概念
6.2.2常用放大器
6.2.3阻抗匹配
6.3滤波器
6.3.1滤波器的基本概念
6.3.2典型滤波器
6.3.3滤波器的频率覆盖范围与选择性
6.4调制器与解调器
6.4.1信号调制与解调的概念
6.4.2调幅器与检波器
6.4.3调频器与鉴频器
6.5模/数转换器
6.6数/模转换器
习题与思考题
第7章系统连接和显示、存储装置
7.1系统连接
7.1.1系统连接概况
7.1.2跨接导线连接
7.1.3集流环
7.1.4遥测遥感系统
7.1.5通信接口
7.2显示装置
7.3存储记录装置
7.3.1纸介质记录装置
7.3.2磁介质记录装置
7.3.3光介质记录装置
7.3.4半导体存储记录装置
思考题
第8章试验设施概况
8.1试验设施
8.2试验设施的组成
8.3常用测功机的原理简介
8.4汽车试验场简介
8.4.1汽车试验场的功能
8.4.2汽车试验场的典型道路设置
8.4.3汽车定型可靠性试验规范
8.5常用车速测试仪
思考题
第9章典型汽车试验标准介绍
9.1引言
9.2汽车动力性试验
9.2.1汽车车速性能试验
9.2.2汽车加速性能试验
9.2.3汽车爬坡性能试验
9.2.4汽车动力性台架试验
9.3乘用车经济性试验
9.3.1乘用车经济性试验标准的概况
9.3.2燃料消耗量的测量方法
9.3.3底盘测功机的设定
9.3.4燃料消耗量的试验方法
9.3.5试验数据的计算与校正
9.4汽车可靠性试验
9.4.1汽车可靠性试验的基本概念
9.4.2汽车可靠性行驶试验条件
9.4.3汽车可靠性行驶试验规范
9.4.4试验数据处理及结果表达
9.5整车产品定型试验
9.5.1产品定型试验的实施条件
9.5.2产品定型试验项目和评定依据
9.5.3产品定型试验程序及试验报告
9.6汽车发动机性能试验
9.6.1发动机试验标准概况
9.6.2发动机性能试验条件
9.6.3发动机性能试验方法
9.6.4发动机性能试验结果的表达
9.7汽车离合器面片性能试验
9.7.1汽车离合器面片相关标准概况
9.7.2汽车离合器面片性能试验方法
9.7.3汽车离合器面片性能试验结果的表示
思考题
第10章试验数据误差的基本概念
10.1试验数据的误差
10.1.1测量过程与误差
10.1.2测量误差分类与表示
10.1.3试验数据的精确度和不确定度
10.2随机误差的计算依据
10.3系统误差的发现和排除
10.4测量数据的处理和结果表达
10.5间接测量的误差
习题与思考题
第11章试验数据处理简介
11.1试验数据处理的作用与任务
11.2静态试验数据处理
11.2.1静态试验数据表格与图像
11.2.2回归分析简介
11.3动态试验数据分类与处理过程
11.3.1动态试验数据分类
11.3.2动态试验数据处理过程
11.4相关分析简介
11.5频域分析简介
习题与思考题
参考文献
后记

前言


在多年的工作实践中，编者深感“试验”的思维模式对工程技术人员的重要意义。在技术进步的过程中，我们可以看到“试验”起到的巨大作用。
编者以为，试验不能没有测量，但测量不仅仅出现在试验活动中，试验活动也不仅仅是测量。除了测量，试验还有许多其他内容,例如“模拟”及试验装置设计制造、数据处理等。
本书以这个认识为纲领，将内容分为四个部分。
第一部分包括第1章至第3章，介绍与汽车试验有关的基础知识。第1章的目的是引起学生学习本课程的兴趣，思考汽车技术、汽车工业发展与汽车试验的因果关系。第2章以基本知识的提法，对汽车试验的“模拟”、测量、数据处理三个部分做了简单介绍，但术语改为“运行”。事实上，汽车试验都要使试验对象进入工作状态，再测量有关参数。第3章介绍试验系统的特性，是基础知识的核心。在本书中，试验系统包括试验对象、试验装置、测量及控制系统三个子系统，系统特性的理论知识不局限于测量系统。
第二部分为第4章至第7章，介绍汽车试验系统的测控子系统组成方面的基本知识，包括选用测量仪器。由于测量仪器、控制系统都是非常专业的技术，不可能在汽车试验技术一类课程中详细介绍，因此本书采取详略结合的内容处理方法。在第4章中，把汽车试验常用传感器、测量仪器、控制系统的电路单元和显示、记录装置等方面的基本概念和作用一并加以概括介绍； 在第5章至第7章，对常用传感器、测控子系统的主要电路单元、显示与记录装置展开详细讨论。
在教学中可以只安排第4章，特别是对于少课时情况。编写第5章至第7章的目的主要是给读者提供一些参考资料，方便他们使用有关知识。
第三部分介绍汽车试验装置方面的基本知识，由第8章和第9章构成。汽车试验装置的共性是“模拟”。由于汽车试验的范围很广，试验装置的种类也很多，而试验装置结构更是“八仙过海”，各有巧妙，因此，第8章中只能概括地介绍试验设施的组成、原理结构以及功率吸收装置等，并简要说明了汽车试验场的基本情况。在第9章，通过介绍几个典型的技术标准，说明汽车试验的依据和设计方法，并讨论汽车试验的共性与规律。
第四部分为汽车试验数据处理的基础理论知识，包括第10章和第11章。因为误差分析的内容很多，而本书介绍的内容侧重于试验数据的置信度，因此，第10章没有起名“误差分析”，而是叫做“试验数据误差的基本概念”。第11章简要概括地介绍了动态、静态试验数据处理方法的基本理论知识，并给出应用实例。
衷心感谢上海工程技术大学汽车工程学院的同事们。虽然编者独力完成本书，但编写过程中，同事们给予了许多帮助； 同事之间的切磋交流，使编者得到许多启迪。
衷心感谢各种参考资料的作者和编者，尤其是其他教材的作者。参考资料和本人的见解、知识互相印证，使本书避免了过多失误。
衷心感谢上海工程技术大学，学校提供了本书编写的各种物质条件。
衷心感谢清华大学出版社，他们的大力支持和辛勤劳动使本书得以出版，并因为出版社认真细致的编辑和检查校对，修正了本书原稿存在的许多错误。
在本书的编写过程中，编者力求使内容能够较全面、系统地体现汽车工程试验技术的相关知识和技术进步，对读者朋友的实际工作或学习有一点切实的帮助。但因自己才疏学浅，水平和能力有限，挂一漏万在所难免，编者在这里敬祈读者朋友不吝赐教。
张珏成2017年7月于上海松江