在保證動(dòng)力性的條件下, 汽車以盡量少的燃料消耗量或能源消耗量行駛的能力, 稱為汽車的經(jīng)濟(jì)性。汽車的經(jīng)濟(jì)性是汽車的核心性能指標(biāo)之一, 良好的汽車經(jīng)濟(jì)性可以降低汽車全生命周期的使用成本, 在市場(chǎng)上具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。另外, 在國(guó)際社會(huì)限制汽車碳排放的大背景下, 大部分國(guó)家制定了汽車燃料消耗量或者能源消耗量法規(guī)要求, 限制不達(dá)標(biāo)汽車在本國(guó)的銷售。汽車經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)　傳統(tǒng)汽車經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)燃油汽車經(jīng)濟(jì)性常用一定運(yùn)行工況下汽車行駛百公里的燃料消耗量或一定的燃料能使汽車行駛的里程來(lái)衡量。經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)單位通常為 L / 100km, 即每行駛 100km 的燃料消耗量。數(shù)值越小, 代表燃油經(jīng)濟(jì)性越好。

純電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)純電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)為在一定運(yùn)行工況下汽車行駛百公里的電量消耗量, 單位是 kW·h / 100km。

混合動(dòng)力汽車經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)混合動(dòng)力汽車有可外接充電和不可外接充電之分, 對(duì)于不可外接充電混合動(dòng)力汽車, 雖然汽車在工作過(guò)程中有化學(xué)能、電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換, 但是最終的能源供給是燃油, 所以其經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)與燃油汽車相同, 即為每行駛百公里燃油消耗量, 單位為 L / 100km, 而且是在電量平衡條件下測(cè)得。

對(duì)于可外接充電混合動(dòng)力汽車, 其能源供給有兩個(gè)方面, 一個(gè)是電網(wǎng)提供的電能, 另一個(gè)是燃油提供的化學(xué)能。所以評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)包括百公里電耗和百公里油耗, 但這兩個(gè)指標(biāo)不是獨(dú)立存在的, 百公里電耗并不是指純電模式下的電能消耗率, 百公里油耗也不是指電量平衡條件下的燃油消耗率, 而是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的指標(biāo), 它是基于用戶每日一充的出行習(xí)慣, 即用戶在出行之前汽車儲(chǔ)能裝置是滿電狀態(tài)。汽車在運(yùn)行過(guò)程中一般會(huì)經(jīng)歷三個(gè)階段: 純電行駛、電池電量調(diào)整、電池電量平衡。純電行駛階段只有電能消耗, 電池電量調(diào)整階段既有電耗又有油耗, 電池電量平衡階段只有油耗, 最終要對(duì)這三個(gè)階段的電耗、油耗進(jìn)行加權(quán), 得到綜合的油耗、電耗值, 加權(quán)的系數(shù)來(lái)源于用戶每日出行里程。這種指標(biāo)及其評(píng)價(jià)方法能真正反映用戶真實(shí)情況。

汽車經(jīng)濟(jì)性法規(guī)及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)自 1973 年世界石油危機(jī)以來(lái), 各國(guó)十分重視汽車的經(jīng)濟(jì)性, 大部分國(guó)家制定了汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的限值要求。我國(guó)早在 1984 年便頒布了貨車與客車的經(jīng)濟(jì)性限值標(biāo)準(zhǔn)。 2021 年,國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局批準(zhǔn)發(fā)布了GB19578—2021 《乘用車燃料消耗量限值》。 2022年,工業(yè)和信息化部發(fā)布了《重型商用車輛燃料消耗量限值 ( 征求意見稿)》。我國(guó)現(xiàn)行的關(guān)于車輛經(jīng)濟(jì)性限值和試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)匯總見表 3. 1。

表 3. 1 我國(guó)現(xiàn)行汽車經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)匯總

本文節(jié)選自《汽車道路試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析》

《汽車道路試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析》目錄 

第1章緒論1

1.1基本概念1

1.2汽車試驗(yàn)的分類1

1.2.1按試驗(yàn)?zāi)康姆诸?

1.2.2按試驗(yàn)對(duì)象分類2

1.2.3按試驗(yàn)場(chǎng)所分類2

1.2.4汽車試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)4

1.3汽車試驗(yàn)基本步驟5

1.4本書定位與特點(diǎn)6

第2章汽車動(dòng)力性試驗(yàn)7

2.1汽車動(dòng)力性評(píng)價(jià)指標(biāo)7

2.1.1汽車動(dòng)力性常用評(píng)價(jià)指標(biāo)7

2.1.2電驅(qū)動(dòng)汽車動(dòng)力性特有的評(píng)價(jià)

指標(biāo)7

2.2汽車動(dòng)力性試驗(yàn)常用設(shè)備8

2.2.1光電式車速測(cè)試系統(tǒng)8

2.2.2衛(wèi)星信號(hào)接收式車速測(cè)試系統(tǒng)9

2.2.3底盤測(cè)功機(jī)9

2.3汽車動(dòng)力性試驗(yàn)條件10

2.3.1道路條件10

2.3.2環(huán)境條件10

2.3.3測(cè)量精度條件11

2.3.4車輛條件11

2.4汽車動(dòng)力性試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)處理12

2.4.1最高車速試驗(yàn)12

2.4.2加速性能試驗(yàn)13

2.4.3最大爬坡度試驗(yàn)14

2.4.4最低穩(wěn)定車速試驗(yàn)15

2.4.530min最高車速試驗(yàn)（僅適用于

電動(dòng)汽車）15

2.4.6爬坡車速（適用于電動(dòng)汽車）15

2.4.7坡道起步能力試驗(yàn)（適用于電動(dòng)

汽車）16

2.4.8驅(qū)動(dòng)功率、穩(wěn)定車速試驗(yàn)16

2.5汽車動(dòng)力性試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析案例16

2.5.1最大爬坡度分析16

2.5.2最高車速試驗(yàn)抖動(dòng)問(wèn)題分析17

第3章汽車經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)20

3.1汽車經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)20

3.1.1傳統(tǒng)汽車經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)20

3.1.2純電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)20

3.1.3混合動(dòng)力汽車經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)20

3.2汽車經(jīng)濟(jì)性法規(guī)及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)21

3.3汽車燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)常用設(shè)備22

3.3.1全流排放分析儀22

3.3.2油耗儀/氣耗儀24

3.3.3功率分析儀27

3.4行駛阻力測(cè)試28

3.4.1輕型車道路行駛阻力測(cè)試方法29

3.4.2重型車道路行駛阻力測(cè)試方法34

3.4.3對(duì)于電驅(qū)動(dòng)汽車滑行的要求36

3.5車輛經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)（底盤測(cè)功機(jī)法）37

3.5.1試驗(yàn)工況37

3.5.2試驗(yàn)準(zhǔn)備41

3.5.3試驗(yàn)方法42

3.5.4數(shù)據(jù)處理43

3.6車輛經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)（實(shí)際道路

試驗(yàn)法）43

3.6.1試驗(yàn)設(shè)備的安裝43

3.6.2試驗(yàn)工況44

3.6.3等速行駛工況能耗測(cè)試44

3.6.4加速行駛工況能耗測(cè)試45

3.6.5怠速工況能耗測(cè)試45

3.6.6模擬用戶使用工況的道路能耗

測(cè)試46

3.6.7實(shí)際道路的背靠背能量消耗量

對(duì)比測(cè)試46

3.7經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化分析案例48

第4章汽車制動(dòng)性能試驗(yàn)50

4.1汽車制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)50

4.1.1基本理論50

4.1.2評(píng)價(jià)指標(biāo)52

4.2汽車制動(dòng)性能試驗(yàn)常用設(shè)備55

4.2.1制動(dòng)試驗(yàn)數(shù)采主機(jī)55

4.2.2制動(dòng)觸發(fā)設(shè)備56

4.2.3踏板力計(jì)和駐車制動(dòng)力計(jì)56

4.2.4拉線位移傳感器57

4.2.5輪速傳感器57

4.2.6液壓壓力傳感器58

4.2.7氣壓壓力傳感器58

4.2.8熱電偶58

4.3汽車制動(dòng)性能試驗(yàn)條件58

4.3.1道路條件58

4.3.2環(huán)境條件58

4.3.3車輛條件58

4.4汽車制動(dòng)性能試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)處理59

4.4.1行車制動(dòng)性能試驗(yàn)59

4.4.2應(yīng)急制動(dòng)性能試驗(yàn)62

4.4.3駐車制動(dòng)性能試驗(yàn)63

4.4.4防抱死制動(dòng)性能試驗(yàn)63

4.4.5制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)特性試驗(yàn)70

4.4.6氣壓制動(dòng)系統(tǒng)專項(xiàng)試驗(yàn)71

4.4.7制動(dòng)踏板感知試驗(yàn)71

4.4.8再生制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)穩(wěn)定性試驗(yàn)72

4.5制動(dòng)性能數(shù)據(jù)分析案例72

4.5.1制動(dòng)問(wèn)題72

4.5.2原因分析73

4.5.3整改方案和效果驗(yàn)證74

第5章汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)75

5.1汽車操縱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)75

5.1.1基本理論75

5.1.2評(píng)價(jià)指標(biāo)77

5.2汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)常用設(shè)備80

5.2.1測(cè)力轉(zhuǎn)向盤81

5.2.2慣性導(dǎo)航系統(tǒng)81

5.2.3駕駛機(jī)器人82

5.3汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)條件82

5.3.1道路條件82

5.3.2環(huán)境條件82

5.3.3車輛條件82

5.4汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)

處理83

5.4.1穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)83

5.4.2轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)85

5.4.3轉(zhuǎn)向輕便性試驗(yàn)87

5.4.4轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入試驗(yàn)89

5.4.5轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸入試驗(yàn)91

5.4.6蛇行試驗(yàn)92

5.4.7轉(zhuǎn)向盤中心區(qū)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)93

5.5汽車操縱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)分析案例96

5.5.1轉(zhuǎn)向不回正問(wèn)題數(shù)據(jù)分析96

5.5.2穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)過(guò)度轉(zhuǎn)向問(wèn)題數(shù)據(jù)分析97

第6章汽車可靠性試驗(yàn)99

6.1汽車可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)99

6.1.1基本理論99

6.1.2評(píng)價(jià)指標(biāo)102

6.2汽車可靠性試驗(yàn)方法102

6.2.1試驗(yàn)計(jì)劃制訂102

6.2.2試驗(yàn)實(shí)施104

6.3汽車可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理105

6.3.1故障統(tǒng)計(jì)原則105

6.3.2數(shù)據(jù)處理方法106

6.4汽車可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析案例108

第7章汽車耐久性試驗(yàn)110

7.1汽車耐久性評(píng)價(jià)指標(biāo)110

7.1.1基本理論110

7.1.2評(píng)價(jià)指標(biāo)116

7.2汽車耐久性試驗(yàn)常用設(shè)備116

7.2.1應(yīng)變片116

7.2.2加速度傳感器117

7.2.3位移傳感器117

7.2.4車輪六分力傳感器118

7.2.5數(shù)據(jù)記錄儀119

7.3汽車道路載荷譜采集及分析方法119

7.3.1采集目的119

7.3.2數(shù)據(jù)基本檢查120

7.3.3時(shí)域分析120

7.3.4頻域分析122

7.3.5概率分析124

7.4試驗(yàn)場(chǎng)耐久性試驗(yàn)方法126

7.4.1試驗(yàn)場(chǎng)規(guī)范制定126

7.4.2試驗(yàn)臺(tái)數(shù)及里程要求128

7.4.3耐久性試驗(yàn)實(shí)施129

7.5用戶關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)分析案例131

7.5.1載荷譜采集131

7.5.2載荷譜數(shù)據(jù)基礎(chǔ)處理132

7.5.3優(yōu)化匹配計(jì)算133

第8章汽車環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)136

8.1汽車環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)136

8.1.1傳統(tǒng)汽車環(huán)境適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)136

8.1.2新能源汽車環(huán)境適應(yīng)性評(píng)價(jià)

指標(biāo)137

8.2汽車環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)常用設(shè)備137

8.2.1熱電偶137

8.2.2壓力傳感器137

8.2.3手持氣象儀138

8.2.4太陽(yáng)輻射測(cè)量?jī)x138

8.2.5強(qiáng)化腐蝕專用設(shè)施138

8.3汽車環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)

處理139

8.3.1高溫試驗(yàn)139

8.3.2高原試驗(yàn)139

8.3.3高寒試驗(yàn)140

8.3.4自然暴露試驗(yàn)141

8.3.5強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)145

8.4汽車環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)分析案例148

第9章汽車整車噪聲試驗(yàn)150

9.1汽車整車噪聲評(píng)價(jià)指標(biāo)150

9.1.1聲壓與聲壓級(jí)151

9.1.2聲功率和聲功率級(jí)152

9.1.3聲強(qiáng)與聲強(qiáng)級(jí)152

9.1.4語(yǔ)言清晰度153

9.2汽車噪聲試驗(yàn)常用設(shè)備154

9.2.1聲級(jí)計(jì)154

9.2.2傳聲器155

9.2.3傳聲器校準(zhǔn)器159

9.2.4聲強(qiáng)探頭159

9.2.5聲陣列161

9.2.6噪聲數(shù)據(jù)采集儀161

9.3汽車整車噪聲測(cè)試方法及數(shù)據(jù)處理161

9.3.1加速行駛車外噪聲測(cè)試方法162

9.3.2車內(nèi)外特殊點(diǎn)噪聲測(cè)試方法168

9.3.3整車道路噪聲源識(shí)別171

9.3.4新能源汽車道路噪聲測(cè)試174

9.4汽車噪聲超標(biāo)整改分析案例174

9.4.1試驗(yàn)方案174

9.4.2試驗(yàn)結(jié)果和分析175

9.4.3消聲器改進(jìn)和效果驗(yàn)證176

9.4.4試驗(yàn)研究結(jié)論176

第10章汽車整車振動(dòng)試驗(yàn)177

10.1汽車振動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)177

10.1.1振動(dòng)信號(hào)的基本評(píng)價(jià)指標(biāo)177

10.1.2汽車平順性評(píng)價(jià)指標(biāo)178

10.1.3隔振系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)179

10.2振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)及傳感器179

10.2.1數(shù)據(jù)采集儀179

10.2.2汽車振動(dòng)測(cè)試用傳感器180

10.2.3振動(dòng)數(shù)據(jù)處理軟件183

10.3振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理184

10.3.1采樣定理184

10.3.2振動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理184

10.4道路振動(dòng)試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理186

10.4.1車內(nèi)外關(guān)鍵點(diǎn)振動(dòng)測(cè)試186

10.4.2車輛懸架系統(tǒng)隔振特性測(cè)試188

10.4.3懸置系統(tǒng)隔振特性測(cè)試189

10.4.4汽車平順性道路試驗(yàn)190

10.5某商用車駕駛室平順性改進(jìn)

分析案例202

10.5.1不同車速下相關(guān)位置功率譜

密度對(duì)比分析202

10.5.2原因分析204

10.5.3整改方案實(shí)施和效果驗(yàn)證205

第11章汽車道路排放試驗(yàn)207

11.1汽車道路排放評(píng)價(jià)指標(biāo)207

11.1.1排放法規(guī)207

11.1.2評(píng)價(jià)指標(biāo)208

11.2汽車道路排放試驗(yàn)常用設(shè)備208

11.2.1PEMS設(shè)備主要組成模塊208

11.2.2PEMS設(shè)備基本原理208

11.3汽車道路排放試驗(yàn)條件210

11.3.1道路條件210

11.3.2車輛條件210

11.3.3設(shè)備安裝條件211

11.3.4駕駛員條件212

11.4道路排放試驗(yàn)方法212

11.4.1上電預(yù)熱212

11.4.2設(shè)備標(biāo)定212

11.4.3時(shí)間參數(shù)校正213

11.4.4車輛啟動(dòng)檢查213

11.4.5試驗(yàn)運(yùn)行213

11.4.6試驗(yàn)后檢查213

11.5道路排放試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法214

11.5.1輕型車道路排放數(shù)據(jù)處理

方法214

11.5.2重型車道路排放數(shù)據(jù)處理

方法216

第12章汽車智能駕駛試驗(yàn)218

12.1汽車智能駕駛評(píng)價(jià)指標(biāo)218

12.1.1安全218

12.1.2體驗(yàn)219

12.1.3配置219

12.2汽車智能駕駛試驗(yàn)常用設(shè)備220

12.2.1模擬目標(biāo)物220

12.2.2模擬目標(biāo)物載體220

12.2.3慣性導(dǎo)航系統(tǒng)220

12.2.4道路環(huán)境采集設(shè)備

（含傳感器）221

12.3汽車智能駕駛試驗(yàn)條件223

12.3.1道路條件223

12.3.2環(huán)境條件223

12.3.3車輛及試驗(yàn)設(shè)備要求223

12.4汽車智能駕駛試驗(yàn)方法225

12.4.1封閉場(chǎng)地試驗(yàn)225

12.4.2道路在環(huán)仿真測(cè)試239

12.4.3開放道路測(cè)試239

12.4.4V2X功能驗(yàn)證241

12.5汽車智能駕駛數(shù)據(jù)分析案例242

12.5.1AEB失效問(wèn)題242

12.5.2原因分析242

12.5.3整改方案和效果驗(yàn)證243

第13章新能源汽車整車專項(xiàng)試驗(yàn)244

13.1能量流試驗(yàn)244

13.1.1能量流試驗(yàn)條件244

13.1.2能量流試驗(yàn)方法244

13.1.3能量流試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析245

13.2整車功能驗(yàn)證246

13.2.1整車功能驗(yàn)證常用設(shè)備247

13.2.2整車功能驗(yàn)證方法247

13.3整車三電耐久性試驗(yàn)250

13.3.1整車三電耐久性試驗(yàn)方法250

13.3.2整車三電耐久性試驗(yàn)注意

事項(xiàng)250

13.4高壓安全試驗(yàn)250

13.4.1絕緣電阻測(cè)量251

13.4.2絕緣電阻監(jiān)測(cè)功能測(cè)試252

13.4.3電位均衡試驗(yàn)252

13.4.4涉水試驗(yàn)253

13.5新能源汽車數(shù)據(jù)分析案例253

參考文獻(xiàn)254

 本書主要介紹汽車道路試驗(yàn)的原理、試驗(yàn)條件和試驗(yàn)方法，結(jié)合編者多年的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)目前汽車相關(guān)專業(yè)學(xué)生和汽車研發(fā)人員缺乏整車試驗(yàn)，特別是道路試驗(yàn)相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的情況，從基礎(chǔ)開始，系統(tǒng)地介紹汽車試驗(yàn)的理論、方法、過(guò)程和具體應(yīng)用場(chǎng)景。本書通過(guò)大量的實(shí)際案例讓讀者深入了解每項(xiàng)汽車試驗(yàn)的理論依據(jù)、試驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理和相關(guān)注意事項(xiàng)，既涵蓋了動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性能、操縱穩(wěn)定性、可靠性、耐久性、環(huán)境適應(yīng)性等傳統(tǒng)試驗(yàn)項(xiàng)目的相關(guān)知識(shí)，又包括了智能駕駛試驗(yàn)、新能源汽車整車專項(xiàng)試驗(yàn)等新領(lǐng)域的技術(shù)。

本書可供從事汽車研發(fā)、試驗(yàn)等方面的工程技術(shù)人員和管理人員參考，也可作為高等院校汽車相關(guān)專業(yè)的教材和參考用書。

作者簡(jiǎn)介

運(yùn)偉國(guó)，男，工學(xué)博士。從事汽車開發(fā)驗(yàn)證工作近15年時(shí)間，先后主持了多款新能源汽車和傳統(tǒng)汽車的開發(fā)驗(yàn)證工作，精通汽車底盤結(jié)構(gòu)耐久試驗(yàn)、制動(dòng)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)，整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等性能試驗(yàn)和整車可靠性試驗(yàn)。

李彬，現(xiàn)任長(zhǎng)安大學(xué)運(yùn)輸科學(xué)研究院副院長(zhǎng)，汽車學(xué)院車輛工程系主任，博士，副教授，博導(dǎo)，碩導(dǎo)。

本書由機(jī)械工業(yè)出版社出版，本文經(jīng)出版方授權(quán)發(fā)布。