汽車試驗學 32學時汽車試驗學-理論課程大綱-

《汽車試驗學》課程大綱AutomotiveTesting課程編號：23062532學分：2開課單位：機械與電氣工程學院總學時：32課程類別：專業(yè)方向課課程性質(zhì)：限選適用專業(yè)：車輛工程、新能源汽車工程、智能車輛工程注：課程類別是指通識通修課/學科專業(yè)課/專業(yè)方向課/實踐教學。課程性質(zhì)是指必修（核心）/限選/任選。重點教學內(nèi)容，難點教學內(nèi)容，重點和難點教學內(nèi)容。一、課程地位與教學目標（一）本課程與其它課程的聯(lián)系與分工本課程是車輛工程、新能源汽車工程、智能車輛工程、汽車服務(wù)工程專業(yè)一門專業(yè)方向課。本課程介紹汽車試驗的基礎(chǔ)理論、汽車測試系統(tǒng)的傳感器、汽車試驗的儀器設(shè)備與設(shè)施、汽車整車性能試驗、智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能場地試驗、汽車可靠性與碰撞試驗、汽車總成與零部件試驗和汽車虛擬試驗。汽車試驗是研制新的汽車產(chǎn)品、測試汽車設(shè)計后的樣機、改進升級現(xiàn)有汽車、開發(fā)汽車新的技術(shù)中要做的工作，也是汽車生產(chǎn)企業(yè)評價汽車生產(chǎn)線上汽車的質(zhì)量和汽車檢測站年檢在用汽車的質(zhì)量的主要工作。通過本課程的學習，使學生獲得有關(guān)汽車試驗和性能測試技術(shù)相關(guān)的理論和專業(yè)知識，具有汽車試驗的基本能力，為今后從事汽車試驗及相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。本課程的先修課程應包括《大學物理》、《電工學》、《工程力學》、《汽車構(gòu)造》、《汽車理論》、《汽車設(shè)計》、《發(fā)動機原理》、《新能源汽車技術(shù)》、《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)》、《動力電池技術(shù)》、等，后繼課程有《畢業(yè)設(shè)計》等。（二）教學目標1、知識通過本課程的學習，使學生掌握汽車試驗的基礎(chǔ)理論、汽車測試系統(tǒng)的傳感器、汽車試驗的儀器設(shè)備與設(shè)施、汽車整車性能試驗，了解汽車試驗的分類、標準基本步驟和汽車并行試驗的方法，了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能場地試驗、汽車可靠性與碰撞試驗、汽車總成與零部件試驗和汽車虛擬試驗。2、能力通過本課程的學習，使學生掌握汽車基本性能及參數(shù)測試的相關(guān)理論及主要測試儀器設(shè)備的使用方法，了解試驗場地的功能和特點，為今后從事汽車試驗及相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。3、素質(zhì)培養(yǎng)學生的工程意識和創(chuàng)新意識；嚴謹求實的科學態(tài)度和刻苦鉆研的學習作風；良好的社會責任感和良好的職業(yè)道德；激發(fā)學生的求知欲望和探索精神。二、教學內(nèi)容及方法設(shè)計1、知識單元一：汽車試驗概述教學要求：通過本章學習，讀者應掌握汽車試驗的分類、基本步驟，了解汽車試驗的概念、標準及汽車并行試驗的方法，為后續(xù)章節(jié)的學習和開展汽車試驗打下基礎(chǔ)。教學內(nèi)容：（1）汽車試驗的概念（2）汽車試驗的分類（3）汽車試驗的標準（4）汽車試驗的基本步驟（5）汽車并行試驗的方法教學方法：分別通過課堂多媒體教學和講解，觀看試驗錄像，輔以課堂提問及課程作業(yè)，并結(jié)合學生課外自學方式，使學生掌握教學內(nèi)容，要求學生自己主動去汽車實驗室做實驗或調(diào)研，主動查找汽車試驗圖片和錄像。2、知識單元二：汽車試驗基礎(chǔ)理論教學要求：通過本章學習，讀者應掌握汽車測試系統(tǒng)的組成及工作原理、汽車測試的測量誤差及其分析，了解車測試系統(tǒng)的靜、動態(tài)特性，了解汽車測試的計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、汽車測試系統(tǒng)的構(gòu)建，為制定汽車測試方案、選擇測試儀器、構(gòu)建汽車測試系統(tǒng)和開展汽車試驗打下理論基礎(chǔ)。教學內(nèi)容：（1）汽車測試系統(tǒng)的組成及工作原理（2）汽車測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性（3）汽車測試系統(tǒng)的動態(tài)特性（4）汽車測試的計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（5）汽車測試系統(tǒng)的構(gòu)建（6）汽車測試的測量誤差及其分析教學方法：分別通過課堂多媒體教學和講解，觀看試驗錄像，輔以課堂提問及課程作業(yè)，并結(jié)合學生課外自學方式，使學生掌握教學內(nèi)容，要求學生自己主動去汽車實驗室做實驗或調(diào)研，主動查找汽車試驗圖片和錄像。3、知識單元三：汽車測試系統(tǒng)的傳感器教學要求：通過本章學習，讀者應掌握傳感器的組成及工作原理，了解傳感器中的計算和傳感器在汽車測試中的應用，重視全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)在汽車測試儀器和試驗中的應用，為選擇汽車測試儀器和設(shè)備，檢查、安裝和標定傳感器，開展汽車試驗及誤差分析打下基礎(chǔ)。教學內(nèi)容：（1）電阻絲應變片式傳感器（2）壓阻式傳感器（3）電容式傳感器（4）電渦流式傳感器（5）壓電式傳感器（6）磁電式傳感器（7）霍爾式傳感器（8）光電式傳感器（9）熱電式傳感器（10）圖像式傳感器（11）軸角編碼器（12）超聲波傳感器（13）激光雷達（14）毫米波雷達（15）全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（16）北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)教學方法：分別通過課堂多媒體教學和講解，觀看試驗錄像，輔以課堂提問及課程作業(yè)，并結(jié)合學生課外自學方式，使學生掌握教學內(nèi)容，要求學生自己主動去汽車實驗室做實驗或調(diào)研，主動查找汽車試驗圖片和錄像。4、知識單元四：汽車試驗的儀器、設(shè)備與設(shè)施教學要求：通過本章學習，讀者應掌握汽車試驗儀器、汽車試驗設(shè)備及設(shè)施，了解汽車試驗場，為選擇、使用汽車儀器、設(shè)備與設(shè)施和后繼學習、開展汽車試驗打基礎(chǔ)。教學內(nèi)容：（1）典型的汽車試驗儀器1）汽車速度測量儀（掌握光電式車速測量儀和GPS和BDS定位車速測量儀，了解雷達測速儀）2）VBOX汽車試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3）USBCAN分析儀4）燃油消耗量測量儀（新能源汽車工程和智能車輛工程專業(yè)不講此節(jié)）5）陀螺儀和慣性導航儀6）測功機7）功率測量儀8）磁粉制動器（了解磁粉制動器）9）四輪定位儀10）前照燈檢測儀（2）典型的汽車試驗設(shè)備及設(shè)施1）轉(zhuǎn)鼓試驗臺2）四通道道路模擬試驗臺3）振動試驗臺4）靜側(cè)翻試驗臺5）高低溫模擬試驗室6）環(huán)境和安全試驗箱7）消聲試驗室8）電磁兼容性試驗室9）淋雨試驗室10）汽車檢測線（車輛工程、新能源汽車工程和智能車輛工程專業(yè)學習汽車裝配檢測線，汽車服務(wù)工程專業(yè)學習汽車安全及環(huán)保綜合性能檢測線）（3）汽車試驗場（汽車服務(wù)工程專業(yè)不講此節(jié)）1）汽車試驗場的功用及類型2）普通汽車試驗場3）智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試場（智能車輛工程專業(yè)重點講，車輛工程和新能源汽車工程選講）4）野外汽車試驗地域教學方法：分別通過課堂多媒體教學和講解，觀看試驗錄像，輔以課堂提問及課程作業(yè)，并結(jié)合學生課外自學方式，使學生掌握教學內(nèi)容，要求學生自己主動去汽車實驗室做實驗或調(diào)研，主動查找汽車試驗圖片和錄像。5、知識單元五：汽車整車性能試驗教學要求：通過本章學習，讀者應掌握汽車的動力性、經(jīng)濟性、制動性、操縱穩(wěn)定性的試驗的目的和方法，了解汽車的平順性和通過性的試驗，為評價汽車的動力性、經(jīng)濟性、制動性、操縱穩(wěn)定性、平順性和通過性提供試驗數(shù)據(jù)。教學內(nèi)容：（1）汽車動力性的試驗1）汽車驅(qū)動力及驅(qū)動功率的試驗2）汽車滑行的試驗3）燃油汽車最低穩(wěn)定車速的試驗（新能源汽車工程和智能車輛工程專業(yè)不講此節(jié)）4）燃油汽車最高車速的試驗（新能源汽車工程和智能車輛工程專業(yè)不講此節(jié)）5）燃油汽車加速性能的試驗（新能源汽車工程和智能車輛工程專業(yè)不講此節(jié)）6）燃油汽車爬坡性能的試驗（新能源汽車工程和智能車輛工程專業(yè)不講此節(jié)）7）電動汽車動力性的試驗8）混合動力汽車動力性的試驗（智能車輛工程專業(yè)不講此節(jié)）（2）汽車經(jīng)濟性的試驗1）汽車的經(jīng)濟性試驗分類2）燃油汽車經(jīng)濟性的試驗（新能源汽車工程和智能車輛工程專業(yè)不講此節(jié)）3）電動汽車經(jīng)濟性的試驗4）混合動力汽車經(jīng)濟性的試驗（智能車輛工程專業(yè)不講此節(jié)）（3）汽車制動性的試驗1）汽車制動性試驗概述2）汽車制動性的道路試驗3）汽車制動性的臺架試驗4）ABS防抱死制動系統(tǒng)性能的試驗5）汽車駐車制動性能的試驗（4）汽車操縱穩(wěn)定性的試驗1）汽車操縱穩(wěn)定性試驗概述2）汽車穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)的試驗3）轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入下汽車轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應的試驗4）轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸入下汽車轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應的試驗5）汽車轉(zhuǎn)向回正性的試驗6）汽車轉(zhuǎn)向輕便性的試驗7）汽車蛇行的試驗8）汽車電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)(ESC)性能的試驗（5）汽車平順性的試驗1）汽車平順性試驗概述2）隨機輸入行駛條件下汽車平順性的試驗3）脈沖輸入行駛條件下汽車平順性的試驗（6）汽車通過性的試驗1）汽車通過性試驗概述2）汽車通過性的幾何參數(shù)測量3）特殊路面汽車通過性的試驗（汽車服務(wù)工程專業(yè)不講此節(jié)）4）特殊地形汽車通過性的試驗教學方法：分別通過課堂多媒體教學和講解，觀看試驗錄像，輔以課堂提問及課程作業(yè)，并結(jié)合學生課外自學方式，使學生掌握教學內(nèi)容，要求學生自己主動去汽車實驗室做實驗或調(diào)研，主動查找汽車試驗圖片和錄像。6、知識單元六：智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能場地試驗教學要求：通過本章學習，讀者應掌握交通信號、道路交通基礎(chǔ)設(shè)施與障礙物、行人與非機動車和周邊車輛行駛狀態(tài)識別及響應試驗，了解自動緊急避險、停車、動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)干預及接管、最小風險策略補充試驗，重點掌握各項試驗的方法，為開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能場地試驗打下基礎(chǔ)。教學內(nèi)容：（1）智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能場地試驗概述（2）交通信號識別及響應試驗（3）道路交通基礎(chǔ)設(shè)施與障礙物識別及響應試驗（4）行人與非機動車識別及響應試驗（5）周邊車輛行駛狀態(tài)識別及響應試驗（6）自動緊急避險試驗（7）停車試驗（8）動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)干預及接管試驗（9）最小風險策略補充試驗教學方法：分別通過課堂多媒體教學和講解，觀看試驗錄像，輔以課堂提問及課程作業(yè)，并結(jié)合學生課外自學方式，使學生掌握教學內(nèi)容，要求學生自己主動去汽車實驗室做實驗或調(diào)研，主動查找汽車試驗圖片和錄像。7、知識單元七：汽車可靠性與碰撞試驗教學要求：通過本章學習，讀者應掌握汽車常規(guī)可靠性試驗、汽車加速可靠性試驗、實車碰撞試驗的方法，了解汽車可靠性試驗的目的及分類、汽車整車地區(qū)環(huán)境適應性行駛試驗、汽車碰撞試驗的目的及分類，了解汽車碰撞試驗中的假人，為開展汽車可靠性與碰撞試驗打下基礎(chǔ)。教學內(nèi)容：（1）汽車排氣污染物測量（2）汽車噪聲測量（1）汽車可靠性試驗1）汽車可靠性試驗的目的及分類2）汽車常規(guī)可靠性試驗3）汽車加速可靠性試驗（2）汽車整車地區(qū)環(huán)境適應性行駛試驗（3）汽車碰撞試驗1）汽車碰撞安全性試驗概述2）實車碰撞試驗教學方法：分別通過課堂多媒體教學和講解，觀看試驗錄像，輔以課堂提問及課程作業(yè)，并結(jié)合學生課外自學方式，使學生掌握教學內(nèi)容，要求學生自己主動去汽車實驗室做實驗或調(diào)研，主動查找汽車試驗圖片和錄像。8、知識單元八：汽車總成與零部件試驗教學要求：通過本章學習，讀者應掌握發(fā)動機主要性能、驅(qū)動電機性能的試驗方法，掌握動力蓄電池包和系統(tǒng)能量的測試方法，了解動力蓄電池電性能試驗的方法，了解離合器和機械式變速器試驗的目的、標準、試驗臺架和試驗方法，為設(shè)計和評價汽車總成與部件提供試驗數(shù)據(jù)。教學內(nèi)容：（1）發(fā)動機的試驗（新能源汽車工程和智能車輛工程專業(yè)不講此節(jié)）1）發(fā)動機試驗的目的及標準2）發(fā)動機主要性能的試驗（2）驅(qū)動電機的試驗1）驅(qū)動電機試驗的目的、標準及項目2）驅(qū)動電機輸入輸出特性的試驗（3）動力蓄電池系統(tǒng)的試驗1）動力蓄電池電性能的試驗2）動力蓄電池包和系統(tǒng)能量的測試（4）傳動系統(tǒng)總成與部件的試驗1）離合器的試驗2）機械式變速器的試驗教學方法：分別通過課堂多媒體教學和講解，觀看試驗錄像，輔以課堂提問及課程作業(yè)，并結(jié)合學生課外自學方式，使學生掌握教學內(nèi)容，要求學生自己主動去汽車實驗室做實驗或調(diào)研，主動查找汽車試驗圖片和錄像。9、知識單元九：汽車虛擬試驗技術(shù) 教學要求：通過本章學習，讀者應掌握汽車虛擬試驗的概念和汽車虛擬試驗系統(tǒng)，了解汽車虛擬試驗的特點、軟件和應用，為應用汽車虛擬試驗技術(shù)打下基礎(chǔ)。教學內(nèi)容：（1）汽車虛擬試驗概述（2）汽車虛擬試驗的常用軟件（3）汽車虛擬試驗的應用教學方法：分別通過課堂多媒體教學和講解，觀看試驗錄像，輔以課堂提問及課程作業(yè)，并結(jié)合學生課外自學方式，使學生掌握教學內(nèi)容，要求學生自己主動去汽車實驗室做實驗或調(diào)研，主動查找汽車試驗圖片和錄像。三、課程學時分配與參考書目1、課程學時分配總學時32，其中授課30學時，課內(nèi)實踐2學時。課程學時分配表教學環(huán)節(jié)時數(shù)知識單元授課上機課內(nèi)實踐實驗習題及討論小計汽車試驗概述22汽車試驗的基礎(chǔ)理論44汽車測試系統(tǒng)的傳感器55汽車試驗的儀器、設(shè)備與設(shè)施55汽車整車性能試驗527智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能場地試驗22汽車可靠性與碰撞試驗22汽車總成與零部件試驗33汽車虛擬試驗22總計302322、建議教材與主要教學參考書目教材[1]許兆棠，汽車試驗學[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2024.主要參考書[1]朱冰，楊志華.汽車試驗學[M]，2版，北京：機械工業(yè)出版社，2023.[2]何耀華，汽車試驗技術(shù)[M]，第2版，北京：機械工業(yè)出版社，2019.[3]張代勝，新能源汽車試驗學[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2023.[4]徐曉美，萬亦強，汽車試驗學[M]，北京：機械工業(yè)