第一节 汽车试验在汽车产业中的地位
在当今社会,有人形象地将城市称为房子和汽车的组合体。由于汽车产品直接面向全球所有的老百姓,又处在极其复杂的交通环境之中,因此,汽车产品在设计和制造方面的任何缺陷都可能会造成严重的后果。为避免存在内部缺陷的汽车产品投放市场,最有效的方法就是做大量广泛的试验。此外,汽车产品的技术进步一直是汽车制造商获得市场竞争力的有力武器。而汽车技术的任何进步,无一例外都需要试验直接推动。因此,业内人士普遍认为,无论是新设计,还是正在生产的汽车产品,也不论在设计上考虑得多么周密、在制造过程中有多么细致认真,都需经过科学而严格的试验。通过试验可以检验产品设计、制造及结构的先进性、设计思想的正确性、制造工艺的合理性、使用维修的方便性和各总成部件工作的可靠性。
汽车工业的发展已有100多年的历史,在早期的手工生产阶段,由于汽车产量小,速度低,人们对其性能和质量提不出具体的要求,因此汽车试验工作处于一种较为原始的状态。汽车试验方法是操作体验和主观评价,主要是与马车比速度和比舒适度。尽管如此,汽车试验工作仍受到制造商和用户的普遍重视,任何一辆汽车在出厂之前都要开到道路上去试一试;用户在购买之前大多也要驾车体验一番;汽车制造商不时还会举行一些展示汽车性能的比赛活动。
20世纪初,亨利·福特在伊利·惠特尼发明汽车“标准化部件”的基础上发明了“汽车流水生产方式”,从此宣告汽车大批量生产阶段的开始。随之而来的汽车使用可靠性、寿命和性能方面的问题日渐突出。为了使“流水生产方式”所带来的高效率、低成本得以充分发挥,各汽车生产厂商开始了大量的有关材料、工艺、可靠性、寿命、磨损和性能等诸多方面的试验研究,推动了汽车标准化工作的长足进步。在此期间的汽车试验,除借助于其他行业比较成熟的技术和方法外,还逐渐形成了汽车行业自己的试验研究体系,研究出了具有行业特色的试验方法,开发出了符合行业发展要求的试验仪器设备,如整车转鼓试验台、发动机性能试验台架、研究汽车空气动力学的试验风洞、各总成部件的闭式试验台和疲劳试验台等。在此阶段,道路试验亦得到足够的重视,1924年美国通用汽车公司在全球率先建起了规模庞大、功能齐全的米尔费德试车场,从此拉开了汽车制造商竞相建设汽车试验场的序幕。1945年9月以后,国际上有影响的汽车制造公司相继建起了自己的汽车试验场。汽车生产方式的变化带来了汽车试验方法的根本变革,汽车试验已由手工生产阶段的操作体验、主观评价发展为仪器检测和客观评价。尽管当时的汽车试验规模不大、范围不是很广、试验设备比较简单,但汽车试验工作的基本方法是在这一时期形成的,且为后期的发展打下了良好的基础。
20世纪80年代,美国国家仪器公司提出并制造出世界上第一套虚拟仪器系统后,汽车试验仪器设备系统的构成发生了根本性的变化。由于虚拟仪器系统成功地将现代计算机技术和信息技术用于汽车试验系统中,为汽车试验的高精度、高效率、自动化和智能化提供了技术和设备的支持。国际性的汽车公司为了提高其自身的竞争力,纷纷投巨资大规模建设汽车实验室和汽车试验场。每个公司长年都有数百辆汽车整车和总成部件在汽车实验室和汽车试验场进行各类试验。图1-1所示是国外某汽车公司整车实验室的一角,该实验室可容纳数十辆汽车同时进行试验,其试验规模可见一斑。
图1-1 汽车整车实验室