车载测试学习指南
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第 1 篇

第一篇:车载测试基础

本篇共 7 个小节,覆盖 行业概览、整车开发流程、车载测试基础认知、测试模型与分类、测试执行场景与方式、车载测试工作流程。

行业概览整车开发流程车载测试基础认知测试模型与分类测试执行场景与方式车载测试工作流程

1.1 行业概览

1.1.1 行业工程师薪资比例

车载测试薪资按年龄定义级别:

年龄段薪资范围对应工龄/级别
25岁以下7-10K1-3年工程师:初级
25岁以上10-14K3-5年工程师:中级
30岁以上12-18K5-10年工程师:高级
💡 要点:30岁以上要努力内推,因为市场定义就是中高级。应届生要努力提升沟通能力、阅历,否则面试容易一塌糊涂。在机构学习不能混,因为自己花了钱。

1.1.2 行业就业主流城市

第一梯队(岗位最多,研发/座舱/智驾测试集中)

城市代表企业特点
上海上汽集团、特斯拉、蔚来总部、智己;大量Tier1(博世、大陆、采埃孚)车载测试岗位全国最多,座舱/总线/智驾岗位密集
深圳比亚迪总部、小鹏、华为车BU侧重电控、三电、智能座舱测试,新能源岗位多
北京北汽、小米汽车、理想汽车;百度智驾研究院研究院岗位多,智驾方向机会大

第二梯队(新能源崛起,岗位量大,性价比高)

城市代表企业特点
合肥蔚来、江淮、大众安徽、比亚迪整车+零部件集群
芜湖奇瑞汽车总部智界相关研发基地,座舱、车身域岗位多
杭州吉利总部,极氪研发中心大量软件、座舱测试岗位
广州广汽集团、广汽埃安日系合资基地,整车研发+测试岗位充足
重庆长安汽车、赛力斯(问界)国内产量第一城市,整车/实车测试岗位多,生活成本低
武汉东风集团、岚图老牌汽车城,座舱/诊断/台架测试岗位多,很多驻场外包岗位

第三梯队(传统车企基地)

城市代表企业特点
长春一汽(红旗、一汽大众)传统整车,智驾座舱岗位相对少,偏整车制造
保定长城汽车总部(哈弗、魏牌)
西安比亚迪大型生产基地三电岗位多

1.1.3 车载测试主要岗位

序号岗位特点核心工作内容
1智能座舱测试入行最多,岗位量最大集成测试、中控IVI、仪表、HUD、语音、蓝牙、导航、多媒体、CarPlay/HiCar、OTA、车机应用;功能/性能/稳定性/兼容性测试;会ADB、QNX、CANoe、JIRA
2ADAS/智驾测试高薪,门槛偏高实车路测、HIL硬件在环、仿真测试;AEB、ACC、LCC、APA泊车;传感器、场景库、实车场地测试;需要驾照,部分出差路试
3车身域测试灯光、空调、座椅、车窗、门锁、PEPS无钥匙进入;CAN/LIN总线交互,休眠唤醒,信号交互;台架+实车测试
4诊断&总线网络测试UDS诊断测试;UDS服务、DTC故障码、ECU刷写、CAN/LIN/Ethernet、网络管理、休眠唤醒;CANoe、TSMaster、PCAN、周立功
5三电/动力域测试BMS电池管理、VCU整车控制器、电机、高压安全、充放电、热管理测试
6整车集成测试点检测试、冒烟测试、泛化测试、跨域交互、整车功能验证、实车大量回归、各域之间交互bug、实车路试
7其他小众岗位T-BOX/车联网TSP测试(远程控车、上报、OTA)
📌 智能座舱测试细分:集成测试、系统测试、验收测试、语音专项岗位、导航专项岗位、仪表专项岗位、VIL台架仿真
📌 技能要求:Linux/QNX系统、adb日志、总线基础
📌 城市集中:上海、北京、合肥、宁波、杭州、芜湖、重庆、武汉、苏州、深圳

1.2 整车开发流程

1.2.1 整车开发六大阶段

阶段开发阶段里程碑节点说明
第一阶段产品规划Pre-G8 / G8立项研究 / 项目启动
第二阶段概念开发G7方案批准
第三阶段设计开发G6 / G5项目批准 / 设计发布
第四阶段试制试验与认证G4工艺验证与工程签发
第五阶段生产准备G3预试生产
第六阶段量产与投产G2 / G1试生产 / 正式投产

1.2.2 整车开发流程各阶段详解

缩写全称核心活动测试关联
pc项目立项发现商业机会,提出新产品概念,市场研究,对竞争对手产品进行研究和筛选,评估项目可行性并提出项目构想概念阶段,无测试
PC项目启动管理层评审PreG8定义,批准更新,更新批准更新的市场部分,更新项目方案(平台方案、动力总成型式、目标市场、投资方案、项目数量),正式启动项目测试策略制定
CA方案批准批准初步的产品目标和方案,产品和目标市场的最终方案批准,批准项目的方案做准备(G6)测试架构设计
PA项目批准对产品、制造、物料和销售计划进行详细和最终的确认,所有的中心都必须完成计划项目预算,释放G6后的项目预算测试计划/用例编写
ER设计发布通过对数据的工程可行性确认,认可所有结构件和外形件,通过工程的CAE分析,冻结工程数据,发布可以进行的工装和模具设计,进行工程设计发布测试环境搭建
PPV工艺验证和工程签发使用工装件,在总装线上获得的最终状态样件,完成工程的最终验证,保证系统的早期验证集成测试启动(冒烟)
PP预试生产调整整车厂的设备和工艺,验证整车厂,工艺和工艺设备,确保能在一定节拍下的制造能力集成测试全面展开
P试生产验证零部件的批量生产能力,验证在一定节拍下的制造能力,小批量的生产,投入到市场集成回归测试
SOP量产与投产正式批量生产,交付集成验收锁定
OTA空中下载(上市阶段)售后软件迭代阶段,持续升级、提价值持续集成回归
💡 下面四个更加重要:PPV、PP、P、SOP 是测试深度参与的阶段。

1.2.3 极力测试阶段

阶段说明功能完成度Bug数量
VP1样件验证30%左右10-15个/天(前期阶段软件版本不稳定)
VP2样件验证60%左右10-15个/天(前期阶段软件版本不稳定)
TT工装验收/焊接生产线正式生产车机系统大部分功能已开发完成5-10个/天(中期稍微稳定后)
PP试生产功能开发完成,对问题进行多个版本验证,处理问题回归3-5个/天(中后期稍微稳定后)
J1版本SOP通过评审后正式交付整车投产,随后进入维护阶段1-3个/天(上市后版本稳定或市场问题修复)

1.2.4 测试周期(面试官会问你们项目处于哪个周期)

周期阶段主要验证方式
测试前期PPV和PP阶段主要在台架验证
测试中期P阶段台架和实车共同验证
测试后期SOP阶段台架主要验证软件,实车跑各种功能
线上测试OTA阶段属于测试(线上测试)

1.3 车载测试基础认知

1.3.1 车载测试工程师定义

就是智能汽车电子、软件、电控系统的质量检测员,在新车量产前,对车上所有智能电控、软硬件、辅助驾驶、三电系统做全维度验证,找出bug、安全隐患、功能异常,保证车辆上路稳定、安全、符合法规标准。

📌 类比:手机出厂前的质检,但汽车涉及行车安全,测试标准、场景、工具复杂得多。
📌 对新能源车辆进行测试(QC质检员)

1.3.2 汽车测试的几种类型(新能源车型分类)

新能源车型按动力来源分为五类:纯电(BEV)、油电混动(HEV)、插电混动(PHEV)、增程式(EREV)、燃料电池(FCEV)。分类对比如下:

类型全称动力来源驱动方式工作原理外部充电代表车型
纯电 BEVBattery Electric Vehicle仅充电电机驱动电机直接驱动车轮,无发动机特斯拉Model 3、蔚来ES8、极氪001
增程式 EREVExtended Range Electric Vehicle可加油、可充电电机驱动发动机仅发电给电池充电(增程器),电机驱动车轮理想ONE/L9、问界M7
插电混动 PHEVPlug-in Hybrid Electric Vehicle可加油、可充电发动机+电机均可驱动发动机与电机都能驱动车轮,短途纯电、长途燃油比亚迪唐DM-i、长安UNI-K智电iDD、仰望U8
油电混动 HEVHybrid Electric Vehicle仅加油发动机为主、电机辅助发动机与电机都能驱动车轮,但不能外部充电不可丰田卡罗拉双擎/凯美瑞双擎、广汽传祺GS8双擎
燃料电池 FCEVFuel Cell Electric Vehicle加氢电机驱动氢燃料经燃料电池发电,电机驱动车轮不可(加氢)丰田MIRAI、上汽大通MIFA氢

1.3.3 五大域类目

汽车电子电气架构分为五大域(+智能网联):

总线说明测试要点
1. 座舱域info canCockpit Domain,入门最多、需求最大中控大屏、液晶仪表、车载地图、智能语音助手、蓝牙、CarPlay/Hicar、360全景影像、TBOX车联网、OTA升级、影音娱乐;操作卡顿、黑屏闪退、GPS定位漂移、语音识别准确率、蓝牙断连、高低温下系统稳定性、多APP同时运行压力测试
2. 智能驾驶域ADAS Domain薪资上限高ACC自适应巡航、AEB自动紧急刹车、LKA车道保持、BSD盲区监测、高速NOA领航、自动泊车APA、DMS驾驶员监测、雷达/摄像头/激光雷达传感器验证;城市/高速/雨天/逆光/隧道/探头等上百种路况实测,搭配HIL台架仿真测试
3. 动力域Pcan / CANFDPowertrain Domain & 三电系统(新能源专属)BMS电池管理、MCU电机控制器、VCU整车控制器、高压安全、快慢充、电池热管理、高低温冷启动、绝缘漏电保护、充电协议验证,高压安全测试要求极高
4. 底盘域Ccan / CANFDChassis Domain & 悬架空气悬架、五连杆、转向、制动;车身舒适与行驶电控:ABS/ESC车身稳定、EPB电子手刹、EPS电动转向、车窗防夹、自动雨刮/大灯、车门、防盗、整车CAN/LIN车载网络通信诊断
5. 车身域BDcanBody Domain车灯、门窗、雨刮、空调、座椅、四门两盖、内饰灯、喇叭
6. 智能网联TBOX远程控车、数据上报、OTA

1.3.4 公司组织架构(测试项目组的架构)

角色职责
项目经理负责整个项目
产品给出需求
软件经理负责软件开发,整个中控底软的开发都是他负责
软件开发公司必须有对应功能开发人员架构图,测试出的问题要指派给对应开发
集成开发集成版本、编译版本;经过集成开发手之后,开发的代码就被集成在一个包中,下面集成测试人员就可以到相关网页下载当天测试包
集成测试主管负责集成测试人员管理
集成测试人员(冒烟测试)根据每天工作表单,去下载当天任务包;集成测试每天一个版本,每周发布一个稳定版给系统测试
系统测试主管负责系统测试部门
系统测试(专项测试)每周一个版本,接收集成测试人员每周给出的版本包,进行全量测试
验收测试最后阶段,全面再测试一遍

1.3.5 新能源车型分类详解

1. 纯电动汽车(BEV)

纯粹靠电能驱动,不需要汽油、柴油等其它能量,是最省油的车型。可通过家用电源(普通插座)、专用充电桩或特定充电场所充电。代表车型:特斯拉、比亚迪汉、蔚来ES7/ES8、极氪001。

  • 优点:技术相对简单成熟,有电的地方即可充电;国家有补贴政策(上海目前仅纯电动车可上绿牌);使用成本低、动力好、静谧性好、智能化程度高;免购置税车船税、不需更换机油变速箱油;绿牌不限行。
  • 缺点:蓄电池单位重量储存能量少,电池较贵导致购车价高;充电速度慢;充电桩没有加油站多、除一二线外较少,节假日高速充电排队严重,长途出行不便。

2. 油电混动(HEV)

以电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车,平时不需要充电,只加油即可正常行驶,与传统动力汽车无差别。起步、加速时电动马达辅助,降低油耗但不损失性能。代表车型:本田、丰田系(凯美瑞双擎、卡罗拉双擎、福特锐界混动、广汽传祺GS8双擎)。

  • 优点:省油、环保、减少排放。
  • 缺点:电池只能通过发动机充电(容量较小);实际仍以油为主要动力,不在国家新能源车目录中、上不了绿牌(蓝牌);同样配置的混动车型比纯油贵2-3万,想省回差价需多跑不少公里。

3. 插电式混动(PHEV)

动力来源同为燃油+电,但电池容量更大,可外接充电桩/家用插座充电,纯电续航长:城市短途可当纯电使用,长途可加油行驶。综合了纯电(EV)与油电混动(HEV)的优点,既可纯电、零排放行驶,也可通过燃油混动模式增加续驶里程。代表车型:比亚迪秦PLUS DM-i(7.98万起)、唐DM-i、长安UNI-K智电iDD、吉利、长城系。

  • 优点:纯电续航里程长,享受补贴、可上绿牌(上海目前上不了)。
  • 缺点:充电设施建设缓慢;长途高速基本燃油驱动,电池显得多余(但混动中算不错)。

4. 增程式(EREV)

通过烧油发电再驱动车辆:主要由电池、增程器(汽油发电机)、电机组成。电量充足时电池驱动电机;电量不足时增程器启动烧油给电池充电,如此反复。相当于给纯电汽车随身携带了一个"充电宝"。代表车型:理想ONE/L9、问界M7。

  • 优点:续航里程长;电机低速扭矩大、起步加速动力足;与插混一样享受国家新能源补贴政策。
  • 缺点:高速路况油耗偏高;油转电多一步转换,转换效率损失明显。

5. 燃料电池汽车(FCEV)

通过加注氢气,经燃料电池发电驱动电机,排放物仅为水。代表车型:丰田MIRAI、上汽大通MIFA氢。受制于加氢站建设,目前普及度低。


1.4 测试模型与分类

1.4.1 测试模型(开发模型)

(1)V模型

  • 特征:左边是开发流程,右边是测试流程,左边的开发环节的输出文档正好作为右边测试环节的输入依据
  • 缺点:将测试工作安排在编码之后,没有体现尽早启动测试的原则
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用户需求 → 需求分析 → 概要设计 → 详细设计 → 编码
   ↓          ↓          ↓          ↓
验收测试 ← 系统测试 ← 集成测试 ← 单元测试

(2)W模型(双V模型)

  • 特征:一个V是开发流程,另一个V是测试流程。强调测试工作与开发工作并行完成
  • 前期:开发做软件设计与编码工作,测试做相关文档的测试,以及测试设计工作
  • 后期阶段:测试做执行测试用例并提交缺陷、回归测试的工作,开发主要完成修复缺陷的工作

1.4.2 测试的分类 || 测试方式

测试分为(需要记忆区分职责)

测试类型说明核心
单元测试(阶段测试)聚焦"最小单元"(如函数、类),是测试的最基础层级,不依赖外部模块
集成测试(主功能测试)以"冒烟测试"为核心,验证模块间接口连通性,快速排查关键流程是否可用座舱集成测试:包裹五大域,主要以座舱、车身为主;整车集成测试:包裹五大域;集成测试多少条用例:200-400条不等
系统测试(专项测试)侧重"专项测试",某个单项功能验证(比如多媒体、仪表、地图导航、语音)
验收测试(项目测试流程最后一道防线)针对"验收版本",由用户或相关方验证系统是否符合交付标准

测试的分类(17种)

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ADAS智驾测试
智能座舱测试
  ├─ 单元测试
  ├─ 集成测试:冒烟
  ├─ 系统测试:专项
  ├─ 验收测试:点检冒烟
  ├─ 智能网联测试
  └─ 音频测试
BCM车身测试
BMS电池测试
底盘动力测试
碰撞测试
泛化测试
  └─ 自由测试
安全测试
性能测试
压力测试
UDS诊断测试
静态动态实车测试
仿真台架测试

1.4.3 回归测试

在软件测试中,发现缺陷,提交给开发,开发进行修复,修改后,测试人员需要进行复测,目的是为了验证修复之后的BUG有没有得到正确的修改,同时需要关注修改后,有没有引发新的缺陷。

💡 回归测试是贯穿整个测试流程的,每一套测试环境都需要进行回归测试。

1.5 测试执行场景与方式

1.5.1 两大测试执行场景

1. 台架测试(室内办公室)

不用开车,在实验室搭建硬件仿真台架(HIL硬件在环),用CANoe、CANalyzer、诊断仪模拟车辆信号,提前验证软件逻辑、总线报文、故障诊断,在不受天气路况限制,适合前期迭代测试。

  • VIL(Vehicle-In-the-Loop):真实整车+仿真场景联合测试,实车置于台架,虚拟路况输入传感器
  • SIL/ADAS HIL:智驾专用HIL,搭配CarMaker、Prescan、Scaner仿真软件

2. 实车路测(户外上路)

实车:斑马测试车、测试车、伪装车。当测试车从企业生产出来后,会先下发到研发团队,用于测试使用。

主要测试:智驾、数据采集、车身测试、集成测试、座舱测试、动力底盘、验收测试、系统测试、信号类点检测试。

开试制工程车跑真实道路:城市、高速、山路、高原、冬季低温场地,模拟真实用户驾驶场景,验证整车集成后的实际表现,需要持有C1及以上驾照。

1.5.2 台架测试和实车测试的区别

对比项台架测试实车测试
项目前期占比70%30%
资源测试危险信号(如车速120km/h)可在台架测试,避免危险重点测试软件和车身硬件的交互,可测功能点更多
无法实现动态的功能无法实现、交互性的功能无法实现
测试环境点检测试全面测试环境

1.5.3 车企使用的沟通软件

企业沟通软件:以企微、钉钉、飞书这三个为主,自研的聊天工具。

1.5.4 测试方式(黑盒白盒测试需要区分,面试官可能问你做的哪一种)

黑盒测试、白盒测试、灰盒测试

类型说明用例设计方法
白盒测试关注程序的内部结构,通过分析代码,验证软件的实现与预期(详细设计说明书)是否一致语句覆盖、条件覆盖、判定覆盖
黑盒测试不关注程序的内部结构,通过各种情况输入,验证软件的输出是否与预期(需求)一致等价法、边界值、判定表
灰盒测试白+黑

根据是否动态运行软件

  • 静态测试:不运行软件,检测软件的方法,主要包括文档测试、代码审查、需求评审、用例评审
  • 动态测试:需要运行软件,检测软件的方法

根据是否使用自动化测试

  • 自动化测试:约60%
  • 手工测试:约40%
💡 白盒测试=代码测试:开发写完代码后,需要看的是代码能不能跑通,代码层面找问题。举个例子,当我们提票后的BUG,开发修复后,会有个ChangeList(变更列表)中会显示,开发测试通过,开发主管验证通过,集成测试人员验证,系统人员验证。这里面开发以及他们主管验证通过都是白盒测试,跑的代码没有出现故障,默认通过。在我们测试的时候,很多时候修复的功能,并未实现,我们会继续打回给开发修复,并且带上最新视频以及日志。
💡 黑盒测试=功能验证:当盒子内部看不见,做测试就是黑盒测试,等同于理解为功能测试,直接操作这个软件。白盒测试白色理解为透明的,也就是能看见软件的内容构造(代码、接口、请求、日志),学完测试基础之后慢慢了解深入学习。

1.6 车载测试工作流程

1.6.1 工作内容(车载测试流程)

我们测试人员主要负责公司给予的测试需求,根据需求去实现测试用例,之后测试用例经过多方人员评审(优先内部评审完成之后再执行下一步)(测试部、开发部代表、产品代表、系统测试人员代表),评审后会存档,等待提测。

当需求下来,需要测试了,我们根据测试用例去验证对应功能,找到产品缺陷,(拍摄对应缺陷视频以及拉出车机日志),之后提票到缺陷管理平台(禅道或者JIAR),下班前写出当天测试日报,以及邮件发放。

车载测试日常完整工作流程(6步)

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1. 接收测试需求 → 获取公司下发测试需求文档
2. 编写测试用例 → 依据需求拆解功能点,编写完整用例
3. 测试用例评审流程 → 3.1优先内部评审测试部
                      → 3.2跨部门联合评审参会人员(测试部成员/开发部代表/产品代表/系统测试代表)
                      → 3.3评审完成后文档存档
                      → 3.4存档等待版本提测
4. 版本提测,执行测试 → 按照归档用例逐项验证功能
                        → 发现产品缺陷(录制缺陷复现视频/抓取导出车机日志)
5. 缺陷提交管理 → 缺陷平台:禅道/Jira
                  → 规范提交缺陷工单
6. 每日下班收尾工作 → 撰写当日测试日报
                     → 邮件分发测试日报

1.6.2 测试五大核心(每天在做的事情,才是核心)

序号核心说明
0看需求,根据需求写出用例PRD(定义了内容)和SRS(定义了值)
1刷版本每天要验证的版本从平台处获取后刷写版本
2测试座舱每天工作根据测试用例去进行测试,有的企业测试用例没有会根据需求去进行测试,测试用例是根据需求写出来的;智驾岗位很多也没有用例测试,是开发给到的新需求,去验证功能
3提票流程当测试时候找到了对应功能BUG后,我们第一时间要回归验证,然后拉日志,以及拍摄相关视频,作为提票依据
4当天测试日报当天所有任务测试结束后,我们要写出当天工作内容,以邮件形式发给各个部门,以图片形式发布到微信群
💡 以上四条是集成测试每天在做的事情(0-4,实际是5条)。

1.6.3 总结

测试人员,要么在实车验证功能,要么在台架验证功能。
岗位验证方式
智能驾驶测试基本上在实车验证,少量在HIL硬件在环验证
智能座舱台架验证居多,实车有时候不充足;实车验证要约车
车身域测试实车居多,黄板车数量有限,少量在黄板台架验证
动力底盘很多功能在实验室验证,以及实车验证

每日标准工作流(思维导图:设备名称)

  1. 入职后拿到电脑及工作文档,开始学习了解(约一周多)
  2. 学习完成,上班开始确认今日工作安排及测试版本信息
  3. 找到版本下载连接 → 下载版本 → 进行升级或线刷
  4. 根据测试用例执行测试
  5. 找到 BUG,使用管理工具进行 BUG 的提交、管理、跟踪
  6. 版本有严重问题 → 及时提交 BUG 并上报领导 → 是否继续测试或等待新版本看领导安排
  7. 没有严重问题正常测试,用例执行完成后执行变更点测试
  8. 变更点测试完成后进行随机点检测试
  9. 整理测试报告
  10. 发送测试报告以及日报(周报)

1.7 汽车基本结构(车身、底盘与动力总成)

https://docs.qq.com/aio/DVnZWR3hCVmVMdHRC?opennew=1&p=WZ665Lf0YLYVZhgGHxoVPT&client_hint=0

1.7.1 车身类型与规格

  • 两厢车型:发动机舱 + 驾驶室(行李箱与驾驶室连为一体);三厢车型:发动机舱 + 驾驶室 + 独立行李箱。
  • 车身规格关键参数:车高、前/后轮距、车宽(含后视镜)、轴距、前悬/后悬、车身总长。

1.7.2 汽车通过性能指标

  • 接近角:水平面与切于前轮轮胎外缘(静载)平面之间的最大夹角。影响上坡、上台阶"进门不磕头"(由前悬长度、前保险杠高度决定)。
  • 离去角:汽车满载静止时,后端突出点向后轮引的切线与地面的夹角。影响下坡、下台阶"出门不绊脚"(由后悬长度、后保险杠高度决定)。
  • 纵向通过角:满载静止时,侧视图上分别通过前、后车轮外缘做切线交于车体下部较低部位所形成的最小锐角。影响翻越山丘、过拱桥"过坎不卡裆"(由轴距长短、底盘最低点高度决定)。
  • 最大爬坡度:坡度起止点高度差与其水平距离比值的百分数(正切值)。
  • 最大侧倾角:车身可承受的车身平面与地面的最大夹角(超过即翻车)。
  • 最小离地间隙:汽车满载时底盘最低部位与水平地面的距离。
  • 最大涉水深度:汽车所能通过的最深水域(安全深度)。

1.7.3 车身结构类型与材料

  • 非承载式车身:车身与车架分离,动力总成、悬挂固定在车架上(梯形车架:前/后边梁、纵梁、中横梁、后横梁)。常见于硬派越野、货车。
  • 承载式车身:车身与车架一体,靠车身壳体承担载荷(车顶纵梁、A/B/C/D柱、门槛、底板加强梁、发动机挡板、前纵梁、车门防撞梁)。目前乘用车主流。
  • 车身材料:铝板、铸铝、铝型材(轻量化)、热成型钢、冷成型钢、普通钢、高强度钢、超高强度钢。不同材料以不同颜色标注。
  • 安全设计:正面碰撞吸能区(前纵梁吸能)与乘员保护区域(超高强度钢乘员舱)分区设计;正面/后面撞击通过纵梁、门槛等结构分散冲击力。

1.7.4 悬挂系统

  • 作用:连接车身与车轮,缓冲路面冲击、保证车轮贴地。
  • 独立悬挂:两个车轮间没有硬性连接(麦弗逊、双叉臂、多连杆),舒适性与操控性好,轿车主流。
  • 非独立悬挂:两个车轮间有硬性连接(钢板弹簧、扭转梁),结构简单、承载强,常见于后桥。
  • 常见类型:麦弗逊(螺旋弹簧+减振器+下摆臂+转向横拉杆,前悬挂主流)、三连杆麦弗逊、双叉臂(上/下摆臂+稳定杆+转向机)、多连杆(上/下控制臂+定位臂+转向拉杆,5连杆后悬挂)、扭转梁式后悬挂(扭转梁非完全刚性,可在一定范围内扭转)、空气悬挂(空气泵+空气管道+空气减振器+控制单元+动态底盘控制单元,可调高低软硬)。
  • 稳定杆:汽车转弯时减少车身侧倾程度,使车身尽量保持平衡。

1.7.5 差速器与四驱系统

  • 差速器作用:把动力分别传递给两个驱动轮,允许左右车轮转速不同。转弯时外侧轮转速比内侧轮高,若无差速器会导致内侧轮发生"制动"现象(转向制动)。
  • 工作原理:直线行驶时,动力经环形齿轮传到行星齿轮,两侧驱动轮阻力相同,行星齿轮不自转,两侧车轮转速相等(相当于刚性连接);转弯时左右轮阻力不同,行星齿轮绕半轴公转同时自转,吸收阻力差,使车轮以不同速度旋转。
  • 限滑差速器(LSD):带摩擦片,限制打滑车轮动力流失;托森差速器:蜗轮蜗杆结构,前轮=后轮转矩分配(转弯时后轮最大可为前轮3.5倍),用作中央差速器可主动分配前后轴转矩(前轮打滑时后轮获最大转矩,反之亦然)。
  • 四驱类型:分时四驱(可切换时分动器,越野时手动接通)、适时四驱(电子控制耦合差速器,按需自动接通)、全时四驱(分动器+前后差速器常接通)。四驱构造:发动机→变速器→分动器→前/后传动轴→前/后差速器→半轴。

1.7.6 变速器与传动系统

  • 变速器作用:改变驱动轮转矩与转速(大小不同齿轮组合实现增速/减速,传动扭力变化原理同杠杆)。
  • 类型:手动变速器(MT)、自动离合变速器(AMT)、自动变速器(AT)、无级变速器(CVT)、双离合变速器(DSG)。
  • 手动变速器原理:拨动变速杆切换中间轴上的主动齿轮,与动力输出轴结合改变传动比。发动机动力经中间轴间接传递至输出轴;同步器未接合时齿轮在输出轴上空转(空档),接合后动力经同步器传给输出轴。构造:变速器壳体、换挡拨叉/拉杆、主动轴/主动齿轮、从动轴/从动齿轮、同步器(内/外同步环、内/外锥环、滑套)、倒档中间齿轮。
  • 传动系统布置:FF(前置前驱)、FR(前置后驱)、RR(后置后驱)、MR(中置后驱)。动力传递流程:发动机→离合器→变速器→传动轴→差速器→半轴→驱动轮。
  • 离合器:摩擦片在压盘弹簧作用下压紧在飞轮端面,将发动机扭矩传递给变速箱;踩下踏板后分离轴承前移压膜片弹簧,压盘离开摩擦片中断动力传递。构造:飞轮、压盘、膜片弹簧、摩擦片、减震弹簧、分离叉、分离轴承。
  • 万向节:十字轴式万向节(传动轴叉、十字轴、套筒叉、卡环、轴承外圈),实现变角度动力传递。

1.7.7 发动机基础

  • 发动机原理:燃料在气缸内燃烧产生压力推动活塞上下运动,通过连杆把力传给曲轴转化为旋转运动,再经变速器、传动轴把动力传递到驱动车轮。
  • 关键部件:活塞连杆组件(活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆盖、连杆轴瓦)、曲轴(主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡块、润滑油孔)、凸轮轴、飞轮(外缘镶齿环与起动机相连,存储能量、辅助启动)。
  • 排量与压缩比:燃烧室容积(活塞位于上止点时顶部与气缸盖之间的容积)、气缸总容积(下止点时)、单缸排量=气缸总容积-燃烧室容积、压缩比=气缸总容积/燃烧室容积;发动机排量=所有气缸排量之和。
  • 可变排量(气缸关闭):不需要大动力时(如停车怠速)通过电磁阀驱动器+螺旋沟槽使凸轮轴偏移、凸轮脱离气门推杆并停止喷油,关闭中间两缸以降低油耗;需要强劲动力时(起步加速)四缸全力工作。
  • 缸内直喷:将汽油直接喷入燃烧室形成混合气体(雾化油滴小至头发直径的1/5);分层燃烧通过两次喷油实现(进气行程第一次喷油+压缩行程末端第二次喷油),提升燃烧效率。