Autor: dr. inż. Stanisław Syta
Poniższy tekst jest częścią książki przygotowywanej przez autora

Ogromna różnorodność zadań badawczych w technice motoryzacyjnej doprowadziła do ukształtowania się samodzielnej dyscypliny techniki zwanej techniką badawczą (technika i metodologia badań). W całym bogactwie stacjonarnych i przenośnych urządzeń i procedur pomiarowych są w zastosowaniu różnorodne, często bardzo dokładne i wysoko dynamiczne fizyczne wielkości pomiarowe, których źródło stanowią różne dyscypliny fizyki stosowanej, jak np.:

Nadrzędnym celem prowadzenia badań jest rozpoznanie istniejącego stanu cech badanego obiektu. W badaniach naukowych i rozwojowych prowadzi się eksperymenty, żeby rozpoznać istniejący potencjał w nowych technologiach
i potwierdzić koncepcje nowych urządzeń i systemów. Badania testowe towarzyszące projektowaniu pojazdu, jego produkcji i jego zachowaniu
w eksploatacji u klientów mają zabezpieczyć dojrzałość rozwiązań jakościowych produktu, sformułować procedury przeprowadzania badań i wyznaczyć wartości obciążeń "POWINIEN" podczas prób dla umożliwienia porównań "JEST-POWINIEN". Prowadzenie badań testowych zakłada symulację warunków rzeczywistych w tzw. normalnych warunkach eksploatacji. Ponieważ w wyniku błędów w obsłudze
i sposobie jazdy często pojazdy podlegają dużo większym obciążeniom, niżby to wynikało z założeń "normalnej" eksploatacji, zostały opracowane normy wewnętrzne producentów o znacznie zaostrzonych wymaganiach w porównaniu
z normami zewnętrznymi dla przeprowadzania tzw. testów przeciążeniowych, którym zostają poddawane elementy i zespoły pojazdów. Służą one do wyznaczania obciążeń maksymalnych poszczególnych części i ich materiałów jako podstawa do wymiarowania części i informacja o zapasie bezpieczeństwa konstrukcji. Po próbie przeciążeniowej obiekt testowany powinien zachować swoje właściwości eksploatacyjne. Należy je odróżnić od badań niszczących (jak np. testy zderzeniowe, próby pożarowe, próby wytrzymałościowe), wyznaczające obciążenia graniczne. Trzecim zakresem zadań badań jest weryfikacja* istniejącego stanu produktu na zasadzie porównania "JEST-POWINIEN".

- wspomaganie procesu definiowania celu (nowego produktu) i sprawdzanie stopnia osiągnięcia celu,

- określanie wartości granicznych dla projektowania, produkcji i ustawodawstwa definiującego minimalne warunki dopuszczenia nowego produktu do sprzedaży,

- wsparcie rozstrzygnięć projektowych (konstrukcyjnych),

- kalibracja i optymalizacja części i systemów pojazdu,

- walidacja i weryfikacja modeli i procedur obliczeniowych oraz wyznaczanie wartości parametrów niezbędnych do obliczeń symulacyjnych jako danych wejściowych,

- wyznaczanie wartości i przebiegów czasowych parametrów koniecznych do sterowania i programowania stanowisk badawczych,

- potwierdzanie spełnienia wymogów odpowiednich przepisów i norm (tzw. badania homologacyjne),

- kontrola jakości produkcji (badania produkcyjne, COP-Conformity of Produktion)

- porównywanie właściwości produktów rożnych producentów (tzw. benchmarking),

- sprawdzanie i weryfikacja stanu technicznego pojazdu w eksploatacji (badania kontrolne i diagnostyczne).

Podstawą dla wyznaczania obszaru badań, podobnie jak i w konstrukcji, są warunki
i obciążenia eksploatacyjne pojazdu, ich częstotliwość występowania i stopień intensywności (np. wymagania klientów, warunki klimatyczne i stan dróg, histogramy obciążeń itd.). Ze wszystkich tych czynników można sformułować pewną systematykę techniki badawczej, z bliższym opisem celu i metody badań jak również możliwej realizacji konkretnych zadań. Dla ustalenia konkretnej metody badań należy mieć do dyspozycji właściwy obiekt badań, począwszy od próbki materiałowej, poprzez określoną część, działający samodzielnie zespół (np. silnik) bądź konkretny układ w seryjnym samochodzie jako nośniku części prototypowych (np. układ hamulcowy, układ zawieszenia itp.) a nawet niekompletny prototyp pojazdu.
Kolejnym etapem jest ustalenie warunków badań i z nich wynikających metod pomiarowych, oraz kryteriów analizy i oszacowania wyników. Wynikają one albo bezpośrednio z katalogu zadań (np. pomiary zużycia paliwa, pomiar osiągów samochodu, pomiary emitowanego hałasu itp.) albo z empirycznie lub naukowo wyprowadzonych wielkości opisujących właściwości obiektu badań z często mocno subiektywnie odczuwalnymi efektami (np. jakości i rodzajów emitowanych hałasów, komfortu jazdy lub też z biomechaniki przebiegu zderzenia). Nawet prosto wyglądające części lub komponenty stawiają często wygórowane zadania badawcze, co pokazuje przykład wycieraczki do szyb. Na jej właściwości (jakość zbierania wody, niehałaśliwość i dużą trwałość) wywierają wpływ właściwości materiałów (trybologia), czuła geometria, rozkład sił i możliwie aerodynamiczne wyprofilowanie.
Innym krańcowym przykładem jest elektrotechnika i elektronika samochodu. Funkcjonalność, bezpieczeństwo, niezawodność działania i brak zakłócającego wzajemnego oddziaływania wielu sterowników i regulatorów w samochodzie nie można zabezpieczyć klasycznymi metodami. Wobec ciągłego wzrostu ilości
i wariantów sterowników i sterowanych przez nie funkcji, rozwinięto nowe, szczególnie wydolne metody projektowania i badania z zautomatyzowanym testowaniem i symulacją błędów w pętli sprzężenia zwrotnego (in the Loop - HiL/SiL- Hardware/Software). Główną ideą tej technologii jest testowanie na centralnym komputerze w czasie rzeczywistym jakości realizacji funkcji sterowników pracujących równolegle, podczas biegnącej symulacji ich warunków pracy w samochodzie. Klasyfikacja badań samochodów może być bardzo różnorodna, w zależności od wyboru kryteriów. Brak jest polskiej lub międzynarodowej normy regulującej zasady podziału i klasyfikującej w sposób jednoznaczny rodzaje badań. Zależnie od stosowanej metody należy badania eksperymentalne podzielić na badania drogowe i badania laboratoryjne. Charakterystykę tych rodzajów badań opisują następujące kolejne podrozdziały, zaś ich metodyka i oprzyrządowanie są treścią rozdziałów fachowych pełnej, książkowej wersji tego opracowania.
Ze względu na cel badań, stosowane metody i narzędzia należy jednak jeszcze dwa zakresy badań bliżej zdefiniować. Są to badania homologacyjne i badania diagnostyczne.

Badania homologacyjne jako jeden z typów badań weryfikacyjnych są integralną częścią procedury urzędowej, stanowiącej o dopuszczeniu danego produktu do sprzedaży na rynku danego kraju. W przypadku pojazdów samochodowych jest to jednoznaczne z dopuszczeniem homologowanego pojazdu do ruchu na drogach publicznych. Badania homologacyjne przeprowadzają tylko upoważnione placówki badawcze zgodnie z metodami opisanymi w odpowiednich regulaminach testów. Możliwe jest stosowanie innych metod pomiarowych i badawczych, jeśli są równoważne metodom akceptowanym przez organ dokonujący homologacji a ich równoważność będzie odpowiednio udokumentowana. Struktura przepisów międzynarodowych i krajowych definiujących zakres badań homologacyjnych będdzie przedstawiona w dalszych podrozdziałach.

Badania diagnostyczne obejmują badania okresowe pojazdów, zwane też kontrolą w eksploatacji oraz badania diagnostyczne, wykonywane podczas eksploatacji pojazdu i nierozłącznie związane z funkcjami kontrolno-sterującymi
w tzw. diagnostyce pokładowej (OBD - On Board Diagnostics ), opisane zostały
w wydaniu książkowym.

*Norma DIN ISO 8402 z sierpnia 1995 roku, ustęp 2.17, formułuje następującą definicję "Weryfikacja oznacza potwierdzenie na podstawie odpowiednich badań i odpowiednio sformułowanego zaświadczenia (certyfikatu), że wymagania przepisów zostały spełnione."