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

Zawsze wtedy, kiedy zadanie badawcze wymaga uwzględnienia wszystkich trzech elementów zamkniętego obwodu regulacji kierowca-pojazd-środowisko i szczególnie gdy rola kierowcy w planowanym teście jest znacząca, badania drogowe są koniecznością. Do tej kategorii można przykładowo zaliczyć:

- badania dynamiki i stateczności ruchu samochodu,
- badania głośności,
- pomiary przyspieszeń, elastyczności i dróg hamowania,
- badania komfortu jazdy (z oceną działania ogrzewania i klimatyzacji)

- badania funkcjonalne, służące pomiarom i ocenie właściwości samochodu,
- badania trwałościowe, prowadzone w warunkach intensywnej eksploatacji i często w różnych warunkach klimatycznych, służących ocenie niezawodności pojazdu.

Badania funkcjonalne są prowadzone na zamkniętym terenie na specjalnie zbudowanych torach prób lub poligonach doświadczalnych. Prace pomiarowe przeprowadza się o każdej porze roku w sposób niezakłócony i przy dobrym odtworzeniu warunków eksploatacyjnych samochodu. Badania te cechuje możliwość bogatego oprzyrządowania pojazdu w różnorodne urządzenia pomiarowe, w tym układy do telemetrycznego przekazywania sygnałów pomiarowych, znaczne zintensyfikowanie badań czyli skrócenie czasu ich prowadzenia, łatwiejsza organizacja badań, możliwość szybszego opracowywania wyników i bardzo dobra, choć niepełna (ze względu na zmienne warunki klimatyczne) powtarzalność pomiarów. Niestety na ogromne koszty budowy, wyposażenia i eksploatacji poligonów doświadczalnych mogą sobie pozwolić tylko największe koncerny samochodowe lub organizacje przemysłowe. Badania trwałościowe/eksploatacyjne prowadzone są w warunkach najbardziej zbliżonych do rzeczywistości, na ogólnie dostępnych drogach, w warunkach normalnego ruchu drogowego. Powoduje to, że są długotrwałe, wymagają dobrej organizacji, mogą być zakłócane zawsze możliwymi wypadkami drogowymi i koniecznością wymiany uszkodzonych części lub nawet zespołów, sprawiają trudności pomiarowe, są badaniami niepowtarzalnymi. Badania trwałościowe w znacznie uproszczonym zakresie mogą być prowadzone również na poligonach doświadczalnych, wyposażonych w różnorodne odcinki dróg o specjalnie ukształtowanej nawierzchniach wymuszających szybszą kumulację uszkodzeń. Badania takie bazują na wieloletnim doświadczeniu producenta i mogą służyć do analiz porównawczych z wynikami badań trwałościowych na stanowiskach. Zarówno badania eksploatacyjne jak i poligonowe mają wspólny cel polegający na możliwie dobrym odtworzeniu warunków występujących w rzeczywistej eksploatacji pojazdu. Oznacza to, że dąży się do możliwie dużego podobieństwa tych warunków, czyli do określonej symulacji badań. Badania drogowe prowadzone są na pojazdach prototypowych, doświadczalnych (samochody seryjne z zabudowanymi elementami lub zespołami prototypowymi) lub w przypadku badań rozwojowych na pojazdach eksperymentalnych.

Badania stanowiskowe realizowane są w laboratoriach, w których elementy pojazdu, jego zespoły, a także kompletne samochody badane są w warunkach symulujących występujące w rzeczywistej eksploatacji. Stwarza to lepsze możliwości badawcze, a równocześnie możliwość oceny badanego obiektu w stosunkowo krótkim czasie. Do najważniejszych walorów badań stanowiskowych należą następujące ich własności:

- stwarzają dużo większe możliwości pomiarowe niż badania drogowe,
- zapewniają stałość parametrów badań i ich powtarzalność,
- umożliwiają testowanie wpływu prawie wszystkich parametrów środowiska,
- umożliwiają przeprowadzenie badań niszczących, niemożliwych w trakcie badań drogowych,
- umożliwiają badania porównawcze różnych (choć podobnych) obiektów w tych samych warunkach,
- umożliwiają szybszą analizę wyników pomiarów i wyciąganie stosownych wniosków,
- bardzo upraszczają organizację badań,
- zapewniają niższe koszty badań, szczególnie przy badaniu części, zespołów i układów samochodu.

Odtwarzanie (symulowanie) warunków eksploatacyjnych realizuje się za pomocą obciążeń i wymuszonych ruchów badanego obiektu oraz oddziaływań otoczenia (np. temperatura, wilgotność itp.) stworzonych w sposób sztuczny. Są one wytwarzane przez urządzenia, w które jest wyposażone stanowisko badawcze. Siłą rzeczy nie mogą one symulować rzeczywistych warunków eksploatacji w dowolnie wysokim stopniu (odbiegający, często znacznie, sposób mocowania obiektu na stanowisku, ograniczona liczba urządzeń symulacyjnych itp.). Ze względu na cel badań i techniczną realizację stanowisk badania laboratoryjne dzielą się, podobnie jak badania drogowe, na badania funkcjonalne i badania trwałościowe. Badania funkcjonalne wymagają zwykle stosowania wysokodynamicznych stanowisk badawczych z rozbudowanymi systemami sterowania i pomiarów. Stanowiska do badań trwałościowych (typowy przykład to stanowiska do badań trwałościowych zespołów układu napędowego) cechuje uproszczony układ sterowania i ograniczona liczba kanałów pomiarowych. Realizacja badań symulacyjnych wymaga stosunkowo obszernej wiedzy teoretycznej z dynamiki ogólnej, teorii drgań, metod analizy sygnałów pomiarowych, modelowania obiektów dynamicznych, metod ich identyfikacji, zagadnień trwałości zmęczeniowej, automatyki, zasad działania elementów wykonawczych i sterujących stosowanych w badaniach itd. W kolejnych rozdziałach książki przedstawimy zagadnienia układów pomiarowych, budowę stanowisk i urządzeń wykonawczych do badań symulacyjnych, procedury symulacji i przykłady zastosowań. Podstaw teoretycznych metod analizy dynamiki układów mechanicznych w dziedzinie czasu i w dziedzinie częstotliwości oraz metod identyfikacji parametrycznej modeli dynamiki układów należy szukać w literaturze specjalistycznej.