第四节
汽车检测诊断标准和周期

合理选择检测诊断参数，科学制定检测诊断标准和周期，是汽车检测诊断的前提。

一、检测诊断参数及分类

在不解体条件下，直接测量结构参数（如磨损量、间隙等）常常是不可能的。因此，在进行汽车检测诊断时，需要找到一组与结构参数有联系，能够表征汽车、总成及机构技术状况的直接或间接标志，并通过对这些标志的测量来确定其技术状况的好坏。这种供检测诊断用的，表征汽车、总成及机构技术状况的标志称为检测诊断参数。

检测诊断参数可分为三大类：工作过程参数、伴随过程参数和几何尺寸参数。常用主要汽车检测诊断参数见表1-2。

（1）工作过程参数 工作过程参数指汽车工作时输出的一些可供测量的物理量、化学量，或指体现汽车或总成功能的参数，如发动机功率、油耗、汽车制动距离等。从工作参数本身就可确定发动机或汽车某一方面的功能。

（2）伴随过程参数 伴随过程参数一般并不直接体现汽车或总成的功能，但却能通过其在汽车工作过程中的变化，间接反映检测诊断对象的技术状况，如振动、噪声、发热等。伴随过程参数常用于复杂系统的深入诊断。

（3）几何尺寸参数 几何尺寸参数能够反映检测诊断对象的具体结构要素是否满足要求，如间隙、自由行程、角度等。

二、检测诊断参数的特性与选择

能够表征汽车技术状况的参数很多，而且同一技术性能常可采用不同参数反映。这样，为保证汽车检测诊断的方便性和所得结果的可信性，应该通过研究检测诊断参数值随汽车技术状况变化的规律，选出最适用和最有价值的检测诊断参数。具体选择时，应使其具有下列特性。

（1）单值性 单值性指检测诊断对象的技术状况参数（如间隙、磨损量等）从初始值 u ₀ 变化到极限值 u ₁ 的过程中，诊断参数值 T 与技术状况参数值 u 一一对应。即检测诊断参数无极值：

（2）灵敏性 灵敏性指检测诊断参数值相对于技术状况参数的变化率 足够大。若同一技术状况参数可用两个不同诊断参数 T ₁ 和 T ₂ 检测诊断，则变化率大者灵敏性好。即所选诊断参数 T ₁ 应满足：

（3）稳定性 稳定性指同样测试条件下，检测诊断参数的多次测量值应有良好的一致性。把测量值看成随机变量，其取值的稳定性及离散性可用样本方差大小衡量。即

式中 σ _τ （ u ）——检测诊断参数测量值的样本方差；

T _i （ u ）——检测诊断参数的第 i 次测量值， i =1，2，…， n ；

——检测诊断参数 n 次测量值的平均值。

（4）信息性 信息性指检测诊断参数应可靠地反映检测诊断对象的技术状况。若 T ₁ 和 T ₂ 分别表示检测诊断对象在无故障和有故障时检测诊断参数的取值，则多次测量条件下， T ₁ 和 T ₂ 的取值应满足 T ₁ ＞ T ₂ 或 T ₁ ＜ T ₂ 。即二者取值不能有交叉。二者相差越大，信息性越好。若分别以 f ₁ （ T ）和 f ₂ （ T ）表示在无故障和有故障时检测诊断参数值的分布函数，则 f ₁ （ T ）与 f ₂ （ T ）的重叠区域越小，检测诊断结论出现误差的可能性越小，检测诊断参数的信息性越强，见图1-9。

下式为信息性的定量表示：

式中 I （ T ）——检测诊断参数 T 的信息性；

——无故障时诊断参数 T 的平均值；

——有故障时诊断参数 T 的平均值；

σ ₁ ——无故障时诊断参数 T 的样本方差；

σ ₂ ——有故障时诊断参数 T 的样本方差。

（5）方便性和经济性 方便性指用检测诊断参数实现对检测诊断对象进行检测诊断的难易程度；经济性指用检测诊断参数对检测诊断对象进行检测诊断的费用高低。

三、检测诊断参数标准

检测诊断参数标准是利用检测诊断参数测量值对检测诊断对象的技术状况进行评价的依据。

根据来源可把检测诊断参数标准分为如下三类：

（1）国家标准 国家标准指由国家标准化主管机构批准发布，且在全国范围内统一的标准。这类标准主要涉及汽车行驶安全性和对环境的影响。由于这些标准可反映汽车或汽车某机构的工作能力，因此广泛应用于汽车检测诊断中。例如：制动距离可反映汽车制动系统的技术状况；排气中CO和HC含量大小除可反映汽车对环境的影响外，还可综合反映燃油供给系统、点火系统技术状况和燃烧情况。

汽车检测诊断中常用国家标准如下：

GB 38900—2020《机动车安全技术检验项目和方法》

GB 7258—2017《机动车运行安全技术条件》

GB/T 18344—2016《汽车维护、检测、诊断技术规范》

GB/T 18276—2017《汽车动力性台架试验方法和评价指标》

GB 19578—2021《乘用车燃料消耗量限值》

GB 20997—2015《轻型商用车辆燃料消耗量限值》

GB 12676—2014《商用车辆和挂车制动系统技术要求及试验方法》

GB 1495—2020《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》

GB/T 14365—2017《声学 机动车辆定置噪声声压级测量方法》

GB 18285—2018《汽油车污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）》

GB 3847—2018《柴油车污染物排放限值及测量方法（自由加速法及加载减速法）》

GB 14763—2005《装用点燃式发动机重型汽车燃油蒸发污染物排放限值及测量方法》

GB 11340—2005《装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱污染物排放限值及测量方法》

GB/T 17993—2017《汽车综合性能检验机构能力的通用要求》

（2）制造厂推荐标准 制造厂推荐标准指由汽车制造厂通过技术文件对汽车某些参数所规定的标准，一般主要涉及汽车的结构参数，如气门间隙、配气相位、车轮定位角、点火提前角等。汽车结构参数一般在设计阶段确定，并在样车或样机的台架或运行试验中修订，与汽车的使用可靠性、使用寿命和经济性有关。

（3）企业标准 企业标准指汽车运输企业根据不同使用条件对汽车使用情况所制定的标准。这类标准一般与汽车的使用经济性和可靠性密切相关，其特点因使用条件不同而不同。例如：在市区与公路、平原与山区不同道路条件下，汽车使用油耗相差很大，不能采用统一的油耗标准；汽车在矿区使用与在公路上使用相比，润滑油的污染速度要快得多，应采用不同的润滑油换油周期。

汽车各项检测诊断参数的标准，一般都应包括初始标准值 T _f 、极限标准值 T _L 和许用标准值 T _P 。

检测诊断参数的初始标准值 T _f 相当于无故障新车的参数值的大小。对汽车的某些机构或系统（如点火系统、供油系统等）的某些检测诊断参数而言，初始标准值是按最大经济性原则确定的，并可在汽车工作过程中一直采用。例如：EQ6100发动机的基本点火提前角（发动机点火提前装置不起作用时的提前角）为9°，因为此时能确保发动机的动力性和经济性。

检测诊断参数的极限标准值 T _L 指汽车失去工作能力或技术性能将变坏，以及行驶安全性得不到保证时所对应的参数值。检测诊断参数的测试值低于其极限标准值时，汽车将不能再使用。在汽车使用过程中，通过逐次检测诊断，并把所得结果与极限值比较，可预测汽车的使用寿命。

检测诊断参数的许用标准值 T _P 指汽车无须维护修理可继续使用时，参数的允许界限值。检测诊断参数的测试值超过该界限，即使汽车还有工作能力，也不能再等到下一个维修间隔里程才进行维修，应适当提前安排汽车的维护和修理，否则汽车的技术经济性能将下降，故障率将上升。

若汽车的检测诊断参数值随汽车行驶里程呈线性变化，则 T _f 、 T _P 和 T _L 与计划检测诊断周期 L _d 的关系见图1-10。

四、检测诊断标准的制定

检测诊断标准是评价汽车技术状况的依据，因此科学合理地制定检测诊断标准许用值，是汽车检测诊断技术的关键问题。若检测诊断标准许用值 T _P 制定得不合理，就不能据此对汽车技术状况作出合乎实际的评价，其结果是或者过早维护修理造成不必要的浪费；或者由于维护修理不及时使汽车带病运行，不能保证其技术经济指标和行驶安全性。

制定检测诊断标准是一项复杂细致的工作。首先，必须坚持从实践中来到实践中去的方针，以汽车技术状况变化和故障发生规律的研究，以及丰富的检测诊断参数实际测试资料为基础；其次，必须掌握制定检测诊断标准的科学方法。离开了实践基础，再好的方法也是无用的，即科学方法的运用应建立在实践的基础之上。

1.统计方法

运用统计方法确定检测诊断参数许用标准值 T _P 的基本思路是：找出相当数量的汽车，通过研究其在正常工作状况下所研究检测诊断参数的测试值的分布情况，以适应大多数汽车为前提制定许用标准值 T _P 。步骤如下：

1）随机选择相当数量的有工作能力的车辆，对所研究的检测诊断参数 T 进行全面测试，得到一组测试值。

2）设测试值分布于 T _f 到 T _L 之间，把 T _f ～ T _L 分成若干个小区间（ T _f ， T ₁ ），（ T ₁ ， T ₂ ），…，（ T _L-1 ， T _L ）。

3）计算测试值落于各个小区间上的汽车的百分数。

4）以测试值为横坐标，汽车百分数为纵坐标，制成直方图。把各小区间中值所对应的百分数用曲线连接起来，得到测试值的分布密度曲线，见图1-11。

5）确定检测诊断参数许用标准值。

①平均检测诊断参数标准。测试值落入以某一数值为中心的一定范围内为合格。以测试值分布密度的均值为中心，确定测试值的允许变化范围 T _P1 ～ T _P2 ，使95%或85%的检测诊断参数测试值处于该范围内，即测试值处于该范围的概率为0.95或0.85，见图1-12b。

②限制上限检测诊断参数标准。测试值小于某个上限值时为合格。取分布密度曲线右侧某个数值 T _P 作为许用标准值，使95%或85%的检测诊断参数测试值小于 T _P ，见图1-12a。

③限制下限检测诊断参数标准。测试值大于某个下限值时为合格。取分布密度曲线左侧某个数值 T _P 作为许用标准值，使95%或85%的检测诊断参数测试值大于 T _P ，见图1-12c。

所制定的检测诊断参数许用标准值必须在实际中试用、修改后才能最后确定。

由以上介绍的利用统计方法确定检测诊断参数许用标准值的过程不难看出，由于所选取的测试车辆均为有工作能力的车辆，因此根据其测试值所制定的许用标准值趋于严格确保汽车技术状况良好。在对汽车技术状况的变化规律缺乏深入研究的情况下，统计方法不失为确定检测诊断参数许用标准值的有效方法。

2.汽车技术状况随行驶里程平稳变化时，检测诊断参数许用值的确定

平稳变化是指检测诊断参数随行驶里程的变化曲线无交错。图1-10为检测诊断参数随行驶里程线性变化的情况。此时，有：

式中 T （ L ）——检测诊断参数测试值；

L ——行驶里程；

v _c ——变化速率；

α ——变化指数（图1-10中 α =1）。

若不同汽车的某检测诊断参数随行驶里程的变化情况相同（图1-10），则很容易根据其初始标准值 T _f 、极限标准值 T _L 和每一计划检测诊断周期 L _d 内参数值的增量Δ T ，求出检测诊断参数的许用值 T _P 。

由于汽车结构强度、运用条件的差异，汽车检测诊断参数的变化曲线尽管无交错，但不会相同。即：检测诊断参数达到极限值时，不同汽车的行驶里程不同。因此，要制定检测诊断参数的许用标准 T _P ，则必须首先掌握该参数达到极限值 T _L 时，行驶里程 L 的分布情况（用概率分布密度 f （ L ）表示），见图1-13上半部。

设 D = T _P -T _f 为检测诊断参数的允许变化范围。如果根据检测诊断参数随行驶里程变化速率大的情况确定 D ，并保证两次检测诊断间的使用期内不发生故障，则参数的变化范围 D 将大大减小，诊断周期 L _d 将大大缩短；而对于检测诊断参数值变化速率小的汽车而言，这是一种浪费。若按照检测诊断参数值变化速率小的情况确定 D ，则 D 增大， L _d 亦增大，但不能保证参数值变化速率大的车辆在两次检测诊断间的使用时期内的技术状况。

若所研究的汽车检测诊断参数不影响其行驶安全性，则可按照技术与经济相结合的原则确定该参数的变化范围 D ，使汽车的技术完好率最高，同时使汽车维护和修理费用最小。

由图1-13可见，若以汽车有可能发生故障的行驶里程为诊断周期 L _d ，以 D 为检测诊断参数变化范围，则该参数变化曲线在 AB 线以上的车辆，因检测诊断时其参数的测试值大于许用标准值而得到及时维护；而在 AB 线以下的车辆，因测试值小于许用标准值而可继续使用。在继续使用的汽车中，百分比为 Q 的车辆不能行驶到下次检测诊断而发生故障，或使用中发生故障的概率为 Q 。每个检测诊断周期内，因发生故障而需修理车辆的百分比或汽车的故障概率 Q 为：

式中 i ——检测诊断序号；

f （ L ）——检测诊断参数值达到极限标准值 T _L 时的概率分布密度；

iL _d ——第 i 次检测诊断的行驶里程；

L _{i -1} ——由直角三角形Δ T _L AO 和Δ DBO 的相似关系所确定的值。

在每个检测诊断周期内，因检测诊断结果不满足许用标准而得以及时维护，从而不发生故障的汽车百分比或不发生故障的概率为：

汽车全部检测诊断周期内发生故障的概率 Q （ D ）和经及时维护不发生故障的概率 分别为：

Q （ D ）和 的相对大小与检测诊断参数的允许变化范围 D 有关。增大 D ，则 Q （ D ）增大， 减小；反之， Q （ D ）减小， 增大。最佳的允许变化范围 D ，应使得与之相对应的维护费用和修理费用之和 C （ D ）最小：

式中 c ——与修理有关的费用；

d ——与维护有关的费用；

Q （ D ）——故障概率；

——维护或修理的实际平均行驶里程。

3.汽车技术状况不随行驶里程平稳变化时，检测诊断参数许用值的确定

实际上，影响汽车技术状况的因素很多，同时汽车的各系统间是相互联系的，因此汽车的技术状况或检测诊断参数并不一定随行驶里程而平稳变化，存在着技术状况优的汽车，其某一检测诊断参数测试值反而劣的可能性。例如：某汽车供油系统的检测诊断结果不如另一辆汽车，但因点火系统性能优良，却使其技术状况优于另一辆汽车。这样，供油系统检测诊断参数的变化间存在着交错。在这种情况下，汽车无故障时检测诊断参数值的分布 f ₁ （ T ）和有故障时参数值的分布 f ₂ （ T ）间有重叠，见图1-14。

此时，检测诊断参数许用标准值介于无故障时参数值的分布 f ₁ （ T ）和有故障时参数值的分布 f ₂ （ T ）之间，并由许用标准值 T _P 形成 α 和 β 两个区域。 α 区域是指检测诊断参数值低于许用标准值，表示无须维护时，却有百分比为 α 的汽车发生了故障或汽车发生故障的概率为 α 。这说明维护未及时进行，虽然节约了汽车维护的费用，却增加了修理费用。若以 c 和 d 分别表示与修理和维护有关的费用，则由此造成的经济损失为 α （ c-d ）， α 区域的大小为：

如果参数的检测诊断结果大于许用标准值，则汽车应立即维护。实际上，无故障时诊断参数值的分布渗入有故障时参数值的分布，百分比为 β 的汽车无须维护。这相当于浪费了汽车维护费用，所造成的经济损失为 β · d 。 β 区域的大小为：

由此造成的总经济损失 C _c 为：

最佳的许用标准值 T _P 应使经济损失 C _c 最小。在上式两端对 T _P 求导并令其为零，则 应满足：

或写成：

4.影响汽车行驶安全的检测诊断参数许用标准值的确定原则

为了保证汽车行驶安全，确定影响汽车行驶安全的检测诊断参数许用标准值时，应以足够高的可靠性为基本出发点，从而保证汽车在极其可靠的技术状况下安全运行。

五、汽车检测诊断周期

检测诊断周期指两次检测诊断之间汽车的行驶里程，汽车检测诊断工艺组织指实施汽车检测诊断工作的方案。科学制定汽车检测诊断周期，并对汽车检测诊断工作进行合理组织，对于经济、可靠地保障汽车技术状况良好具有重要作用。

（1）最佳检测诊断周期 根据技术与经济相结合的原则，所谓最佳检测诊断周期指在这样的检测诊断周期 L _d 下，汽车的技术完好率最高而消耗费用最少，即 L _d 应满足如下条件：

式中 C （ L _d ）——检测诊断周期为 L _d 时，诊断、维护、修理费用均值；

——诊断周期为 L _d 时，系统（车辆或机构）平均正常工作里程。

（2）检测诊断周期的确定 检测诊断周期 L _d 与检测诊断参数的许用标准值 T _P 或允许变化范围 D 有关。在确定 D 之后，把上式具体化，得到确定检测诊断周期 L _d 的一般公式：

式中 C _D ——检测诊断费用系数；

K _D （ D ， L _d ）——汽车使用寿命期内平均检测诊断次数。

实际确定汽车的检测诊断周期 L _d 时，还需考虑如下问题：

①汽车是一个不等强度的复杂系统。

②汽车各个系统的重要性不同。

由于汽车是一个不等强度的复杂系统，各机构的故障间平均行驶里程 一般并不相同；即使是同一总成、机构内的不同零件，其故障间平均行驶里程也不会相同。所以，通常取总成内故障概率最大的零部件或检测诊断参数的故障间平均里程作为制定该总成检测诊断周期的依据。另外，由于汽车由许多总成、机构组成，不可能对每一个总成或机构都规定一个检测诊断周期，一般是把需要检测诊断的总成或机构，按检测诊断周期相近的原则组合在一级检测诊断中，对汽车执行与现行维护制度类似的分级检测诊断。

对于保证行驶安全的各个系统而言，其可靠性是第一位的，经济上的考虑则占次要地位。为使这些系统有足够高的可靠性，以保证汽车安全行驶，其检测诊断周期常较其他系统或机构的检测诊断周期短得多，甚至每日或隔日检测诊断。现代快速检测诊断技术的不断完善为此提供了条件。

在大规模的汽车运输企业中，由于车辆多，汽车类型和使用年限不同，而且使用条件相差很大，因此汽车的无故障行驶里程在很宽的范围内变化。在制定汽车的检测诊断周期时，应按车种、使用年限及使用条件分成若干类别，使每一类车的无故障行驶里程相差不大，并据此分别建立每一类车的检测诊断周期，见图1-15。