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第一节
概述

一、基本概念及术语

汽车检测是指确定汽车技术状况或工作能力的检查;汽车诊断是在不解体(或仅卸下个别小件)条件下,为确定汽车技术状况或查明故障部位、原因所进行的检查、分析、判断工作。在汽车检测和诊断工作中常涉及以下术语:

(1)汽车技术状况 定量测得的表征某一时刻汽车外观和性能的参数值的总和。

(2)汽车工作能力 汽车执行技术文件规定的使用性能的能力。

(3)汽车综合能力 汽车多种技术性能的组合,包括汽车动力性、安全性、燃料经济性、使用可靠性、汽车排放性能以及整车装备完整性与状态等。

(4)汽车故障 汽车部分或完全丧失工作能力的现象。

(5)故障率 使用到某行程的汽车,在该行程之后单位行程内发生故障的概率。

(6)故障树 表示故障因果关系的分析图。

(7)检测诊断参数 供检测诊断用的,表征汽车、总成及机构技术状况的参数。

(8)检测诊断标准 对汽车检测诊断的方法、技术要求和限值等的统一规定。

(9)检测诊断规范 对汽车检测诊断作业技术要求的规定。

(10)检测诊断周期 汽车检测诊断的间隔期。

二、汽车检测诊断的目的和作用

根据检测诊断目的,汽车检测诊断可分为以下类型:

(1)安全性能检测 对汽车实行定期和不定期的安全性能检测诊断,目的在于确保汽车具有符合要求的外观、良好的安全性能,以强化汽车的安全管理。

(2)排放性能检测 对燃油汽车或燃油混合动力汽车的排放性能检测诊断,目的在于确保汽车具有规定排放范围内的环保性能。包括新生产机动车下线检验、注册登记检验、在用汽车检验、监督抽测等。

(3)汽车故障检测诊断 对故障汽车进行检测诊断,目的是在不解体(或仅卸下个别小件)情况下,查出故障的确切部位和产生的原因,从而确定故障的排除方法,提高排除汽车故障的效率,使汽车尽快恢复正常使用。

(4)汽车维修检测诊断 根据交通部《汽车运输业车辆技术管理规定》的要求,汽车定期检测诊断应结合维护定期进行,以此确定维护附加项目,掌握汽车技术状况变化规律;并通过对汽车的检测诊断和技术鉴定,确定汽车是否需要大修,以实行视情修理;同时,在汽车维修过程中,利用设置在某些工位上的诊断设备,可使检测诊断和调整、维修交叉进行,以提高维修质量;对完成维护或修理的车辆进行性能检测和诊断,并对维修质量进行检验。

总的来说,汽车检测诊断有两个不同的目的:对明显出现故障的汽车,应通过检测诊断查找故障的确切部位和发生的原因,从而确定排除故障的方法;对汽车技术状况进行全面检查,以确定汽车技术状况是否满足有关技术标准的要求,及与标准相差的程度,以决定汽车是否继续行驶或采取何种措施延长汽车的使用寿命。对汽车运行中故障的检测诊断和汽车维修前及维修过程中的检测诊断,属于前一种检测诊断;汽车维修作业后的竣工检验和定期或不定期进行的安全性能检测诊断、排放性能检测诊断,则属于后一种检测诊断。

三、汽车检测诊断的方法及特点

汽车检测诊断是由检查、分析、判断等一系列活动完成的。从完成这些活动的方式看,汽车的检测诊断主要有三种基本方法,其一是传统的人工经验检测诊断法,其二是利用现代仪器设备检测诊断法,其三是自诊断法。

(1)人工经验检测诊断法 人工经验检测诊断法是通过路试和对汽车或总成工作情况的观察,凭借检测诊断人员丰富的实践经验和一定的理论知识,利用简单工具以及眼看、手摸、耳听等手段,边检查、边试验、边分析,进而对汽车技术状况进行定性分析,或对故障部位和原因进行判断的方法。该检测诊断方法不需要专用仪器设备,可随时随地应用。但其缺点在于:检测诊断速度慢,准确性差,并要求检测诊断者具有丰富的实践经验和较高的技术水平。

(2)现代仪器设备检测诊断法 现代仪器设备检测诊断法是在人工经验检测诊断法的基础上发展起来的,可在不解体情况下,利用建立在机械、电子、流体、振动、声学、光学等技术基础上的专用仪器设备,对汽车、总成或机构进行测试,并通过对检测诊断参数测试值、变化特性曲线、波形等的分析判断,定量确定汽车的技术状况。采用微机控制的专用仪器设备能够自动分析、判断、打印检测诊断结果。现代仪器设备检测诊断法的优点是检测诊断速度快、准确性高、能定量分析;缺点是投资大、占用固定厂房等。

(3)自诊断法 自诊断法是利用汽车电控单元的自诊断功能进行故障诊断的一种方法。它的基本原理是利用监测电路检测传感器、执行器及微处理器的各种实际参数,并与存储器中的标准数据比较,从而判断系统是否存在故障。当确定系统有故障存在时,电控单元把故障信息以故障码的形式存入存储器,并控制警告灯发出警告信号。把该故障码从存储器中提取出来,然后查阅相应的“故障码表”便可确定故障的部位和原因。

本书主要介绍利用仪器设备对汽车进行检测诊断的技术和方法。

四、汽车检测诊断技术的发展

1.发展概况

初期的汽车检测诊断技术以人工经验检测诊断法为主,现代仪器设备检测诊断法和自诊断法则是在传统的人工经验检测诊断法的基础上,伴随着现代科学技术的进步而发展起来的。许多检测诊断设备就是沿着人工经验检测诊断的思路研制开发的,即使先进的汽车专家诊断系统,也是把人脑的分析、判断通过计算机语言转化成电脑的分析判断。自诊断法对于电子控制的汽车各大系统的监控和诊断非常准确有效,随着计算机控制技术的发展和在汽车上的广泛应用,自诊断法的优势将更为突出。因此,在汽车检测诊断技术的发展过程中,其基本检测诊断方法并不是相互独立的,而是相辅相成的。

随着社会的发展、技术的进步,现代仪器设备检测诊断和自诊断技术在汽车检测诊断技术中从无到有,所占比重越来越大,并经历了从低级到高级的发展过程。

首先,一些简单的测试仪表,如转速表、气压表、真空表、电压表、电流表等,被应用到了汽车检测诊断工作,其测试结果被作为人工经验检测诊断的依据,使汽车检测诊断从“耳听、手摸”的定性阶段逐步向定量阶段过渡。

专用检测诊断设备的问世是仪器设备检测诊断的第二个发展阶段。电子技术的进步,特别是计算机技术的发展及其在专用检测诊断设备上的应用,对汽车检测诊断技术产生了重大影响。在上述技术背景下,检测诊断设备由单机发展为配套,由单功能发展为多功能,由手工操纵发展为自动控制。汽车检测诊断技术已发展成为检测诊断控制自动化、数据采集自动化、数据处理自动化、结果输出自动化的综合检测诊断技术,能对汽车进行多项目的检测。目前已研制出来并投入使用的汽车检测诊断设备中,用于发动机检测诊断的主要有:发动机无负荷测功仪、发动机综合性能分析仪、电子示波器、点火正时仪、废气分析仪、发动机异响诊断仪、机油快速分析仪、铁谱分析仪、油耗计、气缸漏气量检测仪等;用于底盘检测诊断的主要有:制动试验台、侧滑试验台、转向轮定位仪、车速表试验台、灯光检验仪、底盘测功机、车轮动平衡机等。

自诊断技术是伴随着电子技术特别是计算机技术的发展应运而生的。电子技术在汽车上的广泛应用,产生了对汽车电子系统的技术状况进行监控和故障诊断的客观需求;电子技术应用于汽车检测诊断技术中,亦使之具备了监控和检测汽车电子系统的技术可能性。目前,随车诊断已成为故障诊断的重要技术方法,许多轿车具有故障自诊断功能。同时,能够模拟专家思维的故障诊断专家系统,把汽车检测诊断专家的知识移植到检测诊断方法之中,并通过在诊断设备中的运用使之具有诊断复杂故障的能力,使汽车检测诊断技术向新的高度发展。

汽车检测诊断技术也是随着汽车技术的进步和汽车运行条件的改善而不断发展的。随着汽车工业的发展,汽车结构越来越复杂,电子化程度越来越高。电子控制燃油喷射系统、电子控制汽车防抱死制动系统、自动变速器等在汽车上的应用已日趋普遍;高速公路建设对汽车的使用性能,特别是高速行驶下的安全性能提出了更高的要求。这些不但使人工经验检测诊断法难以适应,同时提出了开发新型汽车检测诊断设备的客观需求。

在科学技术高速发展的今天,人类越来越重视自身安全的保障和自然界的生态平衡,可持续发展受到广泛关注。因此,今后汽车检测诊断设备的发展将集中在汽车安全性能、排放性能和汽车新结构的检测诊断方面,并向多功能综合式、自动化及智能化方向发展。同时,测试仪表也将向更加精密和小型化、智能化方向发展,并能随车装设,在工作过程中显示。随着计算机网络技术的普及,汽车检测诊断可实现网络化,可随时得到高水平的“故障诊断专家系统”的指导,可方便地获得关于汽车故障诊断结果和排除方法的有关信息。

虽然汽车检测诊断技术发展很快,但目前的检测诊断仪器设备还只能检测诊断汽车的部分性能和故障。某些总成如离合器、变速器、差速器、主减速器等的故障诊断,目前还缺乏方便、实用的仪器设备可以利用;汽车的外观检查,如车体是否周正,车身和驾驶室钣金件是否开裂、变形,油漆是否脱落、锈蚀,甚至一些能引起重大事故的部位的缺陷,如转向横拉杆、直拉杆球头松旷,传动轴和车轮螺栓松动等,都离不开人工经验检查。因此,人工经验检测诊断法虽有一定的局限性,但在某些方面仍是利用仪器设备检测诊断所不能代替的。但随着汽车检测诊断技术的发展,利用汽车检测诊断设备和自诊断、故障诊断专家系统检测诊断汽车的技术状况和故障,必将成为汽车检测诊断的主流。

2.发展展望

为使我国的汽车检测诊断技术赶超世界先进水平和适应汽车技术高速发展的需要,应从汽车检测技术基础、检测设备智能化、检测诊断网络化及汽车故障预测等方面进行研究和发展。

(1)实现汽车检测技术基础的规范化 我国汽车检测诊断技术在发展过程中,普遍重视硬件技术,而忽视或是轻视了对难度大、投入多、社会效益明显的检测方法和限值标准等基础性技术的研究。随着汽车诊断技术的发展,应加强基础研究,完善与硬件配套的软件建设,制定定量化的检测标准,统一规范全国各地的检测要求及操作技术。

(2)提高汽车检测诊断设备的性能和智能化水平 随着汽车诊断技术的发展,汽车诊断设备将向多功能综合式和自动化方向发展,同时,测试仪器也将趋向小型化、轻量化、测量放大一体化、非接触化、智能化,还会不断地提高检测诊断设备的性能,进一步提高诊断系统的智能化水平,增加诊断项目,扩大检测范围,提高产品的可靠性。目前的诊断设备主要是针对汽车电器和电控系统的故障,只能诊断汽车的部分性能和故障,而对汽车发动机及底盘机械故障的诊断,还缺乏方便、实用的仪器设备,仍然以人工经验法为主。但随着新技术的出现和新产品的开发,利用汽车诊断设备诊断汽车故障将会成为汽车维修领域的主流。

(3)实现汽车检测诊断网络化 随着计算机网络技术的普及,汽车检测诊断将实现网络化。网络化可为汽车检测诊断提供源源不断的信息,人们通过互联网可很方便地与世界上很多汽车公司、厂家联络,获得汽车故障诊断信息,而且随时可以得到高水平的“故障诊断专家系统”的指导,随着可视网络技术的投入使用,远在千里之外的专家能像在现场一样,逐步地指导检修人员诊断和排除故障。另外,利用信息高速公路,可将全国的汽车检测站联成一个广域网,使政府相关管理部门随时掌握车辆的状况。

(4)逐步实现汽车故障的预测 实现汽车故障的预测是汽车诊断技术发展的一个重要课题,其重要性在于通过预测可以预知诊断对象——汽车或其总成的未来技术状况,并确定其剩余工作寿命和运行潜力,预报无故障期限,做到事先预防和减少危险性故障。发动机可采用分析机油的金属(Fe、Cu、Pb等)含量、黏度、不溶解成分、总碱值、燃油混入量及水分,对照发动机故障的数据资料,根据机油的各种成分和性能变化与发动机故障的相互关系,来诊断发动机的技术状况。但到目前为止,整车故障的预测实际上还没有真正解决。这首先是因为诊断设备还不完善,其次是缺少必要的结构参数和输出过程参数的变化规律资料。根据这些情况,应逐步加强对汽车的实验与理论的研究,掌握汽车技术状况的变化与其组成的零部件发生磨损、变形、疲劳、腐蚀等引起配合特性变化的规律。确定诊断参数和诊断标准,开发包括检测技术、分析技术和预测技术在内的诊断软件;利用科学技术的新成果和先进技术,尽可能在车辆的关键部位装入车载式监测传感器来获取诊断信息,通过随车计算机和指示仪表,对汽车转轴、轴承、齿轮、润滑油、排放、油耗和振动进行有效的监测,对汽车的渐发性故障进行有效预警。 u+n3OcNB5fMKuRU7OB66GPiJX78wq4A4PVbHjh6D0S8pFMigwySExDW1UW52i/4J

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