汽车检测与诊断基础.ppt

第2章汽车检测与诊断基础 2 1 1汽车故障及其主要类型1汽车故障及主要故障现象汽车故障指汽车部分或完全丧失工作能力的现象 汽车故障现象有 异响 泄露 过热 失控 乏力 污染超限 费油 振抖等 2 1汽车故障及诊断分析方法 2汽车故障类型 1 按故障对汽车性能影响程度分完全 局部 致命 严重 一般故障 2 按故障形成速度分突发性故障和渐发性故障 3 按故障存在时间分间歇性故障和永久性故障 4 按故障显现情况分功能和潜在故障 2 1 2汽车故障形成及汽车技术状况变化1汽车故障形成由某些零件失效引起 因素 工作条件恶略 设计制造缺陷及使用维修不当等2汽车技术状况变化两大类 结构参数 技术状况参数汽车完好技术状况指汽车完全符合技术条件规定要求的状况 不良技术状况指不符合技术文件规定的任一要求的状况 技术状况变差的外观症状 2 1 3汽车故障分析方法1故障树分析法的基本概念FTA是一种将系统故障形成的原因由总体至部分逐级细化的分析方法 2故障树分析过程1 给系统明确定义 选定可能发生的不希望事件作为顶事件 2 对系统的故障进行定义 分析故障形成的各种原因 3 作出故障树逻辑图 4 对故障树结构作定性分析 5 对故障树结构作定量分析 3故障树的建立常用符号表示见表 4故障树定性分析弄清某故障有多少种可能性5故障树定量分析估计故障事件出现的概率 评价系统的可靠性 汽车的检测诊断 是确定汽车技术状况的技术 不仅要求有完善的检测 分析 判断的手段和方法 而且要有正确的理论指导 为此 在检测诊断汽车的技术状况时 必须选择合适的检测诊断参数 确定合理的检测参数标准 掌握一定的检测诊断基础理论知识 2 2检测诊断参数和诊断标准 2 2 1检测诊断参数 1 检测诊断参数概述检测诊断参数是汽车检测诊断技术的重要组成部分 在汽车或总成不解体的条件下 直接测量汽车结构参数 如磨损量 间隙量等 变化的检测对象是极少的 甚至是不可能 如气缸间隙 气缸磨损量 曲轴和凸轮轴各轴承间隙 各齿轮间隙及磨损量等 因此 在进行汽车检测时 需要采用一些与结构参数有关 又能反映汽车技术状况的间接指标 量 这些间接指标 量 就叫做 检测诊断参数 它是供汽车检测诊断用的 表征汽车 总成及机构技术状况的参数 检测诊断参数的类型汽车检测诊断参数分为工作过程参数 伴随过程参数和几何尺寸参数 1 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 汽车不工作时 工作过程参数无法测得 2 伴随过程参数 该参数是伴随工作过程输出的一些可测量 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 汽车不工作或工作后停驶较长时间的情况下 工作过程参数无法测得 3 几何尺寸参数 几何尺寸参数能够反映检测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 虽提供的信息量有限 但却能表征检测对象的具体状态 2 2 1检测诊断参数 汽车常用检测诊断参数汽车常用检测诊断参数见表 2 2 1检测诊断参数 汽车常用检测诊断参数汽车常用检测诊断参数见表 2 检测诊断参数的选择原则在汽车的使用过程中 检测参数的变化规律与汽车技术状况变化规律之间有一定的关系 能够表征汽车技术状况的参数有很多 为了保证检测结果的可信性和准确性 应该选择那些符合下列要求或具有下列特性的检测诊断参数 选用原则如下 l 灵敏性 灵敏性用灵敏度评价 是指检测对象的技术状况在从正常状态到进入故障状态之前的整个使用期内 检测诊断参数相对于技术状况参数的变化率 选用灵敏度高的检测诊断参数检测汽车的技术状况时 可使检测诊断的可靠性提高 2 单值性 单值性是指汽车技术状况参数从开始值变化到终了值的范围内 检测诊断参数的变化不应出现极值 否则 同一检测诊断参数将对应两个不同的技术状况参数 给检测诊断技术状况带来困难 3 稳定性 稳定性指在相同的测试条件下 多次测得同一检测诊断参数的测量值 具有良好的一致性 重复性 检测诊断参数的稳定性越好 其测量值的离散度 或方差 越小 灵敏性相关 4 信息性 信息性是指检测诊断参数对汽车技术状况具有的表征性 表征性好的检测诊断参数 能表明 揭示汽车技术状况的特征和现象 反映汽车技术状况的全部信息 所以 检测诊断参数的信息性越好 包含汽车技术状况的信息量越高 得出的检测诊断结论越可靠 5 经济性 经济性是指获得检测诊断参数的测量值所需要的检测诊断作业费用的多少 包括人力 工时 场地 仪器 设备和能源消耗等项费用 经济性高的检测诊断参数 所需要的检测诊断作业费用低 诊断作业费用很高不可取 6 方便性 所确定的诊断参数在用于实际诊断时 设备简单 工艺简便 测量容易 3诊断参数与测量条件和测量方法的关系为不可分割的整体 不同测量条件和测量方法可测得不同的诊断参数值 测量条件一般有温度 速度 负荷等 测量方法也有规定 如废气检测 汽油 柴油车不同 没有规范测量条件和测量方法无法统一尺度 测得的诊断参数值无法评价汽车的技术状况 2 2 2汽车诊断标准 诊断标准是对汽车诊断方法 技术要求和限值等的统一规定 诊断参数标准仅是对诊断参数限值的统一规定 诊断标准包括诊断参数标准 1 检测诊断参数标准的类型检测诊断参数标准可分为四类 1 国家标准它是由国家机关制定和颁布的检验标准 冠以中华人民共和国国家标准字样 国家标准一般由某行业部委提出 由国家技术监督局发布 全国各级各有关单位和个人都要贯彻执行 具有强制性和权威性 2 行业标准行业标准也称为部委标准 是部级或国家委员会级制定并发布的标准 在部 委系统内或行业系统内贯彻执行 一般冠以中华人民共和国某某行业标准 也在一定范围内具有强制性和权威性 有关单位和个人也必须贯彻执行 3 地方标准地方标准是省级 市地级 县级制定并发布的标准 在地方范围内贯彻执行 也在一定范围内具有强制性和权威性 所属范围内的单位和个人必须贯彻执行 4 企业标准 企业标准包括汽车制造厂推荐的标准 汽车运输企业和汽车维修企业内部制定的标准 检测仪器设备制造厂推荐的参考性标准三种类型 汽车制造厂推荐的标准是汽车制造厂在汽车使用说明书中公布的汽车使用性能参数 结构参数 调整数据和使用极限等 可以把它们作为诊断参数标准来使用 汽车运输企业和维修企业的标准是汽车运输企业 汽车维修企业内部制定的标准 只在企业内部贯彻执行 检测仪器设备制造厂推荐的参考性标准是检测仪器或检测设备制造厂 针对本仪器或设备所检测的诊断参数 以判断汽车 总成及机构的技术状况 任何一级标准的制定 都既要考虑技术性和经济性 又要考虑先进性 并尽量靠拢同类型国际标准 2 检测诊断参数标准的组成检测得诊断参数值与诊断参数标准值对照 确定汽车继续行驶还是进厂维修 诊断参数标准一般由初始值 许用值和极限值三部分组成 1 初始值Pf此值相当于无故障新车和大修车检测诊断参数值的大小 往往是最佳值 可作为新车和大修车的检测诊断标准 当检测诊断参数测量值处于初始值范围内时 表明检测对象技术状况良好 无需维修便可继续运行 2 许用值Pd检测诊断参数测量值若在此值范围内 则诊断对象技术状况虽发生变化但尚属正常 无需修理 但应按时维护 可继续运行 超过此值 勉强许用 但应及时安排维修 否则 汽车带病行车 故障率上升 可能行驶不到了一个诊断周期 3 极限值Pn检测诊断参数测量值超过此值后 检测对象技术状况严重恶化 汽车须立即根据汽车维修工艺的需要停驶修理 否则将造成更大损失 诊断参数标准的初始值 许用值和极限值可能是单一数值也可能是一个数值范围 国家检测诊断相关标准和法规 为了保证交通安全 减小环境污染 保证在用汽车处于良好的技术状况 国家公安 交通 环保等部门先后发布过多项法律和相关标准 对在用汽车进行严格的管理 我国与检测诊断相关的标准和法规 包括汽车维护 汽车修理 交通安全 环保等各个方面 主要如下所列 GB T15746 1 3 1995 汽车修理质量检查评定标准 GB T3798 1983 汽车大修竣工出厂技术条件 GB T7258 2004 机动车运行安全技术条件 GB T4599 1994 汽车前照灯配光性能 GB T12480 1990 客车防雨密封性试验方法 JT T201 1995 汽车维护工艺规范 JT T198 1995 汽车技术等级评定标准 JT T199 1995 汽车技术等级评定的检测方法 交通部 汽车运输业车辆技术管理规定 交通部 道路运输车辆维护管理规定 交通部 汽车维修质量管理办法 交通部 汽车运输车辆综合性能检测站管理办法 公安部 机动车辆安全技术检测站管理办法 GB T17692 1999 汽车用发动机净功率测试方法 GB T17993 1999 汽车综合性能检测站通用技术条件 GB18285 2005 点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法 双怠速法及简易工况法 GB3847 2005 车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法 GB14763 2005 装用点燃式发动机重型汽车燃油蒸发污染物排放限值 GB11340 2005 装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱污染物排放限值 2 2 3诊断标准的制定 诊断参数标准的制定与修正 既要有利于汽车技术状况的提高 又要以经济为基础 进行综合考虑 标准制定的严格了 汽车的动力性 经济性 安全性 排气净化性等性能必定得到提高 即汽车整体技术状况得到提高 但汽车维护与修理的费用也会相应提高 反之 标准制定的宽松了 维护与修理的费用下降 但汽车整体技术状况也下降 随着我国国民经济的快速发展和对安全 节能 排放等方面的要求越来越高 标准的制定与修正必定会越来越严格 并且越来越向国际标准靠拢 诊断参数标准的制定与修正是个比较复杂的过程 一般采用统计法 类比法 相对法 经验法 试验法等完成 1统计法是通过找出相当数量的在用汽车在正常状况下诊断参数的分布规律 如正态分布或 分布 然后经综合考虑而制定的并能使大多数在用汽车合格的标准 较常见的做法是随机选择相当数量的在用车辆 其中技术状况良好的车辆要占有一定数量 然后对某一诊断参数进行测量 数值从Po到Px 把Po到Px的数值分成若干个区间 再把对应各区间的汽车占有量算出 然后制成直方图 描出曲线 如图所示 类似正态分布密度函数曲线 在测量的诊断参数中 相对完好技术状况的诊断参数值是散布的 分散在最佳值的两侧 同样 相对故障状况的诊断参数值也是散布的 故障状况的诊断参数值可能与完好技术状况的诊断参数值交叉或重叠 在知道诊断参数的分布规律后 可以对诊断参数散布的允许范围加以限制 并要符合完好工作概率水平 用这种方法获得的诊断参数限值 便是诊断参数标准 分以下三种情况 上下均有限值的诊断参数标准这种情况是以正态分布均值为中心 取汽车正常概率为85 和95 的参数范围为诊断参数标准 如图b所示 所有在散布范围A0 85内的诊断参数值视为处于技术状况完好状态 所有超出散布范围A0 95外的诊断参数值视为处于有故障状态 当诊断参数值处于A0 85 A0 95之间时 视为技术状况可能是完好的 也可能是有故障的 两种概率相等 可以看出 当诊断参数值变化到散布范围A0 85时 可作为许用标准Pd 当诊断参数值变化到散布范围A0 95时 可作为极限标准Pn 用这种方法确定的诊断参数标准 将能保证有85 的车辆处于完好技术状况下工作 如诊断参数标准不符合实际情况 还可以修正诊断参数的散布范围 仅要求上限值的诊断参数标准这种情况是取正态分布函数曲线右侧某个数值作为限值 而对左边不作任何限制 一般是取汽车正常概率为85 和95 的诊断参数值作为诊断参数标准 如图a所示 同样 当诊断参数值变化到散布范围A0 85时 可作为许用标准Pd 当诊断参数值变化到散布范围A0 95时 可作为极限标准Pn 将能保证有85 的车辆处于完好技术状况下工作 仅要求下限值的诊断参数标准这种情况是取正态分布函数曲线左侧某个数值作为限值即可 而对右边不作任何限制 一般是取汽车正常概率为85 和95 的诊断参数值作为诊断参数标准 如图c所示 同样 当诊断参数值变化到散布范围A0 85时 可作为许用标准Pd 当诊断参数值变化到散布范围A0 95时 可作为极限标准Pn 将能保证有85 的车辆处于完好技术状况下工作 2类比法利用类似结构在类似使用条件下已建立的诊断标准 根据自己实际情况加以比较从而确定诊断参数标准的一种方法 3相对法指通过对正常汽车总成或零部件进行测试后 采用一定的处理措施确定诊断参数的一种方法 通常是测定一定数量的正常汽车总成或零部件的运行参数确定一个基准值 然后用一个适当系数乘上基准值可得诊断参数标准 不管采用哪种方法制定的诊断参数标准 都要经过试行 修改后才能确定下来 但经数年以至十几年后 随着经济的发展 技术的进步和社会需求的提高 诊断参数标准还要不断修正才能满足需要 2 2 4汽车诊断周期 诊断周期是汽车诊断的间隔期 以行驶里程或使用时间 月或日 表示 诊断周期的确定 应满足技术和经济两方面的条件 获得最佳诊断周期 最佳诊断周期 是能保证车辆的完好率最高而消耗的费用最少的诊断周期 确定最佳诊断周期的工作是非常重要的 它既要使车辆在无故障状态下运行 又要使我国维修制度中 定期检测 强制维护 视情修理 的费用降至最低 因此要在 定期 上做好文章 1 制定最佳诊断周期应考虑的因素制定最佳诊断周期 应考虑汽车技术状况 汽车使用条件 汽车检测诊断 维护修理 停驶损耗的费用等项因素 1 汽车技术状况在汽车新旧程度不一 行驶里程不一 技术状况等级不一 甚至还有使用性能 结构特点 故障规律 配件质量不一等情况下 制定的最佳诊断周期也不会一样 凡是新车或大修车 行驶里程较少的车 技术状况等级为一级的车 其最佳诊断周期应长 反之则应短 2 汽车使用条件它包括气候条件 道路条件 装载条件 驾驶技术 是否拖挂 燃润料质量等条件 凡是气候恶劣 道路状况极差 经常超载 驾驶技术不佳 拖挂行驶 燃润料质量得不到保障的汽车 其最佳诊断周期应短 反之则应长 3 费用它包括检测诊断 维护修理 停驶损耗的费用 若使检测诊断 维护修理费用降低 则应使最佳诊断周期延长 但汽车因故障停驶的损耗费用增加 若使停驶损耗的费用降低 则应使最佳诊断周期缩短 但检测诊断 维护修理的费用增加 2 制定最佳诊断周期的方法大量统计资料表明 实现单位里程费用最小和技术完好率最高 两者是可以求得一致的 如果下列条件成立 就可以确定最佳诊断周期 即式中M U 在诊断周期 下 检测诊断和维修费用的数学期望值 M V 在诊断周期 下 检测诊断和维修费用下系统 车辆或机构 工作时间的数学期望值 上式经处理后 可得到确定最佳诊断周期的一般方程式式中Cz 完成检测诊断和维护的费用 Cx 完成小修的费用 所求的最佳诊断周期 l 故障间行程 利用上式计算比较繁琐 如用图解法确定最佳诊断周期是比较方便的 为此 要引入一个最佳系数t t l 即最佳诊断周期 与故障间平均行程l的比值 t表示 对l的大小 当 l时