汽车检测技术讲义

1、南 阳 理 工 学 院 备 课 讲 稿教 学 内 容批注南 阳 理 工 学 院 讲 义2012 2013 学年 第 2 学期课 程 名 称 汽车检测技术 授 课 专 业、班 级汽车服务工程10车服1、10车服2班 总 学 时 、学 分 32学时 1.5学分 授 课 教 师 任立民 职 称 讲 师 教 师 所 在 系 院 机械与汽车工程学院 使 用 教 材 汽车诊断与检测技术 第1章 汽车检测与诊断技术基础知识目标1 、熟悉汽车使用性能指标。 2 、掌握汽车故障诊断术语、诊断方法、汽车故障原因、变化规律。 3、了解掌握汽车维修制度。能力目标：明确汽车故障原因判断思路 现行维修制度学习内容：1、汽

2、车故障诊断基础概念2、汽车故障诊断方法3、汽车故障诊断注意事项及汽车维修制度1、当今行业趋势：以养代修“七分养，三分修七分在判断。”2、判断即诊断。诊断的基础是车辆结构及原理；手段是检测设备；诊断结论是工作能力。 能力=经验（一线实践）+理论（扎实构造）+ 检测设备（熟练运用）3、如何学习？ 案例+分析/综合论证 = 正确的结果/故障的规律 = 既“故障诊断技术”/汽车检测与维修1.1汽车检测与诊断的基本内容汽车诊断是指在不解体（或仅拆下个别小件）的情况下，确定汽车的技术状况，查明故障部位及故障原因。汽车检测是指为确定汽车技术状况或工作能力所进行的检查和测量。按汽车检测的目的可分为安全环保检测

3、和综合性能检测两大类。(1) 安全环保检测。安全环保检测是指对汽车实行定期和不定期安全运行和环境保护方面所进行的检测。(2) 综合性能检测。综合性能检测是指对汽车实行定期和不定期综合性能方面的检测。1.2汽车故障及检测方法1、汽车故障的概念与产生的原因汽车故障是指汽车部分或完全丧失工作能力的现象，其实质是汽车零件本身或零件之间的配合状态发生了异常变化。而汽车工作能力则是指汽车动力性、经济性、工作可靠性及安全环保等性能的总称。汽车故障的产生主要是由于零件之间的自然磨损或异常磨损、零件与有害物质接触造成的腐蚀、零件在长期交变载荷下的疲劳、在外载荷及温度残余内应力下的变形、非金属零件及电器元件的老化

4、、偶然的损伤等原因造成的。汽车故障的成因主要有两方面：(1) 自然故障是指在正常使用和维护条件下，由于不可抗拒的原因而形成的故障。(2) 人为故障是指由于在设计、生产、使用和维护保养过程中，由于相关人员技术熟练成度、工作责任心等因素而造成的故障。主要表现为：汽车设计制造上的先天性缺陷；车辆使用管理方面的问题，如选用的燃料和润滑油牌号、维修配件质量等等。一般来说，同类汽车，使用条件相同，往往由于使用人员素质不同，差异甚大。1) 按丧失工作能力的程度分为局部故障和完全故障。局部故障是指汽车部分丧失了工作能力，降低了使用性能的故障。完全故障是指汽车完全丧失工作能力，不能行驶的故障。2) 按发生的后果

5、分为一般故障、严重故障和致命故障。一般故障是指汽车运行中能及时排除的故障或不能排除的局部故障。严重故障是指汽车运行中无法排除的完全故障。致命故障是指导致汽车造成重大损坏的故障。汽车故障率是指使用到某行驶里程的汽车，在单位行驶里程内发生故障的概率，也称失效率或故障程度。它是度量汽车可靠性的一个重要参数，体现了汽车在使用中工作能力的丧失程度。在汽车的整个寿命周期中，汽车发生故障的几率随汽车行驶里程的变化而变化，根据汽车故障率随汽车行驶里程变化的特点，一般可分三个阶段（如图1.1所示），它的变化规律与零件的磨损规律（如图1.2所示）是密不可分的。(1) 早期故障期(2) 随机故障期或偶然故障期(3)

6、 耗损故障期由上可知，早期故障期和随机故障期所对应的行驶里程即为汽车的修理周期或称修理间隔里程。汽车故障的症状，也称故障现象，是故障的具体表现。汽车故障有下面一些症状。(1) 工况突变。(2) 声响异常。(3) 过热现象。(4) 渗漏现象。(5) 排烟颜色不正常。(6) 失控或震抖。(7) 燃料、润滑油消耗异常。燃料、润滑油消耗异常，也是一种故障症状。(8) 有特殊气味。(9) 汽车外观异常。汽车技术状况的诊断是通过检查、测量、分析、判断等一系列活动完成的，其基本方法主要分为两种：(1) 直观诊断法。直观诊断法又称为人工经验诊断法，是指诊断人员凭丰富的实践经验和一定的理论知识，在汽车不解体或局

7、部解体情况下，依靠直观的感觉印象、借助简单工具，采用眼观、耳听、手摸、鼻闻等手段，进行检查、试验、分析，确定汽车的技术状况，查明故障原因和故障部位的诊断方法。其诊断方法大致为问、看、听、嗅、触、试。(2) 现代仪器设备诊断法。现代仪器设备诊断法是在人工经验诊断法的基础上发展起来的一种诊断方法，是指在汽车不解体情况下，利用测试仪器、检测设备和检验工具，检测整车、总成或机构的参数、曲线和波形，为分析、判断汽车技术状况提供定量依据的诊断方法。3、汽车故障检测通用法则1）询问用户（1）汽车已经使用的年限 了解汽车使用的年限可以帮助大致估计出故障的性质。（2）产生故障的过程 应了解故障是突然发生的还是逐

8、步恶化的；是静止性的故障还是时有时无故障。（3）是否请人修理过 应该了解该汽车发生故障以后，用户是否请人修理过，修过哪几个部位？如请人修理过，此人的修理过程如何，是否调节过车内的某些可调部位，是否更换过元器件或零部件等。2）实际观察通常应做如下观察：整车不工作时，喇叭是否响？起动不着车时，起动机运转是否正常？起动机运转不正常时，大灯亮度是否正常？喇叭不响或响声异常时，大灯亮度是否正常？电喷发动机不能起动时，水温表指示是否正常？电喷发动机冷态起动困难，踩下油门踏板，在这种加速加浓的情况下能否起动？空调器不工作时，冷却液风扇是否运转？ABS制动系统不起作用时，ABS指示灯能否点亮？3、联系各部分故

9、障现象进行分析判断（1）电源部分 电源（蓄电池）部分发生故障将使汽车不能工作或工作失常。无蓄电池电压的主要故障现象是：起动不着车，喇叭不响，大灯不亮，各种指示灯也不亮。蓄电池电压低于正常值时起动机运转无力，灯光变暗，喇叭声音失真等。 发电机组成的电路不良，会使供电升高而损坏用电设备及灯泡；如不能充电则会使蓄电池经常亏电。（2）起动部分 起动部分担负着产生发动机起动时所需转矩的任务。因此起动部分发生故障时，喇叭和灯光系统正常但起动不着车，发动机不能运转。起动机不转、起动机运转无力也会导致此类故障。（3）点火部分 因点火部分发生故障而使发动机不能正常工作的主要现象为：发动机不能发动或突然熄火；发动

10、机虽然能发动，但工作不均匀，个别缸不工作；发动机起动时反转、加速时发生爆震、或动力不足、加速不良且温度过高；发动机虽然能起动，但有其他不正常现象等。（4）发动机电控系统部分 因发动机电控系统故障而使发动机不能正常工作的主要现象为：发动机不能起动；发动机冷态起动困难；发动机热态起动困难；发动机怠速状态不良；发动机高速性能不良；发动机加速性能不良；怠速状态时间一长就导致熄火，并且不能再起动；上长坡时，发动机状态不良，像没有劲似的导致熄火，但停一会儿又能起动；行驶中踏下油门踏板不能加速，反而导致突然熄火。（5）辅助电器部分 辅助电器大多自成系统，损坏时故障现象仅与该系统中的线路、零件有关系，比较好判

11、断。 必须注意的是：在一些采用自动变速器以及防盗控制、遥控起动等辅助控制装置的车辆上，起动电路还受空挡起动开关、防盗控制器等状态的控制。4、直观检测法的使用（1）工作状况突变 因为不正常的现象导致工作性能变坏，例如发动机突然熄火、离合器打滑、换挡困难、转向和制动失灵、轮胎爆破、喇叭不响、灯光不亮等等，最终造成在正常行驶中的汽车突然间丧失了运行能力。（2）声响异常 系指汽车总成或零部件在工作中超过了技术标准，导致配合尺寸和几何形状发生变化而产生的不正常声响，是机件隐患和故障的表现形式，异响是现象，而故障是本质。异响和故障具有相互联系，又有互为因果关系，消除声响，就是在排除故障。（3）过热现象 系

12、指汽车总成或零部件的工作温度超过了技术标准规定的故障特征。 汽车的各个系统在正常行驶情况下，依靠强制通风和自然通风以保持在正常的工作温度范围内工作。汽车在使用中，随着气候、道路条件、发动机和传动转矩的变化，各系统的工作温度也在上下波动，若不监视各系统和部件的温度变化并加以控制、调整，就会发生过冷和过热现象。（4）排烟异常 发动机的尾气排放与发动机的点火提前角、负荷、转速及混合气浓度有直接关系。发动机优良的综合性能是实现燃烧完全、减少排气污染的关键。发动机尾气排放有时会出现不正常的颜色，这说明了发动机性能受到了机械本身、油路、电路以及发动机工作状况（转速、负荷）恶化的影响。（5）燃润料（燃油、润

13、滑油、冷却水等）消耗异常 这是表示发动机工作不良，底盘调整不当的一个汽车技术状况标志。造成燃润料消耗增加是发动机综合故障的反映，如果经过对油路、电路的检查和调整，仍不能达到或接近正常的消耗指标，则表明发动机的技术状况已严重恶化，已达到非经检修而不能恢复的程度。同时表明活塞组零件、气门与气门座、气缸体与气缸盖的密封性下降，从而导致漏气量增加，发动机功率下降，燃润料增加。 作为动力的源泉发动机因其结构复杂，工作条件苛刻，在汽车行驶中发生的故障率也最多。因此，其状况的好坏直接影响正常行驶。（6）渗漏现象 一般指发动机供油系统的燃油、润滑系统的机油、传动系统的齿轮油和润滑脂、冷却系统的冷却水、制动系统

14、的制动液、真空系统和轮胎的漏气、空调系统的制冷剂等方面的渗漏。 渗漏造成的后果是汽车零部件的过热和烧损，甚至还会引起火灾。一般来说，这是一种有明显征兆和迹象的故障现象。（7）特殊气味 燃润料是石油产品，在高温和氧化作用下，形成氧化物和氧化聚合物；润滑油氧化的结果产生有机酸，氧化聚合作用的结果产生酸性聚合物。制动液是由醚、醇、酯等物加添加剂合成的；当离合器打滑或制动器拖滞时，摩擦片和制动蹄片因受高温氧化作用影响，会发出焦臭味；蓄电池“过充”时从通气口排出一股刺鼻的酸味：制动系统渗漏时会嗅到强烈的酒精味；电器设备的导线发生短路引起燃烧，发出烧焦气味。通过嗅觉闻到不同的气味，很快地查找到故障的部位，

15、并及时分析其原因，可为排除故障提供有利的线索。（8）车体外观异常 其故障大多反映在行驶机构，即车架、车桥、车轮和轮胎以及悬架装置等方面。行驶机构承担来自各方面的力的作用，如传动系统传递的动力；通过驱动桥及路面附着力对汽车产生驱动力；传递和承受路面对车轮的各反向力及形成的力矩等等。因此，行驶机构受到的冲击、振动和外加负荷，是引起汽车零部件变形，或车体发生外观异常的根源。如两侧轴距尺寸不一致，减振器失效，轮胎充气不足，磨损不一及车架变形产生的车体倾斜等。通过这些现象，有助于我们分析制动跑偏、侧滑、四轮定位不良而引起的转向打摆和沉重等故障原因。1.先简后繁、先易后难原则；2 先思后行、先熟后生原则；

16、3 先上后下、先外后里原则；4 先备后用、代码优先原则。 （一）先简后繁、先易后难的原则 由于汽车电控装置的使用环境十分恶劣，经常在高温、振动、灰尘、潮湿、水淋等环境下工作，一些驾驶性能障碍可能是由于很简单的原因造成的，比如线束折断、插接器松动或锈蚀、真空管龟裂或脱落等，因此，能以简单方法检查的可能故障部位优先予以检查。比如直观检查，用眼看（眼睛观察线路或插接器是否有断裂、松脱；进气管路有无破损等），耳听（耳朵或借助螺丝刀、听诊器等听一听发动机有无异响；怠速和急加速是否粗暴；有无漏气声、喷油器有无规律的“喀哒”声等），手摸（用手摸一模相关电器总成、继电器、可疑的线路插接器连接是否有松动；摸一摸

17、电子部件表面的温度有无不正常的高温以判断该处是否接触不良；摸一摸喷油器、电磁阀是否有规律地振动来判断其工作正常与否等），通过采用简便的直观检查方法，将一些较为显露的故障迅速地查找出来。 即使故障灯不亮，也要检查一下有无存储故障代码，因为95年以后的ECU（发动机控制装置）大都采用E2PROM（电子擦抹的可编程只读存储器），只要检测到信号中断或变异超过0.5秒，便会记录故障代码，5秒以后故障不再出现，又自动擦去故障代码，这时候故障灯是不亮的，但故障存储器中会存贮该故障码，称为“历史码”，以便下次进厂保养时提醒检查相关部位。 直观检查未找出故障，需借助于仪器仪表或其他专用工具来进行检查时，也应对较

18、容易检查的先予检查。能就车检查的项目优先进行检查。（二）、先思后行、先熟后生的原则 在对汽车电控故障诊断维修时，应针对故障现象首先进行故障分析，明确引起故障的可能原因，确定优先检查的方向和部位，做到有的放矢，避免对与故障无关的部位作无谓的检查，也防止有关的应检项目漏检而多走弯路，即为“先思后行”。“先熟后生”说的是由于车辆设计制造以及使用环境等方面的因素，一些车型的某些故障，常常以某个部件或总成故障比较常见，这样根据平时积累下来的经验，对这些部件或总成优先给予检查；另一方面，在汽车电控系统中，有些故障形成的原因很复杂，牵涉的应检项目和部位也很烦琐，因此，可以先挑一些自己熟悉的部件、部位或系统优

19、先给予检查，往往也能达到事半功倍的效果。（三）、先上后下、先外后里的原则 当前汽车电子装置越来越多，使发动机仓排得满满的，由于空间有限，其布局紧凑，层层相叠，有时为了检查一个部件，首先要拆除周围一大堆零件，这样做既费工又费时，因此，掌握好先上后下、先外后里的原则也是十分有益的。能随手检查的项目先做；能在发动机仓做的检查不去底盘做；能在外部做的项目不去里面做。 电控系统故障大多数最先出在机构失灵等机械方面（请注意：这里说的机械故障是指电控系统中传感器和执行器机构故障，而并非发动机机械），不一定都是由于电信号引起的，因系统机构出了问题，迫使ECU启动备用系统，使电信号产生差异，导致驾驶性能上的障碍

20、。（四）、先备后用、代码优先的原则 电子控制系统的一些部件性能好坏，电气线路正常与否，常以其电压或电阻等参数来判断。如果没有这些数据资料，系统的故障检判将会很困难，往往只能采取新件替换的方法，这些方法有时会造成维修费用猛增且费工费时所谓先备后用是指在检修该型车辆时，应准备好维修车型的有关检修数据资料。除了从维修手册、专业书刊上收集整理这些检修数据资料外，另一个有效的途径是利用无故障车辆对其系统的有关参数进行测量，并记录下来，作为日后检修同类型车辆的检测比较参数。如果平时注意做好这项工作，会给系统的故障检查带来方便。 电子控制系统一般都有故障自诊断功能，当电子控制系统出现某种故障时，故障自诊断系

21、统就会立刻监测到故障并通过“检测发动机”等警告灯向驾驶员报警，与此同时以代码的方式储存该故障的信息。但是对于有些故障，故障自诊断系统只储存该故障代码，并不报警。因此，在对发动机作系统检查前，应先按制造厂提供的方法，读取故障代码，并检查和排除代码所指的故障部位。待故障代码所指的故障消除后如果发动机故障现象还未消除，或者开始就无故障代码输出，则再对发动机可能的故障部位进行检查。 总之，电控发动机是比较复杂的系统，其故障远比普通发动机复杂得多，在诊断故障时需要掌握系统的检修步骤和方法。从原则上讲，在对电控发动机进行故障诊断时，需要首先系统全面地掌握电子控制系统的结构、原理和线路连接方法，明确电控系统

22、中各部分可能产生的故障以及对整个系统的影响；运用科学的故障诊断方法对系统故障现象进行综合分析、判断，确定故障的性质和可能产生此类故障的原因和范围；制定合理的诊断程序进行深入诊断和检查，直到给予圆满的解决，使汽车恢复应有的性能和技术指标。1.3历史和发展趋势汽车诊断与检测技术是随着汽车的发展从无到有逐渐发展起来的一门应用技术，在一些工业发达的国家早已受到重视，随着汽车工业的发展和电子系统的广泛应用，传统的耳听、手摸，拆拆装装地进行故障诊断的方法已难以适应，为此，发达国家的汽车公司及维修设备制造厂借鉴在航天、军工方面首先发展起来的机器故障诊断技术，开始了汽车检测设备开发历程，同时汽车诊断理论和检测

23、技术也得到飞速发展。早在20世纪4050年代，国外的一些发达国家就开展了以故障诊断和性能调试为主的单项检测技术研究。进入60年代后，汽车诊断技术获得了较大发展，演变成为既能进行维修诊断，又能进行安全环保检测的综合检测技术，出现了简易的汽车诊断站；1972年在美国旧金山召开的第一次国际汽车安全会议上，联邦德国首次推出了采用微型计算机系统车外诊断装置。该装置可对特定的车辆进行88个项目的检查，并将诊断结果打印输出，是最早开发的车外诊断系统。1975年美国哈美顿公司、日本三菱重工业公司等不少厂家相继推出了自己的汽车诊断装置。当时这些诊断装置只能判断良好或不良，不能储存较多的故障数据资料和统计手法，不

24、能进行有效的机理分析，其成本、功能和诊断软件都不够理想。我国对汽车诊断技术的研究起步较晚，在20世纪30年代，汽车故障诊断完全依靠工人和技术人员掌握的知识和经验，凭感官来分析判断汽车故障之所在。着手开发汽车故障诊断技术始于20世纪60年代中后期，由交通科学研究院和天津市公共汽车三厂合作，研制汽车综合试验台，为我国汽车诊断技术的发展迈出了第一步。1977年国家为了改变汽车维修落后的局面，下达了“汽车不解体检验技术”的研究课题，这是建国以来，国家对汽车诊断、科研方面下达的第一个国家课题，标志着我国汽车诊断技术开始了新的起点。随着汽车高新技术的飞速发展和新型电子产品的广泛应用，现代汽车维修的内涵和方

25、式、汽车的故障诊断和检测技术也发生着深刻的变化。与传统的汽车维修相比，现代汽车的维修有以下几方面的变化：从零部件修复到零部件更换。从局部性能的恢复到整车性能的恢复。从显性故障的排除到隐性故障的排除。从机械、电器、液压等的单项修复到综合项目的修复。从解体修理到不解体修理1.4汽车诊断参数及标准教学提示：诊断参数，是表征汽车、汽车总成及机构技术状况的物理或化学量。主要包括工作过程参数、伴随过程参数和几何尺寸参数。汽车检测的诊断参数标准有：国家标准、行业标准和企业标准三类，必须执行。汽车诊断周期应该能保证车辆的完好率最高而消耗的费用最少,即最佳诊断周期。 教学要求：了解汽车检测与诊断的参数及其标准的

26、分类，正确选择和使用汽车检测与诊断的参数极其标准，确定汽车最佳诊断周期。了解汽车现代检测方法及应用。了解汽车检测的基本组成及测量的误差处理方法。 1.4.1 诊断参数诊断参数，是表征汽车、汽车总成及机构技术状况的量。有些结构参数可以表征技术状况，但在不解体情况下，直接测量往往受到限制，如气缸间隙、曲轴和凸轮轴各轴颈的磨损量等都无法在不解体情况下直接测量。因此，在检测诊断汽车技术状况时，需要采用一种与结构参数有关而又能表征技术状况的间接指标，该间接指标称为诊断参数。可以看出，诊断参数既与结构参数紧密相关，又能够反映汽车的技术状况，是一些可测的物理量或化学量。汽车诊断参数包括工作过程参数、伴随过程

27、参数和几何尺寸参数。1. 工作过程参数该参数是汽车、汽车总成或机构工作过程中输出的一些可供测量的物理或化学量。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，例如振动、噪声、异响、温度等。3. 几何尺寸参数该参数可提供总成或机构中配合零件之间或独立零件的技术状况，例如配合间隙、自由行程、圆度、圆柱度、端面圆跳动、径向圆跳动等。4. 诊断参数的选择原则 在汽车的使用过程中，诊断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，为了保证诊断结果的可信性和准确性，在选择诊断参数时应遵循以下的原则： 1) 灵敏性。2) 稳定性。3) 信息性。4) 经济性。

28、为了定量地评价汽车及其总成或机构的技术状况，确定维修的范围和深度，必须建立诊断参数标准，提供一个比较尺度，检测结果与标准值对照后，即可确定汽车的技术状况。确定汽车是继续运行还是要进行维修。诊断参数标准的分类： 汽车诊断参数标准分为国家标准、行业标准和企业标准三类。1. 国家标准2. 行业标准3. 企业标准4. 诊断参数标准的组成 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) 初始值此值相当于无故障新车和大修车诊断参数值的大小，往往是最佳值，可作为新车和大修车的诊断标准。2) 许用值诊断参数测量值若在此值范围内，表明诊断对象技术状况虽发生变化，但尚属正常，无需修理，按要求维护即可继续

29、运行，超过此值，应及时进行修理。3) 极限值诊断参数测量值超过此值后，表明汽车技术状况严重恶化，必须进行修理。诊断周期是汽车诊断的间隔期，以行驶里程或使用时间表示。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。制定最佳诊断周期应考虑的因素：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一样。2. 汽车使用条件 汽车使用条件包括气候条件、道路条件、装载条件、驾驶技术、拖带挂车、燃料质量等。3. 经济性它包括检

30、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，则应使诊断周期缩短，但检测诊断、维护修理的费用增加。最佳诊断周期应从总费用最低来考虑。4. 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。根据交通部汽车运输业技术管理规定，要求车辆二级维护前应进行检测诊断和技术评定，确定附加作业或修理项目，结合二级维护一并进行。汽车是有多个不同功能的子系统构成的复杂机电一体化系统。要对其进行技术性能诊断并确定故障，除需要采用先进的设备和手段外，还需要先进的诊断分析方法

31、。1. 故障树分析法以故障树为工具，分析系统发生故障的各种途径，计算各个可靠性特征星，对系统的安全性或可靠性进行评价的方法称为故障树分析法。树形图称为故障树(如图2.1)，用以表示系统或设备的特定事件与它的各个子系统或各个部件故障事件之间的逻辑关系。故障树分析过程(图2.2), 应用故障树分析故障时，其过程如下：1) 给系统明确的定义，选定可能发生的不希望事件作为顶端事件；2) 对系统的故障进行定义，分析故障形成的原因；3) 作出故障树逻辑图；4) 对故障树进行定性分析，确定各事件结构的重要度，应用布尔代数对故障树进行简化，寻找故障树的最小割集，判明系统最薄弱的环节；5)对故障树结构作定量分析

32、。根据各元件、各部件的故障概率数据，应用逻辑的方法，对系统故障作定量分析。故障树分析法在汽车诊断中的主要优点：1) 便于查找故障原因和发生的概率，帮助人们判断故故障，特别是综合障障发生的各种可能的原因；2) 便于暴露系统的薄弱环节及引起的后果；3) 便于规定正确的故障检查程序。汽车故障诊断专家系统是一种能模拟维修专家的诊断思路进行故障诊断的计算机智能系统。该系统适合用于汽车的故障检测与诊断。 专家系统是研究、处理知识的系统。它以领域专家的知识为基础，解释并重新组织这些知识，使计算机能够模仿人类专家的思想，成为具有领域专家水平的、有解决复杂问题能力的智能系统。主要由知识库、推理机、解释器、学习机

33、组成。汽车故障诊断专家系统的结构(见图2.3)。1）知识库知识库由一些产生式规则集组成。例如：规则1 化油器故障 如果是供油系统故障; 并目混合汽过浓。2）推理机汽车故障专家系统推理是基于前而建立的维修知识数据库系统，当输入一个故障症状，系统会把该故障症状与数据库中的相关故障记录作比对，从而缩小故障搜索范围，在此小范围基础上，再进行几次搜索，逐步缩小候选范围，从而筛选出该故障症状最有可能发生故障的部位及发生故障的原因。3）解释机解释机可对系统的结论进行解释。系统在运行过程中应能随时回答为什么 (why) 系统有这种结论。4）学习机学习机可向知识库增加新的知识并删除与新知识，使得专家系统具有自学

34、习能力和自适应能力，具有一定的智能。1.4.2 检测系统基本组成汽车检测系统，通常是由传感器、变换及测量装置、记录与显示装置、数据处理装置等组成(如图2.4所示)。1. 传感器传感器是一种能够把被测量的某种信息拾取出来，并将其转换成有对应关系的，便于测量的电信号的装置。传感器在整个检测系统中占有首要地位。由于传感器处于检测系统的输入端，所以它的性能直接影响到整个检测系统的工作可靠性。2. 变换及测量装置变换及测量装置是一种将传感器送来的电信号变换成易于测量的电压或电流信号的装置。这类装置通常包括电桥电路、调制电路、解调电路、阻抗匹配电路、放大电路、运算电路等。它能对传感器信号进行放大，对电路进

35、行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等处理工作，是检测系统中较为复杂的部分。3. 记录与显示装置 记录与显示装置是一种将变换及测量装置送来的电信号进行记录和显示的装置。记录和显示装置一般有模拟显示、数字显示和图像显示三种.4. 数据处理装置 数据处理装置是一种用来对检测结果(数据或曲线)进行分析、运算的装置。例如，对大量测量数据进行数理统计分析，对曲线进行拟合，对动态测试结果进行频谱分析、幅值谱分析和能量谱分析等。智能化检测系统一般是指以计算机为基础的一种新型检测系统。由于用计算机控制整个检测系统，因而使检测系统的结构和功能发生了根本性的变化。智能化检测系统是以微处理器作为控制单元，能把系统中各

36、个测量环节有机地结合起来，并赋予了计算机所特有的诸如编程、自动控制、数据处理、分析判断、存储打印等功能。在手动设定量程选择、极性变换、亮度调节、幅度调节和数据显示等之后，系统将自动完成检测。智能检测系统与一般检测系统相比有如下一些特点：1. 自动零位校准和自动精度校准2. 自动量程切换3. 功能自动选挥4. 自动数据处理和误差修正5. 自动定时控制6. 自动故障诊断7. 功能强大8. 使用方便2智能化检测系统在汽车检测设备中的应用 主要介绍由单片微机构成的智能检测系统在汽车检测设备中的应用实例。1）车速表试验台 车速表试验台是用来检测汽车实际车速的一种检测设备。 检测时由汽车车轮带动车速表试验

37、台滚筒旋转或由车速表试验台滚筒带动车轮旋转，在二者不发生滑转的情况下，滚筒表面的线速度与轮胎表面的线速度相等。因此，只要测得滚筒表面的线速度，就可以测得汽车的实际车速。 由于滚筒直径为已知，即滚筒周长为已知，因此只要测出滚筒的旋转速度就可以算出滚筒表面的线速度，从而得到汽车的实际车速。传统的汽车实际车速的检测方法，是在车速表试验台滚筒的一端安装测速发电机。 测速发电机的输出电压与滚筒的转速成正比，用模拟式仪表指示测速发电机的电压值，表盘用相应的车速值标定就构成了车速表试验台的车速指示仪表。 这种仪表由于是指针式仪表，因而存在读数精度低、不易保留特征值、不能进行数字通讯等缺点。以单片机为核心构成

38、的智能车速表检测系统，可完全克服上述缺点，其框图如图2-8所示。 可以看出，滚筒转速信号经传感器转换为脉冲数字信号，再经整形、光电耦合后送入单片机。 单片机对信号的频率周期进行计算，然后换算成相应的实际车速值，以km/h为单位显示。2）侧滑试验台 侧滑试验台是使汽车驶过侧滑板时，用测量侧滑板横向移动量的方法来测量车轮侧滑量的一种检测设备。 侧滑试验台智能检测系统的工作原理大致如下：传感器将侧滑板横向位移信号转换成电压信号，经放大器放大后变成满偏度+5V的电压信号，为了便于和A/D转换器接口，需要经过网络变换器转换成两路05V的电压信号，并配制滤波、限幅、续流等措施，然后由A/D转换器变成对应的

39、二进制数码。当汽车驶过侧滑试验台侧滑板时，单片机不断地对位移量采集信号，采样周期一般取10ms。这样，汽车通过侧滑板时可采5060个样点。 数据处理时应找最大值以下的若干个点，再经过一次数字滤波求出侧滑量的最大值，然后送显示器显示。 当侧滑量超过5m/km时，表明车辆的侧滑量已超出诊断参数标准，侧滑试验台驱动相应的声、光报警器报警。3）轴重计或轮重仪 轴重计或轮重仪是与反力式滚筒制动试验台配套使用的一种称重装置。 电子式轴重计或轮重仪，一般采用压力传感器获取汽车车轴或车轮的质量信号。 当车辆在轴重计或轮重仪上停止时，压力传感器产生并输出对应的电压信号。 这种电压信号的幅度很小，满幅时只有20m

40、V左右，因此要求采用高精度的放大器，并要求严格控制温漂和零点漂移。 放大后的信号由A/D转换器转换并经数字滤波后送显示器显示。1.4.3 测量误差与数据处理所谓检测有检验和测量两层意思。在国家有关技术标准中对机动车辆的性能要求，有的是定性的，但多数是定量要求，如制动力、侧滑量、前照灯发光强度、发动机排放、噪音等等。被测量有多大量值、要应用检测手段(计量器具)才能实现，如制动试验台、侧滑试验台、测功仪等等。用这些检测工具和手段确定被测车辆一些性能项目量值的过程称为测量。测量的目的在于确定被测量的量值。在一定环境条件下，测量人员按照所设计的测量方法，使用合适的测量装置，将被测量直接或间接地与同类已

41、知单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果，这就是测量的基本过程。测量误差一般有按误差的性质分类和按误差的表达方式分类两种方法： 1. 按误差的性质分类按此种分类方法，误差可分为系统误差、随机误差与粗大误差。1) 系统误差 系统误差是指具有确定变化规律的误差，反映的是测量结果偏离真值的程度。系统误差越小，说明测量结果越正确，所以系统误差可用来评价测量结果的准确度。系统误差有两种，一种是定值系统误差，另一种是变值系统误差。2）随机误差 随机误差是指误差的大小和符号都发生变化而且没有规律可循的测量误差。引起随机误差的原因往往是由于偶然因素(如测量仪器本身元件性能不稳定)的影响而随机产生的，

42、因而随机误差不能用实验方法或引入修改值加以消除，也不可避免，但可以通过概率统计处理的方法来减少其影响。随机误差能够反映测量结果的分散程度。随机误差越小，说明多次测量时的分散性越小，通常称为精密度。3）粗大误差粗大误差是指明显偏离约定真值的误差。引起粗大误差的根本原出主要是由测量人员操作失误、读错、记错数据而引起的，也完全没有规律。当发现有粗大误差的测量数据时应及时去除。2. 按误差的表示方式分类按此种分类方法，误差可分为绝对误差与相对误差。1） 绝对误差 绝对误差是指测量值A x与约定真值A0间的差值，可用L表示：2）相对误差绝对误差不能作为完全反映测量精度的指标，相对误差则完全可以。相对误差

43、有实际相对误差、示值相对误差等表示方法。3 误差数据处理在测量过程中，测量误差总是不可避免地存在着。为了评价测量数据的质量，往往要对它们进行必要的处理，这就是数据处理。如前所述，系统误差是可以修正或在测量中设法消除的，因而数据处理主要是指剔除粗大误差和估算随机误差。1) 剔除粗大误差2) 估算随机误差 3）数据处理的一般步骤：补充 汽车维修企业应配备的检测设备根据国家标准汽车维修业开业条件 第1部分：汽车整车维修企业（GB/T 16739.12004）和国家标准汽车维修业开业条件 第2部分：汽车专项维修业户（GB/T 16739.22004）的规定，汽车维修企业开业时，必须具备人员、组织管理、

44、设施、设备等条件。在设备条件中，企业应配备通用设备、专用设备及检测设备，其规格和数量应与其生产纲领和生产工艺相适应。各种设备应符合相应的产品技术条件等国家标准和行业标准的要求，满足加工、检测精度的要求和使用要求。 其中，检测设备应通过型式认定，并按规定经有资质的计量检定机构检定合格。一、汽车整车维修企业应配备的检测设备 汽车整车维修企业，是指有能力对所维修车型的整车、各个总成及主要零部件进行各级维护、修理及更换，使汽车的技术状况和运行性能完全（或接近完全）恢复到原车的技术要求，并符合相应国家标准和行业标准的规定的汽车维修企业。 汽车整车维修企业，按规模大小分为一类汽车整车维修企业和二类汽车整车

45、维修企业。汽车整车维修企业应配备下列检测设备：（1）车轮动平衡机；（2）四轮定位仪；（3）转向轮定位仪；（4）发动检测诊断仪；（5）数字万用表；（6）故障诊断仪；（7）气缸压力表（8）汽油喷油器清洗及流量测量仪；（9）正时仪；（10）燃油压力表；（11）液压油压力表；（12）无损探伤设备；（13）悬架试验台（二类允许外协）；（14）喷油泵试验台（允许外协）；（15）喷油器试验器（允许外协）；（16）曲轴、飞轮与离合器总成动平衡机；（16）曲轴、飞轮与离合器总成动平衡机；（17）声级计；（18）排气分析仪和烟度计；（19）汽车前照灯检测仪（二类允许外协）；（20）侧滑试验台（允许外协）；（21）

46、制动试验台（修理大型货车及二类允许外协）；（22）车速表试验台（二类允许外协）；（23）底盘测功机（允许外协）。二、汽车专项维修业户应配备的检测设备 汽车专项维修业户，是指从事汽车发动机、车身、电气系统、自动变速器、车身清洁维护、涂漆、轮胎动平衡及修补、四轮定位检测调整、供油系统维护及油品更换、喷油泵和喷油器维修、曲轴修磨、气缸镗磨、散热器（水箱）维修、空调维修、汽车装潢（蓬布、坐垫及内装饰）、门窗玻璃安装等专项维修作业的业户（三类）。汽车专项维修业户应配备下列检测设备： 1发动机修理 （1）发动机试验设备； （2）数字式万用电表； （3）气缸压力表； （4）量缸表； （5）正时仪； （6）汽

47、油喷油器清洗及流量测量仪； （7）燃油压力表； （8）喷油泵试验台； （9）喷油器试验器； （10）排气分析仪； （11）烟度计； （12）无损探伤设备； （13）曲轴、飞轮与离合器总成动平衡机。2电气系统维修 （1）故障诊断设备； （2）数字式万用电表； （3）电解液比重计； （4）汽车前照灯检测仪（允许外协）； （5）电路检测设备。3自动变速器修理 （1）变扭器检测（漏）设备； （2）电控变速器测试仪； （3）油路总成测试机； （4）液压油压力表； （5）自动变速器总成测试机； （6）自动变速器专用测量器具。4轮胎动平衡及修补 （1）漏气试验设备； （2）轮胎气压表； （3）车轮动平衡机。

48、5四轮定位检测调整 （1）四轮定位仪； （2）轮胎气压表。6喷油泵、喷油器维修 （1）喷油泵、喷油器清洗和试验设备； （2）喷油泵喷油器密封性试验设备； （3）弹簧试验仪； （4）千分尺； （5）厚薄规。7曲轴修磨 （1）曲轴动平衡试验机； （2）百分表及磁力表座； （3）外径千分尺； （4）无损探伤设备。8气缸镗磨 （1）量缸表； （2）外径千分尺； （3）厚薄规。9空调维修 （1）空调电器检测设备； （2）空调专用检测设备； （3）数字式万用表。参考资料：汽车检测与诊断的参数及其标准汽车的检测与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，而且在检测诊断汽车技

49、术状况时，必须选择合适的诊断参数，确定合理的诊断参数标准和最佳诊断周期。诊断参数、诊断参数标准、最佳诊断周期是从事汽车检测诊断工作必须掌握的基础知识。一、汽车诊断参数1诊断参数概述诊断参数，是表征汽车、汽车总成及机构技术状况的量。在检测诊断汽车技术状况时，需要采用一种与结构参数有关而又能表征技术状况的间接指标，该间接指标称为诊断参数。诊断参数既与结构参数紧密相关，又能够反映汽车的技术状况，是一些可测的物理量和化学量。汽车诊断参数包括工作过程参数、伴随过程参数和几何尺寸参数。(1)工作过程参数该参数是汽车、总成或机构工作过程中输出的一些可供测量的物理量和化学量。例如，发动机功率、汽车燃料消耗量、

50、制动距离或制动力。汽车不工作时，工作过程参数无法测量。(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，例如振动、噪声、异响、温度等。这些参数可提供诊断对象的局部信息，常用于复杂系统的深入诊断。汽车不工作时，无法测量该参数。(3)几何尺寸参数该参数可提供总成或机构中配合零件之间或独立零件的技术状况，例如配合间隙、自由行程、圆度、圆柱度、端面圆跳动、径向圆跳动等。这些参数虽提供的信息量有限，但却能表征诊断对象的具体状态。汽车常用诊断参数如表1-1所示。表1-1汽车常用诊断参数诊断对象诊断参数诊断对象诊断参数汽车整体最高车速冷却系冷却液温度加速时间冷却液液面高度最大爬坡度风扇传动带张力驱动车

51、轮输出功率风扇离合器离、合温度驱动车轮驱动力润滑系机油压力汽车燃料消耗量油底壳油面高度汽车侧倾稳定角机油温度CO排放量机油消耗量HC排放量理化性能指标变化量NOX排放量清净性系数K的变化量CO2排放量介电常数的变化量O2排放量金属微粒含量柴油车自由加速烟度传动系传动系游动角度汽油机供给系空燃比传动系功率损失汽油泵出口关闭压力机械传动效率供油系供油压力总成工作温度喷油器喷油压力转向系车轮侧滑量喷油器喷油量车轮前束值喷油器喷油不均匀度车轮外倾角柴油机供油系输油泵输油压力主销后倾角喷油泵高压油管最高压力主销内倾角喷油泵高压油管残余压力转向轮最大转向角喷油器针阀开启压力最小转弯直径柴油机供油系喷油器针

52、阀关闭压力转向系转向盘自由转动量喷油器针阀升程转向盘最大转向力各缸喷油器喷油量制动系制动距离各缸喷器喷油不均匀度制动减速度供油提前角制动力喷油提前角制动拖滞力发动机总成额定转速驻车制动力怠速转速制动时间发动机功率制动协调时间发动机燃料消耗量制动完全释放时间单缸断火(油)转速下降值行驶系车轮静不平衡量排气温度车轮动不平衡量曲柄连杆机构气缸压力车轮端面圆跳动量气缸漏气量车轮径向圆跳动量气缸漏气率轮胎胎面花纹深度曲轴箱漏气量其他前照灯发光强度进气管真空度前照灯光束照射位置配气机构气门间隙车速表误差值配气相位喇叭声级点火系断电器触点间隙客车车内噪声断电器触点闭合角驾驶员耳旁噪声点火波形重叠角 点火提前

53、角 火花塞间隙 各缸点火电压值 各缸点火电压短路值 点火系最高电压值 火花塞加速特性值 2诊断参数的选择原则为了保证诊断结果的可信性和准确性，在选择诊断参数时应遵循以下的原则：(1)灵敏性灵敏性亦称为灵敏度，是指诊断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，诊断参数相对于技术状况参数的变化率。选用灵敏性高的诊断参数诊断汽车的技术状况时，可使诊断的可靠性提高。(2)稳定性稳定性指在相同的测试条件下，多次测得同一诊断参数的测量值，具有良好的一致性(重复性)。诊断参数的稳定性越好，其测量值的离散度越小。稳定性不好的诊断参数，其灵敏性也低，可靠性差。(3)信息性信息性是指诊断参数对汽

54、车技术状况具有的表征性。表征性好的诊断参数，能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情况。诊断参数的信息性越好，包含汽车技术状况的信息量越多，得出的诊断结论越可靠。(4)经济性经济性是指获得诊断参数的测量值所需要的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。经济性高的诊断参数，所需要的诊断作业费用低。3诊断参数的测量条件和测量方法不同的测量条件和不同的测量方法，可以得出不同的诊断参数值。在测量条件中，一般有温度条件、速度条件、负荷条件等。多数诊断参数的测得需要汽车走热至正常工作温度，只有少量诊断参数可在冷车下进行。除了温度条件外，速度条件和负荷条件也很

55、重要。没有规范的测量条件和测量方法，无法统一尺度，因而测得的诊断参数值也就无法评价汽车的技术状况。所以，要把诊断参数及其测量条件、测量方法看成是一个不可分割的整体。二、汽车诊断参数标准为了定量地评价汽车、总成及机构的技术状况，确定维修的范围和深度，预报无故障工作里程，必须建立诊断参数标准，提供一个比较尺度，这样，在检测到诊断参数值后与诊断参数标准值对照，即可确定汽车是继续运行还是要进行维修。1诊断参数标准的分类汽车诊断参数标准与其它标准一样，分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四类。(1)国家标准国家标准是国家制定的标准，冠以中华人民共和国国家标准(GB)字样（如GB18565-2001营运车辆综合