国内外汽车检测与诊断技术差异

国内外检测与诊断技术现状与差异张真（洛阳理工学院B12020903)摘要：汽车检测与诊断技术已贯彻汽车使用、汽车维修、交通安全和环境保护等多领域，发展前景非常广阔，研究并提高我国的汽车检测与诊断技术有十分重要的意义。本文通过从国内外检测与诊断技术现状、汽车制动性能检测及汽车排放污染物检测的检测方法、检测设备和相关法律法规等几方面比较出了我国与美日欧等先进国家的差异，反应出我国与国外先进水平有较大差距，还需进一步发展提高，并提出了改善和发展的方向。关键词：检测诊断制动性能污染物排放差异前言21世纪以来，随着我国汽车产业的迅速发展，相应汽车消费人日益增多。因此，现代汽车检测与诊断技术已成为汽车使用和维修人员以及相关专业师生必须掌握的技术，大力研究汽车检测诊断技术，对提高汽车维修保障效率和汽车可用度具有十分重要的意义。我国汽车检测与诊断技术经历了从无到有；从引进技术、引进检测设备，到自主研究检测设备并开发推广应用；从单一性能检测到综合检测，虽然已经取得了很大的进步，但与世界先进水平相比，还有相当的差距。[1]通过研究比较我国汽车检测与诊断技术方面与美日欧的差距，对我们提高发展相关技术有很大的指导作用，因此，本文通过多方面比较说明了我国检测与诊断技术与美日欧的差距。1国外汽车检测与诊断技术现状当前，工业化发达国家的汽车检测与故障诊断达到了较高的水平，在管理上实现了“制度化”，在检测指标上实现了“标准化”，在检测技术上实现了“智能化、自动化”。主要特点有：1）检测管理制度化。在工业发达国家，汽车检测工作由交通部门统一管理，在全国各地建立了由交通部门认证的汽车检测场(站），负责新车的登记和在用车的安全检测，修理厂修过的汽车也要经过汽车检测场(站）检测，以确定其安全性能和排放是否符合国家标准。2）检测指标标准化。工业发达国家的汽车检测有一整套的标准，避免主观上的误差。如美国规定，经过修理后的汽车只有经过严格的安全与环保检测后才能出厂。3）检测技术智能化和自动化。例如国外汽车制动性能检测技术。随着进口汽车ABS、ASR技术的进一步普及，现阶段的反力式制动检测台已经不能够满足汽车检测的需要，为了在室内进行相应的制动力检测，国外知名企业先后开发了相应的双轴ABS制动检测台。如日本弥荣公司开发的ABS制动检测台。这一类设备可根据车辆情况自动调整轴距，进行高速的制动性能检测，并且可根据车辆配置的ABS进行ECU通讯检测[2]。4）发达国家政府制定了严格的新车排放法规和标准，同时为保证新车满足排放法规和标准的要求，采取了相应的监督检验机制。如进口汽车装配线常规检验、强制抽查检验、新车出厂后的监督检验制度、在用车I/M制度、在用车的排放控制等。通过这些检测手段和措施，车辆从生产到报废中每一个环节的排放状况都能够得到有效监管，达到了降低排放、保护环境的目的。在检测制度上，欧洲各国对在用车排放控制主要是通过实行年检制度来保证的。管理部门是根据车辆生产年代的不同采取相应的标准。5）国外汽车检测设备一体化、集成化。如日本弥荣公司把进口汽车制动台、车速表、排放分析仪、噪声计等与四轮定位动态测定系统组合在一起，既可以测定进口汽车四轮定位参数，还可测定底盘输出功率、发动机功率、汽车行驶状态模拟、振动悬挂以及制动和速度等，具有一机多项的测试功能。西门子公司开发的进口汽车综合性能检测线，集成度相当高，在20米的长度内包括了车速、制动、排放、灯光噪声等的检测功能，还可以按照要求加装电涡流测功机。6）国外汽车检测联网系统。在发达国家，检测机构大多采用先进的计算机无线通讯联网系统，如德国的计算机无线通讯联网系统，保证了在一个大的检测站，所有的检测设备通过数据载体就可与计算机联网，使得检测线更具灵活性。检测线上配备的小型数据载体可放在检测员的口袋中随检测员移动，并可以通过无线通讯与检测设备上的接收平台实现快捷、可靠的数据传输，便于检测操作人员输入和查询信息。网络系统还可以将进口汽车制造厂商及多家检测机构连成整体，形成资源共享，加快车辆数据的更新速度，提高检测机构的效率[3]。2国内汽车检测诊断技术的应用现状近30年来，我国汽车检测诊断技术得到了迅速发展。到2006年底，我国已经建立各类汽车检测站1400多座，全国汽车综合检测站年检测汽车超过1000万台次。目前，我国汽车检测诊断技术的应用,主要有两方面特点：1）检测技术水平逐步提高。在充分借鉴国外汽车检测诊断技术的基础上，研制了一批具有自主知识产权的汽车检测诊断设备与仪器。其中，发动机故障诊断仪、汽车底盘测功机、四轮定位仪、悬架检测仪、制动检测台、侧滑试验台、全自动转向角检测仪、汽车传动系故障诊断仪、轴距差检测仪等达到了较高的水平，逐渐缩短了与国外先进技术的差距。汽车检测站中的大部分设备实现了与计算机联网，满足了快速、方便、准确测试的要求。2）法规建设逐步完善。国家有关部门相继颁布了《道路运输汽车综合性能技术要求与检测方法》、《汽车综合性能检测站通用技术条件》、《汽车维修技术规范》等法规制度，提出了对汽车实施定期检测、强制维护、视情修理的维修制度，明确了汽车检测站的职责与资格认定条件，规定了汽车维修检测设备技术标准。最近几年，交通管理部门又颁发了一系列标准、法规，对汽车检测站、维修企业的检测维修项目、开业技术条件等提出了明确要求，有力地促进了汽车检测维修行业的建设与发展[2]。3）检测站普及全国。目前建成了1000（太少了）多个汽车检测站，可以说我国已基本形成了全国性的汽车检测网，汽车检测与故障诊断技术已初具规模。4）汽车检测设备与检测人员素质尚待提高。发达国家管理部门对检测人员的技术水平要求很高。我国检测人员素质相对较差，检测结果主要依赖于仪器设备出具结果，从而导致了人工判断的比重减弱，致使许多目检项目流于形式。5)检测数据未做到共享共用，数据资源严重浪费。我国对进口汽车检测分为安全性能检测和综合性能检测，检测结果为国家质检总局、交通部和公安部内部使用，并且地区之间和部门之间对检测数据不共享也不相互认可，部门色彩浓厚，从而造成检测资源严重浪费及车主不必要的经济负担[3]。通过以上几点的对比可以看出，我国检测诊断技术没有国外发达国家先进尚未做到一体化，集成化，自动化和智能化；法律法规方面不够完善全面；监管不够严格，检测管理较散乱，没有达成统一标准，与发达国家相比有较大的差距。3国内外汽车检测与诊断技术差异3.1汽车制动性能检测项目的差异1）检测方法：汽车制动性能直接影响汽车行驶、停车的安全性，是保证汽车安全行车的重要因素之一，因此也是汽车检测诊断的重点。根据《机动车运行安全技术条件》标准，我国可用路试和台试两种方法检测汽车的制动性能：路试时，既可以检测制动距离和制动稳定性，也可以检测制动减速度、制动协调时间和制动稳定性；台试只要检测制动力、制动协调时间和左右轮制动力差。检测时，可选择路试或台试两种检测方法之一，采用制动距离、制度减速度、制动力三类检测指标之一进行检测。当机动车经台架检测后对其制动性能有质疑时，可用规定的路试检测标准进行复试，并以满载路试的检测结果为准。2）检测设备：制动减速度用速度分析仪、制动减速度仪测量有关参数后再计算。五轮仪是道路制动试验的通用仪器。国内汽车性能检测站所用制动检测设备多为单轴反力式滚筒制动试验台，惯性式制动试验台和平板式制动试验台的应用都不如反力式滚筒制动试验台广泛。3）诊断标准：我国检测标准（GB7258—2004）中的相关规定如表1和表2。表1制动距离和制动稳定性要求机动车类型制动初度（km/h）满载检验制动距离要求（m）空载检验制动距离要求（m）试验通道宽度（m）三轮汽车20≤5.02.5乘用车50≤20.0≤1902.5总质量不大于3500kg的低速货车30≤9.0≤8.02.5其他总质量不大于3500kg的汽车50≤22.0≤21.02.5其他汽车、汽车30≤10.0≤9.03.0表2台试检测制动力要求机动车类型制动力总和与整车质量的百分比（％）制动力总和与轴荷=1\*GB3①的百分比（％）空载满载空载满载三轮汽车≥45—≥602乘用车、总质量不大于3500kg的货车≥60≥50≥60=2\*GB3②≥202其他汽车、汽车列车≥60≥50≥602—摩托车——≥60≥55轻便摩托车——≥60≥50注：=1\*GB3①用平板制动试验台检测乘用车时应按动态轴荷计算。=2\*GB3②空载和满载状态下测试均应满足此要求。4）日本制动系检测的相关法规、标准[4]日本国国土交通省发布了《道路运输车辆安全标准》，第十二条对各类汽车制动装置的结构、性能有明确规定和要求。行车制动性能要求如表3和表4：表3路试制动距离汽车类别制动距离（m）最高车速＞125km/hS1≤1v1+0.0060v1²S2≤v2+0.0067v2²最高车速＞75km/hS1≤0.15v1+0.0077v1²s2≤0.15v1+0.0097v2²总质量≤3.5t、最高车速＞100km/h总质量＞3.5t、最高车速＞75km/h制动初速度v1（最高车速）制动初速度v2(最高车速的80％)表4台试制动力车辆类型各轮制动力（N）与车重（kg）之比N/kg(％)后轴制动力与轴重之比同轴轮制动力差与轴重之比汽车≥4.90(50)≥0.98（10）≤0.78（8）质量/车辆自重≤2.25最高车速≤80km/h≥3.92(50)≤0.78（8）挂车≥4.90(50)≤0.78（8）5)美国《安全运行所需的部件和附件》中规定了各车制动性能的要求如表5[4]。表5美国《安全运行所需的部件和附件》中规定了各车制动性能的要求车辆类型制动初速mile/h(km/h)行车制动系应急制动系制动力与车辆总重比（％）=3\*GB3③减速度（ft/s2）/(m/s2)=1\*GB3①制动距离(ft)/(m)=2\*GB3②制动距离(ft)/(m)=2\*GB3②载客汽车1由轿车底盘改装的≤10座的车辆；2由轿车底盘改装的＞10座的车辆；由货车底盘或客车底盘改装的额定总重≥10000Ib的客车；3所有其他客车20（32）≥65.2≥52.8≥43.2≥21/6.4≥17/5.18≥14/4.27≤20/6.1≤25/7.6≤35/10.7≤54/16.5≤66/20.1≤85/25.9载货汽车1额定总重≤10000Ib的汽车：2额定总重＞10000Ib的汽车；两轴牵引和额定总重≤4000Ib的挂车组成的列车3所有其他载货车辆、载货列车20（32）≥52.8≥43.5≥43.5≥17/5.18≥14/4.27≥14/4.27≤25/7.6≤35/10.7≤40/12.2≤66/25.9≤85/25.9≤90/27.4注：=1\*GB3①制动试验测得的某一时间内的最大减速度值，表列中的减速度与制动距离没有直接关系，不能用于表中4列数值的计算。分母数值单位为m/s2；=2\*GB3②制动距离是在基本水平、干燥、平坦、清洁的硬路面上，以制动初速度进行的制动实验得出，分母数值单位为m。制动试验过程受试车辆不得偏出宽12ft（3.7）的试验道；=3\*GB3③制动力与车辆总重比的％是表中2列减速度值除以32.2ft/s2(9.8m/s2)得出。通过对比中日相关的法规可知，日本对汽车列车路试制动效能的要求不清晰。空载与满载制动距离有很大差别，而日本台试和路试制动性能的法规没有规定车辆的载荷状态，而我国的法规中有明确规定；通过对比中美相关法规，可以看出美国对制动性能检测的法规明确具体，项目齐全，要求严格。路试检测中，GB7258规定的制动性限值严于美日。例如：国际上公认的关于路试制动跑偏量的相关标准、法规允许的车辆宽度限值均为2.5m，有600mm的跑偏余量，而GB7258规定的要求只有250mm；GB7258规定的制动距离限值也显得过严[4]。由此可见，GB258中规定的路试检测制动性参数限值对于在用汽车很多都是不可取、不合理的；台式检测中，我国标准还要求了检测制动系作用时间，这一点高于美国和日本的有关标准要求。另外，国内汽车检测行业对滚筒式反力式制动台的滚筒表面附着系数和附着系数的测定方法，至今无法规性的统一要求。市场上的反力式制动台滚筒表明附着系数有高有低，相互间缺乏可比性。国内外用滚筒反力式制动台检测出的最大制动力的能力差别明显。另外，发达国家在20世纪80年代中期就开始了基于动态测量车轮力的汽车道路试验系统的研究，国内在20世纪90年代进行了车轮力动态测量的研究。此处体现了作者对比后提炼的观点，很好！！3.2点燃式及压燃式发动机汽车排放污染物检测项目差异1）检测方法：我国点燃式发动机汽车排气污染物检测方法主要有双怠速法和简易工况法，其中简易工况法包括稳态工况法、瞬态工况法和简易瞬态工况法三种。2）检测设备：在双怠速工况下检测汽车所排出的废气中的CO、HC浓度时，使用汽车排气分析仪，可分为二气体、三气体、四气体和五气体排气分析仪。此外还有不分光红外线吸收型检测仪、氢火焰离子分析法、化学发光分析法等。简易工况法需用排放测试系统检测。3）诊断标准：如表6表6我国点燃式发动机的在用汽车排气污染物排放限值车型类别怠速高怠速CO(％)HC(10-6)CO(％)HC(10-6)1995年7月1日前生产的轻型汽车4.512003.09001995年7月1日起生产的轻型汽车4.59003.09002000年7月1日起生产的第一类轻型汽车0.81500.31002000年7月1日起生产的第二类轻型汽车1.02000.61501995年7月1日前生产的重型汽车5.020003.512001995年7月1日起生产的重型汽车4.512003.09002004年9月1日起生产的重型汽车1.52500.7200注：=1\*GB3①对于2001年5月1日以后生产的5座以下微型面包车，执行此类在用车排放标准。=2\*GB3②轻型汽车指最大总质量不超过3500kg的M1类、M2类和N1类车辆。=3\*GB3③第一类轻型汽车指设计乘员数不超过6人（包括驾驶员），且最大总质量不大于2500kg是M1类汽车。=4\*GB3④第二类轻型汽车指除了第一类轻型汽车之外的轻型汽车。=5\*GB3⑤重型汽车指最大总质量超过3500kg是车辆。4）检测方法：压燃式发动机汽车的烟度检测工况有稳态和非稳态两种，稳态烟度检测检测通常在压燃式发动机全负荷稳定运转时进行，检测过程必须对发动机加载，因此必须在试验台架上进行；非稳态烟度测定有自由加速度法和控制加速度法两种规范，我国使用的是自由加速度。5）检测设备:我国《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排放烟度排放限值及测量方法》（GB3847-2005）规定对于压燃式发动机汽车应检测所排放废气的自由加速烟度，采用滤纸烟度法或不透光研读法检测。滤纸烟度法用滤纸式烟度计测自由加速工况下压燃式发动机汽车的排放烟度。不透光烟度法采用不透光烟度计测试柴油机所排放废气的烟度。6）日本排气法规控制严格，要求苛刻，促进了汽车质量的提高和技术的进步。1966年日本就对新车用4工况法检测，并制定了世界上第一个全国规模的排放标准，1987年实现全国汽油无铅化。日本于1970年8月开始执行在用车怠速工况限制，1973年4月新型汽车试验方法由4工况改为10工况。我国从1995年7月1日起在用车CO与日本1972.10.1执行的标准相同[5]。7）1963年美国联邦政府以“加州汽车排放标准”为蓝本，制定了“大气清净法”，1970年国会通过“大气净化法”。1971年前执行的标准采用7工况冷起动和直接取样法测试，1972年后改用LA-4C冷起动工况和CVS-1定容取样法，次年增加NOx限制。1975年后增加了热起动工况。·8）欧洲标准：如表7和表8。表7欧洲ESC和ELR循环工况排放标准g/(kw.h)(炭烟单位：1/m)等级实施日期测试工况COHCNOxPM炭烟欧Ⅰ1992，<85kwECER-494.51.18.00.6121992,>85kw4.51.18.00.36欧Ⅱ1996.104.01.17.00.251998.104.01.17.00.15欧Ⅲ1999.10仅对EEVESC&ELR1.00.252.00.020.152000.10ESC&ELR2.10.665.00.100.130.8欧Ⅳ2005.101.50.463.50.020.5欧Ⅴ2008.101.50.462.00.020.5欧Ⅵ2013.011.50.130.50.01注：=1\*GB3①EEV是指“增强型环境友好汽车”；=2\*GB3②用于单杠排量小于0.75L和额定转速大于3000r/min的发动机表8欧洲ETC循环工况排放限值g/(kw.h)等级实施日期测试工况CONMHCCHNOxPM欧Ⅲ1991.10，仅对EEVETC3.00.400.652.00.022000.10ETC5.450.781.65.00.160.21欧Ⅳ2005.104.00.551.13.50.03欧Ⅴ2008.104.00.551.12.00.03欧Ⅵ2013.014.00.160.50.40.01注:=1\*GB3①仅用于火花点火气体发动机=2\*GB3②不适用于EuroⅢ-Ⅳ阶段的火花点火气体发动机=3\*GB3③用于单杠排量小于0.75L和额定转速大于3000r/min的发动机=4\*GB3④THC用于柴油机。[6]综上所述，可以看出与美日欧先进国家相比，我国汽车尾气排放法规起步较晚、水平较低，差距较大。根据我国的实际情况，从八十年代初期开始采取了先易后难分阶段实施的具体方案，通过相关法律法规的不断完善，检测方法的不断更新检测技术的不断研究和突破，我国汽车检测与诊断技术方面正不断缩小与美日欧的差距，逐步达到国际水平。此处体现了作者对比后提炼的观点，很好！！4总结通过对比国内外汽车检测与诊断技术的现