汽车检测技术的发展

PAGEPAGE2毕业论文课题名称：作者：学号：系别：专业：指导教师：中文摘要郑州电子信息职业技术学院2011届毕业论文汽车检测技术的发展摘要以常见的汽车检测设备和检测技术,阐述了国内外汽车检测技术的发展历程，介绍了先进汽车检测前沿技术，如：虚拟仪器检测技术、基于GPS技术的车辆检测、汽车四轮定位检测技术。并结合中国实际情况，针对我国汽车检测技术存在的问题，指出我国汽车综合性能检测技术要赶超世界先进水平,应该在汽车检测制度化和标准化、检测设备管理网络化、检测设备智能化、更新检测方法、检测人员专业化等方面作进一步发展。汽车从发明到今天已经一个多世纪了。在现代社会，汽车已成为人们工作、生活中不可缺少的一种交通工具。汽车在为人们造福的同时，也带来大气污染、噪声和交通安全等一系列问题。汽车本身又是一个复杂的系统，随着行驶里程的增加和使用时间的延续，其技术状况将不断恶化。因此，一方面要不断研制性能优良的汽车；另一方面要借助维护和修理，恢复其技术状况。汽车综合性能检测就是在汽车使用、维护和修理中对汽车的技术状况进行测试和检验的一门技术。关键词：国内现状；汽车检测；检测技术；发展趋势PAGE14目录摘要 I引言 01汽车检测技术的发展概况 21.1国外发展概况 21.2国内发展概况 22汽车检测前沿技术的发展 42.1四轮定位的检测技术 42.1.1四轮定位的检测 42.1.2四轮定位仪的组成及原理 42.2汽车定位检测技术及其发展 52.2.1定位仪的分类 52.2.2按测量数据传输技术分 52.3机动车的排放测试 62.3.1汽油车污染物排放检测 62.3.2柴油车自由加速烟度的检测 63我国汽车综合性能检测技术的发展趋势 73.1实现汽车检测制度化和标准化 73.2汽车检测设备管理的网络化 83.3车检测设备智能化 83.4测方法更新，促成检测效率提高 93.5车检测人员专业化 9结论 10参考文献 11致谢 12引言随着科学技术的进步，汽车检测诊断技术也飞速发展，传统的检测方法已不能满足现代汽车检测需要，其它领域新技术的发展渗透也促进了汽车检测设备与手段的发展更新。目前人们已能依靠各种先进仪器设备，对汽车进行综合检测诊断，而且具有自动控制检测过程，自动采集检测数据等功能，使检测诊断过程更安全、更快捷、更准确。使用现代仪器设备诊断技术是汽车检测与诊断技术发展的必然趋势。汽车检测技术是伴随着汽车技术的发展而发展的。在汽车发展的早期，人们主要是通过有经验的维修人员发现汽车的故障并作有针对性的修理。即过去人们常讲的“望（眼看）”、“闻（耳听）”、“切（手摸）”方式。随着现代科学技术的进步，特别是计算机技术的进步，汽车检测技术也飞速发展。目前人们能依靠各种先进的仪器设备，对汽车进行不解体检测，而且安全、迅速、可靠。汽车综合性能检测就是在汽车使用、维护和修理中对汽车的技术状况进行测试和检验的一门技术。1汽车检测技术的发展概况1.1国外发展概况在60年代后期，西方发达国家汽车检测诊断技术发展很快，并且大量应用电子、光学、理化与机械相结合的光机电、理化机电一体化检测技术。如：非接触式车速仪、前照灯检测仪、车轮定位仪、排气分析仪等都是光机电、理化机电一体化的检测设备。之后进入70年代，这时电子计算机技术发展迅速，在此带动下汽车检测设备向智能化方面发展，出现了汽车检测诊断、控制自动化、数据采集自动化、检测结果直接打印等功能的现代综合性能检测技术和设备，它们能对设备本身和汽车技术状况进行检测。例如：国外生产的汽车制动检测仪、全自动前照灯检测仪、发动机分析仪、发动机诊断仪、计算机四轮定位仪等检测设备，都具有较先进的全自动功能。与此同时，各工业发达国家为了加强汽车管理，相继建立汽车检测站和检测线，定期或不定期地对汽车实施检测，实行严格的车辆检测制度，规定新生产车在批量生产前须由企业将新车的技术性能参数和国家认可授权的新车检测机构出具的检测报告送到交通部主管部门进行审查，并由主管部门组织有关官员和技术专家进行评审，审查、评审合格后才会允许生产和投入市场。对于其在用车，则规定须到国家认可的在用车检测机构进行定期检测。从而使汽车检测实现了制度化。进入80年代后，计算机技术在汽车检测技术领域的应用得到进一步深化，出现集检测工艺、操作、数据采集和打印、存储、显示等功能于一体的系统软件，自此西方国家汽车检测线实现了全自动化，这样避免了人为的判断错误，大大提高了检测的准确性；同时也可把受检汽车的技术状况储存在计算机里，这样可为下次检验提供参考或作为处理交通事故的参考数据。目前，美国凯迪拉克轿车系列，日本丰田、本田轿车系列等均已出现了车载自诊断系统和汽车故障诊断专家系统。车载自诊断系统是汽车结构的组成部分，传感器分布在汽车内各个部位。传感器将汽车的主要技术状况经常地、自动地向驾驶员显示。我们相信随着车载自诊断系统和汽车故障诊断专家系统的进一步发展，会有更多的汽车性能参数在这些系统中被检测出来。1.2国内发展概况我国从20世纪60年代开始研究汽车检测技术，为满足汽车维修需要，当时交通部主持进行了发动机汽缸漏气量检测仪、点火正时灯等检测仪器的研究、开发。70年代，我国大力发展了汽车检测技术，汽车不解体检测技术及设备被列为国家科委的开发应用项目。由交通部主持研制开发了反力式汽车制动试验台；惯性式汽车制动试验台；发动机综合检测仪；汽车性能综合检验台（具有制动性检测、底盘测功、速度测试等功能）。但当时国内仅能生产少量的简单的检测、诊断设备。进入80年代，随着国民经济的发展，科学技术的各个领域都有了较快的发展，汽车检测及诊断技术也随之得到快速发展，加之我国的汽车制造业和公路交通运输业发展迅猛，对汽车检测诊断技术和设备的需求也与日俱增。故此促进了汽车诊断和检测技术的发展。交通部主持研制开发了汽车制动试验台、侧滑试验台、轴（轮）重仪、速度试验台、灯光检测仪、发动机综合分析仪、底盘测功机等等。随后在单台检测设备研制成功的基础上，为了保证汽车技术状况良好，加强在用汽车的技术管理，充分发挥汽车检测设备的使用，交通部在大连市建立了国内第一个汽车检测站。检测内容以汽车安全性检测为主。继大连检测站之后，作为“六五”科技项目，交通部先后要求10多个省市、自治区交通厅（局）筹建汽车检测站的任务，仅1990年底统计，全国已有汽车检测站600多个，初步形成了全国的汽车检测网。迈入90年代，交通部发布《汽车运输业车辆技术管理规定》、《汽车运输业车辆综合性能检测站管理办法》。随后全国又掀起了建设汽车综合性能检测站的高潮。1990年1997年，全国已建立汽车综合性能检测站近千家。同时，汽车的检测技术和设备也得到了大力发展。就在此时除了交通部门，机械、城建、高等院校等部门也进入汽车检测设备研制、开发、生产、销售领域。我国已具有自己生产全套汽车检测设备的能力。虽然目前我国汽车检测技术发展很快，但依然存在很多不足：1）检测站的经营过程存在行政干预、重复检查。检测单位应该是具有第三方公正性质的企业。而在我国，由于历史遗留原因，安全检测是由公安部门建立并主管的，综合性能检测则由交通部门或是地方企业建立并由交通部门进行管理。同时也造成检测时流于形式，行为不规范，检测项目不全，检测结果不准确,甚至伪造数据不检测,对检测数据不能自己做出正确的评价，对于人员的选用没有真的做到择优选用。2汽车检测前沿技术的发展2.1四轮定位的检测技术为了适应汽车高速运行状态下的稳定性和舒适性，现代汽车广泛采用四轮独立悬架。为使汽车具有良好的转向性，除了转向轮定位外，部分轿车〔如天津夏利TJ7100、捷达、富康、桑塔纳2000等〕还具有后轮外倾角和后轮前束等参数，称为四轮定位。车轮定位的参数值在汽车使用过程中，由于车架、车轴、转向机构的变形与磨损，改变了原有的几何角度。导致车轮定位失准。此时当汽车行驶时，转向车轮在向前滚动的同时，将会产生横向滑移现象，即车轮侧滑。实践证明，车轮的侧滑，会造成滚动阻力，增大了轮胎的磨损及运行油耗，使得转向沉重，行驶方向的稳定性变差。直接影响汽车的使用性能和经济性，易造成潜在的行车事故，因此它是汽车安全检测必不可少的设备。2.1.1四轮定位的检测汽车四轮定位的设计目的是要保汽车在行驶时有自动保持直线行驶的性能，即当车轮转向后有自动回位的能力。为此汽车的转向轮（通常是前轮）设计有几个角度，如：主销后倾角、主销内倾角、转向轮外倾角、转向轮前束，统称转向轮定位角。由现代汽车用了各种新技术，使转向轮定位角出现变化，如轮胎用子午线、低气压扁平宽断面结构，使轮胎在行驶中受外力作用变形较大。有些车用管路对角线制动系统、前轮驱动等；有些使前轮定位角变成负值，部分轿车的后轮也有外倾角的前束规定。有些车的后轮是独立悬架，倾角和前束可调，其原理与前轮相同。转向轮定位角是评价汽车的操纵性和直线行驶稳定性的重要参数。如果前轮定位不正常，不仅会引起转向沉重，增加驾驶者的劳动强度，汽车的行驶也不稳定，不能保持直线行驶，车轮失去自动回正作用，还会造成汽车操纵失，有导致事故的危险。同时加剧转向机构和转向轮胎的磨损，使燃油消耗量增加，动力性能下降等。为此，汽车转向轮定位值是安全检测的重点项目之一，必须定时对汽车的四轮定位进行检测与调整。一般新车在驾驶3个月后就应做四轮定位，以后每行驶1万公、更换轮胎或减振器、发生碰撞后都应及时做四轮定位。2.1.2四轮定位仪的组成及原理四轮定位仪是专门用来测量车轮定位参数的设备，目前使用的四轮定位仪有光学式和电脑式两种。电脑式四论定位仪，一般由微机主机，彩色显示器，操作键盘，前后车轮检测传感器，转盘传感器支架，打印机，刹车锁，转向盘锁及导线和遥控器组成。配有专门软件和数据光盘，可读取近10年来世界各地汽车汽车四轮定位参数且可更新，另外还配有数码视频图像数据库。显示检查和调整位置等，它采用图形显示，中文业面，选单操作，带有帮助系统供实时帮助且可通过互联网对软件进行远程升级。2.2汽车定位检测技术及其发展由于汽车行驶速度的提高，操控稳定性对汽车安全影响越来越重要。汽车的操控稳定性主要由汽车的定位参数决定。汽车的定位参数包括：前轮定位参数（前轮前束、前轮后倾角、主销后倾角、主销内倾角、前轴退缩角、转向前展、转向角等）、后轮定位参数（后轮前束、后轮后倾角、后轴退缩角、推进角等）。汽车不仅具有前轮定位参数，有些高级客车和高级轿车还具有后轮定位参数。这些定位参数的错误将会严重影响汽车的操控性能，例如：主销后倾角过大时，转向沉重，主销后倾角过小时，容易引起前轮摆振，方向盘摇摆不稳，方向盘自动回正能力变差。当汽车左右后倾角偏差过大时将引起行驶跑偏，后轮前束不正确时，不仅引起跑偏，还会造成轮胎异常磨损等。2.2.1定位仪的分类定位仪是一种测量汽车定位参数的设备。检测前轮定位参数的设备称为前轮定位仪。汽车的操控性能不仅与前轮有关，后轮定位参数也起着至关重要的作用，检测前后轮定位参数的设备称为四轮定位仪。四轮定位仪的测量方式及数据处理、数据传输方式随着电子技术的发展而不断变化，但是其基本测量原理大致是相同的。2.2.2按测量数据传输技术分有线定位仪：传感器通过电缆把测量数据传送到主机，其主要特点是：传输可靠，成本低廉。红外无线定位仪：通过采用红外线通信技术把传感器测量数据传送到主机。相对有线方式，其主要特点是操作更为方便，但是，由于红外线传输具有方向性，因此在安装使用过程中应格外谨慎。高频无线定位仪：通过高频无线电通信技术把传感器测量数据传送到主机。具有传输无方向性、距离远的、受障碍物影响小等优点，主要缺点是成本高。2.3机动车的排放测试 2.3.1汽油车污染物排放检测 随着发动机的工作状态以及实际载荷不同，即使同一辆车的实际排放效果也极不相同，这也是当前排放测量中的一个最大问题。排放测量的目的是为了更好了解车辆在实际使用时的污染物排放情况，以达到污染控制的目的，如果测量的状态和实际使用时不同，那么这个测量的结果就没用很好的参考价值。随着技术的发展和要求的提高，汽油车的排气测定方法分工况法、等速工况法和怠速法。怠速法中包括了单怠速法和双怠速法，1）汽油车怠速污染物排放检测:检测站主要以单怠速法测量汽油车的排气污染物，其实怠速法并不能具体反应车辆的实际情况，但是由于其操作简单，并且限制条件较少，故在检测站广泛采用。2）汽油车工况法污染物排放检测:使用稳态加载工况检测系统更能真实地反映出汽车实际的排放状况，但它是对汽车排放气体浓度的测量，汽车尾气成份的浓度测量不能完全测定汽车对大气的污染程度，因为没有废气的总质量就无法测定污染物实际重量。由于以上原因欧标的排放标准都以克／公里为检测单位，因为它兼顾了浓度及质量。2.3.2柴油车自由加速烟度的检测 滤纸式烟度计的原理:烟度计主要是测量柴油机排烟的仪器，采样器为一个弹簧泵，前端带有采样探头，插入排气管中央吸取一定容积的尾气，使其通过一张一定面积的洁白滤纸，排气中的碳烟积聚在滤纸表面，使滤纸污染。用检测器测定滤纸的污染度。该污染度即定义为滤纸烟度，单位为FSN。规定全白滤纸的FSM值为0，全黑滤纸的FSM值为10，并从0-10均匀分度。滤纸法测量稳态工况时的烟度比较可靠，但用于变工况下碳烟的连续测量时测量结果的准确性受到滤纸品质的影响，也不能测量蓝烟和白烟，而且从以上各项指标看，这种仪器的测量精密度是不高的。不透光烟度计的原理:不透光烟度计是采用不透光学原理，它是使一定光通量的入射光透过一段特定长度的被测烟柱，用光接收器上所接收到的透射光的强弱评定排放可见污染物的程度。由于滤纸式烟度计测量结果的准确性受到滤纸品质的影响；而不透光烟度计既能实现连续测量，又能测量排气中水分和烟雾等成分，因此，为了使我国的排放法与国际标准接轨，2000年起开始实施的排放标准引入了不透射光度的概念。3我国汽车综合性能检测技术的发展趋势中国汽车检测技术的发展也经历了一个渐进的过程。从无到有，从小到大，从引进技术、引进检测设备，到自主研究开发推广应用；从单一性能检测到综合检测，取得了很大的进步。在充分肯定国内汽车检测行业发展现状的同时，应当清醒地看到其不足的方面，认清发展方向,应该在汽车检测技术条件规范化、检测设备管理网络化、检测设备智能化和检测人员专业化等方面进行提升。3.1实现汽车检测制度化和标准化我国应该加强法制化建设。汽车检测涉及的利益群体面广量大，坚持以优质服务、秉公办事争取被全社会广泛认可，最大限度地获取社会效益，对汽车检测行业的发展极为重要。要加强制度建设，设置警示“高压线”，动真碰硬，使检测人员不能违规。要建立健全内、外监督体制，形成层层防范局面，消除检测人员的侥幸心理，使他们不敢违规。在国外车辆排放控制措施主要是通过车检维护制度来实现的。这一制度包括各种车辆管理机构例行年检,车辆使用者定期检查和维护等,具体情况可因国家、城市不同而异。发达国家的汽车检测有一整套标准,受检车辆的技术状况要以标准中的数据为准则。检测结果有量化指标,避免了主观上的误差。由于实现了检测工作的制度化、检测技术的标准化不仅提高了检测效率,也保证了检测质量。例如中国广东，《广东省汽车综合性能检测站技术要求(暂行)》对检测站的管理控制系统、检测项目、检测仪器设备、环境场地和人员配备等都作出了明确规定。技术条件如下:(1)、按大、小车型分线检测的原则(条件受限制的老站可按大、小车混合线布置)。(2)、符合国家标准《汽车综合性能检测站通用技术条件》(GB/T17993-1999)及广东省交通厅颁发的《广东省汽车运输业车辆综合性能检测站基本条件》A级站条件。(3)、检测能力应能满足国家标准《汽车维护、检测、诊断技术规范》(GB/T18344-2001)、《营运车辆综合性能要求和检测方法》(GB/T18565-2001)的要求。(4)、计算机管理控制系统应符合国家、行业有关标准以及各市运政信息管理系统的要求。(5)、检测车间的消防、防雷设施应符合国家有关标准要求。(6)、设置对外业务大厅,为客户提供休息场所;业务大厅应设置检测监控系统,为客户实时提供检测结果,接受客户的监督。由于技术条件明确,检测站升级改造后都较规范,减少了检测中人为因素及设备因素的影响,从而保证了车辆检测数据的完整性、真实性和同一性。3.2汽车检测设备管理的网络化目前国内的汽车检测站已经被要求实现计算机联网自动控制。但这种计算机控制仅仅在各站内部实现了网络化。但随着通讯技术和管理的发展,今后汽车综合性能检测必将向网络化方向发展。汽车综合性能检测站担负着汽车动力性、经济性、可靠性和安全环保等方面的检测,检测项目多且有深度,能为汽车使用、维修、科研、教学和设计等部门提供可靠的技术依据。汽车综合性能检测只有向网络化发展,才能实现信息资源、硬软件资源共享，极大程度地提高管理效率。当然，这需要相当长的路，可以分段来走。先在汽车检测行业统一数据接口方式，推广站内局域网，然后在站内局域网已经或接近普及的地区建立地市级广域网，进而在地市级广域网比较普及的地区建立省市级广域网，在此基础上利用信息高速公路将全国的汽车检测站联成一个网，在全国范围内实现信息资源、硬件资源、软件资源的共享，让各级主管部门可以即时了解各地区车辆的技术状况。3.3车检测设备智能化目前,汽车综合性能检测站配置的主要检测设备有底盘测功机、车速试验台、烟度计、不透光烟度计、废气分析仪、大灯仪、制动试验台和前轮定位仪等。这些设备目前在国内较先进,但随着汽车工业的快速发展,如果汽车检测项目不逐步完善、检测设备不升级换代,就满足不了发展的需要。目前,汽车上所有的传感器均从机械式变成电子式,控制方式也由继电器控制转为计算机控制。因此,国内检测设备生产行业要进一步加大开发研制的投入，建立和改进一批技术开发研究中心，广泛应用计算机技术、高科技显示技术、高精度传感器技术以及电子、光学、声学、理化、机械等多种原理相结合的一体化技术等，促进汽车检测设备向精密化、数字化、自动化、智能化、综合化、专家系统化方向发展。3.4测方法更新，促成检测效率提高根据服务功能的不同，汽车检测站可以分为安全环保检测站、维修诊断检测站、综合性能检测站等不同类型。与其他类型的检测站相比，因为综合性能检测站需要检测的项目较多，完成检测过程需要的时间较长，所以对提高检测效率的期望更加迫切。因此，从事或热心汽车综合性能检测事业的单位和人士，有必要加培努力，刻苦钻研，从改善工艺布局、改善装备配置、改善控制程序、改善检测手段等方面入手，在确保检测质量的前提下，优化检测过程，缩短节拍时间，不断提高检测效率。3.5车检测人员专业化目前,大部分综合性能检测站的检测人员素质偏低,这与汽车技术快速发展,检测设备仪器向网络化、智能化方向发展不相适应。检测站的检测人员只有不断加强学习,通过输送检测人员到大专院校深造,以及加强同行之间的观摩、交流,使所有检测人员都能及时掌握各种检测仪器的操作规程,向专业化方向发展,才能适应形势发展的需要。结论通过分析国内、外汽车检测技术发展状况，介绍先进汽车检测前沿技术，得出我国汽车检测在技术基础规范化、设备智能化、检测方法、管理网络化等方面与西方工业国家有较大的差距。我国汽车综合性能检测经历了从无到有，从小到大；从引进技术、引进检测设备，到自主研究开发推广应用；从单一性能检测到综合检测，取得了很大的进步。尤其是检测设备的研制生产得到了快速发展，缩小了与先进国家的差距。但与世界先进水平相比，还有一定距离。我之所以选择写这篇论文，其目的是要提醒人们加快我国汽车综合性能检测技术的发展。我通过大量的学习、研究和翻阅资料,个人觉得汽车综合性能检测技术应该在汽车检测制度化和标准化、检测设备管理的网络化、检测设备的智能化、加强检测方法更新和检测人员的专业化等方面进一步发展。请留出一个汉字的空间，下同请留出一个汉字的空间，下同请留出一个汉字的空间，下同请留出一个汉字的空间，下同参考文献[1]曹锦.美国车辆排放检测和维护制度