汽车底盘的检测故障诊断

PAGE17PAGE11第页教学目标知识目标：了解检修电控发动机常用的工具和仪器的功能和使用；熟悉诊断的原则和注意事项；掌握针对不同子系统的故障诊断内容与诊断方法。能力目标：掌握故障诊断的方法与排障的一般步骤。素质目标：沟通、协作能力；观察、信息收集能力；分析总结能力。良好的职业道德和严谨的工作作风教学重点从动盘摩擦片、压盘或飞轮工作面磨损的检查教学难点压力弹簧、膜片弹簧疲软、折断或弹性不足的检查教学手段理实一体实物讲解小组讨论、协作教学学时26教学内容与教学过程设计注释模块三汽车底盘的检测与故障诊断〖理论知识〗学习单元一传动系统的检测与诊断一、滑行距离和传动系统功率消耗的检测1.滑行距离的检测底盘滑行距离受到传动系统中变速器万向传动装置、主传动器、差速器、前后车轮等的安装、调试，各总成零部件的工作状况等传动系统总的技术状况的综合影响。所以，底盘滑行距离亦能评价传动系统总的技术状况。2.传动系统消耗功率的检测当在底盘测功机上测完驱动轮输出功率后，立即踩下离合器踏板，在底盘测功机对传动系统的反拖中，即可测出在一定初始车速下传动系统的消耗功率。用测得的驱动轮输出功率和传动系统消耗功率求和，可得到发动机飞轮的输出功率，从而计算出传动效率，由此来评价底盘传动系统总的技术状况。二、离合器打滑的检测1.简易经验判断起动发动机，拉紧驻车制动，挂上低速挡，缓缓放松离合器踏板并慢慢踩下加速踏板，如车身不动，而发动机又不熄火，即为离合器打滑；或当行驶汽车并加速时，如发动机转速升高，而车速不随之相应升高，则为离合器打滑。2.仪器检测使用离合器频闪测定仪可检测离合器是否打滑。三、传动系统游动角度的检测1.现象在汽车起步和车速突然改变时，传动系统发出“抗”的一声；当汽车缓慢行驶时，传动系统发出“咔啦、咔啦”的响声；汽车静止，变速器挂在挡上，抬起离合器踏板，松开驻车制动器，当在车下用手左右转动传动轴时，感到旋转方向的旷量很大。2.原因3.检测方法1）经验检查法2）仪器检测法（1）指针式游动角度检测仪及其使用方法。（2）数字式游动角度检测仪及其使用方法。4.诊断参数标准四、传动系统的故障诊断1.离合器故障诊断1）离合器打滑故障现象：①在汽车起步时，完全放松离合器踏板，汽车不能起步或起步困难。②汽车在行驶中车速不能随发动机转速的提高而增加，发动机的动力不能被完全传至驱动轮，如此造成行驶无力，于上坡时现象明显，严重时会散发出因摩擦衬片过热而产生的焦味。2）离合器阻滞（分离不彻底）故障现象：①在汽车起步时，将离合器踏板踩到底仍感到挂挡困难，或虽然可以强行挂入，但未等抬起离合器踏板，车就前移或熄火。②变速时挂挡困难或挂不进挡，变速器内发出齿轮撞击声。3）离合器异响故障现象：在使用离合器过程中当离合器踏板被踩下或放松时发出不正常响声。4）离合器抖动故障现象：在汽车起步或运行中换挡时，因离合器接合柔和性的变化，导致车身发生抖动的现象，即为离合器抖动。2.变速器故障诊断1）变速器换挡困难故障现象：当换挡时，变速杆操作沉重，不能平稳地挂入挡位。2）变速器乱挡故障现象：①在换挡时，变速器挂不上所需挡位。②在挂挡后不能退回空挡。③一次挂上两个挡位。3）变速器异响故障现象：无论在空挡位置还是在挡位上，变速器内都有不正常的响声，此称为变速器异响。4）变速器跳挡故障现象：①汽车在行驶过程中，变速杆自动跳回空挡。②自动跳挡多发生在四、五挡。5）变速器漏油故障现象;变速器内的润滑油从变速器盖、变速器前后轴承盖或其他部位渗漏。学习单元二转向系统的检测与诊断转一、转向盘转向力的检测按照国家标准《机动车运行安全技术条件》（GB7258—2012）的规定，转向盘转向力应符合以下要求：机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青道路上行驶，以10km／h的速度在5s之内沿螺旋线从直线行驶过渡到直径为25m的圆周行驶，施加于转向盘外缘的最大切向力不得大于245N。国产ZC-2型转向参数测量仪是以计算机为核心的智能仪器，其可测得转向盘自由行程和转向力。该仪器由操纵盘、主机箱、连接叉和定位杆四部分组成，如图3-4所示。图3-4ZC-2型转向参数测量仪二、转向盘自由行程的检测1.技术要求(1)对最大设计车速大于或等于100km/h的机动车，机动车转向盘的最大自由行程从中间位置向左或向右的转角均不得大于10°。(2)最大设计车速小于100km/h的机动车（三轮农用运输车除外）为15°。(3)三轮农用运输车为22.5°。2.测量仪器及测量方法测量方法是：使汽车的两转向轮处于直线行驶位置不动，轻轻向左（或向右）转动转向盘使之至空行程一侧的极端位置（感到有阻力），调整指针指向刻度盘零度；然后，再轻轻转动转向盘至空行程另一侧极端位置，指针所示刻度即为转向盘的自由转动量。三、车轮定位的检测1.检测方法分类1）静态检测法车轮定位的静态检测法，是在汽车静止的状态下，根据车轮旋转平面与各车轮定位间存在的直接或间接的几何关系，用专用检测设备对车轮定位进行几何角度测量的方法。使用的检测设备一般有气泡水准式、光学式、激光式、电子式和微机式等前轮定位仪或四轮定位仪（统称为车轮定位仪）。2）动态检测法动态检测法，是在汽车以一定车速行驶的状态下，用检测设备检测车轮定位产生的侧向力或由此引起的车轮侧滑量。为了确定前轮前束和前轮外倾配合是否恰当，可使用动态检测法检测前轮的侧滑量。使用的检测设备有滑动板式侧滑试验台和滚筒式车轮定位试验台两种。2.气泡水准式车轮定位仪及其使用方法1）气泡水准式车轮定位仪的结构图3-7水准仪2）气泡水准式车轮定位仪的测量原理（1）车轮外倾角α。α可被直接测得。当车轮处于直线行驶且有外倾角α时，垂直于车轮旋转平面安装的水准仪上的外倾角气泡管也垂直于车轮旋转平面，气泡管与水平平面的夹角即为车轮外倾角α。（2）主销后倾角γ。不能直接测量主销后倾角γ，只能采用建立在几何关系上的间接测量法对之测量。（3）测量主销内倾角β。不能直接测量主销内倾角β，只能采用建立在几何关系上的间接测量法测量3）气泡水准式车轮定位仪的使用方法（1）对汽车技术状况的预检。（2）对检测场地的要求。（3）汽车的正确放置。在将汽车两前轮放在转盘上之前，应前后数次推动汽车，以便使前轮自动处于直线行驶状态。然后，将两前轮分别放在各自的转盘上，并使主销中心线的延长线通过转盘中心。在有工厂标记的条件下，依工厂标记来确定转向器的中间位置，进而确定前轮的直线行驶位置，这样比较方便而且准确。（4）支架的安装。（5）轮辋变形的检查及补偿。前束值的检测如下。（1）检测原理。（2）检测方法。①调节标杆长度，使同一标杆两标牌之间的距离略大于被测轮距，并能使聚光器光束指针大致投射到标牌的中间位置，如20左右。②将已调整好的两套标杆放置在被测车桥的前后两侧，并使之平行于该桥。③先将车轮一侧聚光器的光束投向前标杆的标牌上，使光束指针指于某一整数上，如图3-12所示。再将该聚光器的光束向后投射到后标杆的标牌上，并平行移动后标杆使光束指针落在与前标牌同一数值上。然后，将另一侧聚光器分别向前标杆、后标杆投射光束，读出光束指针指示值，计算前束。若前标杆指示值为23mm，后标杆指示值为26mm，后值减前值，则前束值为26-23=3mm。反之，若前标杆指示值为26mm，后标杆指示值为23mm，则前束值为2326=－3（mm），说明被测车轮为负前束。图3-12检测前轮前束装置3.四轮定位仪及其使用方法1）四轮定位仪的功能和特点（1）测量全面。（2）数据齐全。（3）调整指示。（4）使用方便。（5）升级方便。（6）车轮传感器装卡方便，测量原理先进，使用更加可靠。（7）具有遥控操作功能。（8）具有打印功能。2）四轮定位仪的构造与工作原理3）四轮定位仪的使用方法（1）准备工作。（2）操作步骤。①开启主机柜后面板上的电源开关，系统启动，30s后进入四轮定位测试系统。②显示器显示检测界面。界面下方显示“F1：测定F2：修整F3：输入”的提示，使用微机键盘或遥控器即可操作。③按F1键，出现“请选择汽车生产国家”提示界面。通过方向键↑、↓选择被检车的生产国家，然后按Enter键，出现“请选择汽车生产公司”界面。④在选择汽车公司后，出现“请选择车型”提示界面。根据被检汽车厂家、型号、年代等参数，通过方向键↑、↓和Enter键可实现选择。⑤按仪器使用说明书的要求，对固定在车轮上的传感器按1号—4号—3号—2号的顺序进行轮缘动态补偿操作，以消除轮辋变形对检测的影响。⑥在轮缘动态补偿操作结束后，按显示器上界面的提示，将驻车制动器拉紧，用制动杆将制动踏板压紧，二次举升复位，使前轮落在转盘中心，将传感器水准仪气泡调整在中间位置上。⑦按显示器上界面的提示，逐项进行检测和调整。四、转向系统的故障诊断1）转向沉重故障现象：在汽车转弯时，转动方向盘感到吃力，且无回正感。2）自由转动量过大故障现象：汽车转向轮在位于直线行驶位置时，方向盘左右转动的游动角度过大。3）转向轮摆振故障现象：当汽车在某一速度范围内行驶时，转向轮围绕主销发生角振动。4）自动跑偏故障现象：汽车在行驶中，行驶方向自动偏向一边，汽车不易保持直线行驶，操纵困难。学习单元三行驶系统的检测与诊断一、车轮平衡度的检测1.车轮的平衡1）车轮不平衡（1）车轮静不平衡。若车轮的质心与旋转中心不重合，则该车轮为静不平衡。静不平衡的车轮在旋转时，其由于存在着不平衡质量，因而会产生离心力。（2）车轮动平衡。对于静平衡的车轮，若车轮的质量分布相对于车轮纵向中心面不对称，则该车轮为动不平衡。2）引起车轮不平衡的原因2.车轮不平衡的检测原理1）车轮静不平衡的检测原理图3-19所示为车轮静不平衡检测原理图。图3-19车轮静不平衡检测原理2）车轮动不平衡的检测原理图320所示为车轮动不平衡检测原理图。3.车轮平衡机1）车轮平衡机的类型车轮平衡机按功能可分为车轮静平衡机和车轮动平衡机；按测量方式可分为离车式车轮平衡机和就车式车轮平衡机；按车轮平衡机转轴的形式可分为软式车轮平衡机和硬式车轮平衡机。2）离车式车轮平衡机的结构与使用方法（1）离车式车轮平衡机的结构。离车式车轮平衡机一般由驱动装置、转轴与支承装置、显示与控制装置、制动装置、机箱和车轮防护罩等组成。（２）离车式车轮平衡机的使用方法。3）就车式车轮平衡机的结构与使用方法（1）就车式车轮平衡机的结构。它主要由驱动装置、传感器支架、电测系统、光电相位检测装置、指示装置等组成。（２）就车式车轮平衡机的使用方法。4）车轮动平衡机使用的注意事项二、悬架系统的故障诊断1.悬架系统的检测方法汽车悬架装置工作性能的检测方法有经验法、按压车体法和试验台检测法三种。2.悬架检测台的结构与检测原理1）共振式悬架装置检测台的结构图3-23共振式悬架检测台单轮支承结构简图2）悬架装置检测台的检测原理（1）跌落式悬架装置检测台。（2）共振式悬架装置检测台。3.检测台检测悬架特性的方法1）按压车体法其基本原理是在通过检测装置将车体压缩到一定位置时突然松开，车体回弹做衰减振动，通过光脉冲测量装置记录振动峰值的变化（衰减）规律，然后按相应的数学模型可计算出汽车减振装置的阻尼值，其也可与厂家的有关标准曲线对照，从而对减振器的阻尼状况进行评价。2）跌落法在测试过程中，用机械装置将汽车升到一定高度，突然释放使之做自由落体运动。通过分析车体的响应曲线来评价减振器的阻尼状态。跌落法是用力传感器测量车轮施加在台面上的压力，然后对离散的压力进行波形分析，将结果与汽车的理想减振性能曲线比较从而做出评价结论。3）共振法（1）汽车轮胎规格、气压应符合规定值，车辆空载，不乘人。（2）将车辆每轴车轮驶上悬架检测台，使轮胎位于台面的中央位置，驾驶员离车。（3）起动检测台，使激振器迫使汽车悬挂产生振动，使振动频率增加至超过振荡的共振频率。（4）在共振点过后，将激振源关断，使振动频率减小，并使它通过共振点。（5）记录衰减振动曲线，纵坐标为动态轮荷，横坐标为时间，以测量共振时的动态轮荷。计算并显示动态轮荷与静态轮荷的百分比及其同轴左右轮百分比的差值。4.悬架系统工作性能的诊断标准三、行驶系统的故障诊断1.钢板弹簧故障1）钢板弹簧断裂故障现象：行驶时汽车定向跑偏，在停车检查时车身向一侧倾斜。2）钢板弹簧移位故障现象：在行驶中感觉汽车斜扭，并感觉在转动转向盘时一面轻、一面重，有时车辆会发生跑偏。3）钢板弹簧异响故障现象：汽车在行驶中，钢板弹簧撞击发出异响，在不平路面行驶时其振动加剧。2.减振器故障1）减振器失效故障现象：当汽车在不平路面上行驶时，车身强烈振动并连续跳动，有时在一定车速范围内会发生“摆头”现象。2）减振器漏油故障现象：在减振器油封衬垫处或减振器活塞连杆处，有油液漏出或有陈旧性漏油痕迹。3.车轮和轮胎故障1）车轮发摆故障现象。汽车在行驶中车轮发摆。2）轮胎异常磨损故障现象。胎冠两肩磨损，胎壁擦伤；胎冠中部磨损；胎冠外侧或内侧磨损过快；胎侧呈锯齿形磨损痕迹；胎冠呈波浪状或碟边形状磨损痕迹；胎冠由外侧向内侧呈锯齿形磨损或胎冠由内侧向外侧呈锯齿形磨损痕迹。学习单元四制动系统的检测与诊断一、汽车制动性能检测指标1.制动力汽车在制动力作用下迅速降低车速以至停车，当汽车质量一定时，汽车制动力越大，则汽车的制动减速度就越大，汽车的制动性能就越好。2.制动距离在检测条件一定时，制动距离的长短能反映制动系统的技术状况，其制动距离越短，汽车的制动性能越好。3.充分发出的平均减速度充分发出的平均减速度在车辆制动过程中较为稳定，能真实反映汽车制动系统的实际情况。在制动时，汽车充分发出的平均减速度越大，说明汽车制动力越大，汽车的制动性能越好。4.制动协调时间在制动时，制动协调时间越短，则制动距离越短，汽车制动性能越好。5.制动稳定性制动稳定性差的汽车，其要路试时会产生偏离规定通道宽度的现象，在台试检测时会出现左、右车轮制动器制动力增长快慢不一致或左、右车轮制动力不等的现象。二、汽车制动性能的台试检测1.单轴反力式滚筒制动试验台1）基本结构单轴反力式滚筒制动试验台的结构简图如图3-29所示。图3-29单轴反力式滚筒制动试验台结构图2）检测原理3）检测方法（1）当检测时，制动试验台滚筒表面应干燥，没有松散物质及油污，滚筒表面当量附着系数应不小于0.75。（2）将制动试验台电源开关打开，并使举升器处于升起位置。（3）将车辆驶上滚筒，首先使前轮停在举升器上，位置摆正，将变速器置于空挡，使行车制动、驻车制动处于完全释放状态，把脚踏开关套装在制动踏板上。（4）降下举升器，使车轮与滚筒完全接触，起动电动机，让滚筒带动车轮转动，2s后测得车轮阻滞力。按提示踩下制动踏板，测取制动力增长过程中的前轴左、右轮制动力差和各轮制动力的最大值，同时测出制动协调时间。（5）升起举升器，驶出已测车轴，驶入下一车轴，按上述同样方法检测后轴车轮阻滞力、制动力，左右轮制动力差和制动协调时间。（6）当与驻车制动相关的车轴在试验台上时，在行车制动检测完后，应重新起动电动机，在行车制动完全放松情况下，用力拉紧驻车制动，检测驻车制动性能。（7）在所有车轴制动性能检测完毕后，升起举升器，让汽车驶出试验台，切断制动试验台电源。（8）在检测制动时，为了获得足够的附着力以避免车轮抱死，允许在车辆上增加足够的附加质量或施加相当于附加质量的作用力（附加质量和作用力不计入轴载荷，也可采取防止车轮移动的措施，如加三角垫块或采取牵引等方法）。4）检测特点2.平板式制动试验台1）基本结构平板式制动试验台主要由测试平板、控制和显示装置、辅助装置等组成。2）检测原理在急踩制动时，车轮在汽车惯性力作用下对测试平板产生作用力Fxb，它与此同时测试平板对车轮产生阻碍汽车前进的制动力，与Fxb大小相等，方向相反，因此，Fxb相当于要检测的制动力。而拉力传感器通过纵向拉杆能感受各车轮Fxb的信号，同时压力传感器能感受在制动过程中各车轮的动态载荷信号，这些信号经控制装置转换放大后由显示装置记录或显示最终结果。3）检测特点三、汽车制动性能的路试检测1.制动距离和制动稳定性的检测1）检测方法(1)道路条件。应在平坦、硬实、清洁、干燥且轮胎与地面间的附着系数不小于0.7的水泥或沥青路面上进行路试检测制动距离。(2)车辆准备。在被测汽车的制动踏板上安装提供信号的踏板套，在汽车适当位置装上速度计或第五轮仪等检测仪器。(3)路试检测。将被测汽车沿着试车道的中线行驶至高于规定的初速度后，将变速器置于空挡（自动变速器可置于D挡），当滑行到规定初速度时，急踩制动使汽车停住，测出汽车的制动距离，同时，检查制动时汽车是否超出试车道边线。对除气压制动外的汽车还应同时测取制动踏板力。2）检测特点2.充分发出的平均减速度制动的检测1）检测方法充分发出的平均减速度检测的道路条件与制动距离检测相同。在检测时，在将汽车行驶至高于规定的初速度后，将变速器置于空挡（自动变速器可置于D挡），当滑行到规定初速度时，急踩制动，利用检测仪器（如速度计或第五轮仪）测取汽车充分发出的平均减速度，同时还可测出制动协调时间，并检查制动稳定性。对除气压制动外的汽车还应同时测取制动踏板力。2）检测特点四、汽车制动性能的检测标准1.台试检测标准（1）行车制动检测标准。①制动力。②制动力平衡。③制动协调时间。④车轮阻滞力。（2）驻车制动检测标准。当采用制动试验台检测汽车驻车制动装置的制动力时，应车辆空载，乘坐一名驾驶员，其使用驻车制动装置，驻车制动力的总和不应小于该车在测试状态下整车重量的20%。（3）在台式检测后，若对汽车的制动性能有质疑，则用路试检测方法进行复检，并以满载路试的检测结果为准。（4）汽车制动完全释放时间（从松开制动踏板到制动消除所需时间）不应大于0.80s。2.路试检测标准1）行车制动检测标准（1）制动距离法检测。（2）制动减速度法检测。（3）制动踏板力或制动气压要求。2）应急制动检测标准3）驻车制动检测标准在空载状态下，驻车制动装置应能保证机动车在坡度为20%（总质量为整备质量的1.2倍以下的机动车为15%）、轮胎与路面间的附着系数不小于0.7的坡道上在正、反两个方向保持固定不动，其时间不应少于5min。对于允许挂接挂车的汽车，其驻车制动装置必须能使汽车列车在满载状态下能停在坡度为12%、附着系数不小于0.7的坡道上。五、汽车制动系统的要求（1）行车制动。行车制动必须保证驾驶员在行车过程中能控制机动车安全、有效地减速和停车。行车制动必须是可控制的，且必须保证驾驶员在其座位上双手无需离开方向盘（或方向把）就能实现制动。（2）应急制动。（3）驻车制动。（4）采用液压制动的机动车，在保持踏板力为700N并达到1min时，踏板不允许有缓慢向前移动的现象。（5）采用气压制动的机动车，在气压升至600kPa且不使用制动的情况下，在停止空气压缩机3min后，其气压的降低值不应大于10kPa。在气压为600kPa的情况下，将制动踏板踩到底，待气压稳定后观察3min，汽车气压降低值不应大于20kPa，汽车列车、铰接客车及铰接式无轨电车、轮式拖拉机运输机组气压降低值不应大于30kPa。（6）采用气压制动的机动车，发动机在75%的额定转速下，4min（汽车列车为6min,铰接客车和铰接式无轨电车为8min）内气压表的指示气压应从零开始升至起步气压（未标起步气压者，按400kPa计）。（7）气压制动系统应装有限压装置，以确保储气筒内气压不超过允