汽车检测与诊断技术1-3章-2010-03

青岛理工大学汽车与交通学院

主讲阎岩

同学们好2023/2/51阎岩交通工程教研室主任，教授，联系电话我介绍2023/2/52课程介绍教学内容期末复习其它信息实践教学案例教学123456789

课程导航总计40学时2023/2/53

为什么要学《汽车检测与故障诊断技术》课程

教学目的与要求

本课程的基本内容如何学好本课程关于考核《汽车检测与诊断技术》48学时，3学分。

第一章概述《汽车检测与诊断技术》2023/2/54一.为什么要学《汽车检测与诊断技术》课程？

作为交通类行业的工程技术人员，必须掌握、学习和了解交通工具技术状态的变化及其原因。汽车检测与诊断是确定汽车技术状况、寻找故障原因的技术手段，检测诊断结果是合理使用汽车和维护、修理工作的科学依据。因此，学习本课程并且学好本课程是十分必要和有现实意义的。2023/2/55二、教学目的与要求

目的：本课程是交通类专业为掌握汽车维修技术，诊断技术而开设的一门专业课，通过本课程的学习，使学生掌握汽车的维修技术、维修工艺、诊断技术理论、以及诊断工艺和设备等方面的知识。

要求：本课程的教学应安排在汽车构造等课程后进行。课程的重点是学习汽车检测方法，常见故障的诊断、排除、汽车诊断技术、工艺及设备，在了解汽车维修工艺和诊断技术的基础上，了解国内外有关汽车维修行业的技术、工艺水平现状。2023/2/56三.本课程的基本内容

1.学习内容1）发动机检测2）底盘检测3）发动机常见故障诊断及处理4）底盘常见故障诊断及处理5）综合故障诊断及处理

2.教学安排本课程共48学时，其中理论课时40学时，实验8学时。

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3.实验内容包括：1）发动机基本参数测量:几何参数、基本测试参数测试。共2学时。2）电喷发动机电控系统故障诊断.共2学时。3）传动系统维修及综合故障诊断实验。共2学时。4）行驶系、转向制动系维修及综合故障诊断实验。共2学时。2023/2/58

4.本课程的学习难点、重点

本课程属于综合专业课程，集合了汽车构造、汽车理论、汽车制造工艺、汽车发动机原理、汽车运用工程等各种专业知识，对于上述知识，有些是层次关系，有些是并列交叉关系，大家学习时应注重各种关系的联系…略本课程学习的重点在于：各种常用参数测试的方法及理论，相关检测仪器的工作原理及使用方法，发动机及底盘常见故障的诊断、处理。

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本课程学习的难点在于：各种常见故障的诊断、处理。

根据多年本课程教学经验，主要是综合故障发生的可能原因的推理和判断。

2023/2/510四、如何学好本课程？

要注意培养自学能力的提高，由被动听课转变为主动学习。我们在学知识、学理论的同时，更要重视学“学习知识的方法”。

多种学习形式相结合善用各种教学媒体应变的根本之道是学习2023/2/511善用各种教学媒体教材：选用《汽车检测与故障诊断》2006机械工业出版社，戴耀辉、于建国、阎岩等为主要文字教材。以《汽车检测与诊断》机械工业出版社陈涣江；《汽车检测与诊断技术》机械工业出版社赵英勋为教学辅助读物课堂教学：对课程内容进行系统讲授

2023/2/512根据本课程案例分析内容的需要，至少要组织1—2次课堂讨论，以帮助学生掌握案例分析的方法，培养分析问题、解决问题的能力。课堂讨论

本课程计划安排1－2次作业，要求学生必须独立完成。以作业及讨论成绩占总成绩的10%，实验占10％，测试成绩占80%作为每位同学的学业成绩。。五、成绩考核多种教学形式相结合2023/2/513第一章汽车维修检测与诊断基础

汽车检测诊断是确定汽车技术状况、寻找故障原因的技术手段，检测诊断结果是合理使用汽车和维护、修理工作的科学依据。

本章主要内容：1.基本概念2.汽车故障及其主要类型3.汽车诊断分析方法4.诊断参数5.诊断标准6.诊断周期和诊断工作的工艺组织2023/2/514

第一节概述一、基本概念及术语

汽车诊断是在不解体(或仅卸下个别小件)条件下，为确定汽车技术状况或查明故障部位、原因所进行的检查、分析、判断工作。汽车诊断工作中常涉及以下术语:

(1)汽车技术状况定量测得的表征某一时刻汽车外观和性能的参数值的总率。

(2)汽车故障汽车部分或完全丧失工作能力的现象。

(3)故障率使用到某行程的汽车，在该行程后单位行程内发生故障的概率。

(4)故障树表示故障因果，关系的分析图。

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(5)诊断参数供诊断用的，表征汽车、总成及机构技术状况的参数。

(6)诊断标准对汽车诊断的方法、技术要求和限值等的统一规定。

(7)诊断规范对汽车诊断作业技术要求的规定。

(8)诊断周期汽车诊断的间隔期。

(9)汽车检测确定汽车技术状况或工作能力的检查。

2023/2/516二、汽车检测诊断的目的和作用

根据检测诊断目的，汽车检测诊断可分为以下类型:

(1)安全性能检测

(2)综合性能检测

(3)与维修有关的汽车检测诊断

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交通部《汽车运输业车辆技术管理规定》要求:汽车检测诊断应结合维护并定期进行，以此确定维护附加项目，汽车技术状况变化规律－汽车的检测诊断和技术鉴定－是否需要大修－视情修理.

在汽车维修过程中，可使检测、诊断和调整、维修交叉进行。

汽车检测诊断有两个不同的目的:

1.对显现出故障的汽车，通过检测诊断查找故障的确切部位和发生的原因，从而确定排除故障的方法;

2.对汽车技术状况进行全面检查，确定汽车技术状况是否满足有关技术标准的要求及与标准相差的程度，以决定汽车是否继续行驶或采取何种措施延长汽车的使用寿命。2023/2/518

三、汽车诊断的方法及特点

汽车诊断是由检查、分析、判断等一系列活动完成的。从完成这些活动的方式看，汽车诊断主要有两种基本方法，其一是传统的人工经验诊断法，其二是利用现代仪器设备诊断法。

(1)人工经验诊断法是通过路试和对汽车或总成工作情况的观察，凭借诊断人员丰富的实践经验和一定的理论知识，利用简单工具以及眼看、手摸、耳听等手段，边检查、边试验、边分析，进而对汽车技术状况进行定性分析或对故障部位和原因进行判断的诊断方法。该诊断方法不需要专用仪器设备，可随时随地应用，但其缺点在于:诊断速度慢，准确性差，并要求诊断者具有丰富的实践经验和较高的技术水平。

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(2)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诊断方法。该法可在不解体情况下，利用建立在机械、电子、流体、振动、声学、光学等技术基础上的专用仪器设备，对汽车、总成或机构进行测试，并通过对诊断参数测试值、变化特性曲线、波形等的分析判断，定量确定汽车的技术状况。采用微机控制的专用仪器设备能够自动分析，判断、打印诊断结果。现代仪器设备诊断法的优点是诊断速度快、准确性高、能定量分析;缺点是投资大、占用固定厂房等。本书主要介绍利用仪器设备对汽车进行检测诊断的技术和方法。2023/2/520四、汽车诊断技术的发展

1.初期汽车诊断技术是以人工经验诊断法为主的，仪器设备诊断法则是在传统的人工经验诊断法的基础上发展起来的。而有些诊断设备就是沿着人工经验诊断的思路研制开发的，即使先进的汽车专家诊断系统，也是把人脑的分析、判断通过计算机语言转化成电脑的分析判断。因此，在汽车诊断技术的发展过程中，两种基本诊断方法并不是相互独立的，而是相辅相成的。随着社会的发展、技术的进步，仪器设备诊断在汽车诊断技术中从无到有，所占比重愈来愈大，并经历了从低级到高级的发展过程。2023/2/521

1.

简单测试仪表，如转速表、气压表、真空表、电压表、电流表等，被应用到了汽车诊断工作，其测试结果被作为人工经验诊断的依据，使汽车诊断从“耳听、手摸”的定性阶段逐步向定量阶段过渡。

2.专用诊断设备的问世是仪器设备诊断的第二个发展阶段。如：发动机无负荷测功仪、发动机综合测试仪、电子示波器、点火正时仪、废气分析仪、发动机异响诊断仪、机油快速分析仪、铁谱分析仪、油耗计、气缸漏气量检测仪等;用于底盘诊断的主要有:制动试验台、侧滑试验台、转向轮定位仪、车速表试验台、灯光检验仪、底盘测功机、车轮动平衡机等。

3.电子检测时代，如：解码器等。2023/2/522

虽然汽车诊断技术发展很快，但目前的诊断仪器设备还只能诊断汽车的部分性能和故障，对某些总成如离合器、变速器、差速器、主传动等的故障诊断，目前还缺乏方便、实用的仪器设备可以利用;汽车的外观检查，如车体是否周正，车身和驾驶室饭金件是否开裂、变形，油漆是否脱落、锈蚀，甚至一些能引起重大事故的部位的缺陷，如转向横拉杆、直拉杆球头松旷，传动轴和车轮螺栓松动等，都离不开人工经验检查。因此，人工经验诊断法虽有一定的缺点，但在某些方面仍是利用仪器设备诊断所不能代替的。2023/2/523

第二节现代汽车故障及诊断分析方法

在汽车运用过程中，汽车技术状况不断发生变化。随着汽车行驶里程的增加，故障率将增大。

汽车诊断的目的是为了确定汽车技术状况，查找故障或者异常，并在此基础上，通过及时维护和修理，保障汽车安全、经济、可靠地工作。因此，汽车诊断的基础之一是对引起汽车技术状况变化及其故障的主要原因有所了解，并掌握科学的诊断分析方法。一、汽车故障及其主要类型故障－－某装置或机构发生其功能的丧失或性能降低的现象。如:发动机轴瓦烧损和拉缸属于功能立即丧失的破坏性故障，而汽车制动距离超标则属于性能降低的故障。(1)按照存在时间可分为间断性故障和永久性故障。

(2)按照发生快慢可分为突发性故障和渐发性故障。(3)按照故障是否显现可分为功能故障和潜在故障2023/2/524汽车故障的具体表现叫做汽车故障现象。主要有以下几种：异响：汽车总成或机构在工作中产生的超过技术文件规定的不正常响声。泄漏：汽车上有密封要求的部位漏气（液）量超过技术文件规定的现象。过热：汽车总成或机构的工作温度超过技术文件规定的现象。失控：汽车、总成或机构工作时，出现操纵失灵，无法控制的现象。乏力：汽车运行过程中，动力明显不足的现象。污染超限：汽车运行过程中产生的有害排放物和噪音超过技术文件规定的现象。费油：汽车燃料、润滑油消耗超过技术文件规定的现象。振抖：汽车工作中产生技术文件所不允许的自身抖动的现象。2023/2/525二、汽车故障形成及技术状况变化的基本原因1.磨损

磨损是汽车零件损坏的主要原因，也是汽车故障形成和技术状况变化的主要原因。(1)粘着磨损(2)磨料磨损(3)表面疲劳磨损

(4)腐蚀磨损2.变形和断裂零件尺寸和形状改变的现象称为变形，断裂则指零件的完全破裂。

(1)变形从零件应力的来源看，产生变形的原因为:工作应力、内应力和温度应力。

(2)断裂断裂也是在应力作用下产生的。按产生应力的载荷性质分类，断裂可分为一次加载断裂和疲劳断裂。2023/2/526

3.蚀损蚀损指在周围介质作用下产生表面物质损失或损坏的现象。按发生机理的不同，其可分为腐蚀、气蚀和浸蚀。

(1)腐蚀腐蚀指零件在腐蚀性物质作用下而损坏的现象。汽车上较易产生腐蚀破坏的零部件有燃料供给系和冷却系的管道及车身、驾驶室、车架等裸露的金属件等。

(2)气蚀气蚀又称穴蚀，指在压力波和腐蚀共同作用下产生的破坏现象。气蚀经常发生在与液体接触并有相对运动的零件表面。如:湿式气缸套外壁、水泵叶轮表面等。

4.其他。2023/2/527三、汽车技术状况的变化规律

汽车在使用过程中，随着行驶里程增加，技术状况逐渐变坏，致使汽车的动力性下降、经济性变坏、可靠性降低。如上所述，引起汽车故障和技术状况变化的因素有多种。在正常使用情况下，零件磨损是导致汽车技术状况变坏、产生故障以至失去工作能力的主要因素。2023/2/528四、现代汽车故障诊断技术2023/2/5291.传统汽车维修与现代汽车维修传统汽车维修以机械修理为核心的手工操作技艺强调汽车修理工艺并以零部件修复为手段现代汽车维修以机电液一体化系统诊断为核心的综合诊断技术

突出汽车诊断技术并以判断故障点为目标2023/2/530传统汽车维修

是总成拆装调整工艺与零件加工修复工艺的组合现代汽车维修

是总成拆装调整工艺与系统检测诊断技术的组合2023/2/5312.汽车医生与汽车护士传统汽车维修

技术主体技术工人（一个部分）技术工人师傅/徒弟（两个层面）现代汽车维修

技术主体工程技术人员/技术工人汽车医生/汽车护士（两个部分）技术工人技师/技工（两个层面）2023/2/532

师傅与徒弟传统汽车维修技术

特征“三分技术,七分工具”传统汽车维修的技术队伍中有师傅和徒弟两个层面,这两层面在技术上只有熟练程度上的差异没有本质上的区别

传统汽车维修技术的延续方式是师徒承袭2023/2/533汽车医生和汽车护士现代汽车维修技术

特征

“七分诊断,三分修理”

现代汽车维修技术队伍中出现了"汽车医生"和"汽车护士"两个部分,这两个部分是工作性质完全不同的两个群体2023/2/534汽车医生和汽车护士

“汽车医生”的职责是负责现代汽车维修中占重要地位的“七分诊断”工作,而“汽车护士”的职责是负责"三分修理"的工作2023/2/535

3.汽车诊断中心现代汽车维修企业的技术中心。2023/2/5362023/2/537汽车医生与诊断中心

汽车医生的出现:是现代汽车维修技术成熟的标志

汽车诊断中心:是汽车医生的工作舞台,也是现代汽车维修企业的技术中心2023/2/538现代汽车维修技术组成硬件:

完备的诊断中心软件:

合格的汽车医生2023/2/5394.现代汽车故障诊断1)问诊

2)试车

3)分析

4)假设

5)验证（1）汽车故障诊断的基本思路2023/2/540

（2）什么是故障诊断?故障诊断是

汽车维修中的关键步骤汽车修理前的确诊环节

以检测和试验的综合方式对汽车故障进行的全面分析2023/2/541（3）故障诊断的目的找出故障发生的准确部位,为尽快修复汽车提供可靠依据。

2023/2/542（4）故障树分析法

汽车是一个由多个不同功能的子系统构成的复杂机电系统。要对其进行技术性能诊断并确定故障所在，除需要先进的诊断设备和手段外，还需要科学有效的诊断分析方法。故障树分析法是常用的汽车诊断分析方法。

故障树分析法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。由于用于表示故障因素间逻辑关系的图形很像一倒放着的树枝，因此又称为树枝图分析法。

故障树分析法用于汽车诊断，不仅可根据汽车故障引起的各种可能原因之间的逻辑关系构成逻辑框图，并据此对故障原因进行定性分析;还可以在此基础上，运用逻辑代数对故障出现的可能性大小进行定量分析。故障树分析程序如下所示。2023/2/543

1）故障树的建立

①常用符号建立故障树时，常把所研究的故障及引起故障的原因统称为事件，并根据事件的不同性质分为如下4类:

要分析的故障事件

暂时不分析和发生概率很小的事件偶发性非故障事件基本事件.事件之间也是相互关联的。关系为:“与”和“或”逻辑关系。事件性质和事件间的逻辑关系常用规定符号表示，见后。2023/2/544表1-3故障树分析法常用符号2023/2/545

②故障树的建立建立故障树时，首先把要分析的故障事件扼要地写在故障树顶端，记“T”，称为顶事件；把与故障事件有直接关系的事件作为第二级事件并写在顶事件下方，记为“A”

；继续分析还可列出第三级、第四级…，直至列出不能再继续分析的基本事件为止。2023/2/5462023/2/547图1-8发动机不能起动故障树供油故障2023/2/5482）.故障树的分析方法

①定性分析故障树定性分析的任务是寻找引起所研究故障事件的基本事件及其影响路径，此任务可通过分析故障树所表示的故障事件与基本事件的关系得以解决。

②定量分析故障树定量分析的目的是估计故障事件出现的概率，以评价系统的可靠性。汽车故障的发生具有随机性，属偶然事件，其发生的可能性大小可用发生概率的大小度量。故障树中的上、下级事件间不是孤立的，而是以“或”或者“与”逻辑关系相联系的。运用概率论中“和”事件和“积”事件的概率计算公式，则可以根据基本事件的发生概率，逐级推算，直至求出故障事件的发生概率。若基本事件X1、X2…Xn间相互独立，并已知发生概率P(xi)，则2023/2/549“与”事件发生概率为：2023/2/550（5）车辆检测与故障诊断的区别车辆检测：在汽车检测线上对汽车整体性能作定性分析，最终结果确定被测汽车的技术状态能否通过标准。故障诊断：在汽车诊断中心对故障发生部位作定量分析，最终结果对汽车故障点作准确定位故障诊断中心比车辆检测线增加以下设备:常规检测仪表发动机分析仪底盘测功机2023/2/5515.传统与现代汽车诊断的区别

经验判断形象思维定性分析对比试验

故障诊断逻辑思维定量分析检测试验2023/2/552

6.传统与现代汽车发动机诊断技术传统汽车发动机检测1.机械系统2.进气系统3.燃油系统4.电气系统现代汽车发动机诊断1.机械系统2.进气系统3.燃油系统4.电气系统5.电脑控制系统2023/2/553

7.现代汽车故障诊断的特征

汽车电控系统对故障诊断的影响1.电脑软件的影响(程序设定)2.电脑控制电路的影响(元件与电路)3.电脑匹配的影响(软件参数)4.电脑网络的影响2023/2/554温度传感器诊断座ECM控制电脑A/D接口I/O接口喷油器脉宽输出信号基本物理量模拟输入信号数字电子信号串行通讯信号A/T控制电脑网络串行通讯信号8.汽车电控系统的信号分类2023/2/555

汽车电脑控制系统信号分类1.汽车的物理化学信号（基本物理化学参数）2.传感器转换的电子信号（传感器转换的电子信号）3.电脑转换的输入信号（电脑接口电路转换的电子信号）4.电脑控制的输出信号（电压/电流/频率/脉宽/脉冲信号）5.电脑诊断通讯信号（诊断座传递的串行通讯信号）6.汽车电脑局域网通讯信号（网络串行通讯信号）2023/2/5569.汽车电子检测设备的分类1.基本参数测试仪表（物理化学参数显示）2.在线式电路分析仪（数值/波形显示）3.对比式传感元件模拟器（模拟数字输入信号）4.触发式执行元件驱动器（产生输出信号）5.通讯式电脑诊断仪（故障码/数据流/设定/匹配/解码）2023/2/557转速表红外测温仪发动机转速测量发动机温度测量物理量（1）基本参数测试仪2023/2/558（2）在线式电路分析仪2023/2/559（3）对比式传感元件模拟器2023/2/560

（4）触发式执行元件驱动器电压脉冲占空比2023/2/561

5.通讯式电脑诊断仪2023/2/56210.汽车电控系统诊断的基本方法

有

无

读故障码故障码诊断分析法症状诊断分析法2023/2/563

（1）故障码诊断分析法基本步骤故障码分析(历史性\当前性\相关性\无关性\间歇性\持续性\元件性\功能性)数据流分析(值域\时域\关联\因果\比较)元器件测试(传感器\执行器\机械装置\真空装置)电路检测(传感器电路\执行器电路\电源电路\接地电路)电脑测试(匹配\信号\置换)

无关性\功能性故障码转入症状诊断分析法2023/2/564（2）症状诊断分析法基本步骤

症状分析(现象\状况\工况\环境\条件\频度)

直观检查(零部件损坏\丢失\错装;电路松动\错接;油气管老化\破裂\错接)

数据流分析(值域\时域\关联\因果\比较)

基本检查(怠速\点火正时\燃油压力\真空度\汽缸压力\发动机温度\供电电压)

系统功能分析(发动机;供油\喷射\点火\怠速\进排气\机械\配气\排放\电气\冷却\润滑\电脑)

控制性能分析(启动\暖机\怠速\加速\减速\动力\经济\排放\稳定)2023/2/565第三节汽车诊断参数和诊断标准

一、诊断参数

l.诊断参数诊断参数可分为三大类: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。

(2)伴随过程参数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，间接反映诊断对象的技术状况，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。

(3)几何尺寸参数几何尺寸参数能够反映诊断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。

2.常用主要汽车诊断参数

2023/2/5662023/2/567

3.诊断参数的特性（1）单值性（2）灵敏性（3）稳定型（4）信息性（5）方便性（6）经济性

二、诊断参数标准诊断参数标准是利用诊断参数测量值对诊断对象的技术状况进行评价的依据

，根据来源可把诊断参数标准分为三类:2023/2/568

(1)国家标准指由国家机关制定和颁布的可用于诊断的技术标准。这类标准主要涉及汽车行驶安全性和对环境的影响。由于这些标准可反映汽车或汽车某机构的工作能力，因此广泛应用于汽车诊断中。如:制动距离可反映汽车制动系统的技术状况:排气中CO和HC含量大小除可反映汽车对环境的影响外，还可综合反映燃油供给系统、点火系统技术状况和燃烧情况。汽车诊断中常用国家标准如下:GB7258一1997《机动车运行安全技术条件》GB/T1496一1979《机动车辆噪声测量方法》GB/T3181一1995《漆膜颜色标准》GB4094一1994《汽车操纵件、指示器及信号装置的标志》GB4599一1994《汽车前照灯配光性能》GB4785一1998《汽车及挂车外部照明和信号装置的安装规定》GB9656一1996《汽车用安全玻璃》

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GB/T11381-1989《客车顶部静载试验方法》