汽车检测与诊断.ppt

1、汽车检测与诊断,交通与车辆工程学院 韩加蓬 实验楼544 电话课程简介 课堂教学计划：26学时； 实验教学计划：6学时 发动机无负荷测功、单缸功率检测、点火波形检测与分析； 汽车点火正时检测与调整、汽车安全性能检测； 四轮定位检测、车轮不平衡检测。 （联系：交通实验楼259，杜纪功老师）,第一章 汽车检测与诊断基础知识,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。 汽车检测： 一般是指对在用车辆动力性、经济性、安全性、环保性等方面进行检测，以确定其现行的技术状况和工作能力。 汽车诊断：是在不解体（或仅

2、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。,第一节 概述,一、基本概念及术语 （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和。 （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，在该行程之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。 （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。

3、,二、检测与诊断的目的和意义 汽车使用过程中，内部零件之间、零件与工作介质之间、零件与工作产物之间、汽车与外部环境之间均存在着相互作用，其结果是汽车零件在机械负荷、热负荷、化学腐蚀作用下，引起磨损、发热、腐蚀、老化等一系列物理的和化学的变化，使零件尺寸、零件装配位置、配合间隙、表面质量等发生改变。 汽车由机构、总成组成，而机构与总成由零件组成，零件性能发生变化，汽车技术状况自然发生变化。,随着汽车行驶里程的增加，汽车的技术状况将逐渐变坏，致使汽车的性能下降，直至最后达到使用极限。 提前确定汽车技术状况，查找故障或者异常，并在此基础上，通过及时维护和修理，可以保障汽车安全、经济、可靠地工作，充分

4、发挥汽车的效能，减少维修费用，获得更大的经济效益。,检测与诊断的目的和意义归纳有如下几点： 1、保证交通安全 随着交通运输业的发展，交通事故也在日益增加。全世界 每年因道路交通事故死亡25万人，重伤300万人，因交通事故 导致终生残废者约3000万人。 造成交通事故的原因，大致可归纳为：驾驶员、行人、车 辆、道路和气候五个方面。其中，由于汽车制动、转向、照明 等技术原因造成的事故，约占事故总量的14，所以，对汽车 进行定期检查和调整，使其保持良好的技术状况，对保证交通 安全是非常必要的。,2、减少环境污染 汽车排放的尾气中含有上百种化合物，其中对人和生物直 接有害的物质主要是CO、HC（碳氢化

5、合物的总称）、 （氮 氧化合物的总称）、铅化合物以及炭烟等。 这些有害气体污染了大气，破坏了人类的生存环境；尤其 在大城市中人口密集、交通拥塞的地区，汽车尾气污染比较严 重，使附近居民深受其害。 另外，汽车尾气中还含有CO2，CO2是一种主要的温室气 体，向大气排放过多的CO2，有使地球表面温度升高的作用， 所以CO2也是一种重要的、对大气有污染作用的有害气体。 汽车的噪声是另一种环境污染，在交通繁忙的十字路口， 车辆噪声可达70dB以上。 国家通过对汽车进行定期检测的方法，严格限制汽车的尾 气和噪声污染，污染超标的车辆不准上路，必须及时修理。,3、改善汽车性能 汽车行驶一段时间，零部件经过磨

6、合之后，性能渐渐进入 最佳状态。 但汽车用久了，性能或技术状况又逐渐变差；不仅其动力 性和经济性会降低，油耗会增加，尾气排放情况会变坏，有时 还会引发交通事故。 通过定期的检查测试，可以使汽车保持良好的技术状况， 改善汽车性能，还可以延长汽车的使用寿命。,4、提高维修效率，实现“视情修理” “视情维修”，是指利用诊断设备定期地检测汽车的技术 状况，按照检测结果，根据实际需要对汽车进行针对性修理。 这种维修制度能最大限度地发挥各零部件的使用潜力，减 少不必要的拆装，大大提高汽车的使用可靠性和使用经济性。 随着汽车保有量增加，汽车修理量也相应加大。 另一方面，随着技术的发展进步，汽车的结构越来越复

7、杂 ，用手工的方法，单纯凭经验进行修理显得与现代化要求很不 适应。 所以必须采用新技术，发展现代检测与诊断设备，缩短维 修停车时间，提高维修效率，实现“视情修理”。,三、国内外汽车检测与诊断技术现状 1、国外发展概况 （1）国外汽车检测与诊断技术发展 汽车检测技术是从无到有逐步发展起来的。国外一些发达 国家，早在20世纪4050年代就出现了一些以故障诊断和性 能调试为主的单项检测技术和检测设备。 20世纪60年代以后，检测设备的应用获得较大发展，设备 使用率大大提高，逐渐将单项检测、诊断设备连线建站（出现 汽车检测站），形成既能进行安全环保检测，又能进行维修诊 断的综合检测技术。,进入20世纪

8、70年代，随着计算机技术的发展，出现了汽 车检测与诊断、数据采集处理自动化、检测结果直接打印等功 能的汽车性能检测仪器和设备。 20世纪80年代以后，一些先进国家的现代检测与诊断技 术已达到广泛应用的阶段，不仅社会上针对在用汽车的专职汽 车检测站众多，使汽车检测制度化，而且汽车制造厂装配线终 端和汽车维修企业内部也都建有汽车检测线，给交通安全、环 境保护、节约能源、降低运输成本和提高运力等方面，带来了 明显的社会效益和经济效益。,（2）国外的检测技术的特点 1）制度化 汽车的检测工作由交通部门统一领导，在全国各地建有由交通部门认证的汽车检测站（场），负责新车的登记和在用车的安全检测； 修理厂维

9、修过的汽车也要经过汽车检测站的检测，以确定其安全性能和排放是否符合国家标准。,2）标准化 工业发达国家的汽车检测有一整套标准；判断受检汽车技术状况是否良好，是以标准中规定的数据为准则，检查结果以数字显示，有量化指标，以避免主观上的误差。 比较重视安全性能和排放性能的检测，如美国规定，修理过的汽车必须经过严格的排放检测方能出厂。 除检测结果有严格完整的标准外，国外对检测设备也有标准规定，如检测设备的检测性能、具体结构、检测精度等都有相应标准；对检测设备的使用周期、技术更新等也有具体要求。,3）智能化、自动化检测 目前国外的汽车检测设备已大量应用光、机、电一体化技术，并采用计算机检测、控制，有些检

10、测设备具有专家系统和智能化功能，能对汽车技术状况进行检测，并能诊断出汽车故障发生的部位和原因，引导维修人员迅速排除故障。 随着科学技术的进步，国外汽车检测设备在智能化、自动化、精密化、综合化方面都有新的发展，不断应用新技术、开拓新的检测领域，研制新的检测设备。,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，至20世纪70年代，研制、开发了： 发动机气缸漏气量检测仪； 点火正时灯； 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等检测仪器设备。 同时也从国外引进过少量现代检测设备，但由于种种原因，该项技术一直发展缓慢。,20世纪80年代，我国汽车制造业和公路交通运

11、输业发展迅猛，对汽车检测与诊断技术和设备的需求与日俱增，汽车检测与诊断技术得到快速发展。 国家在“六五”期间重点推广了汽车检测与诊断技术；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、 底盘测功试验台等。,同时，交通部门自1980年开始，有计划地在全国公路交通运输系统筹建汽车综合性能检测站。 公安部门在全国中等以上城市中，也建成了许多安全性能检测站。 到90年代初，除交通、公安两部门外，机械、石油、冶金、媒炭、林业、外贸等系统和部分大专院校，也建成了相当数量的汽车检测站。 目前，交通、公安两部门的汽车检测站已建至市县级城市，基本

12、形成了全国性的汽车检测网，汽车检测与诊断技术已具有一定规模。 而且为了配合汽车检测工作，国内已发布实施了有关汽车检测的国家标准、行业标准等100多项。,四、汽车诊断的方法及特点 汽车诊断主要有三种基本方法：传统的人工经验诊断法， 利用现代仪器设备诊断法，自诊断法。 1、人工经验诊断法 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。 优点：不需要专用仪器设备，可随时随地应用； 缺点：诊断速度慢，准确性差，要求诊断者具有丰富的实践经

13、验和较高的技术水平。,2、现代仪器设备诊断法 在人工经验诊断法的基础上发展起来的诊断方法，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，能够自动采集信息、分析、处理、判断、打印诊断结果。 优点：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。,3、自诊断法 利用汽车电控单元的自诊断功能进行故障诊断。 基本原理：利用监测电路检测传感器、执行器及微处理器的各种实际参数，并与存储器中的标准数据比较，从而

14、判断系统是否存在故障。 当确定系统有故障存在时，电控单元把故障信息以故障码的形式存入存储器，并控制警示灯发出警示信号。 把该故障码从存储器中提取出来，然后查阅相应的“故障码表”便可确定故障的部位和原因。 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。,五、 汽车检测站与检测线 （一） 检测站的类型 汽车检测诊断站是综合利用检测诊断技术从事汽车检测诊断工作的场所。 根据服务功能的不同，可把汽车检测诊断站分为：汽车安全检测站、汽车维修检测站和汽车综合性能检测站三类。,1、汽车安全检测站 根据国家质量监督检验检疫总局第87号令（自2006年5月1日起施行）机动车安全技术检验机构管理规定：

15、汽车安全检测站“是指在中华人民共和国境内，依法接受委托，从事机动车安全技术检验，并向社会出具公正数据的机构”。 机动车安全技术检测“是指根据中华人民共和国道路交通安全法及其实施条例规定，按照国家机动车安全技术标准和规程等技术规范要求，对在道路上行驶的机动车进行检验检测的活动”。,汽车安全检测站作用： 根据国家有关法规，定期检测车辆的与安全和环境有关的项目； 一般对反映汽车行驶安全和对环境污染程度的规定项目进行总体检测，并把检测结果与国家有关标准比较，给出“合格”与“不合格”的检测结果，而不进行具体故障的诊断和分析。 根据GA4682004机动车安全检验项目和方法的规定，安全技术检测的方式、工位

16、、项目、常用设备和工具见表11。,2、汽车维修检测站 指由汽车运输企业或维修企业建立的为汽车维修业务服务的检测站。 汽车维修检测站以汽车性能检测和故障诊断为主要内容，通过对汽车维修前进行技术状况检测和故障诊断，可以确定汽车附加作业、小修项目以及车辆是否需要大修； 同时通过对维修后的车辆进行技术检测诊断，可以监控汽车的维修质量。,3、 汽车综合性能检测站 汽车综合性能： 根据GBT179932005汽车综合性能检测站能力的通用要求，是指“在用汽车动力性、安全性、燃料经济性、使用可靠性、排气污染物和噪声以及整车装备完整性与状态、防雨密封性等多种技术性能的组合”。 汽车综合性能检测站： 指“按照规定

17、的程序、方法，通过一系列技术操作行为，对在用汽车综合性能进行检测（验）评价工作并提供检测数据、报告的社会化服务机构”。,汽车综合性能检测站的服务功能： 依法对营动车辆的技术状况进行检测。 依法对车辆维修竣工质量进行检测。 接受委托，对车辆改装（造）、延长报废期、及其相关新技术、科研鉴定等顼目进行检测。 接受交通、公安、环保、商检、计量、保险和司法机关等部门、机构的委托，为其进行规定项目的检测。 综合性能检测站的主要检测项目和仪器设备见表12。,（二）安全与环保性能检测 安全与环保性能检测主要检测内容： 检测与行车安全有关的项目，如：灯光、制动、侧滑等； 检测与环保相关的项目，如：汽车尾气排放和

18、噪声等。 安全检测站主要承担新车上牌前的初次检验，在用车辆的定期检验（年检），维修车、改装车的临时检验，特殊用途车辆的特殊性能检验等。,1、检测项目及检测站的工位布置 （1）检测项目与使用设备 按照国家标准机动车运行安全技术条件 （GB 72582004）的要求，安全与环保性能检测站的主要检测项目有以下几个： 1）外观检查 属人工检查项目，可大致分为车上和车底检查，主要包括以下几点: 车辆外表，如：喷字是否完好，牌照是否符合规定等。 各种灯光、后视镜、刮水器、喇叭、仪表等设备是否齐全可靠。,驾驶室及车厢的密封情况，门窗的开闭、门窗玻璃升降是否正常。 转向盘、离合器、制动踏板的自由行程是否符合要

19、求。 油、水、电、气系统的泄漏情况。 转向、制动、传动系各机件是否连接牢固、转动灵活。 前后桥、传动轴、车架等是否有明显的断裂、损伤、变形。 排气管、消声器、燃油箱、蓄电池、减振器、冷却风扇等的联接是否可靠等。,2）前轮侧滑量 使用侧滑试验台检查前轮侧滑量。 3）轴重测量 使用轴重仪测量轴重（有时将轴重仪与制动试验台做在一起）。 4）制动检查 使用制动试验台检测各轮制动力。 5）车速表校验 在车速表试验台上检查车速表指示误差，校验车速表。,6）噪声测量 使用声级计测量车内噪声和喇叭声级。 7）前照灯检验 使用前照灯检测仪检测前照灯的发光强度和照射方向，以测量远光为主。 8）排气污染物检测 汽油

20、机使用废气分析仪检测汽车排放废气中的CO、HC、CO2、O2及NOx的含量； 柴油机使用烟度计检查排气烟度。,（2）检测工位的布置 一般的检测线有35个工位，工位数太少，检测效率低；工位数太多，检测线太长，占地太多。 为了提高检测效率，可将几个检测项目在一个工位同时检测，但同时应使各工位检测所用时间大致相同。 另外，有些检测项目之间有先后顺序要求，如：称轴重一定要在测制动之前进行。 由于检测排气、烟度和校验车速表时要排除较多的废气，同时噪声较大，所以这些项目的检测尽量不安排在检测线的中间。,目前我国引进的检测线的布置一般有： 车体上部的外观检查工位，称之为L工位（Lamps and safe

21、Device Inspection）； 侧滑制动车速表工位，称为ABS工位； （Aalignment，侧滑试验台； Bbrake tester，制动试验台； S一speedometer，车速表试验台）； 灯光尾气工位，称为HX工位； （H一headlight，前照灯检验仪； Xexhaustgas tester，废气分析仪）； 车底检查工位，称为P工位（pit inspection），车底检查要设置地沟。,手动和半自动安全检测线一般将外观检查和车底检查合并为一个工位，设置三个工位。 五工位：一般是汽车资料输入及安全装置检查工位、ABS工位、HX工位、P工位、综合判定及主控室工位。 不论是几工位

22、安全环保检测线，由于其检测项目固定，便于流水作业，均布置成直线通道式，以提高检测效率。,2、检测工艺流程 手动和全自动安全环保检测线的工艺流程如图1-4和图1-5。,图1-2所示检测线布置，其检测工艺流程如下： （1）汽车资料输入及L工位 进线指示灯为绿灯时，受检车辆可驶入检测线停在第一工位上。 此时，进线指示灯转为红色，登录员根据行车证和报检单，将该车辆有关资料输入入口计算机。 资料包括：车牌号、发动机号、底盘号、厂牌型号、车主、燃油类别，前照灯制（二灯或三灯）、驱动型式、车辆状况（新车或在用）、检验类型（初检或年检）、检验次数等。,检查人员按规定项目进行车辆上部外观检查，驾驶员按照L工位检

23、验程序指示器的指示操作，配合检查人员检查。 检查结果由登录员输入计算机，并传给主控计算机，只要有一项不合格，主控计算机即判定安全装置检查不合格，并将结果显示在检验程序指示器上。 当第二工位无车时，指示器会显示“前进”二字。当汽车驶离时遮挡光敏开关，进线指示灯转为绿色，通知下一辆汽车进入。,（2）ABS及噪声检查工位 1）汽车沿地面标线，垂直于侧滑板，不转动转向盘，低速通过侧滑试验台；由主控计算机判断是否合格，在第二工位指示器显示结果。 2）将汽车驶上轴重计或轮重仪测量轴重。 3）将前轮驶上制动试验台测量前轴制动力 按工位指示器的提示，将制动踏板踩到底，可测得左右车轮的最大制动力；若不合格，允许

24、再测一次。 4）将后轮驶上制动试验台，按指示器提示踩住制动踏板，指示器会指示后制动检测结果。若不合格，允许再测一次。 5）拉紧驻车制动器，检测左右车轮最大制动力（只检测与驻车制动器相连的车轴）。若不合格，允许再测一次。,6）将与车速表相连的车轮开上车速表试验台，变速杆置于最高挡位，驾驶员手持测试开关，按照检验程序指示器的指令，慢踩加速踏板，均匀地将汽车加速至40kmh（驾驶室内车速表指示值）时按下测试按钮，主控计算机判断是否合格，在指示器上显示结果。不合格，允许再测一次。 7）按提示要求按喇叭约2s，或按要求测量车内噪声，测完后，指示器显示检测结果。需注意：汽车驱动轮的位置及驻车制动器安装位置

25、不同，检测程序也不一样： 后驱动、后驻车 前制动后制动驻车制动车速表。 前驱动、前驻车 前制动驻车制动车速表后制动。 前驱动、后驻车 前制动车速表后制动驻车制动。 当指示器提示“前进”时，可将汽车开入下一工位。,（3）HX工位 1）按引导指示器的指令将汽车停在距前照灯检测仪一定距离（一般为3m）的停车线上，注意应与前照灯检测仪导轨保持垂直。 按指示器指令打开远光灯，前照灯检测仪会自动驶出，分别检测左右远光灯的发光强度和光轴照射方向。在指示器上显示检测结果，左右前照灯中有一项不合格，前照灯的综合判定即为不合格。 2）检测汽油机时，按引导指示器的指令将废气分析仪的探头插入怠速运转的汽车排气管中，抽

26、取气样，几秒钟后指示器即可显示检测结果。,检测柴油机时，按引导指示器的指令将烟度计的探头插入汽车排气管规定深度，再按指令在怠速状态下，将加速踏板迅速踩到底，做四次自由加速。 计算机以后三次检测数据的平均值作为烟度检测值。判定后在指示器上显示检测结果。 检测完成后，当指示器提示“前进”时，可将汽车开入下一工位。 （4）P工位 此工位以人工方式检查车底情况。检测人员在地沟内检查部件连接是否牢固，有无变形、断裂，水、电、油、气是否泄露等，并通过对讲机或特制键盘等设备，将检测结果传送给主控计算机 ；主控计算机判定结果，只要有一项不合格，即判定车底检查不合格，并通过工位检验程序指示器显示判定结果。,全部

27、检测完毕后，主控计算机根据前面各项检测结果进行综合判定。 只有各项检查均合格，整车检测的总评判才为合格，只要有一项不合格，则总评判为不合格。 然后将数据存储后打印出检测清单。 驾驶员拿到检测结果报告单后，立即将汽车驶出检测线，全线检测结束。 检测不合格的汽车送修理厂修理，然后再进行复检。,（三）综合性能检测 1、汽车综合检测站职能与检测内容 汽车综合检测站按职能分类，可分为A级站、B级站、C级站三种类型。 A级站：能全面承担汽车技术状况检测、车辆技术等级评定检测、维修质量检测和接受有关部门委托对汽车及相关项目进行检测的汽车综合性能检测站。 检测内容：车辆的制动、侧滑、灯光、转向、前轮定位、车速

28、、车轮动平衡、底盘输出功率、燃油消耗、发动机功率和点火系状况以及异响、变形、噪声、尾气排放等。,B级站：能承担汽车技术状况检测和维修质量检测的汽车综合性能检测站。 检测内容：车辆的制动、侧滑、灯光、转向、车轮动平衡、燃油消耗、发动机功率和点火系状况以及异响、变形、噪声、尾气排放等。 C级站：是能承担在用车辆技术状况检测的汽车综合性能检测站。 检测内容：车辆的制动、侧滑、灯光、转向、车轮动平衡、燃油消耗、发动机功率以及异响、变形、噪声、尾气排放等。,2、工位布置 A级站一般设置两条检测线： 一条为安全环保检测线，主要承担车管部门对车辆年审的任务。 另一条为综合检测线，主要承担对车辆技术状况的检测

29、诊断。,图1-7所示一种汽车综合检测线设备布置图，其设备布置与检测流程如下： （1）安全检测线 安全检测线有三个工位。 第一工位：为车辆数据输入，车速表、废气和侧滑等检测项目。 第二工位：包括灯光、喇叭和外观检查项目。 第三工位：有轴重、制动项目及结果打印等。,（2）综合检测线 综合检测线也有三个工位。 第一工位：使用设备有发动机综合分析仪、油耗计和底盘测功试验台。 发动机综合分析仪能测试发动机性能、点火等工作状况，底盘测功试验台和油耗计用于测量汽车的驱动力、功率、加速性等动力性能和燃油消耗情况。 第二工位：的设备包括传动系游动角度检测仪、气缸漏气量检测仪和润滑油质量检测仪等，分别用于测量传动

30、系游动角度、气缸漏气量和分析润滑油质。,第三工位：主要包括车轮平衡机、四轮定位仪或前轮定位仪、转向角度测试仪、转向盘测力计等设备。 其中车轮动动平衡机用于检验和校正轮胎动平衡，前轮定位仪或四轮定位仪可测量前轮（或前后轮）的定位参数，转向角度测试仪用于测量前轮最大转向角度，转向盘测力计可测量转动转向盘时所用力的大小。 综合检测站中，安全检测线一般是自动检测线，而综合检测线一般是手动检测线。,综合性能检测线工位布局示意图,第二节 汽车故障的形成,由于汽车本身缺陷、外界运用条件等多种因素的影响，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。,一、汽车故障及其主要类型 1、汽车故障

31、 是指汽车在使用过程中丧失规定功能的现象。 一般来说，将丧失功能的破坏性故障称为失效，把性能降低称为故障。 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； 汽车制动距离超标，属于性能降低的故障。,2、汽车故障类型 （1）按照存在时间可分 间断性故障和永久性故障 间断性故障在引发其发生的原因短期存在的条件下才显现； 如：供油系气阻使供油中断而造成的功能丧失； 永久性故障只有在更换某些零部件后才能使其得以排除。 如： 发动机拉缸造成的功能丧失。,（2）按照发生快慢分 突发性故障和渐发性故障 突发性故障发生前无任何征兆的故障；一般不能通过诊断来预测，其特点是故障的发生有偶然性； 如：车轮

32、掉入坑中，使钢板弹簧折断； 渐发性故障由于零件磨损、疲劳、变形、腐蚀、老化等原因引起，常对应有一个逐渐发展的过程；能够通过早期诊断来预测。 如：气缸磨损引起的敲缸，则是渐发的。,（3）按照故障是否显现分 功能故障和潜在故障 。 功能故障导致功能丧失或性能降低的故障； 潜在故障正在逐渐发展，但尚未对功能产生影响的故障。 如：汽车前轴和传动轴裂纹，当未扩展到极限程度时，为潜在故障。 潜在故障一旦对功能产生影响，常常具有突发性质，因此对汽车的安全行驶极其不利。 诊断技术面对的主要是：渐发性、永久性的功能故障或潜在故障。,二、汽车故障形成及技术状况变化的基本原因 内因：是零件失效； 外因：运行条件。

33、1、磨损 是指由于摩擦而使零件表面物质不断损失的现象，是摩擦副相互摩擦的结果。（汽车零件损坏的主要原因） 根据表面物质损失的机理，磨损分为以下四类： 粘着磨损、磨料磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损。,（1）粘着磨损 指相互作用的摩擦副间产生表面物质撕脱和转移的磨损。 易发生在承受载荷大、滑动速度高、润滑条件差的摩擦表面；破坏性极强。 载荷大、速度高、润滑差； 大量热； 材料强度低、塑性变形大、润滑油黏度小； 油膜破坏； 热、局部热点（粗糙度）； 点焊； 撕开。 如：“拉缸”和“烧瓦”。 在汽车工作过程中，要设法改善工作条件（如工作温度、压力、摩擦速度）和润滑条件，防止粘着磨损的发生。,气缸的磨损,

34、轴瓦的磨损,（2）磨料磨损 指由夹在摩擦副间微粒的作用下产生的磨损。 微粒研磨并刮伤摩擦表面，破坏润滑油膜，从而使零件磨损速度加快。 磨料来源：外界空气中的尘土、油料中的杂质、零件表面的磨屑及燃烧积炭。 防护措施：避免油料（燃油、润滑油）污染； 保持“三滤”（空清器、机油滤清器、燃油滤清器）技术状况良好。,（3）表面疲劳磨损 表面疲劳磨损是指在摩擦面间接触应力反复作用下，因表面材料疲劳而产生物质损失的现象。 交变载荷作用塑性变形裂纹裂纹积累、扩展润滑油渗透裂纹加剧裂纹加深、扩展材料脱落。 齿轮、滚动轴承、凸轮等。,（4）腐蚀磨损 指在腐蚀和摩擦共同作用下导致零件表面物质损失的现象。 在腐蚀介质

35、作用下，零件表面产生腐蚀的产物。 腐蚀产物不断生成和磨去，使摩擦表面产生了物质损失。 任何摩擦副都存在腐蚀磨损，其磨损速度主要受腐蚀介质影响，见图11。,2、变形和断裂 变形零件尺寸和形状改变的现象； 断裂指零件的完全破裂。 变形和断裂的原因零件的应力超过材料极限应力的结果。 超过屈服点，零件产生永久变形； 超过强度极限，零件则发生断裂。,（1）变形 应力的来源：工作应力（外载）、内应力（加工过程）和温度应力（受热不均、温差）。 以上各种应力叠加，当超过材料的屈服点时，便会导致零件变形。 温度差不仅产生温度应力，还可能引起变形，同时温度过高还会使材料的屈服点降低，使零件的永久性变形易于发生。

36、图12为碳钢的屈服点随温度而变化的情况。,（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。 一次加载断裂指零件在一次静载荷或动载荷作用下发生的断裂。 载荷过大时，零件内产生的工作应力过大，若与其他形式的应力叠加后超过了材料的强度极限，便可导致零件断裂。 疲劳断裂是在交变载荷作用下，经历反复多次应力循环后发生的断裂。 汽车零件的断裂故障中，60%80%属于疲劳断裂。,3、 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 指零件在腐蚀性物质作用下而损坏的现象。 易腐蚀零部件：燃料

37、供给系和冷却系的管道及车身、驾驶室、车架等裸露件等。 （2）气蚀（穴蚀）指在压力波和腐蚀共同作用下产生的破坏现象。 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。 （3）浸蚀由于高速液流对零件的冲刷导致其表面物质损失或损坏的现象称为浸蚀。 易发生浸蚀的零部件有气门、化油器喉管等。,4、其他引起故障的重要原因 老化指零件由于材料受物理、化学和温度变化影响而逐渐损坏或变质的故障形式。 老化常发生于汽车上的非金属零件及电器元件，如轮胎、油封、膜片，电容器、晶体管等。 失调指某些可调元件或调整间隙由于调整不当，或在使用中偏离标准值而引起相应机构功能降低或丧失的故障形式。

38、 如：气门间隙调整不当可使发动机的配气相位发生变化，影响发动机的进、排气过程，从而影响汽车动力性、经济性及排放性能等。,烧蚀零部件在强电流、强火花作用下会发生烧蚀，其正常工作性能将降低或丧失。 易发生烧蚀的汽车零部件有：火花塞电极，各种照明灯泡和电子元件等。 沉积磨屑、尘土、积炭、油料结胶和水垢等沉积在某些零件工作表面，可引起其工作能力降低或丧失。 如：空气滤清器、机油滤清器堵塞，燃烧室积炭，气缸盖、气缸体和水箱冷却水道中积有水垢等。,三、汽车技术状况的变化规律 指零件磨损规律； 掌握规律的目的：适时维护修理，降低磨损速率；保持汽车技术状况良好；延长汽车的使用寿命。 汽车故障变化规律通常表现为

39、“浴盆曲线”，它是以使用时间或行驶里程为横坐标，以故障率为纵坐标的一条曲线。因该曲线两头高，中间低，有些像浴盆，故称“浴盆曲线”,1、 正常使用情况下汽车零件的典型磨损曲线 磨损过程可分为三个阶段（图14）。,（1）早期故障期 该故障期出现在汽车投入使用后一段较短的时间内；特点是故障率较高，且随使用时间或行驶里程的延续而迅速下降。 新车：出现这种故障是由于设计或制造上的缺陷等原因引起的；如：材料有缺陷、工艺质量问题、装配不当、质量检查不认真等，这些故障在汽车磨合期内表现得特别明显； 刚大修过的汽车：出现这种故障，是由于装配不当、修理质量不高所致。,（2）随机故障期 在早期故障期之后，其特点是故

40、障率低且稳定，与汽车使用时间或行驶里程的增长关系不大，即该阶段的故障并不随时间的增加而变化。 这个时期的故障多是偶然因素引起的，所以无法预料，无法事先采取预防措施加以消除或控制。,（3）耗损故障期 出现在随机故障期之后，其特点是故障随使用时间或行驶里程的延长而增加。它是由于汽车机件本身磨损、疲劳、腐蚀、老化等原因造成的。 汽车一旦进入该阶段，很容易产生故障。所以，防止产生耗损故障的惟一办法就是在汽车机件进入耗损故障期之前或之后进行及时地维修或更换。,若能够注意汽车的合理使用和及时的维护修理，可使： 初期磨损量减少；正常工作阶段的磨损速率下降；磨损量达到极限值时的行驶里程增长；从而延长了汽车的使

41、用寿命，如图14中虚线所示。,2、汽车运用性能随使用时间或行驶里程的变化曲线 汽车初始性能是在汽车生产制造时确定的，在使用过程中，随着使用时间和行驶里程的增长，汽车使用性能按指数规律下降（图15） 。,同样，若能够注意汽车的合理使用和及时的维护修理，可使： 汽车运用性能的下降速率减少，从而使汽车在整个使用期内的平均使用性能得以提高，如图15中虚线所示。,3、承受主要载荷并在其作用下易产生断裂的零件的故障变化规律 如图16。 零件正常工作阶段： 零件强度 外载荷引起的应力 发生故障 零件强度 外载荷引起的应力 （由于受力变形、磨损、裂纹等）,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

42、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上倒放着的树枝，因此又称为树枝图分析法。,第三节 汽车诊断分析方法故障树分析法,一、故障树的建立 1、常用符号 事件：指建立故障树时，所研究的故障和引起故障的原因。 根据事件的不同性质分为4类： （1）要分析的故障事件； （2）暂时不分析和发生概率很小的事件； （3）偶发性非故障事件； （4）基本事件。 事件间的关系通常有两种： “与”逻辑关系和“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，见表13。,2、故障树的建立 a、首先把要分析的故障事件扼要地写在故障树顶端，记为“T”，称为顶事件； b、把与故障事件有直接关系的

43、事件作为第二级事件，并写在项事件下方，记为“A”； c、继续分析还可列出第三级、第四级、 d、直至列出不能再继续分析的基本事件（记为“x”）为止； e、分析过程中暂时不分析的省略事件记为“D”。 f、分析事件性质和各级事件间的关系，并用表13中所承符号表示，就形成了故障树。 在故障树中，每一级事件都是上一级事件的直接原因，同时又是下一级事件的直接结果，上下级事件之间存在着“或”或者“与”逻辑关系。,二、故障树的分析方法 （1）定性分析 就是寻找引起所研究故障事件的基本事件及其影响路径； 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 就是估计故障事件出现的概率，以评

44、价系统的可靠性。 汽车故障发生具有随机性，其发生的可能性大小可用发生概率的大小度量。 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 ， ， 间相互独立，并已知发生概率 ， 则“与”事件 的发生概率： “或”事件 的发生概率：,第四节 汽车诊断参数和诊断标准,一、诊断参数 1、诊断参数 供诊断用的，与结构参数有联系，能够表征汽车、总成及机构技术状况的直接或间接指标，称为诊断参数。,2、诊断参数分类 诊断参数可分为三大类： （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

45、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。 举例： 通过检测得知底盘输出功率符合要求，说明汽车动力性符合要求，也说明发动机投术状况和传动系技术状况均符合要求； 反之，通过检测得知底盘输出功率不符合要求，说明汽车动力性不符合要求，也说明发动机输出功率不足或传动系损失功率太大。 因此，可以整体确定汽车和总成的技术状况。 汽车不工作时，工作过程参数无法测得。,（2）伴随过程参数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。 可提供诊断对象的局部信息，常用于复杂系统的深入诊断。 （

46、3）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。 它们提供的信息量虽然有限，但却能表征诊断对象的具体状态。,3、常用主要汽车诊断参数 常用主要汽车诊断参数见表14。,4、诊断参数的特性与选择 能够表征汽车技术状况的参数很多，而且同一技术性能常可采用不同参数反映。 这样，为保证汽车诊断的方便性和诊断结果的可信性，应该通过研究诊断参数值随汽车技术状况变化的规律，选出最适用和最有价值的诊断参数。,诊断参数特性： （1）单值性 指诊断对象的技术状况参数（如间隙、磨损量等）从初始值变化到极限值的过程中，诊断参数值与技术状况参数值一一对应；即诊断参数无极值。 （2）

47、灵敏性 指诊断参数值相对于技术状况参数的变化率足够大。 若同一技术状况参数可用两个不同诊断参数和诊断，则变化率大者灵敏性好。 （3）稳定性 指同样测试条件下，诊断参数的多次测量值应有良好的一致性。 把诊断参数测量值看成随机变量，其取值的稳定性及离散性可用样本方差大小衡量。,（4）信息性指诊断参数应可靠地反映诊断对象的技术状况。如图19。 T1、T2分别表示诊断对象无故障和有故障时诊断参数的取值；则多次测量条件下，二者取值不能有交叉。二者相差越大，信息性越好。 F1（T）、 F2（T） 分别表示无故障诊断参数的分布函数和有故障诊断参数的分布函数。,（5）方便性指诊 断参数实现对诊断对象进行诊断的

48、难易程度。 （6）经济性指诊断参数对诊断对象进行诊断的费用低。,二、诊断参数标准 诊断标准：是对汽车诊断的方法、技术要求和限值等的统一规定。 汽车诊断参数诊断标准：是对汽车诊断参数限值的统一规定，简称诊断标准，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。 1、诊断参数标准分类 根据来源可把诊断参数标准分为三类： 国家标准、 制造厂推荐标准、 企业标准。,（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。 主要涉及汽车行驶安全性和对环境的影响。 可反映汽车或汽车某机构的工作能力，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、HC含量反映汽

49、车对环境的影响。,汽车诊断中常用国家标准,（2）制造厂推荐标准 指由汽车制造厂通过技术文件对汽车某些参数所规定的标准。 主要涉及汽车的结构参数，如：气门间隙、分电器触点间隙、车轮定位角、点火提前角等。 汽车结构参数一般在设计阶段确定，并在样车或样机的台架或运行试验中修订，与汽车的使用可靠性、使用寿命和经济性有关。,（3）企业标准 指汽车运输企业根据不同使用条件对汽车使用情况所制定的标准。 涉及汽车使用经济性和可靠性，因使用条件不同而不同。 如： 在市区与公路、平原与山区不同道路条件下，汽车使用油耗相差很大，不能采用统一的油耗标准； 汽车在矿区使用较在公路上使用，润滑油的污染速度要快得多，应采用

50、不同的润滑油换油周期。,2、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 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，可作新车和大修车的诊断参数标准。 当诊断参数测量值处于初始值范围内时，表明诊断对象技术状况良好，无需维修，可继续运行。 （2）许用值 诊断参数测量值若在此值范围内，则诊断对象技术状况虽发生变化但尚正常，无需修理（但应按时维护），可继续运行，超过此值，勉强使用，但应及时安排维修，若汽车“带病”行车，故障率上升，可能行驶不到下一个诊断周期。,（3）极限值 诊断参数测量值超过此值后，诊断对象技术状况严重恶化，汽车必须立即停车修理；

51、 此时，汽车的动力性、燃油经济性和排气净化性大大降低，行驶安全性得不到保证，相关件磨损严重，甚至可能发生机械故障。 可以看出，通过对汽车进行检测，当诊断参数测量值在许用值范围内时，汽车可继续运行；当诊断参数测量值超过极限值时，必须停止运行，进厂修理。 因此，将诊断参数测量值与诊断参数标准值比较，就可得知汽车技术状况，并由此确定是否应该维护修理。,若汽车诊断参数值随汽车行驶里程呈线性变化，三个标准值与计划诊断周期的关系见图110所示。,三、诊断标准的制定 （许用诊断参数 值确定） 汽车诊断参数标准的制订是一个复杂的过程，一般采用统计法、经验法、实验法或理论计算法等方法完成。 首先，必须坚持从实践

52、中来到实践中去的方针，以汽车技术状况变化规律、故障发生规律的研究丰富的诊断参数实际测试资料为基础； 其次，必须掌握制定诊断标准的科学方法。 科学方法的运用应建立在实践的基础之上。,1、统计方法 （1） 基本思路 找出相当数量的汽车，研究其在正常工作状况下某诊断参数测试值的分布情况，以适合大多数汽车为前提制定许用标准值。 （2）步骤 1）随机选择相当数量的有工作能力的车辆，对所研究的诊断参数进行全面测试，得到一组测试值。 2）将测试值分成若干个小区间； 3）计算测试值落于各个小区间上的汽车百分数。 4）以测试值为横坐标，汽车百分数为纵坐标，制成直方图。 把各小区间中值所对应的百分数用曲线连接起来

53、，得到测试值的分布密度曲线，见图111。,5）确定诊断参数许用标准值 平均参数标准 ：测试值落入以某一数值为中心的一定范围内为合格 ，图112b。 限制上限标准：测试值小于某个上限值时为合格，图112a。 限制下限标准 ：测试值大于某个下限值时为合格， 图112C。 所制定的诊断参数许用标准值必须在实际中试用、修改后才能最后确定。,2、汽车技术状况随行驶里程平稳变化时，诊断参数许用值 的确定 平稳变化指诊断参数随行驶里程的变化曲线无交错。 图110为诊断参数随行驶里程线性变化的情况。 此时，有： 式中 诊断参数测试值； 行驶里程； 变化速率； 变化指数。,（1）若不同汽车的某诊断参数随行驶里程

54、变化情况相同 则很容易根据诊断参数的初始标准值 、极限标准值 和每一计划诊断周期内诊断参数的增量 ，求出诊断参数的许用值 。 （2）由于汽车结构强度、运用条件的差异，汽车诊断参数的变化曲线尽管无交错，但不会相同，即： 诊断参数达到极限值时，不同汽车的行驶里程不同。 要确定需用诊断标准值，必须首先掌握诊断参数达到极限值时，行驶里程的分布情况。,设 为诊断参数的允许变化范围： 如果根据诊断参数随行驶里程变化速率大的情况确定D，并保证两次诊断间的使用期内不发生故障，则诊断参数的变化范围D将大大减小，诊断周期将大大缩短，对于诊断参数值变化速率小的汽车而言，这是一种浪费。 若按照诊断参数值变化速率小的情

55、况确定D，则D增大，诊断周期亦增大，但不能保证诊断参数值变化速率大的车辆在两次诊断间的使用时期内的技术状况。 若所研究的汽车诊断参数不影响其行驶安全性，则可按照技术与经济相结合的原则确定诊断参数的变化范围D，使汽车的技术完好率最高，同时使汽车维护和修理费用最小。,以汽车有可能发生故障的行驶里程为诊断周期，以D为诊断参数变化范围； 诊断参数变化曲线： 在AB线以上的车辆，因诊断时诊断参数测试值大于许用标准值而得到及时维护； 在AB线以下的车辆，因测试值小于许用标准值而可继续使用， 在继续使用的汽车中，百分比为Q的车辆不能行驶到下次诊断而发生故障，或使用中发生故障的概率为Q。,每个诊断周期内，因发

56、生故障而需修理车辆的百分比或汽车的故障概率 为： 式中： 诊断序号； 诊断参数值达到极限标准值时的概率分布密度； 第 次诊断的行驶里程； 由直角三角形 TAO和 DBO的相似关系所确定的值。,每个诊断周期内，因诊断结果不满足许用标准而得以及时维护，从而不发生故障的汽车百分比或不发生故障的概率 为：,汽车全部诊断周期内发生故障的概率 和经及时维护不发生故障的概率 为： 和 的相对大小与诊断参数的允许变化范围D有关。 增大D，则 增大， 减小；反之， 减小， 增大。,最佳的允许变化范围D，应使得与之相对应的维护费用和修理费用之和 最小： 式中 与修理有关的费用； 与维护有关的费用； 故障概率； 维

57、护或修理的实际平均行驶里程。,3、汽车技术状况不随行驶里程平稳变化时，诊断参数许用值的确定 影响汽车技术状况的因素很多，同时汽车的各系统间相互联系，因此汽车的技术状况或诊断参数并不一定随行驶里程而平稳变化，存在着技术状况优的汽车，其某一诊断参数测试值反而劣的可能性。 例如：某汽车供油系统的诊断结果不如另一辆汽车，但因点火系统性能优良，却使其技术状况优于另一辆汽车。这样，供油系统诊断参数的变化间存在着交错。 在这种情况下，汽车无故障时诊断参数的分布 和有故障时诊断参数的分布 间有重叠，见图114。,此时，诊断参数许用标准值介于显示无故障诊断参数分布和显示有故障诊断参数分布之间，并由许用标准值 形成 和 两个区域。,