汽车检测与诊断技术(第1章).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,汽车检测与诊断技术,考核标准,成绩=10A+10B+80C,其中A为平时成绩，B为实验成绩，C为卷面成绩；,目 录,第1章,汽车检测与诊断基础知识,(2学时),第2章,汽车检测站,（2学时）,第3章,发动机的检测与诊断,（14学时）（重点）,第4章,汽车底盘的检测与诊断,（8学时）（重点）,第5章,汽车综合性能检测,（6学时）（重点）,第6章,汽车电源系统和起动系统,故障诊断,（1学时）,第7章,汽车巡航控制系统和安全气囊系统故障诊断,（1学时）,课程总结 考试,教学提示：,本章重点了解汽车检测与诊断技,术的方法与特点、目的与意义以及发展概况；理解汽车检测诊断常用的术语以及汽车故障及其诊断的分析方法；掌握汽车检测与诊断的基础知识和基础理论，特别是诊断参数、诊断参数标准和诊断周期的概念及其选择和确定方法。,近代汽车的发展史,汽油机诞生的条件：,石油的开发使用,汽油气化性好的特点,奥托四冲程煤气机原理,梅巴克关于汽化器（化油器）的设想,近代汽车：,本茨一号汽车,戴姆勒一号汽车,奔驰一号汽车-汽车诞生,1885年德国人本茨研制的单杠两冲程汽油机装在一辆三轮车上，是近代车的原形,特点：火花点火、水冷、后驱、前轮转向,现存于慕尼黑科学博物馆,卡尔.本茨的第一辆汽车,德国曼海姆专利局批准卡尔本茨为其在1885年研制成功的三轮汽车申请的专利。,汽车技术的发展和完善,20世纪初的车辆：,蒸汽汽车：销量最大、总体性能稳定,电动汽车：电池驱动、有线电车,有轨电车1882年首先出现在德国,1923年，英国造出了第一辆无轨电车,内燃机汽车：逐渐完善,1901年，迈巴赫发明了蜂窝状的冷却水箱,1917年，凯迪拉克公司研制了电起动器,1929年，凯迪拉克公司研制了同步器,汽车技术的发展和完善（续）,汽车轮胎的发展：实心木轮 辐条式铁质轮胎外套实心橡胶轮 充气轮胎（法国的米舍兰兄弟发明）可拆卸式车轮 钢丝轮胎,公路的发展：碎石和土路 沥青路面,1910年英国成立“公路署”负责修筑沥青公路,1914年开始出现水泥公路,1924年意大利首先建造了高速公路,1942年德国修建了现代标准的高速公路,福特T型车,T型车的各种零件被首次设计成统一规格，实现了总成互换，流水生产线，效率大幅度提高，成本低，价格便宜，广为流行,汽车的大量生产和销售,甲壳虫：20世纪60年代德国的甲壳虫式轿车的问世使经济性家庭轿车达到一个新的销售高潮,批量生产销售促进汽车新技术的发展：,前轮装设制动装置,带钥匙的点火开关,自动起动机等等,汽车的美观和舒适性发展时期,车身的发展：从人们追求外形、色彩以及乘坐舒适性的角度出发，车体的整体性和刚度增强，发展过程如下：,无马马车：汽车车身及马车车身,福特A型车,：在坐席前设一块挡风板,箱型汽车：整体上是四方形，形式箱子,流线型汽车：随着车速的提高，空气动力学应用到汽车车身的设计当中,船型汽车：考虑到机械工程学和流体力学,福特A型车,1928年福特A型车取代了风靡一时的福特T型车,20世纪50年代前汽车发展史小结,1886年，卡尔.本茨的汽车申请专利,1889年，法国人标致发明变速器和差速器,1892年，美国人杜里埃发明化油器,1894年，米其林发明可拆卸式充气轮胎,1902年，盘式制动器专利被英国人获得、鼓式制动器专利由法国人雷诺获得,1908年，福特流水线成立,1911年，车灯问世,1952年，座椅安全带在美国问世,1954年，燃油喷射式发动机问世,环保性能发展期,污染量：在美国车辆排放物占大气污染物总量的55%,污染物：CO、NOx、HC、C等,排放法规：最早立法的是美国加利福尼亚州,改善排放措施：曲轴箱强制通风（PCV）、废气再循环系统（EGR）、排气三元催化系统、分层燃烧系统、稀混合气燃烧系统,节能、安全性的发展期,节能：从降低风阻的角度出发，出现了不同类型的车身结构（鱼型、流线型）,结构：日本、欧洲的小排量汽车逐步兴起,其它能源：甲醇、乙醇、液化天燃气等,安全性措施：安全带、防抱死系统、安全气囊、可吸收能量的转向柱、可吸能的前后保险杠、安全挡风玻璃、软化仪表板,安全方面的热门课题：汽车碰撞试验和设计中的人体工程学,汽车通常由发动机、底盘、车身、电气设备四大部分组成。典型轿车的整体结构如图1-2所示。,汽车的基本结构,发动机,底盘,车身,（或车厢）,电气设备,发动机：,底盘：,车身：,电气设备：,是汽车整车的“心脏”，是车辆行驶的动力源。,是汽车的基础（骨架），由传动系、行驶系和,制动系组成，而与其相关的所有机件都装在底,盘上。,是载体，用以安置驾驶员、乘客或货物。,是由电源（蓄电池、发电机）、起动系、点火系,以及照明、信号等用电设备构成。,图1-2 典型轿车整体结构示意图,离合器,真空助力器,发动机,动力转向器,变速器,传动轴,盘式制动器(前轮),内饰件,车身,后悬架,燃油箱,鼓式制动器(后轮),排气系统,前悬架,防抱死制动系统,汽车总体结构,汽车诊断与检测技术的发展历程,汽车诊断与检测技术是随着汽车工业的发展而发展的，汽车工业的发展经历了,手工生产、大批量生产、精益生产和现代生产四个阶段,。在此四个发展阶段汽车诊断与检测技术的发展亦呈现出不同的特征。,2、大批生产阶段的汽车诊断与检测技术,二十世纪初，福特在伊利惠特尼发明汽车“标准化部件”的基础上发明的“汽车流水生产线”的建成便宣告汽车大批量生产阶段的开始。随之而来的汽车使用可靠性、寿命及性能方面的问题日渐突出。为了使“流水生产”方式所带来的高效率、低成本得以充分发挥，各汽车生产厂商便开始了大量的有关材料、工艺、可靠性、寿命、磨损及性能等诸多方面的试验研究，并推动了汽车标准化工作的长足进步。在此期间的汽车试验除借助于其它行业比较成熟的技术和方法外，也逐渐形成了汽车行业自己的试验研究体系，研究出了具有行业特色的试验方法，开发出了符合行业发展要求的试验仪器设备，如整车转鼓试验台、发动机性能试验台架、研究汽车空气动力学的试验风洞、各总成部件的闭式试验台及疲劳试验台等。在此阶段，道路试验亦得到了足够的重视，汽车试验场在有实力的大公司开始建设。尽管当时汽车试验的规模不大、范围不是很广、试验设备比较简单，除少数汽车生产厂家拥有试验场外，汽车的道路试验多在一般公路上进行，但汽车试验工作的基本方法是在这一时期形成的，且为后期的发展打下了良好的基础。,汽车诊断与检测技术的发展历程,3、精益生产阶段的汽车试验技术,精益生产阶段始于上个世纪,60,年代，以日本丰田生产方式的创立为标志。精益生产方式的突出特点是“以最少的投入，产出尽可能多的和最好的产品”。最好的产品包括两个方面的含意，即：,1、,性能质量要最好；,2、,产品技术领先。欲做到这些，显然离不开,汽车诊断与检测,研究的支持。自精益生产阶段开始，世界各大汽车公司便开始投巨资大规模建设汽车实验室和汽车试验场。国际上有影响的大公司几乎无一例外地都拥有自己的汽车试验场。一些跨国大公司长年都有数百辆整车在汽车整车实验室及汽车试验场进行试验，各总成部件的试验规模亦相当大。图,1-1,是国外某汽车公司整车试验室的一角，其试验规模可见一斑。,汽车诊断与检测技术的发展历程,1、,汽车诊断与检测内容和方法,谈到,汽车诊断与检测,方法，人们很容易想到国家及行业标准。,近年来，汽车诊断与检测行业的突出特点是：,试验内容逐年增加,试验方法的不断更新,汽车诊断与检测技术的特点,为了满足人们对汽车日益增加的各项要求，需要不断的增加试验项目和试验内容；,汽车功能的扩展，各种新结构、新技术在汽车上的应用亦需要增加试验内容。,汽车诊断与检测技术的特点,高等级公路及高速公路的发展带来了汽车行驶速度的显著提高，需要更新试验方法；,汽车法规的日渐严格，需要更新试验方法；,人们对汽车要求的日益提高，需要更新试验方法；,试验技术的进步也会带来试验方法的变化。,汽车诊断与检测技术的特点,为了适应,汽车诊断与检测,方法的变化，不可避免地会有更多更新的汽车试验用仪器设备推出；为了提高试验精度和降低试验成本，必须有功能更强、精度更好、效率更高的仪器设备源源不断地取代传统的、落后的设备。汽车试验用仪器设备发展的重要特征是：,汽车诊断与检测技术的特点,（,1）、自动化程度越来越高,现代汽车试验用仪器设备的开发，不仅包括仪器设备自身的结构和功能，而且还包括对被测对象进行操控的内容。对于这类仪器设备，不仅仪器设备自身的操作控制已完全实现了自动化，而且对于许多试验项目而言，试验中的车辆或总成部件也已由计算机自动操控，如图,1-2,所示。,汽车诊断与检测技术的特点,（,2,）、功能集成，,一机多功能,如近几年开发的汽车道路试验仪器彻底改变了过去一项性能一套仪器的传统。现在一套仪器几乎可以完成所有的道路试验项目，如图,1-3,所示。,汽车诊断与检测技术的特点,该系统包括汽车车轮定位参数检测、整车性能测试、带,ABS,的制动性能测试、发动机控制系统检测、发动机预热测试和发动机的调试等功能，,如图1-4所示。该系统由计算机集中控制，如此可大大的提高仪器设备的工作效率、降低试验成本。,汽车诊断与检测技术的特点,（3）、,在实验室再现各种试验环境,为了全面了解各种不同使用环境对汽车整车及零部件各项性能的影响，一些跨国汽车公司都建有可再现不同使用环境的实验室，如图所示。,汽车诊断与检测技术的特点,（4）、,高精度、高效率,为了满足日益严格的汽车排放法规要求，最大限度地保护驾驶员及乘客地安全、尽可能地提高汽车的乘坐舒适性，继发动机采用电脑控制系统之后，汽车其它各大总成已逐渐开始采用电脑控制技术。电脑控制的依据除来自于各种不同传感器提供的汽车各总成部件工作状况的信息外，更主要的是，还需在实验室对电脑控制的汽车总成进行大量的试验，以采集电控所需的大量数据，只有这样才能保证电脑高精度地控制汽车各总成部件工作。这种在实验室采集控制所需信息的过程称为“标定”。由于标定的内容十分复杂且精度要求亦很高，因此“标定”所需的时间一般都很长，所用仪器设备通常都比较复杂，如图,1-6 所示。,汽车诊断与检测技术的特点,按试验场地分类,室内台架试验,汽车试验场试验,室外地道路试验,汽车诊断与检测技术的分类,1、室内台架试验,室内台架试验的重要特征在于，试验不受环境的影响，且可,24,小时不停地进行试验，如此它特别适合于汽车性能的对比试验和可靠性、耐久性试验。室内台架试验的突出特点是试验效率高。室内台架试验不仅适用于汽车的总成部件，也适用于汽车整车。图,1-7,和图,1-8,是汽车整车和发动机的室内台架试验。,汽车诊断与检测技术的分类,2、汽车试验场试验,汽车试验场试验越来越受到汽车界的重视，其原因是汽车试验场上可以设置各种不同的路面，如扭曲路面、比利时砌石路面、高速环道、汽车性能试验专用跑道等（见图,1-9,）。在汽车试验场上可在不受道路交通影响的情况下完成汽车各项性能试验，尤其是汽车的可靠性、耐久性试验及环境适应性试验。而且由于在汽车试验场上可以进行高强化水平的试验，因此可以大大地缩短试验周期。,汽车诊断与检测技术的分类,3、室外道路试验,汽车产品最终都要交到用户手中到不同气候、不同交通状况地地区、不同道路条件地各种路面上去行驶。欲想汽车的各项性能全面满足实际使用要求，就必须到实际的道路上进行考核。因此，任何一种新开发出来的汽车产品都必须要经历室内的台架试验、汽车试验场试验及室外道路试验这一复杂的试验过程。,汽车诊断与检测技术的分类,按试验对象分类,整车试验,总成与各大系统试验,零部件试验,汽车诊断与检测技术的分类,整车试验,总成与各大系统试验,总成与各大系统试验,零部件试验,1.1 汽车检测与诊断技术概述,一、基本概念及术语,汽车诊断与检测技术包括汽车诊断技术和汽车检测技术。汽车诊断主要是针对汽车故障而言，汽车检测主要是针对汽车使用性能而言。,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总和。如外观尺寸、功率、油耗、车速、转速。,2.汽车故障：,汽车部分或完全丧失工作能力的现象。如不能起动、不能行驶。,3.诊断参数：,供诊断用的，表征汽车、总成、机构技术状况的参数。,4.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。,5.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。,6.诊断周期：,汽车诊断的间隔期。,7.汽车检测：,确定汽车技术状况的检查,。,8.汽车检测站：,从事汽车检测的事业性或企业性机构。,1.1 汽车检测与诊断技术概述,二、检测目的、分类、作用,1、安全检测：,对汽车实行定期和不定期的安全环保检测诊断，目的在于确保汽车具有符合要求的外观、良好的安全性能和符合污染物排放标准的排放性能，以强化汽车的安全管理。,2、综合性能检测,：,对汽车实行定期和不定期的综合性能检测诊断，目的是在不解体情况下，确定运输车辆的工作能力和技术状况，,1.1 汽车检测与诊断技术概述,对维修车辆实行质量监督，以保证运输车辆的安全运行，提高运输效能及降低消耗，使运输车辆具有良好的经济效益和社会效益。,3、与维修有关的汽车检测诊断,：,1.1 汽车检测与诊断技术概述,三、汽车诊断的方法及特点,特点：,检查、测量、分析、判断,人工：,眼看、耳听、手摸、鼻闻（中医）,设备检测：,仪器检测，结果分析，现象分析，人工判断（中西医结合）,1.1 汽车检测与诊断技术概述,诊断设备：,发动机实验台、发动机综合分析仪、,电子示波器、点火正时仪、废气分析仪、,异响分析仪、油耗计、气缸漏气量分析仪、,制动实验台、侧滑实验台、车轮定位仪、,灯光检测仪、底盘测功机、车轮平衡机、,电脑检测仪。,1.1 汽车检测与诊断技术概述,四、,汽车检测与诊断技术的发展概况,人工经验诊断法,仪器设备诊断法,汽车专家诊断系统,1.1 汽车检测与诊断技术概述,1.2 汽车故障及诊断分析方法,一、汽车故障的主要类型,故障:,功能丧失,性能下降,、按存在时间分类：永久性、间歇性,永久性：,修后消失，如：拉缸,间歇性：,气阻，气门、针阀、柱塞卡,突发性：,无明显征兆，不能预测。连杆断、钢板断。,、快慢分：,、显现分：功能性，潜在性,潜在突发永久功能丧失,渐发性：,磨损、疲劳、变形、腐蚀。气门、缸套、轴瓦,1.2 汽车故障及诊断分析方法,二、汽车故障形成及技术状况变化的原因,1、,磨损：,摩擦而使零件表面物质不断损失的现象,1）粘着磨损：,表面物质撕脱、转移,载荷大 速度高 润滑差 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,拉缸、烧瓦、齿轮麻点,改善润滑，防止过热,1.2 汽车故障及诊断分析方法,1、磨损图片演示,（1）气缸的磨损,（2）轴瓦的磨损,（3）气门的磨损,1.2 汽车故障及诊断分析方法,（1）气缸的磨损,1.2 汽车故障及诊断分析方法,（2）轴瓦的磨损,1.2 汽车故障及诊断分析方法,（3）气门的磨损,1.2 汽车故障及诊断分析方法,2）磨料磨损,摩擦副间夹入微粒，刮伤表面，破坏油膜，解决,三滤问题,。,3）疲劳磨损,摩擦面在交变载荷作用下发生塑性变形和裂纹并逐渐积累、扩展。,变形、裂纹、油渗、扩展剥落,4）腐蚀磨损,腐蚀磨掉腐蚀磨掉 酸 SO,2,CO,2,润滑油添加剂,1.2 汽车故障及诊断分析方法,2、变形和裂纹：尺寸和形状的改变,超过屈服点,变形,超过强度极限,断裂,1）变形：,工作应力、内应力、热应力,内应力：,加工过程，铸，锻，热处理，车磨（箱体叉类零件）,热应力：,温度变化热胀冷缩，缸盖、活塞,工作应力：,外载荷，曲轴、连杆、活塞,1.2 汽车故障及诊断分析方法,活塞受热变形,1.2 汽车故障及诊断分析方法,）断裂,a 疲劳断裂：,裂纹、变形、断裂,b 加载断裂：,碰撞,3）蚀损：,腐蚀、气蚀、浸蚀,气蚀,穴蚀：液体低于饱和蒸汽压时形成气泡，气泡崩裂产生压力波，冲击金属表面氧化膜。,腐蚀,再冲击，形成穴坑,1.2 汽车故障及诊断分析方法,3、其它,老化,：,油封,、轮胎、膜片,烧蚀：,电极、断电器,积垢：,水垢、积炭,1.2 汽车故障及诊断分析方法,曲轴油封,三、故障树分析方法,1、项事件或最终事件：分析目标，即故障事件,2、直接原因为中间事件,3、第三,第四级,4、最后为基本原因，不能再分析的事件,5、每级是上级的直接原因又是下级的结果,6、暂不分析为发生概率极小的事件,1.2 汽车故障及诊断分析方法,1.3,汽车检测与诊断的基础知识,一、检测系统的基本组成,被测量,传感器,变换及测,量装置,记录与显,示装置,电源,激发装置,数据处理,装置,非电信号,电信号,传感器,汽车检测设备使用的传感器，如果按测量性质分类，可以将传感器分为机械量传感器（如位移传感器、力传感器、速度传感器、加速度传感器等）、热工量传感器（如温度传感器等）、化学量传感器和生物量传感器等类型；如果按传感器输出量的性质分类，可以将传感器分为参量型传感器（输出的是电阻、电感、电容等无源电参量，如电阻式传感器、电感式传感器和电容式传感器等）和发电型传感器（输出的是电压和电流信号，如热电偶传感器、光电传感器、磁电传感器和压电传感器等）等。,1.3,汽车检测与诊断的基础知识,变换及测量装置,变换及测量装置是将传感器送来的电信号变换成易于测量的电压或电流信号的一种装置。这类装置通常包括电桥电路、调制电路、解调电路、阻抗匹配电路、放大电路、运算电路等，能对传感器信号进行放大，对电路进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等处理工作，是检测系统里比较复杂的部分。,1.3,汽车检测与诊断的基础知识,记录与显示装置,记录与显示装置是将变换及测量装置送来的电信号进行记录与显示的一种装置。,1）模拟显示,2）数字显示,3）图像显示,1.3,汽车检测与诊断的基础知识,数据处理装置,数据处理装置是一种用来对检测结果（数据、曲线或图像）进行分析、运算、处理的装置。,激发装置,激发装置是用以人为地模拟某种条件把被测系统中的某种信息激发出来，以便检测。,1.3,汽车检测与诊断的基础知识,1.4 汽车检测与诊断的基础理论,一、,诊断参数,诊断参数及其分类,工作过程参数,伴随过程参数,几何尺寸参数,2.诊断参数的特性与选择,单值性,灵敏性,分辨率,重复性,回程误差,线性度,漂移,1.4 汽车检测与诊断的基础理论,、单值性,指诊断对象的技术状况参数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。,、灵敏度,输入量的增量 所引起输出量 变化的大小，称为灵敏度，用E表示，即：,对于非线性系统，灵敏度就是静态特性曲线上各点的斜率。当测试系统输出与输入的量纲相同时，显然灵敏度,E,反映的是输出量与输入量的倍数关系，故将其称为放大倍数。,、分辨率,测试系统能测量到最小输入量变化的能力，即能引起输出量发生变化的最小输入变化量，用 表示。由于测试系统在全量程范围内,各测量区间的 不一定总是相等，因此常用全量程范围内最大的 即 来表示,。,、重复性,重复性是指用同一测试系统在相同的测试条件下对同一被测量进行多次测量，其各次测试结果的接近程度。重复性的好坏，在很大程度上反映了测量结果中随机误差的大小。换言之，随机误差大，则测试结果的重复性就差。,、回程误差,回程误差又称迟滞性。在测试过程中，经常会出现正向输入（输入由小到大）所得到的输出规律与反向输入（输入由大到小）系统的输出规律不一致（图2-3），二者之差称为回程误差。,图2-3 回程误差,、线性度,线性度是指定度曲线偏离理想直线的程度。常用定度曲线与理想直线的最大偏差与测试系统量程之比来表示，即：,式中,：线性度；,定度曲线与理想直线的最大偏差；,测试系统的量程。,、漂移,漂移有两类，即零点漂移和灵敏度漂移。无论是哪种漂移，常都是由温度的变化及元器件性能的不稳定所引起。图是零点漂移和灵敏度漂移的示意图。对于一般的测试系统，灵敏度越高，则测量范围越小，稳定性亦相对较差，即漂移亦相对较明显。,漂移,二、,诊断参数标准,诊断参数标准的类型,国家标准,GB,、,GB/T,行业标准,JB,、,SY,、,JT,T,地方标准,企业标准,1.4 汽车检测与诊断的基础理论,1.4 汽车检测与诊断的基础理论,2.诊断参数标准的组成,汽车各项诊断参数的标准，一般都应包括：初始标准值 、极限标准值 和许用标准值 。,图,1-12 实际诊断参数值按行驶里程变化的情况,L,d,-计划诊断周期,T-,在诊断周期内诊断参数的增量,D-诊断参数值的允许变化范围 AB-预防维护的作用,1.4 汽车检测与诊断的基础理论,3.诊断周期,诊断周期指两次诊断之间汽车的行驶里程。,最佳诊断周期,诊断周期的确定,1.4 汽车检测与诊断的基础理论,1.5 习题,1.术语解释,汽车技术状况 汽车检测 诊断参数 诊断标准,汽车检测站,2.填空题,按照故障存在时间，汽车故障可分为,故障和,故障。,按照故障发生快慢，汽车故障可分为,故障和,故障。,按照故障是否显现，汽车故障可分为,故障和,故障。,磨损可以分为,、,、,和,四类。,诊断参数可分为,、,和,三大类。,汽车诊断主要是针对汽车,而言，汽车检测主要是针对汽车,而言。,