汽车诊断及检测技术

汽车检测与诊断技术InspectionandDiagnosisofAutomobile张东峰宁夏大学机械工程学院汽车工程系题目：第2节汽车传动系统检测与诊断授课类型：讲授课时数：3教学目的：掌握汽车传动系统检测与诊断方法。重点难点：汽车传动系统的检测；汽车传动系统的诊断。第二节汽车传动系统检测与诊断传动系技术状况的好坏不仅直接关系到发动机的动力传递，而且对汽车的操纵方便性和燃料经济性产生较大的影响。一、传动系的检测（一）传动系传动效率的检测设底盘测功机测试效率为ηc，驱动轮输出功率为Pk，汽车传动系损失功率及底盘测功机测试损失功率为Pr，则传动效率ηT的计算式为ηT=(Pe-PT)/Pe=Pk/(Pk+Pr).ηc底盘测功机正常时，ηc可取0.80-0.85,Pk由测功机测得，而Pr可利用底盘测功机对传动系统进行同转速的反拖试验测出。（二）汽车滑行距离的检测汽车滑行距离是指汽车加速至某一预定车速后挂空档，利用汽车具有的动能来行驶的距离。汽车滑行距离的长短可反映汽车传动系统阻力的大小，据此可判断汽车传动系统的总体技术状况。滑行距离检测可用路试法或底盘测功机检测。1.用路试法检测滑行距离路试时，用汽车五轮仪作为检测仪器。汽车通常以30km/h或50km/h的车速进入良好的水平路面后摘档滑行，同时起动测试仪器，测出汽车滑行距离。为获高检测精度，实测时，一是要确保试验的初始车速为规定车速，二是在试验路段需往返各进行一次滑行距离的检测，取两次检测的算术平均值作为检测结果。滑行距离的检测标准，与摘档滑行的初始车速、汽车整备质量及汽车的驱动轴数有关。GB《营运车辆综合性能要求和检验方法》中规定：汽车空载、轮胎气压符合规定值时以初速30km/h摘档滑行，其滑行距离应满足表3-2的要求。2.用底盘测功机检测滑行距离在惯性式底盘测功机上可以进行滑行距离的检测。汽车检测前应运行至正常工作温度，检测时，汽车驱动轮带动滚筒及其飞轮旋转，当驱动车轮达到预定车速时，摘档滑行，则贮存在底盘测功机旋转质量中的动能、驱动轮及传动系旋转部件的动能释放出来，使汽车驱动轮及传动系旋转部件继续旋转，直至滑行的驱动轮停转。测功机滚筒滚过的圆周长即为汽车的滑行距离，它可通过底盘测功机的测距装置测出。底盘测功机测出的滑行距离的精度，取决于底盘测功机旋转部件及汽车驱动轮的旋转动能是否与路试时汽车在相应车速下的动能相一致。底盘测功机应具有相应转动惯量的飞轮来模拟行驶汽车的动能。根据行驶汽车的动能与底盘测功机检测时旋转部件动能相等的原则推出的飞轮转动惯量为：J=(mV2+Jkωk2-J0ω02-Jnωn2)/ω2当检测不同车型时，可以通过采用不同的飞轮或飞轮组合来改变底盘测功机旋转质量的动能，使其符合要求。按GB《营运车辆综合性能要求和检验方法》规定：当轮胎气压符合标准、传动系润滑油油温不低于50℃，底盘测功机飞轮转动惯量与被检车辆相适应时，用底盘测功机检测滑行距离，以初速30km/h摘档滑行，其滑行距离应满足表3-2的要求。（三）传动系游动角度的检测传动系游动角度是离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥的游动间隙之和。它能表明整个传动系统的磨损和调整情况，传动系游动角度可作为诊断参数来评价汽车传动系统的技术状况。游动角度可分段检测，可用总成部件规定的游动角度对传动系有关部件的技术状况进行诊断。游动角度检测仪有指针式、数字式两种，利用传动系游动角度检测仪可对各传动部分的游度角度进行检测。1.用数字式游动角度检测仪检测(1)检测原理数字式角间隙检测仪由用导线相联的倾角传感器和测量仪构成。倾角传感器的作用是将传感器感受到的倾角变化转变为线圈电感量的变化，从而改变检测仪电路的振荡频率。传感器外壳是一个上部带有V形缺口，并配有带卡扣尼龙带的长方形壳体，固定在传动轴上，可随传动轴摆动；传感器内部结构是一个中心插有弧形磁棒的线圈。弧形磁棒由摆杆和心轴支承在外壳中夹板的两盘轴承上。在重心作用下，摆杆始终偏离垂线某一固定角度。弧形线圈则固定在外壳中的夹板上，当外壳随传动轴摆动时，线圈也随之摆动，因而线圈与磁棒的相互位置发生变化，从而改变了线圈电感值，电感的变化量则反映了传动轴的摆动量。测量仪实际上是一台专用的数字式频率计，可直接显示传感器测出的倾角。测量仪采用数字集成电路，由传感器输出的振荡信号经计数门进入主计数器，在置成的补数基础上累计脉冲数。计数结束后，在锁存器接收脉冲作用下，将主计数器的结果送入寄存器，并由荧光数码管将结果显示出来。使用时，把角间隙两个极端位置的倾角相减，其差值即为角间隙值。(2)检测方法先将其传感器固定在被测轴上，再左、右转动被测轴至两极限位置，使传感器检测出被测轴游动角度的信号，然后通过测量仪记下传感器在极限位置的倾斜角度，则两角度之差即为被测轴的游动角度。传动系游动角度的检测，常采用分段检测方法。1)万向传动装置游动角度的检测。将传动轴置于驱动桥游动范围的中间或将驱动桥支起，进行驻车制动，左、右转动传动轴至极限位置，测量仪显示出两极限位置时传感器的倾斜角度，其两角度之差即为万向传动装置的游动角度。该角度不包括传动轴与驱动桥之间万向联轴器的游动角度。2)离合器和变速器各档位游动角度的检测。放松驻车制动，变速器挂入选定档位，离合器处于接合状态，传动轴位于驱动桥游动范围的中间，左、右转动传动轴至极限位置，测量仪显示的两角度之差再减去已测得的万向传动装置的游动角度，即为离合器与变速器在选定档位下的游动角度之和。3)驱动桥游动角度的检测。变速器挂入空档，放松驻车制动，踩下制动踏板，左、右转动传动轴至极限位置，测量仪上显示的两角度之差即为驱动桥游动角与传动轴至驱动桥之间万向节的游动角度之和。显然，上述三段游动角度之和即为检测的传动系游动角度。2.用指针式游动角度检测仪检测指针式角间隙检测仪由指针、测力扳手和刻度盘构成。指针固定在主传动器主动轴上，而刻度盘固定在主传动器壳体上，如图示。测力扳手钳口可卡在传动轴万向节上，扳手上带有刻度盘和指针，以便指示出测力扳手所施加的力矩。测量角间隙时，测力扳手应从一个极限位置转至另一个极限位置，施加力矩不应小于30Nm。传动系统角间隙的检测可分段进行。(1)驱动桥角间隙包括主传动器、差速器和半轴轴花键处的角间隙。测试时，车轮处于制动状态，变速器挂空档，测力扳手卡在主传动器主动轴的万向节上，使其从一个极限位置转至另一个极限位置，从刻度盘上读取角间隙值。(2)万向传动装置的角间隙将测力扳手卡在变速器后端万向节主动叉处，左、右转至极限位置可测出万向传动装置和驱动桥角间隙，减去驱动桥角间隙后即可得万向传动装置角间隙。(3)离合器和变速器各档位的角间隙放松制动，离合器处于接合状态，测力扳手仍作用于变速器后端万向节主动叉上，即可测得不同档位下从离合器至变速器输出轴的角间隙。(4)以上三段角间隙之和即为传动系统的总角间隙。3.检测结果分析传动系游动角度是传动系各传动副间隙的总体反映，这些间隙主要是变速器、主减速器、差速器中的齿轮啮合间隙，变速器输入轴、传动轴、半轴的花键连接间隙，十字轴颈与滚针轴承的间隙以及滚针轴承与万向联轴器间的间隙。因长期的动力传递及传动副的相对滑移而逐渐增加。传动系总的游动角度随汽车行驶程的增加而呈线性增加。当传动系游动角度过大时，传动系统的工作条件将会恶化，将加速零件的磨损并增大传动的噪声，使传动系传动效率降低。通常中型载货汽车传动系游动角度及各分段的游动角度应不大于表3-3所列数据。二、传动系常见故障的诊断（一）离合器故障诊断常见故障：离合器打滑、分离不彻底、发响和抖动。1.离合器打滑（1）现象离合器打滑是指离合器接合传力时，离合器从动盘摩擦片在压盘与飞轮之间滑动的现象。故障表现：汽车起步困难；汽车在行驶中车速不能随发动机转速的提高而提高，感到行驶无力；上坡满载行驶时深感动力不足，嗅到离合器摩擦片的焦味。(2)原因原因：压盘不能牢固地压在从动盘摩擦片上，或摩擦摩擦系数过小，使离合器摩擦力矩严重不足。1)离合器操纵系统调整不当，导致离合器踏板无自由行程。2)从动盘摩擦片磨损逾限或压盘、飞轮的工作面磨损过甚，导致分离轴承压在分离杠杆上，使离合器踏板无自由行程。3)从动盘摩擦片烧损、硬化、铆钉外露或有油污，使离合器摩擦副的摩擦系数过小。4)压紧弹簧变形、损坏，使弹力不足。5)压盘、飞轮、从动盘变形，导致传递转矩下降。6)分离轴承运动发卡而不能回位。(3)诊断汽车静止时，分离离合器，起动发动机，拉紧驻车制动器，把变速器换入一档，缓抬离合器踏板使离合器逐渐接合，同时加大油门，发动机无负荷感，汽车不能起步，发动机又不熄火，说明离合器打滑；汽车在行驶中，当加大油门后，若发动机转速提高而车速不变，则表明离合器打滑。采用离合器打滑测定仪可对离合器打滑的故障进行诊断，该仪器由闪光灯、高压电极、电容、电阻等构成，如图3-7所示。按下述方法诊断故障的具体原因：1)检查离合器踏板有无自由行程，若无自由行程，则应检查离合器操纵系统是否调整不当、踏板回位弹簧是否疲劳或折断、踏板操纵杆系是否卡滞、分离轴承是否不能回位、分离杠杆内端是否调整过高。2)若离合器踏板自由行程正常，则应拆下离合器壳底盖，检查从动盘摩擦片是否有烧损、硬化、铆钉外露或油污等现象。3)若从动盘摩擦片完好，则应检查压紧弹簧是否变形损坏或弹力不足，检查压盘、飞轮、从动盘是否变形，以确定故障部位。2.离合器分离不彻底(1)现象离合器分离不彻底是指离合器踏板踩到底时，离合器处于半接合状态，从动盘没有完全与主动盘分离的现象。表现在发动机怠速运转踩下离合器踏板换档困难；甚至挂低速档时，离合器踏板尚未完全放松，而汽车就有起步或发动机熄火的现象。(2)原因离合器踏板踩到底时，其压盘离开从动盘的移动量过小，或离合器主从动件变形导致压盘与从动盘摩擦片有所接触不能分离。具体原因：1)离合器踏板自由行程过大。2)离合器分离杠杆弯曲变形或调整不当，使其内端面不在同一平面。3)从动盘翘曲、铆钉松脱、摩擦衬片松动。4)压盘受热变形，翘曲超限。5)双片离合器中间压盘支撑弹簧弹力不均或个别弹簧折断、中间压盘调整不当。6)从动盘毂花键槽与变速器第一轴花键齿卡滞。7)离合器操纵机构中传动部分紧固螺栓松动或紧固螺栓失效。8)离合器操纵机构卡滞，其踏板踩不到底。9)液压传动离合器的液压系统漏油、有空气或液压不足。(3)诊断先将变速器处于空档位，使发动机运转，再踩下离合器踏板，将变速器挂倒档或一档，看是否能平稳接合。若各齿轮能平稳啮合，则判定其工作状态良好，若换档困难并伴有齿轮撞击声，强行挂入档位后汽车前冲，发动机熄火，则说离合器分离不彻底。当离合器分离不彻底时，可按下述方法诊断故障的具体原因：1)检查离合器操纵机构是否卡滞，传动是否失效，保证其工作正常。2)检查离合器踏板自由行程是否符合标准。3)检查分离杠杆内端是否在同一面。用手扳动分离拨叉，使分离轴承前端轻轻靠在分离杠杆内端面。转动离合一周，察看它们的接触情况。若只有部分分离杠杆内端与分离轴承接触，则离合器分离时其压盘会失去对于飞轮的平行状态，从而造成离合器分离不彻底。4)若分离杠杆内端处在同一平面，则应检查分离杠杆内端高度是否太低。若将各分离杠杆内端调出同样高度后，离合器分离彻底，则说明分离杠杆内端高度调整不当或磨损过甚。5)对于双片式离合器，还应检查中间压盘的分离情况。若中间压盘及其从动盘在离合器分离过程中无轴向活动量，说明故障在此，可重新调整。调整后若还分离不彻底，可能是中间压盘支撑弹簧折断、过软或中间压盘本身轴向移动卡滞所造成。6)经上述检查和调整后，若离合器仍分离不彻底，则可能是从动盘翘曲变形严重、从动盘铆钉松脱、摩擦片松动、从动盘摩擦片过厚、从动盘花键滑动卡滞所致。7)对于液压传动离合器，在消除漏油、排除空气和添足液压油后，如果离合器变得分离彻底，则故障在其原液压系统有空气或液压不足。3.离合器发抖(1)现象离合器发抖是指汽车