第1章汽车检测与诊断技术基础

第0章绪论一、汽车检测与诊断技术作用（1）保证交通安全（2）减少环境污染（3）改善汽车性能（4）提高维修效率，实现“视情修理”二、汽车检测与诊断技术发展概况随汽车技术发展而发展发展远景是自动寻找故障和实现诊断，提高诊断的准确程度和以最小的劳动消耗实现高的可靠性1国外发展概况20世纪40～50年代，就形成了以故障诊断和性能调试为主的单项诊断技术。60年代，出现了简易的汽车诊断站。70年代，出现了简易的车外诊断系统。80年代，其车外检测诊断设备已具备检测控制自动化、数据采集自动化、数据处理自动化、检测结果打印自动化的先进技术。80年代中后期，发达国家的随车诊断已成为汽车电器故障诊断的主流。通用公司的CAMS(ComputerizedAutomotiveMaintenanceSystem)系统、福特公司的OASlS(On-LineAutomotiveServiceInformationSystem)系统90年代，OBD(OnBoardDiagnostic)自诊断系统得到了不断的改进和完善，相继出现了OBD-I、OBD-Ⅱ。OBD-І，采用标准相同的16孔诊断插座，但仍保留与OBD相同的故障码，各车型之间仍然无法互换，所以必须采用不同的诊断系统。OBD-Ⅱ采用了标准相同的16孔诊断插座、相同的故障码及共通的资料传输标准SAE或ISO格式，可用相同的诊断系统。现在，国外汽车诊断设备发展的重要特征是直接采用各种自动化的综合诊断技术，不断开发新的汽车诊断专家系统，增加难度较大的诊断项目，扩大诊断范围，采用“智能化、自动化”的诊断方式，提高对非常复杂故障的诊断能力和预测故障的能力。2国内发展概况60年代中后期，由交通科学研究院和天津市公共汽车三场合作，研制汽车综合试验台，为我国汽车诊断技术的发展迈出了第一步。77年，国家为了改变汽车维修落后的局面，下达了“汽车不解体检验技术”的研究课题，这是建国以来，国家对汽车诊断、科研方面下达的第一个国家课题，标志着我国汽车检测与故障诊断技术开始了新的起点。80年代，由于国产汽车没有应用微机控制，汽车检测与故障诊断技术发展较慢，随车诊断几乎是空白，车外诊断是当时我国诊断技术的主流。90年代后，我国自行研制生产的诊断设备已由单机发展为配套，由单功能发展为多功能，由手工操纵发展为自动控制，并逐步开发出实用的汽车诊断专家系统。我国在2007年7月1日实施的GB18352.3-2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》中规定：所有汽车必须装备车载诊断(OBD)系统。3汽车检测与诊断技术的发展趋势（1）重视汽车诊断技术基础的规范化研究（2）加强新技术的研究（3）提高汽车诊断设备的性能和智能化水平（4）大力开发具有自动诊断功能的随车诊断装置（5）尽快实现汽车诊断网络化（6）逐步实现汽车故障的预测4汽车检测与诊断技术的研究内容汽车检测与诊断技术是汽车检测技术和汽车故障诊断技术的统称。汽车检测是指为了确定汽车技术状况或工作能力所进行的检查和测量。汽车诊断是指在不解体（或仅拆下个别小件）的情况下确定汽车的技术状况，查明故障部位及故障原因。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。5课程教学目的与要求（1）熟悉汽车检测与诊断技术的基础理论、基础知识以及检测诊断技术、方法。（2）正确使用各种汽车性能检测与故障诊断设备，能正确地查阅有关修理手册，能够对汽车的各类常见故障进行分析、诊断和排除。第1章汽车检测与诊断技术基础一、汽车检测分类（1）安全环保性能检测（2）综合性能检测（3）汽车故障检测（4）汽车维修检测（1）安全性能检测安全性能检测是指对汽车实行定期和不定期的安全运行和环保性能检测，其目的是建立安全和公害的监控体系，强化汽车的安全管理，确保汽车具有符合要求的外观、良好的安全性能和规定范围内的环境污染程度，使汽车能在安全、高效和低污染下运行。由公安交通管理部门组织实施．（2）综合性能检测把对汽车安全性、可靠性、动力性、经济性和环保性等五种主要性能的检测称为综合性能检测。其目的是在汽车不解体的情况下，确定运输车辆的工作能力和技术状况，考查汽车是否符合安全性、可靠性、动力性和经济性及法规适应性要求。汽车综合性能检测由交通管理部门负责组织实施（3）汽车故障检测汽车故障检测是指对故障汽车的检测，其目的是在不解体(或仅卸下个别部件)情况下，查出故障的确切部位和产生的原因，以确定故障的排除方法，提高排除故障的效率。（4）汽车维修检测汽车维修检测是指对维修车辆进行的维修前、中、后检测。维修前的检测，目的是找出汽车技术状况与标准值相差的程度，以确定应采取何种技术措施，以视情修理；维修中的检测，目的是确诊故障的部位和原因，提高维修质量及维修效率；维修后的检测，目的是检验汽车的使用性能是否得到恢复，以确保维修质量。为了解在用车的技术状况，应对汽车经常进行检测，每次检测的时机，可以与汽车的正常维护、修理周期以及汽车年检相互配合。第1章汽车检测与诊断技术基础二、检测误差与精度1、测量误差（1）绝对误差和相对误差绝对误差是测量值与被测量真值之间的差值。绝对误差愈小，测量精度愈高。相对误差是测量值的绝对误差与被测量真值的比值，相对误差能更好地比较不同测量结果的测量精度。（2）系统误差与随机误差系统误差是指具有确定变化规律的误差，反映的是测量结果偏离真值的程度。原因：一是仪器本身精度不够；二是使用测量仪器的方法不当；三是检测的原理不完善；四是检测系统所处的环境不理想。随机误差是指误差的大小和符号都发生变化而且没有规律可循的测量误差。粗大误差是因操作者的过失而造成的测量，也称为过失误差。过失误差主要是人为因素造成的。2精度精度是测量的精密度和正确度的综合反映。精度高的测量，意味着系统误差和随机误差都小。第1章汽车检测与诊断技术基础三、汽车检测系统1、组成2、基本要求具有适当的灵敏度和足够的分辨率具有足够的检测精度具备良好的动态特性被测汽车传感器变换及测量装置记录及显示装置数据处理装置电源3智能化检测系统一般是指以微机(单板机、单片机或PC机)为基础而设计制造的一种新型检测系统。由传感器、放大器、A/D转换器、微机系统、显示器、打印机和电源等组成。特点：（1）自动零位校准和自动精度校准（2）自动量程切换（3）功能自动选择（4）自动数据处理和误差修正（5）自动定时控制（6）自动故障诊断（7）功能越来越强大（8）使用越来越方便四、汽车诊断参数、诊断标准和周期选择合适的检测诊断参数，制定合理的检测诊断标准，确定最佳的检测诊断周期是汽车检测与诊断的前提。诊断参数、诊断标准、最佳诊断周期是从事汽车检测诊断工作必须掌握的基础理论。1诊断参数诊断参数，是供诊断用的，一种与结构参数有关且能表征汽车、总成及机构技术状况的量。有些结构参数可以表征技术状况，但在整车不解体情况下，直接测量汽车、总成和机构的结构参数往往又受到限制。如气缸间隙、曲轴和凸轮轴各轴承间隙、各轴向间隙及磨损量等，都无法在整车不解体情况下直接测量。（1）诊断参数分类汽车诊断参数包括工作过程参数、伴随过程参数和几何尺寸参数。1）工作过程参数它是汽车工作过程中输出的一些可供测量的物理量和化学量，是体现汽车或总成机构功能的参数。例如，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，也说明发动机技术状况和传动系统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统损失功率太大。因此，可以整体上确定汽车和总成的技术状况，为深入诊断提供依据。汽车不工作时，工作过程参数无法测得。2）伴随过程参数伴随过程参数是伴随汽车、总成、机构工作过程输出的一些可测量。例如，工作过程中出现的振动、噪声、异响、过热等，可提供诊断对象的局部信息，常用于复杂系统的深入诊断。汽车不工作(过热除外)时，伴随过程参数无法测得。3）几何尺寸参数几何尺寸参数可提供总成、机构中配合零件之间或独立零件的技术状况（如间隙、自由行程、车轮定位值等），都可以作为诊断参数来使用。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。（2）诊断参数的选用原则六原则1)灵敏性——灵敏性用灵敏度评价，灵敏度是指诊断对象的技术状况在从正常状态到进入故障状态之前的整个使用期内，诊断参数相对于技术状况参数的变化率。选用灵敏度高的诊断参数诊断汽车的技术状况时，可使诊断的可靠性提高。tdTkdu2)单值性单值性是指汽车技术状况参数从开始值变化到终了值的范围内，诊断参数的变化不应出现极值，即，否则同一诊断参数将对应两个不同的技术状况参数，给诊断技术状况带来困难。所以，具有非单值的诊断参数没有实际意义。0dTdu3)稳定性稳定性是指在相同的测试条件下，多次测得同一诊断参数得到的测量值，具有良好的一致性(重复性)。诊断参数的稳定性越好，其测量值的离散度(或方差)越小。稳定性不好的诊断参数，其灵敏性也降低。1)]()([12nyTyTniiT检测诊断参数的平均值检测诊断参数的测量值量值的均方差状态下检测诊断参数测汽车技术状况为)())(yT（yTyyiT4)信息性信息性是指检测诊断参数包含的信息量，对汽车技术状况具有的表征性。诊断参数的信息性越好，包含汽车技术状况的信息量越高，得出的诊断结论越可靠。2121)(TTTI平均值与均方差有故障时检测诊断参数的平均值与均方差无故障时检测诊断参数检测诊断参数的信息性2211)(、T、TTI5)经济性经济性是指获得诊断参数的测量值所需要的诊断作业费用的多少，包括人员、工时、场地、设备和能源消耗等项费用。经济性高的诊断参数，所需要的诊断作业费用低。如果诊断作业费用很高，这种诊断参数是不可取的，它没有经济意义。6)方便性方便性是指所确定的诊断参数在用于实际诊断时，其设备简单，工艺简便，测量容易。2汽车诊断标准汽车诊断标准是汽车技术标准中的一部分，是从技术、经济观点出发，汽车处于正常运行时输出的各种参数变化范围的界限值。（1）诊断标准分类汽车诊断标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四种。1)国家标准国家标准是国家制定的标准，冠以中华人民共和国国家标准字样。国家标准一般由某行业部、委提出，由国家质量技术监督局批准、发布，全国各级各有关单位和个人都要贯彻执行，具有强制性和权威性(推荐性标准除外)。如GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》2)行业标准该标准也称为部、委标准，是部级或国家委员会级制定、发布并经国家质量技术监督局备案的标准，在部、委系统内或行业内贯彻执行，一般冠以中华人民共和国某某部或某某行业标准，也在一定范围内具有强制性和权威性，有关单位和个人也必须贯彻执行。3)地方标准该标准是省(直辖市、自治区)级、市地级、市县级制定并发布的标准，在地方范围内贯彻执行，也在一定范围内具有强制性和权威性，所属范围内的单位和个人必须贯彻执行。省、市地、市县三级除贯彻执行上级标准外，可根据本地具体情况制定地方标准或率先制定上级没有制定的标准。地方标准中的限值可能比上级标准中的限值要求还要严格。4)企业标准该标准包括汽车制造厂推荐的标准、汽车运输和维修企业内部制定的标准和检测设备制造厂推荐的参考性标准三部分。汽车制造厂推荐的标准是汽车制造厂公布的汽车使用性能参数、结构参数、调整数据和使用极限等，从中选择一部分作为诊断参数标准来使用。该种标准是汽车制造厂根据设计要求、制造水平，为保证汽车的使用性能和技术状况而制定的。汽车运输和维修企业的标准是企业内部制定的标准，只在企业内部贯彻执行。有条件的企业除贯彻执行上级标准外，往往还能根据本企业的具体情况，制定企业标准或率先制定上级没有制定的标准。企业标准中有些诊断参数的限值要比上级标准要严格，以保证汽车维修质量和树立良好的企业形象。一般情况下，企业标准应达到国家标准和上级标准的要求，一般应严于国家