第2章 汽车检测诊断基础理论

第二章汽车检测诊断基础理论第一节检测诊断参数及标准第二节零件的失效第三节误差分析与数据处理第四节检测系统第一节检测诊断参数及标准一、检测诊断参数概述1.检测诊断参数的类型（1）工作过程参数。工作过程参数是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。（2）伴随过程参数。伴随过程参数是伴随工作过程输出的一些可测量。（3）几何尺寸参数。几何尺寸参数能够反映检测对象的具体结构要素是否满足要求。下一页返回第一节检测诊断参数及标准2.检测诊断参数的选择（1）灵敏性检测。（2）单值性检测。（3）稳定性检测。（4）信息性。（5）经济性。二、检测诊断参数的标准1.检测诊断参数标准的类型（1）国家标准。它是由国家机关制定和颁布的检验标准，冠以上一页下一页第一节检测诊断参数及标准中华人民共和国国家标准。（2）行业标准。行业标准也称部委标准，是部级或国家委员会级制定并发布的标准，在部、委系统内或行业系统内贯彻执行，一般冠以中华人民共和国某某行业标准，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。地方标准是省级、市地级、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。（4）企业标准。企业标准包括汽车制造厂推荐的标准、汽车运上一页下一页第一节检测诊断参数及标准输企业和汽车维修企业内部制定的标准、检测仪器设备制造厂推荐的参考性标准3种类型。2.国家检测诊断相关标准和法规简要如下：GB/T15746.1.3-1995《汽车修理质量检查评定标准》；GBIT3845-1993《汽油车怠速排放污染物的测量》；JT/T201-1995《汽车维护工艺规范》；交通部《道路运输车辆维护管理规定》；GB14761-1999《汽车排放污染物限值及测量方法》；GB/F17993-1999《汽车综合性能检测站通用技术条件》。上一页返回第二节零件的失效一、磨损磨损是指汽车零件摩擦表面的金属在相对运动过程中不断损失的现象。1.磨粒磨损磨粒磨损是指摩擦表面与硬质颗粒或硬质突出物相互摩擦引起的磨损。磨粒磨损表面的特征是磨损表面存在着许多直线槽。它们可以是很轻的擦痕，也可以是很深的沟槽。磨粒磨损的机理是属于磨粒的机械作用，它在很大程度上与磨粒的硬度、形状、大小以及载荷和被磨表面的力学性能有关。下一页返回第二节零件的失效2.黏着磨损由于摩擦表面间接触点黏着作用，使一个零件表面的金属转移到另一个零件表面而引起的磨损称为黏着磨损。磨损表面出现锥形坑、鱼鳞状是黏着磨损的明显特征。在汽车维修中应注意配合副合理的装配间隙；机械加工时按原厂规定的表面粗糙度进行；执行正确的磨合、走合规范；按规定的润滑油品种进行添加或更换。3.疲劳磨损疲劳磨损是指摩擦表面材料微体积受交变接触应力作用产生重复变形，导致裂纹和脱落微片或颗粒的现象。表面疲劳磨上一页下一页第二节零件的失效损的特征是磨损表面存在麻点、剥落、裂纹。按磨损是否扩展，疲劳磨损可分为两大类。（1）非扩展性疲劳磨损。（2）扩展性疲劳磨损。疲劳磨损是汽车的齿轮、凸轮、滚动轴承座圈与滚子等零件的主要磨损形式。4.腐蚀磨损在摩擦过程中，由腐蚀和磨损共同作用导致的零件表面物质损失的现象称为腐蚀磨损。（1）氧化磨损。上一页下一页第二节零件的失效（2）化学腐蚀磨损。（3）微动磨损。二、断裂1.按零件断裂后断口的自然宏观形状特征分（1）韧性断裂（2）脆性断裂2.按零件断裂前所承受载荷的性质分（1）一次加载断裂：零件在一次静载荷或一次冲击能量作用下发生的断裂。（2）疲劳断裂：零件在长期循环载荷作用下才发生的断裂现象。上一页下一页第二节零件的失效3.根据断裂时总的应力循环次数分（1）高周疲劳断裂：应力循环次数N≥104产生的断裂。（2）低周疲劳断裂：应力循环次数N＜104产生的断裂。典型的疲劳断裂断口形貌，如图2-3所示，有3个区域。三、腐蚀1.化学腐蚀化学腐蚀是金属表面与外部介质直接反应而引起零件表面破坏的现象。（1）气体腐蚀（2）在非电解质溶液中的腐蚀上一页下一页图2-3返回第二节零件的失效2.电化学腐蚀电化学腐蚀是金属与电解质物质接触时产生的腐蚀。电化学腐蚀是由金属表面发生原电池作用而引起的，它与化学腐蚀不同之处在于腐蚀过程中有电流产生。四、穴蚀穴蚀也称气蚀，是指零件与液体有相对运动时零件表面出现的一种损伤现象。柴油机湿式缸套外壁常产生穴蚀，如图2-4所示。气缸套穴蚀一般出现在连杆摆动平面的两侧，尤其在活塞承受侧压力大的一侧多对应的缸套外壁最为严重。穴蚀现象也会在滑动轴承、上一页下一页图2-4返回第二节零件的失效水泵和油泵中出现。五、变形零件在工作过程中由于受力的作用使其尺寸或形状发生变化的现象称为变形。撤除外力后，能自行恢复的那一部分变形称为弹性变形，它有以下特点。（1）当外力去除后变形完全消失。（2）弹性变形量较小，一般不超过材料原来尺寸的0.10%～2.0%。（3）在弹性必须范围内，应力和应变成线性关系，符合胡克定上一页下一页第二节零件的失效律。撤除外力后，不能恢复的那部分永久变形称为塑性变形，塑性变形的特点如下。（1）塑性变形引起材料的组织结构和性质发生变化。（2）较大的塑性变形会使多晶体的各向同性遭到破坏而表现出各向异性，金属产生加工硬化现象。（3）晶体在塑性变形时，各晶粒及同一晶粒内的变形是不均匀的。当外力去除后，各晶粒的弹性恢复也不一样，因而产生内应力。（4）塑性变形使原子活泼能力提高，造成金属的耐腐蚀性下降。上一页返回第三节误差分析与数据处理一、误差的分类（一）绝对误差和相对误差1.绝对误差测量值与真实值之差称为绝对误差。2.相对误差绝对误差与真值的比值称为相对误差。3.真值与标准参考物质理论真值：如某化合物的理论组成等。约定真值：如国际计量大会上确定的长度、质量、物质的量单位等。相对真值：如标准参考物质的含量。下一页返回第三节误差分析与数据处理标准参考物质：经权威机构鉴定并给予证书的，又称标准试样。（二）系统误差和偶然误差1.系统误差（可定误差）在同一测量条件下，多次重复测量同一量时，测量误差的绝对值和符号都保持不变或在测量条件改变时按一定规律变化的误差称为系统误差。2.偶然误差（随机误差、不可定误差）在同一测量条件下（指在测量环境、测量人员、测量技术和测量仪器都相同的条件下），多次重复测量同一量时（等精度测量），每次测量误差的绝对值和符号都以不可预测的方式上一页下一页第三节误差分析与数据处理变化的误差称为偶然误差。（三）准确度和精密度1.准确度与误差准确度表示分析结果与真实值接近的程度。2.精密度与偏差精密度表示平行测量的各测量值之间互相接近的程度。精密度的大小可用偏差、相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差表示。3.准确度与精密度的关系精密度是保证准确度的前提条件。只有在消除了系统误差的情况下，才可用精密度表示准确度。上一页下一页第三节误差分析与数据处理二、数据处理的基本方法1.数据的分类在汽车检测工作中所接触到的数据，一般可分为确定性数据与随机性数据两类，如图2-5所示。2.有效数字概念（1）有效数字的正确写法。（2）有效数字与欠准数字。（3）数字0的用法。3.有效数字的计算法则（1）记录测量值时只保留一位欠准数字，除另有规定外，通常上一页下一页图2-5返回第三节误差分析与数据处理欠准数字表示末位有±1个单位的误差。（2）当有效数字确定之后，其余的数字应一律舍弃，其原则是：凡末位有效数字及欠准数字后面的第一位数大于5时，则需在欠准数字上加1；而小于5时，则舍弃不计；若等于5时，当欠准数字为奇数，则加1，若为偶数时，则舍弃不计。对于第一位有效数字大于或等于8时，在计算有效数字位数时，可多计1位。（3）在做加、减法计算时，通常所保留的小数点后面的位数应与所给各数中小数点后位数最少的相同。上一页下一页第三节误差分析与数据处理（4）在做乘、除计算中，各因子保留的位数应以相对误差最大或有效数字位数最少的标准，所得积或商的准确度不应大于准确度最小的那个因子。（5）在对数计算中，所取对数位数应与其真数的有效数字的位数相等；在计算平均值时，若为4个数或超过4个数相平均时，则平均值的有效数字的位数可增加1位。（6）表示精确度时，在大多数情况下，一般只取1位有效数字就够了，特殊需要时可最多取2位有效数字。上一页返回第四节检测系统一、检测系统的基本组成检测系统的基本组成如图2-6所示。1.传感器传感器是一种能把被测对象的非电量信息检测出来，并将其转换成电信号的装置。2.变换及测量装置包括电桥电路、调制电路、解调电路、阻抗匹配电路、放大电路、运算电路等，在检测系统里是比较复杂的部分。3.记录及显示装置记录及显示装置的作用是把变换及测量装置送来的电压和下一页返回图2-6返回第四节检测系统电流信号不失真地记录和显示出来。4.数据处理装置5.试验激发装置试验激发装置是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。二、智能化仪表简介1.智能化仪表的含义智能化仪表一般是指以微处理器为基础而设计制造出来的一代新型仪表。2.智能化仪表的结构智能化仪表主要包括传感器、放大器，A/D转换器、CPU和上一页下一页第四节检测系统显示器等基本部分。3.智能化仪表的特点（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。4.智能化仪表在汽车检测中的应用三、检测工作的任务和检测方法1.检测工作的任务上一页下一页第四节检测系统（1）正确了解和使用汽车常用传感器、中间变换电路和记录仪器的工作原理和性能，并能根据实际条件和需要较正确地选择相关检测仪器设备。（2）对汽车静态、动态测试工作的基本需求和技术条件应有一个完整的概念，并能运用于汽车技术性能中重要参数的测试。（3）能正确测试出与汽车的研究任务有关的信息。（4）能排除干扰，获取有用的信号。2.检测方法（1）偏差式检测。（2）零位式检测。（3）微差式检测。上一页返回