汽车检测诊断技术与设备
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0.1 汽车检测诊断技术发展概况

汽车检测诊断技术是伴随着汽车技术的发展而发展的。随着现代科学技术的进步,特别是计算机技术的进步,汽车检测诊断技术也飞速发展。目前人们已能依靠各种先进的仪器设备,对汽车进行不解体检测诊断,而且安全、迅速、准确。

0.1.1 国外汽车检测诊断技术发展概况

汽车检测诊断技术是从无到有逐步发展起来的,早在20世纪50年代,在一些工业发达国家就形成了以故障诊断和性能调试为主的单项检测诊断技术,并生产单项检测设备。20 世纪60年代初期进入我国的汽车检测试验设备有美国的发动机分析仪、英国的发动机点火系统故障诊断仪和汽车道路试验速度分析仪等,这些都是国外早期发展的汽车检测设备。20世纪60年代后期,随着汽车技术的进步,国外汽车检测技术发展很快,并且大量应用了声学、光学、电子技术、理化与机械相结合的光机电和理化机电一体化检测技术。例如,非接触式的车速仪、前照灯检测仪、车轮定位仪、废气分析仪等都是光机电和理化机电一体化的检测设备。

进入20世纪70年代以来,随着计算机技术的发展,出现了控制自动化、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。在此基础上,为了加强汽车管理,各工业发达国家相继建立了汽车检测站和检测线,使汽车检测制度化。

近年来,汽车新结构、新理论的不断涌现,电子技术、传感器技术和计算机技术的迅猛发展,促进了各国在汽车检测和维修新理论、新技术、新设备、新标准和新方法上的较快发展,特别是工业发达国家在汽车检测和维修设备的制造工艺和产品技术含量上均处于世界领先水平,其产品已形成系列化、标准化和规范化。工业发达国家的汽车检测在管理上已实现了“制度化”;在检测基础技术方面已实现了“标准化”;在检测技术上向“智能化、自动化”方向发展。

0.1.2 我国汽车检测诊断技术发展概况

我国从20世纪60年代开始研究汽车检测诊断技术,为满足汽车维修需要,当时交通部主持进行了发动机汽缸漏气量检测仪、点火正时灯等检测仪器的研究、开发。

20世纪70年代,我国大力发展了汽车检测技术,汽车不解体检测技术及设备被列为国家科学技术委员会的开发应用项目。由交通部主持研制开发了反作用力式汽车制动试验台、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(具有制动性检测、底盘测功、速度测试等功能)等。

进入20世纪80年代,随着国民经济的发展,科学技术在各个领域都有了较快的发展,汽车检测及诊断技术也随之得到快速发展;我国的汽车制造业和公路交通运输业发展迅猛,对汽车检测诊断技术和设备的需求也与日俱增。我国机动车保有量迅速增加,随之而来的是交通安全和环境保护等社会问题。如何保证车辆运行快速、经济、灵活,并尽可能减轻环境污染等问题,已逐渐被提到政府有关部门的议事日程。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、底盘测功机等。国家在“六五”期间重点推广了汽车检测与诊断技术。

在单台检测设备研制成功的基础上,为了保证汽车技术状况良好,加强在用汽车的技术管理,充分发挥检测设备的作用,交通部从1980年开始有计划地在全国公路运输和车辆管理系统(交通部当时负责汽车监理)筹建汽车检测站,检测内容以汽车安全性检测为主。

20世纪80年代初,交通部在大连市建立了国内第一个汽车检测站,从工艺上提出将各种单台检测设备安装组合,构成功能齐全的汽车检测线,其检测目标为30000辆次/年。

继大连检测站之后,作为“六五”科技项目,交通部先后要求十多个省市、自治区交通厅(局)筹建汽车检测站。20世纪80年代中期,汽车监理由公安部主管,公安部在交通部建设汽车检测站的基础上,进行了推广和发展。仅1990年年底,全国已有汽车检测站600多个,形成了全国的汽车检测网。

1990年交通部发布第13号令《汽车运输业车辆技术管理规定》和1991年交通部发布第29号令《汽车运输业车辆综合性能检测站管理办法》后,全国又掀起了建设汽车综合性能检测站的高潮。到1999年,全国已建立汽车综合性能检测站1000多家,其中A级站140多家,完成检测量700万辆。

我国汽车检测诊断技术从单一性能检测到综合性能检测,取得了很大的进步,尤其是检测设备的研制、开发、生产得到了快速发展,缩小了与先进国家的差距。1985年以前,在检测设备方面,我国以进口为主。到20世纪80年代后期,我国东南沿海和内地大城市,如深圳、广州、肇庆、西安、北京、武汉等,逐渐从引进消化到自行研制,先后推出了部分国产和全部国产化的检测设备。如今,除少数专用设备外,绝大部分检测设备都已经实现了国产化,基本满足了国内需求。

目前,我国正在积极引进国外先进技术以填补当前国内检测设备空白,同时也加大投入进行自行开发,形成并出现了一批国内知名品牌,如成都保修、上海一成、深圳大雷和深圳元征等,逐步缩小了与国外发达国家的差距。

0.1.3 汽车检测诊断技术的发展趋势

汽车检测诊断技术的发展趋势主要体现为以下几点:

(1)新型的检测设备和新颖的检测方法不断涌现。

(2)汽车检测设备正向自动化、智能化、精密化和集成化方向发展,使得检测的准确度和效率大为提高。

(3)汽车检测管理上正逐步实现制度化。

(4)在检测基础技术方面正逐步实现标准化。

1.新型的检测设备和新颖的检测方法不断涌现

汽车新技术的不断涌现,要求采用新的检测设备和检测方法来检测其性能。如滤纸式烟度计不能测出蓝烟和白烟,这就要求采用功能更强的不透光式烟度计。又如汽车排放标准的提高,不仅要检测汽车排气中HC和CO的含量,还要检测NOX的含量,这就要求使用五气排放分析仪进行检测。

动态检测方法能更真实地反映汽车的技术状况,因此,动态检测方法也是今后汽车检测技术的发展方向。如采用双怠速法检测在用汽车的排放状况时,汽车处于静止不动状态,这与汽车的实际运行状况相差甚远,而在用车简易工况法可模拟汽车的实际运行情况,实现动态检测汽车的排放水平,这样就能较为真实地反映汽车的实际排放状况。

2.汽车检测设备正向自动化、智能化、精密化和集成化方向发展

随着科学技术的进步,现代汽车检测设备在自动化、智能化、精密化和集成化方面都有新的发展。

(1)自动化。随着电子计算机技术的发展,出现了控制自动化、数据采集自动化和检测结果直接打印等功能的汽车检测设备,例如汽车制动检验台、全自动前照灯检测仪、发动机综合检测仪和四轮定位仪等检测设备都具有较先进的全自动功能。通过测量仪表的功能按键,可实现自动检测和结果的自动显示、打印和自动判断结果是否合格,省去了大量的人工调节。

计算机技术在汽车检测技术领域的应用,已出现了集检测工艺、操作、数据采集和打印、存储、显示等功能于一体的检测软件。采用计算机网络技术可对检测设备的测量仪表进行远程控制,实现多台检测设备同时自动测量,从而使汽车检测线实现了全自动化,这样不仅可避免人为的判断错误,同时提高了检测的效率和准确性。

(2)智能化。检测设备的智能化主要指测量仪器的智能化,主要体现在以下几个方面:

① 具有自诊断功能。测量仪表能对检测设备本身技术状况进行自诊断,找出故障发生的部位,引导维修人员迅速排除故障。如意大利BST—2500C型制动检验台,能在40 s内对传感器、电缆电路和显示仪表自检完毕,发现故障便以代码形式显示故障的部位及性质,保证设备安全、可靠地运行。

② 具有自校准功能。即能自动进行零点和温度漂移修正。测量仪表能对测试数据、曲线、图形自动进行零点修正、温度漂移修正和曲线拟合,直接得出正确的检测结果,而无需人工干预。

③ 具有数据处理功能。即测量仪表利用软件可进行各种复杂计算和修正误差等数据处理。

④ 智能化控制。如前照灯远近光检测仪采用计算机和CCD传感器实现对汽车前照灯光轴的自动追踪找正,迅速和准确地找到汽车前照灯的光轴中心。

⑤ 可扩展能力强。通过改变测量仪表的硬件和软件配置,可灵活地扩展用户需要的功能。

(3)精密化。现代汽车检测设备不断采用高精度传感技术。传感器技术的发展,使得越来越多的新型和高精度传感器应用于汽车检测设备中,以代替原有传感器来提高测试精度。另外,采用非接触式传感器代替接触式传感器,以避免传感器的磨损问题,进一步提高测试精度,如四轮定位仪采用CCD摄像头代替电阻式位移传感器后,寿命更长,精度更高。

(4)集成化。汽车检测设备向集成化方向发展,把一些检测功能集成在一起,能够方便地进行汽车检测,节省检测时间。如“四合一”平板式制动检验台集成了制动、侧滑、称重和悬架特性等检测功能,一个检测台代替原来的四个检测台,不仅节约费用,而且大大减少了设备安装的占地面积;同时先进的传感器和计算机控制系统可以在一次测试操作后,显示、打印和存储制动、侧滑、轮重和悬架效率等各种测试数据。

3.汽车检测技术的标准化

发达国家的汽车检测有一整套的标准,并以标准中规定的数据为准则,判断被检汽车的技术状况是否良好。检测结果用数字显示,并有量化指标,避免了主观上的误差。如美国机动车安全法规第570 部分为“在用车检查标准”,主要是对在用车的制动、转向、悬架、轮胎和车轮总成等汽车安全方面做出相应的规定。国外除对检测结果有严格、完整的标准限值以外,对检测设备也有标准,如检测设备的结构、检测精度、使用周期和技术更新等都有相应的标准。

为了配合汽车检测工作,我国已发布实施了有关汽车检测的国家标准、行业标准和计量检定规程等100多项。从汽车综合性能检测站建站到汽车检测的具体检测项目,都基本做到了有法可依。

4.汽车检测管理的制度化

在德国,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场(站),负责新车的登记和在用车的安全检测,修理厂维修过的汽车也要经过汽车检测场的检测,以确定其安全性能和排放是否符合国家标准。

在日本,汽车的检测工作由运输省统一领导。运输省在全国设有“国家检测场”和经过批准的“民间检测场”,代替政府执行车检工作。其中“国家检测场”主要负责新车登记和在用车安全检测;“民间检测场”通常设在汽车维修厂内,经政府批准并受政府委托对汽车进行安全检测。

5.汽车检测存在的问题

虽然汽车检测技术有较大的发展,但相对汽车技术的高速发展还是显得有些滞后,如大多数乘用车都装有比例限制阀及ABS系统,而且现代汽车车速高,汽车制动时,轴荷前移,前轴制动力常常大于前轴荷的100%。现行的台式制动试验台对这种情况下的制动技术状况无法准确检测。另外,对于主动和半主动悬架性能的检测、安全气囊性能和燃气汽车(LPG、CNG等)的燃气消耗量等的检测目前还没有专门的检测设备。