汽車檢測與診斷技術(shù)1 課程教案

1、汽車檢測與診斷技術(shù)課程教案1授課時間第1 周 星 期1 第 3/4 節(jié)課次1授課方式（請打）理論課 討論課 實(shí)驗(yàn)課 習(xí)題課 其他課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第1章 概論1.1檢測診斷的目的、基本方法1.2故障診斷分析方法和診斷參數(shù)教學(xué)目的、要求：1、 本章重點(diǎn)了解汽車檢測與診斷技術(shù)的方法與特點(diǎn)2、 檢測的目的與意義以及發(fā)展概況教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：汽車檢測與診斷技術(shù)的方法與特點(diǎn)診斷參數(shù)教 學(xué) 基 本 內(nèi) 容方 法步 驟§01 汽車工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀1、誕生時期 (18861900年) 1886年,戴姆勒一號車為世界上第一輛汽車，后置發(fā)動機(jī)，后輪驅(qū)動，后輪比前輪大一倍，利用轉(zhuǎn)向桿轉(zhuǎn)

2、向，時速10Km左右。同一時間，Benz與Dailmler成立了奔馳戴姆勒汽車公司。后又相繼出現(xiàn)了一批汽車制造公司，美國的福特，英國的羅爾斯，法國的雪鐵龍，意大利的菲亞特. 到1900年，世界上共有8個國家生產(chǎn)汽車，共有1萬多輛汽車。生產(chǎn)方式是手工生產(chǎn)。發(fā)動機(jī)功率僅有12馬力，只能乘坐23人，并且設(shè)有門窗，車蓬等。這個時候的汽車只是供紳士貴族娛樂的工具。 2、汽車工業(yè)的創(chuàng)建期 （19001920年）這個時期，汽車的需求量增大，車速變快。美國的亨利福特創(chuàng)立了流水線的生產(chǎn)方式，使生產(chǎn)效率大大提高，成本下降。到1920年，汽車保有量達(dá)200萬輛。主要產(chǎn)品為小轎車。3、汽車產(chǎn)品的發(fā)展時期（192019

3、50年）這個時期里出現(xiàn)了第一次經(jīng)濟(jì)危機(jī)，汽車產(chǎn)品出現(xiàn)了供大于求的情況，汽車工業(yè)不景氣，開始開發(fā)新產(chǎn)品。如：大客車，載重汽車，軍用車等。這期間，發(fā)展很快的通用汽車公司的發(fā)展超過了福特汽車公司。特別，1939年爆發(fā)了第二次世界大戰(zhàn)，促進(jìn)了軍用車，越野汽車的發(fā)展。到1950年，汽車產(chǎn)品性能趨于完善，機(jī)構(gòu)趨于成熟，已經(jīng)成為系列。我們講的汽車的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)就是指50年代的汽車結(jié)構(gòu)。4、汽車技術(shù)的進(jìn)步時期 （1950至今）50年代出現(xiàn)了高速公路，促進(jìn)了汽車工業(yè)的再發(fā)展，且和其它學(xué)科緊密結(jié)合，如： 電子學(xué)科，人體工程學(xué)科，非金屬材料等，并應(yīng)用于汽車技術(shù)中。幾個大的技術(shù)突破： 1） 轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)：經(jīng)濟(jì)性好，體積小，

4、轉(zhuǎn)速高。 2） 根據(jù)柴油機(jī)的燃燒規(guī)律，采用了增壓技術(shù)。力求做到：污染少，質(zhì)量輕，噪聲小，從而出現(xiàn)了電子控制燃料供給系統(tǒng)。 3） 高速公路的發(fā)展，使車速提高，促進(jìn)了汽車性能的提高，主要是安全性能的提高：制動系統(tǒng)加制動力調(diào)節(jié)裝置和電子防抱死系統(tǒng)，防碰撞系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)懸架?？諝鈩恿W(xué)的發(fā)展，促進(jìn)了車速的提高，空氣阻力的下降。電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用到汽車的設(shè)計(jì)和制造，CAD和CAM。 70年代，由于中東戰(zhàn)爭，出現(xiàn)了石油危機(jī)。油價(jià)的上升，人們關(guān)心的是省油，價(jià)廉。日本的豐田汽車公司率先推出了省油型，小排量汽車，并占領(lǐng)了美國市場，而且日本國汽車的年產(chǎn)量位居世界第一位，美國次之。并且，出現(xiàn)了代用燃料：甲醇，氫氣，天然

5、氣，太陽能，電動汽車等。 由于汽車中越來越多地引進(jìn)微處理機(jī)，傳感器，執(zhí)行器，汽車結(jié)構(gòu)由單一的機(jī)械系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)電儀一體化系統(tǒng)，并逐步具有人工智能。汽車正在向自動化和智能化發(fā)展。§ 02汽車診斷與檢測技術(shù)的發(fā)展歷程汽車工業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了： 手工生產(chǎn)、大批量生產(chǎn)、精益生產(chǎn)、現(xiàn)代生產(chǎn)汽車診斷與檢測技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了： 人工經(jīng)驗(yàn)診斷法、儀器分析診斷法、自診斷法1、手工生產(chǎn)階段的汽車診斷與檢測技術(shù) 在早期的手工生產(chǎn)階段，由于汽車產(chǎn)品的產(chǎn)量小，人們對其性能和質(zhì)量的要求不高，因此汽車診斷與檢測工作亦處在一種較為原始的狀態(tài)。汽車診斷與檢測的主要方法是操作體驗(yàn)和主觀評價(jià)。盡管如此，汽車診斷與檢測工作仍受到制

6、造者和用戶的普遍重視。2、大批生產(chǎn)階段的汽車診斷與檢測技術(shù) 二十世紀(jì)初，福特在伊利·惠特尼發(fā)明汽車“標(biāo)準(zhǔn)化部件”的基礎(chǔ)上發(fā)明的“汽車流水生產(chǎn)線”的建成便宣告汽車大批量生產(chǎn)階段的開始。隨之而來的汽車使用可靠性、壽命及性能方面的問題日漸突出。為了使“流水生產(chǎn)”方式所帶來的高效率、低成本得以充分發(fā)揮，各汽車生產(chǎn)廠商便開始了大量的有關(guān)材料、工藝、可靠性、壽命、磨損及性能等諸多方面的試驗(yàn)研究，并推動了汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作的長足進(jìn)步。在此期間的汽車試驗(yàn)除借助于其它行業(yè)比較成熟的技術(shù)和方法外，也逐漸形成了汽車行業(yè)自己的試驗(yàn)研究體系，研究出了具有行業(yè)特色的試驗(yàn)方法，開發(fā)出了符合行業(yè)發(fā)展要求的試驗(yàn)儀器設(shè)備，

7、如整車轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺、發(fā)動機(jī)性能試驗(yàn)臺架、研究汽車空氣動力學(xué)的試驗(yàn)風(fēng)洞、各總成部件的閉式試驗(yàn)臺及疲勞試驗(yàn)臺等。在此階段，道路試驗(yàn)亦得到了足夠的重視，汽車試驗(yàn)場在有實(shí)力的大公司開始建設(shè)。盡管當(dāng)時汽車試驗(yàn)的規(guī)模不大、范圍不是很廣、試驗(yàn)設(shè)備比較簡單，除少數(shù)汽車生產(chǎn)廠家擁有試驗(yàn)場外，汽車的道路試驗(yàn)多在一般公路上進(jìn)行，但汽車試驗(yàn)工作的基本方法是在這一時期形成的，且為后期的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ) 。 3、精益生產(chǎn)階段的汽車試驗(yàn)技術(shù) 精益生產(chǎn)階段始于上個世紀(jì)60年代，以日本豐田生產(chǎn)方式的創(chuàng)立為標(biāo)志。精益生產(chǎn)方式的突出特點(diǎn)是“以最少的投入，產(chǎn)出盡可能多的和最好的產(chǎn)品”。最好的產(chǎn)品包括兩個方面的含意，即： 性能質(zhì)量要

8、最好； 產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先。 欲做到這些，顯然離不開汽車診斷與檢測研究的支持。自精益生產(chǎn)階段開始，世界各大汽車公司便開始投巨資大規(guī)模建設(shè)汽車實(shí)驗(yàn)室和汽車試驗(yàn)場。國際上有影響的大公司幾乎無一例外地都擁有自己的汽車試驗(yàn)場。一些跨國大公司長年都有數(shù)百輛整車在汽車整車實(shí)驗(yàn)室及汽車試驗(yàn)場進(jìn)行試驗(yàn)，各總成部件的試驗(yàn)規(guī)模亦相當(dāng)大。 圖1-1是國外某汽車公司整車試驗(yàn)室的一角，其試驗(yàn)規(guī)?？梢娨话摺?4、現(xiàn)代生產(chǎn)階段的汽車診斷與檢測技術(shù) 自上世紀(jì)80年代起，美國人經(jīng)十多年的努力才創(chuàng)立起來的現(xiàn)代生產(chǎn)方式，為了達(dá)到在合理利用資源與優(yōu)化內(nèi)部管理、有效控制庫存與流動資金占用、縮短生產(chǎn)周期和降低成本、靈活快速地響應(yīng)市場變化、最終

9、在提高企業(yè)競爭力與獲得最大利潤等目的。美國人進(jìn)行了大量的各類試驗(yàn)，從某種意義上講現(xiàn)代生產(chǎn)方式的建立過程就是一個需進(jìn)行各類大量試驗(yàn)的過程，如內(nèi)部拉動計(jì)劃的制定、標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)施與持續(xù)改進(jìn)、新產(chǎn)品的開發(fā)與試制、新車型上線生產(chǎn)的工藝調(diào)整與驗(yàn)證、產(chǎn)品質(zhì)量控制等都需要試驗(yàn)的直接幫助；此外，要想上述各類工作能有效而精準(zhǔn)的執(zhí)行，就必須研究、更新更有效的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)用儀器設(shè)備，如此便有效地推動了汽車試驗(yàn)研究的發(fā)展。如大量效率更高、功能更強(qiáng)、精度更好地試驗(yàn)儀器就是在最近幾年研究出來的。發(fā)動機(jī)快速高效的標(biāo)定系統(tǒng)、可進(jìn)行汽車整車各項(xiàng)性能試驗(yàn)的多功能虛擬儀器系統(tǒng)等就是其中之一。 § 03 汽車診斷與檢測技術(shù)的

10、特點(diǎn)p 自動化程度越來越高p 功能集成，一機(jī)多功能p 在實(shí)驗(yàn)室再現(xiàn)各種試驗(yàn)環(huán)境p 高精度、高效率（1）自動化程度越來越高現(xiàn)代汽車試驗(yàn)用儀器設(shè)備的開發(fā)，不僅包括儀器設(shè)備自身的結(jié)構(gòu)和功能，而且還包括對被測對象進(jìn)行操控的內(nèi)容。對于這類儀器設(shè)備，不僅儀器設(shè)備自身的操作控制已完全實(shí)現(xiàn)了自動化，而且對于許多試驗(yàn)項(xiàng)目而言，試驗(yàn)中的車輛或總成部件也已由計(jì)算機(jī)自動操控，如圖1-2所示。 （2）功能集成，一機(jī)多功能如近幾年開發(fā)的汽車道路試驗(yàn)儀器徹底改變了過去一項(xiàng)性能一套儀器的傳統(tǒng)?，F(xiàn)在一套儀器幾乎可以完成所有的道路試驗(yàn)項(xiàng)目，如圖1-3所示。 該系統(tǒng)包括汽車車輪定位參數(shù)檢測、整車性能測試、帶ABS的制動性能測試、發(fā)

11、動機(jī)控制系統(tǒng)檢測、發(fā)動機(jī)預(yù)熱測試和發(fā)動機(jī)的調(diào)試等功能，如圖1-4所示。該系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)集中控制，如此可大大的提高儀器設(shè)備的工作效率、降低試驗(yàn)成本。（3）在實(shí)驗(yàn)室再現(xiàn)各種試驗(yàn)環(huán)境 為了全面了解各種不同使用環(huán)境對汽車整車及零部件各項(xiàng)性能的影響，一些跨國汽車公司都建有可再現(xiàn)不同使用環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室，如圖所示。 （4）高精度、高效率 為了滿足日益嚴(yán)格的汽車排放法規(guī)要求，最大限度地保護(hù)駕駛員及乘客地安全、盡可能地提高汽車的乘坐舒適性，繼發(fā)動機(jī)采用電腦控制系統(tǒng)之后，汽車其它各大總成已逐漸開始采用電腦控制技術(shù)。電腦控制的依據(jù)除來自于各種不同傳感器提供的汽車各總成部件工作狀況的信息外，更主要的是，還需在實(shí)驗(yàn)室對電腦

12、控制的汽車總成進(jìn)行大量的試驗(yàn)，以采集電控所需的大量數(shù)據(jù)，只有這樣才能保證電腦高精度地控制汽車各總成部件工作。這種在實(shí)驗(yàn)室采集控制所需信息的過程稱為“標(biāo)定”。由于標(biāo)定的內(nèi)容十分復(fù)雜且精度要求亦很高，因此“標(biāo)定”所需的時間一般都很長，所用儀器設(shè)備通常都比較復(fù)雜，如圖1-6 所示。按試驗(yàn)場地分類p 室內(nèi)臺架試驗(yàn)p 汽車試驗(yàn)場試驗(yàn) p 室外道路試驗(yàn) 1、室內(nèi)臺架試驗(yàn) 室內(nèi)臺架試驗(yàn)的重要特征在于，試驗(yàn)不受環(huán)境的影響，且可24小時不停地進(jìn)行試驗(yàn)，如此它特別適合于汽車性能的對比試驗(yàn)和可靠性、耐久性試驗(yàn)。室內(nèi)臺架試驗(yàn)的突出特點(diǎn)是試驗(yàn)效率高。室內(nèi)臺架試驗(yàn)不僅適用于汽車的總成部件，也適用于汽車整車。圖1-7和圖1

13、-8是汽車整車和發(fā)動機(jī)的室內(nèi)臺架試驗(yàn)。 2、汽車試驗(yàn)場試驗(yàn) 汽車試驗(yàn)場試驗(yàn)越來越受到汽車界的重視，其原因是汽車試驗(yàn)場上可以設(shè)置各種不同的路面，高速環(huán)形跑道、高速直線跑道、可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)路段、耐久性試驗(yàn)跑道、爬坡試驗(yàn)路以及特殊試驗(yàn)路段(如噪聲試驗(yàn)路段、搓板路、隨機(jī)波形路、扭曲路、越野路、涉水路等)等（見圖1-9）。在汽車試驗(yàn)場上可在不受道路交通影響的情況下完成汽車各項(xiàng)性能試驗(yàn)，尤其是汽車的可靠性、耐久性試驗(yàn)及環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)。而且由于在汽車試驗(yàn)場上可以進(jìn)行高強(qiáng)化水平的試驗(yàn)，因此可以大大地縮短試驗(yàn)周期。許多汽車企業(yè)都投入巨額資金修建大型的汽車綜合試驗(yàn)場，例如通用汽車公司的密爾福德試驗(yàn)場、日本汽車研究

14、所試驗(yàn)場、英國汽車工業(yè)研究協(xié)會(MIRA)試驗(yàn)場、我國海南汽車試驗(yàn)場等。3、室外道路試驗(yàn) 汽車產(chǎn)品最終都要交到用戶手中到不同氣候、不同交通狀況地地區(qū)、不同道路條件地各種路面上去行駛。欲想汽車的各項(xiàng)性能全面滿足實(shí)際使用要求，就必須到實(shí)際的道路上進(jìn)行考核。因此，任何一種新開發(fā)出來的汽車產(chǎn)品都必須要經(jīng)歷室內(nèi)的臺架試驗(yàn)、汽車試驗(yàn)場試驗(yàn)及室外道路試驗(yàn)這一復(fù)雜的試驗(yàn)過程。 按試驗(yàn)對象分類p 整車試驗(yàn)p 總成與各大系統(tǒng)試驗(yàn)p 零部件試驗(yàn) 1.1 汽車檢測診斷的目的、基本方法一、檢測目的、分類、作用1、安全檢測：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)對汽車實(shí)行定期和不定期的安全環(huán)保檢測診斷，目的在于確保汽車具有符合要求的外觀、良好的安

15、全性能和符合污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的排放性能，給出：合格或不合格的結(jié)果，以強(qiáng)化汽車的安全管理。2、綜合性能檢測 ：對汽車實(shí)行定期和不定期的綜合性能檢測診斷，目的是在不解體情況下，確定運(yùn)輸車輛的工作能力和技術(shù)狀況，對維修車輛實(shí)行質(zhì)量監(jiān)督，以保證運(yùn)輸車輛的安全運(yùn)行，提高運(yùn)輸效能及降低消耗，使運(yùn)輸車輛具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。3、與維修有關(guān)的汽車檢測診斷 ：（1）汽車維護(hù)檢測 二級維護(hù)前檢測：確定維護(hù)附加作業(yè) 二級維護(hù)竣工檢測：監(jiān)控質(zhì)量，合格的方可出廠。（2）汽車 修前檢測-找出與標(biāo)準(zhǔn)的差值，視情修理。 修中檢測-過程檢測，監(jiān)控質(zhì)量。 修后檢測-檢驗(yàn)汽車的使用性能是否得到恢復(fù)。二、汽車診斷的方法及特點(diǎn)

16、特點(diǎn)：檢查、測量、分析、判斷 人工：眼看、耳聽、手摸、鼻聞（中醫(yī)） 設(shè)備檢測：儀器檢測，結(jié)果分析，現(xiàn)象分析，人工判斷（中西醫(yī)結(jié)合）診斷設(shè)備： 發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)臺、發(fā)動機(jī)綜合分析儀、 電子示波器、點(diǎn)火正時儀、廢氣分析儀、 異響分析儀、油耗計(jì)、氣缸漏氣量分析儀、 制動實(shí)驗(yàn)臺、側(cè)滑實(shí)驗(yàn)臺、車輪定位儀、 燈光檢測儀、底盤測功機(jī)、車輪平衡機(jī)、 電腦檢測儀。Ø 人工經(jīng)驗(yàn)診斷法Ø 特點(diǎn)：眼看、耳聽、手摸對診斷人員的經(jīng)驗(yàn)依賴性強(qiáng)，診斷速度慢準(zhǔn)確性差，不能定量分析。Ø 儀器設(shè)備診斷法Ø 特點(diǎn)：診斷速度快準(zhǔn)確性高，能定量分析，但檢測的投資大成本高。Ø 自診斷法Ø 特點(diǎn)：對于汽車電子控制系統(tǒng)十分有效，快捷準(zhǔn)確，其他方法無可比擬1.2 汽車故障診斷分析方法和診斷參數(shù)一、基本概念及術(shù)語1. 汽車技術(shù)狀況：定量測得的表征某一時刻汽車外觀和性能的參數(shù)值總和。如外觀尺寸、功率、油耗、車速、轉(zhuǎn)速。2. 汽車故障：汽車部分或完全喪失工作能力的現(xiàn)象。如不能起動、不能行駛。3. 診斷參數(shù)：供診斷用的，表征汽車、總成、機(jī)構(gòu)技術(shù)