國內(nèi)外汽車檢測與診斷技術(shù)差異

國內(nèi)外檢測與診斷技術(shù)現(xiàn)狀與差異張真（洛陽理工學(xué)院B12020903)摘要：汽車檢測與診斷技術(shù)已貫徹汽車使用、汽車維修、交通安全和環(huán)境保護等多領(lǐng)域，發(fā)展前景非常廣闊，研究并提高我國的汽車檢測與診斷技術(shù)有十分重要的意義。本文通過從國內(nèi)外檢測與診斷技術(shù)現(xiàn)狀、汽車制動性能檢測及汽車排放污染物檢測的檢測方法、檢測設(shè)備和相關(guān)法律法規(guī)等幾方面比較出了我國與美日歐等先進國家的差異，反應(yīng)出我國與國外先進水平有較大差距，還需進一步發(fā)展提高，并提出了改善和發(fā)展的方向。關(guān)鍵詞：檢測診斷制動性能污染物排放差異前言21世紀(jì)以來，隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，相應(yīng)汽車消費人日益增多。因此，現(xiàn)代汽車檢測與診斷技術(shù)已成為汽車使用和維修人員以及相關(guān)專業(yè)師生必須掌握的技術(shù)，大力研究汽車檢測診斷技術(shù)，對提高汽車維修保障效率和汽車可用度具有十分重要的意義。我國汽車檢測與診斷技術(shù)經(jīng)歷了從無到有；從引進技術(shù)、引進檢測設(shè)備，到自主研究檢測設(shè)備并開發(fā)推廣應(yīng)用；從單一性能檢測到綜合檢測，雖然已經(jīng)取得了很大的進步，但與世界先進水平相比，還有相當(dāng)?shù)牟罹?。[1]通過研究比較我國汽車檢測與診斷技術(shù)方面與美日歐的差距，對我們提高發(fā)展相關(guān)技術(shù)有很大的指導(dǎo)作用，因此，本文通過多方面比較說明了我國檢測與診斷技術(shù)與美日歐的差距。1國外汽車檢測與診斷技術(shù)現(xiàn)狀當(dāng)前，工業(yè)化發(fā)達國家的汽車檢測與故障診斷達到了較高的水平，在管理上實現(xiàn)了“制度化”，在檢測指標(biāo)上實現(xiàn)了“標(biāo)準(zhǔn)化”，在檢測技術(shù)上實現(xiàn)了“智能化、自動化”。主要特點有：1）檢測管理制度化。在工業(yè)發(fā)達國家，汽車檢測工作由交通部門統(tǒng)一管理，在全國各地建立了由交通部門認證的汽車檢測場(站），負責(zé)新車的登記和在用車的安全檢測，修理廠修過的汽車也要經(jīng)過汽車檢測場(站）檢測，以確定其安全性能和排放是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)。2）檢測指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。工業(yè)發(fā)達國家的汽車檢測有一整套的標(biāo)準(zhǔn)，避免主觀上的誤差。如美國規(guī)定，經(jīng)過修理后的汽車只有經(jīng)過嚴(yán)格的安全與環(huán)保檢測后才能出廠。3）檢測技術(shù)智能化和自動化。例如國外汽車制動性能檢測技術(shù)。隨著進口汽車ABS、ASR技術(shù)的進一步普及，現(xiàn)階段的反力式制動檢測臺已經(jīng)不能夠滿足汽車檢測的需要，為了在室內(nèi)進行相應(yīng)的制動力檢測，國外知名企業(yè)先后開發(fā)了相應(yīng)的雙軸ABS制動檢測臺。如日本彌榮公司開發(fā)的ABS制動檢測臺。這一類設(shè)備可根據(jù)車輛情況自動調(diào)整軸距，進行高速的制動性能檢測，并且可根據(jù)車輛配置的ABS進行ECU通訊檢測[2]。4）發(fā)達國家政府制定了嚴(yán)格的新車排放法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，同時為保證新車滿足排放法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求，采取了相應(yīng)的監(jiān)督檢驗機制。如進口汽車裝配線常規(guī)檢驗、強制抽查檢驗、新車出廠后的監(jiān)督檢驗制度、在用車I/M制度、在用車的排放控制等。通過這些檢測手段和措施，車輛從生產(chǎn)到報廢中每一個環(huán)節(jié)的排放狀況都能夠得到有效監(jiān)管，達到了降低排放、保護環(huán)境的目的。在檢測制度上，歐洲各國對在用車排放控制主要是通過實行年檢制度來保證的。管理部門是根據(jù)車輛生產(chǎn)年代的不同采取相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。5）國外汽車檢測設(shè)備一體化、集成化。如日本彌榮公司把進口汽車制動臺、車速表、排放分析儀、噪聲計等與四輪定位動態(tài)測定系統(tǒng)組合在一起，既可以測定進口汽車四輪定位參數(shù)，還可測定底盤輸出功率、發(fā)動機功率、汽車行駛狀態(tài)模擬、振動懸掛以及制動和速度等，具有一機多項的測試功能。西門子公司開發(fā)的進口汽車綜合性能檢測線，集成度相當(dāng)高，在20米的長度內(nèi)包括了車速、制動、排放、燈光噪聲等的檢測功能，還可以按照要求加裝電渦流測功機。6）國外汽車檢測聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。在發(fā)達國家，檢測機構(gòu)大多采用先進的計算機無線通訊聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，如德國的計算機無線通訊聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，保證了在一個大的檢測站，所有的檢測設(shè)備通過數(shù)據(jù)載體就可與計算機聯(lián)網(wǎng)，使得檢測線更具靈活性。檢測線上配備的小型數(shù)據(jù)載體可放在檢測員的口袋中隨檢測員移動，并可以通過無線通訊與檢測設(shè)備上的接收平臺實現(xiàn)快捷、可靠的數(shù)據(jù)傳輸，便于檢測操作人員輸入和查詢信息。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還可以將進口汽車制造廠商及多家檢測機構(gòu)連成整體，形成資源共享，加快車輛數(shù)據(jù)的更新速度，提高檢測機構(gòu)的效率[3]。2國內(nèi)汽車檢測診斷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀近30年來，我國汽車檢測診斷技術(shù)得到了迅速發(fā)展。到2006年底，我國已經(jīng)建立各類汽車檢測站1400多座，全國汽車綜合檢測站年檢測汽車超過1000萬臺次。目前，我國汽車檢測診斷技術(shù)的應(yīng)用,主要有兩方面特點：1）檢測技術(shù)水平逐步提高。在充分借鑒國外汽車檢測診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的汽車檢測診斷設(shè)備與儀器。其中，發(fā)動機故障診斷儀、汽車底盤測功機、四輪定位儀、懸架檢測儀、制動檢測臺、側(cè)滑試驗臺、全自動轉(zhuǎn)向角檢測儀、汽車傳動系故障診斷儀、軸距差檢測儀等達到了較高的水平，逐漸縮短了與國外先進技術(shù)的差距。汽車檢測站中的大部分設(shè)備實現(xiàn)了與計算機聯(lián)網(wǎng)，滿足了快速、方便、準(zhǔn)確測試的要求。2）法規(guī)建設(shè)逐步完善。國家有關(guān)部門相繼頒布了《道路運輸汽車綜合性能技術(shù)要求與檢測方法》、《汽車綜合性能檢測站通用技術(shù)條件》、《汽車維修技術(shù)規(guī)范》等法規(guī)制度，提出了對汽車實施定期檢測、強制維護、視情修理的維修制度，明確了汽車檢測站的職責(zé)與資格認定條件，規(guī)定了汽車維修檢測設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。最近幾年，交通管理部門又頒發(fā)了一系列標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)，對汽車檢測站、維修企業(yè)的檢測維修項目、開業(yè)技術(shù)條件等提出了明確要求，有力地促進了汽車檢測維修行業(yè)的建設(shè)與發(fā)展[2]。3）檢測站普及全國。目前建成了1000（太少了）多個汽車檢測站，可以說我國已基本形成了全國性的汽車檢測網(wǎng)，汽車檢測與故障診斷技術(shù)已初具規(guī)模。4）汽車檢測設(shè)備與檢測人員素質(zhì)尚待提高。發(fā)達國家管理部門對檢測人員的技術(shù)水平要求很高。我國檢測人員素質(zhì)相對較差，檢測結(jié)果主要依賴于儀器設(shè)備出具結(jié)果，從而導(dǎo)致了人工判斷的比重減弱，致使許多目檢項目流于形式。5)檢測數(shù)據(jù)未做到共享共用，數(shù)據(jù)資源嚴(yán)重浪費。我國對進口汽車檢測分為安全性能檢測和綜合性能檢測，檢測結(jié)果為國家質(zhì)檢總局、交通部和公安部內(nèi)部使用，并且地區(qū)之間和部門之間對檢測數(shù)據(jù)不共享也不相互認可，部門色彩濃厚，從而造成檢測資源嚴(yán)重浪費及車主不必要的經(jīng)濟負擔(dān)[3]。通過以上幾點的對比可以看出，我國檢測診斷技術(shù)沒有國外發(fā)達國家先進尚未做到一體化，集成化，自動化和智能化；法律法規(guī)方面不夠完善全面；監(jiān)管不夠嚴(yán)格，檢測管理較散亂，沒有達成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，與發(fā)達國家相比有較大的差距。3國內(nèi)外汽車檢測與診斷技術(shù)差異3.1汽車制動性能檢測項目的差異1）檢測方法：汽車制動性能直接影響汽車行駛、停車的安全性，是保證汽車安全行車的重要因素之一，因此也是汽車檢測診斷的重點。根據(jù)《機動車運行安全技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)，我國可用路試和臺試兩種方法檢測汽車的制動性能：路試時，既可以檢測制動距離和制動穩(wěn)定性，也可以檢測制動減速度、制動協(xié)調(diào)時間和制動穩(wěn)定性；臺試只要檢測制動力、制動協(xié)調(diào)時間和左右輪制動力差。檢測時，可選擇路試或臺試兩種檢測方法之一，采用制動距離、制度減速度、制動力三類檢測指標(biāo)之一進行檢測。當(dāng)機動車經(jīng)臺架檢測后對其制動性能有質(zhì)疑時，可用規(guī)定的路試檢測標(biāo)準(zhǔn)進行復(fù)試，并以滿載路試的檢測結(jié)果為準(zhǔn)。2）檢測設(shè)備：制動減速度用速度分析儀、制動減速度儀測量有關(guān)參數(shù)后再計算。五輪儀是道路制動試驗的通用儀器。國內(nèi)汽車性能檢測站所用制動檢測設(shè)備多為單軸反力式滾筒制動試驗臺，慣性式制動試驗臺和平板式制動試驗臺的應(yīng)用都不如反力式滾筒制動試驗臺廣泛。3）診斷標(biāo)準(zhǔn)：我國檢測標(biāo)準(zhǔn)（GB7258—2004）中的相關(guān)規(guī)定如表1和表2。表1制動距離和制動穩(wěn)定性要求機動車類型制動初度（km/h）滿載檢驗制動距離要求（m）空載檢驗制動距離要求（m）試驗通道寬度（m）三輪汽車20≤5.02.5乘用車50≤20.0≤1902.5總質(zhì)量不大于3500kg的低速貨車30≤9.0≤8.02.5其他總質(zhì)量不大于3500kg的汽車50≤22.0≤21.02.5其他汽車、汽車30≤10.0≤9.03.0表2臺試檢測制動力要求機動車類型制動力總和與整車質(zhì)量的百分比（％）制動力總和與軸荷=1\*GB3①的百分比（％）空載滿載空載滿載三輪汽車≥45—≥602乘用車、總質(zhì)量不大于3500kg的貨車≥60≥50≥60=2\*GB3②≥202其他汽車、汽車列車≥60≥50≥602—摩托車——≥60≥55輕便摩托車——≥60≥50注：=1\*GB3①用平板制動試驗臺檢測乘用車時應(yīng)按動態(tài)軸荷計算。=2\*GB3②空載和滿載狀態(tài)下測試均應(yīng)滿足此要求。4）日本制動系檢測的相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)[4]日本國國土交通省發(fā)布了《道路運輸車輛安全標(biāo)準(zhǔn)》，第十二條對各類汽車制動裝置的結(jié)構(gòu)、性能有明確規(guī)定和要求。行車制動性能要求如表3和表4：表3路試制動距離汽車類別制動距離（m）最高車速＞125km/hS1≤1v1+0.0060v12S2≤v2+0.0067v22最高車速＞75km/hS1≤0.15v1+0.0077v12s2≤0.15v1+0.0097v22總質(zhì)量≤3.5t、最高車速＞100km/h總質(zhì)量＞3.5t、最高車速＞75km/h制動初速度v1（最高車速）制動初速度v2(最高車速的80％)表4臺試制動力車輛類型各輪制動力（N）與車重（kg）之比N/kg(％)后軸制動力與軸重之比同軸輪制動力差與軸重之比汽車≥4.90(50)≥0.98（10）≤0.78（8）質(zhì)量/車輛自重≤2.25最高車速≤80km/h≥3.92(50)≤0.78（8）掛車≥4.90(50)≤0.78（8）5)美國《安全運行所需的部件和附件》中規(guī)定了各車制動性能的要求如表5[4]。表5美國《安全運行所需的部件和附件》中規(guī)定了各車制動性能的要求車輛類型制動初速mile/h(km/h)行車制動系應(yīng)急制動系制動力與車輛總重比（％）=3\*GB3③減速度（ft/s2）/(m/s2)=1\*GB3①制動距離(ft)/(m)=2\*GB3②制動距離(ft)/(m)=2\*GB3②載客汽車1由轎車底盤改裝的≤10座的車輛；2由轎車底盤改裝的＞10座的車輛；由貨車底盤或客車底盤改裝的額定總重≥10000Ib的客車；3所有其他客車20（32）≥65.2≥52.8≥43.2≥21/6.4≥17/5.18≥14/4.27≤20/6.1≤25/7.6≤35/10.7≤54/16.5≤66/20.1≤85/25.9載貨汽車1額定總重≤10000Ib的汽車：2額定總重＞10000Ib的汽車；兩軸牽引和額定總重≤4000Ib的掛車組成的列車3所有其他載貨車輛、載貨列車20（32）≥52.8≥43.5≥43.5≥17/5.18≥14/4.27≥14/4.27≤25/7.6≤35/10.7≤40/12.2≤66/25.9≤85/25.9≤90/27.4注：=1\*GB3①制動試驗測得的某一時間內(nèi)的最大減速度值，表列中的減速度與制動距離沒有直接關(guān)系，不能用于表中4列數(shù)值的計算。分母數(shù)值單位為m/s2；=2\*GB3②制動距離是在基本水平、干燥、平坦、清潔的硬路面上，以制動初速度進行的制動實驗得出，分母數(shù)值單位為m。制動試驗過程受試車輛不得偏出寬12ft（3.7）的試驗道；=3\*GB3③制動力與車輛總重比的％是表中2列減速度值除以32.2ft/s2(9.8m/s2)得出。通過對比中日相關(guān)的法規(guī)可知，日本對汽車列車路試制動效能的要求不清晰?？蛰d與滿載制動距離有很大差別，而日本臺試和路試制動性能的法規(guī)沒有規(guī)定車輛的載荷狀態(tài)，而我國的法規(guī)中有明確規(guī)定；通過對比中美相關(guān)法規(guī)，可以看出美國對制動性能檢測的法規(guī)明確具體，項目齊全，要求嚴(yán)格。路試檢測中，GB7258規(guī)定的制動性限值嚴(yán)于美日。例如：國際上公認的關(guān)于路試制動跑偏量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)允許的車輛寬度限值均為2.5m，有600mm的跑偏余量，而GB7258規(guī)定的要求只有250mm；GB7258規(guī)定的制動距離限值也顯得過嚴(yán)[4]。由此可見，GB258中規(guī)定的路試檢測制動性參數(shù)限值對于在用汽車很多都是不可取、不合理的；臺式檢測中，我國標(biāo)準(zhǔn)還要求了檢測制動系作用時間，這一點高于美國和日本的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，國內(nèi)汽車檢測行業(yè)對滾筒式反力式制動臺的滾筒表面附著系數(shù)和附著系數(shù)的測定方法，至今無法規(guī)性的統(tǒng)一要求。市場上的反力式制動臺滾筒表明附著系數(shù)有高有低，相互間缺乏可比性。國內(nèi)外用滾筒反力式制動臺檢測出的最大制動力的能力差別明顯。另外，發(fā)達國家在20世紀(jì)80年代中期就開始了基于動態(tài)測量車輪力的汽車道路試驗系統(tǒng)的研究，國內(nèi)在20世紀(jì)90年代進行了車輪力動態(tài)測量的研究。此處體現(xiàn)了作者對比后提煉的觀點，很好?。?.2點燃式及壓燃式發(fā)動機汽車排放污染物檢測項目差異1）檢測方法：我國點燃式發(fā)動機汽車排氣污染物檢測方法主要有雙怠速法和簡易工況法，其中簡易工況法包括穩(wěn)態(tài)工況法、瞬態(tài)工況法和簡易瞬態(tài)工況法三種。2）檢測設(shè)備：在雙怠速工況下檢測汽車所排出的廢氣中的CO、HC濃度時，使用汽車排氣分析儀，可分為二氣體、三氣體、四氣體和五氣體排氣分析儀。此外還有不分光紅外線吸收型檢測儀、氫火焰離子分析法、化學(xué)發(fā)光分析法等。簡易工況法需用排放測試系統(tǒng)檢測。3）診斷標(biāo)準(zhǔn)：如表6表6我國點燃式發(fā)動機的在用汽車排氣污染物排放限值車型類別怠速高怠速CO(％)HC(10-6)CO(％)HC(10-6)1995年7月1日前生產(chǎn)的輕型汽車4.512003.09001995年7月1日起生產(chǎn)的輕型汽車4.59003.09002000年7月1日起生產(chǎn)的第一類輕型汽車0.81500.31002000年7月1日起生產(chǎn)的第二類輕型汽車1.02000.61501995年7月1日前生產(chǎn)的重型汽車5.020003.512001995年7月1日起生產(chǎn)的重型汽車4.512003.09002004年9月1日起生產(chǎn)的重型汽車1.52500.7200注：=1\*GB3①對于2001年5月1日以后生產(chǎn)的5座以下微型面包車，執(zhí)行此類在用車排放標(biāo)準(zhǔn)。=2\*GB3②輕型汽車指最大總質(zhì)量不超過3500kg的M1類、M2類和N1類車輛。=3\*GB3③第一類輕型汽車指設(shè)計乘員數(shù)不超過6人（包括駕駛員），且最大總質(zhì)量不大于2500kg是M1類汽車。=4\*GB3④第二類輕型汽車指除了第一類輕型汽車之外的輕型汽車。=5\*GB3⑤重型汽車指最大總質(zhì)量超過3500kg是車輛。4）檢測方法：壓燃式發(fā)動機汽車的煙度檢測工況有穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)兩種，穩(wěn)態(tài)煙度檢測檢測通常在壓燃式發(fā)動機全負荷穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時進行，檢測過程必須對發(fā)動機加載，因此必須在試驗臺架上進行；非穩(wěn)態(tài)煙度測定有自由加速度法和控制加速度法兩種規(guī)范，我國使用的是自由加速度。5）檢測設(shè)備:我國《車用壓燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機汽車排放煙度排放限值及測量方法》（GB3847-2005）規(guī)定對于壓燃式發(fā)動機汽車應(yīng)檢測所排放廢氣的自由加速煙度，采用濾紙煙度法或不透光研讀法檢測。濾紙煙度法用濾紙式煙度計測自由加速工況下壓燃式發(fā)動機汽車的排放煙度。不透光煙度法采用不透光煙度計測試柴油機所排放廢氣的煙度。6）日本排氣法規(guī)控制嚴(yán)格，要求苛刻，促進了汽車質(zhì)量的提高和技術(shù)的進步。1966年日本就對新車用4工況法檢測，并制定了世界上第一個全國規(guī)模的排放標(biāo)準(zhǔn)，1987年實現(xiàn)全國汽油無鉛化。日本于1970年8月開始執(zhí)行在用車怠速工況限制，1973年4月新型汽車試驗方法由4工況改為10工況。我國從1995年7月1日起在用車CO與日本1972.10.1執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)相同[5]。7）1963年美國聯(lián)邦政府以“加州汽車排放標(biāo)準(zhǔn)”為藍本，制定了“大氣清凈法”，1970年國會通過“大氣凈化法”。1971年前執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)采用7工況冷起動和直接取樣法測試，1972年后改用LA-4C冷起動工況和CVS-1定容取樣法，次年增加NOx限制。1975年后增加了熱起動工況。·8）歐洲標(biāo)準(zhǔn)：如表7和表8。表7歐洲ESC和ELR循環(huán)工況排放標(biāo)準(zhǔn)g/(kw.h)(炭煙單位：1/m)等級實施日期測試工況COHCNOxPM炭煙歐Ⅰ1992，<85kwECER-494.51.18.00.6121992,>85kw4.51.18.00.36歐Ⅱ1996.104.01.17.00.251998.104.01.17.00.15歐Ⅲ1999.10僅對EEVESC&ELR1.00.252.00.020.152000.10ESC&ELR2.10.665.00.100.130.8歐Ⅳ2005.101.50.463.50.020.5歐Ⅴ2008.101.50.462.00.020.5歐Ⅵ2013.011.50.130.50.01注：=1\*GB3①EEV是指“增強型環(huán)境友好汽車”；=2\*GB3②用于單杠排量小于0.75L和額定轉(zhuǎn)速大于3000r/min的發(fā)動機表8歐洲ETC循環(huán)工況排放限值g/(kw.h)等級實施日期測試工況CONMHCCHNOxPM歐Ⅲ1991.10，僅對EEVETC3.00.400.652.00.022000.10ETC5.450.781.65.00.160.21歐Ⅳ2005.104.00.551.13.50.03歐Ⅴ2008.104.00.551.12.00.03歐Ⅵ2013.014.00.160.50.40.01注:=1\*GB3①僅用于火花點火氣體發(fā)動機=2\*GB3②不適用于EuroⅢ-Ⅳ階段的火花點火氣體發(fā)動機=3\*GB3③用于單杠排量小于0.75L和額定轉(zhuǎn)速大于3000r/min的發(fā)動機=4\*GB3④THC用于柴油機。[6]綜上所述，可以看出與美日歐先進國家相比，我國汽車尾氣排放法規(guī)起步較晚、水平較低，差距較大。根據(jù)我國的實際情況，從八十年代初期開始采取了先易后難分階段實施的具體方案，通過相關(guān)法律法規(guī)的不斷完善，檢測方法的不斷更新檢測技術(shù)的不斷研究和突破，我國汽車檢測與診斷技術(shù)方面正不斷縮小與美日歐的差距，逐步達到國際水平。此處體現(xiàn)了作者對比后提煉的觀點，很好?。?總結(jié)通過對比國內(nèi)外汽車檢測與診斷技術(shù)的現(xiàn)