第1章汽车检测与诊断技术基础图文课件.ppt

,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4050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 (Computerized Automotive Maintenance System)系统、福特公司的OASlS(On-Line Automotive Service Information System)系统 90年代 ，OBD(On Board Diagnostic)自诊断系统得到了不断的改进和完善，相继出现了OBD-I、OBD-。,OBD-，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-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、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,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。,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。,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。,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。,5)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，一般应严于国家标准和上级标准的要求。,检测设备制造厂推荐的参考性标准是检测设备制造厂针对本设备所检测的诊断参数，在尚没有国家标准和行业标准的情况下制定的诊断参数限值，通过检测设备使用说明书提供给使用单位作参考性标准。任何一级标准的制定和修订，都要既考虑技术性和经济性，又要考虑先进性，并尽量靠拢同类型国际标准。,（2） 诊断参数标准的组成,为定量评价汽车、总成及机构的技术状况，确定维护、修理的范围和深度，预报无故障工作里程，单有诊断参数是不够的，还必须建立诊断参数标准，提供一个比较尺度。诊断参数标准一般由初始值、许用值和极限值三部分组成。,1）初始值 此值相当于无故障新车和大修车诊断参数值的大小，往往是最佳值，可作为新车和大修车的诊断标准。当诊断参数测量值处于初始值范围内时，表明诊断对象技术状况良好，无需维修便可继续运行。2）许用值 诊断参数测量值若在此值范围内，则诊断对象技术状况虽发生变化但尚属正常，无需修理(但应按时维护)可继续运行到下一个诊断周期；,3）极限值 诊断参数测量值超过此值后，诊断对象技术状况严重恶化，汽车须立即停驶修理。此时，汽车的动力性、经济性和排气净化性大大降低，行驶安全性得不到保证，有关机件磨损严重，甚至可能发生机械事故。所以，汽车必须立即停驶修理，否则将造成更大损失。因此，将诊断参数测量值与诊断参数标准值比较，就可得知汽车技术状况，做出相应的决断。诊断参数标准的初始值、许用值和极限值，可能是一个单一的数值，也可能是一个数值范围。,（3）诊断标准的制定,标准制定严格，汽车整体技术状况将得到提高，但汽车维护与修理的费用也会相应增加。反之，标准制定宽松，维护与修理的费用将下降，安全性也将下降。一般有：统计法、类比法、相对法、经验法,1）统计法,通过找出相当数量的在用汽车在正常状况下诊断参数的分布规律(如正态分布)，然后经综合考虑而制定的并能使大多数在用汽车合格的标准。可分三类方法：a)限制上限的检测诊断参数标准。诊断参数测试值必须小于这个标准值才为合格。这种情况以分布密度曲线右侧某个数值作为限值，一般是取汽车正常概率为95或85的诊断参数值作为诊断参数标准。,b)限制下限的诊断参数标准。诊断参数测试值必须大于这个标准值才为合格。这种情况以分布密度曲线左侧某个数值作为限值，一般是取汽车正常概率为95或85的诊断参数值作为诊断参数标准。c)平均诊断参数标准。诊断参数测试值在某一数值范围内为合格。这种情况以诊断参数分布密度的均值为中心，取汽车正常概率为95或85范围时所对应的诊断参数值作为诊断参数标准。,2）类比法,类比法，是指利用类似结构在类似使用条件下已建立的诊断标准，根据自己的实际情况加以比较从而确定诊断参数标准的一种方法。类比法在实际工作中得到了广泛的应用。如我国GB18285-2000在用车排气污染物限值及测试方法中的加速模拟工况试验限值及试验方法是类比美国国家环保局标准EPA-AA-RSPD-IM-96-2加速模拟工况试验规程、排放标准、质量控制要求及设备技术要求技术导则制定的。,3）相对法,是指通过对正常汽车总成或零部件进行测试后，采用一定的处理措施确定诊断参数标准的一种方法。通常的做法是测定一定数量的正常汽车总成或零部件的运行参数，确定一个基准值，然后用一个适当的系数乘上基准值即可得到诊断参数标准。在实际工作中，这种方法具有实用价值。由于受技术水平和经济实力的限制，一个产品投入使用后，不可能立即对一些渐变故障的破坏特征有十分清楚的了解。然而，为了能对一些重要部件进行监测与诊断，可用相对法确定诊断参数标准。,3 诊断周期,诊断周期是汽车诊断的间隔期，以行驶里程或使用时间(月或日)表示。诊断周期的确定，应满足技术和经济两方面的条件，获得最佳诊断周期。,1)汽车技术状况 凡是新车或大修车、行驶里程较少的车、技术状况等级为一级的车，其最佳诊断周期应长，反之则应短。2)汽车使用条件 凡是气候恶劣、道路状况极差、经常超载、驾驶技术不佳、拖挂行驶、燃润料质量得不到保障的汽车，其最佳诊断周期应短，反之则应长。3)费用 包括检测诊断、维护修理、停驶损耗的费用。若使检测诊断、维护修理费用降低，则应使最佳诊断周期延长，但汽车因故障停驶的损耗费用增加；若使停驶损耗的费用降低，则应使最佳诊断周期缩短，但检测诊断、维护修理的费用增加。,制定最佳诊断周期，应考虑汽车技术状况，汽车使用条件，汽车检测诊断、维护修理、停驶损耗的费用等项因素。,最佳诊断周期,最佳诊断周期指能保证车辆的完好率最高而消耗的费用最少的检测诊断周期。P22例,五、汽车故障及其诊断方法,1、汽车故障现象 汽车故障现象是故障的具体表现，类型：工作状况异常，如汽车加速不良、启动困难等。仪表指示异常，如故障灯亮、机油压力指示过低等。各部声响异常，如发动机异响、行驶中有异响等。工作温度异常，如发动机温度过高或过低等。机械振动异常，如车轮摆振、传动轴扳动等。尾气排放异常，如排故超标、排气颜色异常。各种气味异常，如离合器片焦瑚味、电线的烧焦味等。燃油、润滑油消耗异常，如燃油消耗过高、润滑油消耗过高。汽车外观异常，如车架变形、车轮变形等。各种液体渗漏，如冷却液渗漏、变速器油渗漏等。,2、汽车故障分类,（1）按造成后果的严重程度可分为轻微故障、一般故障、严重故障和致命故障轻微故障只须作适当调整即可排除，如怠速过高、点火不正时、气门脚响等。一般故障可更换易损件或用随车工具在短时间内即可排除，如个别传感器损坏、来油不杨、滤清器堵塞等。严重故障会导致主要零件严重损坏如拉缸、抱轴、烧瓦等。致命故障会导致恶性重大事故如制动失效、活塞破碎、连杆螺栓断裂等。,（2）按照故障发生快慢可分为突发性故障和渐发性故障突发性故障发生前无任何征兆，具有偶然性，不能通过诊断来预测；渐发性故障则是由于零件磨损、疲劳、变形、腐蚀、老化等原因导致技术状况恶化，故障有一个逐渐发展的过程。渐发性故障是能够通过早期诊断来预测的。具有一种必然性。,（3）按故障存在的系统可分为电器故障和机械故障 电器故障又分为数字电路故障和模拟电路故障，其数字电路故障目前可方便地通过专用检测诊断设备(解码器)进行高效快速的诊断；而模拟电路故障一般是借助经验或通过电路模拟得到故障征兆，然后通过测试进行确诊。机械故障通常利用汽车运行过程中的二次效应所提供的信息，如温升、噪声等各种物理、化学特性的变化来进行诊断。,（4）按故障的存在时间可分为间歇性故障和永久性故障间歇性故障有时发生，有时消失，如汽油机供油系统气阻故障是一种典型的间歇性故障；永久性故障则只有在更换某些零部件后，才能使得故障排除，功能恢复，如曲轴轴瓦烧损、发动机拉缸。,（5）按故障显现的情况可分为功能故障和潜在故障导致汽车功能丧失或性能下降的故障称为功能故障，这类故障可通过直接感受或测定其输出参数而判定，如发动机不能启动或发动机输出功率下降均属功能故障；潜在故障是指正在逐渐发展但尚未对功能产生影响的故障，如曲轴、连杆的裂纹，当尚未扩展到极限程度使其断裂时，为潜在故障。,（6）汽车故障还可分为人为故障和自然故障人为故障是由于使用不当造成的，而自然故障是由于自然磨损、老化等因素造成的。,3、汽车故障原因,引发汽车零件失效的主要因素是工作条件恶劣、设计制造存在缺陷以及使用维修不当。 汽车零件工作条件包括零件的受力状况和工作环境。 设计制造缺陷主要是指零件因设计不合理、选材不当、制造工艺不良而存在的先天不足。汽车在使用过程中的超载、润滑不良、过滤效果不好、违反操作规程、汽车维护和修理不当等，都会引起汽车零件的早期损坏。,汽车故障原因：零件之间的自然磨损或异常磨损零件与有害物质接触造成的腐蚀零件在长期交变载荷下的疲劳在外载荷及温度残余内应力下的变形非金属零件及电器元件的老化及偶然的损伤,4、汽车故障诊断信息获取,直观诊断法 磨损残余物检测法 温度测量法 压力测量法 整体性能测定法 振动噪声检测法,5 汽车故障诊断分析方法,（1）故障树分析方法故障树分析法(Fault Tree Analysis)简称FAT法，是一种将系统故障形成的原因由总体至部分按树枝状逐渐细化的分析方法。其目的是确定故障的原因、影响及发生概率。,故障树分析流程简图,（2）检测分析法,利用各种检测仪器和设备得到汽车的各种数据，并根据这些数据来判断汽车的技术状况的方法称为检测分析法。目前可供利用的仪器设备：万用表、缸压表、真空表、油压表、声级计、流量汁、曲轴箱窜气量检测仪、烟度计、发动机综合测试仪、点火正时仪、废气分析仪、发动机异响诊断仪、油耗计、气缸漏气量检测仪、四轮定位仪、制动试验台、侧滑试验台、灯光检测仪、底盘测功机、车轮动平衡机等。,（3）电脑诊断法,将故障代码提取出来的方法。一般来说，故障代码的提取方法有两种： 一种是利用电控系统故障自诊断系统本身的功能，通过一定的操作程式，把汽车电脑的故障码提取出来 。缺点：必须知道各公司故障代码的提取方法和故障代码的含义，否则就无法知道故障的部位和原因。这一方法对于电子控制的汽车各大系统十分有效而且快捷准确。 另一种方法是利用专用的汽车电脑故障诊断仪 。,（4）故障征兆模拟试验法,在故障诊断中往往会遇到所谓隐性故障，即有故障但没有明显的故障征兆。利用故障代码法进行诊断时，无法读出故障代码，或者所读故障代码所示位置和原因不正确，而故障却仍然存在，且没有明显的故障征兆。此时，利用征兆模拟法，再现故障 。 故障征兆模拟试验法主要有以下四种方法： 1)振动法 2)加热法 3)水淋法 4)电器全部接通法 5）电阻法或电压法,1）振动法,振动法主要检查连接器、配线、零部件和传感器，施加适度的振动，观察故障征兆是否再现零部件和传感器可用手指轻轻拍打，检查是否失灵，对继电器要注意不要用力拍打，否则可能会使继电器开路，产生新的故障。,2）加热法,当怀疑某一部位是因为受热而引起的故障时，可用电吹风或相似的电加热器等加热可能有故障的零件，特别是那些对温度比较敏感的零件，检查故障是否重现。但必须注意，加热温度不应超过电子器件正常工作的最高温，一般不得高于60C；不可直接加热ECU中的零件。,3）水淋法,当有些故障是在雨天或高湿度的环境下产生时，可使用水淋法。用水喷在怀疑有故障的零件上或在怀疑有故障的零件附近喷雾，检查是否出现故障。使用此方法时应注意：不可将水直接喷淋在发动机电控部件上，应喷在散热器前面，间接改变温度和湿度；不可直接将水喷在电子器件上；试验时要防止水侵入ECU。,4）电器全部接通法,当怀疑故障可能是用电负荷过大而引起时，可使用此方法。接通车上全部电气设备，包括加热器、鼓风机、前大灯、后窗除霜器、空调、音响等，检查是否出现故障，但在使用此方法时应注意试验时间不应过长过频。,5）电阻法或电压法,用电阻元件代替某些怀疑的电阻式传感器，并根据被代替后的反应来分析诊断传感器是否存在故障。以外接的合适电压或用合适的元器件，来代替某些怀疑损坏的传感器进行电压信号模拟试验，以便诊断该传感器是否损坏。在模拟试验时，检测人员要注意：应根据不同故障对象采用不同的模拟试验；模拟试验的强度和持续的时间要严格掌握；模拟试验的范围要严格控制；应耐心观察、仔细分析模拟试验的故障表现形式，以便快速确诊故障之所在。,5 汽车故障诊断专家系统分析,