1引言
汽車從發明到今天已經一個多世紀了。在現代社會,汽車已成為人們工作、生活中不可缺少的一種交通工具。汽車在為人們造福的同時,也帶來大氣污染、噪聲和交通安全等一系列問題。汽車本身又是一個復雜的系統,隨著行駛里程的增加和使用時間的延續,其技術狀況將不斷惡化。因此,一方面要不斷研制性能優良的汽車;另一方面要借助維護和修理,恢復其技術狀況。汽車檢測技術是伴隨著汽車技術的發展而發展的。在汽車發展的早期,人們主要是通過有經驗的維修人員發現汽車的故障并作有針對性的修理。即過去人們常講的“望(眼看)”、“聞(耳聽)”、“切(手摸)”方式。隨著現代科學技術的進步,特別是計算機技術的進步,汽車檢測技術也飛速發展。目前人們能依靠各種先進的儀器設備,對汽車進行不解體檢測,而且安全、迅速、可靠。汽車綜合性能檢測就是在汽車使用、維護和修理中對汽車的技術狀況進行測試和檢驗的一門技術。所以今天我們著重介紹了汽車檢測新技術,并探討了我國汽車綜合性能檢測技術未來的發展趨勢。
2 概述
2.1 國外汽車檢測技術的發展概況
任何一個國家的汽車檢測技術都是從無到有發展起來的,尤其是西方發達國家發展較早也較快。據了解早在50年代在一些西方發達國家就形成了以故障診斷和性能調試為主的單項檢測技術和單項檢測設備。
在60年代后期,西方發達國家汽車檢測診斷技術發展很快,并且大量應用電子、光學、理化與機械相結合的光機電、理化機電一體化檢測技術。如:非接觸式車速儀、前照燈檢測儀、車輪定位儀、排氣分析儀等都是光機電、理化機電一體化的檢測設備。
之后進入70年代,這時電子計算機技術發展迅速,在此帶動下汽車檢測設備向智能化方面發展,出現了汽車檢測診斷、控制自動化、數據采集自動化、檢測結果直接打印等功能的現代綜合性能檢測技術和設備,它們能對設備本身和汽車技術狀況進行檢測。例如:國外生產的汽車制動檢測儀、全自動前照燈檢測儀、發動機分析儀、發動機診斷儀、計算機四輪定位儀等檢測設備,都具有較先進的全自動功能。與此同時,各工業發達國家為了加強汽車管理,相繼建立汽車檢測站和檢測線,定期或不定期地對汽車實施檢測,實行嚴格的車輛檢測制度,規定新生產車在批量生產前須由企業將新車的技術性能參數和國家認可授權的新車檢測機構出具的檢測報告送到交通部主管部門進行審查,并由主管部門組織有關官員和技術專家進行評審,審查、評審合格后才會允許生產和投入市場。對于其在用車,則規定須到國家認可的在用車檢測機構進行定期檢測。從而使汽車檢測實現了制度化。
同時發達國家的汽車檢測也逐漸產生了一整套的標準。判斷受檢汽車技術狀況是否良好,是以標準中規定的數據為準則,檢查結果是以數字顯示,有量化指標,以避免主觀上的誤差。除對檢測結果有嚴格完整的標準以外,國外對檢測設備也有標準規定,如檢測設備的檢測性能、具體結構、檢測精度等都有響應標準。對檢測設備的使用周期、技術更新等也有具體要求。由于檢測制度、技術的標準化,不僅提高了檢測效率,也保證了檢測的質量。
進入80年代后,計算機技術在汽車檢測技術領域的應用得到進一步深化,出現集檢測工藝、操作、數據采集和打印、存儲、顯示等功能于一體的系統軟件,自此西方國家汽車檢測線實現了全自動化,這樣避免了人為的判斷錯誤,大大提高了檢測的準確性;同時也可把受檢汽車的技術狀況儲存在計算機里,這樣可為下次檢驗提供參考或作為處理交通事故的參考數據。
目前,美國凱迪拉克轎車系列,日本豐田、本田轎車系列等均已出現了車載自診斷系統和汽車故障診斷專家系統。車載自診斷系統是汽車結構的組成部分,傳感器分布在汽車內各個部位。傳感器將汽車的主要技術狀況經常地、自動地向駕駛員顯示。我們相信隨著車載自診斷系統和汽車故障診斷專家系統的進一步發展,會有更多的汽車性能參數在這些系統中被檢測出來。
2.2 國內汽車檢測技術的發展概況
我國從20 世紀60 年代開始研究汽車檢測技術,為滿足汽車維修需要,當時交通部主持進行了發動機汽缸漏氣量檢測儀、點火正時燈等檢測儀器的研究、開發。
70年代,我國大力發展了汽車檢測技術,汽車不解體檢測技術及設備被列為國家科委的開發應用項目。由交通部主持研制開發了反力式汽車制動試驗臺;慣性式汽車制動試驗臺;發動機綜合檢測儀;汽車性能綜合檢驗臺(具有制動性檢測、底盤測功、速度測試等功能)。但當時國內僅能生產少量的簡單的檢測、診斷設備。
進入80 年代,隨著國民經濟的發展,科學技術的各個領域都有了較快的發展,汽車檢測及診斷技術也隨之得到快速發展,加之我國的汽車制造業和公路交通運輸業發展迅猛,對汽車檢測診斷技術和設備的需求也與日俱增。故此促進了汽車診斷和檢測技術的發展。交通部主持研制開發了汽車制動試驗臺、側滑試驗臺、軸(輪)重儀、速度試驗臺、燈光檢測儀、發動機綜合分析儀、底盤測功機等等。隨后在單臺檢測設備研制成功的基礎上,為了保證汽車技術狀況良好,加強在用汽車的技術管理,充分發揮汽車檢測設備的使用,交通部在大連市建立了國內第一個汽車檢測站。檢測內容以汽車安全性檢測為主。繼大連檢測站之后,作為“六五”科技項目,交通部先后要求10多個省市、自治區交通廳(局)籌建汽車檢測站的任務,僅1990年底統計,全國已有汽車檢測站600多個,初步形成了全國的汽車檢測網。
邁入90年代,交通部發布《汽車運輸業車輛技術管理規定》、《汽車運輸業車輛綜合性能檢測站管理辦法》。隨后全國又掀起了建設汽車綜合性能檢測站的高潮。1990 年1997 年,全國已建立汽車綜合性能檢測站近千家。同時,汽車的檢測技術和設備也得到了大力發展。就在此時除了交通部門,機械、城建、高等院校等部門也進入汽車檢測設備研制、開發、生產、銷售領域。我國已具有自己生產全套汽車檢測設備的能力。
目前全國已能自己生產全套汽車檢測設備,如大型的技術復雜的汽車底盤測功機、發動機綜合分析儀、四輪定位儀、懸掛檢測臺、制動檢測臺、排氣分析儀、燈光檢測儀等等。為了配合汽車檢測工作,國內已發布實施了有關汽車檢測的國家標準、行業標準、計量檢定規程。從汽車綜合性能檢測站建站到汽車檢測的具體檢測項目,都基本作到了有法可依。
雖然目前我國汽車檢測技術發展很快,但依然存在很多不足:
1、檢測站的經營過程存在行政干預、重復檢查
檢測單位應該是具有第三方公正性質的企業。而在我國,由于歷史遺留原因,安全檢測是由公安部門建立并主管的,綜合性能檢測則由交通部門或是地方企業建立并由交通部門進行管理。同時也造成檢測時流于形式,行為不規范,檢測項目不全,檢測結果不準確,甚至偽造數據不檢測。極個別地區綜檢站仍有按行政事業性收費的。
目前各級政府部門,從各自職能出發加強對車輛檢測環節的管理,這一點是好的,但同屬車輛檢測機構,各地至少有三種名稱,即安檢站,汽車綜合性能檢測站和機動車尾氣排放監測站。分別隸屬公安、交通和環保等,其中有些檢查項目重疊,從而造成了重復檢查。
2、檢測技術標準需要進一步完善
如碰撞試驗,根據目前的技術和人員條件,可以從正面、側面、追尾、翻滾、角度等進行檢測,但側面碰撞、追尾碰撞等在我國都缺乏相關的標準,實施起來比較困難。目前,進口汽車檢測標準體系基本上參照歐洲。但是,這個體系是否合理,是否符合我國國情,還考慮得不夠細致。
3、檢測人員整體素質不高
在我國汽車檢測人員素質相比發達國家較低。我國檢測人員心存優越感,重收費輕管理,有一些則是靠關系進入,甚至有些關鍵崗位人員都未能按要求配備到位。所以大部分檢測人員都要依賴于儀器設備出具的檢測結果,而檢測人員本身并沒有一些有關汽車方面的知識,對檢測數據不能自己做出正確的評價,對于人員的選用沒有真的做到擇優選用。
3 汽車檢測診斷概述及檢查系統的基本組成
3.1 汽車檢測診斷概述
汽車檢測診斷技術,是檢查、鑒定車輛技術狀況和維修質量的重要手段;是促進維修技術發展,實現視情修理的重要保證 ;是提高維修效率 、監督維修質量的迫切需要;是確保行車安全的重要手段。其檢測的合格標準為:
1、側滑
機動車轉向輪的橫向側滑量,用側滑儀檢測時,其值不得超過5m/Km。
2、車速表
車速表允許誤差范圍為 -5%~+20%。即當實際車速為40km/h,汽車車速指示值應為38 km/h~48 km/h,超出上述范圍車速表的指示為不合格。
3、轉向
汽車方向盤應轉動靈活、操縱方便、無阻滯現象;汽車在平坦、硬實、干燥、清潔的水泥或瀝青路面上,應以10 km/h速度在5 S內由直線行駛過度到直徑為24m的圓周行駛,其施加于方向盤外緣的最大圓周力應小于等于245 N。
4、發動機
應動力性能良好,運轉平穩,怠速穩定,無異響,機油壓力正常。發動機功率不允許小于標牌(或產品使用說明書) 標明的發動機功率的75%。
5、噪聲
車內最大允許噪聲級不大于82 dB;汽車駕駛員耳旁噪聲級應不大于90 dB;機動車喇叭聲級在距車前2 m、離地高1.2m處測量時,其值應為90 dB~115 dB。
3.2 汽車檢測系統的基本組成
目前,汽車檢測參數大多是非電量。非電量的檢測多采用電測量法進行檢測,即首先將各種非電量轉變為電量,然后經過一系列的處理,將非電量參數顯示出來。一個具體的檢測系統,通常是有傳感器、變換及測量裝置、記錄及顯示裝置、實驗結果的分析處理裝置等組成。
1、傳感器
傳感器是一種能把被測對象的非電量信息檢測出來,并將其轉換成電信號的裝置。在現代汽車上它是一種獲得電信號的極重要的手段,在整個檢測系統中占有首要地位,而且它處于檢測系統的輸入端,所以它的性能直接影響著整個檢測系統的工作可靠性 。
2、變換及測量裝置
其作用是把傳感器送來的電信號變換成具有一定功率的電壓或電流信,以便推動下一級的記錄和顯示裝置。這類裝置常包括電橋電路、調制電路、調解電路、阻抗匹配電路、放大電路運算電路等,在檢測系統里是比較復雜的部分。在這一裝置里,可對一些簡單信號進行測量、比較,即把要測的量與某一標準量進行比較,獲得被測量與標準量若干倍的數量概念,對于傳感器送來的變化頻率很低、近似直流的信號,為了傳輸方便,可在這一裝置里把它調制成高頻率放大信號等。
3、記錄及顯示裝置
記錄及顯示裝置,其作用是把變換及測量裝置送來的電壓和電流信號不失真地記錄下來和顯示出來。這類裝置有光線示波器,它可以實現記錄和顯示兩種功能;電子示波器,它只能顯示而不記錄;磁記錄器,它只具有記錄功能而不能顯示。記錄和顯示的方式一般有模擬和數字兩種,前者是記錄一條或一組曲線,后者是記錄一組數字或代碼 。
4、數據處理裝置
數據處理裝置是用來對檢測所得的結果進行分析、運算、處理,如對大量數據的數理統計分析,曲線的擬合,動態測試結果的頻譜分析、幅值譜分析或能量譜分析等。
4 汽車檢測技術應用的主要內容
汽車檢測技術的應用需運用汽車檢測診斷設備來完成和實現,通過汽車綜合性能檢測站來進行不解體減壓和測試。
4.1 安全性
1、制動力檢測程序
采用汽車制動試驗臺,當電腦確定汽車進入制動試驗臺后,采集汽車左右車輪的最大制動力,然后通過電腦將采集到的數據進行計算,并與國家標準進行比較,以判斷制動是否合格。
2、側滑
汽車以3 km/h~5 km/h的速度垂直側滑板駛向側滑試驗臺,使前輪平穩通過滑動板;當前輪完全通過滑動板后,從指示裝置上觀察側滑方向并讀取最大側滑量。
3、轉向
做轉向試驗,進行轉向沉重的故障確診;檢查輪胎氣壓是否充足;檢查轉向器及轉向節襯套、軸承和縱、橫拉桿各連接處的潤滑情況;檢查轉向器有無故障;檢查轉向節與主銷;用四輪定位儀檢查前輪定位參數;當動力轉向系統出現轉向沉重的故障時,應先檢查油泵傳動皮帶的松緊度和供油量,必要時再拆檢或更換動力轉向油泵等。
4、前照燈
采用前照燈檢驗儀對前右燈和前左燈進行發光強度和光速照射方向的檢測,從前照燈檢測儀的顯示屏上分別測量左右遠、近光束的水平和垂直照射方位的偏移值。
4.2 可靠性
汽車的可靠性的檢測主要包括汽車的異響、磨損、變形裂紋等檢測。
4.3 動力性
1、檢測車速
將汽車開上車速試驗臺,待汽車的驅動輪在滾筒上穩定后,掛入最高檔,松開駐車制動器 ,踩下加速踏板使驅動輪帶動滾筒平穩地加速運轉;當汽車車速表的指示值達到規定檢測車速(40 km/h)時,讀出試驗臺速度指示儀表的指示值 ;或當試驗臺速度指示儀表的指示值達到檢測車速時讀取車速表的指示值。
2、檢測發動機功率
發動機技術狀況變化的主要外觀癥狀有:動力性下降,燃料與潤滑油消耗量增加,起動困難,漏水、漏油、漏氣、漏電以及運轉中有異常響聲等。
3、檢測點火系狀況
點火系的主要故障有無火、缺火亂火、火弱及點火正時失準等。檢測時,主要是對點火系線路和點火控制器進行檢測。點火系線路檢測:檢測時使用萬用表,采用逐點搭鐵檢測法可確診斷路部位,采用依次拆斷檢測法可確診短路搭鐵部位檢測程序可從前向后,也可從后向前,或從中間向前、向后依次選擇各個節點進行。重點檢測低壓線路,包括點火控制器和霍爾信號發生器的檢測;檢測高壓線路時,主要是用萬用表檢測高壓線的通斷、阻值以及其連接接頭情況。點火控制器檢查:應進行點火控制器電源電壓檢查、通斷檢查、輸出電壓檢查和霍爾信號發生器檢查。
4.4 經濟性
主要指車輛的燃油消耗,常通過燃油消耗檢測儀測定燃油消耗量的容積或質量來表示,以此來評價在用汽車狀況和維修質量的綜合性參數。
4.5汽車實驗室檢測技術-蘇州中創盟實驗室
蘇州中創盟實驗室技術有限公司成立于2013年3月,是目前國內唯一可提供《汽車產品實驗室整體籌建》以《汽車產品生產線整體籌建》的技術生產型企業。公司目前擁有中科院背景博士專家兩名,研究生若干名,大學本科學歷以上工程技術人員占技術人員工比例達95% 以上,保持老、中、青相結合的研發團隊,使企業具有豐富的技術積累、源源不斷的創新動力,形成經驗加創新、創新不離經驗的技術開發模式。
公司結合汽車行業的不斷發展和需求,先后成立了‘環境模擬設備研制部’、“氣密性測試設備研制部”、“非標特性設備研制部”、“汽車實驗室整體籌建項目部”、“汽車產線整體籌建項目部”、“第三方產品檢測技術服務部”、“CNAS/實驗室綜合技術培訓部”等,共七大部門。并在2013年成立了:中科科隆光電儀器設備無錫有限公司(中科院上海技術物理所、常州光電技術研究所股東單位,分別為董事/股東單位。公司技術團隊科研實力雄厚,其中首席技術專家-張濤(博導)是有著多年科研經驗的中科院上海技術物理研究所一室主任、研究員、國家863項目重大項目專家組成員,也是國內最早從事環試設備研發的專家之一。公司現為工信部汽車行業領軍企業成員單位,江蘇省測試設備協會會員單位。公司擁有行業核心專利15項,其中發明專利3項。公司始終追求領先的技術,過硬的質量,完善貼心的售后服務為集團公司贏得了良好的市場口碑,客戶總數已達到600家以上,其中世界500強、中國500強企業已超過100家)。
主營簡介:
實驗室儀器設備:環境模擬、力學性能、光色電、氣密性、非標特性等設備研制銷售。
檢測技術與服務:環境模擬、力學性能、光色電、失效分析、理化分析類、非標類檢測服務。
實驗室能力認可:ISO/IEC17025:2005培訓、CNAS能力認可、DILAC認可,一次性快速通過。
實驗室整體籌建:投資預算、局部規劃、施工建設、設施配套、綜合項目評審等。
4.6 噪聲和廢氣的排放狀況
汽車噪聲的檢測:采用聲級計進行汽車噪聲檢測。
檢測汽車廢氣。汽油車排氣污染物的測量,采用怠速法或雙怠速法,規定各排氣組分均應采用不分光共外線吸收型(NDIR)監測儀進行;柴油車自由加速煙度的測量,采用濾紙煙度法,規定采用濾紙式煙度計進行等。