第五章　汽车检测与诊断技术（1）.pptx

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1、汽汽车检测与与诊断技断技术01整车检测与诊断技术发动机检测与诊断技术微机控制系统检测与诊断技术020403底盘、车身检测与诊断技术05汽车空调系统检测与诊断技术学习目标汽车检测与诊断技术是汽车维修企业必备的维修技能,作为汽车维修检验人员必须学习和掌握汽车的检验与诊断技术。本章要求重点掌握整车检测与诊断技术、发动机检测与诊断技术。应该通过学习掌握整车、发动机、底盘与车身、微机控制系统、空调系统等的检测与诊断实际动手能力和实践能力。一整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术汽车的检测与诊断首先是从整车性能参数检测开始的,当发现整车性能发生变化时,再进行汽车各系统的深入检测与诊断。汽车整车的性能参数直接

2、反映整车的技术状况。整车检测与诊断的内容包括:底盘输出功率的测定、排放污染物的测定、车速表校验、噪声的测定、灯光的检验、防雨密封性试验及汽车外观检视。整车检测与诊断技术整车的输出功率(即驱动轮输出功率)是评价汽车技术状况的基本参数之一,是汽车综合性能检测的必检项目。测定整车输出功率的目的是获得汽车驱动轮的输出功率或牵引力,以便评价汽车的动力性;同时,把驱动轮输出功率与发动机输出功率进行对比,并求出传动效率,以便判定底盘传动系统的技术状况。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术一、整车检测技术概述汽车检测目的是更好地对汽车进行诊断,诊断的内涵是在不解体的条件下确定汽车的技术状况,查明发生故

3、障的部位和原因。汽车的检测分为整车检测、发动机检测和底盘及车身检测三大部分,具体包含下列项目。1.整车检测1)底盘输出功率的测定。2)汽车排放污染物的测定。3)车速表校验。4)汽车噪声的测定。5)前照灯检验。6)汽车防雨密封性试验。7)汽车外观检视。2.发动机检测1)发动机功率。2)燃油消耗量。3)发动机密封性能。4)发动机异响。5)起动系统技术状况。6)点火系统技术状况。7)供油系统技术状况。8)润滑系统技术状况。9)冷却系统技术状况。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术3.底盘及车身检测1)传动系统技术状况:离合器打滑;传动系统游动角度;传动系统异响。2)转向系统技术状况:转向盘自

4、由行程和转向力。3)制动系统技术状况:制动力;制动距离;制动减速度。4)行驶系统:车轮定位(包括前轮定位侧滑量和后轮定位);悬架间隙;车轮平衡(包括静平衡和动平衡)。实际的检测工作是综合上述的分类、按照汽车的性能进行操作规程的。一般地说,汽车的主要性能分为:动力性、经济性、安全性、可靠性、环保性、操纵稳定性、通过性和行驶平顺性等,所以对汽车的检测就是从上述这些性能的检测开始。下面简单介绍汽车检测技术的基本知识。汽车检测的主要内容有:1)安全性侧滑、转向、制动、前照灯。2)环保性噪声和尾气排放状况。3)动力性车速、加速时间、底盘输出功率、发动机功率、转矩和点火系统、供油系统的状况。4)经济性燃油

5、消耗。5)可靠性异响、磨损、变形、裂纹。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术通常把只检测汽车安全性、环保性和动力性指标中车速这一项的检测线称为汽车安全检测线(以下简称安检线)。而把检测汽车动力性、经济性、可靠性、安全性和环保性五种主要性能的检测线称为汽车综合性能检测线(以下简称综检线)。实际的汽车检测是按安全性、环保性、动力性、经济性和可靠性这五个方面进行的。其中,安全性检测主要是检测汽车的侧滑、转向、制动和前照灯。通常安全性检测分为下列四类,其主要检测参数如下。1)侧滑检测设备:侧滑量、侧滑方向。2)转向检测设备:转向盘自由转动量、转向力。3)制动检测设备:制动力、制动距离、制动减速

6、度。4)前照灯检测设备:发光强度、照射角度。在上述的汽车制动检测设备中,轴重仪是必不可少的。但是,汽车的轴重测量并非是汽车安全性的检测项目,轴重仪只是一种辅助设备。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术二、侧滑检测概述汽车在使用过程中,由于轮毂轴承松旷,车身不平衡,车轮拖滞,轮胎气压、花纹形状、磨损程度不一样,车架、车轴转向机构的变形与磨损,都会导致车轮定位失准。此时,转向车轮在向前滚动的同时,将会产生横向滑移的现象,称为侧滑。汽车的侧滑会造成滚动阻力增加、行驶稳定性变差、轮胎磨损加剧、运行油耗增多和转向沉重,影响汽车的使用性能和经济性。所以必须对汽车的侧滑进行定期检测。汽车侧滑检测的实

7、质是反映转向轴车轮定位产生的侧向力,或由此引起的车轮侧滑量。由于汽车的转向轴一般在前轮,故简称前轮定位。前轮定位直接影响其直线行驶稳定性、安全性、燃油经济性、轮胎和有关机件的磨损以及驾驶人的劳动强度等。后轮外倾角和后轮前束称为后轮定位。其主要作用是使前、后轮胎行驶轨迹重合,从而减少高速时前、后轮胎的横向侧滑量和轮胎的偏磨损。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术检测汽车前轮定位和后轮定位的仪器称为四轮定位仪。下面以前轮定位的检测为例介绍其检测方法。前轮定位检测方式有静态检测和动态检测两种方法。静态检测使用前轮定位仪,动态检测使用侧滑试验台。注意,静态是指汽车静止不动,使用前轮定位仪(由前

8、束尺和倾角仪组成)对汽车的前轮前束值、主销后倾角、主销内倾角和车轮外倾角进行检测。其特点是仪器结构简单,但操作复杂、速度慢。动态是指汽车运动,用侧滑试验台(滑板式或滚筒式)对汽车的前轮前束值和车轮外倾角的匹配情况进行检测。其特点是设备结构复杂,操作简便,速度快,非常适合快速检测。因此,在安检线或综检线上得到了广泛的应用。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术在国家标准GB72582012机动车运行安全技术条件中明确规定:机动车(摩托车、轻便摩托车和三轮农用车除外)转向轮的横向侧滑量用侧滑仪(包括双板和单板侧滑仪)检测时,侧滑量值应不大于5m/km。其检验方法是:1)将车辆对正侧滑试验台(

9、对于单板式侧滑仪,将车辆的一侧对正侧滑板),并使转向轮处于正中位置。2)使车辆沿台板上的指示线以35km/h的车速平稳前进。在行驶过程中,不得转动转向盘。3)转向轮通过台板时,测取横向侧滑量。为使转向车轮具有操纵轻便、行驶稳定可靠和减少轮胎的偏磨损,在转向车轮上设计有:主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角和前轮前束四项参数。(1)主销后倾角车轮有了主销后倾角之后,主销的延长线与地面的交点成为车轮摆动的支点。当车轮行驶在凹凸不平的路面时,车轮将偏离其正直滚动的路线,这时由于地面的反作用力作用在车轮上,使车轮绕交点向平衡位置转动,因为主销后倾角过大,易使转向沉重,所以主销后倾角一般设计为1左右。其作

10、用是使转向车轮能够自动回正,保持汽车直线行驶。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术(2)主销内倾角一般将主销内倾角设计成8左右。如果没有主销内倾角,则车轮和主销内倾角的延长线与地面的交点构成一个圆柱体,可以想像当转动转向盘时,由于是一个圆面积和地面接触,所以费力;如果有主销内倾角,则车轮和主销内倾角的延长线与地面的交点构成一个圆锥体,这时转动转向盘时,由于是一个点和地面接触,比较省力。同时假设在圆锥体上绕一根弹簧,当转动转向盘时,弹簧被绕紧,松手后转向盘在弹力的作用下回到初始位置。可见其作用有两个:一是转向轻便;二是具有自动回正的能力。(3)车轮外倾角一般将车轮外倾角设计成301。当有

11、车轮外倾角时,车辆由空载变为满载时,能够减少轴头螺母的受力情况:若没有车轮外倾角,则当车辆由空载变为满载时,轴头螺母的受力非常大,甚至容易损坏。此外,有车轮外倾角可以使轮胎与拱桥路面垂直,减少其偏磨损。其作用主要有三点:一是转向轻便;二是保护轴头螺母;三是保持轮胎与拱桥路面垂直,减少轮胎的偏磨损。(4)前轮前束两前轮的前端距离与后端距离之差称为前轮前束。不同的车辆的前束值是不同的。其基本作用是消除车轮外倾角造成的外滚趋势,保持汽车正直行驶。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术当汽车向前滚动时,由于车轮具有外倾角的作用,左、右车轮都有外滚的趋势;而同时因前轮前束的作用,左、右车轮都有内滚

12、的趋势。两种趋势作用的最终结果只有两个:一个是平衡,汽车正直向前滚动;另一个是平衡,汽车产生侧滑。这就是汽车侧滑的基本原因。汽车的侧滑不能直接测量出来,只有通过侧滑试验台才能检测出来。假设车轮只有外倾角而无前束时,按照物理学的分析方法,取地面为参照系,取车轮为研究对象,具体分析车轮的受力情况。当车轮向前滚动的同时必然向外侧滚动,但是由于车轴不能缩短,左、右车轮向外侧滚动是不可能的,因而只有边滚动边对地面产生向左、右内侧的侧向力。如果在左、右车轮下面各自垫上一块可以左右移动的滑动板,则在侧向力的作用下,滑动板必然向左、右两内侧滑动。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术如果左、右两块侧滑板

13、的初始距离为L,当汽车向前行驶一段距离之后,左、右侧滑板在车轮的推力作用下,将分别向内侧滑动,使两块侧滑板的距离变为L。在不考虑滑板运动阻力的情况下,侧滑板的距离变化量可看成是车轮的测量量Xe。由此可见,车轮外倾角引起的侧滑量Xe=L-L,单边车轮侧滑量Se=1/2Xe(假设左、右车轮侧滑量相等)。同理,当车轮只有前束而无外倾角时,其情况与上相反,故不叙述。也就是说,前束高速不合适引起的侧滑量Xt=L-L,单边车轮侧滑量:St=1/2Xt(假设左、右车轮侧滑量相等)。任何测滑试验台都是由测量装置和指示装置两部分组成的。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术测量装置主要由左、右两块侧滑板,

14、轨道、八个滚轮、杠杆机构和回位装置等组成。侧滑板通过滚轮可在轨道上左右移动,而不能前后移动。检测时,车轮沿侧滑板长度方向直接通过,由于侧滑板表面做成凹凸不平的形状,可以认为轮胎与侧滑板之间无相对运动,车轮依靠摩擦力带动侧滑板左右移动,与侧滑板相连的杠杆机构可以把侧滑量传递给指示装置。测量方式分为机械式和电测式两种。机械式的主要特点是简单、可靠,便于维护,二次仪表在侧滑试验台附近显示。电测式的主要特点是复杂,但可以长距离传输,按传感器的类型不同可分为电位计(可调电阻活动触点的位移)、自整角电动机(两个电动机不同轴但同角度转动)和差动变压器(芯运动引起次级电压变化)三种。指示装置用于把测量装置测出

15、的侧滑反位移量,按汽车每行驶1m所产生横向侧滑量的数值(以mm为单位)进行显示。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术其显示方式有定量指示和定性指示两种。当侧滑板长度为1m时,定量指示1格代表1mm;当侧滑板长度为0.5m时,定量指示1格代表0.5mm。定性指示则用红、黄、绿三种颜色表示其好坏程度,一般地将指示范围为13m/km定为绿区,表示好;将指示范围为35m/km定为黄区,表示可用;将指示范围为58m/km定为红区,表示不可用。此外,按侧滑板的数量可分为单板侧滑和双板侧滑。其中,单板侧滑表示只有一块侧滑板,其最大的特点是简单、便携式。特别需要引起注意的是,单板和双板都是测量两轮滑量

16、之和,取代数平均值为单轮侧滑量。由此得出结论:侧滑量只是综合表征前轮外倾角和前束是否处于最佳组合状况,而不能判别外倾和前束是否超限,更与主销倾角无关。实践表明,仅靠高速前束达到侧滑量限值的要求,不一定能确保车辆的稳定行驶。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术对汽车侧滑试验台的使用与维护保养的基本要求如下:首先,被检车辆的轮胎气压要符合规定,同一轴左、右轮胎气压相等;其次,其胎面清洁、干燥,剔出花纹沟槽内的石子、脏物。在具体检测时,拔掉锁止销,给侧滑试验台通电,使汽车低速(35km/h)平稳通过侧滑板时读数,检测完毕后,插上锁止销,给侧滑试验台断电。在实际使用中的注意事项是不允许超载车通

17、过侧滑试验台,防止滑板压弯;不得在侧滑试验台上制动、转向,防止扭坏测量装置;防止油、水侵入,保护机件;要定期维护,每个月进行一次清洁、检视、高速润滑;每年必须进行清洁、检视、高速润滑,并请当地技术监督部门对侧滑试验台进行计量检定。转向系统是汽车底盘的主要组成部分之一,其技术状况主要是指转向盘的转向力和自由转动量,其好坏直接影响汽车操作稳定性和高速行驶的安全性。利用仪器设备对这两个参数进行检测,从而确切地判断转向系的技术状况是否合格。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术转向盘转向力的检测:转向盘的转向轻便性是用一定条件下作用在转向盘上外缘的最大切向力(即转向力)来表示的。使用转向参数测量

18、仪可检测其相应的技术状况。转向参数测量仪的基本组成有操纵盘、主机箱、联接叉和定位杆四部分。通常,将转向参数测量仪安装在转向盘上面,并对准转向盘的中心,使操作盘通过三只联接叉固定在转向盘上,同时操纵盘固定在底板上,通过底板上的力矩传感器与联接叉相连。主机箱也固定在底板上,内有微机和打印机等。此外,定位杆的主要作用是从底板下伸出,经磁力座吸附在驾驶室内的仪表盘上,主要起零点定位作用。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术其工作原理是当转动操纵盘时,一方面带动汽车转向,另一方面力矩传感器将其转向力矩转变成电信号,而定位杆内的光电装置将转角的变化也转变成电信号,这两种模拟电信号通过放大滤波电路和

19、模-数转换器送入到微机,即可测得转向力、转向盘转角和转向盘自由转动量的大小。一般的检测方法有三种,即原地转向力试验、低速大转角(驾驶汽车走8字)转向力试验和弯道转向力试验。在综检站通常采用原地转向力试验的方法来检测其转向力。转向盘自由转动量的检测:当汽车保持直线行驶位置不动时,向左或向右轻轻转动转向盘时,发现汽车的转向轮并没有动,转向盘的这个游动角度称为自由转动量。在用转向参数测量仪检测时,先定好零点,然后从中间位置向左转动到车轮似动非动时,记下测量值;回到中间位置,然后向右转动到车轮似动非动时,记下测量值。取两次测量结果的最大值作为其自由转动量,并与国家标准GB72582012机动车运行安全

20、技术条件中的有关规定进行对比,从而判断其是否合格。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术三、整车诊断技术要求与方法1.底盘输出功率的测定工作原理汽车在道路上运行过程中存在着运动惯性、行驶阻力,要在试验台上模拟汽车道路运行工况,首先要解决模拟汽车整车的运动惯性和行驶阻力问题。为此,在试验台上利用惯性飞轮的转动惯量来模拟汽车旋转体的转动惯量及汽车直线运动质量的惯量,采用电磁离合器自动或手动切换飞轮的组合,在允许的误差范围内满足汽车的惯量模拟。汽车在运行过程中所受的空气阻力、非驱动轮的滚动阻力及爬坡阻力等,则采用功率吸收加载装置来模拟。路面模拟是通过滚筒来实现的,即以滚筒的表面取代路面,滚筒的

21、表面相对于汽车做旋转运动。通过控制系统可对加载装置及惯性模拟系统进行自动或手动控制,以实现对车辆的动力性(如加速性能、汽车底盘输出功率、底盘输出最大驱动力、滑行性能、车速表校验、里程表校验等项目)的检测。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术图5-1底盘测功机底盘测功机(见图5-1)是一种不解体检验汽车性能的检测设备,它通过在室内台架上汽车模拟道路行驶工况的方法来检测汽车的动力性,而且还可以测量多工况排放指标及油耗。同时,能方便地进行汽车的加载调试和诊断汽车在负载条件下出现的故障等。由于汽车底盘测功机在试验时能通过控制试验条件,使周围环境影响减至最小,同时通过功率吸收加载装置来模拟道路行

22、驶阻力,控制行驶状况,故能进行符合实际的复杂循环试验,因而得到广泛应用。底盘测功机分为两类:单滚筒底盘测功机,其滚筒直径大(15002500mm),制造和安装费用大,但其测功精度高,一般用于制造厂和科研单位;双滚筒式底盘测功机,其滚筒直径小(180500mm),设备成本低,使用方便,但测试精度较差,一般用于汽车使用、维修行业及汽车检测线、站。近年来因电子计算机技术的高度发展,为数据的采集、处理及试验数据分析提供了有效的手段,同时为模拟道路状态准备了条件,加速了底盘测功机的发展,加之各类专用软件的开发和应用,使汽车底盘测功机得到了应用。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术2.道路模拟系统

23、(1)滚筒包括直径和表面状况。道路模拟系统如图5-3所示。1)滚筒直径。底盘测功机所采用的路面模拟系统的滚筒一般是直径为180400mm的钢滚筒,按其结构形式可分为两滚筒和四滚筒两种。两滚筒路面模拟系统由两根短滚筒组成,其特点是支承轴承少,台架的机械损失小;四滚筒路面模拟系统由四根短滚筒组成,它较两滚筒多了四个支承轴承和一个联轴器,在检测过程中,其机械损失较大。2)滚筒的表面状况。滚筒的表面状况是指滚筒表面的加工方法和清洁程度。不允许有水、油和橡胶粉末的污染等。底盘测功机结构图如图5-2所示。图5-2底盘测功机结构图1功率表2速度表3测速发电机4从动滚筒5主动滚筒6进水管7电磁阀8排水管9热交

24、换器10功率吸收装置11转矩传感器一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术图5-3道路模拟系统(2)功率吸收装置功率吸收装置(见图5-4)能吸收(测量)发动机经传动系统传到驱动轮的功率。它也是一种加载装置,常用的有水力测功器和电涡流测功器。目前汽车检测站使用的滚筒式底盘测功机多采用电涡流测功器。图5-4功率吸收装置a)气冷电涡流测功器b)水冷式电涡流测功器1有励磁线圈测功器2转子盘3水冷却室一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术电涡流测功器由转子和定子两大部分组成,转子与滚筒相连,定子是可以摆动的。电涡流测功器具有结构简单、振动小、测试精度高和易于控制等优点。电涡流测功器的定子四周装

25、有磁力线圈,转子在磁场线圈间和涡流环内转动。转子的外圆周上加工或镶有齿环(与槽均匀分布),齿顶与涡流环留有一定的空气隙,当励磁线圈通过以直流电时,在其周围形成磁场,转子通过磁力线圈磁场转动,而在转子盘上产生涡电流。由涡电流和外磁场的相互作用,对转子盘产生一个制动力矩,既吸收了驱动车轮的输出功率,同时也对滚筒进行加载。只要调节通过磁力线圈电流的大小,就可自由地控制测功器产生的制动力力矩(即吸收功率)。功率被吸收后转化为热能,经空气和冷却水散掉。(3)测量装置包括测力装置、测速装置和功率控制与指示装置。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术1)测力装置。测力装置能测出驱动轮产生的驱动力。驱动

26、轮对滚筒的驱动力矩,由测功器定子和转子间的制动作用而传给可摆动的定子,定子则通过一定长度的测力杠杆传给测力装置,由指示装置显示出来,其显示值即为驱动力。测力装置有机械式、液压式和电测式三种,目前普遍采用的是电测式。如国产DCG-10C型底盘测功机,在测力杠杆下安装有压力传感器,该传感器生产的电信号送往计算机处理即可显示出驱动轮的驱动力。2)测速装置。测速装置是为了底盘测功机在测汽车功率、加速试验、等速试验、滑行试验和燃料经济性试验时,要测得试验车速而设置的。多采用电测式测速装置,一般由速度传感器、中间处理装置和指示装置等组成。常用的速度传感器有磁电式、光电式和测速发电机,它们安装在副滚筒一端将

27、滚筒的转动转变为电信号,由毫伏电压计指示,刻度盘以km/h标定。3)控制与指示装置。底盘测功机的控制与指示装置常常制成柜式一体结构(见图5-5)。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术图5-5控制与指示装置1取样盒插座2打印机数据线插座3打印机电源线4警告灯一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术2)被测车的准备。汽车在开上底盘测功实验台以前,必须通过路试走热全车(发动机中冷却液温度达正常温度)。仔细调整发动机供油系统和点火系统,使其处在最佳状态。检查并紧固传动系统、汽车的联接情况。检查轮胎气压并使之达到制造厂的规定值,清洁轮胎表面。4.测

28、试步骤在汽车技术等级的评定时,只需要测定发动机额定功率转速下驱动轮的输出功率。为了全面考核车辆的动力性和调整质量,测量点除了制造厂给出的额定功率相应的转速点和最大转矩相应的转速点以外,还应进行低转速下的功率测量,这样才能全面反映出供油系统和点火系统的调整质量。通常测量点不少于三个(其中包括额功率和最大转矩点)。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术测试步骤如下:1)接通试验台电源,功率表换档开关置相应档位。2)升起举升器托板,使被测车的驱动轮与滚筒垂直停放在托板上。3)降下举升器托板,并用挡块抵住试验台外面的一对车轮。接通发动机冷却装置电源。4)起动发动机,逐渐增加其转速,同时调节测功器

29、的负荷,使发动机在节气门全开的情况下,以与最大功率相应的转速运转。待转速稳定后,记下仪表指示的功率和车速值。5)保持发动机节气门全开,并逐步增加测功器负荷,测出包括最大转矩点和低转速下的功率和车速值。6)全部测试完毕,待驱动轮停转,切断发动机冷却装置电源,移去挡块,升起举升器托板,将被测车驶出试验台。7)切断测功试验台电源。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术四、排放污染物测定汽车排气的污染物主要是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、铅化合物、二氧化硫(SO2)、炭烟及其他一些有害物质。在相同工况下,汽油机排放的CO、HC和NOx排放量比柴油机大,因此,目前的排

30、放法规对汽油机主要限制CO、HC和NOx的排放量。柴油机对大气的污染较汽油机轻得多,柴油机燃烧时混合气形成时间非常短,在空气不足或混合气不均匀的情况下,主要是产生炭烟污染,因此排放法规主要限制柴油机排气的烟度。1.不分光红外线CO和HC气体分析仪不分光红外线CO和HC气体分析仪,是一种能从汽车排气管中采集气样,并对其中附合CO和HC的浓度进行连续测量的仪器。它由废气取样装置、废气浓度指示装置和校准装置等组成,如图5-6所示。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术图5-6不分光红外线CO和HC气体分析仪1导管2滤清器3低浓度取样探头4高浓度取样探头5CO指示仪表6HC指示仪表7标准HC气样

31、瓶8标准CO气体瓶1)废气取样装置。废气取样装置由取样探头、滤清器、导管、水分离器和泵等组成,如图5-7所示。图5-7废气取样装置一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术2)废气分析装置。废气分析装置由红外线光源、气样室、旋转扇轮和传感器等组成,如图5-8所示。该装置按不分光红外分析法,从来自取样装置的混有多种成分的废气中,测量出CO和HC的浓度,并以电信号形式输送给浓度指示装置。3)浓度指示装置。综合式分析仪的浓度指示装置主要由CO指示装置和HC指示装置组成。4)校准装置。校准装置是为了保持分析仪指示精度,使之能经常显示正确指示值的一种装置。图5-8废气分析装置1主放大器2指示仪表3废气

32、入口4测量气样室5排气口6、7红外线光源8标准气样室9旋转扇10测量室11电容微音器12前置放大器一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术2.汽油车排气污染物的测量方法国家标准GB182852005点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法中规定,汽油车排气污染物的测量应在怠速工况下进行。怠速工况是指发动机在运转中,离合器处于结合位置,加速踏板处于松开位置,变速器处于空档位置(装用自动变速器时变速杆位于停车或空档位置)。(1)仪器准备步骤如下:1)按仪器使用说明书的要求对仪器进行各项检查工作。2)接通电源,对分析仪预热30min以上。3)仪器校准。用标准气样校准。先让分析仪吸收清洁空气,

33、用零点调整旋钮把仪表指针调到零点。然后,把标准气样充入分析仪进行校准。充入标准气样时,要关掉分析仪上的泵开关。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术CO校准的标准值就是标准气样瓶上表明的CO浓度值;HC校准的标准值由于是用丙烷作为标准气样,因而要求出正乙烷的换算值作为校准的标准值,其换算公式为校准的标准值(即正乙烷换算值)=标准气样(丙烷)浓度(体积分数)换算系数式中,校准气样(丙烷)浓度即标准气样瓶上表明的浓度值;换算系数是分析仪的给出值,一般为0.4720.578。简易校准。接通简易校准开关,对于有校准位置刻度线的分析仪,用标准调整旋钮将指示仪表的指针调整到正对校准刻度线即可。如果没

34、有校准位置刻度线,则要在标准气样校准时,在标准指示值作上记号,然后立即进行简易校准,使仪表指针与标准指示值记号重合即可。4)把取样探头和取样导管安装到分析仪上。此时如果仪表指针超过零点,则表明导管内吸附有较多碳氢化合物,需要用压缩空气或布条等清洁取样探头和导管。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术(2)汽车准备1)进气系统应装有空气滤清器,排气系统应装有排气消声器,并不得有泄漏。2)应保证取样探头插入排气管的深度等于400mm,并能固定于排气管上。3)发动机冷却液和润滑油温度应达到规定的状态。4)按汽车制造厂使用说明书规定的调整法,调整好怠速和点火正时。(3)测量方法1)发动机由怠速工

35、况加速至0.7倍的额定转速,维护60s后降至怠速状态。2)把指示仪表的读数转换开关置于最高量程档位。3)将取样探头插入汽车排气管中,用读数转换开关选择适于所测废气浓度的量程档位。4)检测工作结束后,把取样探头从排气管里取出来,让它吸入新鲜空气工作5min,待仪器指针回到零位后关掉电源。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术3.加速烟度的测量滤纸式烟度计是应用最广泛的烟度计之一,有手动、半自动和全自动三种类型。其结构都是由取样装置、染黑度检测与指示装置和控制装置组成。图5-9所示为常见滤纸式烟度计的组成和结构简图。(1)取样装置废气取样装置由取样探头、活塞式抽气泵和取样软管等组成。取样探头

36、在活塞式抽气泵的作用下抽取废气。其结构形状应能保证在取样时不受排气动压影响。取样软管把取样探头与活塞式抽气泵联接在一起。我国规定取样软管的内径为4mm、长度为5m。(2)染黑度检测与指示装置染黑度检测与指示装置如图5-10所示,由光源(白炽灯泡)、光敏元件(环形硒电池)和指示电表等组成。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术图5-9常见滤纸式烟度计的组成和结构简图1电源2指示电源3光源4光敏元件5滤纸图5-10染黑度检测与指示装置1排气管2进给机构3滤纸4光电传感器5指示电表6脚踏开关7电磁阀8抽气泵9滤纸卷10取样探头(3)控制装置控制装置包括用脚操纵的抽气泵开关、滤纸进给机构和压缩空

37、气清洗机构等。压缩空气清洗机构能在取样前,用压缩空气清洗取样头和取样软管内的残留废气炭粒。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术4.结果分析(1)汽油车怠速污染物结果分析1)混合气过浓。发动机混合气过浓,则空气量不足,燃烧不完全,废气中CO的含量高,为此须注意以下两项的调整与检验。检查空气滤清器。检查汽油泵。2)点火时刻失准。汽油机点火时刻过迟,会使混合气燃烧不彻底,致使废气中CO、HC含增加。3)冷却系统温度过低。发动机冷却系统不良,工作时温度过低,燃油不能充分雾化燃烧,可使废气中CO、HC含量增加。4)曲柄连杆机构磨损严重。气缸、活塞、活塞环等磨损严重,漏气增加,在压缩终了时,气缸内

38、压力不足,混合气不能充分燃烧,也会造成废气中CO、HC的增加。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术(2)柴油车自由加速烟度检测结果分析1)黑烟故障。柴油机工作时黑烟浓重,其故障多为喷油量过大、雾化不良、各缸喷油量不均匀、喷油时刻过早、变速器失调和空气滤清器堵塞等引起。2)蓝烟故障。蓝色烟雾一般是润滑油窜入燃烧室后燃烧而生成的。3)白烟故障。燃油中含有水分或冷却液漏入气缸(气缸套有砂眼、裂纹;气缸垫损坏等),经炽热后化为蒸汽由排气管喷出,常被视为白烟。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术5.排放检测方法和技术汽车排放法规所控制的有害污染物主要为前面提到的四类,国家环保总局对这些排

39、放物推荐的检测方法分别为:HC采用氢火焰离子法,CO采用非分光红外线法,氮氧化合物采用化学发光法;PM采用滤纸过滤称重法。(1)氢火焰离子法(FID)碳氢化合物在氢火焰的2000C左右高温中燃烧时可离子化成电子和自由离子,其离子数基本与碳原子数成正比。HC在氢火焰中分解出的离子在离子吸收极板间的电压作用下形成电流,其电流大小代表了样气中碳原子含量(体积分数),因此FID检测的结果是样气中的碳原子值。(2)非分光红外线法(NDIR)是目前测定CO的最好方法,其工作原理是基于测量气体对特定波长红外线的能量吸收。CO能吸收波长为4.55.0m的红外线,具有吸收峰值,样气中CO的浓度可通过红外线透过一

40、定长度该气体后的透射能量得到。为了减小其他气体干扰,在样气室前设置滤波室来过滤掉其他干扰气体所对应的波长。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术(3)化学发光法(CLD)用于分析排气中的NOx,CLD只能直接测定NO。样气和过量臭氧在反映室中混合并发生化学反应,生成NO2,其中约10%处于电子激发态,当激发态的NO2衰减到基态时发射波长为0.63m光子。化学发光强度与NO和臭氧浓度乘积成正比,还与测量条件有关,但当测量条件不变且臭氧浓度恒定并远高于NO浓度时,化学发光强度与NO成正比。而测量NOx实际是测量NO和NO2的总和。因此在测量前首先要将排气中的NO2转化成NO。随着排放标准越来

41、越严格,对排放检测也提出了新的挑战和要求。例如,对于柴油车,CO、HC的污染都很小,而颗粒物则是主要的测试指标。有些豪华汽车为了降低颗粒物而装上了微粒捕集器,如果仍采用滤纸过滤称重法,颗粒物的排放量就非常低,过滤在滤纸上的颗粒物质量还不到0.2mg,而滤纸质量通常都在75200mg,滤纸的微小变化以及测量环境的变化,会使最终结果误差很大。有人做过测试,按欧洲法规进行测量时,采用传统系统,如果微粒排放量小于0.02g/(kW/h),则测试误差会超过20%。因此必须对滤纸稳定性和测试环境进行改进,例如比较先进的美国SULEV排放分析系统。它通过改进滤纸材料,减小滤纸直径,改进称量室温度、湿度的精度

42、等,提高了测试精度。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术五、车速表检测汽车车速检测的必要性:车速表是提供汽车行驶速度信息的重要仪表,驾驶人在行车途中能够正确掌握车速,是提高运输生产力与保证安全行车的关键。驾驶人对行车速度的掌握,虽然可以依据主观估计来进行,但由于人对速度的估计往往会因错觉而造成误差,再加上车速表使用时间长后内部磁场减弱、车轮直径磨损减小等原因造成的误差,检验车速表对于保障行驶安全的意义是非常重大的。1.车速表误差的检测原理车速表误差的检测原理是以车速表试验台的滚筒作为连续移动的路面,把被测车轮置于滚筒上旋转,来模拟汽车在路面上行驶的实际状况,进行车速表误差的检测。试验时

43、,将汽车驱动轮置于滚筒上,由发动机经传动系统驱动车轮旋转,车轮借助与轮胎的摩擦力带动滚筒转动。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术滚筒端部装有测速发电机(即速度传感器),测速发电机的转速随滚筒转速的增大而增大,而滚筒的转速与车速成正比,因此测速发电机发出的电压也与车速成正比。滚筒的线速度、圆周长与转速之间的关系可用下式表达:v=Ln6010-6式中v滚筒的线速度(kmh);L滚筒的圆周长(mm);n滚筒的转速(r/min)。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术图5-11车速表试验台1零点调整旋钮2速度指示仪表3蜂鸣器4报警灯5电源灯6电源开关7联轴器8滚筒9举升器10测速发电机

44、(速度传感器)2.车速表试验台的组成车速试验台由速度测量装置、速度指示装置和速度报警装置等组成,如图5-11所示。车速表试验台也是滚筒式试验台,两根结构滚筒平行排列,汽车驱动轮驶入,两根滚筒轴与汽车驱动轮轴的轴心连接线呈三角形,车轮的胎冠与两滚筒表面相切,汽车驱动轮转动后滚筒被动旋转,由于车轮与滚筒时时相切,胎冠的线速度与滚筒线速度也时时相等,测量到当前的滚筒线速度即当前的车速。又因滚筒直径已为常量,因此,只要测量滚筒转速即可计算出当前车速,当前车速与当前里程表之差就不难测量了。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术(1)速度测量装置速度测量装置主要由滚筒、速度传感器和举升器等组成。滚筒

45、一般为四个,通过滚筒轴承安装在框架上。速度传感器一般将测速发电机装在滚筒的一端,其输出电压信号幅度即表征实际车速的大小。在前、后滚筒之间设有举升器,以便汽车进、出试验台。举升器与滚筒制动装置联动,举升器升起时,滚筒不会转动。(2)速度指示装置速度指示装置是根据测速发电机发出的电压大小来工作的。根据滚筒圆周长度与转速可算出其线速度,以km/h为单位在速度指示仪表上显示车速。(3)速度报警装置速度报警装置是为在测量时便于判明车速表误差是否在合格范围之内而设置的,一般有三种形式:1)用试验台报警装置指示检测车速。2)将试验台指示仪表一定范围内涂成绿色区域。3)同时具备上述两种装置的报警装置。3.检测

46、方法一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术(1)试验台的准备测速试验台如图5-12所示,测速试验台结构图如图5-13所示。图5-12测速试验台图5-13测速试验台结构图1测速发电机2举升器3滚筒4联轴器5离合器6电动机7速度指示仪表一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术1)在滚筒静止状态检查指示仪表是否在零点上,若指针不在零点上,可用零点调整旋钮(或零点天正电位计)调整。2)检查滚筒上是否沾有油、水、泥等杂物。若有,要清除干净。3)检查举升器动作是否自如、有无漏气部位。若有阻滞或漏气部位,应予以修理。4)检查导线的接触情况。若有接触不良或短路,应予以修理或更换。经常使用的试验台,不

47、必每次使用前都要进行上述检查。(2)被测汽车的准备1)按汽车制造厂的规定检查并补充轮胎气压。2)轮胎沾有水、油等或轮胎花纹沟槽内嵌有小石子时,应清除干净。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术(3)测试步骤1)接通试验台电源。2)升起滚筒间的举升器。3)将被测汽车输出车速信号的车轮尽可能与滚筒成垂直状态地停放在试验台上。4)降下滚筒间的举升器,至轮胎与举升器托板脱离为止。5)用挡块抵住位于试验台滚筒之外的一对车轮,防止汽车在测试时滑出试验台。6)使用标准型试验台时应做如下操作:起动汽车,待汽车的驱动轮在滚筒上稳定后,挂入最高档,踩下加速踏板使驱动轮平稳地加速运转。当汽车车速表的指示值达到

48、检测车速(40km/h)时,读出试验台速度指示仪表的指示值;或当试验台速度指示仪表的指示值达到检测车速时,读取车速表的指示值。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术7)使用驱动型试验台时应做如下操作:结合试验台离合器。将汽车的变速器挂入空档,接通试验台电源,使电动机驱动滚筒旋转。当汽车车速表达到检测车速时,读取试验台速度指示仪表的指示值;或当试验台速度指示仪表达到检测车速时,读取汽车车速表的指示值。8)测试结束后,轻轻踩下汽车制动踏板,使滚筒停止转动。对于驱动型试验台,必须先关断电源再踩制动踏板。9)升起举升器,去掉挡块,将汽车驶离试验台。10)切断试验台的电源。4.车速表检测标准国家标

49、准GB72582012机动车运行安全技术条件中规定:车速表允许误差范围为-5%20%,即当实际车速为40km/h时,汽车车速表指示值为3842.1km/h。超过上述范围为车速表的指示不合格。一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术六、噪声的测定1.汽车噪声的来源汽车的噪声主要来自发动机、传动系统、轮胎及车身扰动空气所发生的声响。因此,汽车噪声是由多种声源组成的综合性噪声,与汽车和发动的结构形式、技术状况及运行条件(车速、载荷、道路等)有关。2.汽车噪声的测量(1)仪器汽车噪声的测量一般采用声级计。声级计是一种以近似人们听觉的、用数值检测机动车的行驶噪声、排气噪声和喇叭声音噪声响度的仪器,由

50、传声器及其收藏部分、听觉修正网络、放大部分、音量指示部分和校准装置等组成。图5-14所示为815噪声仪。图5-14815噪声仪一、一、整车检测与诊断技术整车检测与诊断技术1)传声器。传声器是把声压信号转变为电信号的装置,俗称话筒,是声级计的传感器。2)放大器和衰减器。由于传声器将声压转变为电压的能量很小,所以在声级计中装有低的噪声器。3)计权网络。计权网络是一种能把电信号修正为与听感近似值的网络。4)检波器。为了使经过放大的信号通过表头显示出来,声级计还需要有检波器。5)指示表头。指示表头是一只电表,对其刻度进行了一定的标定,可从表头上直接读出噪声级的分贝(dB)值。(2)方法汽车噪声的测量方