汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)1 課程教案

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1、汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)課程教案1 授課時(shí)間 第1 周 星 期1 第 3/4 節(jié) 課次 1 授課方式 （請(qǐng)打√） 理論課□√ 討論課□ 實(shí)驗(yàn)課□ 習(xí)題課□ 其他□ 課時(shí) 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(cè)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(cè)與診斷技術(shù)的方法與特點(diǎn) 2、 檢測(cè)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(cè)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

2、現(xiàn)狀 1、誕生時(shí)期 (1886—1900年) 1886年,戴姆勒一號(hào)車為世界上第一輛汽車，后置發(fā)動(dòng)機(jī)，后輪驅(qū)動(dòng)，后輪比前輪大一倍，利用轉(zhuǎn)向桿轉(zhuǎn)向，時(shí)速10Km左右。同一時(shí)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(guó)的福特，英國(guó)的羅爾斯，法國(guó)的雪鐵龍，意大利的菲亞特. 到1900年，世界上共有8個(gè)國(guó)家生產(chǎn)汽車，共有1萬(wàn)多輛汽車。生產(chǎn)方式是手工生產(chǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)功率僅有1—2馬力，只能乘坐2—3人，并且設(shè)有門窗，車蓬等。這個(gè)時(shí)候的汽車只是供紳士貴族娛樂的工具。

3、 2、汽車工業(yè)的創(chuàng)建期 （1900—1920年） 這個(gè)時(shí)期，汽車的需求量增大，車速變快。美國(guó)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(wàn)輛。主要產(chǎn)品為小轎車。 3、汽車產(chǎn)品的發(fā)展時(shí)期（1920—1950年） 這個(gè)時(shí)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，

4、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(shí)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(gè)大的技術(shù)突破： 1） 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)：經(jīng)濟(jì)性好，體積小，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(dòng)系統(tǒng)加制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和電子防抱死系統(tǒng)，防碰撞系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)

5、節(jié)懸架?？諝鈩?dòng)力學(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(zhēng)，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(guó)市場(chǎng)，而且日本國(guó)汽車的年產(chǎn)量位居世界第一位，美國(guó)次之。并且，出現(xiàn)了代用燃料：甲醇，氫氣，天然氣，太陽(yáng)能，電動(dòng)汽車等。 由于汽車中越來(lái)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(dòng)化和智能化發(fā)展。 § 02汽車診斷與檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展歷程 汽車工業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷

6、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(cè)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(cè)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(duì)其性能和質(zhì)量的要求不高，因此汽車診斷與檢測(cè)工作亦處在一種較為原始的狀態(tài)。汽車診斷與檢測(cè)的主要方法是操作體驗(yàn)和主觀評(píng)價(jià)。盡管如此，汽車診斷與檢測(cè)工作仍受到制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(cè)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

7、來(lái)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(lái)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(dòng)了汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作的長(zhǎng)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，如整車轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)、發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)臺(tái)架、研究汽車空氣動(dòng)力學(xué)的試驗(yàn)風(fēng)洞、各總成部件的閉式試驗(yàn)臺(tái)及疲勞試驗(yàn)臺(tái)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(chǎng)在有實(shí)力的大公司開始建設(shè)。盡管當(dāng)時(shí)汽車試驗(yàn)的

8、規(guī)模不大、范圍不是很廣、試驗(yàn)設(shè)備比較簡(jiǎn)單，除少數(shù)汽車生產(chǎn)廠家擁有試驗(yàn)場(chǎng)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(shí)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(gè)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(gè)方面的含意，即： 性能質(zhì)量要最好； 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(cè)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)

9、場(chǎng)。國(guó)際上有影響的大公司幾乎無(wú)一例外地都擁有自己的汽車試驗(yàn)場(chǎng)。一些跨國(guó)大公司長(zhǎng)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(chǎng)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(guó)外某汽車公司整車試驗(yàn)室的一角，其試驗(yàn)規(guī)模可見一斑。 4、現(xiàn)代生產(chǎn)階段的汽車診斷與檢測(cè)技術(shù) 自上世紀(jì)80年代起，美國(guó)人經(jīng)十多年的努力才創(chuàng)立起來(lái)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(kù)存與流動(dòng)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(chǎng)變化、最終在提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力與獲得最大利潤(rùn)等目的。美國(guó)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(gè)需進(jìn)行各類大量

10、試驗(yàn)的過程，如內(nèi)部拉動(dòng)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(dòng)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(lái)的。發(fā)動(dòng)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(cè)技術(shù)的特點(diǎn) p 自動(dòng)化程度越來(lái)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(dòng)化程

11、度越來(lái)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(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行操控的內(nèi)容。對(duì)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(dòng)化，而且對(duì)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(dòng)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)。現(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(cè)、整車性能測(cè)試、帶ABS的制動(dòng)性能測(cè)試、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱測(cè)試和發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)試等功能，如圖1-4所示。該系統(tǒng)由計(jì)算

12、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(duì)汽車整車及零部件各項(xiàng)性能的影響，一些跨國(guó)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(dòng)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(lái)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(duì)電腦控制的汽車總成進(jìn)行大量的試驗(yàn)，以采集電控所需

13、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(shí)間一般都很長(zhǎng)，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(chǎng)地分類 p 室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn) p 汽車試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn) p 室外道路試驗(yàn) 1、室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn) 室內(nèi)臺(tái)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(shí)不停地進(jìn)行試驗(yàn)，如此它特別適合于汽車性能的對(duì)比試驗(yàn)和可靠性、耐久性試驗(yàn)。室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)的突出特點(diǎn)是試驗(yàn)效率高。室內(nèi)臺(tái)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1-8是汽車

14、整車和發(fā)動(dòng)機(jī)的室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)。 2、汽車試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn) 汽車試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn)越來(lái)越受到汽車界的重視，其原因是汽車試驗(yàn)場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)，例如通用汽車公司的密爾福德試驗(yàn)場(chǎng)

15、、日本汽車研究所試驗(yàn)場(chǎng)、英國(guó)汽車工業(yè)研究協(xié)會(huì)(MIRA)試驗(yàn)場(chǎng)、我國(guó)海南汽車試驗(yàn)場(chǎng)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(lái)的汽車產(chǎn)品都必須要經(jīng)歷室內(nèi)的臺(tái)架試驗(yàn)、汽車試驗(yàn)場(chǎng)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(duì)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(cè)診斷的目的、基本方法 一、檢測(cè)目的、分類、作用 1、安全檢測(cè)：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)汽車實(shí)行定期

16、和不定期的安全環(huán)保檢測(cè)診斷，目的在于確保汽車具有符合要求的外觀、良好的安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(cè) ：對(duì)汽車實(shí)行定期和不定期的綜合性能檢測(cè)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(duì)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(huì)效益。 3、與維修有關(guān)的汽車檢測(cè)診斷 ： （1）汽車維護(hù)檢測(cè) 二級(jí)維護(hù)前檢測(cè)：確定維護(hù)附加作業(yè) 二級(jí)維護(hù)竣工檢測(cè)：監(jiān)控質(zhì)量，合格的方可出廠。 （2）汽車 修前檢測(cè)---

17、找出與標(biāo)準(zhǔn)的差值，視情修理。 修中檢測(cè)---過程檢測(cè)，監(jiān)控質(zhì)量。 修后檢測(cè)---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) ? 特點(diǎn)：檢查、測(cè)量、分析、判斷 ? 人工：眼看、耳聽、手摸、鼻聞（中醫(yī)） € 設(shè)備檢測(cè)：儀器檢測(cè)，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(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、發(fā)動(dòng)機(jī)綜合分析儀、 電子示波器、點(diǎn)火正時(shí)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(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、側(cè)滑實(shí)驗(yàn)臺(tái)、車輪定位儀、 燈光檢測(cè)儀、底盤測(cè)功機(jī)、車輪平衡機(jī)、 電

18、腦檢測(cè)儀。 ? 人工經(jīng)驗(yàn)診斷法 ? 特點(diǎn)：眼看、耳聽、手摸對(duì)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。 ? 儀器設(shè)備診斷法 ? 特點(diǎn)：診斷速度快準(zhǔn)確性高，能定量分析，但檢測(cè)的投資大成本高。 ? 自診斷法 ? 特點(diǎn)：對(duì)于汽車電子控制系統(tǒng)十分有效，快捷準(zhǔn)確，其他方法無(wú)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(yǔ) 1. 汽車技術(shù)狀況：定量測(cè)得的表征某一時(shí)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(dòng)、不能行駛。 3. 診斷參數(shù)：供診斷用的，表征汽車、總成、機(jī)

19、構(gòu)技術(shù)狀況的參數(shù)。教材p16表1-2 工作過程參數(shù)---功率、油耗、制動(dòng)距離等 伴隨過程參數(shù)---發(fā)熱、聲響、振動(dòng)、氣味等 幾何尺寸參數(shù)---氣缸間隙、自由行程、車輪定位參數(shù)等 4. 診斷標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)汽車診斷的方法、技術(shù)要求和限值等的統(tǒng)一規(guī)定。 5. 故障率 ：使用到某行程的汽車，在該行程之后單位行程內(nèi)發(fā)生故障的概率 。 6. 診斷周期：汽車診斷的間隔期。 7. 汽車檢測(cè)：確定汽車技術(shù)狀況的檢查。 8. 汽車檢測(cè)站：從事汽車檢測(cè)的事業(yè)性或企業(yè)性機(jī)構(gòu)。 ? ? 作業(yè)和思考題： ?教材P40 1 課后記： ? ?