汽车综合性能检测站现状和存在的问题.doc

老老实实做人 踏踏实实做事 汽车综合性能检测站现状和存在的问题随着GB18565-2001营运车辆综合性能检测要求和检验方法（以下简称GB18565）和JT/T478-2002汽车检测站计算机控制系统技术规范（以下简称JT/T478）等相关标准的发布实施，汽车综合性能检测站的升级改造工作全面展开，2004年随着GB 7258-2004机动车运行安全技术条件（以下简称GB7258）、JT/T198-2004营运车辆技术登记划分和评定要求（以下简称JT/T198）、GB/T17993-200X汽车综合性能检测站能力的通用要求报批搞（以下简称GB/T17993）等标准相继出台，汽车综合性能检测站进行升级改造的必要性和迫切性尤为重要。笔者就目前升级改造中两个主要的方面进行阐述：设备如何配置和选型；软件即相关控制系统的要求。各检测站可以根据相关内容指定本检测站的升级改造方案。一、 主要设备选型1、 制动检验台 目前国内检测站所用制动检验设备多为反力式滚筒制动试验台，部分检验站使用了平板式制动试验台。 1.1反力式滚筒制动试验台（1）第一种是仿照日本产滚筒反力式制动台：以低转速（0.10.25/h）、小滚筒（直径110mm180mm）为其典型特征，早期从日本引进的还均匀沟槽式滚筒。这类制动台特点是：造价低；低转速和沟槽式耐磨性好、使用寿命长等优点；重复性差（汽车制动器一般在2km/h以上车速时处于稳定状态）；低转速、测试时间长等缺点。（2）第二种是仿照欧洲国家产的滚筒反力式制动台：以高转速（2.0km/h5.0 km/h）、大滚筒（直径190mm300mm）为其典型特征，表面以粘砂为主。这类制动台的特点是：表面粘砂处理、附着系数高；测试速度比日本式高；重复性好；滚筒直径大，车轮与滚筒接触面积增大，迟滞损失少等优点；造价较高；滚筒耐磨性比沟槽式差；对轮胎磨损较大；小车在10吨级大台体检测如果无举升装置则出车困难等缺点。刚刚颁布的GB/T13564-2005滚筒反力式制动台（以下简称GB/T13564）标准中明确规定，为了统一滚筒反力式检验台的制造标准，使各厂家生产的制动检验台测试结果有可比性，GB13564推荐了制动台的主要参数，如滚筒直径：240mm;滚筒表面线速度：2.2 km/h；高低滚筒落差030mm；附着系数：0.7等规定。应该来说，根据最新国家标准，推荐使用欧式滚筒反力式制动台。目前国内大多数检测站如果说原台体使用年限达7年以上的均需要更换。如果台架使用不超过3年的、使用和各性能状况良好的可以继续使用。目前国内已经有少数厂家已经生产了即带第三滚筒（自动停电机功能）又带举升的新型制动台，从反映的情况来看，使用情况良好。1.2平板式制动检验台平板式制动检验台是一种低速动态检测车辆制动性能的设备。现代汽车在设计上为了满足汽车行驶状态的制动要求，提高制动的稳定性，减少制动时后轴车轮侧滑，前轴制动力一般占50%70%，后轴制动力设计相对较小。同时，充分利用汽车制动时惯性力导致车辆重量前移，使前轴制动力可达到静态轴荷的140%。上述特点在滚筒反力式制动检验台上，由于受设备结构和检验方法的限制，前轴最大制动力是无法测量出来的。与滚筒反力式制动检验台相比，车辆在平板式制动检验台上检测时的制动状态比较接近于车辆在道路上行驶时的制动状态，具体来说，平板式制动检验台与滚筒反力式制动检验台的区别有：从重复性来说，滚筒台比平板台高，平板台要求有一定的引车距离和较稳定的行车速度，要求操作水平高；从能耗来说，滚筒台比平板台能耗高，因为滚筒台需要有电控机驱动滚筒转动；从车型适应来说，滚筒台适应各种车型，平板台适应小车检测（GB7258建议乘用车采用平板台）；从检测工况来说，平板台与车辆路面运行实际制动工况接近，滚筒台有较大的差距；从检测项目来说，滚筒台可以检测GB7258规定的所有项目，平板台不能检测车轮阻滞力，但可以测试滑行阻力；从产品价格来说，滚筒台一般在710万；平板台在1418万元不等；从测试速度来说，平板台（四板）一次性就可以测试完毕，检测速度比滚筒快。底盘测功机底盘测功机现行主要依据标准有：GBT18276-2000汽车动力性台架试验方法和评价指标（以下简称GB18285）、GB18285-2000在用汽车排气污染物限值及测试方法（以下简称GB18285）和JTT445-2001汽车底盘测功机通用技术条件（以下简称JTT445）。目前国内生产的底盘测功机主要采用风冷式电涡流测功机作为功率吸收装置。国内使用的风冷式涡流机主要一西班牙的FRENELSA、KLAM和德国的KLOFT为主，其热稳定性好、平衡精度高。但是近年来由不少厂家为降低成本选用了国产涡流机，应该说稳定性等稍差，在选型时要注意配置。底盘测功机具有车辆底盘输出功率及转矩、车速表、里程表、加速性能和滑行性能的测试功能：燃油经济性试验（需要选配油耗计），加速模拟工况（ASM）试验（需要选配专用尾气分析仪及形影控制系统），车辆反拖阻力（需要选配反拖装置）、双怠速（需要选配尾气分析仪：同是，05年环保总局已经出台的新标准GB18285-2005）及柴油自由加速排放测试（需要选配专用不透光烟度计）。底盘测功机滚筒，GBT18276-2000中规定底盘测功机允许滚筒直径为D310mmD530mm,在JTT445-2001中规定底盘测功机允许滚筒直径为D200mmD530mm。目前国内底盘测功机普遍采用直径为D300mm以上的滚筒，建议采用D370mm。挡车装置，为防止车轮左右摆动损坏轮胎和发生意外，滚筒两侧均需要安装有挡轮，挡轮应该是可以人工移动的。飞轮，汽车在做加速、滑行等变速试验时，嘁加速时间与滑行距离测试书记与其惯性质量成比例。应使台架上的转动惯量与车辆在道路行驶时的惯量相对应，测试结果才能接近道路试验。但各种受检车辆的惯性可近似认为是连续的，按照理论要求，应该一种车型配置一组不通惯量的飞轮，但随之而来的就是造价的高涨。因此，建议对在用车检测时，飞轮应不做硬性要求。如要进行准确的加速、滑行试验，则可通过对各种车型台架与道路的比对试验，取得经验换算系数后再对同车型进行台架试验与换算，但试验的工作量很大。所以建议在选配是时，注意厂家在行业中的占有量。反拖装置，它主要用于台架空转阻力标定、汽车底盘传动系统力测量和汽车轮胎滚动阻力测量。在底盘测功机上测的汽车“实测驱动输出功率”（定义见GBT18276-2000中2.6款）并转换为“校正驱动轮输出功率”后，加上底盘测功机传动系阻力、驱动轮滚动阻力和汽车底盘传动系阻力等功率消耗，便可计算出发动机功率。在交通部统一要求的检测报告单中，在汽车动力性测试部分中要求测量与评价驱动轮输出功率，并未要求换算到发动机功率。因此，从满足检测站检测而言反托装置可不选配，但作为底盘功率输出不够时进行故障分析的维修诊断用设备，有条件的单位还是可以选配。油耗计，目前的油耗计有容积式、称重式和流量式三种，但无论哪一种测量方法均难以解决下面一个问题：不解体测量。各种测量方式均需拆卸油管，且容易再装回油管后导致油路故障：准确的模拟加载。台架试验需模拟汽车路面行驶时的各种阻力条件，一旦路面行驶时的各种阻力之和确定后，用电涡流测功机模拟加载容易做到，但各种车辆的路面行驶阻力条件难以确定，带反托装置的底盘测功机可以测定车辆底盘传动系统阻力，但很难确定路面风速阻力，因而测试油耗的准确性难以保证：快速测试。一般一辆车的检测时间需半个小时左右，不能适应检测站对检测速度的要求。因消耗计是检测站必备设备，购置时可考虑在满足验收要求的前提下，尽量节省资金投入。车型数据库，底盘测功机检测车辆时需要用到的很多参数，如主减速比、额定功率、额定转矩及转速，在每辆车检测是靠用户自行输入很难完成，因此应要求配有各种车辆参数的数据库。应注意：用单片机控制系统的底盘测功机一般不含有这种数据库。而且。只有大型且专业的厂家具有较完备的车型数据库。3侧滑检测台 目前在用的汽车前轮侧滑检验台可以分为双半联动、双半分动和单板侧滑检验台三个类别。从国家标准要求来讲，侧滑板有效测量长度统一要求1000mm。双半联动的优点：车辆驶过时版面同步往外或网内运动，行车状态稳定，重复性好。双半联动的缺点：无法分别测量左右轮侧滑量。（侧滑值是左右轮侧滑量的平均值。但是也满足了现行标准要求。）双半分动的优点：能分别测量左右轮侧滑量值。双半分动的缺点：车辆刚驶上板面时由于受侧向力大的一侧板的移动量大于受侧向力小的一侧板，车头将随受侧向力大的一侧板的受力方向摆动，行车状态不稳定，测量结果重复性差，失真较大。单板侧滑台优点：简便、低价、行车状态稳定和重复性好，目前国标允许使用。单板侧滑台缺点：车辆驶过侧滑板是，与地面接触一侧轮胎侧滑量受轮胎变形及轮 间隙的影响无法全部作用到侧滑检验台，导致侧滑量偏小。同一辆车在单板侧滑检验台分别置于左右轮下测量时，测量结果不一样，除非车辆左右轮实际侧滑值相同。还有一个问题需要提出来，滑板表面一般可以采用花纹钢板以增加附着力，保证车辆通过时与板面间不产生滑动。表面也有采用其他处理工艺的，但只要保证车轮与板面不产生滑动后再提高附着系数没有太大的意义。4车速表检验台车速表检验台在选型时请注意以下几点： 要求举升器与滚筒制动装置时联动的，举升器升起时，滚筒被制动不能转动：滚筒直径，我国目前所采用的基本是参照日本标准制造的，滚筒直径多为D176.8mm，在40kmh车速下换算后滚筒转速正好是1200rmin，以便用转速表标定计量。也有用大量直径滚筒的，从测试精度要求上来说没有必要，且浪费投资。在有地盘测功机的A级站，若为单线，不必再购置车速表检验台：若为双线，安全性能检测线上为加快检测速度也可以配置车速表检验台。若为改造升级，车速表检验台可以当地盘测功机的自由滚通用。5发动机分析仪在交通部统一检测报告单中，对发动机只要求测试怠速转速和机油压力，但在二级维护检测中许多省市要求检测其他一些项目，因此发动机分析仪依然是检测站必配的设备。只是在选型时需要注意以下几个方面。 测试数据的重复性和稳定性。由于各厂家传感器的选型不同，其性能参数不齐，测试数据的重复性和稳定性有很大差异，选型是要注意传感器的精度。 抗干扰能力。发动机分析仪的抗干扰能力是一项很重要的指标，在测试时干扰信号很强，处理不好会直接影响数据的漂移甚至死机。 测速速度。应满足检测线快速测试的要求，尽量在45左右完成常规项目不解体检测。 车型数据库。发动机测试及评价依赖于车型数据库，因此具备常用车型的车型数据库是准确检测的保障。目前，行业内，深圳市大雷科技有限公司生产的DLFJ-2000系列发动机分析仪，通过了交通部的型式认证。其精度和稳定性非常高。转角仪测试在交通部统一要求的检测报告单中，要求对汽车转向性能中的转向轮最大转角、转向盘转向力和转向盘自由转动量进行检测。通常情况下，我们可以通过配置方向盘转向参数测试仪和前轮转角仪配合使用，可以完成这些项目的检测。在设备选型时要注意（重点讲述前轮转角仪）： 台板位置调整方式。为了适应不同轮距的车辆检测，台板左右位置应可以调整。调整方式有手动（通过人工推拉调整）、电动（通过人工按钮进行调整）或自动（系统根据探测到的轮胎位置信号自动调整）。就目前国内情况来说，我们推荐用电动的较合适，一般是通过遥控器进行调整，检测速度比手动和自动方式均快捷，但需要配置检测员。 转盘平面移动。在车辆上转盘，打开锁紧装置后，随着车轮的左右转动，车轮旋转中心要随着转变，因而要求转盘能随着平面移动。有的转角检测仪转盘只能旋转，不能平移，以致测得转角失真。 旋转阻力。转盘的旋转阻力过大容易造成车辆与转盘打滑。应尽量降低旋转阻力，且在转盘上采取必要的防滑措施。 联网功能。随着JTT478标准的进一步落实到位。前轮转角仪必须能自动采集数据和具有对外联网接口。7、悬架装置检验台选用悬架装置检验台应注意以下两点： 通过能力，在GB18565中规定对轴载质量1500的载客汽车进行悬架特性检测。所以通常需要考虑大小车线同检的检测线中，检测是针对小车，但应该允许大车通过。目前有少数厂家开发了 自动过车盖板。 启动转矩。目前市面上许多产品设计时启动转矩不够，以致于接近1500kg轴载质量的车辆驶上台面后电动机无法启动。所以应保障有足够的启动转矩。8、排放设备目前在用的汽油车排气分析仪主要有两气（CO、HC）、四气（CO、HC、O2、CO2）和五气（CO、HC、O2、CO2、NO ）分析仪。在交通部统一要求的报告单中，只要两气即可满足要求，但需要能支持双怠速。但这项还需要根据各省市的具体要求。从目前来看，支持双怠速是基本要求了，尤其是05年环保总局出台了环保标准后，各检测站务必慎重考虑，避免重复投资。烟度计从现行国家标准来看，不透光式和滤纸式还将同时存在。 9、前照灯检测仪 目前，从现行国家标准要求来看，前照灯检测仪必须为可测近光大灯仪。从汽车制造厂家和修理企业来看，还提出了在线调整的功能要求。我们认为，通用综合性能检测站没有必要配置在线调整功能的大灯仪。二、 软件及控制系统对于软件及控制系统，笔者将简单描述下控制系统分类和比较、计算机控制系统技术、工业控制计算机控制优点等。希望各地各级汽车综合性能检测站根据具体实际提出本站的控制系统的升级方案。1、控制系统分类和比较 计算机控制系统按照控制方式分类，分成计算机分布式控制系统和计算机集中式控制系统。 分布式控制系统（Distributedcontrol systems 简称 DCS）。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的工业控制计算机控制装置（DDS）完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。一般是采用二级分布方式。一级为测控工位控制，各工位分布由工位工业控制计算机来完成本工位的控制、数据采集处理和通讯等任务；二级品牌计算机具有排列检测程序、全线调度、汇总综合判定、打印结果和存储管理数据库等管理。从自动控制理论分析，分布式有益于分散控制风险，部分工位出现故障和问题不影响其他工位继续检测，是一种先进的控制方式和先进的控制理念。分布式控制系统具有易扩展性、灵活性、高性能以及稳定性等优势。集中式控制系统（Centeredcontrol systems 简称 CCS）。它的特征是“集中管理集中控制”。除登录车辆信息资料有一台品牌计算机完成外，全线的检测流程、数据采集、处理、判定、显示、打印、存储等均由一台主控工业控制计算机来完成。这种方式的优点是结构简单、价格低；适合经济欠发达地区采用。缺点是主控计算机负担相当重、可靠性差、一旦发生故障时易造成全线停工。2、 汽车检测站控制系统新技术近年来随着检测控制技术的发展并适应管理部门对车辆检测的要求，汽车检测站控制系统逐步采用了一系列的新技术，主要有以下几点：2.1远程通讯技术检测线上远程通讯技术的使用已经很普遍，检测车间和营业大厅在布置上多采用分离布置，以减少外界因素对检测的干扰，营业大厅包括车辆登录、收费、打印报告、签章、监控、查询多种功能。远程通讯技术的应用主要有以下几个方面：远程登录报检在厂区入口处设报检及主控机室，进行登录和报表打印、数据管理，这样可以是营业大厅和检测线分离，减少检测线噪音对控制室的干扰；同事也减少车主对检测过程的干扰。这也是检测站服务功能和水平提高的需要。进检选择在检测车间门口设置控制室，对达到车间门口准备上线车辆进行灵活调度。本项功能是为了配套远程登录报检。以实现“无序登录、有序检测”。远程登录报检和进检选择使得检测时间缩短、检测更加有序和顺畅。远程监控采用监控系统，大大提高检测的透明度，保证检测公正性，提高异常情况处理的速度，已成为高级检测站必备辅助系统。监控系统可分为录像监控和数据监控。数据监控室利用摄像机把现场检测实况摄下，主控室或站长室用电视机显示出来。数据监控主要是在关键工位（一般是制动工位或者大灯工位）进行车辆牌照，并保证照片和检测数据以及车辆信息一致。这主要是维护车主利益、保障检测公开公正性、以及管理部门有效监督管理。远程传输检测数据报表要求检测站实时传输检测数据和车辆图像是管理部门对检测站实行有效管理的一种重要手段，先已普遍推广。传输方式可采用IDD专线、光缆、宽带网等多种形式。2.2系统网络化、软件模块化网络结构目前大多数网络使用的拓扑结构有三种星形拓扑结构、环形拓扑结构、总线型拓扑结构。就现阶段来看，大多数检测站都采用目前使用最普遍的以太网星形结构（以太网最初是由XEROX公司研制而成的，并且在1980年由数据设备公司DEC（DIGIAL EQUIPMENT CORPORATION）、INTEL公司和XEROX公司共同使之规范成形。后来它被作为802.3标准为电气与电子工程师协会（IEEE）所采纳。以太网的基本特征是采用一种称为载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）的共享访问方案，即多个工作站都连接在一条总线上，所有的工作站都不断向总线上发出监听信号，但在同一时刻只能有一个工作站在总线上进行传输，而其它工作站必须等待其传输结束后再开始自己的传输。）这种结构便于集中控制，因为节点用户设备因为故障而停机是也不会影响其它节点用户间的通讯。整个系统采用基于TCP/IP协议（TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议）协议是Internet最基本的协议，简单地说，就是由底层的IP协议和TCP协议组成的。在Internet没有形成之前，各个地方已经建立了很多小型的网络，称为局域网，Internet的中文意义是“网际网”，它实际上就是将全球各地的局域网连接起来而形成的一个“网之间的网（即网际网）”，然而，在连接之前的各式各样的局域网却存在不同的网络结构和数据传输规则，将这些小网连接起来后各网之间要通过什么样的规则来传输数据呢？这就像世界上有很多个国家，各个国家的人说各自的语言，世界上任意两个人要怎样才能互相沟通呢？如果全世界的人都能够说同一种语言（即世界语），这个问题不就解决了吗？TCP/IP协议正是Internet上的“世界语”。的客户机/服务器系统架构，这样所有的报检车辆及检测数据都集中在服务器端管理、贮存、调度，而客户端只进行数据采集，发送接收。它的特点是便于系统的扩展，数据统一管理。同时TCP/IP协议是现在非常成熟，应用最广泛的技术。采用面向连接的方式，因此确保了数据完整性，准确性。在客户端启动时能够自动连接到服务器，服务器重新启动后，客户端不用重新启动也能连接。软件模块化软件的模块化已经形成一种趋势，各个模块使用约定的接口通信，只要接口不变子模块可以单独进行升级而不影响系统的正常运行，而且可以增加新的接口。系统只要调试通过之后，如果有新的要求，软件的80%至90%不用改动，只是针对具体的设备进行改动，能方便的进行参数和国标的设置与更改。扩展性大，新增项目和检测设备，仅仅需要修改相应的动态链接库。报检项目能动态配置。随着国标的修改和检测项的增加系统要能达到不修改或者局部修改，而不用全部重新编译就能运行，并且兼容以前的版本。当系统遭遇人为干扰时，或当一个受控设备出现失效恢复时，或当一个检测单元控制系统局部硬件出现失效恢复时或者发生掉电事故，在干扰排队后，控制系统应保证受检测车辆队列所有数据有效性，不应出现软件系统崩溃。在控制工作时，不允许产生因为检测设备各部件机械动作时序不当而造成的车辆、人员、检测设备的损坏。软件模块化也是为了规避软件生产企业和使用客户的工程和利益风险需要。不会因为软件人员的离开造成生产企业和检测站的利益受到损害。不会造成人人一个版本，加大改造和修改的工作量以及难度。3、 工业控制计算机控制原理及其特点工业机为专业用工业控制计算机，用于工业控制的计算机称为工业控制计算机。简称控制机。它由计算机和过程输入输出（I/O）通过两大部分组成。 计算机是由主机、输入输出设备和外部磁盘机、磁带机等组成。在计算机外部又增加一部分过程输入/输出通道，用来完成工业生产过程的检测数据送入计算机进行处理；两一方面将计算机要行使对生产过程控制的命令、信息转换成工业控制对象的控制变量的信号，再送往工业控制对象的控制器去。由控制器行使对生产设备进行控制。控制机与一般通用计算机相比较，有如下特点：（一）具有较完善的过程通道，便于将各种形式的信息变换，并完成检测数据输入和控制信息输出。输入生产过程检测信号有两大类：一类是电压或电流模拟信号：另一类是开关量或数字脉冲量。开关量、脉冲量都属于数字信号。通常检测出的生产过程信号若是模拟量的话，已由一次检测信号经放大、变换后（二次仪表）变为电压010伏或变为电0-10mA.这些模拟量必须经过模/数转换器（ADC：Analog-Digital Cnverter）转换成数字量，才能被计算机所接