汽车检测与诊断1

1、HJP汽车检测与诊断交通与车辆工程学院交通运输系汽车检测与诊断交通与车辆工程学院交通运输系HJP 韩韩 加加 蓬蓬 办公室：实验楼办公室：实验楼542 542 电电 话：话：1372399571913723995719HJP 课程简介课程简介 课堂教学计划：26学时； 实验教学计划：6学时发动机无负荷测功、单缸功率检测、点火波形检测与分析；汽车点火正时检测与调整、汽车安全性能检测；四轮定位检测、车轮不平衡检测。 （联系：交通实验楼（联系：交通实验楼259，杨忠玉老师），杨忠玉老师）HJP 检测对象 检测原理 检测仪器 检测仪器原理 故障诊断HJP第一章 汽车检测与诊断基础知识 汽车检测： 汽车

2、诊断： 一般是指对在用车辆动力性、经济性、安全性、环保性等方面进行检测，以确定其现行的技术状况和工作能力。 是在不解体（或仅卸下个别小件）条件下，为确定汽车技术状况或查明故障部位、原因所进行的检查、分析、判断工作。HJP第一节第一节 概述概述一、基本概念及术语一、基本概念及术语 （1）汽车技术状况 ： 定量测得的表征某一时刻汽车外观和性能的参数值的总和。 （2）汽车故障 ： 汽车部分或完全丧失工作能力的现象。 （3）故障率： 使用到某行程的汽车，在该行程之后单位行程内发生故障的概率。 （4）故障树： 表示故障因果关系的分析图。 （5）诊断参数： 供诊断用的，表征汽车、总成及机构技术状况的参数。

3、 （6）诊断标准： 对汽车诊断的方法、技术要求和限值等的统一规定。 （7）诊断规范： 对汽车诊断作业技术要求的规定。 （8）诊断周期： 汽车诊断的间隔期。 HJP二、检测与诊断的目的和意义 汽车使用过程中，内部零件之间、零件与工作介质之间、零件与工作产物之间、汽车与外部环境之间均存在着相互作用，其结果是汽车零件在机械负荷、热负荷、化学腐蚀作用下，引起磨损、发热、腐蚀、老化等一系列物理的和化学的变化，使零件尺寸、零件装配位置、配合间隙、表面质量等发生改变。 汽车由机构、总成组成，而机构与总成由零件组成，零件性能发生变化，汽车技术状况自然发生变化。HJP 随着汽车行驶里程的增加，汽车的技术状况将逐

4、渐变坏，致使汽车的性能下降，直至最后达到使用极限。 提前确定汽车技术状况，查找故障或者异常，并在此基础上，通过及时维护和修理，可以保障汽车安全、经济、可可以保障汽车安全、经济、可靠地工作，充分发挥汽车的效能，减少维修费用，获得更大靠地工作，充分发挥汽车的效能，减少维修费用，获得更大的经济效益。的经济效益。 汽车检测诊断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技术手段段； 检测诊断结果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依据。HJP 检测与诊断的目的和意义归纳有如下几点： 1、保证交通安全 随着交通运输业的发展，交通事故也在日益增加。全世界每年因道路交通事故死亡25万

5、人，重伤300万人，因交通事故导致终生残废者约3000万人。 造成交通事故的原因造成交通事故的原因，大致可归纳为： 驾驶员、行人、车辆、道路和气候五个方面; 其中，由于汽车制动、转向、照明等技术原因造成的事故，约占事故总量的14; 所以，对汽车进行定期检查和调整，使其保持良好的技术对汽车进行定期检查和调整，使其保持良好的技术状况，对保证交通安全是非常必要的。状况，对保证交通安全是非常必要的。HJP 2、减少环境污染 汽车排放的尾气中含有上百种化合物，其中对人和生物直接有害的物质主要是CO、HC（碳氢化合物的总称）、 （氮氧化合物的总称）、铅化合物以及炭烟等。 这些 有害气体有害气体 污染了大气

6、，破坏了人类的生存环境；尤其在大城市中人口密集、交通拥塞的地区，汽车尾气污染比较严重，使附近居民深受其害。 另外，汽车尾气中还含有CO2，CO2是一种主要的温室气体，向大气排放过多的CO2，有使地球表面温度升高的作用，所以CO2也是一种重要的、对大气有污染作用的有害气体。 汽车的 噪声噪声 是另一种环境污染，在交通繁忙的十字路口，车辆噪声可达70dB以上。 国家通过对汽车进行国家通过对汽车进行定期检测定期检测的方法，严格限制汽车的尾的方法，严格限制汽车的尾气和噪声污染，污染超标的车辆不准上路，必须及时修理。气和噪声污染，污染超标的车辆不准上路，必须及时修理。XNOHJP 3、改善汽车性能 汽车

7、行驶一段时间，零部件经过磨合之后，性能渐渐进入最佳状态。 但汽车用久了，性能或技术状况又逐渐变差；不仅其动力性和经济性会降低，油耗会增加，尾气排放情况会变坏，有时还会引发交通事故。 通过定期的检查测试，可以使汽车保持良好的技术通过定期的检查测试，可以使汽车保持良好的技术状况，改善汽车性能，还可以延长汽车的使用寿命。状况，改善汽车性能，还可以延长汽车的使用寿命。HJP 4、提高维修效率，实现“视情修理” “视情维修”: 这种维修制度能最大限度地发挥各零部件的使用潜力，减少不必要的拆装，大大提高汽车的使用可靠性和使用经济性。 另一方面，随着技术的发展进步，汽车的结构越来越复杂，用手工的方法，单纯凭

8、经验进行修理显得与现代化要求很不适应。 是指利用诊断设备定期地检测汽车的技术状况，按照检测结果，根据实际需要对汽车进行针对性修理。 所以必须采用新技术，发展现代检测与诊断设备，必须采用新技术，发展现代检测与诊断设备，缩短维修停车时间，提高维修效率，实现缩短维修停车时间，提高维修效率，实现“视情修理视情修理”。HJP三、国内外汽车检测与诊断技术现状 1、国外发展概况、国外发展概况 汽车检测技术是从无到有逐步发展起来的。 国外一些发达国家，早在20世纪4050年代就出现了一些以故障诊断和性能调试为主的单项检测技术和检测设备。 20世纪60年代以后，检测设备的应用获得较大发展，设备使用率大大提高，逐

9、渐将单项检测、诊断设备连线建站（出现汽车检测站），形成既能进行安全环保检测，又能进行维修诊断的综合检测技术。HJP 进入20世纪70年代，随着计算机技术的发展，出现了汽车检测与诊断控制、数据采集、数据处理、检测结果输出自动化的汽车性能检测仪器和设备。 20世纪80年代以后，一些先进国家的现代检测与诊断技术已达到广泛应用的阶段，不仅社会上针对在用汽车的专职汽车检测站检测站众多，使汽车检测制度化，而且汽车制造厂装配线终端和汽车维修企业内部也都建有汽车检测线，给交通安全、环境保护、节约能源、降低运输成本和提高运力等方面，带来了明显的社会效益和经济效益。HJP 2、国内发展概况、国内发展概况 我国从2

10、0世纪60年代开始研究汽车检测技术，至20世纪70年代，研制、开发了： 发动机气缸漏气量检测仪； 点火正时灯； 惯性式汽车制动试验台； 发动机综合检测仪； 汽车性能综合检验台等检测仪器设备。 同时也从国外引进过少量现代检测设备，但由于种种原因，该项技术一直发展缓慢。HJP 20世纪80年代，我国汽车制造业和公路交通运输业发展迅猛，对汽车检测与诊断技术和设备的需求与日俱增，汽车检测与诊断技术得到快速发展。 国家在“六五”期间重点推广了汽车检测与诊断技术；交通部主持研制开发了： 汽车制动试验台、侧滑试验台、轴（轮）重仪、 速度试验台、 灯光检测仪、发动机综合分析仪、 底盘测功试验台等。HJP 同时

11、，交通部门自1980年开始，有计划地在全国公路交通运输系统筹建汽车综合性能检测站。 公安部门在全国中等以上城市中，也建成了许多安全性能检测站。 到90年代初，除交通、公安两部门外，机械、石油、冶金、媒炭、林业、外贸等系统和部分大专院校，也建成了相当数量的汽车检测站。 目前，交通、公安两部门的汽车检测站已建至市县级城市，基本形成了全国性的汽车检测网，汽车检测与诊断技术已具有一定规模。 而且为了配合汽车检测工作，国内已发布实施了有关汽车检测的国家标准、行业标准等100多项。（随计算机（电子）技术、汽车技术、汽车运用条件发展而发展）随计算机（电子）技术、汽车技术、汽车运用条件发展而发展）HJP196

12、3年HJPHJP2009 “上海牌”新能源汽车HJP 四、汽车诊断的方法及特点四、汽车诊断的方法及特点 汽车诊断主要有三种基本方法：传统的人工经验诊断法， 利用现代仪器设备诊断法，自诊断法。 1、人工经验诊断法 通过路试和对汽车或总成工作情况的观察，凭借诊断人员丰富的实践经验和一定的理论知识，利用简单工具以及眼看、手摸、耳听等手段，边检查、边试验、边分析，进而对汽车技术状况进行定性分析或对故障部位和原因进行判断的诊断方法。 优点：不需要专用仪器设备，可随时随地应用； 缺点：诊断速度慢，准确性差，要求诊断者具有丰富的实践经验和较高的技术水平。HJP 2、现代仪器设备诊断法 在人工经验诊断法的基础

13、上发展起来的诊断方法，在不解体情况下，利用建立在机械、电子、流体、振动、声学、光学等技术基础上的专用仪器设备，对汽车、总成或机构进行测试，并通过对诊断参数测试值、变化特性曲线、波形等的分析判断，定量定量确定汽车的技术状况。 采用微机控制的专用仪器设备，能够自动采集信息、分析、处理、判断、打印诊断结果。 优点：诊断速度快、准确性高、能定量分析； 缺点：是投资大、占用固定厂房等。HJP 3、自诊断法 利用汽车电控单元的自诊断功能进行故障诊断。 基本原理：基本原理：利用监测电路检测传感器、执行器及微处理器的各种实际参数，并与存储器中的标准数据比较，从而判断系统是否存在故障。 当确定系统有故障存在时，

14、电控单元把故障信息以故障码的形式存入存储器，并控制警示灯发出警示信号。 把该故障码从存储器中提取出来，然后查阅相应的“故障码表”便可确定故障的部位和原因。本课程主要介绍利用仪器设备对汽车进行检测诊断的技术和方法。本课程主要介绍利用仪器设备对汽车进行检测诊断的技术和方法。HJP第二节第二节 汽车故障的形成汽车故障的形成 由于汽车本身缺陷、外界运用条件等多种因素的影响，汽车技术状况不断发生变化。 随着汽车行驶里程的增加，故障率将增大。HJP 一、汽车故障及其主要类型一、汽车故障及其主要类型 1、汽车故障 如： 发动机轴瓦烧损和拉缸轴瓦烧损和拉缸，属于功能立即丧失的破坏性故障； 汽车制动距离超标制动

15、距离超标，属于性能降低的故障。 是指汽车在使用过程中丧失规定功能的现象。 一般来说，将丧失功能的破坏性故障称为失效，把性能降低称为故障。HJP 2、汽车故障类型 （1）按照存在时间可分 间断性故障: 如：供油系气阻使供油中断而造成的功能丧失； 永久性故障: 如： 发动机拉缸造成的功能丧失。 在引发其发生的原因短期存在的条件下才显现；只有在更换某些零部件后才能使其得以排除。HJP （2）按照发生快慢分 突发性故障: 如：车轮掉入坑中，使钢板弹簧折断； 渐发性故障: 如：气缸磨损引起的敲缸，则是渐发的。 发生前无任何征兆的故障；一般不能通过诊断来预测，其特点是故障的发生有偶然性； 由于零件磨损、疲

16、劳、变形、腐蚀、老化等原因引起，常对应有一个逐渐发展的过程；能够通过早期诊断来预测。HJP （3）按照故障是否显现分 功能故障: 潜在故障: 如：汽车前轴和传动轴裂纹，当未扩展到极限程度时，为潜在故障。 导致功能丧失或性能降低的故障；正在逐渐发展，但尚未对功能产生影响的故障。 潜在故障一旦对功能产生影响，常常具有突发性质，因此对汽车的安全行驶极其不利。 诊断技术面对的主要是：诊断技术面对的主要是： 渐发性、永久性的功能故障或潜在故障。渐发性、永久性的功能故障或潜在故障。HJP 二、汽车故障形成及技术状况变化的基本原因二、汽车故障形成及技术状况变化的基本原因 内因：是零件失效； 外因：运用条件。

17、 1 1、磨损、磨损 根据表面物质损失的机理，磨损分为以下四类： 是指由于摩擦而使零件表面物质不断损失的现象，是摩擦副相互摩擦的结果。 （汽车零件损坏的主要原因）（汽车零件损坏的主要原因）粘着磨损、磨料磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损。粘着磨损、磨料磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损。HJP （1）粘着磨损）粘着磨损 易发生在承受载荷大、滑动速度高、润滑条件差的摩擦表面；破坏性极强。载荷大、速度高、润滑差； 大量热；材料强度低、塑性变形大、润滑油黏度小；油膜破坏；热、局部热点（粗糙度）；点焊；撕开。u 如：“拉缸”和“烧瓦”。 指相互作用的摩擦副间产生表面物质撕脱和转移的磨损。p在汽车工作过程中，要设法

18、改善工作条件（如工作温度、压力、摩擦速度）和润滑条件，防止粘着磨损的发生。HJP气缸的磨损HJP轴瓦的磨损HJP （2）磨料磨损 微粒研磨并刮伤摩擦表面，破坏润滑油膜，从而使零件磨损速度加快。 磨料来源： 防护措施： 指由夹在摩擦副间微粒的作用下产生的磨损。 外界空气中的尘土、油料中的杂质、零件表面的磨屑及燃烧积炭。 避免油料（燃油、润滑油）污染；保持“三滤”（空清器、机油滤清器、燃油滤清器）技术状况良好。HJP （3）表面疲劳磨损 交变载荷作用塑性变形裂纹裂纹积累、扩展润滑油渗透裂纹加剧裂纹加深、扩展材料脱落。 表面疲劳磨损是指在摩擦面间接触应力反复作用下接触应力反复作用下，因表面材料疲劳材

19、料疲劳而产生物质损失的现象。齿轮、滚动轴承、凸轮等。齿轮、滚动轴承、凸轮等。HJP （4）腐蚀磨损 在腐蚀介质作用下，零件表面产生腐蚀产物,腐蚀产物不断生成和磨去，使摩擦表面产生了物质损失。 指在腐蚀和摩擦共同作用下导致零件表面物质损失的现象。 任何摩擦副都存在腐蚀磨损，其磨损速度主要受腐蚀介质影响，见图11。HJP 2、变形和断裂、变形和断裂 变形: 断裂: 变形和断裂的原因:零件尺寸和形状改变的现象；指零件的完全破裂。 零件的应力应力超过材料极限应力的结果。 超过屈服点，零件产生永久变形； 超过强度极限，零件则发生断裂。HJP （1）引起变形 的应力来源 以上各种应力叠加，当超过材料的屈服

20、点时，便会导致零件变形。 图1-2为碳钢的屈服点屈服点随温度而变化的情况。 工作应力（外载）、 内应力（加工过程）、 温度应力（受热不均、温差）。 温度差温度差不仅产生温度应力，还可能引起变形，同时温度过高还会使材料的屈服点屈服点降低，使零件的永久性变形易于发生。 HJP （2）引起断裂的应力来源 断裂也是在应力应力作用下产生的,按产生应力的载荷性质分类，断裂可分为: 一次加载断裂: 载荷过大时，零件内产生的工作应力过大，若与其他形式的应力叠加后超过了材料的强度极限，便可导致零件断裂。 疲劳断裂: 汽车零件的断裂故障中，60%80%属于疲劳断裂。指零件在一次静载荷或动载荷作用下发生的断裂。是在

21、交变载荷作用下，经历反复多次应力循环后发生的断裂。HJP 3、 蚀损蚀损 按发生机理的不同，其可分为: : （1 1）腐蚀）腐蚀 易腐蚀零部件：燃料供给系和冷却系的管道及车身、驾驶室、车架等裸露件等。 （2 2）气蚀（穴蚀）气蚀（穴蚀） 发生在与液体接触并有相对运动的零件表面。如：湿式气缸套外壁、水泵，叶轮表面等。 （3 3）浸蚀）浸蚀: 易发生浸蚀的零部件有气门、化油器喉管等。指在周围介质作用下产生表面物质损失或损坏的现象。指零件在腐蚀性物质作用下而损坏的现象。指在压力波和腐蚀共同作用下产生的破坏现象。由于高速液流对零件的冲刷导致其表面物质损失或损坏的现象。HJP 4、其他引起故障的重要原因

22、、其他引起故障的重要原因 老化老化 老化常发生于汽车上的非金属零件及电器元件，如轮胎、油封、膜片，电容器、晶体管等。老化、失调、烧蚀、沉积。老化、失调、烧蚀、沉积。 指零件由于材料受物理、化学和温度变化影响而逐渐损坏或变质的故障形式。HJP 失调失调 如：气门间隙调整不当可使发动机的配气相位发生变化，影响发动机的进、排气过程，从而影响汽车动力性、经济性及排放性能等。 指某些可调元件或调整间隙由于调整不当，或在使用中偏离标准值而引起相应机构功能降低或丧失的故障形式。HJP 烧蚀烧蚀 易发生烧蚀的汽车零部件有：火花塞电极，各种照明灯泡和电子元件等。 沉积沉积 如：空气滤清器、机油滤清器堵塞，燃烧室

23、积炭，气缸盖、气缸体和水箱冷却水道中积有水垢等。 零部件在强电流、强火花作用下会发生烧蚀，其正常工作性能将降低或丧失。 磨屑、尘土、积炭、油料结胶和水垢等沉积在某些零件工作表面，可引起其工作能力降低或丧失。HJP 三、汽车技术状况的变化规律三、汽车技术状况的变化规律 指零件磨损规律；u掌握规律的目的：适时维护修理，降低磨损速率；保持汽车技术状况良好；延长汽车的使用寿命。 汽车故障变化规律通常表现为“浴盆曲线”，它是以使用时间或行驶里程为横坐标，以故障率为纵坐标的一条曲线。因该曲线两头高，中间低，有些像浴盆，故称“浴盆曲线”HJP 1、 正常使用情况下汽车零件的正常使用情况下汽车零件的典型磨损曲

24、线典型磨损曲线 磨损过程可分为三个阶段（图14）。HJP （1）早期故障期 该故障期出现在汽车投入使用后一段较短的时间内；特点特点是故障率较高，且随使用时间或行驶里程的延续而迅速下降。 新车：出现这种故障是由于设计或制造上的缺陷等原因引起的；如：材料有缺陷、工艺质量问题、装配不当、质量检查不认真等，这些故障在汽车磨合期内表现得特别明显； 刚大修过的汽车：出现这种故障，是由于装配不当、修理质量不高所致。HJP （2）随机故障期 在早期故障期之后，其特点特点是故障率低且稳定，与汽车使用时间或行驶里程的增长关系不大，即该阶段的故障并不随时间的增加而变化。 这个时期的故障多是偶然因素引起的，所以无法预

25、料，无法事先采取预防措施加以消除或控制。HJP （3）耗损故障期 出现在随机故障期之后，其特点特点是故障随使用时间或行驶里程的延长而增加。它是由于汽车机件本身磨损、疲劳、腐蚀、老化等原因造成的。 汽车一旦进入该阶段，很容易产生故障。 防止产生耗损故障的唯一办法： 就是在汽车机件进入耗损故障期之前或之后进行及时地维修或更换。HJP 若能够注意汽车的合理使用和及时的维护修理，可使： 初期初期磨损量减少；正常工作阶段正常工作阶段的磨损速率下降；磨损量达到极限值时的行驶里程增长；从而延长了汽车的使用寿命，如图14中虚线所示。HJP 2、汽车、汽车运用性能运用性能随使随使用时间或行驶里程的变用时间或行驶

26、里程的变化曲线化曲线 汽车初始性能是在汽车生产制造时确定的，在使用过程中，随着使用时间和行驶里程的增长，汽车使用性能按指数规律下降（图15） 。 HJP 同样，若能够注意汽车的合理使用和及时的维护修理，可使： 汽车运用性能的下降速率减少，从而使汽车在整个使用期内的平均整个使用期内的平均使用性能得以提高使用性能得以提高，如图15中虚线所示。HJP 3、承受主要载荷并在、承受主要载荷并在其作用下其作用下易产生断裂的零易产生断裂的零件件的故障变化规律的故障变化规律 如如图图16。 零件正常工作阶段零件正常工作阶段： 零件强度 外载荷引起的应力 发生故障发生故障 零件强度 外载荷引起的应力 （由于受力

27、变形、磨损、裂纹等）HJP运用条件对汽车技术状况变化的影响运用条件对汽车技术状况变化的影响 汽车在运用过程中，其技术状况变化速度的快慢，在很大程度上要受到运用条件的影响。 汽车的运用条件包括有：道路条件、运行条件、运输条件以及自然气候条件，即通常所说的道路、车速、载荷、气候等四项条件。 HJP 1 1）道路条件）道路条件是汽车工作条件的主要部分。 道路条件的技术性能指标是： 道路等级； 路面覆盖层的状况与等级； 路面附着系数； 道路的构成情况（道路宽窄、路线的曲率半径、路面的纵向与横向最大坡度等。HJP 2 2）运行条件）运行条件 运行条件是影响汽车及总成使用情况的一个因素，例如： 装载质量相

28、同的汽车，在繁华的市区与郊区（路面覆盖层相同）的道路上行驶时，其情况对比如下： 市区行驶车速要比郊区行驶车速降低50%52%； 发动机曲轴转速增加30%36%； 变速器、制动器使用频次增加； 转弯行驶频次增加。 HJP3）运输条件 在汽车运输条件中，除运行车速外，还包括： 装载运输行程的长度（运距）l； 行程利用系数； 载质量利用； 挂车利用系数K； 运输货物的种类等项条件。HJP 4）自然气候条件 自然气候条件包括： 环境温度、湿度、风力、风向和太阳光辐射强度等。 自然气候条件可以影响汽车总成工作温度状态，改变它们的技术性能和工作的可靠性。HJP5）季节条件 是影响汽车技术状况变化的附加条件

29、。 季节的交替会引志环境温度的改变和道路情况的变化，例如： 夏季炎热、干燥、灰尘多； 秋季、冬季雨雪多，气候湿冷，道路泥泞。HJP 搞清楚了运用条件运用条件对汽车技术状况的影响后，可以设法改进运用条件，合理运用汽车，以便减少汽车运用中的故障停歇时间、延长汽车、总成和零件的使用寿命。HJP 故障树分析法简称FTA (Fault Tree Analysis) 是一种将系统故障形成的原因由总体总体至部分部分逐级细化的分析方法。 由于用于表示故障因素间逻辑关系的图形很像上倒放着的树枝，因此又称为树枝图分析法树枝图分析法。第三节第三节 汽车诊断分析方法汽车诊断分析方法故障树分析法故障树分析法HJP 故障

30、树分析（Fault Tree Analysis）技术是美国贝尔电话实验室于1962年开发的，它采用逻辑的方法，形象地进行危险的分析工作，可以做定性分析，也可以做定量分析。 1974年美国原子能委员会发表了关于核电站危险性评价报告，即“拉姆森报告”，大量、有效地应用了FTA，从而迅速推动了它的发展。 HJPFTA分析基本程序 熟悉系统； 调查事故； 确定顶上事件； 确定目标值； 调查原因事故； 画出故障树； 分析； 事故发生概率； 比较； 分析。HJPHJP一、故障树的建立一、故障树的建立 1、常用符号 n 事件：事件： 事件间的关系事件间的关系：事件性质和事件间的逻辑关系常用规定事件性质和事件

31、间的逻辑关系常用规定表示符号符号: :指指建立故障树时，所研究的故障和引起故障的原因。根据事件的不同性质性质分为4类： （1）要分析的故障事件； （2）暂时不分析和发生概率很小的事件； （3）偶发性非故障事件； （4）基本事件。 “与与”逻辑关系和“或或”逻辑关系。 见表见表1-31-3。HJP三种最基本的逻辑关系与逻辑关系 当决定一件事情的各个条件全部具备时，这个事情才会发生，这样的因果关系我们称之为与逻辑关系。 对灯Z亮来说，开关A、B闭合是与逻辑关系，并记作ZABA B Z灯电流.ZA BZAB逻辑符号HJP或逻辑关系当决定一件事情的各个条件，只要具备一个或多个条件，这件事情就会发生，这

32、样的因果关系我们称之为或逻辑关系。 对灯Z亮来说，开关AB闭合是或逻辑关系ZA BZAB逻辑符号+HJP非逻辑关系(补)非就是反，就是否定。开关A闭合与灯Z亮是“非”的逻辑关系。RZA电流ZAZ=AHJP非逻辑关系(补)非就是反，就是否定。开关A闭合与灯Z亮是“非”的逻辑关系。RZA电流ZAZ=AHJP 逻辑运算公式和定理 常量之间的关系 000 1+1=101=0 1+0=11 1=1 0+0=00 =1 1 =0A1A A+0=AA+A=1 A A =0与普通代数相似的定理 变量和常量的关系ABBAA+B=B+A(AB)CA(BC)(A+B)+C=A+(B+C)A(B+C)=AB+AC特殊

33、定理AAAA+A=AA+BC=(A+B)(A+C)(A)=A若干常用公式A（ A +B）=AA+AB=A（AB）=A+BAB+AC+BC=AB+ACHJP +.B1 B2AB1B2逻辑符号AB1 B2AB1+B2逻辑符号A 顶上事件，中间事件符号，需要进一步往下分析的事件。基本事件符号，不能再往下分析的事件省略事件，不能或不需要向下分析的事件正常事件，正常情况下存在的事件HJP 2、故障树的建立 a. 首先把要分析的故障事件扼要地写在故障树顶端，记为“T”，称为顶事件顶事件； b. 把与故障事件有直接关系的事件作为第二级事件第二级事件，并写在项事件下方，记为“A”； c.继续分析还可列出第三级

34、、第四级第三级、第四级、 d. 直至列出不能再继续分析的基本事件不能再继续分析的基本事件（记为“x x”）为止； e. 分析过程中暂时不分析的省略事件不分析的省略事件记为“D”。 f. 分析事件性质和各级事件间的关系，并用表13中所示符号表示，就形成了故障树。 在故障树中，每一级事件都是上一级事件的直接原在故障树中，每一级事件都是上一级事件的直接原因，同时又是下一级事件的直接结果，上下级事件之间因，同时又是下一级事件的直接结果，上下级事件之间存在着存在着“或或”或者或者“与与”逻辑关系。逻辑关系。HJPHJP二、故障树的分析方法 （1）定性分析 就是寻找引起所研究故障事件的基本事件及其影响。可

35、通过分析故障树所表示的故障事件与基本事件的关系得以解决。 （2）定量分析 就是估计故障事件出现的概率概率，以评价系统的可靠性。 运用概率论中“和”事件和“积”事件的概率计算公式，则可以根据基本事件的发生概率，逐级推算，直至求出故障事件的发生概率。HJP 若基本事件 ， ， 间相互独立，并已知发生概率 ， 则“与”事件 的发生概率： “或”事件 的发生概率：1x2xnx)(ixPnxxxT21nxxxT.21niixPTP1)()(niixPTP1)(1 1)(HJP第四节第四节 汽车诊断参数和诊断标准汽车诊断参数和诊断标准一、诊断参数一、诊断参数 1、诊断参数 2、诊断参数分类 供诊断用的，与

36、结构参数有联系，能够表征汽车、总成及机构技术状况的直接或间接指标，称为诊断参数。 工作过程参数、 伴随过程参数、 几何尺寸参数。HJP （1 1）工作过程参数）工作过程参数 指汽车工作时输出的一些可供测量的物理量、化学量，或指体现汽车或总成功能的参数。 如：发动机功率、油耗、汽车制动距离等。HJP 如：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，也说明发动机投术状况和传动系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损失功率太大。 因此，可以整体确定汽车和总成的技术状况。从工作参数本身就可确定发动

37、机或汽车某一方面的功能汽车不工作时，工作过程参数无法测得汽车不工作时，工作过程参数无法测得HJP （2 2）伴随过程参数）伴随过程参数 不直接体现汽车或总成的功能，但却能通过其在汽车工作过程中的变化，间接反映诊断对象的技术状况。 如: 振动、噪声、发热等。 可提供诊断对象的局部信息，常用于复杂系统的深入诊断。HJP （3）几何尺寸参数 能够反映诊断对象的具体结构要素是否满足要求。 如：间隙、自由行程、角度等。 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。HJP3、常用主要汽车诊断参数 见表见表14HJP 4、诊断参数的特性与选择 能够表征汽车技术状况的参数很多，而且同一技术性能常可

38、采用不同参数反映。 这样，为保证汽车诊断的方便性和诊断结果的可信性，应该通过研究诊断参数值随汽车技术状况变化的规律，选出最适用和最有价值最适用和最有价值的诊断参数。HJP 诊断参数特性诊断参数特性： （1）单值性 指诊断对象的技术状况参数（如间隙、磨损量等）从初始值初始值变化到极限值极限值的过程中，诊断参数值诊断参数值与技术技术状况参数值状况参数值一一对应；即诊断参数无极值。 （2）灵敏性 指诊断参数值诊断参数值相对于技术状况参数技术状况参数的变化率足够大。 若同一技术状况参数可用两个不同诊断参数和诊断，则变化率大者灵敏性好。 （3）稳定性 指同样测试条件下，诊断参数的多次测量值应有良好的一致

39、性一致性。 把诊断参数测量值看成随机变量，其取值的稳定性及离散性可用样本方差样本方差大小衡量。HJP （4）信息性指诊断参数应可靠地反映诊断对象的技术状况。如如图图1 19 9。 T1、T2分别表示诊断对象无无故障和有有故障时诊断参数的取值。 f1（T）、 f2（T） 分别表示无故障诊断参数的分布函数和有故障诊断参数的分布函数。 HJP （5）方便性 指诊 断参数实现对诊断对象进行诊断的难易程度。 （6）经济性 指诊断参数对诊断对象进行诊断的费用低。HJP 二、诊断参数标准二、诊断参数标准 诊断标准 汽车诊断参数诊断标准 1、诊断参数标准分类 根据来源可把诊断参数标准分为： 是对汽车诊断的方法

40、、技术要求和限值等的统一规定。 是对汽车诊断参数限值的统一规定，是利用诊断参数测量值对诊断对象的技术状况进行评价的依据。 国家标准、 制造厂推荐标准、 企业标准。HJP （1）国家标准 指由国家机关制定和颁布的可用于诊断的技术标准。 主要涉及汽车行驶安全性和对环境的影响。 可反映汽车或汽车某机构的工作能力，广泛应用于汽车诊断中。 如：制动距离可反映汽车制动系统的技术状况； 排气中CO、HC含量反映汽车对环境的影响。HJP汽车诊断中常用国家标准HJP （2）制造厂推荐标准 指由汽车制造厂通过技术文件对汽车某些参数所规定的标准。 主要涉及汽车的结构参数，如：气门间隙、分电器触点间隙、车轮定位角、点

41、火提前角等。 汽车结构参数一般在设计阶段确定，并在样车或样机的台架或运行试验中修订，与汽车的使用可靠性、使用寿命和经济性有关。HJP （3）企业标准 指汽车运输企业根据不同使用条件对汽车使用情况所制定的标准。 涉及汽车使用经济性和可靠性，因使用条件不同而不同。 如：如： 在市区与公路、平原与山区不同道路条件下，汽车使用油耗相差很大，不能采用统一的油耗标准； 汽车在矿区使用较在公路上使用，润滑油的污染速度要快得多，应采用不同的润滑油换油周期。HJP 2、诊断参数标准的组成 一般由初始值、许用值和极限值三部分组成。 （1）初始值 相当于无故障新车和大修车无故障新车和大修车诊断参数值的大小，往往是最

42、佳值，可作新车和大修车的诊断参数标准。 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，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正常，无需修理（但应按时维护），可继续运行，超过此值，勉强使用，但应及时安排维修，若汽车“带病”行车，故障率上升，可能行驶不到下一个诊断周期。fTPTHJP （3）极限值 诊断参数测量值超过此值超过此值后，诊断对象技术状况严重恶化，汽车必须立即停车修理。 此时，汽车的动力性、燃油经济性和排气净化性大大降低，行驶安全性得不到保证，相关件磨损严重，甚至可能发生机械故障。LTHJP 可以看出，通过对汽

43、车进行检测: 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，并由此确定是否应该维护修理。 当诊断参数测量值在许用值范围内时，汽车可继续运行；当诊断参数测量值超过极限值时，必须停止运行，进厂修理。HJP 三、诊断标准的制定三、诊断标准的制定 （许用诊断参数（许用诊断参数 值确定）值确定） 汽车诊断参数标准的制订是一个复杂的过程，一般采用统计法、经验法、实验法或理论计算法等方法完成。 科学方法的运用应建立在实践的基础之上。PT 首先，必须坚持从实践中来到实践中去的方针，以汽车技术状况变化规律、故障发生规律的研究丰富的诊断参数实际测试资料为基础； 其次，必须掌握制定诊断标准的科学

44、方法。HJP 1、统计方法 （1 1） 基本思路基本思路 找出相当数量的汽车，研究其在正常工作状况下某诊正常工作状况下某诊断参数测试值的分布断参数测试值的分布情况，以适合大多数汽车适合大多数汽车为前提制定许用标准值。 （2 2）步骤）步骤 1）随机选择相当数量的有工作能力的车辆，对所研究的诊断参数进行全面测试，得到一组测试值。 2）将测试值分成若干个小区间； 3）计算测试值落于各个小区间上的汽车百分数。 4）以测试值为横坐标，汽车百分数为纵坐标，制成直方图。 把各小区间中值中值所对应的百分数用曲线连接起来，得到测试值的分布密度曲线，见图111。HJPHJP 5）确定诊断参数许用标准值 平均参数

45、标准 ：测试值落入以某一数值为中心的一定范围内为合格 ，图112b。 限制上限标准：测试值小于某个上限值时为合格，图112a。 限制下限标准 ：测试值大于某个下限值时为合格， 图112C。 所制定的诊断参数许用标准值必须在实际中试用、修改所制定的诊断参数许用标准值必须在实际中试用、修改后才能最后确定。后才能最后确定。HJP 2、汽车技术状况随行驶里程平稳变化时，诊断参数许用值 的确定 平稳变化指诊断参数随行驶里程的变化曲线无交错。 图110为诊断参数随行驶里程线性变化的情况。此时，有： 式中 诊断参数测试值； 行驶里程； 变化速率； 变化指数。PTLvTLTcf)()(LTLcvHJP （1）

46、若不同不同汽车的某诊断参数随行驶里程变化情况相同 则很容易根据诊断参数的初始标准值 、极限标准值 和每一计划诊断周期内诊断参数的增量 ，求出诊断参数的许用值 。 （2）由于汽车结构强度、运用条件的差异，汽车诊断参汽车诊断参数的变化数的变化曲线尽管无交错，但不会相同不会相同，即： TPTfTLT 诊断参数达到极限值时，不同汽车的行驶里程不同。 要确定需用诊断标准值，必须首先掌握诊断参数达到极限值时，行驶里程的分布情况。HJP 设 为诊断参数的允许变化范围： 如果根据诊断参数随行驶里程变化速率大变化速率大的情况确定D，并保证两次诊断间的使用期内不发生故障，则诊断参数的变化范围D将大大减小，诊断周期

47、将大大缩短诊断周期将大大缩短，对于诊断参数值变化速率小变化速率小的汽车而言，这是一种浪费。 若按照诊断参数值变化速率小变化速率小的情况确定D，则D增大，诊断周期诊断周期亦增大，但不能保证诊断参数值变化速率大变化速率大的车辆在两次诊断间的使用时期内的技术状况。fPTTDHJP 若所研究的汽车诊断参数不影响其行驶安全性，则可按照技术与经济相结合技术与经济相结合的原则确定诊断参数的变化范围D，使汽车的技术完好率最高技术完好率最高，同时使汽车维护和修理费用最小汽车维护和修理费用最小。 如何实现呢？HJP 诊断参数变化曲线诊断参数变化曲线： 在AB线以上的车辆线以上的车辆，因诊断时诊断参数测试值大于许用

48、标准值而得到及时维护； 在在AB线以下的车辆线以下的车辆，因测试值小于许用标准值而可继续使用， 在继续使用的汽车中，百分比为Q的车辆不能行驶到下次诊断而发生故障，或使用中发生故障的概率为Q。 以汽车有可能发生故障的行驶里程可能发生故障的行驶里程为诊断周期，以D为诊断参数变化范围。HJP 每个诊断周期每个诊断周期内，因发生故障而需修理车辆的百分比或汽车的故障概率 为： 式中： 诊断序号； 诊断参数值达到极限标准值时的概率分布密度； 第 次诊断的行驶里程； 由直角三角形 和 DBO的相似关系所确定的值。iQii)(LfdiL1iLdiiLLidLLfDQ1)()( 每个诊断周期每个诊断周期内，因诊

49、断结果不满足许用标准而得以及时维护，从而不发生故障的汽车百分比或不发生故障的概率 为：iQ1)1()()(iLLdiidLLfDQAOTLi)(LfidiL1iLAOTLi)(LfHJP 汽车全部诊断周期内：全部诊断周期内： 发生故障的概率 ： 经及时维护不发生故障的概率 ： 和 的相对大小与诊断参数的允许变化范围D有关。 增大D，则 增大， 减小；反之， 减小， 增大。)(DQ)(DQniiDQDQ1)()()()(1DQDQnii)(DQ)(DQ)(DQ)(DQ)(DQ)(DQHJP 最佳的允许变化范围最佳的允许变化范围D，应使得与之相对应的维护费用和修理费用之和 最小： 式中 与修理有关

50、的费用； 与维护有关的费用； 故障概率； 维护或修理的实际平均行驶里程。 维护费用和修理费用之和最小维护费用和修理费用之和最小)(DC)(DQCd)()(1 )()(min)(DLDQdDLDCQDC)(DLHJP 3、汽车技术状况不随行驶里程平稳变化时，诊断参数许用值的确定 影响汽车技术状况的因素很多，同时汽车的各系统间相互联系，因此汽车的技术状况或诊断参数并不一定随行驶里程而平稳变化，存在着技术状况优的汽车，其某一诊断参数测试值反而劣的可能性。 例如：某汽车供油系统的诊断结果不如另一辆汽车，但因点火系统性能优良，却使其技术状况优于另一辆汽车。这样，供油系统诊断参数的变化间存在着交错。 在这

51、种情况下，汽车无故障无故障时诊断参数的分布 和有故障有故障时诊断参数的分布分布 间有重叠，见图114。)(1Tf)(2TfHJP 此时，诊断参数许用标准值介于显示无故障诊断参数分布和显示有故障诊断参数分布之间，并由许用标准值 形成 和 两个区域。PTHJP 区域 诊断参数值低于许用标准值，表示无需维护时无需维护时，却有百分比为 的汽车发生了故障或汽车发生故障的概率为 。 这说明维护未及时进行，虽然节约了汽车维护费用，却增加了修理费用。 若以c和d分别表示与修理和维护有关的费用，则由此造成造成的经济损失为的经济损失为 。 区域的大小为：)(dc dTTfPfTT)(2HJP 区域 诊断参数的诊断

52、结果大于许用标准值，则认为汽车应立即维护。 实际上，无故障时诊断参数值的分布渗入有故障时诊断参数值的分布，有百分比为 的汽车无需维护。 这相当于浪费了汽车维护费用，造成的经济损失为 。 区域的大小为：ddTTfLPTT)(1HJP 区域和 区域由此造成的总经济损失 为： 最佳的诊断参数许用标准值 应使经济损失 最小。 在上式两端对 求导并令其为零，则 应满足： 或写成：cCcCdTTfddTTfdcCLfPfTTTTc)()()(12PTPTPT0)()()(12PPTdfTfdcddcTfTfPP)()(21HJP 4、影响汽车行驶安全行驶安全的诊断参数许用标准值的确定原则 为了保证汽车行驶

53、安全，确定影响汽车行驶安全的诊断参数许用标准值时： 应以足够高的可靠性为基本出发点，保证汽车在极其可靠的技术状况下安全运行。HJP 诊断周期 汽车诊断工艺组织 第五节第五节 汽车诊断周期和汽车诊断的工艺组织汽车诊断周期和汽车诊断的工艺组织指两次诊断之间汽车的行驶里程。指实施汽车诊断工作的方案。HJP 一、汽车诊断周期一、汽车诊断周期 1、最佳诊断周期 指在这样的诊断周期下，汽车的技术完好率最高而消耗汽车的技术完好率最高而消耗费用最少费用最少，即诊断周期应满足如下条件： 式中： 诊断周期为 时，诊断、维护、修理费用均值； 诊断周期为 时，系统（车辆或机构）平均正常工作里程。0)()(ddLLLC

54、dLd)(dLC)(dLLdLdLHJP 2、诊断周期的确定、诊断周期的确定 诊断周期与诊断参数的诊断参数的许用标准值许用标准值或诊断参数的允许诊断参数的允许变化范围变化范围D有关。 确定D之后，把最佳诊断周期公式最佳诊断周期公式具体化，得到确定诊断周期 的一般公式： 式中： 诊断费用系数； 汽车使用寿命期内平均诊断次数。 ),(),(),(),(1 ),(),(min),(ddDDddddTDTdLDLLDKCLDLLDQdLDLLDQCLDCLfdLDC),(dDLDKHJP 实际确定汽车的诊断周期时，还需考虑如下问题： 汽车是一个不等强度的复杂系统； 汽车各个系统的重要性不同。HJP诊断周期确定原则诊断周期确定原则： 1）由于汽车是一个不等强度的复杂系统，各机构的故障间平均行驶里程一般并不相同；即使是同一总成、机构内的不同零件，其故障间平均行驶里程也不会相同。 2）由于汽车由许多总成、机构组成，不可能对每一个总成或机构都规定一个诊断周期； 通常取总成内故障概率最大的零部件或诊断参数的故障间平均里程作为制定该总成诊断周期的依据。 一般是把需要诊断的总成或机构，按诊断周期相近的原则组合在一级诊断中，对汽车执行与现行维护制度类似的分级诊断。HJP 3）对于保证行驶安全的各个系统而言，可靠性是第一位的，经济上的考虑则占次要地位。 4） 在大规模的汽车运输企业中，由