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汽车综合性能检测技术概况

点击数:9668  日期:2009-3-3
汽车从发明到今天已经一个多世纪了。在现代社会,汽车已成为人们工作、生活中不可缺少的一种交通工具。汽车在为人们造福的同时,也带来大气污染、噪声和交通安全等一系列问题。汽车本身又是一个复杂的系统,随着行驶里程的增加和使用时间的延续,其技术状况将不断恶化。因此,一方面要不断研制性能优良的汽车;另一方面要借助维护和修理,恢复其技术状况。汽车综合性能检测就是在汽车使用、维护和修理中对汽车的技术状况进行测试和检验的一门技术。
    
    本章主要介绍国内外汽车检测技术的发展,汽车综合性能检测站的建设及工艺要求等内容。
    
    国内外汽车检测技术发展概况
    
    汽车检测技术是伴随着汽车技术的发展而发展的。在汽车发展的早期,人们主要是通过有经验的维修人员发现汽车的故障并作有针对性的修理。即过去人们常讲的“望(眼看)”、“闻(耳听)”、“切(手摸)”方式。随着现代科学技术的进步,特别是计算机技术的进步,汽车检测技术也飞速发展。目前人们能依靠各种先进的仪器设备,对汽车进行不解体检测,而且安全、迅速、可靠。
    一、 国外汽车检测技术发展状况
    汽车检测技术是从无到有逐步发展起来的,早在50年代在一些工业发达国家就形成以故障诊断和性能调试为主的单项检测技术和生产单项检测设备。60年代初期进入我国的汽车检测试验设备有美国的发动机分析仪、英国的发动机点火系故障诊断仪和汽车道路试验速度分析仪等,这些都是国外早期发展的汽车检测设备。60年代后期,国外汽车检测诊断技术发展很快,并且大量应用电子、光学、理化与机械相结合的光机电、理化机电一体化检测技术。例如:非接触式车速仪、前照灯检测仪、车轮定位仪、排气分析仪等都是光机电、理化机电一体化的检测设备。
    进入70年代以来,随着计算机技术的发展,出现了汽车检测诊断、数据采集处理自动化、检测结果直接打印等功能的汽车性能检测仪器和设备。在此基础上,为了加强汽车管理、各工业发达国家相继建立汽车检测站和检测线,使汽车检测制度化。 
    概括的讲,工业发达国家的汽车检测在管理上已实现了“制度化”;在检测基础技术方面已实现了“标准化”;在检测技术上向“智能化、自动化检测”方向发展。
    1. 制度化
    在德国,汽车的检测工作由交通部门统一领导,在全国各地建有由交通部门认证的汽车检测场(站),负责新车的登记和在用车的安全检测,修理厂维修过的汽车也要经过汽车检测场的检测,以确定其安全性能和排放是否符合国家标准。
    在日本,汽车的检测工作由运输省(相当于交通部)统一领导。运输省在全国设有“国家检车场”和经过批准的“民间检测场”,代替政府执行车检工作。其中“国家检测场”主要负责新车登记和在用车安全检测;“民间检测场”通常设在汽车维修厂内,经政府批准并受政府委托对汽车进行安全检测。 
    2. 标准化
    工业发达国家的汽车检测有一整套的标准。判断受检汽车技术状况是否良好,是以标准中规定的数据为准则,检查结果是以数字显示,有量化指标,以避免主观上的误差。国外比较重视安全性能和排放性能的检测,如美国规定,修理过的汽车必须经过严格的排放检测方能出厂。
    除对检测结果有严格完整的标准以外,国外对检测设备也有标准规定,如检测设备的检测性能、具体结构、检测精度等都有响应标准。对检测设备的使用周期、技术更新等也有具体要求。 
    由于检测制度、技术的标准化,不仅提高了检测效率,也保证了检测质量。
    3. 智能化、自动化检测
    随着科学技术的进步,国外汽车检测设备在智能化、自动化、精密化、综合化方面都有新的发展,应用新技术开拓新的检测领域,研制新的检测设备。
    随着电子计算机技术的发展,出现了汽车检测诊断、控制自动化、数据采集自动化、检测结果直接打印等功能的现代综合性能检测技术和设备。例如:国外生产的汽车制动检测仪、全自动前照灯检测仪、发动机分析仪、发动机诊断仪、计算机四轮定位仪等检测设备,都具有较先进的全自动功能。进入80年代后,计算机技术在汽车检测技术领域的应用进一步向深度和广度发展,已出现集检测工艺、操作、数据采集和打印、存储、显示等功能于一体的系统软件,使汽车检测线实现了全自动化,这样不仅可避免人为的判断错误,提高检测准确性;而且可以把受检汽车的技术状况储存在计算机中,即可作为下次检验参考,还可供处理交通事故参考。
    二、 国内汽车检测技术发展概况
    我国从60年代开始研究汽车检测技术,为满足汽车维修需要,当时交通部主持进行了发动机汽缸漏气量检测仪、点火正时灯等检测仪器的研究、开发。
    70年代,我国大力发展了汽车检测技术,汽车不解体检测技术及设备被列为国家科委的开发应用项目。由交通部主持研制开发了反力式汽车制动试验台;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(具有制动性检测、底盘测功、速度测试等功能)。
    进入80年代,随着国民经济的发展,科学技术的各个领域都有了较快的发展,汽车检测及诊断技术也随之得到快速发展,加之我国的汽车制造业和公路交通运输业发展迅猛,对汽车检测诊断技术和设备的需求也与日俱增。我国机动车保有量迅速增加,随之而来的是交通安全和环境保护等社会问题。如何保证车辆快速、经济、灵活,并尽可能不造成社会公害等问题,已逐渐被提到政府有关部门的议事日程,因而促进了汽车诊断和检测技术的发展。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、底盘测功机等等。国家在“六五”期间重点推广了汽车检测和诊断技术。
    在单台检测设备研制成功的基础上,为了保证汽车技术状况良好,加强在用汽车的技术管理,充分发挥汽车检测设备的使用,交通部1980年开始有计划的在全国公路运输和车辆管理系统(交通部当时负责汽车监理)筹建汽车检测站,检测内容以汽车安全性检测为主。
    80年代初,交通部在大连市建立了国内第一个汽车检测站。从工艺上提出将各种单台检测设备安装联线,构成功能齐全的汽车检测线,其检测纲领为30000辆次/年。
    继大连检测站之后,作为“六五”科技项目,交通部先后要求10多个省市、自治区交通厅(局)筹建汽车检测站的任务,80年代中期,汽车监理由公安部主管,公安部在交通部建设汽车检测站的基础上,进行了推广和发展,仅1990年底统计,全国已有汽车检测站600多个,形成了全国的汽车检测网。
    1990年交通部发布第13号令《汽车运输业车辆技术管理规定》和1991年交通部发布第29号部令《汽车运输业车辆综合性能检测站管理办法》以后,全国又掀起了建设汽车综合性能检测站的高潮。到1997年,全国已建立汽车综合性能检测站近千家,其中A级站140多家。
    与此同时,汽车的检测技术和设备也得到了大力发展。70年代国内仅能生产少量的简单的检测、诊断设备。目前全国生产汽车综合性能检测设备的厂家已达60多个,除交通部门外,机械、城建、高等院校等部门也进入汽车检测设备研制、开发、生产、销售领域。我国已能自己生产全套汽车检测设备,如大型的技术复杂的汽车底盘测功机、发动机综合分析仪、四轮定位仪、悬挂检测台、制动检测台、排气分析仪、灯光检测仪等等。 
    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、计量检定规程等100多项。从汽车综合性能检测站建站到汽车检测的具体检测项目,都基本作到了有法可依。
    三、 我国汽车综合性能检测技术的发展方向
    我国汽车综合性能检测经历了从无到有,从小到大;从引进技术、引进检测设备,到自主研究开发推广应用;从单一性能检测到综合检测,取得了很大的进步。尤其是检测设备的研制生产得到了快速发展,缩小了与先进国家的差距。如今汽车检测中通用的制动试验台、侧滑试验台、底盘测功机等,国内已自给自余,而且结构形式多样。我们虽然已经取得了很大的进步,但与世界先进水平相比,还有一定距离。我国汽车检测技术要赶超世界先进水平,应该汽车检测技术基础、汽车检测设备智能化和汽车检测管理网络化等方面进行研究和发展。 
    1. 汽车检测技术基础规范化
    我国检测技术发展过程中,普遍重视硬件技术,忽略或是轻视了难度大、投入多、社会效益明显的检测方法、限值标准等基础性技术的研究。随着检测手段的完善,与硬件相配套的检测技术软件将进一步完善。
    今后我国应重点开展下述汽车检测技术基础研究: 
    (1) 制定和完善汽车检测项目的检测方法和限值标准,如驱动轮输出功率、底盘传动系的功率损耗、滑行距离、加速时间和距离、发动机燃料消耗率、悬架性能、可靠性等;
    (2) 制定营运汽车技术状况检测评定细则,统一规范全国各地的检测要求和操作技术;
    (3) 制定用于综合性能检测站的大型检测设备的形式认证规则,以保证综合性能检测站履行其职责。
    2. 汽车检测设备智能化
    目前国外的汽车检测设备已大量应用光、机、电一体化技术,并采用计算机测控,有些检测设备具有专家系统和智能化功能,能对汽车技术状况进行检测,并能诊断出汽车故障发生的部位和原因,引导维修人员迅速排除故障。 
    我国目前的汽车检测设备在采用专家系统和智能化诊断方面与国外相比还存在较大差距。如四轮定位检测系统,电喷发动机综合检测仪等等,还主要依靠进口。今后我们要在汽车检测设备智能化方面加快发展速度。
    3. 汽车检测管理网络化
    目前我国的汽车综合性能检测站部分已实现了计算机管理系统检测,虽然计算机管理系统采用了计算机测控,但各个站的计算机测控方式千差万别。即使采用采用计算机网络系统技术的,也仅仅是一个站内部实现了网络化。
    随着技术和管理的进步,今后汽车检测将实现真正的网络化(局域网),从而作到信息资源共享、硬件资源共享、软件资源共享。在此基础上,利用信息高速公路将全国的汽车综合性能检测站联成一个广域网,使上级交通管理部门可以即时了解各地区车辆状况。 汽车综合检测站的建设及工艺要求
    
    汽车综合性能检测站是综合运用现代检测技术、电子技术、计算机应用技术,对汽车实施不解体检测、诊断的企业。它具有能在室内检测、诊断出车辆的各种性能参数、查出可能出现故障的状况,为全面、准确评价汽车的使用性能和技术状况提供可靠依据。
    汽车综合性能检测站既能担负车辆动力性、经济性、可靠性和安全环保管理等方面的检测,又能担负车辆维修质量的检测以及在用车辆技术状况的检测评定,还能承担科研、教学方面的性能试验和参数测试,检测项目广且有深度,能为汽车使用、维修、科研、教学、设计、制造等部门提供可靠技术依据。 
    汽车综合性能检测站主要由一条至数条检测线组成。独立完整的检测站,除检测线之外,还应有停车场、试车道、清洗站、电气站、维修车间、办公区和生活区等。
    1. 汽车综合性能检测站的工艺布局
    汽车综合性能检测站的功能包含了汽车的安全环、动力性、经济性
    和可靠性等检测,其工艺设计布局通常可分为:双线综合式、单线综合式和工位综合式三种。 
    双线综合式——即安全环保检测项目设计布局为一条线;其动力性、
    经济性和可靠性检测项目设计布局成另一条线。两线并列的检测线工艺布局特点是:安全环保项目检测可进入一条线检测,且因所检项目单一和工位停留时间较短,各工位的连接及工艺节拍性好,有较好的工艺调整和组合能力。
    单线综合式——即综合性能检测的所有项目及设备均布局在一条直
    线的各个工位上。各个工位的检测项目与设备布局的组合是多种形式的。因检测项目的不同或设备功能的不同,而使工位停留时间长短不一,这是单线综合式工艺布局的一大困难。
    工位综合式——即把各检测项目及设备按几个组合工位进行排列的工艺布局方式。例如:分为检测和诊断两大部分进行工艺布置。在大型综合性能检测站的工艺布局中,也有按车间布置综合式的方案,即安全环保检测车间、动力经济性检测车间等。这种按检测项目划分检测间了并行排列,也可以U形排列布局。
    汽车综合性能检测站的工艺布局与检测站规模大小、设备功能程度等因素有很直接的关系,在实际工作中可根据具体要求进行布局。在检测工艺设备平面布置设计上,首先尽可能采用直接顺序检测方式。车辆牌坊检测在车间入口,排污较大的检测项目靠近大门,并在主风向的下风位,减少车间内部污染。前照灯检测布置与车间中央,避免阳光照射引起的检测误差。第二方面,应考虑每个工位的检测等时性,即各工位检测时间大体上相等,后面工位比前面工位检测的时间短一些,以保证线上检测车辆顺畅。第三方面,在空间布置上要合理,保证绝大部分车型不会发生空间上的干涉,占地面积少。
    总之任何一种工艺布局,都应遵循工艺布局合理、科学、适用的原则,从而达到满足汽车综合性能检测工作的需要。
    2、汽车综合性能检测站的工位设置
    汽车综合性能检测站与汽车安全检测站有很大不同,除增加了动力性、经济性、可靠性等检测内容外,还增加了诊断功能,如,发动机鼓掌诊断、前轮定位、四轮定位鼓掌诊断等功能。所以在工位设置上要认真研究。目前常用的工位布局方式有两种: 
    (1) 按汽车安全检测线的工位进行布置。即保持一条安全环保检测
    线,而把底盘测功、发动机分析、四轮定位等现象木的检测设置为另一条检测线。这种工位布置的方式叫简单,有利于原有检测线的改造。
    (2) 按汽车性能检测项目进行工位布置。工位按动力性、经济性检测、
    制动性能检测、操纵稳定性能检测、灯光、废气、噪声、外检和整车、发动机故障诊断等布置。这种工位布置的方式比较科学合理,使用与信笺的综合性能检测线。 
    3、汽车检测站的计算机应用概述
    计算机应用技术在全自动汽车检测站管理中的作用已是众所周知的。将计算机技术应用于汽车检测线,称为全自动汽车检测系统,又称计算机管理系统。它由硬件和软件两部分组成,硬件部分由计算机和辅助设备组成,计算机又因使用不同可分为申报机、工位测控机、主控机等。辅助设备有显示屏、稳压电源、程序提示显示屏、光电开关、模拟转换等设备。软件部分则有检测程序、数据采集程序、数据库、打印、存贮、检索程序、设备标定程序、检测标准设置及判定程序、系统自检及着段程序等。系统软件功能还可根据具体需要而增加,例如互联网及通讯软件等。
    计算机控制系统的控制方式一般有集中式、分级式等控制方式。
    集中式除登录资料由一台计算机完成外,权限的检测流程、数据采集、处理、判定、显示、打印、存贮等均由一台主控计算机来完成。这种方式的优点是结构简单、价格低。缺点是主控计算机负担重、可靠性查、发生鼓掌时易造成全线停工。
    分级式一般采用二级分布方式、一级为测控工位控制,各工位分布有工位计算机来完成本工位的控制、数据采集处理和通讯等任务;二级具有排列检测程序,全线调度、汇总综合判定、打印结果和存贮管理数据库等管理。
    90年代中期,计算机网络技术又逐步应用到汽车进行能检测站中,各检测站陆续装备了“汽车综合性能检测站计算机测控、管理网络哦系统”。该系统包含了检测登录子系统、测控子系统、见空子系统、性能检测子系统、业务管理子系统、财务管理子系统及其他辅助子系统等。运用现代通信网络技术将这些系统联接成一个局域网,用于实现汽车综合性能检测站的全自动检测、管理、财务结算等。
    各检测站可根据自己的规模、经济成本等条件,合理地选择计算机测控、管理方式。
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