5 论汽车检测技术的发展.docx
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5论汽车检测技术的发展
毕业设计（论文）
（说明书）
题目：
论汽车检测技术的发展
姓名：
、、、、
编号：
、、、、
、、、、、、、、、学院
年月日
、、、、、、、、、学院
毕业设计（论文）任务书
姓名、、、、
专业汽车运用技术
任务下达日期年月日
设计（论文）开始日期年月日
设计（论文）完成日期年月日
设计（论文）题目：
论汽车检测技术的发展
A·编制设计
B·设计专题（毕业论文）
指导教师、、、、
系（部）主任、、、、
年月日
、、、、、、、、、学院
毕业设计（论文）答辩委员会记录
机械工程系汽车运用技术专业，学生、、、、于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。
设计题目：
论汽车检测技术的发展
专题（论文）题目：
指导老师：
、、、、
答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生、、、、毕业设计（论文）成绩为。
答辩委员会人，出席人
答辩委员会主任（签字）：
答辩委员会副主任（签字）：
答辩委员会委员：
，，，，，，，
、、、、、、、、、学院毕业设计（论文）评语
第页
共页
学生姓名：
、、、、专业汽车运用技术年级2008级
毕业设计（论文）题目：
论汽车检测技术的发展
评阅人：
指导教师：
（签字）年月日
成绩：
系（科）主任：
（签字）年月日
毕业设计（论文）及答辩评语：
摘 要
在我国，汽车作为一种新型产业，影响着我国的国民经济，是代表着一个国家的经济发展水平。
我国汽车产业从1953年第一汽车制造厂（一汽车集团）成立至今，已经走过了整整五十个春秋。
经过半个世纪的发展，汽车产业已经发展成为我国国民经济中的主要行业之一。
特别是近十年来，我国汽车产业发展速度明显加快，根据国家统计局提供的数字，在1992至2002年间，我国汽车市场年均增长率为15%，是同期世界汽车市场增长率的10倍。
2002年我国正式加入WTO以后，我国汽车产业不但没有受到进口汽车的严重冲击，反而出现爆发性增长。
2002年汽车行业完成工业增加值1515亿元，增长28.7%；销售收入完成6465亿元，同比增长30.8%；利润总额完成431亿元，增长60.94%。
以常见的汽车检测设备和检测技术，即常用发动机性能检测、诊断仪器，常用底盘及整车检测与诊断设备等为学习目标，结合实际操作和理论学习，通过学习使我们具备汽车检测技术的基本理论和基本技能，了解汽车维修企业常用的检测设备，诊断参数、标准、周期等内容。
关键词：
传感器四轮定位侧滑试验台
ABSTRCT
InChina,asanewindustrycar,affectedourcountry'snationaleconomy,itisrepresentingacountry'seconomicdevelopmentlevel.In2002,ChinaofficiallyjoinedtheWTO,China'sautomotiveindustryisnotonlyofimportedcarssevereimpact,butappearexplosivegrowth.In2002hispupilsabout1515automobileindustrycompleteindustrialaddedvalue28.7%billionyuan,up;Salesrevenue6465billionyuan,complete30.8%year-on-yearincrease;Profittotalfinish431billionyuan,up60.94%.
Withcommoncartestingequipmentandtestingtechnology,namelycommonengineperformancetesting,diagnosticinstrument,commonlyusedchassisandvehicledetectionanddiagnosisequipmentforlearningobjectives,andcombiningwithactualoperationandtheoreticalstudy,throughlearningmakesushaveautodetectiontechniquesofbasictheoryandbasicskills,understandvehiclemaintenanceenterprisecommondetectionequipment,diagnosticparameters,standards,cycle,etc.
Keywords:
sensorsfour-wheellocationlateralspreadstest-bed.
目 录
第1章
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。
1.1制度
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。
1.2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。
1.3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。
第2章
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。
第3章
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。
3.1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。
图3-1解码器
3.2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。
3.3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。
第4章检测技术的发展轨迹
如同其它机械行业，几何量在汽车制造业产品生产过程的众多受控质量参数中，所占比例最大，几乎达到70%-80%，本文就以几何量为例，阐述检测技术伴随我国汽车制造工艺水平提升的发展轨迹。
模式0 少量用于工件终检的通用量具和专用量规（通止规），辅以配置在个别工位的浮标式气动量仪和机械式检具。
这就是上世纪80年代中期之前生产线上检测手段的概况。
此外，一般在企业的计量室中，所配置的诸如万工显之类的传统仪器以及平台测量方面的能力，也承担了一些检验工作量。
模式1 机械式读数检具，专用量规和单管/多管气、电量仪，再辅以位于生产线终端的少量电感式综合检验机构成了工序间检测手段的主体。
与此同时，企业开始在计（测）量室配备坐标测量机，提升了测量能力。
统计过程控制（SPC）作为一个新概念也就是在这时进入了中国业界，并率先由北京吉普通过成立SPC小组尝试贯彻。
但客观地说，受到经验、硬件和认识上的种种制约，SPC主要还是停留在形式上。
模式2 上世纪九十年代中后期，虽然专用通止量规还稳固地占有一席之地，但工序间检测手段的主体已是单管/多管电子柱量仪、机械式读数检具和带有数据处理功能的控制电箱的电感式（气电式）多参数检具，而综合检验机的数量也更多，较之“模式1”的配置更为完善。
由于控制电箱还兼备一些统计分析功能，因此能方便、快捷地获取生产线的各项统计指标，包括反映过程能力的Cp、Cpk，以了解各相关工序的运行水平。
也有一些企业采用这样的方式：
利用控制电箱保存的实测数据，下载后借助办公电脑中专用统计分析软件求得反映工序运行质量的评定参数。
模式3 自本世纪第一个10年的中期起，与先进制造技术相匹配的检测技术呈现在人们面前，其鲜明的特点就是适应了当今制造业信息化、柔性化和产品可溯源性的需求，并结合了众多的当代先进技术。
4.1工序间检测的智能化模式
除必不可少的专用量规外，长期占主体地位的直接显示式检测器具（无论是机械型、气动型还是电子型）在这里都已难觅踪影。
所有专用检测器具、包括较简单的手持式电子量规（卡规、塞规、环规等）的输出信号都进入了具有统计分析功能的计算机辅助测量仪，组成了生产现场的实时监控系统。
图1所示是一个实例，测量台上除一些专用量规外，所有检测结果都输入旁侧的计算机辅助测量仪。
后者作为一类通用性很强的产品，同时具有为适应综合检测而必须具备的数据处理功能和进行实时监控所需具备的统计分析功能。
后者可对某一项或几项被测参数，通过预置的方式进行统计分析，给出评价工序运行状态的质量信息。
在屏幕上不但能显示实测值，而且能反映经数据处理后的各种统计量，以及有关的曲线、图形。
通过切换画面不但可方便、迅速地获取丰富的信息，更能利用数据网络把信息送至车间，甚至企业的质量控制中心。
为在更大范围内帮助各国的汽车制造业实现选择面更宽、功能更丰富的质量管理、生产过程控制，德国Q-DAS公司（数据处理及系统技术公司）推出了商品化软件，它除了具备对生产过程的监控、统计分析能力外，还拥有对测量系统、制造设备和产品的评价功能。
图4-1智能化工序间检测台
图4-2视觉系统对工件的识别
4.2机器视觉的应用
在自动识别和检测两个方面，机器视觉已在汽车制造业获得了日益广泛的应用。
为有效地实现产品的可追溯性，企业采取了在重要零部件上打二维码的方式，所包含的件号、批次和一些重要的质量信息在经过读数头识别、采集后，送至中央监控室的服务器，再结合各总成和整车上的条形码，一旦有需要，就可方便地查询，迅速、准确地进行有针对性的质量追溯。
而通过读数头对二维码的解读，正是利用了机器视觉的图像识别功能。
此外，通过读取工件上的二维码，依据其中的相关信息，还可以有效地控制生产过程。
例如，在轴瓦压入发动机缸体轴承档时采用了选择装配方式，即两者都按测量结果进行分组再一一对应地进行压装。
为了提高生产效率和杜绝错装，在成品缸体所打的二维码中即包含了组别信息，设置在装配线上的读数头通过自动读码和信息处理发出控制信号，工人即可据此：
首先探测缸体上缘（准确到位的标志），是否已到位，然后对活塞的有无、活塞位置的正确性、活塞顶部表面的标识和字符与安装的缸体是否一致作出判断。
整个检测过程全部自动完成，只是在出现装配错误、发出报警时才由人工干预。
而通过采用工件识别技术，还为多品种、柔性化的混线生产模式创造了条件。
利用CCD器件和图像处理系统，采取反射方式进行的工件表面缺陷、如对连杆大小头结合面破口缺损的探测，则也已在企业获得成功的应用。
从而解决了企业中采用至今的人工目检法完全无法处理的工艺标准中的定量评定要求。
4.3坐标测量机（CMM）应用范围和应用水平不断提高
CMM已成为移入现场的生产测量室的主体，有的还连入生产线成为工艺过程的一部分，直接用于在线检测。
在确保精度指标的同时，更强调其高速度、很好的柔性、很强的数据处理和适应现场环境的能力，尤其是由软件提供的丰富的功能。
另外，制造厂商在注意机型和软件开发、改进的同时，对CMM辅助设施也一样关注。
事实证明，后者对发挥坐标测量机的效能关系极大。
著名的德国Leitz公司近年研制的一体化工件输送、装夹、定位系统就是典型的事例，输送小车、滑台、专用夹具成为一体，能与测量机的工作台实现无缝对接，在夹具上准确装夹、定位的工件由滑台送入CMM，即可实现测量。
大大节省了辅助时间，提高了功效。
1995年年中，伴随上海大众新车型“桑塔纳2000”的下线，诞生了国内第一个装备了先进的大型坐标测量机的车身测量室，由于当时产品型面的表达还未采用CAD数模，故CMM执行的仍是坐标测量。
自上世纪90年代末、本世纪初起，以覆盖件、车身测量为切入点，数字化检测技术在国内汽车制造业有了快速的发展，由此也极大地带动、提升了其他类型工件的测量水平便捷的测量软件。
坐标测量机逐渐成为生产测量室的主体，并越来越多地进入车间现场，极大地提升了企业的质量监控能力。
汽车故障诊断是在不解体（或仅卸下个别小件）的条件下，确定汽车技术状况，查明故障部位及原因的检查和分析。
随着汽车技术的发展，特别是电子技术、计算机技术在汽车上的应用，汽车故障诊断从传统的听、看、闻经验诊断方式，发展为以集成化、智能化的诊断设备为手段，以信息技术为依托的现代汽车故障诊断技术。
汽车诊断技术的发展汽车诊断从人工定性检查质变为利用设备、仪器的定量检测；从现场或试车发展为相关性实验台架的测试。
无论是国内还是国外，汽车诊断技术均发生了质的飞跃。
4.4国外汽车诊断技术的发展
20世纪50年代之前，国外就研发了以故障诊断和性能调试为主的单项检测技术。
早期的检测诊断设备是以机械结构为主，单机人工操作。
上世纪60年代，随着机电一体化的产生，研制了单机自动化的设备，如四轮定位仪、非接触式速度计等；80年代，随着计算机技术的发展和应用，实现了汽车诊断控制自动化，出现了集检测工艺、操作、数据采集、存储和打印等功能于一体的系统软件。
目前，车载自诊断系统和车外诊断系统正在进一步发展。
车载自诊断系统（OBD）利用安装在汽车内各个部位的传感器，自动检测系统故障，以故障代码形式显示并将故障信息存入电子控制单元ECU的RAM中，在维修车辆时，维修人员能调出故障代码，找出故障部位。
1994年，美国汽车工程师协会（SAE）在第1代OBD基础上，制定了第2代在线诊断标准OBDⅡ，OBDⅡ除了对电子控制系统检测外，还对与排放有关的系统监测，更注重绿色环保问题。
车外诊断系统，通过传感器采集信号，送至车外仪器，在相应诊断软件的支持下，完成各种诊断。
例如：
发动机综合分析仪等。
4.5国内汽车诊断技术的发展
我国是20世纪60年代开始研究检测技术，如发动机气缸漏气量检测仪等。
80年代，随着汽车工业的发展，汽车诊断技术得到了迅速发展，到90年代，相继研制了侧滑试验台、制动试验台、汽车检测站以及我国自主开发的发动机故障诊断仪、四轮定位仪等。
汽车检测站综合运用现代检测技术和设备对汽车进行不解体或不完全解体条件下的性能检测诊断，实现了以汽车安全性能为主到综合性能的检测。
国产车在汽车电子控制方面上也广泛应用了OBDⅠ，但根据我国目前的排放法规，OBDⅡ还没有在国产车上使用。
4.5.1故障诊断系统智能化
车载自诊断或使用故障诊断设备的诊断，主要诊断电子控制系统的故障，而且还有局限性，不能对ECU存储的数据进行分析。
既用于电控系统又适用机械系统故障的诊断技术，是现代汽车诊断技术的关键。
人工智能技术的迅速发展，新的故障诊断系统，即专家系统被开发并逐步推向应用。
20世纪70年代，国外汽车公司开始研究汽车故障诊断专家系统，主要针对发动机；到90年代，研究范围扩大到汽车各个系统总成。
国内在这个方面研究较晚，始于80年代末，到90
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