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《汽车检测设备》word版
汽车技术检测
摘要：
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。
一、前言：
随着科学技术的进步，汽车检测诊断技术也飞速发展，传统的检测方法已不能满足现代汽车检测需要，其它领域新技术的发展渗透也促进了汽车检测设备与手段的发展更新。
目前人们已能依靠各种先进仪器设备，对汽车进行综合检测诊断，而且具有自动控制检测过程，自动采集检测数据等功能，使检测诊断过程更安全、更快捷、更准确。
使用现代仪器设备诊断技术是汽车检测与诊断技术发展的必然趋势。
二、常用检测设备：
1.发动机性能检测、诊断仪器设备：
发动机台架试验设备，发动机功率测试设备，发动机转速表，汽缸压力表，汽缸漏气检测仪，发动机温度表等。
2.常用底盘及整车检测与诊断设备：
底盘测功试验台，汽车制动试验台，汽车侧滑试验台，电脑四轮定位仪等。
3.常用电气试验设备：
电气万能试验台，电池检测仪前照灯检测仪。
4.电控系统检测、诊断设备：
发动机综合分析仪，解码器，汽车传感器检测等。
三、汽车检测，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。
汽车诊断周期是汽车诊断的间隔期，以行驶里程或使用时间表示，制定最佳周期应考虑汽车技术状况，汽车使用条件，汽车检测、诊断维护修理，停驶损耗的费用等因素，尤其安全放在首位，确保行车安全。
汽车诊断参数是表征汽车总成及机构技术状况量。
四、汽车检测设备中常用传感器的工作原理及应用
1.电阻应变式传感器，主要由电阻应变片及测量转换电路等组成。
它是用直径约0.025mm左右具有高阻率的电阻丝制成，其规格一般从有效使用面积及电阻值来表示。
工作原理是将电阻丝应变片粘贴在承受外力的零件之上，当零件受力变形时，应变片内电阻丝也随之变形，从而使电阻值发生变化。
通过测量转换电路将电阻的变化转换成电压或电流的变化达到测量零件变形、受力等目的。
应用：
1〕测量加速度 2〕测力和称重
2.热电阻传感器，主要用于测量温度和与温度有关的参量，按热电阻性质不同可分为金属热电阻和半导体热电阻两类。
通常前者称热电阻，后者称为热敏电阻
工作原理：
热敏电阻主要是利用电阻随温度升高而增大这一特性来测量温度的，温度升高，金属内部的自由电子通过金属导体时的阻力增大，宏观上表现出电阻率变大，总电阻值增大。
应用：
热电阻传感器应用在发动机时常用来检测发动机水温，进气温度，排气温度，应用在空调系统时检测车外温度，车内温度，蒸发器出口温度等。
3.电感式传感器
1〕自感式电感传感器主要有线圈、铁心、衔铁及测杆等组成。
工作时，衔铁通过测杆与被测物体相接触，被测物体的位移将引起线圈电感量的变化，当传感器线圈接入测量转换电路后电感的变化将被转换为电压，电流或频率的变化，从而完成非电量到到电量的转换。
2〕互感式电传感器，是由两个完全相同的单个线圈的电感传感器并用一根活动衔铁组成。
当衔铁随被测量移动而偏离中间位置时，两个线圈中电压或电流变化的饿差值，即可测的位移量的变化。
应用：
测量位移，测量压力，测量转速。
4.压电式传感器，是一种自发电式传感器，它以某些电介质的压电效应为基础，在外力作用下，电介质表面产生电荷，从而使非电量转化为电量进行测量。
工作原理及应用：
采用压电式传感器制造的发动机爆震传感器，发动机内产生的爆震通过汽缸壁传递至壳体，通过基板再到振动板上，将变形加到压电元件上，使压电元件出现拉伸及压缩，由此爆震时产生的特征频率变换为电信号经接线柱输送出来。
5.超声波传感器，在汽车及检测设备中常用于测量流量，厚度及工件内部隐伤等，超声波由超声波换能器〔或称为超声波探头〕产生和接收，主要有以固体为传导介质的探头和以空气为传导介质的探头。
6.霍尔传感器是将金属或半导体薄片垂直放置于磁感应强度磁场中，此时若有电流流过金属或半导体薄片，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，利用这一原理制作而成的传感称为霍尔传感器。
应用：
1〕测量转速 2〕检测发动机曲轴位置
7.光电传感器是将光信号转换为电信号的一种传感器，使用这种传感器测量其它非电量〔如转速、液体浊液〕时，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可，此种测量方法具有结构简单、精度高、反应快等优点，广泛应用于汽车及汽车检测技术中。
应用：
1〕测量液体浊度 2〕测量转速
五、检测系统的基本组成
目前，汽车检测参数大多是非电量。
非电量的检测多采用电测量法进行检测，即首先将各种非电量转变为电量，然后经过一系列的处理，将非电量参数显示出来。
一个具体的检测系统，通常是有传感器、变换及测量装置、记录及显示装置、实验结果的分析处理装置等组成，有时还有试验激发装置。
1. 传感器
传感器是一种能把被测对象的非电量信息检测出来，并将其转换成电信号的装置。
在现代汽车上它是一种获得电信号的极重要的手段，在整个检测系统中占有首要地位，而且它处于检测系统的输入端，所以它的性能直接影响着整个检测系统的工作可靠性。
传感器也被称为变送器、发送器或检测头，在生物医学及超声检测仪器中，常被称为换能器。
2. 变换及测量装置
变换及测量装置，其作用是把传感器送来的电信号变换成具有一定功率的电压或电流信号，以便推动下一级的记录和显示装置。
这类装置常包括电桥电路、调制电路、调解电路、阻抗匹配电路、放大电路、运算电路等，在检测系统里是比较复杂的部分。
在这一装置里，可对一些简单信号进行测量、比较，即把要测的量与某一标准量进行比较，获得被测量与标准量若干倍的数量概念，对于传感器送来的变化频率很低、近似直流的信号，为了传输方便，可在这一装置里把它调制成高频率放大信号等。
3. 记录及显示装置
记录及显示装置，其作用是把变换及测量装置送来的电压和电流信号不失真地记录下来和显示出来。
这类装置有光线示波器，它可以实现记录和显示两种功能；电子示波器，它只能显示而不记录；磁记录器，它只具有记录功能而不能显示。
记录和显示的方式一般有模拟和数字两种，前者是记录一条或一组曲线，后者是记录一组数字或代码。
4. 数据处理装置
数据处理装置，是用来对检测所得的结果进行分析、运算、处理，如对大量数据的数理统计分析，曲线的拟合，动态测试结果的频谱分析、幅值谱分析或能量谱分析等。
5. 试验激发装置
试验激发装置，是人为地模拟某种条件把被测系统中的某种信息激发出来，以便检测。
如用激振器来模拟各种条件的振动，并将其作用在机械或构件上，把机械或构件产生的振动幅度、应力变化等信息激发出来，以便检测后对其在振动中的状态及特性进行研究分析。
六、四轮定位的检测
1.为了适应汽车高速运行状态下的稳定性和舒适性，现代汽车广泛采用四轮独立悬架。
为使汽车具有良好的转向性，除了转向轮定位外，部分轿车〔如天津夏利TJ7100、捷达、富康、桑塔纳2000等〕还具有后轮外倾角和后轮前束等参数，称为四轮定位。
2.车轮定位的参数值在汽车使用过程中，由于车架、车轴、转向机构的变形与磨损，改变了原有的几何角度。
导致车轮定位失准。
此时当汽车行驶时，转向车轮在向前滚动的同时，将会产生横向滑移现象，即车轮侧滑。
实践证明，车轮的侧滑，会造成滚动阻力，增大了轮胎的磨损及运行油耗，使得转向沉重，行驶方向的稳定性变差。
直接影响汽车的使用性能和经济性，易造成潜在的行车事故，因此它是汽车安全检测必不可少的设备。
3.汽车四轮定位的设计目的是要保汽车在行驶时有自动保持直线行驶的性能，即当车轮转向后有自动回位的能力。
为此汽车的转向轮（通常是前轮）设计有几个角度，如：
主销后倾角、主销内倾角、转向轮外倾角、转向轮前束，统称转向轮定位角。
由现代汽车用了各种新技术，使转向轮定位角出现变化，如轮胎用子午线、低气压扁平宽断面结构，使轮胎在行驶中受外力作用变形较大。
有些车用管路对角线制动系统、前轮驱动等；有些使前轮定位角变成负值，部分轿车的后轮也有外倾角的前束规定。
有些车的后轮是独立悬架，倾角和前束可调，其原理与前轮相同。
转向轮定位角是评价汽车的操纵性和直线行驶稳定性的重要参数。
如果前轮定位不正常，不仅会引起转向沉重，增加驾驶者的劳动强度，汽车的行驶也不稳定，不能保持直线行驶，车轮失去自动回正作用，还会造成汽车操纵失，有导致事故的危险。
同时加剧转向机构和转向轮胎的磨损，使燃油消耗量增加，动力性能下降等。
为此，汽车转向轮定位值是安全检测的重点项目之一，必须定时对汽车的四轮定位进行检测与调整。
一般新车在驾驶3个月后就应做四轮定位，以后每行驶1万公、更换轮胎或减振器、发生碰撞后都应及时做四轮定位。
4.汽车转向轮定位的检测方式分为静态检测和动态检测两种，前者使用四轮定位仪，后者则使用侧滑试验台。
所谓静态是指汽车静止不动，使用四轮定位仪（由前束尺和倾角仪组成）对汽车的前轮前束值、主销后倾角、主销内倾角和车轮外倾角进行检测，特点是仪器结构简单，但操作繁、速度颇慢。
动态是指汽车运动，用侧滑试验台（滑板式或滚筒式）对汽车的前轮前束值和车轮外倾角的匹配情况进行检测。
其特点是设备结构杂，操作简便，速度较高，非常适合快速检测，在安检线或综检线的应用广泛。
5.四轮定位检测项目
包括：
转向轮前束值/角及前张角、转向轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角、后轮前束值/角及前张角、后轮外倾角、轮距、轴距等。
现代先进的电脑四轮定位仪，不仅采用了先进的测量系统和科学的检测方法，而且储存了大量常见车型的四轮定位标准数据，在检测过程中，可随时把实测数据与标准数据进行比较，并通过屏幕，用图形和数字显示出需要调整的部位，调整方法以及在调整过程中数值的变化把复杂的四轮定位检测调整简化为“看图操作”。
6.电脑式四轮定位仪的组成及原理
四轮定位仪是专门用来测量车轮定位参数的设备，目前使用的四轮定位仪有光学式和电脑式两种。
电脑式四论定位仪，一般由微机主机，彩色显示器，操作键盘，前后车轮检测传感器，转盘传感器支架，打印机，刹车锁，转向盘锁及导线和遥控器组成。
配有专门软件和数据光盘，可读取近10年来世界各地汽车汽车四轮定位参数且可更新，另外还配有数码视频图像数据库。
显示检查和调整位置等，它采用图形显示，中文业面，选单操作，带有帮助系统供实时帮助且可通过互联网对软件进行远程升级。
7.四轮定位仪的使用方法
安装注意事项：
1〕.使用之前检查电源电压是否相符，如果电源电压超出200-240V，则必须配备电源稳压器后方可通电工作。
2〕.不要让机器放置在潮湿的地方。
3〕.检查每一个电器连接点的连接是否可靠。
4〕.机器不能受到振动。
5〕.必须有可靠的接地线接地。
8.检测前的检查
1〕问询被检测车辆行驶的情况和出现的问题
2〕检查轮胎气压，使其符合标准
3〕检查轮胎磨损情况，要求各轮胎磨损基本一致。
9.检测准备
1〕将被检测车辆开到定位位置，前轮处于转盘及滑板中间保持直线行驶位置，拉紧驻车制动器。
2〕将举升机的高度升至便于调整的位置。
3〕接入AC220V的电源，但都不要开启四轮定位仪主机柜后面板电源开关。
4〕松开驻车制动器将传感器安装在被测汽车4个轮子上，注意传感器安装在被测汽车车轮上的位置及传感器在被测汽车车轮上的固定。
5〕调整传感器处于水平状态，使面板上的水准仪居于中间位置。
10.检测步骤
1〕打开电脑主机，启动系统进入测试程序，30秒后进入四轮定位测试系统。
2〕显示器显示检测业面，“F1”测定，“F2”修整，“F3”输入提示。
3〕通过上、下标志选择被检测汽车车牌、车型、生产年代等参数。
4〕进行轮辋变形补偿，转向盘位于直行位置，使每个车轮旋转一周，对固定在车轮上的传感器按1号-4号-3号-2号的顺序进行动态补偿操作。
5〕将安装在4个车轮上的传感器调到水平线上，电脑显示转向轮的注销内倾角、后倾角，前束等数值比较各测量数值，对不符合标准数值进行调整，更换零部件。
6〕拆检仪器，进行路试，检查四轮定位调整的效果。
七、车轮定位的动态检测
1.汽车转向轮定位的检测方式分为静态检测和动态检测两种，前者使用四轮定位仪，后者则使用侧滑试验台。
所谓静态是指汽车静止不动，使用四轮定位仪（由前束尺和倾角仪组成）对汽车的前轮前束值、主销后倾角、主销内倾角和车轮外倾角进行检测，特点是仪器结构简单，但操作繁、速度颇慢。
动态是指汽车运动，用侧滑试验台（滑板式或滚筒式）对汽车的前轮前束值和车轮外倾角的匹配情况进行检测。
其特点是设备结构杂，操作简便，速度较高，非常适合快速检测，在安检线或综检线的应用广泛。
2.测滑试验台的测量原理
假定把两个只有车轮前束而没有车轮外倾角的车轮，用一根可以自由伸缩的轴连接起来，当轮轴位置移动时，由于前束的内向恻滚动作用，车轴长度缩短，可是事实上的汽车前轴是不能自由伸缩的，从而迫使前轮向外测滑，如将车轮分别放在可以左右滑动的滑板上，前轴长度是不可以变的则轮轴使车轮测滑的力带动滑板向外测滑移。
3.测滑试验台的结构
测滑试验台是汽车在其滑板上行驶过后，根据滑板向左右方向的移动量，测定出车轮的测滑量的，测试台由测滑量的检测装置，测滑量指示装置，测滑量报警装置等组成。
4．测滑试验台使用方法
「1」检测前的准备工作：
1〕检查轮胎气压是否符合标准，清理轮胎上的脏物。
2〕检查测滑试验台导线连接情况，查看指针式仪表是否在零点。
3〕检查警报装置，锁止装置是否正常
「2」检测方法：
1〕汽车以〔3-5〕km/h的速度垂直测滑板驶向测滑试验台，使前后轮平稳通过滑动板。
2〕当前后轮完全通过后，从指示装置上观察测滑方向并读取，打印最大测滑量。
3〕检测结束后，切断电源并锁止滑动板。
「3」使用注意事项：
1〕不能让超过试验台允许轴荷的车辆通过测滑试验台。
2〕不能使车辆在测滑试验台上转向或制动。
3〕保持测滑试验台内外及周围环境清洁。
八、汽车的技术参数
〈一〉、汽车的尺寸
（1）车长：
汽车前、后最外端突出部位之间的距离。
车长也自称汽车的总长，取决于汽车的用途、道路条件、吨位或载客人数。
（2）车宽：
车辆两侧平面突出的部位（除后视镜、侧面标志灯、示位灯、转向指示灯、挠性挡泥板、折叠式踏板、防滑链、轮胎与地面接触部分变形除外）之间的距离。
（3）车高：
车辆在没有装载的情况下，支撑平面与最高突出部位之间的距离。
（4）轴距：
车辆同一侧面相邻两个车轮中心线间的距离。
短轴距的汽车长度较短，最小转弯半径就小，但是轴距较短的汽车，往往存在车箱长度短或后悬过长（车辆最后轮轴线与汽车最后端的距离），汽车行驶时纵摆较大，制动时或上坡时重量会有较大的转移，使操纵性和行驶稳定性恶化。
因此，在选择轴距时要综合考虑各方面的因素。
（5）最小转弯半径：
方向盘打到极限位置，车辆转向时外侧前轮的轨迹圆半径。
最小转弯半径越小，说明汽车的机动性越好。
（6）接近角：
指车辆静载时，车辆水平面与切于前轮轮胎外缘的平面之间的最大夹角，接近角越大，表示汽车的通过性越好。
（7）离去角：
指车辆静载时，水平面与切于车辆最后后轮轮胎外缘的平面之间的最大夹角。
离去角大，就不易发生尾部与路面的碰撞，汽车的通过性越好。
〈二〉、汽车的动力性指标
（1）最高车速：
指在无风条件下，在水平、良好的沥青或水泥路面上，汽车所能达到的最大行驶速度。
（2）加速时间（加速能力）：
指汽车在行驶中迅速增加行驶速度以能力，通常用加速时间和加速距离来表示。
加速能力包括两个方面，即原地起步加速性和超车加速性。
在道路上超车时，一段时间与被超车辆并行，最容易发生事故，加速能力强，就可以缩短这段时间，提高超车时的安全。
（3）爬坡能力：
指汽车在良好的路面上，以1档行驶所能爬行的最大坡度。
对越野汽车来说，爬坡能力是一个相当重要的指标，一般要求能够爬不小于60%或30°的坡路；轿车一般爬坡能力在20%左右。
〈三〉、汽车的经济性
汽车的燃料经济性是指在一定的使用条件下，以最小的燃料消耗所能完成的运输工作量的能力。
影响汽车燃料经济性的因素非常复杂，如发动机的油耗、传动系的影响，汽车外形阻力的影响、汽车重量的影响、轮胎的影响、汽车技术状况的影响、驾驶技术的影响、道路条件的影响、交通环境的影响（行人和车辆的密集程度）、环境状况（气温、海拔高度、气候等。
）而汽车的燃料消耗是在特定的道路上，以等速行驶得出的数据，因此只能提供参考。
〈四〉、关于发动机的指标
（1）缸数：
汽车发动机常用缸数有2、3、4、5、6、8、10、12缸。
（2）气缸的排列形式：
一般5缸以下的发动机多采用直列方式排列，少数6缸发动机也有直列方式的，过去也有过直列8缸发动机。
直列发动机的气缸体成一字排开，缸体、缸盖和曲轴结构简单，制造成本低，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛，缸点是功率较低。
6-12缸发动机一般采用V形排列，其中V10发动机长度和高度尺寸放小，布置起来非常方便，而且一般认为V形发动机是比较高级的发动机，也成为轿车级别的标志之一。
V8发动机的结构非常复杂，制造成本很高，所以使用的较少，V12发动机过大过重，只有极个别的高级轿车采用。
（3）气门数：
国产发动机大多采用每缸2气门，即一个进气门，一个排气门，国外轿车发动机普遍采用每缸4气门结构，即2个进气门，2个排气门，提高了进、排气的效率，同时气门的重量也减小，有利于提高发动机转速和功率；国外有的公司采用每缸5汽门结构，即3个进气门，2个排门，主要作用是加大进气量，使燃烧更加彻底。
气门数量并不是越多越好，5气门确实可以提高进气效率。
但是结构极其复杂，加工困难，采用较少。
（4）排气量：
气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，又称为单缸排量，它取决于缸径和活塞行程。
它取决于缸径和活塞行程。
发动机排量是各缸工作容积的总和，一般用升（L）来表示。
（5）最高输出功率：
最高输出功率一般用马力（PS）或千瓦（KW）来表示。
1马力是指在1秒钟内把75公斤的重物提高1米的力，发动机的输出功率同转速关系很大，随着转速的增加，发动机的功率也相应提高，但是到了一定的转速以后，功率反而呈下降趋势。
一般在汽车使用说明书中最高输出功率同是时用每分钟转速来表示（rpm）,如100PS/5000rpm，即是在每分钟5000转时达到最高输出功率100马力。
为确定车辆的技术状态，分析故障产生原因及其预测汽车技术状态变化趋势，对汽整、总成或机构的进行诊断时，常用的诊断参数。
十、汽车以成为现代人们生活不可缺少的工具，目前全世界汽车保有量已超过5忆辆，且在不断增加。
汽车的大量使用，在提高运输效率，促进经济发展，改善人们生活的同时，也带来了排气污染、噪声污染、交通事故以及能源紧张等引起全球关注的问题。
为了解决这些问题，一方面，努力研究开发高性能、低污染的汽车；另一面，加强对在用汽车的定期检测，以便及时维修调整，使汽车处于良好的技术状况，这就是汽车检测技术要求解决的问题。
汽车检测诊断技术是伴随着汽车技术的发展而发展，汽车检测诊断技术也飞速发展。
目前人们已能依靠各种先进的仪器设备，对汽车进行不解体检测诊断，而且安全、迅速、准确。
目前我国汽车检测诊断技术的发展方向从汽车检测技术基础规范化、汽车检测设备智能化和汽车检测管理网络化等进行研究和发展。
1.汽车检测技术基础规范化
在检测技术发展过程中既要重视硬件技术，还要加强检测方法、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的建设也进一不完善。
为此应重点开展汽车检测技术的基础研究，其主要项目有：
1〕制定和完善汽车检测项目的检测方法和限值标准，如发动机排放、驱动轮输出功率、底盘传动系统功率损耗、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及操作技术。
3〕制定用于综合性能检测站大型检测设备的认证规则。
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。
我国与国外差距较大，今后应加快发展速度。
3.汽车检测设备智能化
随着技术和管理的进步，今后汽车检测应实现真正的局域网络化，做到信息资源共享。
使我国汽车综合性能检测更完善。
参考文献：
[1]张大庆、袁爱红，[汽车检测设备]，北京，高等教育出版社。
[2]董继明，罗灯明，[汽车检测与诊断技术]，北京，机械工业出版社。
[3]仇雅莉，郭彬，[汽车检测诊断技术与设备]，北京，电子工业出版社
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