论汽车检测技术的发展.docx
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论汽车检测技术的发展
郑州交通职业学院
毕业论文
论文题目：
论汽车检测技术的发展
所属系别机电工程系
专业班级汽电一班
姓 名
学 号
指导教师
撰写日期2011年5月
摘要
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。
汽车本身是一个复杂的系统，随着行驶里程的增加和使用时间的延续，我们一方面要不断研制性能优良的汽车；另一方面也要借助维护和修理，恢复其技术状况。
汽车检测技术是伴随着汽车技术的发展而发展的汽车技术,随着现代电子技术、计算机技术的不断进步，促使汽车检测技术也得到了飞速的发展。
目前，人们已经能够利用各种先进的仪器设备对汽车性能进行检测，达到安全、迅速、准确地诊断故障、评价性能、确定维修方案等目的。
本文主要阐述了国内外汽车检测技术的发展历程，介绍了先进汽车检测前沿技术，如：
虚拟仪器检测技术、基于GPS技术的车辆检测、汽车四轮定位检测技术等。
并通过对国内外汽车检测技术现状的分析与总结，找出了我国汽车检测技术与国际水平之间的差距，提出了我国汽车检测技术今后的发展方向。
关键词：
汽车检测，检测技术，国内现状，发展趋势
Abstract
Fromtheinventionofcarstodayhavemorethanacentury.Inmodernsociety,hasbecomeaworkvehicle,cannotlivewithoutthemeansoftransport.Caritselfisacomplexsystem,withtheincreaseinmileageandtheuseofthetimeextension,wehavetokeepdevelopingthecarwithexcellentperformance;butwealsoneedthehelpofmaintenanceandrepairandrestorethestateoftechnology.Automotivetestingtechnologyisaccompaniedbythedevelopmentofautomotivetechnologyautomotivetechnologydevelopment,withmodernelectronictechnology,computertechnologycontinuestoprogress,promptingvehicleinspectiontechnologyhasbeenrapiddevelopment.Atpresent,peoplehavebeenabletouseavarietyofadvancedequipmentfortestingperformanceofthecar,safe,rapidandaccuratediagnosisoffault,performanceevaluation,determinethepurposeofmaintenanceprograms.Thisarticlefocusesonthedomesticandforeignautodetectiontechnologydevelopmentprocess,describestheforefrontofadvancedvehicletestingtechnology,suchas:
VirtualInstrumentdetectiontechnology,basedonGPStechnology,vehicledetection,vehiclewheelalignmenttestingtechnology.Andthroughdomesticandforeignautodetectionanalysisandsummaryofthestatusquo,findtheautodetectionofthegapbetweeninternationalstandardsandtheproposedvehicledetectiontechnologyofthefuturedirectionofdevelopment.
Keywords:
vehicleinspection,detection,domesticsituation,developmenttrend
1引言
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。
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。
所以我着重介绍了汽车检测新技术，并探讨了我国汽车综合性能检测技术未来的发展趋势。
2概述
2.1国外汽车检测技术的发展概况
任何一个国家的汽车检测技术都是从无到有发展起来的，尤其是西方发达国家发展较早也较快。
据了解早在50年代在一些西方发达国家就形成了以故障诊断和性能调试为主的单项检测技术和单项检测设备。
在60年代后期，西方发达国家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。
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。
之后进入70年代，这时电子计算机技术发展迅速，在此带动下汽车检测设备向智能化方面发展，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，它们能对设备本身和汽车技术状况进行检测。
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。
与此同时，各工业发达国家为了加强汽车管理，相继建立汽车检测站和检测线，定期或不定期地对汽车实施检测，实行严格的车辆检测制度，规定新生产车在批量生产前须由企业将新车的技术性能参数和国家认可授权的新车检测机构出具的检测报告送到交通部主管部门进行审查，并由主管部门组织有关官员和技术专家进行评审，审查、评审合格后才会允许生产和投入市场。
对于其在用车，则规定须到国家认可的在用车检测机构进行定期检测。
从而使汽车检测实现了制度化。
同时发达国家的汽车检测也逐渐产生了一整套的标准。
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。
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，也保证了检测的质量。
进入80年代后，计算机技术在汽车检测技术领域的应用得到进一步深化，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，自此西方国家汽车检测线实现了全自动化，这样避免了人为的判断错误，大大提高了检测的准确性；同时也可把受检汽车的技术状况储存在计算机里，这样可为下次检验提供参考或作为处理交通事故的参考数据。
目前，美国凯迪拉克轿车系列，日本丰田、本田轿车系列等均已出现了车载自诊断系统和汽车故障诊断专家系统。
车载自诊断系统是汽车结构的组成部分，传感器分布在汽车内各个部位。
传感器将汽车的主要技术状况经常地、自动地向驾驶员显示。
我们相信随着车载自诊断系统和汽车故障诊断专家系统的进一步发展，会有更多的汽车性能参数在这些系统中被检测出来。
2.2国内汽车检测技术的发展概况
我国从20世纪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）。
但当时国内仅能生产少量的简单的检测、诊断设备。
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。
故此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。
随后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，交通部在大连市建立了国内第一个汽车检测站。
检测内容以汽车安全性检测为主。
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，仅1990年底统计，全国已有汽车检测站600多个，初步形成了全国的汽车检测网。
迈入90年代，交通部发布《汽车运输业车辆技术管理规定》、《汽车运输业车辆综合性能检测站管理办法》。
随后全国又掀起了建设汽车综合性能检测站的高潮。
1990年1997年，全国已建立汽车综合性能检测站近千家。
同时，汽车的检测技术和设备也得到了大力发展。
就在此时除了交通部门，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。
我国已具有自己生产全套汽车检测设备的能力。
目前全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。
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。
虽然目前我国汽车检测技术发展很快，但依然存在很多不足：
1、检测站的经营过程存在行政干预、重复检查
检测单位应该是具有第三方公正性质的企业。
而在我国，由于历史遗留原因，安全检测是由公安部门建立并主管的，综合性能检测则由交通部门或是地方企业建立并由交通部门进行管理。
同时也造成检测时流于形式，行为不规范，检测项目不全，检测结果不准确,甚至伪造数据不检测。
极个别地区综检站仍有按行政事业性收费的。
目前各级政府部门，从各自职能出发加强对车辆检测环节的管理，这一点是好的，但同属车辆检测机构，各地至少有三种名称，即安检站，汽车综合性能检测站和机动车尾气排放监测站。
分别隶属公安、交通和环保等，其中有些检查项目重叠，从而造成了重复检查。
2、检测技术标准需要进一步完善
如碰撞试验，根据目前的技术和人员条件，可以从正面、侧面、追尾、翻滚、角度等进行检测，但侧面碰撞、追尾碰撞等在我国都缺乏相关的标准，实施起来比较困难。
目前，进口汽车检测标准体系基本上参照欧洲。
但是，这个体系是否合理，是否符合我国国情，还考虑得不够细致。
3、检测人员整体素质不高
在我国汽车检测人员素质相比发达国家较低。
我国检测人员心存优越感，重收费轻管理，有一些则是靠关系进入，甚至有些关键岗位人员都未能按要求配备到位。
所以大部分检测人员都要依赖于仪器设备出具的检测结果，而检测人员本身并没有一些有关汽车方面的知识，对检测数据不能自己做出正确的评价，对于人员的选用没有真的做到择优选用。
3汽车检测诊断概述及检查系统的基本组成
3.1汽车检测诊断概述
汽车检测诊断技术，是检查、鉴定车辆技术状况和维修质量的重要手段；是促进维修技术发展，实现视情修理的重要保证；是提高维修效率、监督维修质量的迫切需要；是确保行车安全的重要手段。
其检测的合格标准为：
1、侧滑
机动车转向轮的横向侧滑量，用侧滑仪检测时，其值不得超过5m／Km。
2、车速表
车速表允许误差范围为－5％～+20％。
即当实际车速为40km／h，汽车车速指示值应为38km／h～48km／h，超出上述范围车速表的指示为不合格。
3、转向
汽车方向盘应转动灵活、操纵方便、无阻滞现象；汽车在平坦、硬实、干燥、清洁的水泥或沥青路面上，应以10km／h速度在5S内由直线行驶过度到直径为24m的圆周行驶，其施加于方向盘外缘的最大圆周力应小于等于245N。
4、发动机
应动力性能良好，运转平稳，怠速稳定，无异响，机油压力正常。
发动机功率不允许小于标牌（或产品使用说明书）标明的发动机功率的75％。
5、噪声
车内最大允许噪声级不大于82dB；汽车驾驶员耳旁噪声级应不大于90dB；机动车喇叭声级在距车前2m、离地高1.2m处测量时，其值应为90dB～115dB。
3.2汽车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。
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。
2、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，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。
4汽车检测技术应用的主要内容
汽车检测技术的应用需运用汽车检测诊断设备来完成和实现，通过汽车综合性能检测站来进行不解体减压和测试。
4.1安全性
1、制动力检测程序
采用汽车制动试验台，当电脑确定汽车进入制动试验台后，采集汽车左右车轮的最大制动力，然后通过电脑将采集到的数据进行计算，并与国家标准进行比较，以判断制动是否合格。
2、侧滑
汽车以3km／h～5km／h的速度垂直侧滑板驶向侧滑试验台，使前轮平稳通过滑动板；当前轮完全通过滑动板后，从指示装置上观察侧滑方向并读取最大侧滑量。
3、转向
做转向试验，进行转向沉重的故障确诊；检查轮胎气压是否充足；检查转向器及转向节衬套、轴承和纵、横拉杆各连接处的润滑情况；检查转向器有无故障；检查转向节与主销；用四轮定位仪检查前轮定位参数；当动力转向系统出现转向沉重的故障时，应先检查油泵传动皮带的松紧度和供油量，必要时再拆检或更换动力转向油泵等。
4、前照灯
采用前照灯检验仪对前右灯和前左灯进行发光强度和光速照射方向的检测，从前照灯检测仪的显示屏上分别测量左右远、近光束的水平和垂直照射方位的偏移值。
4.2可靠性
汽车的可靠性的检测主要包括汽车的异响、磨损、变形裂纹等检测。
4.3动力性
1、检测车速
将汽车开上车速试验台，待汽车的驱动轮在滚筒上稳定后，挂入最高档，松开驻车制动器，踩下加速踏板使驱动轮带动滚筒平稳地加速运转；当汽车车速表的指示值达到规定检测车速（40km／h）时，读出试验台速度指示仪表的指示值；或当试验台速度指示仪表的指示值达到检测车速时读取车速表的指示值。
2、检测发动机功率
发动机技术状况变化的主要外观症状有：
动力性下降，燃料与润滑油消耗量增加，起动困难，漏水、漏油、漏气、漏电以及运转中有异常响声等。
3、检测点火系状况
点火系的主要故障有无火、缺火乱火、火弱及点火正时失准等。
检测时，主要是对点火系线路和点火控制器进行检测。
点火系线路检测：
检测时使用万用表，采用逐点搭铁检测法可确诊断路部位，采用依次拆断检测法可确诊短路搭铁部位检测程序可从前向后，也可从后向前，或从中间向前、向后依次选择各个节点进行。
重点检测低压线路，包括点火控制器和霍尔信号发生器的检测；检测高压线路时，主要是用万用表检测高压线的通断、阻值以及其连接接头情况。
点火控制器检查：
应进行点火控制器电源电压检查、通断检查、输出电压检查和霍尔信号发生器检查。
4.4经济性
主要指车辆的燃油消耗，常通过燃油消耗检测仪测定燃油消耗量的容积或质量来表示，以此来评价在用汽车状况和维修质量的综合性参数。
4.5噪声和废气的排放状况
汽车噪声的检测：
采用声级计进行汽车噪声检测。
检测汽车废气。
汽油车排气污染物的测量，采用怠速法或双怠速法，规定各排气组分均应采用不分光共外线吸收型（NDIR）监测仪进行；柴油车自由加速烟度的测量，采用滤纸烟度法，规定采用滤纸式烟度计进行等。
5我国汽车检测设备存在的主要问题和解决途径
5.1汽车检测设备存在的主要问题
1、执行标准不一
我国目前使用的汽车检测设备有进口的和国产的，进口的汽车检测设备由于生产国家不同，致使检测标准、检测原理、检测条件、检测工艺等方面都不相同。
国内的汽车检测设备基本上也都是参照国外产品研制的，虽然在研制中对我国的标准做了相应的改进，但在基本原理上差异并不大。
因此，不同类型的进口与国产汽车检测设备同时使用时，很难执行同一标准。
2、测试条件不同
由于目前我国使用的汽车检测设备品种类型不同，有进口的，也有国产的，有单一型便携式的，有自诊型车载式的，有拖拉型移动式的，也有流动式的检测车。
因此，要求的测试条件也不同，致使检测同一项目，用不同的检测设备测量的测试结果也不尽相同。
同时由于检测场地的地面条件不同，摩擦系数不等，周围检测环境的干扰，加上检测人员测试过程中方法不当等因素影响，也使得测量结果不同，造成检测误差增大。
3、检测标准各异
目前，我国尚没有完整的各种汽车检测设备设计、制造、报废、检定等方面的标准，这是造成我国汽车检测设备品种繁杂的主要原因。
不对检测设备进行规范性设计，就难以保证执行标准的效果。
检测设备是计量产品、应定期进行鉴定才能投入使用，但由于设备品种繁多，型号不统一，技术性能差别很大，而且大多数没有计量鉴定规程，无法定期送检，造成检测设备老化，加上目前没有检测设备的报废标准，这将直接影响检测的质量。
同时由于检测设备与标准的不配套，部分检测设备也不能满足标准要求。
4、可靠性能偏差
国内汽车检测设备由于起步较晚，同国外检测设备相比，品种不全，技术更新慢，技术含量低，自动化水平也较低，而且性能不够稳定，故障率多，使用寿命短，外观质量差。
因此国内的汽车检测设备生产企业不能树立自己的品牌，无法得到市场的认同。
5.2汽车检测设备存在问题的解决途径
1、加大开发力度，提高国产水平
首先，要大力开发、推广、应用新材料、新工艺、新技术把电子、激光、数显等高新技术应用到检测产品中去，提高电子自动化程度。
其次，要加大工艺、外观方面的开发设计，提高新产品的外型美观度，树立品牌意识。
再次，就是要建立一批技术开发研究中心，引进消化先进技术，增强自主开发能力，加快产品升级换代的步伐。
另外，汽车检测应根据检测项目及检测标准的需要不断完善，性能稳定的检测设备是制定标准的基础，增加新的检测项目必须有相应设备作为技术手段，否则标准是很难执行的。
2、加强设备管理，限制盲目引进
首先，检测使用部门要建立健全检测设备的使用、管理存放、定期送检等制度，延长设备使用寿命。
其次，要限制从国外全套引进检测仪器设备。
目前，我国的检测设备的生产已初具规模，而整套进口检测设备多少都存在一些与国情不相适应的情况。
但对于国外技术性能先进的设备也可以引进，与国内检测设备共同组成检测线，这样可以有效地提高检测线的整体技术性能，促进我国汽车维修行业的发展，填补当前国内检测设备空白，可以起到积极地推动作用。
3、加紧制定标准
统一使用条件标准是促进设备快速发展和不断改进的动力，设备技术进步又是标准不断完善必不可少的基础。
检测设备的检测原理、方法、条件的不统一，使得检测设备的一致性受到影响，检测设备的基本条件不同，必然会对检测数据的科学性、严谨性、公正性造成影响，甚至使数据失去应有的参考价值。
因此，在目前检测设备种类繁多的情况下，在充分考虑我国国情、技术发展基础上，加紧制定必要的行业标准和国家标准，不仅可以规范生产厂家的生产行为，还可限制国外厂商向国内销售不适我国国情的产品，起到保护民族工业的作用。
4、加速技术改造，完善设备性能
我国应立足国内汽车检测设备生产企业，在现有研究的设备基础上，进行技术改造、完善设备性能，走自我发展、自我完善的路子。
为了面对汽车行业外国企业的强烈竞争，我国的汽车检测设备生产厂家必须打破地域、行业、所有制等的局限，引进国外先进的技术、资讯、训练、模式、观念、实现强强联合，发展大批量、高质量、低成本、生产适销的汽车检测设备，特别是要加强国际化电子检测诊断仪器的开发、研制、生产具有中国特色与中国品牌的汽车检测设备、仪器。
另外，国家要对汽车检测设备这类高科技全方位技术生产研制企业给予政策扶持和优惠，使之能尽快成长，在与国外进口汽车检测设备行业的竞争中，处于更加有利的地位。
6汽车检测前沿技术的发展
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。
6.1虚拟仪器检测技术
根据目前汽车工程测试出现的各种情况，建立灵活变化、功能强大、成本低廉的汽车电器测试系统是我们现在汽车测试的迫切要求，这种测试系统可以按照每一工程测试的要求，自由增减测试系统配置，通过各自利用配置系统单元器件，充分使用已有的系统化的标准化资源，以直观和有效的方式提高工程测试技术综合应用的效率。
软件是虚拟仪器的关键。
设计一个虚拟仪器系统,在硬件平台确定之后,就可以通过设计不同的软件模块,实现不同的功能。
通过目前的应用可以看出虚拟仪器的优点：
虚拟仪器能够弥补以前一些测试设备的不足之处，如
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