汽车维修工程(第三版)582页完整版教学课件汇总全书电子教案.pptx

汽汽 车车 维维 修修 工工 程程（第三版）汽车维修工程（第三版）汽车维修工程（第三版）目目 录录第一章概论第二章汽车零部件损伤机理分析第三章汽车故障及统计分析方法第四章维修理论及其维修性评价第五章汽车维修标准与工艺规范第六章汽车维护工艺与作业要求第七章汽车故障诊断技术及运用第八章汽车修理工艺及修复方法第九章汽车维修生产与运作管理第十章汽车维修服务需求与发展参考文献第一章第一章 概论概论第一节第一节 汽车维修及其作用汽车维修及其作用一、汽车维修定义一、汽车维修定义 按汽车维修术语（GB/T 56242005）的定义，汽车维修（Vehicle Maintenance and Repair）是汽车维护和修理的泛称。汽车维护（Vehicle Maintenance）或称汽车保养是为维持汽车完好技术状况或工作能力而进行的作业。汽车修理（Vehicle Repair）是为恢复汽车完好技术状况（或工作能力）和寿命而进行的作业。因此，汽车维修是为维持和恢复汽车正常技术状况而进行的生产活动。首先，对营运车辆进行维修是使运输生产过程持续进行的技术保障方式，具有维持或恢复车辆运输生产力的作用，能使在用营运车辆创造出更多的商业价值。其次，车辆维修作为运输企业（或车辆所有者）投资的一种选择的方式，可以使固定资产具有的生产力（或使用性能）继续保持下去。1.1 1.1 汽车维修及其作用汽车维修及其作用二、汽车维修类型二、汽车维修类型 按车辆维修生产活动的属性，汽车维修可分为生产性维修和服务性维修。（1）生产性维修是指道路运输企业为保持运输生产能力，将车辆维修作为企业生产过程必要的生产活动。生产性维修的生产组织方式具有计划性（时间、任务计划明确）、稳定性（车辆运行时间与维修生产计划协调、维修任务与维修能力平衡）和具体性（车辆类型明确、维修设施专用）等特点。（2）服务性维修是指为满足车辆所有者保持车辆使用价值，维修企业为其提供维修服务的生产活动。服务性维修的生产组织方式具有随机性（时间、任务不确定）、适应性（应满足市场多变的服务需求、企业之间的激烈竞争）、多元性（车辆类型复杂、技术要求多样）等特点。1.1 1.1 汽车维修及其作用汽车维修及其作用三、汽车维修服务三、汽车维修服务 汽车维修服务是指汽车维修企业为车辆所有者提供维持和恢复汽车技术性能需求所进行的技术服务活动，作为汽车维修生产的一种主要方式。汽车维修服务具有以下特征:（1）服务被认为是以劳务的形式为顾客提供有价值劳动的过程，从而使顾客得到消费需求和利益满足。知识性、高增值性、高素质性、高科技性和新兴性。（2）由于社会分工的专业化，部分从事运输生产的企业也不再附设汽车维修单位，汽车维修委托给专门从事汽车维修的企业进行。国家机关、事业单位、企业的公务用车也通过在社会上公开招标的方式进行定点维修，所有这些汽车维修方式都表现为维修企业对车辆所有者进行的有商业价值的技术服务。汽车维修服务作为汽车产业链上的一个环节，随着汽车大量使用而形成并与汽车制造业发展相辅相成，是具有服务性质的第三产业，并具有现代服务业的主要特点。1.1 1.1 汽车维修及其作用汽车维修及其作用四、汽车维修服务的作用不可缺少的服务性行业的一致共识：汽车维修是未来“汽车化社会”1.满足汽车消费需求。.增强厂商竞争能力。.具有多元社会效益。1.1 1.1 汽车维修及其作用汽车维修及其作用五、汽车维修业的定位 2014年，交通运输部、国家发展改革委员会、教育部、公安部、环境保护部、住房和城乡建设部、商务部、国家工商行政管理总局、国家质量监督检验检疫总局、中国保险监督管理委员会联合发布关于促进汽车维修业转型升级提升服务质量的指导意见（交运发2014186号），明确了汽车维修业“是重要的民生服务业”的定位。指指导导思思想想：以最大限度地服务经济社会发展，不断改善人民群众汽车生活品质为宗旨，以转变行业发展方式、提升行业服务能力和治理体系为主线，尊重市场规律，锐意改革创新，优化市场结构，激发市场活力，推进汽车维修业规范、健康、可持续发展基本原则：基本原则：公平竞争、自主消费、依法监管、协同发展、部门共治1.1 1.1 汽车维修及其作用汽车维修及其作用 为实现上述目标，提出了促进行业转型升级方式、改善提升维修服务要求以及保障措施。关于促进汽车维修业转型升级提升服务质量的指导意见（交运发2014186号）是对我国汽车维修业发展方向及其业态模式的顶层设计，也为互联网汽车维修业以及互联网汽车后市场带来了行业发展机遇和技术创新空间。第一章第一章 概论概论第二节第二节 国内汽车维修业概况国内汽车维修业概况一、我国汽车维修业演变 .私有小型化时期 以20世纪50年代初期为界限，即50年代以前我国没有民族汽车工业，在用汽车品种繁杂，保有量少；汽车维修业规模很小，数量少，从业人员也少。汽车维修水平取决于维修工人的经验。.国有标准化时期 以我国民族汽车工业的诞生为主要标志，并随着我国汽车保有量的增加而发展。国有标准化时期大约经历了30年的发展历史。.市场多元化时期 从20世纪80年代中期开始。随着我国市场经济的发展，汽车维修行业的市场化进程也十分迅速。在短短的时间里，就改变了维修企业国有标准化的现状。1.2 1.2 国内汽车维修业概况国内汽车维修业概况二、我国汽车维修业现状u较好地适应了汽车产业和汽车社会发展、满足了广大消费者的汽车维修需求，但是也存在市场结构不优、发展不规范，消费不透明、不诚信等问题。u汽车维修业将在服务人民群众平安、便捷、舒适汽车生活方面发挥更大作用。.汽车维修服务网络基本形成 .汽车维修法规建设不断加强 .汽车维修技术标准不断完善1.2 1.2 国内汽车维修业概况国内汽车维修业概况表表1 11 1 主要汽车维修技术标准主要汽车维修技术标准标准名称标准名称颁布单位颁布单位标准编号标准编号 汽车维护、检测、诊断技术规范国家质监总局GB/T 18344-2016道路运输车辆综合性能要求和检验方法国家质监总局/标准委GB 18565-2016汽车维修业开业条件 第1部分 汽车整车维修企业国家质监总局/标准委GB/T 16739.1-2014汽车维修业开业条件 第2部分 汽车综合小修及专 项维修业户国家质监总局/标准委GB/T 16739.2-2014压缩天然气汽车维护技术规范国家质监总局/标准委GB/T 27876-2011液化石油气汽车维护、检测技术规范交通运输部GB/T 27877-2011机动车维修服务规范交通运输部JT/T 8162011事故汽车修复技术规范交通运输部JT/T 7952011汽车修理质量检查评定方法国家质监总局/标准委GB/T 15746-2011汽车维修业水污染物排放标准环境保护部/质监总局GB 26877-2011企业安全生产标准化基本规范安全生产监督管理总局AQ/T 900620101.2 1.2 国内汽车维修业概况国内汽车维修业概况标准名称标准名称颁布单位颁布单位标准编号标准编号汽车空调制冷剂回收、净化、加注工艺规范交通运输部J/T 7742010燃气汽车改装技术要求 第1部分：压缩天然气汽车国家质监总局/标准委GB/T 18437.1-2009机动车维修从业人员从业资格条件国家质监总局/标准委GB/T 21338-2008摩托车维修业开业条件国家质监总局/标准委GB/T 18189-2008机动车维修技术人员从业资格培训技术要求交通部JT/T 698-2007液化天然气汽车专用装置安装要求国家质监总局/标准委GB/T 20734-2006汽车发动机电子控制系统修理技术要求国家质监总局/标准委GB/T 19910-2005商用汽车发动机大修竣工出厂技术条件 第2部分 柴油发动机国家质监总局/标准委GB/T 3799.2-2005商用汽车发动机大修竣工出厂技术条件 第1部分 汽油发动机 国家质监总局/标准委GB/T 3799.1-2005汽车大修竣工出厂技术条件 第2部分 载货汽车国家质监总局/标准委GB/T 3798.2-2005汽车大修竣工出厂技术条件 第1部分 载客汽车国家质监总局/标准委GB/T 3798.1-2005表表1 11 1 主要汽车维修技术标准主要汽车维修技术标准（续上表续上表）1.2 1.2 国内汽车维修业概况国内汽车维修业概况标准名称标准名称颁布单位颁布单位标准编号标准编号大客车车身修理技术条件国家质监总局/标准委GB/T 5336-2005汽车维修术语国家标准委GB/T 5624-2005汽车防抱制动系统检测技术条件交通部JT/T 510-2004汽车盘式制动器修理技术条件质量技术监督局GB/T 18343-2001汽车维修质量检验人员技术水平要求交通部JT/T 425-2000汽车鼓式制动器修理技术条件质量技术监督局GB/T 18274-2000汽车制动传动装置修理技术条件 气压制动质量技术监督局GB/T 18275.1-2000汽车制动传动装置修理技术条件 液压制动质量技术监督局GB/T 18275.2-2000表表1 11 1 主要汽车维修技术标准主要汽车维修技术标准（续上表续上表）1.2 1.2 国内汽车维修业概况国内汽车维修业概况 .汽车维修市场逐步规范 （1）依据国家和地方有关维修企业开业的规定和要求，对从事汽车维修的经营业户进行资格审查、登记和定期审验制度，并据此核定经营类别，确定经营范围，有效地缓解了汽车维修市场中企业盲目上马、数量增长过快的问题。（2）认真贯彻经济合同法，实行汽车维修合同制度，将承托双方的经济活动纳入法制轨道。（3）加强市场监督，严厉查处各种违法、违章经营活动，规范了市场经营秩序，为市场公平竞争创造了良好的外部环境。1.2 1.2 国内汽车维修业概况国内汽车维修业概况 .汽车维修质量逐步提高 汽车维修是技术性、专业性较强且在服务企业中属技术密集型产业。汽车维修质量不仅仅是经济问题，而且还直接涉及交通安全、节能、环保等社会问题。.汽车维修技术明显改进 加大技术改造投入的力度，走内涵发展的道路，振兴汽车维修业已是汽车维修界有识之士的共识。.汽车维修技术培训走向正轨 培训对象从质量检验人员和技术工人扩展到企业法人、统计员、核算员等管理人员。1.2 1.2 国内汽车维修业概况国内汽车维修业概况三、国内汽车维修业发展方向 汽车维修不仅是道路交通运输业必不可少的技术保障，而且也成为汽车产业链上的重要环节。“科学技术是第一生产力”在汽车维修服务业得到了极其充分的体现。1.维修技术高新化 2.维修设备电子化 3.服务人员知识化 4.技术信息网络化 5.管理过程信息化 6.故障诊断集成化第一章第一章 概论概论第三节 国外汽车维修业概况 国外的汽车维修业在市场规律的导向和作用下，不断地调整产业结构，推进汽车维修向专业化、协作化方向发展。同时，也在不断地加强科技投入，提高人员素质，重视信息资源，所有这些都成为国外汽车维修业发展的主要特点。一一、美国汽车维修业、美国汽车维修业 走过了一条发展、繁荣、衰落和再兴旺之路。.汽车维修企业类型 1）按经营方式分：综合型 独立型 特约型 连锁型20世纪90年代中期，综合型和独立型企业受特约型和连锁型企业发展模式影响，其数量迅速下降。表表1-2 19961-2 1996年美国汽车维修企值统计业产分布（年美国汽车维修企值统计业产分布（Auto Inc.MagazineAuto Inc.Magazine）1.3 1.3 国外汽车维修业概况国外汽车维修业概况序号序号 产值范围产值范围（万美元）（万美元）所占比例所占比例（）序号序号 产值范围产值范围（万美元）（万美元）所占比例所占比例（）110 6 450-7517210-2515 575-10014325-5037 6100111.3 1.3 国外汽车维修业概况国外汽车维修业概况 2）按服务性质分：专营维修企业 兼营维修企业（汽车销售商）自营维修企业（运输公司或其他车辆保有量较大的单位）3）按企业规模分:大型维修企业小型维修企业专项维修企业1.3 1.3 国外汽车维修业概况国外汽车维修业概况 .维修连锁企业的发展及其影响 目前，美国的汽车维修连锁企业是汽车维修业的主要形式。在一些汽车维修厂先后倒闭的市场形势下，快修养护连锁企业逐渐占到了整个汽车维修行业的80 以上，取代了传统汽车维修业的霸主地位。NAPA (“(“全国汽车配件联盟全国汽车配件联盟”的缩写）的缩写）在美国被形象地比作汽车售后服务行业中的“麦当劳”。成立于1925年。最早以经营汽车配件，后来投入汽修业。20世纪80年代：汽车“以养代修”“三分修，七分养”的观念开始流行。目前旗下大小规模的连锁维修养护店多达10500个，在全国50个州星罗棋布。1.3 1.3 国外汽车维修业概况国外汽车维修业概况 .美国对汽车维修企业的管理 美国政府已充分意识到技术信息、维修资料的滞后给汽车维修生产和管理造成了越来越多的困难。各州纷纷建立起机构庞大的汽车维修管理机构，而且赋予他们很多的权力。为对汽车维修企业实施有效的管理，美国各州有专门的管理机构汽车维修局（相对于我国省一级汽车维修主管机构）。.美国汽车零部件修复业 汽车配件修复协会（APPA）所属的旧件修复企业有2000家左右，每年在市场上销售的修复件已占全年配件总销量的1/4。而且在美国，无论是新件或是修复件基本上都通过同样的配件供货渠道在市场上销售。按有关规定，修复件或总成的使用寿命不低于甚至略高于新件或总成，而售价却大大降低，从而充分保障用户利益。1.3 1.3 国外汽车维修业概况国外汽车维修业概况二、日本汽车维修业在日本通过机动车维护修理业制度对汽车维修企业加以界定,运输省通过“认定”和“指定”方式,规定了各类汽车维修企业应具备的技术力量和设备条件及其相应的业务范围。日本汽车修理振兴联合会每年也定期向维修企业发布新车性能、维修数据、修理手册等方面的资料。每月向所有的维修企业发行技术月报。为保证汽车的使用性能、运行安全性及防止环境污染。日本规定了汽车检查和维护制度。1.3 1.3 国外汽车维修业概况国外汽车维修业概况三、加拿大汽车维修业 国有的非营利性机构“驾车者安全担保计划”（MAPC），为汽车驾驶员和服务商提供有关汽车维修养护方面的培训，并制定了严格的行业标准，监管全国的汽车零售商、销售公司团体和维修服务商。加入“驾车者安全担保计划”的汽车维修厂都会悬挂醒目统一的MAPC标识。必须遵守“驾车者安全担保计划”规定的所有行业标准，履行对消费者的承诺，并接受相应的监督。必须通过“驾车者安全担保计划”全方位的鉴定获得资格。汽车维修技工需要为车主提供汽车性能评估、汽车维修的服务。在“驾车者安全担保计划”的加盟维修厂里，消费者享有整个维修过程的控制权，服务商必须与顾客进行全面、诚实的沟通，不能对汽车状况和维修内容有1.3 1.3 国外汽车维修业概况国外汽车维修业概况四、国外汽车维修业发展特点 .汽车维修业的专业化与协作化 专业化和协作化是相辅相成的，协作化的发展也具有必然性。.维修作业的机械化、自动化与电子化 机械化、自动化、电子化的检修仪器设备。.注重技术培训，强化职业教育，提高从业人员素质 从业人员的素质对现代汽车维修企业的生存和发展有着举足轻重的作用。1.3 1.3 国外汽车维修业概况国外汽车维修业概况 .重视汽车维修的信息服务 维修信息和技术资料的及时掌握。.倡导旧件修复及其利用 汽车修理利用旧件修复，其所消耗的材料、能源和工时均低于制造新车，而且还有利于环境保护。.注重企业形象设计及其宣传 理论识别（MI）、行为识别（BI）和视觉识别（VI）。第一章第一章 概论概论第四节 汽车维修工程学简介 汽车维修工作主要是采用各种工艺方法修复车辆在运用过程中产生的损伤或排除不符合技术性能要求的故障现象，同时也包括进行保持车辆技术性能持续稳定发挥的各种生产活动。汽车维修工程是在现代科学理论、工程技术和管理方法的指导下，对在用汽车所进行的保持技术状态或恢复性能的各种生产活动。1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介一、汽车维修工程学形成条件 汽车维修工程学是一门正在不断发展和完善的学科，它的形成和发展经历了从实践到理论，从经验到科学的基本过程。汽车的诞生至今已有100多年的历史，汽车维修业是与汽车制造业几乎同时出现的行业。目前，汽车维修工程学正从零散的、定性的经验积累阶段，进入到系统的、定量的科学总结阶段。1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介二、汽车维修工程学研究范畴 .汽车维修工程总论汽车维修工程总论是从现代科学技术的观点，对汽车维修的目的、对象、主体等方面进行总体研究，具体包括:（1）研究对汽车有影响的各种基本因素，如汽车维修的特点、性质、维修思想、维修方针的发展及变化趋势。（2）研究汽车维修发展历史，总结汽车维修业发展规律及经验教训。（3）研究汽车维修制度及其维修方式的特点和变革原因等。.汽车可靠性理论与故障诊断技术 汽车维修工程学的基础理论之一是可靠性理论。1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介3.汽车零部件损伤理论与修复工艺方法 汽车维修工程学所研究的汽车零部件损伤理论主要是指汽车零部件的损伤机理及其影响因素，以及预防和改进措施等问题。零部件损伤理论的研究成为十分重要的技术基础。4.汽车维修工艺组织与生产管理方法 主要包括维修决策分析、维修经济分析、维修组织的研究及维修信息理论等方面的内容。5.汽车维修服务理论与方法应用 1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介 作为汽车维修服务研究基础的服务产品理论，认为服务产品（简称服务）是从事服务的劳动者生产的非实物劳动成果，可用于交换，具备商品的二因素（使用价值和价值）。其中，服务产品的价值是人类一般劳动的凝结。服务产品的使用价值具有以下基本特点:（1）非实物性。可以通过人们的消费后果感知到服务产品的存在。（2）生产与消费的同时性。（3）服务需求的潜在性与无限性服务供给创造服务需求。1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介三、汽车维修理论研究概要 1.关于科学和理论解释 （1）事实结果。包括大量记载的事实和进行的大量实验结果，虽然它们已经得到了某些描述，但还有待于系统的解释，即理论上的阐明。（2）基础理论。即假设、公理、公设和普遍定律。（3）逻辑运用。在理论范围内被允许的大量逻辑论断和论据规则。（4）公认结论。在理论上所做出的结果、定理、具有论据的论点的总和。1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介 2.汽车维修理论研究的对象与主题汽车维修理论是应用维修工程、服务行为以及生产管理等知识，阐述汽车维修生产过程中产生现象的规律及其性质的知识体系。根据汽车维修理论主题的定义，应从系统论、过程理论、可靠性理论和控制论的观点出发来研究汽车维修工程问题，甚至那些狭义的见解也揭示了对象的许多方面特征，这对汽车维修理论来说也是需要的。1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介四、汽车基于系统论观点的研究 1.系统概念 汽车可以被合理地看成是由大量子系统组成的复杂系统。例如，汽车可以划分为发动机、传动系、行驶系、转向系、制动系和电气器设备等子系统。系统可能是闭式或开式结构。根据现代系统理论来识别系统，可以用一个物理性质的过程或现象来说明。1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介 汽车应当被认为是扩散系统，它具有某些系统的特点，即 （1）按元素和所完成功能的数目而言，是大规模的。（2）系统元素之间大量的相互联系，而具有行为的复杂性。（3）外部影响可以用统计分布的方式纳入系统。外部条件的基本特点乃是它的不稳定性。外部条件的随机性决定了在汽车中进行着的许多过程的随机性。1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介 2.系统条件 每种条件的特点是任意主导因素作用的影响，它是确定的，因而也是具体的。适用于汽车系统外部因素分为两大类：即道路因素和气象条件因素。属于第一种综合的有：路面状态、道路线性和交通限制等。属于第二种综合的有：环境温度、空气湿度、大气压力、风沙灰尘和雾霜雨雪等。1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介汽车零件或组件的内部工作条件决定于机构内部作用的各种因素。其中最重要的是摩擦、加载方式（拉伸、弯曲、扭转、剪切、交变应力、振动、冲击等）、温度变化和腐蚀环境。零件和组件的内部工作条件按其工作性质分为5种。（1）接触载荷。（2）相互摩擦。（3）挤压状态。（4）侵蚀环境。（5）变形作用。1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介3.系统过程 在汽车、部件和零件中都进行着大量的各种各样的过程，这些过程的最后结果决定着汽车或零件的老化和各种故障的来临。所谓的过程即它具有对象的任何性质的连续变量，x1，x2，xn。从数学的观点出发，当n取从某个 n1nj范围内的数值时，过程将是有限的，且可能是离散的或是连续的。对汽车、部件和零件中所有可能存在的过程予以分类，显然是不容易，而且需要大量的研究工作。对于实际过程的分类可能存在的各种处理办法，原则上与1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介主要标准有关，这些标准是分类的基础。汽车中发生的过程，可以分成三种基本形式：第一，工作过程。汽车制造时，汽车被赋予一定的工作过程水平，但是同时设计者也确定了其破坏过程的临界水平。这时，如果第一过程的数值确定得较为精确，那么第二个仅是很近似的。如果考虑到在破坏过程中，在本质上施以大量外部和内部的条件因素，那么，它的进行就带有完全的随机性。（1-1）1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介 工作过程与破坏过程的对比关系可以近似用两个中断的曲线来模拟，如图 1-1所示，工作过程曲线随时间或行驶里程下降，而破坏过程曲线则相应上升。其中，工作过程函数为：（1-2）破坏过程函数为：（1-3）在某些时间 t1、t2、tn时刻,也即在此时所进行的维修可以制止工作过程曲线的下降，也相应地制止了破坏曲线的上升。当破坏过程达到点T时，汽车达到了极限工作状态。工作过程和破坏过程两条曲线所包含的面积可以认为是汽车潜在的可能性。汽车潜在的可能性的概念不应当与潜在性能相混淆。图图1-11-1 汽车潜在的工作可能性汽车潜在的工作可能性 -维修时间维修时间(行驶里程行驶里程)；-极限工作时间极限工作时间(行驶里程行驶里程)1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介 在理论上，潜在的可能性可以确定为：（1-4）第二，辅助过程。它本身不是工作过程，但是可促进工作过程的实现。例如，发动机的冷却、润滑过程。根据工作过程和辅助过程进行的性质，在一定范围内可以认为是确定性工作过程。第三，随机过程。由于在实际条件下，各种随机因素和随机干扰对确定性工作过程产生图12随机过程影响，描述该过程的函数仍是基本变量和随机变量的某个平均函数。这些随机分量形成独特的过程，基本函数沿着它变化，如图1-2。1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介 在数学上，这些过程被称为随机过程或随机函数，这是因为每个时刻变量值对应着不确定的函数值，而它是按某个规律分布(通常按正态分布)的随机变量。在工作过程和辅助过程中，随机成分比较小，所以实际上这些过程可以用各种微分方程来描述。虽然对每个破坏过程进行单独研究时，可以认为是稳定的工况。4.汽车设计、生产、使用和维修的相互关系 汽车是确定的系统，它作为元素包含在一系列其他的大系统中。汽车作为使用元素包含在汽车运输系统中，从而也包含在生产运输消费的综合系统中，如图1-3 所示。图图1-21-2随机过程随机过程1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介图图1-31-3 汽车设计、生产、使用和维修的相互关系汽车设计、生产、使用和维修的相互关系1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介五、汽车基于控制论观点的研究 对汽车的控制论处理方法意味着什么？它的实质在哪里？任何控制过程都具有如下内容：由控制和被控制部分组成的系统，控制环节，控制算法，控制系统与外部环境（表现为随机或系统的干扰源）的相互作用，以及基于信息接收与传递的控制实现。1.4 1.4 汽车维修工程学简介汽车维修工程学简介 信息理论是研究信息的测量规律和方法、信息的变换、信息的传递、信息的保存和利用的科学。运用于汽车就需要确定信息的形式和范围，保证对破坏过程和工作过程的信息观测必须能够可靠的获得。例如，保证获得到车辆行驶速度、润滑系统压力、冷却系统温度等信息。在任何复杂的系统中，大量信息的积聚是不可能和不合理的，汽车也是一样。因此，要进行信息分类，以便选择需要的和有价值的信息。研究和建立控制工作过程的系统是汽车设计的主要课题，这个任务在汽车维修过程中也有价值。即在汽车维修过程中，控制工作过程的系统应当符合汽车系统要求，维修过的汽车和新的汽车控制系统的输入和输出参数应当彼此一致。控制破坏过程的问题比较复杂，需要研究控制和积累破坏过程的信息。利用控制原理，建立反馈关系，可以调节控制破坏过程的发展。汽车诊断学的理论和实践是建立在控制论的基础上，正如获得破坏过程的信息是故障诊断的前提一样重要。第一章第一章 概论概论复习思考题.名词解释（1）汽车维修；（2）汽车修理；（3）汽车维护；（4）生产性维修；（5）服务性维修。.什么是汽车维修服务？有何作用？.服务性维修有何特征？与生产性维修有何区别？.我国汽车维修业发展经历了几个阶段？有何特点？发展趋势是什么？.简述国外汽车维修服务企业特点及发展趋势。.简述汽车维修工程学研究的主要内容。.怎样理解基于系统论的观点对汽车维修问题的研究？.怎样理解基于控制论的观点对汽车维修问题的研究？汽车维修工程（第三版）汽车维修工程（第三版）目目 录录第一章概论第二章汽车零部件损伤机理分析第三章汽车故障及统计分析方法第四章维修理论及其维修性评价第五章汽车维修标准与工艺规范第六章汽车维护工艺与作业要求第七章汽车故障诊断技术及运用第八章汽车修理工艺及修复方法第九章汽车维修生产与运作管理第十章汽车维修服务需求与发展参考文献第二章汽车零部件损伤机理分析第二章汽车零部件损伤机理分析第一节 摩擦学基础一、固体表面性质及接触面积一、固体表面性质及接触面积 1.表面形貌 图图2 2-1 1 固体表面形貌固体表面形貌1表面状态；表面状态；2截面轮廓线；截面轮廓线；3中线；中线；4空腔；空腔；5实体；实体；6高度分布曲线高度分布曲线；7支承面积支承面积曲线曲线2.1 2.1 摩擦学基础摩擦学基础 2.金属表面物质 在大气条件下，由于不可能得到纯净的固体表面，固体表面上总是覆盖着各种性质的薄膜。金属表面的一般组成。图图2 2-3 3 金属表层的一般结构金属表层的一般结构1-污染膜；污染膜；2-吸附膜；吸附膜；3-氧化膜；氧化膜；4-加工变形；加工变形；5-金属基体金属基体污染膜包括油污或灰尘等吸附膜是来自大气中的液体和气体分子的吸附层（包括物理吸附膜和化学吸附膜），氧化膜是金属表面被氧化而成的物质层，加工变形层是由机械加工而形成的冷作硬化层。2.1 2.1 摩擦学基础摩擦学基础 3.表面接触面积接触面积可分为3种：名义接触面积An、轮接触面积Ap和实际接触面积Ar。名义接触面积An是由接触表面的宏观界面的边界确定的面积，即 An ab，如图2-4所示，轮廓接触面积Ap是物体接触表面被压皱部分所形成面积，如图2-4中虚线范围面积的总和，大小与所受有关。实际接触面积Ar是在轮廓接触面积内，各真实接触部分微小面积，如图2-4中虚线圈内黑点表示各接触点面积的总和。Ap只有An面积的510，Ar则仅为An的0.01 1。对于一般材料，呈弹性接触时，Ar与的2/3次方成正比，呈塑性接触时，Ar与的一次方成正比。图图2-4 2-4 三种接触面积三种接触面积2.1 2.1 摩擦学基础摩擦学基础二、摩擦的定义和分类二、摩擦的定义和分类 两个相互接触的物体在外力作用下发生相对运动或具有相对运动趋势时，在接触面间产生切向运动的阻力称为摩擦阻力，而这种现象称为摩擦。摩擦的分类，见表2-1。分类依据分类依据主要类型主要类型摩擦副运动状态静摩擦；动摩擦摩擦副运动形式滑动摩擦；滚动摩擦摩擦副表面的润滑情况干摩擦；边界摩擦；液体摩擦；混合摩擦 表表2-1 2-1 摩擦的分类摩擦的分类2.1 2.1 摩擦学基础摩擦学基础 .干摩擦 干摩擦是指物体纯净表面直接接触时的摩擦现象。通常所讲的干摩擦，一般是指在无润滑油条件下，两物体表面之间可能存在着自然污染膜时的摩擦。）古典摩擦定律 库仑在对摩擦现象进行了比较系统的研究后，在1785年提出了摩擦定律的基本公式。即（2-1）或 （2-2）式中：摩擦系数；滑动摩擦力；法向。2.1 2.1 摩擦学基础摩擦学基础 古典摩擦定律的主要内容包括:（1）摩擦力与作用在摩擦面上的法向成正比；（2）摩擦力与名义接触面积的大小无关；（3）摩擦力与滑动速度的大小无关；（4）静摩擦系数大于动摩擦系数。2）简单粘着理论 鲍登（Bowden）和泰伯（Tabor）在1950年提出了简单粘着理论。当两金属表面相接触时，仅仅在微凸体顶部压力很大，以致产生塑性变形。2.1 2.1 摩擦学基础摩擦学基础接触处的接触处的变形使实际接触面积增大，直至增大到接触面积恰好能承受全部为止。对于理想的弹性塑性材料，实际接触面积与荷载的关系，如图2-5b所示，并可用下式表示：（2-3）式中：法向荷载；r实际接触面积;xy金属材料的压缩屈服极限。其摩擦力可用下式表示:（2-4）式中：b 粘接部分的剪切强度；pe犁沟力。图图2 25 5 微凸体模型及其压力分布图微凸体模型及其压力分布图a）球体；球体；)柱体；柱体；)锥体锥体2.1 2.1 摩擦学基础摩擦学基础 由式（2-4）可知，摩擦力F包括两部分:rb是粘着摩擦力，由于高压和变形等原因在接触面间产生很强烈的粘着（或称固相焊合），相对滑动时就形成了粘着摩擦力。其次，pe是犁沟力，是由于相互接触平面的硬度不同而产生。一般情况下，pe只占rb的百分之几，可略去不计。因此式（2-4）可表达为:（2-5）摩擦系数:（2-6）由式（2-6）可见，当摩擦表面材料一定时，摩擦力与法向成正比，与名义接触面积无关。上述分析是建立在理想的弹性材料的基础上，忽略了加工硬化的影响。为了更接近实际情况，以较软的金属剪切强度极限b代替金属粘结点的剪切强度b，则 （2-7）2.1 2.1 摩擦学基础摩擦学基础 对大多数金属材料而言b 1/5xy,则的值为0.2左右,这与实际情况（大气中0.5）相差很大。因此，须对简单粘着理论进行修正，从而提出了金属表面有自然污染膜存在时的粘着理论。）有自然污染膜的金属粘着理论 在简单粘着理论基础上，考虑到接触面间有自然污染膜的条件下提出的金属粘着理论，实验表明，污染膜的剪切强度极限一般低于金属基体的剪切强度极限。设膜的剪切强度为f,则f cb（c0.8时，将迅速提高，这种磨损状况称“软磨料磨损”。虽然这时磨损继续发生，但直至 Hm/Ha1时，磨损才不明显。Hm/Ha0.8时的磨损称为“硬磨料磨损”，磨损将比较严重。因此，为了减少磨料磨损，金属的硬度Hm应比磨料的硬度高，为1.3倍左右时，即Hm1.3Ha的耐磨性为最佳。如果继续提高材料的硬度，则耐磨效果不显著。）磨料粒度 用固定磨料（比如砂纸）对不同的金属进行磨损试验时，发现金属的磨损随磨料尺寸的增大而增加；磨料尺寸达到某一临界时，磨损与磨料的尺寸无关，磨损保持恒定不变。同时还发现不同材料的磨料临界尺寸是不完全相同的，如图2-18所示。2.2 2.2 零件的磨损零件的磨损图图2-182-18 钢的磨损量与磨料颗粒平均尺寸的关系钢的磨损量与磨料颗粒平均尺寸的关系2.2 2.2 零件的磨损零件的磨损三、粘着磨损三、粘着磨损 .粘着磨损含义及分类 摩擦副相对运动产生固相焊合时，接触表面的材料从一个表面移到另一个表面的现象，称为粘着磨损。按摩擦表面的破坏程度可分为5类，见表2-3。类型类型损伤现象损伤现象损伤原因损伤原因实例实例轻微磨损剪切破坏发生在粘着结合面上，表面转移的材料极轻微粘着结合强度比摩擦副的基体金属都弱缸套活塞环的正常磨损涂抹剪切破坏发生在离粘着结合面不深的软金属浅层内，软金属涂抹在硬金属表面粘着结合强度大于软金属的剪切强度重载蜗轮副的蜗杆上常见表表2-32-3 粘着磨损的分类粘着磨损的分类2.2 2.2 零件的磨损零件的磨损类型类型损伤现象损伤现象损伤原因损伤原因实例实例擦伤剪切破坏发生在软金属的亚表层内，有时硬金属亚表面也有划痕粘着结合强度比两基体金属都高，转移到硬面上的粘着物质又拉削软金属表面内燃机的铝活塞壁与缸体摩擦常见此现象撕脱剪切破坏发生在摩擦副一方或两方金属较深处粘着强度大于任一基体金属的剪切强度，剪切应力高于粘着结合强度主轴轴瓦摩擦副的表面经常可见咬死摩擦副间咬死，不能相对运动粘着强度比任一基体金属的剪切强度高，而且粘着区域大，剪切应力低于粘着结合强度不锈钢螺栓与螺母在拧紧过程中常发生此现象表表2-3 2-3 粘着磨损的分类（粘着磨损的分类（续上表续上表）2.2 2.2 零件的磨损零件的磨损 .粘着磨损规律 粘着磨损的体积磨损量，与滑动距离和法向荷载成正比，与较软材料的屈服极限（或硬度）成反比，其规律可用下式表示:（2-19）式中：Wv体积磨损量；L滑动距离；N作用在摩擦副的法向荷载；p0软材料的屈服压力；HB软材料的布氏硬度；、磨损系数，与接触产生的概率、摩擦副的材料等因素有关。2.2 2.2 零件的磨损零件的磨损3.粘着磨损的主要影响因素 1）材料特性 （1）脆性材料比塑性材料的抗粘着能力强。（2）互溶性大的材料所组成的摩擦副，粘着倾向大；互溶性小的材料所组成的摩擦副则粘着倾向小。（3）多相金属比单相金属粘着倾向小；金属中化合物相比单相固溶体粘着倾向小；金属与非金属材料（石墨、塑料等）组成的摩擦副比金属组成的摩擦副的粘着倾向小。（4）元素周期表中B族元素与铁不相溶或能形成化合物，它们的粘着倾向小；2.2 2.2 零件的磨损零件的磨损 2）压力 粘着磨损量一般随压力增大到某一临界值后急剧增加。3）滑动速度 在压力一定的情况下，粘着磨损量随滑动速度的增加而增加，达到某一极大值后，又随滑动速度的增大而减小。图图2-192-19不同硬度的钢不同硬度的钢k(HB)-k(HB)-p p之间之间的关系的关系图图2-202-20磨损率和滑动速度的关系磨损率和滑动速度的关系2.2 2.2 零件的磨损零件的磨损 4）温度 温度升高到一定程度将加剧粘着磨损的产生。摩擦副表面温度与PV值有关，因此，控制PV值，选用热稳定性高的金属材料和加强冷却措施是防止因温度升高而产生粘着磨损的有效方法。5）表面粗糙度 一般而言，摩擦表面粗糙度值越小，则抗粘着磨损能力越强；但过低地降低摩擦副表面粗糙度值，又会促进粘着的发生。）润滑 润滑状态对粘着磨损值影响比较大，边界润滑时粘着磨损值大于流体动压润滑，而流体动压润滑时又大于流体静压润滑。2.2 2.2 零件的磨损零件的磨损四四、表面疲劳磨损、表面疲劳磨损 .表面疲劳磨损含义及类型 两接触面作滚动或滚动滑动复合摩擦时，在循环接触应力的作用下，使材料表面疲劳而产生物质损耗的现象称为表面疲劳磨损。（1）非扩展性的表面疲劳磨损。（2）扩展性的表面疲劳磨损。2.2 2.2 零件的磨损零件的磨损2.表面疲劳磨损的机理 对表面疲劳磨损的研究表明，其磨损过程有两个阶段：首先是疲劳核心裂纹的形成；其次是疲劳裂纹的扩展，直至材料微粒的脱落。对于疲劳裂纹的形成和发展，有下述几种理论。1）最大剪应力理论 ）油楔理论 ）硬化过渡层破坏理论2.2 2.2 零件的磨损零件的磨损 .表面疲劳磨损的影响因素 从表面疲劳磨损的机理可知，疲劳磨损与裂纹的形成和扩展有关，故凡能够阻止裂纹形成和扩展的方法都能减少表面疲劳磨损。影响表面疲劳磨损的主要因素有:）材料 ）润滑油黏度 ）表面粗糙度 ）装配精度2.2 2.2 零件的磨损零件的磨损五五、腐蚀磨损、腐蚀磨损 .腐蚀磨损含义及分类 在摩擦过程中，金属同时与周围介质发生化学或电化学反应，使腐蚀和磨损共同作用而导致零件表面物质的损失，这种现象称为腐蚀磨损，由于介质的性质、介质作用在摩擦表面上的状态以及摩擦