汽车检测技术的发展与展望.doc

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1、_汽车检测技术的发展与展望1.1国外发展状况 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

2、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，股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，则股须到国家认可的在用车检测机构进行定期检测。

3、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赌标准。判断受检汽车技术状况是否良好，是以标准中股的数据为准则，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股，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

4、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。1.2 国内发展概况我国的机动车检测技术研究始于20世纪60年代。当时，为了满足机动车维修需要，由交通部主持进行了发动机汽缸漏气量检测

5、仪、点火正时灯等较简单的检测仪器研究和开发。进入20世纪70年代我国的机动车检测技术有了较大的发展.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）检测设备。但当时国内仅能生产少量的简单的检测、诊断设备。在单台检测设备研制成功的基础上，为了保证机动车技术状况良好，加强在用机动车的技术管理.充分发挥机动车检测设备的使用功效交通部于，1980年开始有计划的在全国公路运输和车辆管理系统筹建机动车检测站，检测内容以机动车安全

6、性能检测为主。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。20世纪80年代初交通部在大连市建立了国内第一家汽车检测站。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。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、自治区实施筹建机动车检测站工作。随后在单

7、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股、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

8、。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。 我国汽车检测技术经历了从无到有,从小到大,从简到繁,从引起技术、设备到

9、自主研制开发推广应用;从单一性能检测到汽车安全性能检测.再到汽车综合性能检测,取得了很大的发展和进步尤其是检测设备的研制开发和生产得到了快速发展,缩小了与工业发达国家的差距目前,汽车检测设备中通用的滚筒式制动试验台、侧滑试验台、轴(轮)重仪、车速表试验台和普通底盘测功机等,国内己自用有余。结构形式多样,企业竞争较为激烈。我国在汽车检测技术方面虽然已经取得了很大的进步,但与世界先进水平相比，还有一定差距。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

10、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

11、来比较困难。目前，进口汽车检（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

12、正确的评价，对于人员的选用没有真的做到择优选用。国外汽车检测技术的发展状况在汽车发展的早期,人们主要是通过“眼看”、“耳听”、“手摸”的方法,凭借维修人员的经验发现汽车的故障并作有针对性的修理。随着汽车技术的发展,特别是现代电子技术、计算机技术的进步,汽车检测技术也飞速发展。目前人们已经能依靠各种先进的仪器、设备,对汽车进行不解体检测,达到安全、迅速、准确地诊断和评价汽车性能的目的,使汽车检测设备和仪器成为汽车维护与修理、保持汽车使用性能的不可缺少的工具。从汽车检测、诊断技术与设备的发展过程来看,国外大致经历了以下4个不同的发展阶段: 第一个阶段是在20世纪50年代以前,国外就已开发了以故障诊

13、断和性能调试为主的单项检测技术和生产单项检测设备。20世纪60年代初期就有美国的发动机分析仪、英国的发动机点火试验仪,这都是国外早期发展的汽车检测设备和仪器检查的第1个阶段,即检测、诊断设备是以机械结构为主,单机人工操作。虽然检测、诊断设备和仪器结构较简单,测试精度也不高,但已从过去的人工定性检查进化为设备、仪器的定量检测。我国的机动车检测技术研究始于20世纪60年代。当时，为了满足机动车维修需要，由交通部主持进行了发动机汽缸漏气量检测仪、点火正时灯等较简单的检测仪器研究和开发。进入20世纪70年代我国的机动车检测技术有了较大的发展.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

14、部主持研发了反力滚筒式汽车制动试验台、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等检测设备。在单台检测设备研制成功的基础上，为了保证机动车技术状况良好，加强在用机动车的技术管理.充分发挥机动车检测设备的使用功效交通部于，980年开始有计划的在全国公路运输和车辆管理系统筹建机动车检测站，检测内容以机动车安全性能检测为主。20世纪80年代初交通部在大连市建立了国内第一家汽车检测站。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。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、自治区实施筹建机动车检测站工作。我国汽车检测技术经历了从无到有,从小到大

15、,从简到繁,从引起技术、设备到自主研制开发推广应用;从单一性能检测到汽车安全性能检测.再到汽车综合性能检测,取得了很大的发展和进步尤其是检测设备的研制开发和生产得到了快速发展,缩小了与工业发达国家的差距目前,汽车检测设备中通用的滚筒式制动试验台、侧滑试验台、轴(轮)重仪、车速表试验台和普通底盘测功机等,国内己自用有余。结构形式多样,企业竞争较为激烈。我国在汽车检测技术方面虽然已经取得了很大的进步,但与世界先进水平相比.还有一定差即我国汽车检测技术要赶超世界先进水平,应注意到以下几个方面的研究和发展:1广泛应用高新技术.加速汽车检测技术进步与设备智能化 在汽车检测设备智能化和汽车检测线智能化方面

16、,我国与工业发达国家相比还有很大差距,需要在如下几方面加快发展速度,广泛应用高新技术,以使汽车检测技术水平有更大的提高1.1光电技术和计算机图像处理技术的应用 在前照灯检测仪中,目前越来越多地采用硅光二极管代替过去使用的光电池,从而获得更高的光轴定位精度和光度测试精度。 近年，与现代汽车制造业的态势相适应的检测新技术不断涌现，它们的共同特点就是以服务现场为前提，可靠、高效，而且能满足复杂、多变的生产需求。 关节式测量仪又称便携式坐标测量机，它为麻烦的现场测量提供了一条便利的途径，自几年首次进入国内汽车行业后，其使用价值渐为用户所认识。由于构件材料一般选用航空铝合金或高强化碳素纤维，故重量很轻，

17、携带方便。相比早期产品，这类测量仪在所配测头和应用软件上已有很大进展。现在，除了可配硬测头外，还可配触发式和扫描式探头，测力减小后，被测对象范围扩展到材质较软的一些工件。而测量软件的发展则使这类检测设备也拥有了完善的、丰富的功能，如可在CAD机制下运行、通过预先编程来简化重复性测量工作、检测时在屏幕上直接显示图形特征、SPC统计分析、基本扫描功能等等。在某些产品中，它们的测量软件能与固定式坐标测量机兼容。应用实例：操作工分别利用便携式坐标测量机对位于生产现场的大型夹具与一种车身覆盖件进行测量。 自动检测技术的新进展 应用于生产现场的自动检测技术近年也取得了令人瞩目的进展，以下是两个具有一定代表

18、性的实例。 长期以来，齿轮的自动检测都停留在双面啮合测量状态，尽管其工作原理简单、效率高、标准齿轮的制作方便，但由于只能检出径向误差、安装偏心等参数，无法评价齿轮的轴向精度指标（如齿向误差），因此有着很大的局限性。而近年基于新原理开发出的新颖检测设备解决了在生产现场对批量齿轮的轴向精度指标的自动测量问题。新原理是被测工件与标准齿轮作无侧隙啮合滚动时，同时测量中心距的变化量和轴线偏摆量；通过对多路测量信号进行处理，同时获取齿轮的径向综合误差和轴向误差（如齿向误差、齿轮锥度等）信息。实质上是在双面啮合测量的基础上发展起来的。目前，国外一些厂商已推出了产品，国内也已出现根据汽车齿轮厂用户的实际需要开

19、发出了相应的设备，正在试运行。它能检测齿向偏差、功能齿厚等6项指标，效率达到5秒/件，不但能实现100%快速自动检测，还具备统计分析功能。 设在生产线终端的多参数综合检验机的功能又有了拓展。以曲轴、凸轮轴为例，长期以来，各种终检机的被测参数都为几何量，其他指标往往在工序间以抽检方式进行。但新推出的曲轴终检机增加了用于检测的油道畅通性的工位，巧妙地利用了通气后压力变化这一工作原理。而凸轮轴终检机则增加了一个涡流探伤工位，所设置的二组探头中，第一组3个用于检测三个轴颈，第二组8个用于检测八个凸轮，每个探头对应的检测通道彼此独立。在工件回转一周的同时，探头还沿轴移动，以实现对被测部位的扫描。整个过程

20、在凸轮轴回转一周时间内完成，与前一个检测工位同步，从而实现了对工件100%的探伤测试。2、 汽车检测前沿技术的发展目前人们已能依揽各种先进仪器设备，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。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

21、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。下面介绍一下现代先进的仪器设备诊断技术：2.1 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

22、看出虚拟仪器的优点：（1） 虚拟仪器能够弥补以前一些测试设备的不足之处，如：数字化水平比较低，产品容易严重老化、腐蚀等现象，无法恢复正常工作。通过设备的完整就能确保数据采集的精确性和实时性、提高数据处理功能、提高易操作性，对原有的设备进行更新和扩充，形成一个测试系统；（2）在测试系统中，虚拟仪器可使用相同的硬件系统，通过不同的设计程序就可以实现完全不同的各种测量仪器的功能。虚拟仪器的测试系统和前面板的显示全部实现了软件化（3）单片机系统开发的仪器使用若干年后，因为用户提出新的要求而使原来的设备不能适应变化的环境而被淘汰。虚拟仪器的可变性很大，随时随地可按照实际情况增减测试功能，改进目标的设计方

23、案（4）虚拟仪器在使用过程中，逐渐更新逐渐完善其测试系统的内部功能，随时随地可以不断改进其工作方式，因而使程序越用越完善、越发贴近最新的工作需要;尤其是用单片机开发专项新产品的设计者积累的感性认识被限制在当时一定范畴内， 从设计到变成仪器， 受到时间跨度和经费支出的限制，其可靠性、稳定性常造成先天性不足，事后亦难以弥补解决；（5）虚拟仪器的硬件、软件是多年累积的，一套软件系统、一个群体的智慧，是成批量的产物，其成熟性、可靠性、稳定性是不容怀疑的。而且测试软件中如果有不满意的地方可以事后轻而易举地修改以适应需要；2.2 基于GPS技术的车辆检测GPS全球卫星定位系统能够很容易敦提供位置、速度和时

24、间信息。基于GPS技术的车辆检测系统是采用GPS、GSM（全球移动通讯技术）、GIS（地理信息系统）和计算机网络通信与数据处理技术，在现有GSM通信平台上研究和开发集车辆安全防护及增值服务支持和道路交通状况实时检测为一体的GPS技术综合利用系统。 GPS行车记录仪是能够对车辆在行驶过程中的速度、时间、里程、制动以及与汽车行驶有关的信息进行检测、记录、存储并实现数据输出的电子记录装置。GPS模块接受卫星的定位信号运算出自身的位置、时间和运动状态，以一定的时间间隔向监控中心和检测中心提供车辆的位置信息。检测中心可实现对GPS车辆的监控，并可实现对车辆实时运行轨迹的监控和历史轨迹回放。2.3 汽车四

25、轮定位检测技术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，部分轿车还具有后轮外倾角和后轮前束等参数，称为四轮定位。因为现在车辆行驶速度高，从安全性和车辆行驶稳定性方面来说，四轮定位检测和调整是非常必要的；由于汽车四轮定位设备调校简单、使用方便、精确度高，所以汽车四轮定位检测技术四轮定位相关技术在汽车维修和检测作业中已得到了广泛应用。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。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

26、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汽车检测技术的发展趋势我国的汽车检测技术经历了从无到有，从小到大；从引进技术、检测设备，到自主研究开发推广应用；从单台设备的单一性能检测到多台设备同时工作，网络化全自动综合检测，取得了很大的进步。检测设备的研制生产也得到了快速发展，逐步缩小了与先进国家的差距。检测线计算机测控系统在国际上

27、处于领先地位。如今汽车检测中通用的制动试验台、侧滑检验台、底盘测功机等，我国已可自产自给，而且结构形式多样。至今，汽车检测技术在我国已有40余年的发展历史。40余年来，检测技术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，还应该在汽车检测技术基础、检测设备智能化和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在我国汽车检测技术的发展过程中，普遍重视硬件技术，忽略或不够重视难度大、投入多、社会效益明显的检测方法、限值标准科学试验等基础性技术的研究。目前，我国的检测方法和限值标准大多是采用发达国家的标准，而真正符合我国国情，且被国

28、际公认的检测方法和限值标准还太少。今后应重点开展下述汽车检测技术基础研究： 制定和完善汽车检测项目的检测方法和限值标准，如工况法检测排气污染物、汽车制动力测试方法的多样化、驱动轮输出功率、底盘传动系的功率损耗、发动机燃料消耗量等。 制定出汽车在进行不同类型的检测（如安全检测、环保检测和综合性能检测）时，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方法。 制定适用于不同类型的检测站，一些大型检测设备的型式认证规则，以保证各检测站提供的检测数据科学、准确、公开、公正。到目前为止，为了配合汽车检测工作，我国已发布实施了有关汽车检测的国家标准、行业标准、计量检定规程等上百项。从筹建汽车检测站

29、到汽车检测的具体检测项目，都基本做到了有法可依。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，还主要依靠进口。今后应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，检测站主要检测设备采用了计算机联网控制，但计算机测控方式千差万别，大多在检测站内部实现了网络化。随着技术和管理的进步，今后

30、汽车检测将实现真正的网络化。从检测站内部来讲，是一个功能齐全、检测流程合理、管理严密、工作效率和专业化程度较高的局域网。通过内部局域网，可以完成汽车检测自动化，汽车维修、检测管理，检测数据统计查询，检测结果告示，检测财务管理等功能。检测站与检测站之间，通过广域网可做到信息资源共享、硬件资源共享、软件资源共享。在此基础上，将全国的汽车安全检测站、汽车综合性能检测站、汽车质量保证检测线和汽车修理厂用检测线联成一个全国范围的广域网，使上级车辆管理部门可以及时了解各地区不同行业车辆的技术状况。总之，汽车检测工作将朝着技术更先进、设备更智能、标准更科学、检测网络更发达、检测数据更准确、检测流程更合理、检测管理更完善的方向发展。20_