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发布时间:2020-06-27 07:19:53

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作者:赵英勋

出版社:机械工业出版社

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汽车检测与故障诊断

汽车检测与故障诊断试读:

前言

汽车检测与故障诊断是应用型本科汽车类专业的一门实用性较强的学科。它已贯穿于汽车运用、汽车维护、汽车修理以及交通安全和环境保护等各个领域,并在汽车维修生产和管理部门动态监督汽车技术状况方面发挥着极其重要的作用。因此,作为应用型本科汽车类各专业的学生和相关的汽车运用、管理、维修等从业人员,应掌握汽车检测与故障诊断技术。

本书是应用型本科汽车类专业“十二五”规划教材,按应用型本科汽车类专业教学的指导思想、培养目标、职业面向、教学特点和要求,并结合现代汽车检测与故障诊断技术快速发展的实际编写。本书简要介绍了现代汽车检测与故障诊断的基础理论;系统介绍了汽车整车技术状况的检测技术;全面介绍了汽车发动机、底盘、车身与附件常见故障的检测诊断方法;详细介绍了现代汽车检测设备的原理和使用方法;着重介绍了现代汽车发动机电子控制系统、电子控制自动变速器、电子控制动力转向系统、电子控制防抱死制动系统、电子控制防滑转系统、电子控制悬架系统和电子控制安全气囊系统故障的检测诊断思路。

本书力求理论联系实际,注重能力培养,重在实际应用,列举了大量的故障诊断案例;本书努力反映汽车行业、汽车检测诊断和维修行业的新技术、新成果、新发展,引用了大量的新资料、新标准,以适应现代化汽车检测与故障诊断的需要。

本书由武汉科技大学赵英勋担任主编,由南昌工程学院林谋有、武汉科技大学郭健忠、胡溧、上海建桥学院朱列担任副主编。第一章由郭健忠、朱列编写;第二章第一节、第二节由胡溧编写;第二章第三节、第四节由席敏编写;第二章第五节至第九节、第三章、第四章由赵英勋编写;第五章由林谋有编写。

在本书撰写过程中,参阅了大量的书籍资料,获益匪浅,在此向这些作者深表谢意!由于作者水平所限,书中难免存在不足和错误,敬请各位读者批评指正。编者

第一章 汽车检测与故障诊断基础

【学习目标】

知识目标:

•了解汽车检测、故障诊断术语的含义

•理解汽车诊断参数、诊断标准、诊断周期的概念和作用

•熟悉汽车故障产生原因和汽车技术状况变化规律

•熟悉汽车检测系统的组成、原理和汽车故障诊断的基本方法

能力目标:

•能用故障树法、故障征兆模拟法分析诊断汽车故障

•能正确选择汽车诊断参数、诊断标准,并确定诊断周期

•熟悉汽车安全环保检测线、综合检测线的检测内容和检测工艺流程

第一节 汽车检测与故障诊断的基本内涵

一、汽车检测与故障诊断

汽车检测是指确定汽车技术状况或工作能力的检查;故障诊断是指为确定汽车技术状况或查明汽车故障部位、原因所进行的检查、分析和判断的过程。

汽车检测与故障诊断常简称为汽车检测诊断。现代汽车的检测诊断是以先进的检测技术为基础,以科学的检测方法为手段,以准确的诊断为目的,通过对汽车性能参数或工作能力的检测,依靠人工智能科学地确定汽车的技术状态,识别、判断故障,甚至预测故障,可为汽车继续运行或进厂维修提供可靠的依据。

现代汽车的检测诊断与传统的人工检查、经验诊断有原则上的不同,它是借助科学技术的新成就,利用必要的仪器、设备,在满足整车不解体(或仅卸下个别小件)条件下进行检测,从而确定汽车技术状况、工作能力或故障部位的。它具有科学、高效、省力、准确的特点。

随着汽车技术的飞速发展,高新技术的广泛运用以及汽车电子化程度的不断提高,汽车检测诊断所侧重的内容、涉及的范围、利用的设备以及采取的方法均会发生很大变化。从目前应用的情况看,现代汽车的检测诊断方法,已贯穿于汽车运用、汽车维护、汽车修理以及交通安全和环境保护等各个领域,并起着越来越重要的作用。可以说,现代汽车的检测诊断是提高维修效率、监督维修质量的重要措施,是实施汽车维修制度的重要保证,是确保行车安全的重要手段。二、汽车检测系统

现代汽车的不解体检测及诊断需要依赖汽车检测系统来完成,汽车检测系统可以是一台检测仪器或设备,也可以是多台检测仪器或设备的组合。

1.检测系统的基本组成

汽车检测系统一般由传感器、变换及测量装置、记录及显示装置、数据处理装置等组成,有时还包括试验激发装置,如图1-1所示。它能将汽车的被测物理量(参数)经检测、放大、变换、显示记录或处理等转变为检测者需要的信息。图1-1 检测系统的基本组成(1)传感器 传感器处于检测系统的输入端,是检测系统的信号获取装置。传感器的作用是将被测物理量(参数)转换成电信号。现代汽车检测参数大多是非电量,检测时其非电量参数信息经过传感器输出则转变为电信号。

传感器实际上是人的感觉器官的延伸,扩展了人的信息功能,使人们可以探索那些无法用感官直接检测的汽车内部故障信息。

根据被测参数的不同,传感器可分为力传感器、速度传感器、加速度传感器、声压传感器和温度传感器等。(2)变换及测量装置 变换及测量装置的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、解调电路、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。(3)记录及显示装置 记录及显示装置的作用是把变换及测量装置送来的电压或电流信号不失真地记录和显示出来,以供检测者观测和分析。通常使用仪表指示所检测的数值,用示波器显示检测波形。为了在被测信号消失之后,仍然可以重新观察或再现,需要使用记录仪或存储器,将检测的信号记录或存储下来。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 试验激发装置是用来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。实际测试中,要最大限度地激发所需信息,并以较明显的信息形式表现出来,用最敏捷、最合理的方法取得最有用、表现性最强的有关信息。如谐振式汽车悬架装置检测台,就需用激振器来模拟车轮及悬架的振动,并将其作用在车轮及悬架上,把悬架系统产生的振动幅度、振动频率、应力变化等信息激发出来,以便检测后对汽车悬架在振动中的状态及特性进行研究分析。

2.现代汽车检测系统

现代汽车检测系统普遍采用计算机辅助测试,利用计算机来控制、分析、处理、存储、显示检测信号,已实现了检测控制智能化、数据处理自动化、结果显示实时化。典型的检测系统有汽车底盘测功机、发动机综合性能分析仪、制动试验台、车速表试验台、侧滑试验台、前照灯检测仪、废气与烟度检测仪、车轮平衡检测仪等。下面举两例说明。(1)汽车底盘测功检测系统 图1-2是汽车底盘测功机的检测控制原理图。该系统主要用来检测汽车驱动轮输出功率、驱动力,它集信号激发、检测、处理、显示、控制于一体。检测时,将被测汽车驱动轮置于测功机台架上,模拟路面驱动行驶工况,激发出被测的车速v、驱动力F等信号,然后分别通过测力、测速传感器测出,再经过信号预处理电路进行信号放大、A/D转换,并送入计算机。此时计算机一方面采集被测信号v、F并进行分析和处理;另一方面按计算机控制程序的要求,输出控制信号经D/A转换后给加载控制器,去控制加载装置,实现模拟载荷的适时调节,以满足检测的需要;同时,计算机将分析和处理的结果输出至外围设备:LED点阵屏、显示器和打印机,从而显示汽车驱动力、驱动轮输出功率等检测参数。另外,根据检测的需要,计算机还会控制继电器,去控制附加装置按需工作。图1-2 汽车底盘测功机检测控制系统(2)发动机综合性能检测系统 发动机综合性能检测仪是现代汽车检测系统中功能最多、检测项目最广的检测系统。它主要由信号提取装置、前端处理器和计算机采控与显示系统等组成,如图1-3所示。信号提取装置主要由各类夹持器、探针、传感器和连接电缆等组成;信号提取装置的作用是拾取发动机的有关参数信息,并将该信息(电量或非电量)转化为系统容易传输或处理的电信号;鉴于被测点的机械结构和参数性质不同,信号提取装置必须具有多种形式以适应不同的测试部位。前端处理器也称为信号预处理系统,它包括部分采集信号的预处理和信号转接;前端处理器的作用是把各种传感器输出的发动机有关参数的信号,经衰减、滤波、放大、整形,并转换成标准的数字信号送入中央处理器,即对采集来的信号进行预处理,并把所有脉冲信号和数字信号直接输入CPU的高速输入端。计算机采控与显示系统主要包括主机、显示器、键盘和打印机等部件;计算机采控与显示系统的作用是承担测试过程的数据采集、分析、处理、显示和打印等工作;现代发动机综合性能检测仪,其显示装置一般采用彩色CRT显示器或液晶LCD显示器,采用多级菜单操作,能适时显示被测发动机的动态参数和波形。图1-3 发动机综合性能检测仪外形图

3.汽车检测系统的基本要求

汽车检测系统是要检测出被测对象中人们所需要的某些特征参数信号,不管中间经过多少环节的变换,必须不失真地从信源点把所需信息通过其载体信号传输到输出端。为此,对检测系统具有如下基本要求。(1)能有效地检测被测量 检测系统首先应保证能有效地检测规定项目中所涉及的所有被测量,满足检测所必须的功能要求。因此,检测系统应具有适当的灵敏度和足够的分辨率。

灵敏度是指输出信号变化量与输入信号变化量的比值,它反映了检测系统对输入量变化的敏感程度,其值越大,表示系统越灵敏,检测微弱变化信号的能力越强。但灵敏度越高,其系统的示值稳定性越差且检测范围越窄,故灵敏度的选择应适当。

分辨率是指检测系统能测量到最小输入量变化的能力,即能引起输出量发生变化的最小输入变化量。当系统具有足够分辨率时,就能有效地检测微弱变化的被测量。(2)足够的检测精度 检测系统所检测的各种被测量应该准确可靠,即应有足够的检测精度。检测系统的精度与检测装置的复杂程度和价格直接相关,通常精度高的检测装置,其结构较复杂,价格较昂贵。因此正确选择检测装置的原则是,在满足检测要求的前提下,不要片面地追求高精度。那么,如何才能有效地保证检测精度呢?工程实践表明,检测装置的精度比检测所要求的精度高一个精度等级,就可以很好地满足上面所述的检测装置的选用原则。

我国相关标准规定,测试仪器的精度等级共有7级,分别是0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0级。它们是满量程绝对误差的百分数,如某转速计的量程为6000r/min,精度等级为0.5,则该转速计在满量程范围内可能产生的最大绝对误差为6000r/min×0.5%=30r/min。

注意:

仪器的精度是指满量程范围内可能产生的最大误差(引用误差),但这并不等于在每次测量中都会出现那么大的误差。(3)良好的动态特性 汽车检测往往是一种动态检测,因此其检测性能需要用动态特性加以描述。动态特性是指输入量随时间变化时,输出随输入变化的规律。若系统具有良好的动态特性,则整个检测过程其传输信号就不会失真,因此,检测时可以用系统的输出(响应)信号来正确地估计输入信号(被测信号),从而提取和辨识信号中的有用信息。

当然,一项复杂的汽车检测工作,往往需要将多种不同功能的仪器组合起来才能完成其检测任务,因此需要合理地组建汽车检测系统,应充分注意传感器的接入对测试系统动态特性的影响,及仪器设备级联所带来的负载效应,以保证检测系统具有良好的动态特性。三、汽车检测分类

汽车检测的目的,是为了确定在用车辆的技术状况是否正常或有无故障。若按汽车检测目的分类,则汽车检测可分为如下四类。

1.综合性能检测

综合性能检测是指对汽车实行定期和不定期综合性能方面的检测,如对汽车动力性、安全性、燃油经济性、使用可靠性、排气污染物、噪声,以及整车装备状态与完整性、防雨密封性等多种技术性能的检测,其目的是在汽车不解体情况下,确定运输车辆的技术状况和工作能力,评定车辆的技术等级,确保运输车辆具有良好的动力性、经济性、安全性、可靠性等使用性能和减少对环境的污染程度,以创造更大的经济效益和社会效益。

提示:汽车技术状况等级评定时必须采用综合性能检测。

2.安全环保性能检测

安全环保性能检测是指对汽车实行定期和不定期的安全运行和环保性能检测,如对汽车制动、侧滑、灯光、排放、噪声、车速表的检测,其目的是建立安全和公害的监控体系,强化汽车的安全管理,确保汽车具有符合要求的外观、良好的安全性能和规定范围内的环境污染程度,使汽车能在安全、高效和低污染下运行。

提示:汽车年检时常用安全环保性能检测。

3.汽车故障检测

汽车故障检测是指对故障汽车的检测,其目的是在不解体(或仅卸下个别小件)情况下,查出汽车故障的确切部位和产生的原因,从而确定故障的排除方法,提高故障的排除效率,使汽车尽快恢复正常。

4.汽车维修检测

汽车维修检测包括汽车维护检测和汽车修理检测两类。

汽车维护检测是指汽车二级维护检测,它分为二级维护前检测和二级维护竣工检测。二级维护前检测在汽车维修企业进行,其检测目的是诊断二级维护汽车的故障或实际技术状况,从而确定二级维护附加作业;二级维护竣工检测在汽车检测站进行,检测站根据二级维护竣工检测项目和检测标准检测送检汽车,其目的是监控汽车的二级维护质量,竣工检测合格的车辆方可出厂,否则应返回维修企业重新进行二级维护,直至达到二级维护竣工检测合格为止。

汽车修理检测主要是指汽车大修检测,它分为修理前、修理中、修理后检测。修理前的检测,目的是找出汽车技术状况与标准值相差的程度,从而确定汽车是否需要大修或应采取何种技术措施,以实现视情修理;修理中的检测是局部检测、过程检测,目的是进行质量监控,有时还可确诊故障的具体部位和原因,从而提高修理质量及修理效率;修理后的检测在汽车检测站进行,检测站根据汽车大修质量竣工标准检测送检汽车,目的是检验汽车的使用性能是否得到恢复,以确保修理质量。

提示:在汽车使用过程中,为了解在用汽车的技术状况,应对汽车进行适当的检测,每次检测的时机应根据最佳检测诊断周期而定,也可与汽车的正常维护、修理周期以及汽车年检相互配合。四、汽车故障诊断基本方法

为了正确地诊断故障,必须运用现代检测手段(包括外观、气味、振动、声响、感觉、仪器等)、现代科学技术和丰富的实践经验进行综合分析和判断。从完成故障诊断过程的方式来看,现代汽车故障诊断的基本方法有如下几种。

1.人工经验诊断法

人工经验诊断法是指利用人工观察、经验检查、推理分析、逻辑判断进行故障诊断的方法。诊断时,诊断人员凭借丰富的实践经验和一定的理论知识,利用简单工具,在不解体汽车或局部解体情况下,根据汽车在工作中表现出来的外部异常状况,通过眼看、手摸、耳听等手段,边检查、边试验、边分析,从而确定汽车故障部位和原因以及汽车的技术状况。人工经验诊断法一般不需专用仪器设备,可随时随地应用。

提示:人工经验诊断法对诊断人员的经验依赖性强,要求诊断人员有较高的技术水平,并存在诊断速度慢、准确性差及不能进行定量分析等缺点。

2.仪器分析诊断法

仪器分析诊断法是指汽车在不解体情况下,利用各种专用仪器和设备获取汽车的各种数据,并根据这些数据来进行故障诊断的方法。诊断时,利用现代检测设施对汽车、总成或机构进行测试,并通过对诊断参数测试值、变化特性曲线、波形等的分析判断,定量确定汽车技术状况或确诊汽车故障部位和原因。采用微机控制的仪器设备能自动分析、判断、存储并打印诊断结果。

提示:仪器分析诊断法具有诊断速度快、准确性高、定量分析能力强的优势,但其检测诊断的投资较大,成本较高。

3.自诊断法

自诊断法是指利用汽车电控单元(ECU)的自诊断功能进行故障诊断的方法。自诊断功能就是利用监测电路来检测传感器、执行器以及微处理器的各种实际参数,并将其与存储器中的标准数据进行比较,从而判定系统是否存在故障。当判定系统存在故障时,电控单元将故障信息以故障码的形式存入存储器,并控制警告灯向驾驶人发出警告信号。自诊断法,需要通过一定的操作方式,把汽车电控系统中电控单元的故障码提取出来,然后通过查阅相应的“故障码表”来确定故障的部位和原因。

提示:自诊断法快捷、准确,可随车适时诊断,但它只适应于汽车电子控制系统。

在实际检测诊断工作中,上述三种方法并不相互孤立,而是相辅相成的。人工经验诊断法是故障诊断的基础,它在汽车诊断的任何时期均具有十分重要的实用价值,即使汽车专家诊断系统,它也是把人脑的分析、判断通过计算机语言转化成电脑的分析判断。仪器分析诊断法是在人工经验诊断基础上发展起来的诊断方法,它在汽车故障诊断中所占的比例日益增大,使用现代仪器设备诊断是汽车检测诊断技术发展的必然趋势。自诊断法,对汽车电子控制系统十分有效,在精准确定故障范围和部位方面,是其他方法无可比拟的,随着计算机控制技术的发展和在汽车上的广泛应用,自诊断法将会显示出更多的优势,发挥出更大的作用。

第二节 汽车故障及汽车技术状况

汽车故障及汽车技术状况是汽车检测诊断的对象。了解汽车故障类型和汽车技术状况,掌握汽车故障产生原因和汽车技术状况变化规律,对汽车诊断参数及其标准的确定和检测方法的选择是极其重要的。一、汽车故障

汽车故障是指汽车零部件或总成完全或部分丧失工作能力的现象,其故障症状是故障的具体表现。汽车在使用过程中,由于技术状况的变坏,将会出现种种故障。为了迅速排除故障,应了解汽车故障的类型,熟悉汽车故障产生的原因。

1.汽车故障类型

尽管汽车故障错综复杂、多种多样,但按一定的方法可将汽车故障划分下述几种主要类型。(1)按故障存在的系统可分为汽车电器故障和汽车机械故障 现代汽车电器故障又分为数字电路故障和模拟电路故障,其数字电路故障目前可方便地通过专用检测诊断设备(如汽车解码器)进行高效快速的诊断,而模拟电路故障一般是借助经验或通过电路模拟得到故障征兆,然后通过测试进行确诊。汽车机械故障范围较广,通常是利用汽车运行过程中的二次效应所提供的信息,如温升、噪声、机油状态、振动及各种物理、化学特性的变化来进行诊断。

现代汽车电器故障不解体检测相对容易,而汽车内部机械故障的不解体检测相对较难。(2)按故障形成的速度可分为突发性故障和渐发性故障 突发性故障是指发生前无任何征兆的故障,它不能靠早期的诊断来预测,其故障的发生具有偶然性,如汽车行驶时,铁钉刺破轮胎、钢板弹簧突然折断等。而渐发性故障,是指汽车技术状况连续变化,最终导致恶化而引起的故障,这种故障常有一个逐渐发展的过程,其故障的发生具有必然性,因此,能够通过早期诊断来预测,如发动机气缸磨损或曲轴轴颈磨损就属于渐发性故障。

提示:突发性故障尽管难以预测,但它一般容易排除;而渐发性故障一经发生,就标志着产品寿命的终结,对于汽车而言,则往往是大修或报废的标志。(3)按故障的存在时间可分为间歇性故障和永久性故障 间歇性故障有时发生,有时消失,如汽油机供油系统气阻故障;而永久性故障则只有在更换某些零部件后,才能使得故障排除,功能恢复,如曲轴轴瓦烧损、发动机拉缸故障。(4)按故障显现的情况可分为功能故障和潜在故障 导致汽车功能丧失或性能下降的故障称为功能故障,这类故障可通过直接感受或测定其输出参数而判定,如发动机不能起动或发动机输出功率下降均属功能故障;潜在故障是指正在逐渐发展但尚未对功能产生影响的故障,如曲轴、连杆的裂纹,当尚未扩展到极限程度使其断裂时,为潜在故障。(5)按故障造成后果的严重程度可分为轻微故障、一般故障、严重故障、致命故障 轻微故障一般不会导致汽车停驶或性能下降,不需要更换零件,用随车工具作适当调整即可排除,如气门响、怠速过高等。一般故障可能导致汽车性能下降或汽车停驶,但不会导致主要部件和总成的严重损坏,可更换易损零件或用随车工具在短时间内排除,如来油不畅、滤清器堵塞、个别传感器损坏等。严重故障可能导致主要零件的严重损坏,必须停驶,并且不能用更换零件或用随车工具在短时间内排除,如发动机拉缸、烧瓦等。致命故障可能引起车毁人亡的恶性重大事故,如柴油机飞车、制动系统失效、转向系统失控等。

提示:上述故障的分类有些是相互交叉的,而且随着故障的发展,一种类型的故障可以转化为另一种类型故障。

2.汽车故障原因

汽车各部件产生故障是由某些零件失效引起的。引发汽车零件失效的因素很多,主要是工作条件恶劣、设计制造存在缺陷以及使用维修不当等三个方面。(1)工作条件恶劣 汽车零件工作条件包括零件的受力状况和工作环境。汽车运行时,绝大多数汽车零件(如活塞、曲轴、齿轮、轴承等)是在动态应力下工作,由于汽车起步、停车以及速度经常变化,使汽车零件承受着冲击、交变应力,从而加速零件的磨损或变形而引发故障。另外,汽车零件往往不只承受一种载荷作用,而是同时承受几种类型载荷的复合作用,若零件的载荷超过其允许承受能力,则会导致零件失效。

汽车零件在不同的环境介质和不同的温度下工作,容易引起零件的腐蚀磨损、磨料磨损,以及热应力引起的热变形、热疲劳等失效。某些工作介质还可以使汽车零件材料脆化、高分子材料老化而引发故障。

提示:若汽车的工作环境条件恶化,如长期在坎坷不平路段重载行驶、在高温条件下大负荷高速运转、汽车经常猛加速或常用紧急制动等,则容易诱发故障。(2)设计制造缺陷 设计制造缺陷主要是指零件因设计不合理、选材不当、制造工艺不良而存在的先天不足。设计不合理是汽车零件失效的主要原因之一,例如轴的台阶处过渡圆角过小,会造成应力集中,这些应力可能会成为汽车零件破坏的起源。花键、键槽、油孔、销钉孔等设计时,如果没有充分考虑到这些形状对截面削弱而造成的应力集中,也将会引起零件早期疲劳损坏。材料选择不当及制造工艺过程中因操作不当而使零件产生的裂纹、较大的残余内应力以及较差的表面质量,都将可能成为零件失效的原因。某些过盈配合零件的装配精度不够,能导致相配合零件之间的滑移和变形,将会产生微动磨损,加速零件的失效。某些间隙配合零件的装配间隙过大,则会导致汽车零件冲击过大而引发故障,并容易产生异响,使汽车的使用性能下降;而装配间隙过小,则零件运转时摩擦力、摩擦热过大,容易加快配合件的损坏,如发动机拉缸、烧瓦等。(3)使用维修不当 汽车在使用过程中的超载、润滑不良、滤清效果不好、违反操作规程、汽车维护和修理不当等,都会引起汽车零件的早期损坏。

汽车严重超载时,其各总成承受的负荷增加,发动机容易出现拉缸、烧瓦现象,底盘容易出现车架、车桥、悬架、弹簧、轮胎等损坏现象;汽车润滑不良时,汽车相对运动部件的摩擦阻力会加大,其运动部件的磨损会加剧;汽车机油滤清器、燃油滤清器、空气滤清器维护不当时,滤清效果不好,会加快发动机的磨损;汽车操作不当,如起步不平稳、急加速、超速行车、常用紧急制动等,会加大汽车的动载荷,容易加速汽车零件的损坏;汽车维护和修理不当,如配件质量欠佳、维修工艺不当、装配质量不好等,都会在汽车中留下故障隐患,导致汽车在使用过程中技术状况容易恶化。

3.汽车故障诊断信息的获取方法

汽车故障诊断信息是指汽车出现故障时通过某种形式表现出来的特征信息,利用它可以诊断汽车产生的故障。其故障诊断信息获取的常用方法有直接观察法、磨损残余物检测法、温度测量法、压力测量法、汽车性能检测法、振动噪声检测法等。(1)直接观察法 对汽车运行状况进行直接观察,凭借检测诊断人员积累下来的经验可以对车辆技术状况进行判断。这种方法是定性的,或者说是较粗略的。这种方法速度慢,其准确性取决于检测人员的技术水平,较适合于诊断比较常见和明显的故障。直接观察法主要有如下内容。

1)“问”。问车主,了解汽车的使用状况,如汽车的行驶里程、经常运行的条件、维护保养情况、车辆技术状况、故障产生的时间和具体症状,为诊断分析故障掌握第一手资料。

2)“看”。看发动机工作状况,如排气管颜色、排气颜色、机油颜色及液面高低,各部件是否漏油、漏水、漏气;看汽车电路的连接有无脱落、损坏现象;看汽车各部件表面有无破裂、锈蚀等,然后再综合分析判断故障。

3)“听”。听汽车各部件的工作声响,并和正常响声比较分析判断出哪些部位响声异常。异响是发生故障和产生事故的前兆,必须认真对待。

4)“摸”。用手查摸有关部位的温度和振动情况,轻拉电控系统的接口连线看其是否松动,汽车各部件连接是否松动等,从而判断相应部件工作是否正常。

5)“嗅”。嗅汽车工作时有无异味,若嗅到有浓汽油味、橡胶烤焦味、摩擦片烧糊味等,表明有故障,必须仔细检查这些部位。

6)“试”。试车检查,了解发动机技术状况,如各缸工作是否均匀、高速工作是否间断和振动、急加速或减速过渡是否平滑稳定、是否有爆燃或敲缸现象等;了解底盘的技术状况,如进行滑行试验,若滑行距离过短,则说明传动系统或行驶系统有故障,如进行制动试验,若制动距离过长或制动跑偏,则说明制动系统有故障。(2)磨损残余物测定法 汽车零件,如轴承、齿轮、活塞环、气缸等在运行过程中的磨损残余物会存留在机油中,通过测定机油中磨损物的成分及浓度,能获得汽车零部件迅速失效的信息,进而确定汽车运动件中哪个零件发生磨损。磨损残余物可通过油样分析、机油混浊度变化检测等方法来测定。(3)温度测定法 汽车正常工作时,汽车零部件的温度会在一定范围内变化。如正常燃烧时,汽车发动机冷却液温度约为80~95℃,温度的过高或过低意味着冷却系统工作不良;而发动机排气温度过高则可能是点火过晚或混合气过稀所致。因此,通过测定汽车零部件的工作温度,可以获取零部件工作是否正常的信息。零部件的温度可采用接触法和非接触法测量:传统的冷却液温度传感器是一种接触测量法,它是利用敏感元件周围温度变化后,其电性能参数的变化来测定温度的;而红外成像法是一种非接触测量法,它将被测物体的红外辐射转换成热图像和温度值而显示出来,它是利用被测物体自身发射的红外辐射不同于周围部件红外辐射的特点,来检测被测物体的表面温度及温度分布的。(4)压力测量法 汽车在一定条件下运行时,某些部位的压力应具有规定的数值,若偏离该数值,则说明存在故障。如发动机气缸压缩压力过低,说明气缸密封不良;如发动机机油压力过低,说明润滑系统有故障,或曲轴轴承间隙过大等。因此,通过某些压力的检测,可以获取零部件或系统工作是否正常的信息。汽车检测中需要检测的压力参数有机油压力、发动机气缸压缩压力、进气管真空度、燃料系统供油压力、各种助力装置产生的压力等。一般的检测方法是将压力信号转换成电信号,然后经处理由仪表输出。(5)汽车性能测定法 汽车技术状况的好坏往往可以通过汽车性能指标参数的变化来反映,如发动机气缸磨损严重、进排气门漏气等都会导致汽车动力性下降、加速时间增长。一般来说没有故障的车辆其总体性能指标较高。因此,可通过测定汽车性能指标来获取汽车是否存在故障的信息。评价汽车性能的指标有动力性指标、经济性指标、安全性指标、通过性指标、平顺性指标等。这些指标中的参数可通过相应的检测装置测定。

4.汽车故障诊断的分析方法(1)故障树分析法 汽车是由多个不同功能的子系统构成的复杂机电系统,其故障产生的原因往往较为复杂,采用故障树分析法进行汽车故障原因的诊断,效果较好。

1)故障树基本概念。故障树分析法(Fault Tree Analysis)简称FTA法,是一种将系统故障形成的原因由总体至部分按树枝状逐渐细化的逻辑分析方法,其目的是确定故障的原因、影响因素及发生概率。

故障树分析法是把所研究系统的故障作为分析目标,然后寻找直接导致这一故障发生的全部因素,再找出造成下一级事件发生的全部直接因素,一直追查到那些原始的、勿需再深究的因素为止。通常把最不希望发生的事件即故障事件称为顶事件,勿需深究的形成系统故障的基本事件称为底事件或初始事件,介于顶事件与底事件之间的一切事件称为中间事件。用相应的符号代表这些事件,再用适当的逻辑门符号把顶事件、中间事件和底事件连接成树形图,这样的树形图就称为故障树,它可以清楚地表示系统的特定事件与其各个子系统或各个部件故障事件之间的逻辑关系。

故障树分析法不仅可以定性分析故障发生的机理,而且还能定量预测故障发生的概率。故障树分析法简便、直观,可以一目了然地看出故障的原因与形成过程,能发现潜在的问题,有利于防患未然和预报故障。

2)故障树分析过程。应用故障树分析故障时,其过程如下。

①给系统明确的定义,选定可能发生的不希望事件作为顶事件。

②对系统的故障进行定义,分析故障形成的各种原因。

③作出故障树逻辑图。

④对故障树结构作定性分析。

⑤对故障树结构作定量分析。

3)故障树的建立。在故障树图中,常使用一些符号表示事件与原因之间的因果、逻辑关系。其常用的符号可分作两类:代表故障事件的符号,以及联系事件之间的逻辑门符号。故障树分析法的常用符号及其含义见表1-1。表1-1 故障树分析法常用符号及含义

建立故障树时,首先把要分析的顶事件即故障事件扼要地写在矩形框内,置于故障树的最上端,并用“T”表示作为故障树的第一级;在顶事件下面,通过分析写出引起顶事件直接原因的事件,作为故障树的第二级,用“A”表示;以下继续分析还可列出第三级、第四级……,直到列出最基本原因的初始事件为止,并用“X”表示;暂时不分析的省略事件用“D”表示。上、下级事件之间有着“或”、“与”关系,用逻辑门符号联系,于是就形成了故障树。在故障树图中,每一级事件都是上一级事件的直接原因,同时又是下一级事件的直接结果。图1-4为发动机不能起动的故障树。

4)故障树定性分析。定性分析就是分析系统出现某种故障(顶事件)有多少种可能性。这可通过分析故障树,确定系统的最小割集来解决。

若故障树的某几个底事件的集合发生时,将引起顶事件发生,则这个集合就称为割集。在故障树的割集中,若去掉其中任一底事件后就不再是割集的那些割集,称为最小割集。由于最小割集发生时,其顶事件必然发生,因此一故障树的全部最小割集的完整集合则代表了顶事件发生的所有可能性。

在故障诊断中,最小割集的意义在于它描绘出了消除顶事件,维修最少应做的那些工作。同时,研究最小割集可以发现系统的最薄弱环节,找出系统维修工作的重点。

5)故障树定量分析。定量分析就是分析系统发生故障的各个可靠性特征量,估计故障事件(顶事件)出现的概率,以评价系统的可靠性。图1-4 发动机不能起动的故障树

汽车故障的发生具有随机性,属偶然事件,其发生的可能性大小可用发生概率的大小度量。因此,可以根据系统中各基本事件发生的概率,按故障树的逻辑结构,应用逻辑与、或的概率计算公式逐级向上运算,直至求出故障事件(顶事件)发生的概率。

若输入事件x、x……x间相互独立,并已知发生的概率为n12P(x),则输出事件X发生的概率可按下列方法计算。i

当逻辑关系为“与”联接时,事件X=x·x·…·x的发生概率为12n

当逻辑关系为“或”联接时,事件X=x+x+…+x的发生概率为12n

提示:故障树分析法采用的是逻辑推断方法,在人工经验诊断和智能专家系统诊断故障中,都会自觉或不自觉地应用故障树分析法。(2)故障征兆模拟试验法 在汽车电控系统的故障诊断中往往会遇到一种间歇性故障,它根据汽车的行驶条件、状况,时而出现时而消失。而当需要对这类故障进行诊断时,它又没有明显的故障征兆,但其故障又确实存在,这种特性给故障的诊断带来了一定的困难。此时,利用征兆模拟试验法诊断故障较好。

征兆模拟试验法是在充分分析和了解故障的基础上,采用与车辆出现故障时相同或相似的条件和环境进行试验模拟,使其再现故障,来进行故障部位和原因诊断的。故障征兆模拟试验法主要有如下几种。

1)振动法。汽车在坏路面上运行时,电控系统容易出现故障,其振动可能是产生故障的原因,此时可采用振动法模拟。对发动机电控系统的导线束、插接器、传感器、执行器等元器件,进行人为的敲打振动,如在水平、垂直方向上拉动摇摆,以检查是否存在虚焊、松动、接触不良、导线断裂等故障,并根据被检测装置的反应来分析诊断。

注意:

振动模拟时,一定不能用力过度,否则会造成新的损伤或故障!

2)加热法。有些故障只在热车时出现,其电控系统的有关零部件受热温度过高可能是引起故障的原因,此时可采用加热法模拟。可用电吹风或类似的加热工具加热可能引起故障的零部件,如传感器、执行器等元器件,检查故障是否出现。当加热某个元器件时,故障出现,则表明该元器件为故障件,应维修或更换。

注意:

对有关电子元器件进行加热时,其加热温度必须控制在60℃以下,而且不可直接加热电控单元中的元器件,以免造成新的损坏。

3)加湿法。有些故障在雨天或潮湿环境时出现,而晴天干燥时又正常,此时可采用加湿法模拟。模拟时,可用水喷淋在发动机散热器前面,间接改变发动机电控系统的湿度和温度,检查发动机是否发生故障。

注意:

加湿模拟时,水不可直接喷淋在发动机零部件上,更不能将水直接喷淋到电子器件上,尤其应防止水渗漏到电控单元内部,以防损坏电控系统或腐蚀元器件。

4)电器全接通法。有些故障在电负荷过大时出现,此时可采用电器全接通法模拟。模拟时,可接通全车所有的用电设备,如音响、空调、前照灯等,检查是否发生故障。

5)电阻法或电压法。在电路诊断中,当怀疑电阻式传感器存在故障时,可采用电阻法模拟。模拟时,用电阻元件代替某些怀疑的电阻式传感器,并根据被代替后的反映来分析诊断传感器是否存在故障。例如:怀疑冷却液温度传感器是否损坏时,可将一只与冷却液温度传感器阻值大小相当的电阻,串联在冷却液温度传感器的插接器上,进行模拟试验,以便诊断该冷却液温度传感器是否存在故障。

在电路诊断中,当怀疑某信号传感器损坏时,可采用电压法模拟。模拟时,以外接的合适电压或用合适的元器件,来代替某些怀疑损坏的传感器,进行电压信号模拟试验,以便诊断该传感器是否损坏。

提示:在故障征兆模拟时,检测人员必须注意:根据不同故障对象采用不同的模拟试验;模拟试验的强度和持续的时间要严格掌握;模拟试验的范围要严格控制;模拟试验的故障表现形式,应耐心观察、仔细分析,以便快速确诊故障之所在。二、汽车技术状况

1.汽车技术状况及其变化

汽车技术状况是指定量测得的表征某一时刻汽车外观和性能参数值的总和。汽车是一个多元件构成的复杂系统,系统内各元件、部件是相互关联的,系统内元件性能的变化或产生故障,必然会引起整个系统技术状况的变化。

汽车在使用过程中,汽车内部零件之间、零件与工作介质之间、汽车与外界环境之间均存在着相互作用,其结果是引起零件磨损、发热、腐蚀等一系列物理的和化学的变化,使零件尺寸、零件相互装配位置、配合间隙、表面质量等发生改变,使汽车总成或零件失去原有性能,引起工作质量下降,从而影响汽车技术状况发生变化。

随着行驶里程的增加,汽车技术状况会逐渐变坏,从而导致汽车使用性能(动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、通过性、环保性、可靠性)下降和外观形象变差。然而,汽车技术状况变化的速度是根据汽车的结构强度、使用条件(道路、载荷、气候、车速)、驾驶技术和汽车维护情况的不同而有所差别的。检测人员可通过检测表征汽车外观和性能的诊断参数值,来反映或确定某一时刻汽车的技术状况,例如:通过检测汽车加速时间、驱动轮输出功率、燃油消耗量等参数的变化情况来评价汽车的技术状况。

提示:要重视汽车技术状况变化的研究,掌握变化症状、探究变化原因,以便适时地实施维修,保持汽车技术状况完好。

2.汽车技术状况变化原因

汽车技术状况变化是由汽车系统零件的原有尺寸、几何形状及表面质量发生改变,破坏了零件原来的配合特性和正确位置关系引起的。导致零件发生这种改变是汽车诸多原因综合作用的结果,其主要原因如下。(1)零件磨损损坏 零件表面间相互摩擦产生磨损,汽车长时间使用会导致零件表面磨损损坏。绝大多数汽车零件不能继续使用并不是由于汽车零件的整体被破坏,而是由于零件工作表面的磨损逾限而促使零件加速失效。据统计有75%的汽车零件是由于磨损而报废的。因此,磨损失效是汽车零件的主要损坏形式。

磨损现象只发生在零件表面,其磨损速度的快慢既与零件的材料、加工方法有关,又受汽车运用中装载、润滑、车速等条件的影响。引起汽车技术状况变化的主要磨损形式有磨料磨损、粘着磨损和腐蚀磨损。

磨料磨损是指零件表面与硬质微粒或硬质凸出物相互摩擦引起表面材料磨损的现象。磨料的来源主要有空气中的尘埃、机油里的夹杂物、零件在摩擦过程中剥落的磨屑。气缸表面、曲轴轴颈常发生磨料磨损。

粘着磨损是指摩擦副相对运动时,由于固相焊合,零件接触表面的材料由一个表面转移到另一个表面的现象。干摩擦和在润滑不良条件下工作的滑动摩擦副容易产生粘着磨损,严重时会使摩擦副咬死。发动机气缸“拉缸”和曲轴“烧瓦”是典型的粘着磨损。

腐蚀磨损是指在摩擦过程中,摩擦表面在酸、碱等腐蚀物质作用下产生材料损失的现象。腐蚀磨损是腐蚀和摩擦共同作用的结果:腐蚀物质对零件表面的腐蚀可使表面形成薄而脆的氧化层,而在摩擦力作用下,氧化层脱落,腐蚀作用进一步向零件深部发展,再形成氧化层。如此,氧化层不断生成,不断脱落,从而造成了零件表面的磨损。(2)零件疲劳损坏 零件疲劳损坏是指零件在交变应力作用下,零件承受的循环应力超过了材料的疲劳极限而造成的损坏。汽车零件在长期承受较大交变载荷作用时,易产生疲劳损坏。在交变载荷作用下,零件表面易产生疲劳裂纹,当裂纹不断积累、加深、扩展至一定程度,则零件在循环应力作用下产生疲劳损坏。汽车钢板弹簧断裂是一种典型的疲劳损坏。(3)零件腐蚀损坏 零件腐蚀损坏是指零件表面与腐蚀性物质接触受到腐蚀而产生的损坏。汽车易于产生腐蚀损坏的主要部件有燃料供给系统和冷却系统管道、车身、车架等。汽车使用环境中的潮湿空气、尘埃,对车身及裸露的金属零件具有一定的腐蚀作用。车身表面的鸟粪、昆虫尸体等污物有很强的酸性,对漆膜和车身具有很强的腐蚀性,能使漆膜失去光泽。另外,酸雨对漆膜具有侵蚀作用,酸雨是指含有较高酸性(pH)的雨水。当汽车受到酸雨袭击后,漆膜就遭到酸性腐蚀,严重时漆膜出现点蚀状况,并伤及车身基体金属。(4)零件变形损坏 零件变形损坏是指零件在载荷作用下,因零件的内应力超过零件材料的弹性极限而产生的变形失效。零件在制造和加工过程中产生的残余内应力和零件受热不匀而产生的热应力足够大时,也会导致零件变形或加剧变形过程,使零件产生变形损坏。(5)零件老化损坏 零件老化损坏是指零件材料在物理、化学和温度变化的影响下,逐渐变质或性能下降的故障形式。汽车上的橡胶零部件(如轮胎、油封、膜片等)和电器元件(如晶体管、电容器等),长期受环境和温度变化的影响,会逐渐老化而失去原有性能。(6)偶然事故损坏 偶然事故损坏是指汽车在发生意外交通事故后造成的整车及零部件性能下降的损坏。

3.汽车技术状况变化规律

汽车技术状况变化规律是指汽车技术状况与汽车行驶里程或行驶时间的变化关系。按变化过程的不同,汽车技术状况的变化规律有渐发性和偶发性两种。(1)汽车技术状况渐发性变化规律 渐发性变化规律是指汽车技术状况的变化随汽车行驶里程或使用时间呈单调变化,可用函数式表示的变化规律。如果汽车使用合理,则汽车大部分总成、机构的技术状况是随行驶里程或工作时间而逐渐平缓地发生变化(图1-5),如从初始状况E(y)随行程依次变化至E、E、…、E、极限状况0H12n-1E(y)。其变化规律可用n次多项式或幂函数加以描述。np图1-5 汽车技术状况的渐发性变化

1)n次多项式

式中 y——汽车技术状况参数值;

L——汽车工作状况参数,即汽车行程或汽车工作时间;

a——汽车技术状况初始参数值;0

a,a…a——用来表征y与L关系的待定系数。12n

在实际应用时,一般取第一至第四项,其计算精度已足够;而对制动蹄与制动鼓间的间隙、离合器踏板自由行程等参数变化规律的描述,只需用前两项,即用线性函数描述其精度就足够。

2)幂函数。对于主要因零件磨损所引起的汽车技术状况参数变化的规律,可用幂函数加以描述。

式中 a,b——确定汽车技术状况变化程度的系数。

若已知y=φ(L)的函数关系和汽车技术状况的极限参数值,则可确定汽车的使用寿命;若已知y=φ(L)关系和汽车的使用寿命,则可确定汽车技术状况的极限参数值。

属于渐发性变化规律的技术状况参数有许多,如:汽车零件因磨损而导致的配合间隙变化量;冷却系统和润滑系统中沉淀物的积累值;机油消耗率及机油中机械杂质含量等。当汽车技术状况呈渐发性变化规律时,可根据其单调性,通过对上述参数变化量的测量,来确定汽车的技术状况,并预测汽车故障的发生。(2)汽车技术状况偶发性变化规律 偶发性变化规律也称为随机性变化规律,它表示汽车、总成出现故障或达到极限状态的时间是随机的、偶发的,没有严格的对应关系,没有必然的变化规律,对其变化过程独立地进行观察所得的结果呈现不确定性,但在大量重复观察中又具有一定的统计规律。

在随机性变化过程中,汽车技术状况恶化所对应的汽车行程是随机变量,其汽车行程的长短与汽车技术状况恶化前的状况无直接关系。但它仍然不同程度地受汽车使用中的偶然因素、驾驶人操作水平、零部件材料的不均匀性和隐蔽缺陷等因素的影响。

汽车技术状况参数的随机性变化是各影响因素具有随机性的反映。当给定汽车技术状况参数的极限值时,该随机性变化表现为汽车技术状况参数达到极限值所对应的行程是多种多样的,如图1-6a中的L、L……L所示;而在同一行驶里程L时,汽车技术状况也存在P1P2Pn0明显差异,对应着不同的技术状况参数值,如图1-6b所示。图1-6 汽车技术状况的随机变化y—技术状况参数的极限值 y—技术状况参数的许用值 y—技术状况参数的原始值PaH

对于汽车技术状况的随机性变化,不可避免地会引起汽车定期检测、维护作业的超前或者滞后,导致错失汽车维修时机。显然,只有掌握汽车的偶发性变化规律,才能正确地确定汽车的技术状况,从而更精确地把握汽车检测和维修作业的良机。

提示:汽车技术状况实际上是汽车渐发性和偶发性变化过程的总反映。因此,只有彻底掌握汽车技术状况的渐发性和偶发性变化规律,才能合理地制定汽车诊断标准和诊断周期,才能有针对性地对汽车实行定期维修,并预测汽车的运行潜力和故障。

第三节 汽车诊断参数与诊断周期

选择合适的汽车诊断参数,制定合理的汽车诊断标准,确定最佳的汽车诊断周期是现代汽车检测诊断技术的重要组成部分,是做好汽车检测与故障诊断的前提。一、汽车诊断参数

1.诊断参数

在不解体条件下直接测量汽车结构参数常常受到限制,因此,在进行汽车诊断时,需要找出一组与汽车结构参数有联系,并能足够表达汽车技术状况的直接或间接参数,并通过对这些参数的测量来确定汽车技术状况的好坏。这种供诊断用的,表征汽车、总成及机构技术状况的参数称为汽车诊断参数。

通常,诊断参数不是孤立的,它与诊断对象的工作状况和外界条件有密切关系。而诊断对象的工作状况和外界条件往往受测试规范的制约。因此,采用某诊断参数时,一定要注意测试规范。没有测试规范,诊断参数值就没有意义。诊断参数值都是对一定测试规范而言的,如测量功率是针对一定转速、一定节气门开度和规定的测量条件而言;测量制动距离是针对一定制动初速度、一定载荷和规定的道路条件而言。

注意:

为了提高诊断的正确性,必须严格掌握与规定要求一致的测试规范,应当把测试规范与诊断参数看成一个整体。

2.诊断参数分类

汽车诊断参数按形成的方法可分为三大类:工作过程参数、伴随过程参数和几何尺寸参数。(1)工作过程参数 工作过程参数是指汽车工作时输出的一些可供测量的物理量和化学量,或指体现汽车或总成功能的参数,例如:发动机功率、油耗、汽车制动距离等。它可反映汽车或总成技术状况的主要信息,能显示诊断对象的功能、质量,是对汽车技术状况进行综合评价的主要依据,常用于汽车或总成的初步诊断,是深入诊断的基础。(2)伴随过程参数 伴随过程参数是指系统工作时伴随工作过程输出的一些可测量,例如:发热、声响、振动等。它具有很强的通用性,能反映有关诊断对象技术状况的局部信息,常用于复杂系统的深入诊断。(3)几何尺寸参数 几何尺寸参数是指由各机构零件尺寸间的关系决定的参数,例如:间隙、自由行程、车轮定位参数等。它是诊断对象的实在信息,能反映诊断对象的具体结构要素是否满足要求。几何尺寸参数与其他参数配合使用,无论是在初步诊断,还是深入诊断,均可对汽车技术状况的评价或故障诊断起到重要的作用。

虽然每一类诊断参数都有不同的含义,但它们都是用来描述汽车或总成技术状况的状态参数。这些状态参数与汽车或总成的结构参数变化有一定的函数关系,因此可通过检测状态参数的变化来准确描述结构参数的变化,从而达到不解体诊断汽车的目的。在确定汽车技术状况或判断某些复杂故障时,需采用不同类型的诊断参数进行综合诊断。

提示:汽车不工作时,工作过程参数、伴随过程参数均无法测量。

3.诊断参数选择

能够表征汽车技术状况的参数很多,而且同一技术性能可采用不同参数反映。究竟选择哪些参数作为诊断参数,如何选择合适的诊断参数,应研究诊断参数随汽车技术状况变化的规律,从技术上和经济上综合分析确定。具体选择时,其诊断参数应满足下列原则或特性。(1)灵敏性 灵敏性通常用诊断参数的灵敏度来表示。其灵敏度是指汽车诊断参数相对于汽车技术状况的变化率,可用下式表示

式中 K——诊断参数灵敏度;t

dy——汽车技术状况参数微小变化量;

dT——汽车诊断参数T相对于dy的增量。

灵敏度高意味着汽车技术状况发生微小变化时,其诊断参数的变化范围较大。因此,选择灵敏度值高的诊断参数来诊断汽车技术状况,可以提高汽车诊断的可靠性。例如:气缸磨损后,作为结构参数的气缸间隙增加了,从而导致发动机的诊断参数发生变化,如功率下降、气缸漏气率增加。虽然功率和漏气率都可以作为发动机气缸磨损的诊断参数,但是漏气率的变化要比功率变化明显,故选用灵敏性高的漏气率作为诊断参数更为可靠。(2)单值性 单值性是指汽车技术状况参数从初始值变化到终了值的过程中,诊断参数的变化应与技术状况参数的变化具有一一对应关系,否则同一诊断参数将对应两个不同的技术状况参数,使得汽车的技术状况无法判断。(3)稳定性 稳定性是指在相同的测试条件下,诊断参数的多次测量值保持一致的程度。诊断参数的稳定性可用均方差来衡量

式中 σ(y)——汽车技术状况为y状态下诊断参数测量值的均T方差;

T(y)——诊断参数的第i次测量值,i=1,2,…,n;i——诊断参数n次测量值的平均值;

n——测量次数。

均方差越小,说明其重复一致的程度越高,稳定性越好,这样的检测诊断就越可靠。(4)信息性 信息性是指诊断参数包含的信息量,它表明通过测量所能获得的信息数量及其诊断的可靠程度。诊断参数的信息性越强,则诊断的结论越可靠。

诊断参数的信息性取决于诊断参数处于完好和故障状态时的分布函数的分布情况。设f、f分别是无故障诊断参数和有故障诊断参数12的分布函数,若f与f分布曲线的重叠区域越少,则诊断结论出差错12的可能性就越小,诊断参数的信息性就越强。图1-7中,诊断参数T的信息性强,诊断参数T′的信息性弱,而诊断参数T″的信息性差。

对于诊断参数的信息性强弱可用下式进行定量描述

式中 f(T)——诊断参数T的信息性;——无故障时诊断参数T的平均值;——有故障时诊断参数T的平均值;

σ——无故障时诊断参数T的均方差;1

σ——有故障时诊断参数T的均方差。2

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