汽車運用工程第九章 汽車診斷.

1、第九章第九章 汽車診斷汽車診斷 一、汽車診斷概述一、汽車診斷概述 汽車診斷的目的，是為了確定在用車輛的技術(shù)狀況是否正常、有無異?；蚬收稀Ｖ挥屑夹g(shù)狀況正常，汽車才能安全地行駛和經(jīng)濟可靠地工作，汽車技術(shù)狀況異?；蛴泄收?，必須及時地進(jìn)行保養(yǎng)或修理。 為使汽車的保修作業(yè)能夠迅速、有效地實施和提高保修作業(yè)的竣工質(zhì)量，在汽車保修作業(yè)之前，應(yīng)該了解汽車外部和內(nèi)部的技術(shù)狀況和故障情況，并在汽車保修作業(yè)之后進(jìn)行汽車性能檢驗。汽車的外部情況通過檢視便可了解，而對汽車內(nèi)部情況的判斷則是一件復(fù)雜的工作，若將汽車、總成或機構(gòu)拆散進(jìn)行檢查，工序復(fù)雜且費工費時，因此采用汽車診斷技術(shù)來確定汽車的技術(shù)狀況（或故障情況）和鑒定汽

2、車保修竣工后質(zhì)量的方法，得到了迅速發(fā)展。 所謂汽車診斷，是指在不解體汽車或總成的條件下，運用科學(xué)的方法與手段，根據(jù)汽車工作的癥狀來判斷汽車的技術(shù)狀況，查明故障部位及原因的技術(shù)。在實踐中，汽車診斷有兩種不同的目的：一種是對故障已暴露的汽車，通過診斷來尋找故障的確切部位和發(fā)生的原因，從而確定排除故障的方法；另一種是對汽車技術(shù)狀況進(jìn)行全面檢查，檢查的目的并非是尋找某種具體故障，而是要確定汽車技術(shù)狀況與標(biāo)準(zhǔn)相差的程度，從而確定汽車能否繼續(xù)行駛或應(yīng)采取何種措施。對汽車運行中故障的診斷和汽車保修作業(yè)前的診斷，屬于前一種診斷；汽車保修作業(yè)后的竣工檢驗和為了保證汽車行駛安全及防止公害的檢驗，則屬于后一種診斷。

3、汽車診斷，是汽車運用全部過程中的一個組成環(huán)節(jié)。9-1 汽車診斷的目的與方法汽車診斷的目的與方法 在汽車運用過程中，汽車連續(xù)診斷的各次診斷時機，可以參照汽車原來的保養(yǎng)或修理周期進(jìn)行，如安排在汽車保養(yǎng)之前進(jìn)行診斷。圖圖9-1 在實際的汽車運用過程中，通過對在用車輛的診斷，不但可以了解在用車當(dāng)時的技術(shù)狀況，而且還可以得到汽車技術(shù)狀況參數(shù)按使用情況（如時間或行駛里程）變化的規(guī)律，運用統(tǒng)計學(xué)中的內(nèi)插法和外推法，還可以回歸出汽車前一段時期的技術(shù)狀況，和預(yù)測出汽車以后的技術(shù)狀況。如圖9-1所示，通過診斷，可以得出目前行駛里程為L2時汽車的當(dāng)前故障狀況Y2 ，根據(jù)汽車技術(shù)狀況變化的規(guī)律，用內(nèi)插法可以求出汽車當(dāng)

4、初行駛里程為L1時的故障狀況Y1 ；也可以用外推法預(yù)測出以后汽車行駛里程為L3時的故障狀況Y3 。二、汽車診斷方法（二、汽車診斷方法（FTA法）法） 汽車在工作過程中，各種零件和總成都處于裝配狀態(tài)，無法對其零件進(jìn)行直接測試，例如氣缸的磨損量、曲軸軸承的間隙等，在發(fā)動機不解體的情況下是無法測量的。因此，對汽車進(jìn)行診斷時都是采用間接測量，如通過振動、噪聲、溫度等物理量的測量，來間接診斷汽車的技術(shù)狀況。由于采用間接測量方法進(jìn)行判斷，必然會帶來一些“不準(zhǔn)確性”，例如：發(fā)動機工作時，曲軸主軸承的工作狀態(tài)可分為正常狀態(tài)和不正常狀態(tài)兩種情況，如果采用機油溫度作為判斷軸承工作狀態(tài)的特征，并將油溫分為“正?！?、

5、“過高”兩種情況則可能會產(chǎn)生誤判。因為機油溫度過高，固然可能是由于軸承運運失常所致，但也可能是其它原因（如機油粘度不合適、機油量不足、機油散熱器不良等）造成機油溫度上升。如果在判斷中，同時使用幾個特征參數(shù)（如機油溫度、機油壓力、振動、噪聲等）來判斷發(fā)動機曲軸的運動情況，雖然可提高判斷準(zhǔn)確性，但會使診斷設(shè)備更為復(fù)雜。由此可見，在汽車技術(shù)狀況的診斷中，診斷方法是非常重要的。 “樹枝圖”診斷分析方法是汽車診斷中常用的方法之一。“樹樹圖”分析法亦稱“故障樹”（即Fault Tree Analysis，縮寫為FTA）分析法，它是根據(jù)汽車的工作特征和技術(shù)狀況之間的邏輯關(guān)系構(gòu)成的樹枝狀圖形，來對故障的發(fā)生原

6、因進(jìn)行定性分析，并能用邏輯代數(shù)運算對故障出現(xiàn)的條件和概率進(jìn)行定量估計。這是一種可靠性分析技術(shù)，它普遍應(yīng)用于汽車等復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)的分析。 樹枝圖分析法用于汽車診斷，不僅可以分析由單一缺欠所導(dǎo)致的系統(tǒng)故障，而且還可以分析兩個以上零件同時發(fā)生故障時才發(fā)生的系統(tǒng)故障，并且還能分析系統(tǒng)組成中除硬件以外的其它成份，例如可以考慮汽車保修質(zhì)量或人員因素的影響。 下面通過發(fā)動機冷卻系水溫過高故障，來說明“樹枝圖”分析法。 繪制故障分析樹枝圖時，首先把分析目標(biāo)即故障事件扼要地寫在矩形框內(nèi)，置于樹枝圖的最上端，稱為頂事件或最終事件，并用“T”字表示（如圖9-2中的“發(fā)動機冷卻系水溫過高”T”）作為樹枝圖的第一級；在頂

7、事件下，通過分析寫出引起頂事件直接原因的中間事件，用“A”表示（如圖9-2中的A1、A2）作為樹枝圖的第二級；以下繼續(xù)分析還可列出第三級、第四級，直到列出最基本原因的初始條件為止，并用“X”表示，于是形成了故障分析的樹枝圖。樹枝圖中每下一級故障都是上一級故障的直接原因；而上一級故障是下一級故障引起的事件。上、下級故障之間有著“或”、“與”關(guān)系，用邏輯門符號聯(lián)接。圖圖 9-2 樹枝圖中常用的符合分為兩大類，即：代表故障事件（初始事件、中間事件、頂端事件等）的符合；聯(lián)系事件之間關(guān)系的邏輯門符合（見表9-1）。汽車故障的發(fā)生帶有隨機性，屬于偶然事件，如若建立樹枝圖，并用它來分析故障，則有助于弄清楚故

8、障發(fā)生的機理，除可進(jìn)行定性分析外，還可以根據(jù)樹枝圖中影響故障發(fā)生因素的出現(xiàn)概率，定量的預(yù)測出故障發(fā)生的可能性（即故障發(fā)生的概率）。 為計算故障發(fā)生的概率，需用邏輯代數(shù)（即布爾代數(shù)）把故障中的邏輯關(guān)系列成算式。邏輯代數(shù)是研究集合的一種邏輯運算方法，所謂“集合”就是指具有某種屬性的事件的全體，在樹枝圖分析中，每一個基本事件的發(fā)生都構(gòu)成一個集合。樹枝圖分析法的實質(zhì)，就是在研究這些集合如何組成新的集合，并分析它們之間的邏輯關(guān)系，進(jìn)行運算并建立數(shù)學(xué)模型，這就是樹枝圖分析法的實質(zhì)。下面用表9-1、表9-2將樹枝圖定量分析中最常用的邏輯代數(shù)知識簡要列出。樹枝圖中常用的邏輯運算和邏輯關(guān)系 表9-1 AB集合包

9、括A集合與B集合共有的成員AB（或AB）陰影部分 A+B集合既包括A集合的成員，又包含B集合成員A+B（或AB）陰影部分說 明邏輯運算 樹枝圖中常用邏輯運算的基本性質(zhì) 表9-2 因為AB集合包含在A集合之內(nèi)，所以A集合與AB集合的邏輯是仍為A集合，這是簡化邏輯運算的重要公式A+AB=AA（A+B）=A吸收律 所有A集合的成員都具有公共的屬性，所以仍是A集合AA=A乘法重疊律（邏輯積） 所有A集合的成員都具有A集合的屬性，所以得到的仍是A成員的集合A+A+=A加法重疊律（邏輯和）說 明公 式名 稱 在用樹枝圖進(jìn)行定量分析時，如果發(fā)現(xiàn)同一樹枝圖中有兩處（或兩處以上）的同一基本事件，則須化簡后再計算

10、，下面以圖9-3進(jìn)行說明。圖圖 9-3 根據(jù)圖9-3的邏輯關(guān)系，可以列出事件“T”的關(guān)系式： AA=A（參看表9-2） 令 則 又 （參看表9-2） 原令 故 由上述邏輯關(guān)系可以看出，圖9-3中T事故發(fā)生的必要條件是 同時發(fā)生。從圖中還可以看出，如果 發(fā)生，不論 是否發(fā)生， 都必須發(fā)生。以上是應(yīng)用邏輯代數(shù)的基本運算法則，將樹枝圖中含有兩個以上同一事件的情況加以化簡的過程。各種樹枝圖化簡形式如圖9-4所示，其中a圖就是圖9-3的化簡形式。21AAT 321321xxxxxx32121xxxxxT23121;BxBxx211BBBTABAA1BT 121Bxx21xxT21xx、1x3x2A)(3

11、121xxxx 在用樹枝圖分析故障的過程中，故障最基本原因的初始條件，大多是獨立事件（即一個基本事件的發(fā)生與否，和其它基本事件無關(guān)）。假如初始事件 所發(fā)生的概率分別為 ，則頂事件（分析目標(biāo)）發(fā)生的概率可按下法計算。 當(dāng)邏輯關(guān)系為“與”聯(lián)接時，用n個獨立事件邏輯積的概率公式計算： 當(dāng)邏輯關(guān)系為“或”聯(lián)接時，用n個獨立事件邏輯和的概率公式計算： 321xxx、nxnPPPP321、)()(321nxxxxPTPnPPPP321niiP1)()(321nxxxxPTP)1 ()1 ()1 ()1 (1321nPPPPniiP1)1 (1圖圖 9-4 根據(jù)上式，利用樹枝圖中影響故障發(fā)生因素的出現(xiàn)概率，

12、即可定量的計算出故障發(fā)生的概率。 樹枝圖的最大特點是能把故障事件與直接原因之間的關(guān)系，系統(tǒng)的表示出來，它的優(yōu)點是： （1）能夠把故障原因直觀、全面的表現(xiàn)出來，便于定性、定量分析。 （2）把具體情況通過整理后，可以發(fā)現(xiàn)原來沒有發(fā)現(xiàn)的問題，從而能發(fā)現(xiàn)潛在故障。 （3）運用范圍廣泛。 （4）表現(xiàn)方法是逐級的，層次清楚。 （5）能為消除和防止故障提供資料。 樹枝圖也有如下缺點： （1）因為是平面圖，所以無法表現(xiàn)出時間概念。 （2）繪制樹枝圖，需要對故障事件有足夠的知識。 （3）同一故障內(nèi)容，不同的人分析方法亦不同，可能繪制出不同形式的 樹枝圖。 （4）事件與原因之間，只限于“或”、“與”的關(guān)系。 盡管

13、樹枝圖存在上述缺點，但在進(jìn)行汽車故障分析時，它仍不失為一種較好的分析方法。9-2 汽車診斷參數(shù)汽車診斷參數(shù)一、診斷參數(shù)概述一、診斷參數(shù)概述 如上所述汽車運用過程中，一些結(jié)構(gòu)參數(shù)（如磨損量、間隙等）的變化，是無法直接跟蹤測量的。因此，在進(jìn)行汽車診斷時，需要采用一些能夠反映出汽車技術(shù)狀況的間接標(biāo)志，通過對它們的測量，來了解汽車的技術(shù)狀況。這些標(biāo)志就叫做“汽車診斷參數(shù)”，它們是一些能夠反映汽車狀況的可測物理量或化學(xué)量。汽車診斷數(shù)包括有：工作過程參數(shù)（如發(fā)動機功率、油耗、汽車制動距離等）；過程伴隨參數(shù)（如振動、噪聲等）；幾何尺寸參數(shù)（如間隙、自由行程等）。常用汽車診斷參數(shù)如表9-3所列。 汽車在使用過

14、程中，診斷參數(shù)值的變化規(guī)律與汽車技術(shù)狀況變化規(guī)律之間有一定的關(guān)系。 為保證汽車診斷的可靠性和經(jīng)濟性，要求診斷參數(shù)必須具有靈敏性、穩(wěn)定性、單值性和能夠提供信息的性能（圖9-5）。氣門熱間隙，mm氣門行程，mm配氣相位，度氣門間隙情況配氣機構(gòu)主油道機油壓力，MPa主軸承間隙（按油壓脈沖測量），mm連桿軸承間隙（按振動信號測量），mm連桿大、小頭軸承間隙連桿組曲柄曲軸箱竄氣量，L/min曲軸箱氣體壓力，kPa氣缸間隙（按振動信號測量），mm氣缸壓力，Mpa氣缸活塞組綜合情況氣缸活塞組功率，kW曲軸角加速度，rad/s2單缸斷火時功率下降率，%油耗，L/h曲軸最高轉(zhuǎn)速，r/min排 量發(fā)動機總體診 斷

15、 參 數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)診斷對象汽車常用診斷參數(shù) 表9-3燃油泵清洗前的油壓，MPa燃油泵清洗后的油壓，MPa空氣濾清器進(jìn)口壓力，MPa渦輪壓氣機的壓力，Pa渦輪增壓器潤滑系油壓，Mpa燃油泵供油能力空氣濾清器堵塞情況渦輪增壓器軸承磨損供油系及濾清器噴油提前角（按油管脈動壓力測量） ，度單缸柱塞供油延續(xù)時間(按油管脈動壓力測量) ，度各缸供油均勻度，%每一工作循環(huán)供油量，mL/工作循環(huán)高壓油管中壓力波增長時間，曲軸轉(zhuǎn)角度按噴油脈沖相位測定噴油提前角的不均勻度，曲軸轉(zhuǎn)角度噴油嘴初始噴射壓力，MPa曲軸最小和最大轉(zhuǎn)速，r/min燃油細(xì)濾器出口壓力，Mpa供油時刻各缸供油均勻性供油量噴油泵柱塞與套筒間隙噴油

16、嘴磨損濾清器情況柴油機供油系冷卻液工作溫度，散熱器入口與出口溫差，風(fēng)扇皮帶張力，kgf/mm曲軸與發(fā)電機軸轉(zhuǎn)速差，%散熱器工作情況風(fēng)扇情況冷卻系潤滑系機油壓力，MPa曲軸箱機油溫度，機油含鐵（或銅、鉻等）量機油泵工作能力與潤滑情況機油散熱器情況潤滑系制動距離，m制動力，N制動減速度，m/s2跑偏，左右輪制動力差值，N制動滯后時間，s制動釋放時間，s制動系工作能力制動力不平衡制動力增長速度制動器拖滯制動系底盤測功（或牽引力），kW滑行距離，m傳動系噪聲，dB傳動系效率傳動系磨損傳動系在制動狀態(tài)下，起動機電流，A、電壓，V蓄電池在有負(fù)荷狀態(tài)下的電壓，V振動特性，m/s2起動機工作能力蓄電池狀況起動

17、機軸承磨損起動系整流器輸出電壓，V調(diào)節(jié)器情況整流器正反向電阻點火系點火系次級電路電壓，kV點火系次級電路電壓，V點火系次級電路電壓，kV點火系次級電路電壓，kV點火系次級電路電壓，kV點火系次級電路電壓，kV點火系次級電路電壓，kV點火系次級電路電壓，kV發(fā)電機電壓、電流V、A火花塞電極間隙初級與次級電路電阻點火線圈次級電壓高壓導(dǎo)線電組電容器電阻點火提前角斷電器閉合角斷電器觸點間隙發(fā)電機功率點火系轉(zhuǎn)向系前輪定位（轉(zhuǎn)向橋車輪定位）主鎖內(nèi)傾角，度主銷后傾角，度車輪外傾角，度前輪前束，mm車輪側(cè)滑量，mm/m、m/km行走系車輪平衡車轂軸承磨損車輪靜平衡車輪動平衡車輪振動，m/s2照明系亮度照射方向

18、前照燈照度，1x前照燈發(fā)光強度，cd光軸偏斜量，mm圖圖 9-5 診斷參數(shù)的靈敏度Kr可用下式表示： 式中：Kr診斷參數(shù)的靈敏度； du汽車技術(shù)狀況參數(shù)的微小增量； dp汽車診斷參數(shù)P相對于du的增量。 診斷參數(shù)的單值性，是意味著在汽車技術(shù)狀況參數(shù)從開始uf變到終了ut的范圍內(nèi)，它沒有極值（即無dp/du=0值）。 診斷參數(shù)的穩(wěn)定性，是指對同一對象多次測量的結(jié)果，測得值具有良好的一致性，即通常所說的重復(fù)性好。診斷參數(shù)穩(wěn)定性的好壞可用均方差來衡量，即 dudpKr1)()(12)(nuPuPniuP診斷參數(shù)穩(wěn)定性不好，將使它的靈敏度下降，即PrrKK 診斷參數(shù)的信息性是一個很重要的性能。在汽車診

19、斷中，是根據(jù)測量結(jié)果來得出診斷結(jié)論的，其診斷結(jié)論的可靠性，將取決于診斷參數(shù)的信息性、如圖9-6所示，若顯示無故障的診斷參數(shù)的分布函數(shù)為 ；而顯示有故障的診斷參數(shù)的分布函數(shù)為 。則 與 與分布曲線重疊區(qū)域越小，診斷產(chǎn)生結(jié)論的差錯可能性越小，也就是說診斷參數(shù)的信息性越強。圖中a所示診斷參數(shù)P的信息性好；b所示的診斷參數(shù) 的信息性比P??；c所示診斷參數(shù) 的信息性最差。)(1Pf)(2Pf)(1Pf)(2Pf PP圖圖 9-6 以上是對診斷參數(shù)信息性的定性描述，而診斷參數(shù)信息性進(jìn)行定量衡量時，必須要根據(jù)具體情況計算出分布曲線重合區(qū)域的大小，從而得出診斷失誤的概率。顯示無故障診斷參數(shù)P1的平均值與顯示有

20、故障診斷參數(shù)P2的平均值之差越大，以及這兩種診斷參數(shù)的離散性越小，則診斷失誤的概率也就越?。丛\斷參數(shù)信息性越好）。因此，診斷參數(shù)信息性的大小可用下式表示： 式中：I（P）診斷參數(shù)P的信息性； P1 顯示無故障診斷參數(shù)； P2 顯示有故障診斷參數(shù)； 1 P1的均方差； 2 P2的均方差。診斷參數(shù)的信息性越好，診斷目標(biāo)狀況的不穩(wěn)定性越小，診斷結(jié)果越可靠。二、診斷參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)二、診斷參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn) 為了能夠定量的對汽車技術(shù)狀況進(jìn)行評價，必須建立汽車診斷參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。診斷參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)通常是國家機關(guān)頒發(fā)的技術(shù)性文件，如中華人民共和國機動車制動檢驗規(guī)范等。診斷參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)包括有：診斷參數(shù)的初始標(biāo)準(zhǔn)Pf 、診斷參數(shù)的

21、極限標(biāo)準(zhǔn)Pt 和診斷參數(shù)的許用標(biāo)準(zhǔn)PP 。2121)(PPPI 診斷參數(shù)的初始標(biāo)準(zhǔn)Pf ，相當(dāng)于無技術(shù)故障的新車診斷參數(shù)的大小。對于汽車的某些機構(gòu)或系統(tǒng)（如點火系、供油系等）來說，Pf 是按最大經(jīng)濟性原則來確定的。這一標(biāo)準(zhǔn)可在汽車運用過程中一直使用，例如對某種型號汽車來說，它的點火系最佳點火提前安裝角在使用中一直應(yīng)保持在38范圍內(nèi)。因為這項標(biāo)準(zhǔn)能確保汽車獲得最大的動力性和最好的經(jīng)濟性。 診斷參數(shù)的極限標(biāo)準(zhǔn)Pt ，是指汽車技術(shù)性能低于這一標(biāo)準(zhǔn)后，其技術(shù)經(jīng)濟性能將變壞，或不能繼續(xù)使用。診斷參數(shù)的極限標(biāo)準(zhǔn)值，由國家機關(guān)技術(shù)部門制定（如汽車修理標(biāo)準(zhǔn)）。 在汽車運用過程中，通過不斷地對汽車進(jìn)行診斷，并把

22、診斷結(jié)果與診斷參數(shù)極限標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，從而可以預(yù)測出汽車的使用壽命。 診斷參數(shù)的許用標(biāo)準(zhǔn)PP ，是汽車保養(yǎng)工作中定期診斷的主要標(biāo)準(zhǔn)。在許用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)汽車無需進(jìn)行保修工作。 如果在汽車運用過程中，發(fā)現(xiàn)診斷參數(shù)值超出了許用標(biāo)準(zhǔn)，即或汽車還有工作能力，但也不能再等到原來的保修間隔里程才進(jìn)行保修了，要適當(dāng)提前安排保養(yǎng)或修理，否則汽車的技術(shù)經(jīng)濟性能將下降，故障率將升高。 汽車診斷參數(shù)值按行駛里程變化的情況如圖9-7所示，診斷參數(shù)的許用標(biāo)準(zhǔn)值比磨損極限標(biāo)準(zhǔn)Pt 減少 P，以便證在保養(yǎng)間隔里程內(nèi)汽車能連續(xù)工作。 診斷參數(shù)最佳許用標(biāo)準(zhǔn)值的確定方法。 由圖9-7可以看出，診斷參數(shù)的初始標(biāo)準(zhǔn) 是由技術(shù)文件所確定下來的，

23、診斷參數(shù)的許用標(biāo)準(zhǔn) 則取決于診斷參數(shù)值允許變化范圍D的大小。診斷參數(shù)的變化范圍D可用兩種方法確定，第一種方法按綜合法確定，它適用于汽車技術(shù)狀況按行駛里程變化的曲線平穩(wěn)而無交錯的情況；第二種方法按有故障與無故障參數(shù)值的分布情況來確定，它適用于汽車技術(shù)狀況不能按行駛里程穩(wěn)定變化的情況。fPpP 第一種情況下，汽車診斷參數(shù)的變化可用下式表示： 式中： 診斷參數(shù)按行駛里程變化的函數(shù)； 診斷參數(shù)的初始標(biāo)準(zhǔn)； 以車速變化作為獨立變量； L 行駛里程。 如果在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中能找到診斷參數(shù)的初始標(biāo)準(zhǔn)和極限標(biāo)準(zhǔn)，那么就可求出診斷參數(shù)的最佳變化范圍D0（圖9-8）。LVPLPcf)()(LPfPcV圖圖 9-7圖圖

24、9-8 通常，診斷參數(shù)值的最佳變化范圍D0是按照計劃預(yù)防保養(yǎng)與修理費用系數(shù)（或有效率）之和的最低值為確定的，即： （9-1） 式中：C與修理有關(guān)的費用； d 與計劃預(yù)防保養(yǎng)有關(guān)的費用； 故障概率； 保養(yǎng)或修理的實際平均行駛里程。 在圖9-8所示的診斷參數(shù)變化范圍D的情況下，每個保養(yǎng)的周期里程的故障概率可用下式計算： （9-2） 式中：i 診斷序號； 診斷參數(shù)值達(dá)到極限狀態(tài)時的故障概率密度分布； 由圖中PtAO與DBO相似來確定； 第i次診斷的行駛里程。 汽車全部保養(yǎng)周期內(nèi)總的故障概率為： （9-3）)()(1 )()(min)(0DLDQdDLDCQDC)(DQ)(DLdiiLLidLLfDQ

25、1)()()(Lf1iLdiLdiiLLnidLLfDQ1)()(1 從圖9-8中可以看出，擴大D的范圍，B點上移，Li-1值減小，會使每個保養(yǎng)周期里程的故障概率增加。若減小D，雖然故障次數(shù)可以減少，但預(yù)防保養(yǎng)周期需要縮短，使保修次數(shù)增加，其結(jié)果保修費用系數(shù)同樣也將增加。因此，最佳的診斷參數(shù)變化范圍D0應(yīng)該綜合考慮上述兩個方面，而從滿足保修費用系數(shù)最低為前提條件。 得出最佳診斷參數(shù)變化范圍D0后，同時還可求出最佳的保養(yǎng)間隔里程L0D。然后可以求出由保養(yǎng)、修理、診斷三項費用系數(shù)組成的總費用系數(shù)： （9-4） 式中：CD 診斷費用系數(shù)； kD 大修間隔里程內(nèi)的平均診斷次數(shù)。 為便于求得最佳的D和L

26、D ，制成了圖9-9所示的計算圖表，其使用方法如下，假定需要確定一種載貨汽車前輪前束定期診斷參數(shù)的最佳許用標(biāo)準(zhǔn)，在這種情況下，診斷參數(shù)是汽車前輪與地面接觸處的側(cè)向力。根據(jù)試驗資料已知：修理費用C=6.6元；保養(yǎng)費用d=3.1元；診斷費用CD =0.5元；初始診斷參數(shù)值（側(cè)向力）Pf =40N；極限值Pt =10N；診斷參數(shù)變化特征值 =1.35；診斷參數(shù)達(dá)到極限值時的汽車平均行駛里程 =5000km；行駛里程變動系數(shù) =0.5。 此外經(jīng)計算得出下列所需數(shù)據(jù)： ； 。),(),(),(),(1 ),(),(min),(00ddDDddddPDPdLDLLDkCLDLLDQdLDLLDCQLDCt

27、fL1 . 21 . 3/6 . 6/dCK16. 01 . 3/5 . 0/dCBD圖圖 9-9 利用圖9-9計算時，首先在圖9-9下圖的縱坐標(biāo)軸上找出B為0.16的一點A，由A點作一條水平線與行駛里程變動系數(shù) =0.5的曲線（圖中的實線，因為K=2.1）相交于點B。再從B點向上作一垂線與水平軸線（L）相交于點C，由此得出L=2.1。根據(jù)上面所得數(shù)據(jù)，可以計算出最佳診斷周期為： 接著再由C點繼續(xù)向上作垂線與上圖的行駛里程變動系數(shù) =0.5的曲線相交于一點D。從D點向左作水平線與縱坐標(biāo)軸D相交于一點E，由此可以得出診斷參數(shù)變動特性值 =1時的最佳D值的大小。因為本例中 =1.35，所以還要從E

28、點作一條與之相鄰曲線的平行線并交于 =1.35縱軸上的一點F，由F點向左作水平線相交于縱軸上一點G，由此得出D=0.42。D是診斷參數(shù)的最大許用值，為把它轉(zhuǎn)變?yōu)楸纠}的許用值（側(cè)向力），需用下式計算：km24002.1km50000LLLDN4 .27)1040(42. 040)(0ftfPPDPD 以上舉例計算的D0 是一個診斷參數(shù)（側(cè)向力）的確定方法，相當(dāng)于解決了系統(tǒng)中的一個分支問題。在實際當(dāng)中，隨著汽車行駛里程的增加，將有很多診斷參數(shù)值會發(fā)生互相交錯的變化（圖9-10），這是因為在汽車運用過程中，影響零件損壞的各種因素，大部分是可變的。在這種情況下，則需用前面所述的第二種方法來確定診斷參

29、數(shù)的許用標(biāo)準(zhǔn)，即診斷參數(shù)許用標(biāo)準(zhǔn)值PP介質(zhì)顯于無故障診斷參數(shù)分布函數(shù)f1(P)和顯示有故障診斷參數(shù)分布函數(shù)f2(P)的區(qū)域之間。 如果無故障診斷參數(shù)分布函數(shù)f1(P)和有故障診斷參數(shù)分布函數(shù)f2(P)的分布區(qū)域有重疊（圖9-11），則兩個分布區(qū)域與診斷參數(shù)的許用標(biāo)準(zhǔn)PP分別形成差值區(qū)域（圖中陰影區(qū)）。利用該差值區(qū)域，可以求出診斷參數(shù)的許用標(biāo)準(zhǔn)PP。圖圖10如果在用車的診斷參數(shù)值在小于診斷參數(shù)許用標(biāo)準(zhǔn)PP的范圍內(nèi)，則可以認(rèn)為車輛屬于無故障狀態(tài)。但是，由于f1(P)和f2(P)分布區(qū)域重疊，在小于PP的f1(P)無故障區(qū)域內(nèi)，滲入一部分有故障區(qū)域f2(P)的差值區(qū)，它將促使許用標(biāo)準(zhǔn)PP降低。不難看

30、出，f2(P)滲入無故障區(qū)域的差值區(qū)等于： （9-5）在f1(P)無故障區(qū)內(nèi)滲有 故障差值區(qū)，說明汽車預(yù)防保養(yǎng)未能及時進(jìn)行，這雖然節(jié)省了保養(yǎng)費用，但由于故障的PfPPdPPf)(2圖圖11發(fā)生，卻增加了修理的費用，所以造成修理費用大于保養(yǎng)費用（Cd）的現(xiàn)象。在f1(P)無故障區(qū)域內(nèi)，單位差值區(qū)的經(jīng)濟損失為C-d。另外，如果在用車診斷參數(shù)值已超過了診斷參數(shù)的許用標(biāo)準(zhǔn)PP，則可以認(rèn)為車輛是屬于有故障狀態(tài)。但是，由于f1(P)和f2(P)分布區(qū)域重疊，在大于PP的f2(P)有故障區(qū)域內(nèi)，滲入一部分f1(P)無故障區(qū)域的差值區(qū)，它將促使許用標(biāo)準(zhǔn)PP降低。f1(P)滲入有故障區(qū)域的差值區(qū)等于： （9-6

31、）超過PP的f2(P)區(qū)域，已屬于有故障區(qū)，汽車應(yīng)該進(jìn)行修理，而此時無故障區(qū)的滲入，等于浪費了保養(yǎng)費用d。差值區(qū)造成總的經(jīng)濟損失為： （9-7）從圖9-11中可以看出，在確定診斷參數(shù)最佳許用標(biāo)準(zhǔn)PP時，如若把PP向左移，則區(qū)損失減少，而區(qū)損失增加；而當(dāng)PP右移時，區(qū)損失增加，而區(qū)損失減少。最佳的診斷參數(shù)許用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該使這兩部分損失相平衡，因此可得出下列方程式： （9-8）或?qū)懗桑?（9-9）tPPPdPPf)(1tPPfPPPPCdPPfddPPfdcC)()()(120PP)()()(0102PPPdfPfdcddcPfPfPP)()()(0201如果不知道有故障診斷參數(shù)的分布情況，則診斷參數(shù)

32、的許用標(biāo)準(zhǔn)可按總的診斷參數(shù)的分布密度來確定，以汽車工作能力的85%來劃定許用標(biāo)準(zhǔn)范圍。表明汽車工作能力的指標(biāo)包括有故障診斷參數(shù)和無故障診斷參數(shù)，即。這種診斷參數(shù)的分布密度顯然要比前一種低（圖9-12）。)(2Pf)(Pf)()()(21PfPfPf圖圖12一、發(fā)動機常用診斷設(shè)備一、發(fā)動機常用診斷設(shè)備 現(xiàn)代車用往復(fù)活塞式發(fā)動機，主要由兩個機構(gòu)（曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)）和四個系統(tǒng)（點火系、供給系、冷卻系、潤滑系）所組成。診斷上述機構(gòu)與系統(tǒng)故障的設(shè)備種類繁多，其中常用的有：氣缸活塞組診斷設(shè)備、點火系診斷設(shè)備、供給系診斷設(shè)備、潤滑系診斷設(shè)備和發(fā)動機技術(shù)狀況綜合診斷用的無外載測功儀等。這里簡要介紹這些設(shè)

33、備的工作原理，具體結(jié)構(gòu)與使用方法可參閱有關(guān)專門書籍。 1氣缸活塞組診斷設(shè)備氣缸活塞組診斷設(shè)備 氣缸活塞組的技術(shù)狀況對發(fā)動機工作有著重要影響，氣缸活塞組的磨損情況往往是確定發(fā)動機總成是否需要大修的標(biāo)志。診斷氣缸活塞組技術(shù)狀況的常用參數(shù)是氣缸壓縮壓力、曲軸箱竄氣量和氣缸漏氣率等。9-3 汽車常用診斷設(shè)備原理汽車常用診斷設(shè)備原理1）電子式氣缸壓縮壓力計 電子式氣缸壓縮壓力計可對發(fā)動機氣缸壓縮壓力進(jìn)行動態(tài)測量，較之傳統(tǒng)的貯氣式氣缸壓縮壓力計等靜態(tài)測量儀表，測量結(jié)果更為可靠。2）氣缸壓力表 原理：氣體進(jìn)入容圈 靜態(tài) 氣體進(jìn)入氣缸 動態(tài) 電壓與所在缸壓力正比 動態(tài)3）氣缸漏氣曲軸箱竄氣量 氣體流量計 原理：流量計量孔兩端壓差。4）氣缸漏氣率計 原理：流量孔兩端壓差式中： 空氣密度 空氣漏泄量 量孔截面積 量孔阻力系數(shù)222222VKfVPVf2點火系診斷設(shè)備點火系診斷設(shè)備 a斷電器觸點打開，高電壓 b火花放電持續(xù)時間，電壓 c放電終了電壓略升，然后速降線圈，電容減幅振蕩 d觸點閉合 g線圈降壓曲線 e觸點斷開時間 f觸點閉合時間 A配電器 B線路狀態(tài)，點火線圈 C電容、斷電器觸點 D分電器、火花塞 直列波主要波形 重疊波各缸直列波重疊 分電器 高壓波各缸點火電壓波形 次級電路原件3供給系診斷設(shè)備供給系診斷設(shè)備 廢氣分析儀 原