【正文】 發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷儀、汽車底盤(pán)測(cè)功機(jī)、四輪定位儀、制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)、全自動(dòng)轉(zhuǎn)向角檢測(cè)儀等均達(dá)到了較高的水平。就發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)儀器而言，發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)負(fù) 載加速測(cè)功儀、點(diǎn)火系檢測(cè)儀、數(shù)字轉(zhuǎn)速表、油耗儀、發(fā)動(dòng)機(jī)漏氣量分析儀、異響診斷儀、潤(rùn)滑油分析儀等專用檢測(cè)設(shè)備在技術(shù)上已相當(dāng)成熟。至于發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測(cè)試儀，最初的功能主要對(duì)點(diǎn)火系和異響進(jìn)行檢測(cè)，在微機(jī)控制下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，具有顯示、打印功能，如濟(jì)南無(wú)線電六廠開(kāi)發(fā)的 WFJ1 型和天津汽車檢測(cè)儀器廠生產(chǎn)的 YT 416型發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試儀就是目前國(guó)內(nèi)保有量最多的發(fā)動(dòng)機(jī)綜合檢測(cè)設(shè)備。近幾年來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測(cè)試儀的檢測(cè)項(xiàng)目逐漸增多，功能更強(qiáng)大，如深圳元征、深圳威寧達(dá)、天津奧通等國(guó)內(nèi)知名的汽車檢測(cè)設(shè)備生產(chǎn)廠家相繼推出了各自的產(chǎn)品。同 時(shí)，各科研院所及高等學(xué)校也紛紛從不同角度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)進(jìn)行研究，如西安交通大學(xué)開(kāi)展了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程優(yōu)化控制的研究；武漢理工大學(xué)利用內(nèi)燃機(jī)氣缸蓋的振動(dòng)信號(hào)識(shí)別缸內(nèi)氣體壓力； 北京理工大學(xué)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油料進(jìn)行光譜分析；華中科技大學(xué)開(kāi)發(fā)了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)診斷專家系統(tǒng)等。 盡管如此，我國(guó)汽車診斷技術(shù)水平與國(guó)外還存在很大差距，這主要表現(xiàn)為：汽車診斷理論的基礎(chǔ)研究不完善、不系統(tǒng)、不深入；汽車檢測(cè)儀器產(chǎn)品可靠性差；自動(dòng)化水平低；品種不齊全、更新慢、技術(shù)含童低、附加值低；產(chǎn)品性價(jià)比低、智能化水平低；某些商性能產(chǎn)品也無(wú)獨(dú)立知識(shí)產(chǎn) 權(quán)等。入世后，進(jìn)口產(chǎn)品大舉進(jìn)入我國(guó)，使我國(guó)汽車保修設(shè)備業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)處于不利的境地。但是，我國(guó)的汽車后市場(chǎng)是巨大的，目前全國(guó)汽車保有量為 2100 萬(wàn)輛， 2021 年將達(dá)到 4500 萬(wàn)輛；全國(guó)現(xiàn)有汽車維修企業(yè) 32 萬(wàn)家，大多分布在大中城市，其中能做大修的一類企業(yè)約 15 萬(wàn)家，能做二級(jí)維護(hù)的二類企業(yè) 5. 5 萬(wàn)家，其余 20 萬(wàn)家是從事專項(xiàng)修理的企業(yè)。根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)，隨著我國(guó)汽車保有量的高速增長(zhǎng)，汽車維修企業(yè)今后每年將會(huì)以 10%15%的速度發(fā)展，各種類型的汽車安全檢測(cè)站和綜合檢測(cè)站將在各地陸續(xù)建立，預(yù)計(jì) 2021 年約建成 2400― 2500 個(gè)。若按每條檢測(cè)線配備 20 臺(tái)計(jì)算，則用在汽車檢測(cè)線上的檢測(cè)儀器，就可達(dá)到 48000― 51000 臺(tái)，再加上全國(guó)幾十萬(wàn)家汽車維修企業(yè)的需求量，其數(shù)字是可觀的。由此推側(cè)，我國(guó)汽車檢測(cè)與維修設(shè)備的發(fā)展前景非常廣闊。為此，今后我國(guó)汽車診斷技術(shù)應(yīng)向以下三個(gè)方面發(fā)展： ，制定全國(guó)統(tǒng)一的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)； ，向聲、光、電等自動(dòng)化技術(shù)方向發(fā)展，進(jìn)一步提高診斷系統(tǒng)的智能化水平； ，提高信息資源共享、硬件共 享、軟件共享水平。 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想 故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般分為三個(gè)階段：分析階段、設(shè)計(jì)階段和實(shí)現(xiàn)階段。每一階段都是一系列相關(guān)的活動(dòng)。在分析階段，需要了解診斷系統(tǒng)的目標(biāo)，即決定系統(tǒng)應(yīng)該做什么。在設(shè)計(jì)階段，確定如何在給定約束的條件下實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，即決定系統(tǒng)怎樣可以做到。在實(shí)現(xiàn)階段，認(rèn)真貫徹設(shè)計(jì)，并多次測(cè)試系統(tǒng)、完善系統(tǒng)。 分析階段類似于軟件工程中的需求分析，一般分為這幾個(gè)步驟 : ：約束條件可能來(lái)自系統(tǒng)的內(nèi)部或外部，重要的約束條件包括是否必須采用某種軟件、是否必須采用固定的器件等； ：這里的要求主要是任務(wù)書(shū)中的要求，要使得開(kāi)發(fā)出的診斷系統(tǒng)盡可能的滿足用戶的需求，必須從各個(gè)角度去考慮，如系統(tǒng)用于什么任務(wù)、系統(tǒng)的界面、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、系統(tǒng)的可靠性等； ：設(shè)計(jì)階段主要決定系統(tǒng)如何在給定的約束條件下完成設(shè)計(jì)要求，這個(gè)階段主要步驟是審查分析資料、熟悉使用的軟件、檢查設(shè)計(jì)等。 經(jīng)過(guò)先前的準(zhǔn)備，設(shè)計(jì)本診斷系統(tǒng)的時(shí)候勾畫(huà)出了整個(gè)診斷系統(tǒng)的框架如圖17 所示。 由圖 17 可以看出，本診斷系統(tǒng)主要分為三個(gè)層次：進(jìn)入系統(tǒng)界面為一層，所有的子系統(tǒng)查詢?yōu)橐粚?，終端為一層。設(shè)計(jì)時(shí) 首先設(shè)計(jì)進(jìn)入系統(tǒng)界面，因?yàn)榈谝粚颖容^容易設(shè)計(jì)，并且比較簡(jiǎn)單；其次，設(shè)計(jì)子系統(tǒng)查詢這一層，也比較簡(jiǎn)單，它起著承上啟下的作用，還是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分；最后一步開(kāi)始設(shè)計(jì)終端層，這一層是最難的，內(nèi)容比較多，復(fù)雜。在前面兩個(gè)層次設(shè)計(jì)完成之后，登陸界面的設(shè)計(jì)還是相對(duì)比較簡(jiǎn)單的；最后的問(wèn)題是完成三個(gè)層次的銜接，銜接和美化之后診斷系統(tǒng)才算基本完成。本診斷系統(tǒng)的窗體共 15 個(gè)。 圖 17 系統(tǒng)框架圖 在設(shè)計(jì)這套診斷系統(tǒng)過(guò)程中，首先查閱了大量的 Visual 的學(xué)習(xí)資料，熟悉 Visual 相關(guān)控件 以及有關(guān)程序的編寫(xiě)；其次利用學(xué)校圖書(shū)館中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的資料以及網(wǎng)絡(luò)資源，經(jīng)過(guò)多次篩選之后編入程序之中。 此外還借鑒了其它相關(guān)性的學(xué)術(shù)性科技文摘，因此對(duì)該診斷系統(tǒng)有了更加確定的設(shè)計(jì)方向。 第二章 帕薩特 B5 發(fā)動(dòng)機(jī)原理和常見(jiàn)故障 目前，電控汽油噴射系統(tǒng)是使用最為普遍的汽車電控汽油噴射系統(tǒng)。電控汽油脈沖噴射系統(tǒng)由電控單元（ ECU）對(duì)電磁噴油器的開(kāi)啟時(shí)間進(jìn)行直接控制，通過(guò)控制噴油器的開(kāi)啟時(shí)間實(shí)現(xiàn)噴油量控制。汽油從噴油器噴孔噴出時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力損失，為使噴油壓力與進(jìn)氣管壓力保持恒定壓差，將進(jìn)氣管壓力引入供油調(diào)壓器進(jìn)行補(bǔ)償。 電控汽油脈沖噴射系統(tǒng)可以獲得更高的噴油控制精度，一般還配以高精度的點(diǎn)火控制系統(tǒng)構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)。電控發(fā)動(dòng)機(jī)原理圖，如圖 21所示。 圖 21 電控發(fā)動(dòng)機(jī)原理圖 電控系統(tǒng)的基本組成 任何一種電子控制系統(tǒng)，其主要組成都可分為信號(hào)輸入裝置、電子控制單元（ ECU）和執(zhí)行元件三部 分，如圖 22 所示。 圖 22 電控系統(tǒng)的基本組成 信號(hào)輸入裝置――各種傳感器，采集控制系統(tǒng)的信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸送給 ECU；電子控制單元― ECU，給各傳感器提供參考電壓，接受傳感器信號(hào)，進(jìn)行存儲(chǔ)、計(jì)算和分析處理后執(zhí)行器發(fā)出指令；執(zhí)行元件―由 ECU 控制，執(zhí)行某項(xiàng)控制功能的裝置。 圖 23 控制系統(tǒng)路線 在電控發(fā)動(dòng)機(jī)中最主要的輸入接口是傳感器接口（例如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、壓力等）。最主要的輸出接口是控制接口，它控制外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作（例如：噴油器、點(diǎn)火模塊、噴油泵、怠速執(zhí)行器等），如圖 23 所示 。 控制系統(tǒng)類型 D 型：即壓力型，通過(guò)檢測(cè)進(jìn)氣歧管的絕對(duì)壓力間接測(cè)量進(jìn)氣量，根據(jù)進(jìn)氣量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定發(fā)動(dòng)機(jī)基本噴油量。 L 型：利用空氣流量計(jì)直接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量（測(cè)量精度較高），電腦不必進(jìn)行推算，可根據(jù)空氣流量計(jì)信號(hào)計(jì)算與該空氣量相應(yīng)的噴油量 ,分體積型和質(zhì)量型兩種空氣流量計(jì)。 LH 型：采用熱線式空氣流量傳感器測(cè)量進(jìn)氣量―測(cè)量精度高，沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件 進(jìn)氣阻力小。工作時(shí)，電動(dòng)燃油泵從油箱內(nèi)將燃油吸起，加壓后經(jīng)燃油濾清器濾去雜質(zhì)，壓力調(diào)節(jié)器對(duì)壓力進(jìn)行調(diào)整并使過(guò)量的 燃油仍返回汽油箱，然后經(jīng)輸油管配送到噴油器。 傳感器類型及功用 傳感器類型及功用如下： ――檢測(cè)汽車的行駛速度，給 ECU 提供車速信號(hào)（ SPD 信號(hào)）。 ――測(cè)量進(jìn)氣管內(nèi)氣體的絕對(duì)壓力，將信號(hào)輸入ECU。 ――檢測(cè)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度及開(kāi)度變化，信號(hào)輸入 ECU。 ――提供曲軸轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)位置信號(hào)。 ――檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角位移，給 ECU 提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)。 ――檢測(cè)進(jìn)氣溫度信號(hào)。 ――給 ECU 提供冷卻液溫度信號(hào)。 ――測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，將信號(hào)輸入 ECU。 ――檢測(cè)排氣中的氧含量，如圖 24 所示。 圖 24 空氣流量、氧、爆震傳感器 在三元催化轉(zhuǎn)化器的上面安裝一個(gè)氧傳感器，用來(lái)檢測(cè)混合氣的空燃比比化學(xué)計(jì)量比濃還是稀，向 ECU 發(fā)出反饋信號(hào)，調(diào)節(jié)噴油量，將混合氣空燃比控制在化學(xué)計(jì)量比附近使三元催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)換效率最高。這種控制方式稱為閉環(huán)控制方式。 最常用的氧傳感器是氧化鋯式氧傳感器。 ――檢測(cè)汽油機(jī)是否爆燃 及爆燃強(qiáng)度。 爆震會(huì)使氣體強(qiáng)烈振動(dòng)，產(chǎn)生噪音；也會(huì)使火花塞、燃燒室、活塞等機(jī)件過(guò)熱，嚴(yán)重情況會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。 在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)已確定的情況下，采用推遲點(diǎn)火提前角是消除爆震既有效 又簡(jiǎn)單的措施之一。 爆震傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上，對(duì)四缸直列式