基于工控机的汽车安全性能检测线控制系统

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1、-基于工控机的汽车平安性能检测线控制系统摘要随着汽车检测行业和检测法规的日益完善，人们对汽车检测系统的要求也越来越高。本文所设计的基于工控机的汽车平安性能检测线控制系统，硬件是由工控机、数据采集卡、检测设备和LED显示屏等组成，软件编制采用Visualc+60、LabVIEW和SQLServer 2000。系统具有自动检测设备标定，自检测试，系统组态(包括工程组态、设备组态、通道组态、界面组态等)， 自动打印数据检索、统计等功能。文章首先分析了现有的汽车平安性能检测线的特点，论证了设计该系统的必要性和可行性；其次介绍了检测系统所采用的检测原理，检测系统的总体设计、硬件布局、数据采集卡的选择和抗

2、干扰的处理；再次介绍了系统软件的总体方案选择，系统各个模块的功能、界面设计、实现的技术特点平与系统有关的其它应用技术；最厉介绍了数据库的设计和维护。关键词：检测线，测控，控制系统，数据采集 第一章绪论11研究的目的和意义111引言 机动车，特别是汽车的问世使交通运输事业日益繁荣。这一方面有利于生产建立，便于人们工作和生活，给经济开展带来巨人的动力；另一方面也造成了交通越米越复杂，交通平安问题愈来愈成为重大的社会问题之一。交通事故增加，造成了人量生命财产损失；废气、嗓声污染，损害人的身体*和植物生欧，交通噪声增长引发多种疾病。这些日趋严重的交通问题，不仅影响经济开展，而且直接关系到城市功能的止常

3、运转和社会安定，造成严重的社会问题。交通运输事故与驾驶员、行人、车辆、及气候等诸多因素都有关系。因此解决道路交通平安问题是一个复杂的、庞大的系统工程，它涉及到法制建立、宣传教育、道路建立、车辆管理、汽车制造技术等多方面T作。车辆管理是系统工程中的一个环节，而且是重要的一环。为此，我国于1988年3月8日公布了?中华人民*国道路交通管理条例?，其中对道路、行人、车辆交通信号等都有详细的规定。对机动车的技术管理与监视是一项重要的工作。为改善机动车的平安技术状态，一般要从三个方面入手： (1)不断地提高车辆平安技术性能标准，提高车辆制造水平； (2)对车辆实行平安认证制度； (3)加强在用车辆平安技

4、术检测工作。即对在用机动车辆进展强制性的平安检测，以保证车辆经常处于良好的技术状态。第(1)、(2)是对汽车生产厂提出的要求，对于已生产的车辆和在用车辆无效果。第(3) 项则为公安交通管理的工作，是解决车辆平安问题的重要一环。对机动车进展平安技术检测，这是对车辆实行技术监视的一种重要方法，有利于及时发现问题及时维修，确保汽车经常处于良好状态，以实现行车平安，减少生命财产损失的目的。由于对机动车进展性能监视检验具有如此重大的意义，它已被公认为是公安车管部门在执行车辆年检工作中的主要依据，亦成为保证道路交通平安的重要手段之一。112研究的目的和意义近年开展起来的汽车检测技术是一种多学科综合的机电一

5、体化技术，它能在汽车不解体的条件下，迅速、准确地反映出汽车的各种机构和系统部件的技术状况，指出其故障所在。汽车的主要检测内容包括：声级、废气或烟度、车速表精度、前照灯、制动性能、测滑、轴重、底盘检测、外观检查。现在汽车平安检测线中主要存在以下问题： (1)旧系统要完善。新的国家标准GB72582004?机动车平安检测技术条件?的公布，以及车辆制造水平的不断开展与提高使原有的检测设备逐渐暴露出一些问题，有的难以或无法完成标准GB72582004新提出的技术要求(如汽车尾气捧放检测时的转速测量，前照灯的四灯制测量，制动力平板测量时采用动态测量等)。这样就对原有的计算机控制系统提出了更高的要求。(2

6、)人为因素的影响仍然较大，上级检测部门不能及时有效地监控和获得检测数据。随着信息时代的到来，为检测站信息技术共享提供了根底，上级部门可以通过远程网络实时监测检测站和及时地获得检测数据，减小了人为因素的影响。为了解决上述检测线系统中的问题，有必要编写新的检测线控制系统，以适应和满足社会的需求。1.2国内外的开展现状汽车检测技术是伴随着汽车技术的开展而开展的。在汽车开展的早期，人们主要是通过有经历的维修人员发现汽车的故障并作有针对性的修理。即过去人们常讲的“望(眼看)、“闻(耳听)、“切(手摸)方式。随着现代科学技术的进步，特别是计算机技术的进步和网络化时代的到来，汽车检测技术也飞速开展。目前人们

7、能依靠各种先进的仪器设备，对汽车进展不解体检测， 而且平安、迅速、可靠。121国外的开展概况汽车检测技术是从无到有逐步开展起米的，早在50年代，在一些T业兴旺国家就形成以故障诊断和性能调试为主的单项检测技术和生产单项检测设备。60年代初期进入我国的汽车检测试验设备有美国的发动机分析仪、英国的发动机点火系故障诊断仪和汽车道路试验速度分析仪等， 这些都是国外早期开展的汽车检测设备。60年代后期，国外汽车检测诊断技术开展很快，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，例如：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。进入

8、70年代以来，随着计算机技术的开展，出现了汽车检测诊断、数据采集处理自动化、检测结果直接打印等功能的汽车性能检测仪器和设备。在此根底上，为了加强汽车管理、各下业兴旺国家相继建立汽车检测站和检测线，使汽车检测制度化。1制度化【1】在德国，汽车的检测工作由交通部门统一领导，在全国各地建有由交通部门认证的汽车检测场(站)，负责新车的登记和在用车的平安检测修理厂维修过的汽车也耍经过汽车检测场的检测，以确定其平安性能和排放是否符合国家标准。在日本，汽车的检测工作由运输省统一领导。运输省在全国设有“国家检车场和经过批准的“民间检测场，代替政府执行车检丁作，其中“国家检测场主要负责新车登记和在用车平安检测；

9、“民间检测场通常设在汽车维修厂内，经政府批准并受政府委托对汽车进展平安检测。2标准化工业兴旺国家的汽车检测有一憨套的标准。判断受检汽车技术状况是否良好，是以标准中规定的数据为准则，检查结果是以数字显示，有量化指标，以防止主观上的误差。国外比较重视平安性能和捧放性能的检测，如美国规定，修理过的汽车必须经过严格的捧放检测方能出厂。除对检测结果有严格完整的标准以外，NIJb对检测设备也有标准规定，如检测设备的检测性能、具体构造、检测精度等都有响应标准。对检测设各的使用周期、技术更新等也有具体要求。3智能化和自动化检测随着科学技术的进步，国外汽车检测设备在智能化、自动化、精细化、综合化方面都有新的开展

10、，应用新技术开拓新的检测领域，研制新的检测设备。随着电子计算机技术的开展出现了汽车检测诊断、控制自动化、数据采集白动化、检测结果直接打印等功能的现代综合性能检测技术和设备。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。进入80年代后，计算机技术在汽车检测技术领域的应削进一步向深度和广度开展， 己出现集检测T艺、操作、数据采集和打印、存储、显示等功能于一体的系统软仆，使汽车检测线实现了全自动化，这样不仅可防止人为的判断错误，提高检测准确性；而且可以把受检汽车的技术状况储存在计算机中，即可作为下次检验参考，还可

11、供处理交通事故参考。4网络化网络一体化是检测技术的进一步开展和延伸，它运用现代通信技术将汽车制造厂、汽车维修及汽车检测联成一体，形成资源共享。汽车修理场内通常只有一台集成化了的“智能设备，而其他蹬备都可以作为终端工作站出现。美国现己广泛使用互联网络。122国内的开展概况我国80年代以前机动车保有量较少，全部由人上进展检测，依靠“眼看、耳听、脚踏，完全凭人工判断。虽然也有车辆各项检验要求，但无法控制量值。跨入80年代后随国民经济的开展，特别是随着汽车制造业、公路交通运输业的开展和进口车辆的增多，我国汽车的保有量迅速增加，现在的汽车保有量已是那时的ll倍，如再由人上检测，则无法完成车辆平安检测任务

12、。因而促进了汽车检测技术的开展成为国家“六五期间重点推广的工程。交通部门自1980年开场，有方案的在全国公路运输系统筹建汽车综合性能检测站(线)，取得了很大成绩。公安部门也在全国中等以上城市中，建成了许多平安性能检测站(线)。到90年代，除交通、公安两部门外，机械、石油等系统和局部大专院校，也建成了相当数量的汽车检测站。可以说，90年代末的中国已根本形成了全国性的汽车检测网，汽车检测已初具规模。建站初期进入检测站的车辆一次合格率占15左右。现在通过多年的运行，全社会增强了对平安技术检测工作的认识，促使维修保养有了改善，一次上线合格率已提高到50。同时，在检测车辆时，可以识别车辆的身份以及是否是

13、非法车辆。这说明进展技术监视检验后，行驶车辆的不平安隐患减少了。90年代中期以后，计算机网络技术被逐步运用到汽车平安性能检测站中。利用计算机及其网络技术将机动车平安检测的控制系统与各级管理部门进展联网，实现全市祝动车平安检测信患的交流、汇总和统计处理，利用此技术为进一步完善车检的管理工作，提供了广阔的开展空间。随着参加世贸组织和检测社会化的开展，可以预见，随着公路运输业、汽车制造业和整个国民经济的开展，我国汽车检测技术在21世纪将获得进一步地开展。13检测线控制系统的类型【2】检测线控制方式在几十年的开展中经历了从低到高的过程。最早的检测线只能实行单机操作，需要人工控制每一个检测设备，检测结果

14、报告单采用人工填写。20世纪80年代，随着微型计算机的初步运用，出现了所谓的“半自动控制检测线。实际上检测数据仍然人工在单台检测设备上读取/打印，最后将所有检测数据输入微型计算机，打印出规*的检测报告单。此时的计算机应用具有极大的局限性。其后，由于计算机信号采集及控制技术的开展，出现了检测线全白动控制系统，并不断推陈山新，先后出现了“全集中控制、“STD工位机控制、“工控工位机控制、“RS232串口混合控制、“工业模块集散控制等类型的控制系统。各类型控制系统概述如下： “全集中控制方式是指所有检测线的数据采集、信号处理、开关控制、检测流科控制等完全聚集到主控计算机进展信号处理和控制。“STD工

15、位机控制是指每个检测工位由一套STD上控机完成数据采集和设备控制，而整个检测线的流程控制由主控计算机协调。“工控上位机控制与“STD工位机控制极为相似，区别在于采用通用微机构造的工业计算机代替STD工控机。上述三种类型的控制系统，根底硬件上具有共同点，即采集和控制硬件均采阁计算机加扳卡。I/O板卡的功能虽然*小异，但各个控制系统厂商之间的产品并不可通。“RS232串口混台控制方式的出现，来源丁各检测设备生产厂商越来越多地在单台检测设备上提供RS232标准串口的通讯协议。主控制计算机可以通过多串1：3卡采集数字形式的检测数据，而无需经过信号调理。然而检测设备的运行控制一般还需要单独的控制电路。“

16、工业模块集散控制方式得益于新兴工业现场总线控制技术的最新开展，通过嵌入智能网络通讯协议的高集成功能模块在检测工位附近就近采集数据和控制设备的运行所有的数据信息和控制信息均以数字方式传递，在可靠性、抗干扰、准确性和易维护等方面有极大的优势。本文所研究的基于工控机的汽车平安检测控制系统是“T控工位机控制、“RS232串口混合控制与网络集成的混合模式，一些模拟量和开关量的采集采用计算机PCI总线的板卡，与一些检测设备的通讯采用RS232串口，而主控机与各工位工控机之间的连接则采用以太网(Ethemet) 连接。14本课题的研究内容本课题的主要研究内容是编写一套新的汽车平安检测线的下位机控制系统，每个

17、F位机的软件模块尽量地一致，去除因为工位和每个工位设备不同而产生的软件控制的差异，提高程序的可重复剥用性。控制系统具有以下功能： 1自动检测能够按照检测任务进展各个工程的检测；检测信息能够在点阵排上实时显示， 检测结果进展保存；按照系统组态的检测工程进展检测界面的显示。2标定功能对各通道进展标定，并能够实时显示所有模拟通道的值，并实时显示标定曲线。3系统组态能够对工位、工程进展组态；能够对传感器、设备参数、时间参数进展修改； 能够对检测线的运行方式、1P地址进展配置；能够对该工位向哪个工位传送任务进展配置等。4自检测试能够进展网络自检；能够对系统各开关输入量进展检查，以诊断光电开关、设备开关量

18、以及开关量采集是否正常：能够对系统备开关输出量进展检查；能够对设备各模拟量进展检查，以诊断数据采集、传感器是否工作正常；能够对频率量进展检查。5数据检索与统计能够按照各种检索条件进展单项检索和多项检索，检索条件包括车辆根本信息利检测工程。第二章汽车平安性能检测线汽车平安性能检测线是汽车检测线的一种类型，它是综合运用现代检测技术。对汽车进展不解体检测，能在室内检测出车辆的各种参数，为全面、准确评价汽车的平安性能和技术状况提供可靠的依据。为了保证行使平安性和控制排气污染，其主要检测参数包括如下内容： (1) 侧滑检测汽车转向轮的侧滑照、侧滑方向； (2) 制动检测制动力、制动距离、制动减速度； (

19、3) 车速表检测车速表的指示误差： (4) 蓠照灯检测配光性能、发光强度、主光轴方向； (5) 噪声检测喇叭噪声： (6) 废气CO百分率浓度、HC的百万分率浓度； (7) 烟度检测柴油机的烟度的波许值。21侧滑检测211侧滑检测的必要性在汽车设计时，为使转向轮具有转向轻便、准确和行使稳定的性能，在转向车轮上设计有主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角和车轮前束等四项参数，统称为前轮定位。这些参数在汽车使用过程中，由丁车架、转向机构的变形与磨损，改变了原有的几何角度与尺寸，导致车轮定位不准确。此时汽车行驶时，转向车轮在向前滚动的同时，将会产生横向滑移现象即车轮侧滑。车轮侧滑会造成滚动阻力、行使方向

20、稳定性、轮胎摩耗、运行油耗及转向沉重等方面的增加或变坏，影响汽车使用性能和经济性，容易造成行车事故的潜在危险。因此，对汽车进展侧滑检验是必不可少的。212侧滑检测台的工作原理如图2-1所示，假设在左右车轮只有前柬而无车轮外倾角时，当车轮向前滚动的同时必然向内侧滚动是不可能的，因而只能边向前滚动边对地面产生向左、右外侧的推力。假设在左右车轮下面符垫上一块只能左右移动滑动板，在左右车轮推力推动下，滑动板必向左、向右外侧滑动。如左右两块滑板的初始距离为L，当汽车向前行使一段距离D之后，左右侧滑板在车轮的推力下向外侧滑动，两板的距离变为L。侧滑板的距离变化量在不考虑滑板运动阻力时可以计算车轮的侧滑量*

21、t，如式2-1所示。*t=L-L. (2-1)假设汽车直行时，左右车轮的侧滑量相等，则单个车轮侧滑屠可用式2-2计算： St=*t= (L-L).(2-2)如图2-2所示，假设左右车轮只有外倾角而无前束时，左右两块侧滑板初始距离为L，汽车 L L滑动板滑动板滑动板 转向 轮移 转向 D动的 D 轮移 方向 动的 方向 L L图2-1车轮前束引起滑动板向外滑动 图2-2车轮外倾引起的侧滑版向内滑动向前行使一段距离D之后，车轮因有向外滚动的趋势，左右侧滑板将受车轮向内的推力，于是侧滑板向内滑动，使两板距离变小为L。当汽车行驶距离为D时，侧滑*c，如式2-3计算。*t=L-L.(2-3)假设左右两车

22、轮的侧滑量相等，则单个车轮侧滑量如式2-4计算。St=*t= (L-L).(2-4)用于检测汽车侧滑检测台就是利用上述原理制造的。213汽车侧滑量的检验方法汽车侧滑检验方式有静态检验与动态检验两种方法： (1)静态检验使用车轮倾角仪与前束尺测量车轮在静止状态下的车轮定位的几何角度与尺寸值，多用于汽车维修场。(2)动态检验指汽车在行使状态下测量转向轮向内或向外的侧滑量，用于汽车定期检验， 主要确定汽车转向系统技术状态是否正常。?机动车运行平安技术条件?推荐使用的检验方法是动态检验，其步骤为： (1)汽车对正侧滑检验台，并使方向盘处于正中位置： (2)使汽车沿侧滑台板上的指示线以3Km/h5Km/

23、h车速平稳前行，在行进过程中，不允许转动方向盘： (3)转向轮通过台板时，测取横向侧滑量。214转向轮横向侧滑量的标准机动车运行平安技术条件?规定对前轴采用非独立悬架的汽车，用侧滑台检验时其转向轮的横向侧滑量麻在5m/Km之间。22制动检测221制动检测的必要性汽车制动装置的齐全、可靠，对行车平安是非常重要的。实际运行中困制动失效、制动时跑偏或侧滑所造成的交通事故比率就证明了这一点。据统计*城市一年发生250起重犬交通事故中 因制动距离过K或跑偏造成撞车事故100起，占40；因制动调头撞车事故16起，占 64。由此可见，汽车必须具备良好、可靠的制动性，才能保证平安行使。制动性能检验的目的在于检

24、验评定汽车的制动装置是否齐全、可靠，制动性能是否良好，是否符合国家制动标准要求，它是平安检测中重点检测工程之一。222台架式制动力试验台台架检验制动力试验台有惯性式制动试验台、反力式制动试验台和平板式试验台。通常采用反力式制动试验台。反力滚筒式制动试验台均是单轴测试并采用一字型布置。典型构造如图2-3所示。 5 4 3 2 1 8 7 6图2-3反力滚筒式制动试验台筒图1.减速器 2.电动机 3.测力臂 4.传感器 5.双针制动力表 6.滚筒 7.链传动 8.举升器反力滚筒式制动试验台主要是由制动装置、制动力承受装置、制动力测量装置和制动力显示装置等局部组成。较完善的试验台还设有轴荷测量装置、

25、制动性能指示装置和制动性能评价装置灯，整套设备由微机控制、自动显示。为使试验台能够同时测量左右车轮的制动力，一般左右两侧的制动力承受装置和驱动装置分别独立设置，共用一套制动力显示装置。(1) 制动力的承受装置制动力的承受装置是试验台最重要的组成局部，用于承受被检车轮，并传递制动力。一般由四个直径一样的滚筒组成，左右各对，每一对滚筒独立设置，有滚珠轴承支撑，左右分别安装在各自独立的基架上，前后滚筒问采用链传动，一般厉排为主动滚筒。为了便于被检车辆出入试验台，两滚筒之间通常设置举升装置。由制动台的设计原理可知，在检测时被检车辆静止不动，而将旋转的的滚筒作为活动的路面，滚筒的线速度代表车速。(2)

26、驱动装置和测量装置制动台的驱动装置由电机、减速箱和链传动组成。电动机的转动通过减速箱后传给主动滚筒， 主动滚筒通过链传动传给从滚筒。制动力测量装置由电动机、减速箱、测力臂和测最机构等组成。测量机构的形式较多，有平衡弹簧自整角机式或电位计式差动变压器和压力传感器式的。压力传感器测量机构如图2-4所示，压力传感器内装有应变片应变片是一种受压力发生形变而改变电阻值的元件。利用电桥电路测出麻变片电阻值变化率，经过放大器放大厉，住仪表上显示，如图2-5所示。 R1 R2 S1 S2 放大器接显示仪 图2-4压力传感器测量装置原理图 图2-5压力传感器电桥电路应变片的变形测量1.滚筒 2.扭力条 3.测力

27、管 4.压力传感器 5.应变片 (3) 显示装置制动力显示装置根据指示方式不同分为二种类型。普通型显示装置是用指针、刻度盘进展显示左右车轮制动力的装置；组合型显示装置是一种将制动力计算装置和指示仪表组合在一起，能直接显示左右车轮制动力值和与差值的装置；微机控制自动显示装置是由微型计算机、数字显示器和打印机等组成。测量平台 W a a F b b传感器 图2-6轴重仪工作原理示意图由于在计算机制动力是否符合国家标准时要用到车辆备轴的轴荷，所以在此介绍一下汽车轴重仪的工作原理。进展轴荷测量时，当左右车轮压在承载面饭上时，台面板受到左右车轮的重力(轴荷)W的作用，如图2-6所示，重力W通过杠杆臂作用

28、在传感器上，传感器所受到的作用力为F，它与重力W间的关系，见式2-5。.(2-5)F=.(2-6)假设K=a和b为定长则F=KW.(2-7)通过式(2-7)可看出，测力传感器所受的力，与受检车轴的轴荷成正比，比值K为杠杆比，它与轴荷作用在承载面板上的位置无关，这种构造，传感器受力较稳定。现在很多的设备厂家将轴重仪和滚筒式制动台组装在一起，也有单独的汽车轴重仪。223制动性能的检测方法可用道路试验法或台架试验法进展检测。(1)道路试验法多用于新定型的前期采用或在台架试验后对其制动性能有质疑的可用道路试验进展复检，并以满载路试的检验结果为准。(2)台架试验法是采用试验台来检验车辆的制动性能，能够准

29、确、迅速、定量地指示出各车轮的制动力、驻车制动力、车轮阻滞力和时间参数，成为检测站检测车辆制动性能的常用设备。?机动车运行平安技术条件?对路试和台试制动性能分别推荐检验方法： 1路试制动性能检验方法(1)路试检验制动性能应在平坦(坡度不应人于1)、枯燥和清洁的硬路面(轮胎与路面2间的附着系数不麻小于07)上进展。(2)在试验路面上画出GB7258-2004规定宽度的试验通道的边线，被测机动车沿着试验车道的中线行使至高于规定得初速度后，置变速器于空档(自动变速的机动车可置变速器于D挡)， 当滑行到规定的初速度时，急踩制动，使机动车停顿。(3)用制动距离检验行车制动性能时，采用速度计、第五轮仪或用

30、其他测试方法测量机动车的制动距离，对除气压制动外的机动车还虑同时测取踏板力(或手操力)。(4)用充分发出的平均减速度检验行车制动性能时，采用能够测取充分发出的平均减速度(MFDD)和制动协调时闽的仪器测量机动午充分发出的平均减速度(MFDD)和制动协调时闼， 对除气压制动外的机动车还虑同时测取踏板力(或手操纵力)。2台试制动性能检验方法(1)滚筒式制动检验台检验滚筒式制动检验台滚筒外表应枯燥，没有松散物质及油污，滚筒外表当量附着系数不应小丁075。驾驶员将机动车驶上滚筒，位置摆正，置变速器于空档。启动滚筒，在厶后测取车轮阻滞力；使用制动，测取制动力增长全过程中的左右轮制动力差平u各轮制动力的是

31、大值，并记录左右车轮是否抱死。在测量制动时，为了获得足够的附着力，允许在机动车上增加足够的附加质量或施加相当于附加质量的作用力(附加质量或作用力不计入轴荷)。在测量制动时，可以采取防止机动车移动的措施(例如加三角垫块或采取牵引等方法)。当采取上述方法之后，仍出现车轮抱死并在滚筒上打滑或整车随滚筒向后移出的现象，而制动力仍未到达合格要求时，庇改用本标准中规定的其它方法进展检验。(2)平板制动检验台检验制动检验台平板外表虑枯燥，没有松散物质及油污，平板外表附着系数不应小于O75。驾驶员将机动车对正平板制动检验台，以5km/h一10km/h的速度(或制动检验台制造厂家推荐的速度)行驶，置变速器于空档

32、(自动变速的机动车可置变速器于D档)，急踩制动，使机动车停顿，测取国标GB7258-2004所要求的参数值。3检验方法的选择机动车平安技术捡验时机动车制动性能的检验宜采用滚筒反力式制动检验台或平板制动检验台检验制动性能，其中前轴驱动的乘用车更适合采用平扳制动检验台检验制动性能。不宜采用制动检验台检验制动性能的机动车及对台试制动性能检验结果有质疑的机动车应路试检验制动性能。对满载/空载两种状态时后轴轴荷之比大于2O的货车和半挂牵引车，宣加载(或满载)检验制动性能此时所加载荷麻计入轴荷和整车重量。加载至满载时，整车制动力百分比应按满载检验考核；假设未加载至满载，则整车制动力百分比应根据轴荷按满载检

33、验和空载检验的加权值考核。224制动力性能的标准1行下制动性能检验汽车、汽车列车在制动检验台上测出的制动力应符合表2-1的要求。对空载检验制动力有质疑时，可tI!I表2-1规定的满载检验制动力要求进展检验。摩托车及轻便摩托车的前、后轴制动力应符合表21的要求，测试时只允许乘坐一名驾驶员。检验时制动踏板力或制动气压按路试测量的规定。表2-1台试检验制动力要求机动车类型制动力总和与整车重量的百分比轴制动力与轴荷的百分比空载满载前轴后轴三轮汽车=45=60b乘用车、总质量不大于3500kg的货车=60=50=60b=20b其它汽车、汽车列车=60=50=60b摩托车=60=55轻便摩托车=60=50

34、a用平板制动检验台检验乘用车时应按动态轴荷计算b空载和满载状态下测试均应满足此要求。2制动力平衡要求(两轮、边三轮摩托车和轻便摩托车除外) 在制动力增长全过程中同时测得的左右轮制动力差的晟大值，与全过程中测得的该轴左右轮最大制动力中大者之比，对前轴不应大于20，对后轴(及其它轴)在轴制动力不小于该轴轴荷的60时不应大于24；当后轴(及其它轴)制动力小于该轴轴荷的60时，在制动力增长全过程中同时铡得的左右轮制动力差的最大值不应大于该轴轴荷的8。汽车的制动协调时间，对液压制动的汽车不应人于035s，对气压制动的汽车不应大于060s： 汽车列车和铰接客车、铰接式无轨电车的制动协调时间不应大于080s

35、。汽车车轮阻滞力要求：进展制动力检验时各车轮的阻滞力均不应大于车轮所在轴轴荷的5。3驻车制动性能检验当采用制动检验台检验汽车和正三轮摩托车驻车制动装置的制动力时，机动车空载，乘坐一名驾驶员，使用驻车制动装置驻车制动力的总和不应小于该车在测试状态下整车重量的20(对总质量为整备质量1.2倍以下的机动车为不小于15)。当机动车经台架检验后对其制动性能有质疑时，可用国标GB7258-2004规定的路试检验进展复检，并以满载路试的检验结果为准。汽车制动完全释放时间(从松开制动踏板到制动消除所需要的时间)不应大于080s。23车速表检验231车速表检测的必要性据有荧统计资料说明，在重大交通事故中，约有4

36、0是由于驾驶员违章超速行驶造成的。理论和实验说明，汽车的制动距离与汽车制动初速度的平方成正比。即制动时汽车的行使速度越高， 汽车的制动距离越大，这是车速越高越容易发生交通事故的原冈。冈此，汽车在行使重，驾驶员根据道路、气候、环境、交通流量状况掌握正常车速，是行车的关键。汽车行使时，驾驶员可通过主观估计来掌握止确的行使速度，另一方面可观察车速里程表的显示来掌握正确的车速。假设车速表的指示误差较人，驾驶员就很难准确地掌握印速，因而可能导致交通事故的发生。因此。为了保障行车平安，车速表的指示误差被列为汽车平安检测中的必检工程之一。232车速表试验台的工作原理将被检测汽车的午轮开到两对滚筒上并带动滚筒

37、旋转，将滚筒当做移动路面，来模拟汽车在道路上行使的实际状态来进展测量。因为车轮与滚筒间做的是无滑移的纯滚动所以车轮与滚筒的线速度是一样的。通过滚筒直径和转速传感器车测出的滚筒的转速可计算乍滚筒的线速度，即车轮的实际行使速度。假设己知车速表试验台滚筒商径及滚筒的转速，车速表试验台滚筒线速度可用式2-8求出：v=60Dn10-6.(2-8)式中V壤筒线速度(单位：Km/h) D滚筒直径(单位；mm) H滚筒转速(单位：r/min) 233车速的检测方法及检测标准车速表指示误差的检验宜在滚筒式车速表检验台上进展。对于无法在车速表检验台上检验车速表指示误差的机动车(如全时四轮驱动汽车、具有驱动防滑控制

38、装置的汽车等)可路试检验车速表指示误差。将被测机动车的车轮驶上车速表检验台的滚筒上使之旋转，当该机动车车速表的指示值(V1) 为40km/h时，车速表检验台速度指示仪表的指示值(V2)为328km/h40km/h*围内为合格。当车速表检验台速度指示仪表的指示值(K)为40kmh时，读取该机动车车速表的指示值(K)，当V1的读数在40km/h48km/h*围内时为合格。24前照灯检验241前照灯检测的必要性前照灯姓现代汽车不可缺少的照明设备，应为除城市道路外，公路一般都不具备照明设施， 为了保证汽车夜间行车的平安性，车辆本身必须自备照明灯具前照灯。为使汽车夜间行使保持足够的照明，前照灯要具有足够

39、的亮度，而且照射方向也要适宜。汽车前照灯发光强度人，才能确保驾驶员夜间行车时识别道路或障碍物的情况；前照灯的照射方向，为本车驾驶员提供可靠的照明，同时还要防Ih夜间会车时给迎面来车驾驶员造成眩目。因此，前照灯的发光前度和照射方向，是影响汽车夜间行车平安的关键因素，必须定期进展检验。242前照灯检验仪的工作原理前照灯检验仪是一种专用的光学仪器，其使用的主要元器件是硅、_导体光电池和聚光透镜。光电池用1二吸收前照灯发出的光能，将其转变成光电池的电流，按该电流的人小来确定前照灯的发光强度与光轴偏移量。1发光强度的测量原理如图2-7所示，将光电池与光度计用导线起来，在规定的距离使前照灯灿光照射光电池后

40、， 光电池产生对应于前照灯发光强度大小的电流使光度计指针偏转，从而检测山前照灯的发光强度。 1 *102cd 1 2S3 S1 S4 S2 2 3 3 图2-7发光强度测量原理 图2-8光轴偏斜测量原理 1.光度计 2.可变电阻 3.光电池 1.上下偏移指示计 2.光电池 3.左右偏移指示计2光轴偏移量检测原理如图2-8所示，将一个光电池分割成四等份(S1、S2、S3和S4)，位于上下两片光电池S和S2连接上下偏移指示计，位于左右两片光电池S3和S4连接左右偏移指示计。前照灯光束照射到光电池后，各片光电池分别产生电流，假设S1和S2产生的电流相等，上下偏移指针不动，假设s1和S2产生的电流不相

41、等，则上下偏移指示计指针将按S1和S2电流差值进展偏转，指示出光轴上下偏移量。左右偏移量测量原理同上。243前照灯光束照射位置检验方法1屏幕法检查用场地应平整，屏幕与场地应垂直。被检验的机动车应空载、轮胎气压正常、乘坐一名驾驶员的条件下进展。将机动车停置于屏幕前，并与屏幕垂直，使前照灯基准中心距屏幕10m， 在屏幕上确定与前照灯基准中心离地面距离H等高的水平基准线及以机动车纵向中心平面在屏幕上的投影线为基准确定的左右前照灯基准中心位置线。分别测量左右远近光束的水平和垂直照射方位的偏移值。2用前照灯检验仪检验将被检验的机动车按规定距离与前照灯检测仪对止(宜使用车辆摆正装置)，从前照灯检测仪的显示

42、屏上分别测量左右远、近光束的水平和垂直照射方位的偏移值。检验方法的选择：机动下平安技术检验时宜采用前照灯检测仪检验前照灯光束照射位置。244备前照灯光束的配光性能要求1远光光束发光强度机动车每只前照灯的远光光束发光强度应到达表2-2的要求。测试时，其电源系统应处于充电状态。表2-2 前照灯远光光束发光强度最小值要求 单位为坎德拉机动车类型检查工程新注册车在用车一灯制二灯制四灯制一灯制二灯制四灯制三轮汽车8000600060005000最高设计车速小于70km/h的汽车10000800080006000其他汽车18000150001500012000摩托车10000800080006000轻便摩

43、托车40003000拖拉机运输机组标定功率18kw80006000标定功率=18kw6000b60005000b5000a四灯制是指前熙灯具有四个远光光束，采用四灯制的机动车其中两只对称的灯到达两灯制的要求时视为合格。b允许手扶拖拉机运输机组只装用一只前照灯。2光束照射位置的要求在检验前照灯近光光束照射位置时，前照灯照射在距离10m的屏幕上时，乘用车前照灯近光光束明暗截止线转角或中点的高度应为0.7H09H(H为前照灯基准中心高度，下同)，其它机动车(拖拉机运输机组除外)应为0.6H0.8H。机动车(装用一只前照灯的机动车除外) 前照灯近光光束水平方向位置向左偏不允许超过170ram，向右偏不

44、允许超过350mm。轮式拖拉机运输机组装用的前照灯近光光束的照射位置，按照上述方法检验时，要求在屏幕上光束中点的离地高度不允许大于07H；水平位置要求，向右偏移不允许超过350mm，不允许向左偏移。在检验前照灯远光光束及远光单光束灯照射位置时，前照灯照射在距离10m的屏幕上时，要求在屏幕光束中心离地高度对乘用车为0.9H1.0H，对其它机动车为0.8H0.95H；机动车(装用一只前照灯的机动车除外)前照灯远光光束水平位置要求，左灯向左偏不允许超过170mm，向右偏不允许超过350mm，右灯向左或向右偏均不允许超过350mm。25噪声检验251噪声检测的必要性所谓噪声，是指人们不欢迎的、不需要和

45、令人讨厌的干扰声。随着我国汽车数鲑迅述的增加， 汽车运行时所产生的噪声成为一些大城市的主要噪声源。噪声会影响、干扰人的学习、生活和工作，甚至对人体*造成危害。由于汽车噪声是流动的，影响*围大，干扰时间长，因而受影响的人员多。为了给我们创造良好的学习、工作和生活环境，尽量减少噪声的干扰和对人体*的危害，必须对汽车的噪声进展检测和控制。对机动车产生的噪声可分为：发动机噪声、与车速有关的噪声、车体振动噪声、制动噪声、喇叭噪声等。(1)发动机噪声是汽车的主要噪声源之一，它对整车噪声级有较大的影响。发动机噪声包括进气噪声、排气噪声、燃烧噪声、活塞敲击噪声、气门机构传动噪声、供油系噪声、齿轮噪声等，其中排

46、气噪声是发动机最主要的噪声远。(2)行车速度有关的噪声包括传动系(变速器、传动轴等)噪声和轮胎噪声。(3)车体振动噪声是车体的各板壁构造在发动机和路面凹凸不平的振动下产生的。影响车体振动噪声的因素为各种间隙和板壁的振动，以及发动机振动的传递。(4)制动噪声是由于制动嚣摩擦而产生的，当制动鼓或制动盘外表粗糙丈，制动蹄支承销松动，制动蹄、鼓的同心度低，摩擦片硬度偏高都产生噪声。(5)喇叭噪声是喇叭通电后即产生声响。根据喇叭型式与构造的不同，频率也不同，但声压级都超过90dB(A)。在机动车检测线只检测电磁喇叭的噪声级。252声级计的原理声级计是一种能够把工业早声、车辆噪声按照人耳听觉特性近似地测定

47、噪声级的仪器。它一般由传声器、前置放大器、衰减器、放大器、A计权网络、检波器、指示仪表和电源所组成如图29所示。(1)传卢器也称话筒，是声级计的传感器，其作用是将输入的声压信号转变为电压信号。(2)放大器，在目前使用的声级计中，都采用两级放大器，即输入放大器和输出放大器， 作用是将微弱的电信号放大。输入衰减器和输出衰减器是用来改变输入信号的衰减量和输出信号的衰减量的，以使表头指针指在适当位置，在每一衰减器的衰减量为10dB。指示仪表主放大器A计权网络前置放大器传声器电源图2-9声级计原理方框图(3)A计权网络是指模拟人耳对不同强度和频率声音的反响而设计的电子滤波线路。它能够模拟人耳的听觉特性，

48、将声压的电信号修正为听觉近似值。通过计权网络测得的声乐级就是通过人而听觉修正后的声压级。计权网络有A、B、c三种。A权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声盼频率特性，B计权网络是模拟对5585dB的中强度噪声的频率特性，c计权网络是模拟高强度噪声的频率特性， A计权声级特性曲线和人耳的听觉特性相接近。从声级计测出的读数，必须加注测量条件，如单位为dB，且使用的是A计权网络，则应记为dB(A)。(4)检波器的作用是把来自放大器的交流电压信号转变成直流电压信号，这个直流电压的大小要正比与输入信号的大小，以驱动表头指针指示出相应的声级的数值。(5)指示仪表是一只电表，只要对它刻度进展标定就可以从表

49、头上直接读出噪卢级的数值。表头指针的阻尼一般设有“快和“慢两个档位。当对稳态噪声进展测量或需要记录声级变化过程时，使用“快档；在被测噪声的波动较大时，使用“慢档。253声级的检验方法及检验标准1检验方法(1) 汽车空载，处于静止状态且置变速器于空档，发动机应处于额定转速状态，门窗紧闭。(2) 测量位置应符合GB/T 18697-2002的规定。(3) 环境噪声应低于被测噪声值至少10 dB(A)。(4) 声级计置于“A计权、“快档。2检验标准机动车喇叭声级在距车前2m、离地高1.2m处测量时，其值对发动机最大静功率为7kw以下的摩托车及轻便摩托车为80dB(A) 1 12dB(A)，对其它机动

50、车为90dB(A)115dB(A)。26汽车排放污染物检验机动车是非常方便的运载工具，它给社会的生产带来巨大的推动力，给人们的生活带来极大的方便。随着汽车保有量的增大，机动车排放废气成为污染源给人类带来灾难性的社会问题。261废气检测1检测设备的工作原理鉴于目前实旌的怠速工况测定CO、HC两气体的排气检测手段已无法有效反映汽车排起污染物对大气的污染现状，更不能满足环保部门对全球环境全面严格监测的要求。因此，除测定CO、HC外还必须测定汽车排气中的NO*和CO2。汽车排气中含氧量是装有电控燃油喷射式发动机的汽下计算机监测空燃比、控制排放量、保护三元催化反响器正常工作的重要信号。因此，现代开发的汽

51、车尾气分析仪义增加了O2的测量功能。对于这五种气体成分的浓度通常采用两类不同的方法来测定，其中CO、C02、HC通过非分散红外线不同波长能量吸收的原理来测定，可获得足够的测试精度。而NO*与O2的浓度通常采用电化学的原理来测定，排气中含氧茸的浓度通过在测试通道中设置氧传感器即可测定。NO*浓度可采用化学发光法的原理进展准确测定。其根本原理是：通过适当的化学物质(如不锈钢或碳化物、钼化物)将排气中的NO2全部复原成NO；NO与O3在气态接触时发生化学反响，产生NO2和O2 ，如式2-9所示。NO+O3=NO2+O2.(2-9)NO与O3反响生成的NO2中约有10会处于被鼓励状态。当被鼓励状态的N

52、O2回复到基态时会发出波长为0.592.5m光量h(h普朗克常数；光子的频率)，如式2-10计算。NO2=NO2+h.(2-10)其发光强度与排气中存在的NO的质量流成正比。使_f=|适当波跃的光电检测器(如光电二极管) 即可根据检测计信号强弱换算出NO的含量。2检测方法目前废气的检测方法有很多，通常采用怠速和双怠速测量方法，其测量过程如下； (1) 怠速测量法发动机由怠速T况加速至0.7额定转速，维持60s厉降至高怠速(即0.5额定转速)；发动机降至怠速状态后，将取样探头插入捧气管中，深度等于400mm，并固定于排气管上：发动机在怠速维持15s后开场读数，读取30s内的最高值和最低值，取平均

53、值即为高怠速排放测量结果。(2) 双怠速测最法发动机由怠速工况加速至0.7额定转速，维持60S后降至高怠速(即0.5额定转速)；发动机降至高怠速状态后，将取样探头插入排气管中，深度等于400mm，并固定于排气管上；发动机在高怠速维持15s后开场读数，读取30s内的最高值和最低值，取平均值即为高怠速排放测量结果； 发动从高怠速状态降至怠速状态，在怠速状态维持15s后开场读数，读取30s内的最高值和最低值，其平均值即为怠速排放测量结果；高怠速排放的测量结果应低丁怠速排放测量结果。26。2烟度检测1检测设备的工作原理目前汽车检测线使用的烟度计多数是采用不透光式烟度计，各参数之间的关系如式2-11所示

54、=1-N=/0=e-kt.(2-11)式中：光透射比，透过烟气后的光通量与入射光通量之比值，中/0是一个无量纲值； N光吸收比(又称不透光度)，它是入射光通量透过汽车排放烟气后被吸收减少的局部与入射光通黉之比值，也是无量纲值。透过汽车排放烟气后的光通量，单位为“流明，符号“lm。0入射光通量，单位为“流明，符号“lm。k光吸收系数(又称吸光度)，表示光束被排放烟气衰减的系数，它是单位容积的颗粒数H，颗粒在光束方向的法向投影面积a，及其颗粒的消光系数Q三者的乘积，即k=naQ。l光通道有效K度，它的单位为“m。不透光式烟度计的光源发出可见光通过体有效欧度，充满被测烟气的光通道，被烟气吸收局部光通

55、量。吸收减少后透过的一局部光通量到达由光电池组成的接收器(其光谱响应曲线类似于人眼的光适应曲线，摄大响应在550-570nm)。当光通道内没有烟气时。因为没有被吸收， 所以接收器上接收到的光通过量就等于入射光通量0。即这时候的=0，=1，N=0， 根据上述公式，就可以计算出被测烟度的光吸收比N或光吸收系数k。对一台仪器，它的光通道有效长度已经确定，所以只要测量出不透光度N(当然也可以测量出透射比，因为N=1-)， 就可以计算出光吸收系数k；反之，也是一样。2检测方法柴油车自由加速烟度的检测应在自由加速工况下，采用不透光烟度计按测量规程进展。自由加速上况是指发动机处于怠速_上况，将加速踏板迅速踩

56、到底，维持数秒后松开。一般要测量3至6 次，然后取平均值。263检测标准GB7258-2004规定机动车排气污染物应符合相关标准的规定。由于没有明确地规定使用的表准，所以可以参考每个省制定的有关环境保护的标准或者参考GB7258-1999相关的标准。第三章汽车平安性能检测线的硬件选择31汽车平安性能检测线的总体布置本文所研究的汽车平安检测控制系统主要是由一台登录机，一台主控机(也称上位机)，儿台工控机(也称下位机)、显示屏和检测设备组成，如图3-1所示。登录机的主要功能是负责车辆属性信息的登录，管理车辆的上线和下线，针对数据库中的表进展编辑等；主控机的土要功能是负责系统各个工位和检测顺序的组态

57、，对模拟通道进展标定，检测各个通道使用是否止常。对下位机进展监测和控制登，下位机负责各个检测工程的检测、数据的采集、采集结果的判定、存储等；显示屏负责显示各种提示信息、检测数据和判定结果等；检测设备则根据检测流程完成对车辆的检测。32汽车平安性能检测线的硬件配置321基于PC的DAQ(DataAcquisition)系统现今，在实验室研究、测试和测量以及工业自动化领域中，绝大多数科研人员和工程师使用配有PCI、P*l/pactPCI、PCMCIA、USB、IEEEl394、ISA、并行或串行接口的个人电脑(PC) 采集数据。许多应用使用插入式设备采集数据并把数据直接传送到计算机内存中，而在一些

58、其它应用中数据采集硬件和PC别离，通过并行或串行接口和PC相连。从基于PC的数据采集系统中获取适当的结果取决于图3-2中的各项组成局部：Pc(或工控机)、传感器、信号调理、数据采集硬件、软件。图3-2为典型的基于Pc的DAQ(DataAcquisition)系统。图3-2典型的基于PC的DA0系统1个人电脑(或工控机) 数据采集系统所使用的计算时机极大地影响连续采集数据的最大速度，而当今的技术已可以使用Pentium和PowerPC级的处理器，它们能结合更高性能的PCI、P*l/pactPCI和IEEE 1394 总线以及传统的ISA总线和USB总线。PCI总线和USB接口是目前绝人多数台式计算机的标准设备，而ISA总线已不再经常使用。随着PCMCIA、USB和IEEE 1394的出现，为基于桌面PC的数据采集系统提供了一种更为灵活的总线替代选择。对于使用RS-232或RS-485串口通信的远程数据采集应用，串口通信的速率常常会使数据吞吐量受到限制。在选择数据采集设备和总线方式时要注意所选择的设备和总线所能支持的数据传输方式。计算机的数据传送能力会极大地影响数据采集系统的性能。所有PC都具有可编程I/O和中断传送方式。目前绝人多数个