乘用车生产检测技术简述

2017-08-20赵立影张凯高强

汽车工程师 2017年9期

赵立影张凯高强

（长城汽车股份有限公司技术中心；河北省汽车工程技术研究中心）

21世纪，汽车行业突飞猛进，各种新型汽车正逐步走进人们的视野，各主机厂不断刷新销量和营业利润等数据，展示出强大的生产能力和盈利能力。然而在媒体报道中时常出现汽车召回等信息，提醒生产企业应该重视产品质量及性能稳定性等。如何利用现代科学技术检测汽车状态，需要不断进行研究与探索。文章以标准的检测流程为基础，介绍了乘用车生产检测的要点及新技术。

1 检测流程

国家质监局发布的GB7258—2012《机动车运行安全技术条件》、GB 21861—2008《机动车安全技术检验项目与方法》严格控制着新生产汽车的质量，为社会及汽车驾驶者提供安全保障。依据标准中的相关要求，建设了基本的整车检测线，如图1所示。

图1 整车检测线流程图

2 检测工艺研究

车辆进入检测线之前已经装配了所有的零部件，具备了基本的完整性，但车辆的零部件安装是否正确及配备是否齐全，还需要进行再次的检测确认，主要包括：检查车辆的整车铭牌、发动机号及车辆识别码（VIN）是否一致；车辆的油液加注量和整车间隙面差是否满足产品设计要求；车身是否有磕碰划伤等；基本电器及车辆起动功能是否具备等[1]。

2.1 安全性检测

2.1.1 四轮定位检测

四轮定位检测是对车辆进行底盘调校的关键工序。对于不同的悬架形式，调校的方法略有不同，以麦弗逊式悬架为例：四轮定位仪上仅能对前束角进行调整，对于车轮外倾、主销内倾及主销后倾仅进行合格性检测；对于出现异常的车辆需要进行返修，调整悬架和车轮的安装状态；对于调整合格的四轮参数，应尽量保证左右差值为0，以避免轮胎偏磨、车轮不回正及车辆跑偏等问题。

2.1.2 侧滑检测

侧滑检测主要检测车辆的跑偏情况，同时也是对四轮定位调校结果的检验。GB7258—2012中规定，转向轮的横向侧滑量用侧滑台检测时应在±5 m/km之间。为了提升整车的质量和行驶性能，部分整车厂将此数值规定为±2 m/km，从而严格控制产品质量。

2.1.3 制动性能检测

制动性能检测包括行车制动力检测、驻车制动力检测、整车质量及轴荷检测等，是对车辆制动性能的最基本检测[2]。在转毂试验台上，空载状态制动力总和与整车质量的百分比应≥60%。在制动力增长的全过程中，同时测得的左右轮制动力差的最大值与全过程测得的该轴左右轮最大制动力中大值之比应满足的要求，如表1所示，汽车各轮的阻滞力均应≤轮荷的10%[3]。

表1 台式检验制动力平衡要求 %

2.1.4 车速表检测

车速表检测一般是在转毂试验台上进行，GB 7258—2012中规定，车速表指示车速（v1）与实际车速（v2）之间的关系式为：

默认检测设备为标准设备，v2与设备检测车速（v3）一致。以v1=40 km/h进行检测，按式（1）计算，若32.7 km/h≤v2（v3）≤40 km/h，即满足国标对新生产车辆的检测要求。

然而，无论是转毂试验台还是底盘测功机，任何检测设备均有其本身的精度偏差（精度偏差按1%计算）。以v1=40 km/h进行检测，当v3=40 km/h，若考虑设备精度偏差时，v2可能为 40×（1+1%）=40.4 km/h＞v1，不再符合国标[4]。

故整车厂应该考虑检测设备的精度偏差来设计检测工艺参数，建议工艺参数设计按式（2）计算：

计算得出33.1 km/h≤v3≤39.6 km/h，由此可见，在考虑设备精度的前提下，检测工艺参数相对国标进行了加严管理。

2.2 环保性检测

2.2.1 点燃式环保性能检测

汽油车、燃气车等点燃式机动车的检测方法需符合GB18285—2005规定。环保检测为检测新生产车辆尾气中含有的气体污染物（通常指CO，HC，NOx），通过判定污染物成分体积浓度判定尾气排放是否符合标准。尾气检测方法有很多种，其中较为典型的为稳态工况法、瞬态工况法、简易瞬态工况法及双怠速法等。

稳态工况法、瞬态工况法及简易瞬态工况法对尾气检测的效果更理想、更全面、更准确，按照设定的程序在底盘测功机上行驶运转，可以模拟更为真实的各种路况排放，根据排气分析仪及辅具对收集的尾气数据进行综合分析，得出最终的排放结果。虽然这些方法都存在一定的缺陷，如操作时间长、流程复杂以及对设备、场地及环境等要求较高，不适宜整车厂新生产车辆的检测，但在机动车保有量大、污染严重及环境恶劣的地区，建议采用这3种方法。

整车厂新生产车辆建议采用双怠速法进行尾气排放检测，图2示出尾气排放系统基本模块。

图2 尾气排放系统基本模块

该流程简单，满足生产车间的生产节拍要求，尾气排放检测结果较为准确。检测条件及流程主要包括：

1）车辆处于正常出厂状态，装有空气滤清器和消声器，不得有泄漏。

2）发动机冷却液和润滑油应达到说明书中规定的热车状态。

3）发动机从怠速状态加速至70%额定转速，运转30 s后降至高怠速状态。将取样探头插入排气管中，深度≥400 mm，并固定在排气管上（若为多排气管，则同时检测取算数平均值）。维持15 s后，由具有平均值功能的仪器读取30 s内的平均值，该值即为高怠速污染物的测量结果（对于使用闭环控制电子燃油喷射系统和三元催化转化器技术的汽车，还应同时读取过量空气系数（λ）的数值）。

4）发动机从高怠速降至怠速状态15 s后，由具有平均值功能的仪器读取30 s内的平均值，该值即为怠速污染物的测量结果。

2.2.2 压燃式环保性能检测

以柴油车为代表的压燃式新生产机动车出厂的环保性能检测应符合GB 3847—2005中的相关规定。对于装用发动机型式核准已批准的压燃式发动机汽车的在线尾气检测应满足，测得的光吸收系数不应大于该汽车装用发动机型式核准批准的自由加速试验排气烟度排放的限值加0.5 m-1；对于装用未单独进行发动机型式核准的压燃式发动机的汽车应满足，测得的排气光吸收系数不应大于该汽车型式核准批准的自由加速排气烟度排放的限值加0.5 m-1。

压燃式发动机汽车尾气检测条件及流程主要包括：1）发动机必须达到其规定的最高额定转速和最大额定功率；2）换挡操纵杆处于空挡位置，发动机与变速箱之间的传动件应啮合；3）发动机怠速下，迅速地操作油门执行器，在发动机达到调速器允许的最大转速前，保持此位置，一旦达到最大转速且稳定，立即松开油门，恢复至怠速状态；4）至少重复6次，读取光吸收系数。

2.3 密封性检测

淋雨检测是汽车密封性检测的基本要求，其主要是对淋雨吹干后，天窗系统、车门、风挡玻璃及大灯等的进水情况进行检测。如存在水滴渗漏等现象，需要立即对车辆进行返修，直至淋雨密封性能检测合格。

然而淋雨不是涉水，需要对淋雨强度进行精准的设计。无论是淋雨系统的喷嘴数量、密度及喷淋泵的供水能力，还是蓄水池的容量，都是根据生产车型的车身尺寸、产量及生命周期等综合规划确定。

2.4 智能化检测

随着科技进步，汽车配置不断升级，各种电控单元（ECU）控制着汽车的功能与安全实现，传统的检测线已不能满足现代汽车的检测要求。车身控制模块（BCM）、无钥匙进入及启动系统（PEPS）、电子稳定控制系统（ESC）、自适应巡航控制系统（ACC）、电子智能助力转向系统（EPS）、盲点监测系统（RSDS）、车道偏离预警（LDW）及前碰撞预警（FCW）等新功能不断出现。每项功能在汽车出厂前均需进行检测，确保产品的稳定性与安全性。以BCM为例，在整车厂对BCM刷写后，可能刷入了上百项电器功能数据，以自然人对每项功能的实现性进行检测，需要数小时的检测工时，显然不符合生产车间的节拍要求。而使用BCM测试终端，插接车载诊断系统（OBD）接口，按照设备既定的程序操作，检测完毕仅需几十秒。刷写完成后每根线束的虚接、电器件的间接性故障等，均可通过故障码的形式暴露，从而保障了整车电器功能的可靠性。

ACC，LDW，FCW等驾驶辅助系统的出现，为驾驶员的安全提供了智能保障。目前国内一般都在四轮定位集成设备上进行驾驶辅助系统标定，以实现底盘对称轴和推力角检测、车轮中心检测、行驶高度测量检测、四轮参数检测、倒车影视（RVC）标定、抬头显示系统调整、LDW标定、ACC标定及RSDS标定等，标定成功后再进行路试检测，保证车辆每项功能的实现与稳定。

路试检测是整车出厂前的最后工序，起着决定性的作用，路试主要对噪声、振动与声振粗糙度（NVH）与挥发性有机化合物（VOC）等进行评价判断，然而如今整车配置及电器的功能不断升级，在动态状况下如何判定电器功能的稳定性一直是每个主机厂缺失的项目。仅依靠员工的主观判定远远不能满足要求，还需要开发新的检测设备及方法。路试智能设备集信息技术与网络技术于一体，连接车辆OBD接口，通过与电器件之间不断发送接收信号来监测车辆动态下电器功能的稳定性，为汽车的稳定性能又提供了一重保障。