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El desarrollo y la situación actual de la tecnología de prueba de vehículos de motor
/Fuente: Enlace Noticias Visitas: 2476 Hora de publicación: 2011-11-28 QC Testing Instrument Network.
Etiquetas: endoscopio, micrómetro interior, instrumentos de inspección, detector de defectos ultrasónico, durómetro Leeb, microscopio metalográfico, ensayos no destructivos, analizador de aleaciones, detector de defectos por corrientes de Foucault, máquina de ensayo universal.
Xiang Zhen, Instituto de Ingeniería Óptica, Facultad de Información, Universidad de Zhejiang, Wu Yong, Zhou Ying
1. Descripción general
Si bien los automóviles brindan comodidad a las personas. , también traen abordar una serie de temas como la contaminación del aire, el ruido y la seguridad del tráfico. A medida que aumente el kilometraje y continúe el tiempo de servicio, su condición técnica seguirá deteriorándose. Por lo tanto, por un lado, existe la necesidad de desarrollar continuamente automóviles con excelentes prestaciones, por otro, es necesario realizar mantenimiento y reparaciones para restaurar su condición técnica; Las pruebas de rendimiento integral de automóviles son una tecnología que prueba e inspecciona el estado técnico de los automóviles durante el uso, mantenimiento y reparación de automóviles. En los últimos años, el número de vehículos de motor en nuestro país ha aumentado dramáticamente y las cuestiones de seguridad en la operación de vehículos de motor se han vuelto cada vez más prominentes. Fortalecer la gestión de vehículos de motor y prestar atención a las pruebas de vehículos de motor se ha convertido en una necesidad urgente para toda la sociedad y también ha brindado buenas oportunidades para el desarrollo de instrumentos de prueba de vehículos de motor en nuestro país.
Con el desarrollo de la industria automotriz, los fabricantes de equipos de prueba relevantes han aumentado sus esfuerzos para desarrollar nuevos equipos y mejorar y agregar continuamente equipos de prueba para hacerlos más adecuados a las necesidades reales. Los equipos de detección única son cada vez más avanzados, todos los sensores han cambiado de mecánicos a electrónicos y el método de control también ha cambiado del control por relé al control por computadora. Se utilizaron computadoras tanto para la recolección como para el procesamiento de datos.
2. Desarrollo de la tecnología de inspección de automóviles
La tecnología de inspección de automóviles se desarrolla con el desarrollo de la tecnología del automóvil. En los primeros días del desarrollo del automóvil, la gente recurría principalmente a personal de mantenimiento experimentado para descubrir fallas en los automóviles y realizar reparaciones específicas. Con el avance de la ciencia y la tecnología modernas, la tecnología de inspección de automóviles también se ha desarrollado rápidamente. En la actualidad, las personas pueden confiar en diversos instrumentos y equipos avanzados para probar automóviles de manera segura, rápida y confiable.
1. El estado de desarrollo de la tecnología de inspección de automóviles extranjera
La tecnología de inspección de automóviles se ha desarrollado gradualmente desde cero. Ya en la década de 1950, algunos países industrializados habían formado tecnologías de prueba individuales y producido equipos de prueba individuales centrados en el diagnóstico de fallas y la depuración del rendimiento. A principios de la década de 1960, los equipos de inspección y prueba de automóviles que ingresaban a China incluían analizadores de motores estadounidenses, instrumentos de diagnóstico de fallas del sistema de encendido de motores británicos, analizadores de velocidad para pruebas en carretera de automóviles, etc., todos ellos desarrollados anteriormente en el extranjero. A finales de la década de 1960, la tecnología extranjera de detección y diagnóstico de automóviles se desarrolló rápidamente y se aplicó una gran cantidad de tecnologías de detección integrada fotoeléctrica, física y química y mecánica. Desde la década de 1970, con el desarrollo de la tecnología informática, han surgido instrumentos y equipos de prueba de rendimiento de automóviles con funciones tales como detección y diagnóstico de automóviles, automatización de procesamiento y recopilación de datos e impresión directa de los resultados de las pruebas. Sobre esta base, con el fin de fortalecer la gestión de automóviles, varios países industrializados han establecido sucesivamente estaciones de inspección de automóviles y líneas de inspección para institucionalizar la inspección de automóviles.
En general, la gestión de la inspección de automóviles en los países industrializados se ha institucionalizado; la tecnología de inspección básica se ha "estandarizado"; la tecnología de inspección se está desarrollando en la dirección de una "inspección inteligente y automatizada".
2. Descripción general del desarrollo de la tecnología de inspección de automóviles nacional
China comenzó a estudiar la tecnología de inspección de automóviles en la década de 1960.
En la década de 1970, mi país desarrolló vigorosamente la tecnología de inspección de automóviles, y la tecnología y los equipos de inspección de automóviles sin desmontaje se incluyeron como proyectos de desarrollo y aplicación de la Comisión Nacional de Ciencia y Tecnología. El banco de pruebas de frenado de vehículos de reacción fue desarrollado con financiación del Ministerio de Transporte. Banco de pruebas de frenos inerciales para automóviles: probador integral de motores: plataforma integral de pruebas de rendimiento del automóvil (con funciones como detección de frenos, dinamómetro de chasis, prueba de velocidad, etc.).
En la década de 1980, con el desarrollo del sistema nacional Con el desarrollo de la economía y el rápido desarrollo de diversos campos de la ciencia y la tecnología, la tecnología de detección y diagnóstico de automóviles también se ha desarrollado en consecuencia.
La forma de garantizar que los vehículos sean rápidos, económicos, flexibles y causen el menor daño público posible se ha ido incorporando gradualmente a la agenda de los departamentos gubernamentales pertinentes, promoviendo así el desarrollo de la tecnología de pruebas de diagnóstico automotriz.
Basado en el desarrollo exitoso de un único equipo de prueba, con el fin de garantizar el buen estado técnico de los automóviles, fortalecer la gestión técnica de los automóviles en uso y aprovechar al máximo las funciones de los equipos de prueba de automóviles. , el Ministerio de Transporte comenzó a planificar en 1980. El Sistema Nacional de Gestión de Vehículos y Transporte por Carreteras (el Ministerio de Transporte estaba a cargo de la supervisión de los automóviles en ese momento) construyó estaciones de inspección de automóviles, y el contenido de la inspección fue principalmente la inspección de seguridad de los automóviles.
A principios de la década de 1980, el Ministerio de Transporte estableció la primera estación nacional de inspección de automóviles en Dalian. Técnicamente, se propone instalar en línea varios equipos de prueba individuales para formar una línea de prueba de automóviles completamente funcional, con un plan de prueba de 30.000 vehículos/año.
Para cooperar con las pruebas de automóviles, nuestro país ha emitido e implementado más de 100 estándares nacionales, estándares industriales y regulaciones de verificación metrológica. Desde el establecimiento de estaciones integrales de prueba de rendimiento de automóviles hasta los elementos de prueba específicos de las pruebas de automóviles, básicamente existen leyes a seguir.
3. La dirección de desarrollo de la tecnología de prueba de rendimiento integral de automóviles de mi país.
Para alcanzar el nivel avanzado del mundo, la tecnología de inspección de automóviles de mi país debe investigarse y desarrollarse en términos de base tecnológica de inspección de automóviles, equipos inteligentes de inspección de automóviles y gestión de inspección de automóviles en red.
A. Estandarización básica de la tecnología de inspección de automóviles
B. Equipos inteligentes de inspección de automóviles
C. sobre Requisitos para pruebas de rendimiento y seguridad automotriz, y analiza algunos métodos de prueba en carretera en la tecnología de redes en rápido desarrollo, pruebas de emisiones, alineación de las cuatro ruedas, pruebas de iluminación y pruebas de rendimiento de frenado.
En tercer lugar, redes de equipos
En la actualidad, algunas estaciones de pruebas integrales de rendimiento de automóviles en mi país han implementado pruebas de sistemas de gestión informática. Aunque el sistema de gestión por computadora utiliza medición y control por computadora, los métodos de medición y control por computadora de cada estación son muy diferentes. Incluso si se utiliza tecnología de sistema de red informática, solo hay una estación de trabajo conectada a la red. Con el avance de la tecnología y la gestión, la detección de automóviles realizará una verdadera red (red de área local) en el futuro, disfrutando así de recursos de información, recursos de hardware y recursos de software. Sobre esta base, las autopistas de la información se utilizan para conectar estaciones integrales de prueba de rendimiento de vehículos en todo el país en una red de área amplia, de modo que los departamentos de gestión de tráfico de nivel superior puedan comprender las condiciones de los vehículos en varias regiones en tiempo real. Bajo esta estructura, la estación de pruebas de rendimiento integral de automóviles no sólo puede realizar pruebas de potencia, economía, confiabilidad, seguridad, gestión ambiental y otros aspectos del vehículo, sino que también puede realizar pruebas de la calidad del mantenimiento del automóvil y el estado técnico de los vehículos en uso. Así como pruebas de rendimiento y pruebas de parámetros para la investigación y la docencia científica. Los elementos de prueba son amplios y profundos, lo que puede proporcionar una base técnica confiable para el uso, mantenimiento, investigación científica, enseñanza, diseño, fabricación y otros departamentos de automóviles.
Actualmente, estos dispositivos están interconectados principalmente a través de puertos serie y protocolos Ethernet. A medida que se desarrolla la tecnología de la comunicación, se ofrecen opciones más convenientes. Por ejemplo, puedes utilizar la plataforma SMS para facilitar el intercambio de datos, o puedes utilizar el protocolo Ethernet inalámbrico basado en 802.1. La tecnología Bluetooth también es un protocolo de interconexión abierto estándar. Con el desarrollo de las comunicaciones ópticas, las redes ópticas se pueden utilizar como medio de transmisión de señales en redes complejas a gran escala.
En cuarto lugar, pruebas de emisiones de vehículos de motor
Con el aumento de la propiedad de automóviles (la tasa de crecimiento anual es superior al 10%), los contaminantes de escape de los vehículos causarán cada vez más contaminación ambiental. es. En la actualidad, la contaminación del aire se ha convertido gradualmente en un problema mundial. El propósito de medir la concentración de contaminantes de los gases de escape con analizadores de gases de escape y medidores de humo es controlar la difusión de los contaminantes de los gases de escape y limitarlos dentro del rango permitido para proteger el medio ambiente ecológico y el equilibrio ecológico de la naturaleza.
Los principales contaminantes emitidos por los automóviles son el monóxido de carbono (CO), los hidrocarburos (HC), los óxidos de nitrógeno (óxidos de nitrógeno), los óxidos de azufre (principalmente dióxido de azufre) y las partículas (compuestas por hollín, compuestas de sustancias pesadas). óxidos metálicos como óxido de plomo y hollín). Los motores diésel emiten mucho menos monóxido de carbono que los motores de gasolina. Además, los motores diésel tienen menos emisiones de HC, pero las emisiones de óxido de nitrógeno son similares a las de los motores de gasolina y emiten un desagradable humo negro.
Para controlar el daño de los contaminantes de los gases de escape de los automóviles al medio ambiente ecológico, los gobiernos de todo el mundo han formulado sucesivamente normas límite para los contaminantes de los gases de escape de los automóviles.
4.1 Pruebas de emisiones contaminantes de vehículos de gasolina
La evolución de los métodos de prueba de emisiones contaminantes de vehículos de gasolina se divide en dos partes, una es el cambio en el método de detección de concentración de gas y la otra es. El vehículo en sí durante la prueba.
Esta cuestión se analiza en dos partes.
4.1.1 Clasificación de los métodos de detección de concentración de gas
El rango de longitud de onda infrarroja seleccionado es de 3-5um. Para garantizar la precisión de la medición y la distancia del instrumento, los requisitos para la fuente de radiación infrarroja son: los componentes espectrales de la radiación deben ser estables. Dado que la absorción de rayos infrarrojos por varios gases es selectiva, si los componentes espectrales emitidos (longitud de onda y energía) son inestables, la energía absorbida será diferente para la misma concentración de gas, lo que inevitablemente conducirá a errores de medición.
La mayor parte de la energía de radiación debe concentrarse en la banda de absorción característica del componente bajo prueba, y el ángulo de divergencia del haz del sistema de transmisión debe ser pequeño para garantizar que la energía de la señal óptica sea lo suficientemente fuerte después de mucho tiempo. -Transmisión a distancia, aumentando así el número de componentes sometidos a prueba. Energía absorbible. Un haz de infrarrojos aproximadamente paralelo emitido por una fuente de luz infrarroja pasa a través del área de escape del vehículo y es reflejado por un reflector de esquina colocado en lados opuestos de una carretera de dos carriles. El haz regresa a la parte receptora del instrumento, pasa a través de la celda de calibración de gas, la lente de enfoque infrarroja, el interruptor y la rueda de filtro giratoria en secuencia y finalmente se enfoca en el detector de infrarrojos.
2. Sistema de monitoreo en carretera de escape de automóvil de absorción diferencial por láser infrarrojo sintonizable.
Recientemente, se ha introducido en el extranjero un láser con longitud de onda de salida sintonizable, que puede escanear dentro de un cierto rango de longitud de onda, medir el valor máximo del espectro de absorción real del gas correspondiente y utilizar la forma del pico. para determinar el espectro de absorción de varios gases. Valor de concentración, realizando así un monitoreo automático de CO, CO2, NO, HC y otros contaminantes en los gases de escape emitidos durante la conducción. Dado que la longitud de onda del haz de salida del láser es mucho menor que la longitud de onda del filtro, la posibilidad de superposición de espectros de varios gases es menor y los resultados de la prueba son más precisos.
El método tradicional de detección de gases de escape requiere primero tomar muestras del tubo de escape del automóvil y luego analizarlo con instrumentos convencionales en condiciones de laboratorio, lo que requiere mucho tiempo, mano de obra, costoso y difícil de operar. Cuatro trabajadores sólo pueden detectar unos 100 vehículos al día, pero la tecnología de monitoreo de gases de escape en la carretera puede realizar telemetría en línea en tiempo real y monitorear el estado de contaminación de los gases de escape de los vehículos en tiempo real, y puede detectar más de 1.000 vehículos en una hora. Puede reflejar las emisiones reales del vehículo en tiempo real.
4.1.2 Las pruebas de emisiones adoptan diferentes condiciones de funcionamiento del vehículo.
Como se mencionó anteriormente, con diferentes condiciones de funcionamiento del motor y cargas reales, los efectos reales de las emisiones incluso del mismo vehículo varían ampliamente, lo que también es el mayor problema en la medición de emisiones actual. El propósito de la medición de emisiones es comprender mejor las emisiones contaminantes de los vehículos en uso real, a fin de lograr el propósito de controlar la contaminación. Si el estado de la medición es diferente del estado de uso real, los resultados de la medición no tienen un buen valor de referencia. Con el desarrollo de la tecnología y la mejora de los requisitos, los métodos de medición de gases de escape de los vehículos de gasolina se dividen en método de modo de trabajo, método de modo de trabajo de velocidad constante y método de velocidad de ralentí. Los métodos inactivos incluyen el método inactivo único y el método inactivo doble.
A. Detección de emisiones contaminantes al ralentí de vehículos de gasolina
El método de ralentí único se utiliza principalmente para medir los contaminantes de escape de los vehículos de gasolina en las estaciones de prueba. De hecho, el método de ralentí no puede reflejar la situación real del vehículo, pero debido a su operación simple y pocas restricciones, se ha utilizado ampliamente en las estaciones de inspección.
B. Utilizar el método de condiciones de trabajo de vehículos de gasolina para detectar emisiones contaminantes.
ASM (Modo de simulación de aceleración de condiciones de carga en estado estable) requiere que el dinamómetro de chasis simule el funcionamiento del vehículo de motor de acuerdo con a la masa de referencia del vehículo de motor La carga en estado estacionario en la que el vehículo de motor que se prueba conduce a una velocidad constante. Cuando la velocidad del vehículo es de 24 km/h, está en condiciones de funcionamiento BASM5024. Cuando la velocidad del vehículo es de 40 km/h, está en condiciones de funcionamiento BASM2540. Durante la prueba, el vehículo bajo prueba se prueba primero en condiciones de trabajo BASM5024. Si las emisiones exceden el estándar, luego se prueba en condiciones de trabajo BASM2540.
El uso del sistema de detección de condiciones de funcionamiento en estado estable puede reflejar más fielmente las emisiones reales del vehículo, pero es una medición de la concentración de gases de escape del vehículo. Medir la concentración de los componentes de los gases de escape de los automóviles no puede medir completamente el grado de contaminación causada por los automóviles a la atmósfera, porque el peso real de los contaminantes no se puede medir sin la masa total de los gases de escape. Por las razones anteriores, las normas de emisiones europeas se miden en gramos/km porque tienen en cuenta tanto la concentración como la masa.
El avanzado sistema Vmas actualmente en uso puede probar el flujo real de gases de escape, calcular la masa total de contaminantes emitidos y garantizar que los resultados de la medición sean compatibles con los estándares Euro II o Euro III vigentes para realmente controlar las emisiones contaminantes en su totalidad.
4.2 Detección de humo de aceleración libre de vehículos diésel
A. Principio del medidor de humo de papel de filtro
El pigómetro se utiliza principalmente para medir el humo de escape de los motores diésel. Gastar.
El muestreador es una bomba de resorte con una sonda de muestreo en el extremo frontal. Se inserta en el centro del tubo de escape, absorbe un cierto volumen de gases de escape y los pasa a través de un trozo de papel de filtro blanco con un área determinada. El hollín de los gases de escape se acumula en la superficie del papel de filtro, lo que provoca que el papel de filtro se contamine. Utilice un detector para medir el grado de contaminación del papel de filtro. El grado de contaminación se define como humo de papel de filtro en FSN. Se estipula que el valor FSM del papel de filtro completamente blanco es 0 y el valor FSM del papel de filtro completamente negro es 10, clasificado uniformemente de 0 a 10.
El método del papel de filtro es fiable para medir humo en condiciones de trabajo estables, pero cuando se utiliza para la medición continua de hollín en condiciones de trabajo variables, la precisión de los resultados de la medición se ve afectada por la calidad del filtro. Papel y no puede medir el humo azul y el humo blanco, a juzgar por los indicadores anteriores, la precisión de la medición de este instrumento no es alta.
B. Principio del opacímetro La columna de humo evalúa el grado de emisión de contaminantes visibles a través de la intensidad de la luz transmitida recibida por el receptor óptico.
Debido a que la precisión de los resultados de medición del medidor de humo de papel de filtro se ve afectada por la calidad del papel de filtro, el medidor de opacidad no solo puede medir continuamente, sino también medir la humedad y el humo en los gases de escape; . Por ello, con el objetivo de adecuar la normativa de emisiones de nuestro país a los estándares internacionales, se ha introducido el concepto de opacidad en las normas de emisiones implementadas desde el año 2000. Ventilador
Principio de medición del opacímetro Cuanto más débil es la señal eléctrica.
c. Utilice el método de dispersión para medir la concentración y el tamaño medio de las partículas de humo.
El medidor de humo opaco utiliza el principio de óptica opaca para medir la densidad total de humo en las emisiones de los motores diésel. De hecho, la energía recibida por el detector no sólo está relacionada con la concentración de emisiones de partículas, sino también con el tamaño medio de las partículas.
5. La tecnología de detección de posicionamiento del automóvil y su desarrollo
Debido al aumento de la velocidad del vehículo, el impacto de la estabilidad de la dirección en la seguridad del vehículo es cada vez más importante. La estabilidad del manejo del vehículo está determinada principalmente por los parámetros de posicionamiento del vehículo. Los parámetros de posicionamiento del automóvil incluyen: parámetros de posicionamiento de las ruedas delanteras (convergencia, ángulo de avance, ángulo de avance, ángulo de avance del eje delantero, dirección delantera, ángulo de dirección, etc.) y parámetros de posicionamiento de las ruedas traseras (convergencia, ángulo de avance, ángulo de retroceso del eje trasero, ángulo de propulsión , etc.). Los automóviles no solo tienen parámetros de alineación de las ruedas delanteras, sino que algunos automóviles de lujo y sedanes de lujo también tienen parámetros de alineación de las ruedas traseras. Los errores en estos parámetros de posicionamiento afectarán seriamente el rendimiento de manejo del automóvil. Por ejemplo, si el ángulo de avance del pivote central es demasiado grande, la dirección será pesada, y si el ángulo de avance del pivote central es demasiado pequeño, fácilmente hará que la rueda delantera vibre, el volante será inestable y el volante se apagará automáticamente. la capacidad de enderezamiento se volverá pobre. Cuando la desviación del ángulo de avance del pivote izquierdo y derecho es demasiado grande, provocará una desviación de la conducción. Cuando la convergencia de la rueda trasera es incorrecta, no solo provocará una desviación de la conducción, sino que también provocará un desgaste anormal de los neumáticos.
1. Clasificación de los localizadores
Un localizador es un dispositivo que mide los parámetros de posicionamiento de un coche. El equipo que detecta los parámetros de alineación de las ruedas delanteras se denomina instrumento de alineación de las ruedas delanteras. El rendimiento de manejo de un automóvil no sólo está relacionado con las ruedas delanteras, sino también con los parámetros de posicionamiento de las ruedas traseras. El equipo que detecta los parámetros de alineación de las ruedas delanteras y traseras se denomina alineador de cuatro ruedas.
Con el desarrollo de la tecnología electrónica, los métodos de medición, procesamiento de datos y métodos de transmisión de datos de los alineadores de cuatro ruedas cambian constantemente, pero sus principios básicos de medición son básicamente los mismos.
1.1 Dividir según el orden de aparición.
A. Regla de convergencia;
B. Nivel óptico;
C. Localizador de cables 4. Alineador de ruedas
E. Alineador óptico de cuatro ruedas por computadora
1.2 Basado en tecnología de transmisión de datos de medición
Alineador con cable: el sensor transmite los datos de medición al Las principales características del host son la transmisión confiable y el bajo costo. Localizador inalámbrico por infrarrojos: utiliza tecnología de comunicación por infrarrojos para transmitir datos de medición del sensor al host. En comparación con el modo con cable, su característica principal es un funcionamiento más cómodo. Sin embargo, debido a la naturaleza direccional de la transmisión infrarroja, se debe tener especial cuidado durante la instalación y el uso.
Localizador inalámbrico de alta frecuencia: transmite datos de medición del sensor al host a través de tecnología de comunicación por radio de alta frecuencia. Tiene las ventajas de transmisión no direccional, larga distancia y poco impacto de obstáculos. Su principal desventaja es el alto costo.
2. La historia del desarrollo de la alineación de las cuatro ruedas
Las primeras herramientas de medición de alineación consistían en dispositivos de medición de convergencia, ángulo de inclinación y ángulo de inclinación del pivote central. Un medidor de convergencia mide la convergencia midiendo la diferencia en la distancia de adelante hacia atrás entre las ruedas delanteras izquierda y derecha.
Solo puede medir el valor de convergencia total expresado en unidades de longitud. No puede medir parámetros como la convergencia de una sola rueda, el ángulo de retracción y el ángulo de avance. La precisión de la medición es limitada. Con el continuo desarrollo de la tecnología automotriz, sus funciones de medición y precisión están lejos de cumplir con los requisitos de posicionamiento.
A. Un nivel óptico que utiliza tecnología láser para medir el haz frontal.
El transmisor láser se instala en las dos ruedas delanteras y en las dos ruedas traseras del vehículo bajo prueba, y el haz delantero se mide leyendo la posición del rayo láser iluminado en la escala. Cuando el haz actual es 0, el rayo láser irradia la posición 0 de la escala. Cuando el haz actual no es 0, la posición de irradiación del láser se mueve. Esta desviación representa el valor de convergencia de la rueda bajo prueba.
B. Posicionador de cuatro ruedas con cable
El uso de un cable en lugar de un láser para medir la puntera delantera fortalece aún más la función de medición del dispositivo, ya que está controlado por un microordenador. Como microcontrolador, se mejora la precisión de la medición. Grado de automatización. La pantalla utiliza LED, que es más intuitiva y conveniente. Algunos también utilizan computadoras para control y visualización. Los datos de posicionamiento de varios modelos se almacenan en la computadora y se comparan con los resultados de medición reales. El núcleo del principio de medición de convergencia del posicionador de cable es un potenciómetro giratorio que mide el ángulo de rotación (algunos usan un sensor Hall o un codificador fotoeléctrico o resolutor para medir la posición de rotación), que se usa para medir el ángulo de desviación del cable.
El primer localizador de cables tenía sólo dos cabezales y requería dos mediciones de las cuatro ruedas del vehículo. Mida primero las dos ruedas delanteras y luego las dos ruedas traseras. Más tarde, también aparecieron cuatro giros e inclinaciones que podían medir los parámetros de posicionamiento de cuatro ruedas al mismo tiempo. Las principales desventajas de los posicionadores de cables son su funcionamiento complejo y su baja precisión de medición.
C. Alineador óptico de cuatro ruedas por ordenador.
Ya sea un alineador láser de cuatro ruedas o un alineador infrarrojo de cuatro ruedas, aunque sus sensores de medición son diferentes, el objeto de medición final es el ángulo de desviación de la luz (láser infrarrojo). El alineador láser de cuatro ruedas por computadora calcula el ángulo de desviación del láser midiendo la información de posición del láser en el receptor de inducción, obteniendo así los datos de medición del haz frontal. El sensor de infrarrojos CCD calcula y mide la posición de la fuente de luz infrarroja. medir la información de imagen del CCD de matriz de área. Las coordenadas horizontales en el campo de visión del CCD para calcular el ángulo de desviación de la luz infrarroja.
Con el continuo desarrollo de la tecnología electrónica y la continua caída de los precios de las computadoras personales, se ha desarrollado un alineador computarizado de cuatro ruedas que combina tecnología informática y tecnología de medición óptica. La invención enriquece enormemente las funciones del posicionador de cuatro ruedas y simplifica su funcionamiento: la interfaz de operación es amigable; el posicionador de cuatro ruedas por computadora almacena los datos de posicionamiento de varios vehículos y compara los datos medidos reales con las especificaciones técnicas para proporcionar orientación a los operadores para realizar ajustes en el vehículo, ayudar a los operadores a utilizar, almacenar e imprimir datos de medición, y más. Actualmente existen en el mercado muchos tipos de alineadores de ruedas informatizados, pero sus prestaciones y calidad varían mucho, al igual que sus precios. La clave radica en el tipo y la calidad de los componentes de los sensores y la tecnología de procesamiento de datos de los sensores, que tienen un impacto importante en la precisión de la medición, la velocidad de respuesta, la confiabilidad y la estabilidad de los equipos de alineación de cuatro ruedas. Algunos alineadores de ruedas de alta gama han adoptado la tecnología DSP.
3. Tecnología de transmisión de datos del alineador de cuatro ruedas por ordenador.
Los datos de medición del cabezal del sensor deben transmitirse a la computadora host para su procesamiento y visualización. Los métodos principales actuales son los siguientes:
A. Modo cableado
Los datos de medición del sensor se transmiten al host a través de un cable. Hay muchas tecnologías que se pueden utilizar para la transmisión de datos por cable. La tecnología a utilizar depende principalmente de factores como la rentabilidad.
B. Tecnología de transmisión inalámbrica por infrarrojos
La tecnología de transmisión inalámbrica por infrarrojos modula los datos a transmitir y los envía a través de ondas portadoras de infrarrojos. El receptor de infrarrojos procesará la señal infrarroja modulada. y recuperar los datos transmitidos. Debido a que los rayos infrarrojos son direccionales, su propagación también lo es. Tiene algunas desventajas, como ser imbloqueable y no viajar muy lejos. Sus principales características son el proceso sencillo y el bajo coste.
C. Tecnología de transmisión de radio de alta frecuencia
Los datos a transmitir se modulan y envían al espacio circundante utilizando ondas de radio de alta frecuencia como ondas portadoras. La banda de radiofrecuencia que utiliza es media. En comparación con la transmisión por infrarrojos, la transmisión por radio tiene las ventajas de una larga distancia de transmisión y una directividad débil. Su principal desventaja es su elevado coste.
Localizador 4.3D
El dispositivo de medición del localizador de imágenes 3D consta de una cámara CCD de alta resolución y una placa de luz reflectante. Cada rueda está equipada con un reflector que tiene un punto de reflexión específico. Debido a la distancia focal del CCD, cada espejo debe corresponder a un CCD de distancia focal correspondiente.
Se debe instalar una tarjeta de captura de imágenes en la computadora, y la computadora también debe obtener la información de altura del ascensor durante el uso para obtener resultados de cálculo correctos.
La computadora primero levanta el automóvil a una altura específica y luego controla cada CCD uno por uno en orden cronológico para recopilar la información de la imagen enviada por el CCD. La computadora calcula cada ángulo de posicionamiento basándose en la información gráfica recopilada. Su principio de medición es calcular las coordenadas angulares bidimensionales de cada reflector (correspondientes al ángulo de convergencia y caída), las coordenadas del centro del reflector en el CCD y la distancia al CCD correspondiente. Las coordenadas de los cuatro CCD en el sistema de coordenadas tridimensional seleccionado son fijas y conocidas, de modo que se pueden obtener las coordenadas del centro de cada espejo en este sistema de coordenadas. De este modo, se puede obtener la posición relativa de cada reflector y se pueden obtener los parámetros de cada rueda del vehículo, tales como convergencia, ángulo de caída, ángulo de retracción, etc. La medición de los parámetros del pasador de pivote es similar a la de otros posicionadores.
La parte de medición del posicionador de imagen tridimensional utiliza un sensor de imagen de matriz de área de alta resolución (CCD de matriz de área o cámara digital), pero el cabezal original se reemplaza por un reflector. Hay ciertas marcas en. el reflector. Puntos de luz reflejados dispuestos regularmente. Utilice un sensor de imagen para observar el reflector y calcule los parámetros de posición de cada rueda en función de la posición y el tamaño del punto reflectante. Como se muestra en la figura, si la rueda se inclina hacia afuera, el reflector gira alrededor del eje central del campo de visión del CCD, y las posiciones superior, inferior, izquierda y derecha de cada punto de luz reflejada cambian.
Cuando la emisión del haz actual cambia, el reflector girará un cierto ángulo alrededor del eje Y. En este momento, el punto de reflexión originalmente circular en la cámara CCD se convertirá en una elipse. Según el cambio de forma de la elipse, se puede calcular la punta.
Debido a que la distancia medida no puede ser exactamente igual a la distancia de enfoque antes del ajuste, la imagen no será clara y la precisión del cálculo se verá comprometida. Por lo tanto, este posicionador necesita empujar suavemente el vehículo hacia adelante y hacia atrás una cierta distancia para obtener múltiples mediciones de diferentes posturas.
El principal problema de los localizadores es la precisión. Dado que la distancia focal de los diferentes tipos de CCD y la distancia real entre el reflector y el CCD pueden ser muy diferentes, el enfoque se convierte en el mayor obstáculo para la precisión de las mediciones. Además, debido al alto costo de este tipo de CCD, el diseñador también espera usar solo un CCD en cada lado, y el problema de la distancia focal es más prominente. Si utiliza el enfoque automático, pero el objeto de imagen enfocado no es ideal, el enfoque automático en sí también generará errores de medición. Elegir un CCD de mayor resolución también dificulta la solución del problema subyacente. Por lo tanto, este localizador actualmente no es adecuado para usuarios comunes.
6. Prueba de faros
Los faros de los automóviles se utilizan principalmente para iluminar la conducción de noche o en días oscuros, lluviosos o con niebla. Su brillo y dirección de iluminación son muy importantes para la seguridad en la conducción. Por la noche, cuando todos los faros de un automóvil están encendidos al mismo tiempo, las luces deben tener un rendimiento que permita al conductor ver claramente los obstáculos del tráfico a una distancia de 100 metros por delante. El haz de luz debe estar alineado en la dirección del vehículo. coche, y el eje óptico principal debe ser más bajo. Si la intensidad luminosa de los faros es insuficiente o la dirección de iluminación no es la adecuada, no se puede ver claramente la situación delante del vehículo. Sin embargo, si la intensidad luminosa es demasiado fuerte o la dirección de iluminación es demasiado alta, el conductor del vehículo que viene en sentido contrario quedará deslumbrado, impidiéndole tomar decisiones correctas. Estas son causas importantes de accidentes de tráfico. Para reducir los accidentes de tráfico y garantizar la seguridad del tráfico, los faros deben ajustarse correctamente antes de que el coche salga de fábrica. La inspección de los faros de los automóviles debe ser periódica y sistemática. Por ello, el país ha anunciado el "Plan Técnico para el Uso y Ajuste del Haz de Faros de Vehículos Automotores" (GB7454-87) y el "Desempeño de la Distribución de Luz de los Faros de Vehículos Automotores" (GB4599-84), que regula las luces altas y bajas de vehículos de motor La intensidad luminosa y la dirección de la iluminación plantean requisitos claros. Especialmente después de que China se una a la OMC, este requisito se reforzará gradualmente para integrarlo con los estándares internacionales.
La inspección de faros en mi país se está volviendo cada vez más estricta y los requisitos de inspección para las luces altas se trasladarán a las luces bajas. Por lo tanto, las estaciones de inspección de automóviles y los fabricantes de automóviles deben estar equipados urgentemente con instrumentos que puedan detectar las luces de cruce y las luces de cruce.
Debido a la mejora gradual de las leyes y regulaciones nacionales, los detectores de faros han pasado por un proceso desde la medición de las luces altas hasta la medición de las luces altas y bajas. Los primeros instrumentos de medición de luces de carretera individuales hacían un uso extensivo de la simetría de la lámpara de luz de carretera y utilizaban una disposición simétrica de células fotovoltaicas para medir el centro del eje óptico de la lámpara de luz de carretera. A medida que las normas nacionales comienzan a enfatizar la importancia de la detección de luces bajas, han aparecido muchos instrumentos con funciones de detección de luces bajas. El contenido principal de los equipos de iluminación de este artículo es la medición de las luces altas y bajas.
1. Características de distribución de la luz de los faros
Las características típicas de distribución de la luz de las luces de cruce de los faros son líneas de corte claras y oscuras obvias, y hay una línea de corte relativamente pequeña en el lado superior izquierdo de las líneas de corte de luz y oscuridad En el área oscura, hay un área más brillante en el lado inferior derecho de la línea de corte de luz y oscuridad, y el área con la intensidad de luz más fuerte está en la parte inferior. lado derecho de la línea de corte clara y oscura.
3. Clasificación de los principios de medición de faros
Actualmente, la mayoría de los probadores producidos por varios fabricantes de equipos de prueba de faros utilizan cinco métodos de medición:
(1) Uso un método que combina CCD y células fotovoltaicas. Utilice fotocélulas para medir las luces altas y utilice CCD para medir las luces bajas. Este método es una mejora del medidor de luz de carretera original.
(2) Utilice medición CCD completa, utilizando CCD en lugar de fotocélulas para medir la posición, el ángulo y la intensidad de la luz de carretera.
(3) Utilice la alta resolución de las imágenes CCD para medir el ángulo de las luces altas y bajas, y utilice la fotocélula de gran rango dinámico para medir la intensidad de las luces altas.
(4) Utilizar el método de las células totalmente fotovoltaicas. Utilice una fotocélula para escanear la luz de cruce y obtener una imagen plana para el análisis de la luz de cruce. ;
(5) Coloque el instrumento con la mano, observe el ángulo de desviación con inspección visual y mida la intensidad de la luz con un tubo fotoeléctrico;
El método CCD tiene ventajas en la medición de ángulos. , pero no cumple con los requisitos de medición. El patrón de luz de luz larga estándar y los múltiples conjuntos de puntos de simetría proporcionan alta precisión y repetibilidad. Si se tiene en cuenta que durante la fabricación de las lámparas es necesario garantizar la intensidad luminosa, las ventajas no son obvias. Del mismo modo, debido a las limitaciones del propio proceso de producción del CCD, el rango dinámico de sus dispositivos es pequeño. En la actualidad, el rango dinámico de los dispositivos domésticos es de sólo unos pocos cientos. Para evitar el inconveniente de la saturación fácil, a menudo se realiza una corrección no lineal. Si está calibrado, no es capaz de medir la intensidad de la luz. El rango dinámico de productos extranjeros de alta gama es de sólo dos o tres mil, pero el precio es bastante caro. Debido a que el rango de intensidad de la luz de los faros varía mucho, las fotocélulas son mejores que el CCD;
4. Los principales problemas en la detección de iluminación actual
En la detección de luz, el mayor. El problema actual es que los datos medidos son causados por la desviación de la dirección de estacionamiento del vehículo. El instrumento actual no puede identificar si los datos medidos son causados por la desviación de la dirección de la luz del vehículo o la desviación general del vehículo. El error de ángulo máximo permitido estipulado por las normas nacionales es de 1 a 2 grados. Un ángulo tan pequeño impone requisitos demasiado altos para el estacionamiento de automóviles. En el caso de los detectores de faros, existe una necesidad urgente de resolver este problema para que los resultados de las mediciones sean precisos.
7. Tecnología de detección y pruebas de automóviles en carretera
En una etapa en la que los instrumentos de prueba de automóviles aún no se han desarrollado completamente, algunos proyectos se evalúan mediante pruebas en carretera. Con el desarrollo de instrumentos de prueba, las mediciones generalmente se pueden completar fácil y rápidamente en esta etapa. En este momento, el coche suele estar parado. Algunos elementos de prueba en realidad prueban las características de potencia del automóvil, como el rendimiento de frenado común, pruebas de emisiones, etc. El método comúnmente utilizado ahora es completar el proceso de prueba en una estación fija, lo que mejora en gran medida la conveniencia de las pruebas en las primeras etapas de desarrollo. A medida que aumentan los requisitos, la gente quiere obtener datos dinámicos reales. Hay dos maneras.
Usar métodos de simulación para agregar cargas artificiales a los automóviles, como usar el método de condiciones de trabajo para medir las emisiones de escape.
Desarrollar equipos de prueba en carretera para que se puedan obtener los datos esperados cuando el automóvil esté funcionando; está conduciendo.
El método actual de simulación de las condiciones operativas es sólo una aproximación en cierto sentido y es difícil lograr el mismo efecto que la situación real. Por lo tanto, cuando las condiciones lo permitan, realizar pruebas reales en carretera y comprender las condiciones reales de funcionamiento de los vehículos de motor puede proporcionar una guía importante para el mantenimiento y el diseño de la medición.
El sistema de monitoreo en carretera de gases de escape de automóviles con absorción diferencial por láser infrarrojo sintonizable que se describe en este artículo