汽車發(fā)動機(jī)的故障診斷探究

張文暉

（江西江鈴集團(tuán)輕型汽車有限公司，江西撫州344000）

汽車發(fā)動機(jī)的故障診斷探究

張文暉

（江西江鈴集團(tuán)輕型汽車有限公司，江西撫州344000）

發(fā)動機(jī)內(nèi)部構(gòu)造和機(jī)械原理較為復(fù)雜，且長期在高溫或高寒條件下運(yùn)行，經(jīng)常會造成機(jī)體內(nèi)部的各種零部件性能發(fā)生變化，從而致使出現(xiàn)各類的運(yùn)行故障。以發(fā)動機(jī)的構(gòu)造和運(yùn)行原理為基礎(chǔ)，歸納出造成發(fā)動機(jī)故障的一些基本原因和主要類型，以期為解決發(fā)動機(jī)故障問題提供一定的參考。

汽車發(fā)動機(jī)；常見故障類型；故障診斷

0　引言

隨著近年國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)，中國逐漸成為全球工業(yè)的重要產(chǎn)地和銷地。在此大環(huán)境下，私家車的數(shù)量也與日俱增，大大促進(jìn)了汽車行業(yè)的發(fā)展。且現(xiàn)代社會的汽車品牌復(fù)雜、樣式各異、功能和服務(wù)對象也不盡相同，造成汽車故障的原因也有較大差異。但是通過實(shí)際的調(diào)查和案例分析，作為汽車的心臟 “發(fā)動機(jī)”，引起其故障的原因基本相似。因此，針對現(xiàn)代社會重要的代步工具汽車，科學(xué)地研究和總結(jié)造成發(fā)動機(jī)故障的原因，對提高人們的駕駛樂趣和減少交通事故有著重要的意義。

1　汽車發(fā)動機(jī)常見故障類型

以運(yùn)載貨車作為研究對象，通過大量的實(shí)例，分析在不同內(nèi)部工況和外部環(huán)境下發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀況，得出可能造成發(fā)動機(jī)故障的因素所在。經(jīng)過全面歸納總結(jié)，其影響因素和故障表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1發(fā)動機(jī)啟停故障

大型載運(yùn)貨車由于自身特征，載質(zhì)量大，運(yùn)行速度較快，路途較長，特別是冷啟動和熱停車過程是對發(fā)動機(jī)性能的嚴(yán)格考驗(yàn)。在冷啟動時，發(fā)動機(jī)會產(chǎn)生明顯的振幅，這種震動即使在啟動完成后也會延續(xù)一段時間，一直等到車速變穩(wěn)后才能恢復(fù)正常。而在熱停車過程后，由于換擋降速無效，機(jī)內(nèi)油壓也較高，最終使發(fā)動機(jī)不能正常完成換擋過程。而此時如遇突發(fā)情況，司機(jī)會本能地進(jìn)行急剎車動作，這對高速運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)是嚴(yán)重的損壞，并有可能導(dǎo)致機(jī)器驟停，甚至發(fā)生惡性交通事故。

1.2發(fā)動機(jī)噪聲異常

在一般運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速比較平穩(wěn)，沒有較大噪聲。但偶爾也出現(xiàn)特別大的噪聲異狀。其次，在使用離合器的時候，出現(xiàn)一定的振動現(xiàn)象，在駛過凹凸路面時，發(fā)動機(jī)和底座發(fā)生摩擦，換擋不流暢，有短暫的停滯感覺；另外，還有一種特殊情況，就是發(fā)動機(jī)在長時間運(yùn)行過程中，形成頻率遞增的波動情況，分析原因，這可能是由于發(fā)動機(jī)懸置故障、油路堵塞以及部分燃燒3種原因造成的。

1.3發(fā)動機(jī)溫度增高及排黑煙現(xiàn)象

在特殊條件的影響下，發(fā)動機(jī)會出現(xiàn)一種過熱表現(xiàn)，例如機(jī)蓋冒出大量的熱氣，從而使駕駛室內(nèi)灼熱無比，司機(jī)無法忍受。這多是由于發(fā)動機(jī)的水箱破損冷卻失效或者發(fā)動機(jī)內(nèi)冷卻液沒有起到作用造成的。其次，汽車出現(xiàn)故障，排氣筒發(fā)出突突的異聲，進(jìn)而有黑煙大量竄出。這種故障可以解釋的原因是火花塞堵塞造成缸內(nèi)燃燒不足，另外還有一種情況就是缸體密封不嚴(yán)，從而致使出現(xiàn)冒黑煙現(xiàn)象。

1.4發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)向裝置故障

車輛轉(zhuǎn)彎時，方向盤吃力或兩側(cè)輪胎轉(zhuǎn)彎不同步。其次當(dāng)貨車在空載或滿載的情況下，也極容易出現(xiàn)拐彎失靈的現(xiàn)象，方向盤無法扭動，特別是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，多數(shù)會由于操縱桿磨損而導(dǎo)致上述故障。

1.5 汽車變速失靈和怠速問題

汽車變速的正常運(yùn)行也非常重要，在特定的情況下，一旦變速失靈將導(dǎo)致危險情況。然而經(jīng)測試油耗又非常大，這種故障一般是由于噴油部件故障造成的。怠速不穩(wěn)定也會引發(fā)汽車的其他問題，如停火或動力不足等。

2　汽車發(fā)動機(jī)故障診斷方法

現(xiàn)代化的汽車構(gòu)造和多數(shù)機(jī)體功能的發(fā)揮主要依靠電子技術(shù)，因此汽車內(nèi)部的電子線路極其復(fù)雜和龐大，然而這也極易使發(fā)動機(jī)發(fā)生電子線路的故障。傳統(tǒng)的機(jī)械維修方法根本無法完成現(xiàn)實(shí)需要，這就需要建立現(xiàn)代化的電子檢測和故障分析系統(tǒng)，從而有利于更快更準(zhǔn)確地解決發(fā)動機(jī)故障。

2.1基于數(shù)字信號處理的發(fā)動機(jī)故障診斷方法

要想建立完善的故障診斷系統(tǒng)，首先必須具有發(fā)動機(jī)運(yùn)作系統(tǒng)的信息資料采集功能，以及自動分析故障類型的功能。在現(xiàn)代化的工程學(xué)中，可以利用前端采集技術(shù)對發(fā)動機(jī)的所有運(yùn)轉(zhuǎn)信息進(jìn)行采集，然后再根據(jù)小波變化原理進(jìn)行信息識別、轉(zhuǎn)換、去噪，最終得到有效的信號，通過分析，總結(jié)發(fā)動機(jī)故障區(qū)域和原因所在。相對于傳統(tǒng)的典型故障信號的時域和頻域數(shù)值來講，基于數(shù)字信號處理的發(fā)動機(jī)故障診斷方法在數(shù)據(jù)采集和處理方面更加準(zhǔn)確和快捷，但在實(shí)施過程中需要搜集較為完整的故障信號，且極容易受到其他信號的干擾。

2.2基于專家系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)故障診斷方法

針對現(xiàn)有的故障信息，可以在已建成的專家數(shù)據(jù)庫內(nèi)進(jìn)行相似或相同數(shù)據(jù)的搜索和查詢，并結(jié)合各種技術(shù)參數(shù)進(jìn)行再次核實(shí)驗(yàn)證，確定該故障的類型和引發(fā)原因。專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立需要依靠巨大的樣本采集工作，其次錄入的數(shù)據(jù)也必須做到詳細(xì)、科學(xué)、真實(shí)和有效，只有這樣它才能成為故障診斷的依據(jù)，更好地保證在線和離線診斷過程中得到的結(jié)果最為準(zhǔn)確和可信。現(xiàn)代化的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫也廣泛運(yùn)用了模糊故障判斷法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法2種模型，它使數(shù)據(jù)樣本的搜索更加精準(zhǔn)可靠，從而為解決故障提供有力理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。

2.3基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)動機(jī)故障診斷方法

目前在國內(nèi)汽車維修市場上，大多數(shù)維修站點(diǎn)依然采用傳統(tǒng)的故障診斷設(shè)備，這種系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析過程中非常滯后，且整個系統(tǒng)復(fù)雜而龐大，無法進(jìn)行有效的實(shí)時診斷。經(jīng)過技術(shù)革新，實(shí)施虛擬儀器技術(shù)，極大程度上擺脫了固定設(shè)備的限制。它主要是通過將硬件系統(tǒng)集成為測試模塊的過程，達(dá)到了人機(jī)信息交流的目的；其次，它還以現(xiàn)代化IP/TCP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或GPS功能為載體，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)哪康模踔聊軌虿皇軙r間和空間的約束，進(jìn)行遠(yuǎn)程機(jī)體信息故障檢測。在該技術(shù)的基礎(chǔ)上，它還可以進(jìn)行編程操作，用戶可以依據(jù)自身實(shí)際，利用C++、VC等語言編寫數(shù)據(jù)分析模塊，從而進(jìn)入后臺軟件平臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理。而該技術(shù)的運(yùn)用和發(fā)展，最終可以實(shí)現(xiàn)維修人員的智能化操作管理，大大簡化人的計算分析量，使故障診斷更為精準(zhǔn)，減少人工操作的失誤。

3　結(jié)束語

發(fā)動機(jī)故障診斷是汽車安全平穩(wěn)行駛的基礎(chǔ)保障。文中以載運(yùn)貨車為案例，總結(jié)了該類車型發(fā)動機(jī)故障的主要類型和引發(fā)因素，并分析幾種汽車發(fā)動機(jī)故障診斷方法的原理和優(yōu)缺點(diǎn)，以期為發(fā)動機(jī)的故障檢測提供一些有用的借鑒。

【1】寧進(jìn)城.汽車發(fā)動機(jī)常見故障分析與處理［J］.科技與企業(yè)，2014（8）:16-17.

【2】陶建雪.汽車發(fā)動機(jī)排故研究與實(shí)踐［J］.現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2009（24）:51-53.

【3】何細(xì)鵬.《汽車發(fā)動機(jī)機(jī)械系統(tǒng)檢修》課程實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法的探索與思考［J］.武漢交通職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2010（3）:21-22.

Research on Fault Diagnosis of Automobile Engine

ZHANG Wenhui
（Jiangxi Jiangling Group Vehicle Co.，Ltd.，F(xiàn)uzhou Jiangxi 344000，China）

The structure of automobile engine is complex.It works in high temperature or extremely cold conditions for long time，which makes the performances of automobile engine parts easy to change，and ultimately leads to engine failures.Based on structure and working principle of automobile engine，the common fault types and main fault reasons were summarized to provide reference for fault diagnosis of automobile engine.

Automobile engine；Common fault types；Fault diagnosis

2015-08-31

張文暉（1982—），男，學(xué)士，助理工程師，研究方向?yàn)槠嚵悴考|(zhì)量管理。E-mail:25513855@qq.com。