試析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測與診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

王晶++李娜

摘 要：文章就一款利用計(jì)算機(jī)為中心的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測與診斷系統(tǒng)展開設(shè)計(jì)研究，結(jié)合理論知識(shí)與實(shí)踐操作，使其具有一定實(shí)用性，可適用于不同型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。在我國現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上展開研究，并就汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測與診斷幾個(gè)部分展開分析，為后續(xù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測與診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)；檢測；診斷

發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車零配件核心部分，是提供汽車動(dòng)力的源泉。發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由眾多零部件構(gòu)成，在汽車所有配件中，發(fā)動(dòng)機(jī)故障頻率最高?；诖诵枰獜恼w上展開分析，結(jié)合汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及運(yùn)作原理研究適用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的檢測與診斷系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)存在的問題并對故障類型進(jìn)行判斷，在保證駕駛員生命財(cái)產(chǎn)安全基礎(chǔ)上盡快消除故障。

1 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與硬件

1.1 信號(hào)調(diào)整系統(tǒng)

信號(hào)調(diào)整系統(tǒng)設(shè)計(jì)意圖是用于信號(hào)的預(yù)處理，使得最終接收到的信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)，信號(hào)調(diào)整包括對信號(hào)的放大、計(jì)算、濾波、數(shù)字化等，最終得到的標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)被輸送至數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中溫度傳感器信號(hào)模擬強(qiáng)度一般在0～5V之間，且其波動(dòng)區(qū)間較小，進(jìn)行信號(hào)處理后便可被直接輸入到數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)；對于氧傳感器類弱模擬信號(hào)傳感器而言，其信號(hào)幅度值一般在0～1V之間，因此一般預(yù)先對信號(hào)進(jìn)行放大處理來提升測量精確度。

1.2 數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)

對信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后便可將其傳輸至信號(hào)收集系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)便可將這些信號(hào)進(jìn)行讀取。數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)由傳輸裝置及數(shù)據(jù)收集卡組成。例如A-812PGH數(shù)據(jù)手機(jī)卡不僅存儲(chǔ)迅速，還具備高增益、多通道等特點(diǎn)。

1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)意圖是對存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中的信號(hào)進(jìn)行處理并同步顯示，之后根據(jù)實(shí)際需求選擇合適信號(hào)進(jìn)行分析，從而達(dá)到故障分析目的。在信號(hào)處理過程中首先需將已處理的信號(hào)進(jìn)行記錄，以過程曲線以及動(dòng)態(tài)數(shù)值方式將其顯示。若需根據(jù)記錄信號(hào)對被檢測對象進(jìn)行規(guī)律探尋必須進(jìn)一步分析信號(hào)。如在實(shí)際應(yīng)用過程中可根據(jù)信號(hào)相關(guān)性對信號(hào)進(jìn)行篩選，從而獲得一定規(guī)律。

2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測與診斷系統(tǒng)的開發(fā)

本文設(shè)計(jì)研究的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測與診斷系統(tǒng)主要有密碼模塊、參數(shù)設(shè)置模塊、性能測試模塊、零部件診斷測試模塊、數(shù)據(jù)報(bào)表模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)模塊六部分組成。

2.1 密碼模塊

密碼模塊是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測與診斷系統(tǒng)核心部分之一，其開發(fā)意圖主要是維護(hù)汽車擁有者合法權(quán)益，防止違法事件的出現(xiàn)。當(dāng)前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測與診斷系統(tǒng)中會(huì)開發(fā)配套功能，如密碼識(shí)別及更改功能，在設(shè)計(jì)中通過硬件技術(shù)與軟件技術(shù)相結(jié)合方式控制用戶對軟件使用權(quán)限。

2.2 參數(shù)設(shè)置模塊

參數(shù)設(shè)置模塊設(shè)計(jì)意圖是設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，進(jìn)行汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測及診斷前需重新設(shè)計(jì)其參數(shù)。當(dāng)前參數(shù)設(shè)計(jì)主要有兩種，一種是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同類型進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，設(shè)置后可在數(shù)據(jù)庫中直接選取。若數(shù)據(jù)庫不含當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)類型則選擇另一種設(shè)置方式，即直接在系統(tǒng)中進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)及參數(shù)設(shè)置。當(dāng)前常見發(fā)動(dòng)機(jī)類型主要有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、化油器發(fā)動(dòng)機(jī)、電噴汽油法定及，基本參數(shù)主要內(nèi)容包括氣缸數(shù)目以及點(diǎn)火額序。

2.3 性能測試模塊

性能測試模塊設(shè)計(jì)意圖是測試發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力、油耗、氣動(dòng)性能、點(diǎn)火性能等發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵性能，且可對測試過程數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)性能現(xiàn)狀，診斷出可能存在的安全隱患，并就故障發(fā)動(dòng)機(jī)故障部位及故障原因進(jìn)行分析。例如進(jìn)行性能測試過程中進(jìn)行氣缸性能測量時(shí)，若通過氣缸常規(guī)使用方式進(jìn)行氣缸壓力測量，不僅測量結(jié)果精確度無法保障，操作過程較為復(fù)雜，測量過程難以展開。因此新設(shè)計(jì)系統(tǒng)可根據(jù)電流波形診斷氣缸壓力，此種方式不僅極大提升測量精確度，還從根本上降低了操作難度。

2.4 零部件診斷測試模塊

零部件診斷測試模塊設(shè)計(jì)意圖是對發(fā)動(dòng)機(jī)上現(xiàn)有傳感器及其零部件性能進(jìn)行分析。測量過程中可以根據(jù)實(shí)際測量顯示波形與標(biāo)準(zhǔn)波形進(jìn)行對比，分析導(dǎo)致波形出現(xiàn)異常的原因，為后續(xù)診斷和故障去除提供理論依據(jù)。零部件診斷測試模塊工作共囊括十多種相關(guān)技術(shù)，便于使用者對傳感器及其部件進(jìn)行全面測試，促使及時(shí)檢驗(yàn)出安全隱患及故障，制定針對性應(yīng)對策略。

2.5 數(shù)據(jù)報(bào)表模塊

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測與診斷系統(tǒng)結(jié)果主要通過生成數(shù)據(jù)報(bào)表方式呈現(xiàn)出來，測試者可在系統(tǒng)直接觀察，也可將報(bào)表打印出來作為故障分析依據(jù)。當(dāng)前常用發(fā)動(dòng)機(jī)檢測與診斷系統(tǒng)主要利用德爾福6.0開發(fā)系統(tǒng)中的DATA CONTROLS組件、DATA ACCESS組件等進(jìn)行報(bào)表生成及打印工作。

2.6 發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)模塊

發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測模塊是整個(gè)系統(tǒng)工作核心部分，在設(shè)計(jì)中主要根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)及以往故障方式作為數(shù)據(jù)依據(jù)，在系統(tǒng)中輸入故障相關(guān)信息，并將人的思維作為系統(tǒng)判斷故障思路方式與性能測試模塊相結(jié)合，以人機(jī)交互形式獲取相關(guān)信息并進(jìn)行推理，從而幫助汽車檢修人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障部位及造成故障的原因，提高解決故障速度。在進(jìn)行汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測及診斷故障過程中會(huì)積累大量相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)可被不斷積累，并結(jié)合修理經(jīng)驗(yàn)作為故障檢測及故障解決的科學(xué)依據(jù)。實(shí)際檢測過程中使用者可通過診斷系統(tǒng)對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行相應(yīng)操作，并就實(shí)測信息與數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行比對，最后找出故障發(fā)生準(zhǔn)確部位，得出維修方法。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)模塊主要通過模擬專家檢修汽車發(fā)動(dòng)機(jī)過程，并以人的思維方式進(jìn)行思考，得出正確結(jié)論。該系統(tǒng)在使用之初可能對一下罕見故障無法有效診斷，但對新故障進(jìn)行診斷后便可記錄相關(guān)信息，第二次再遇到同種故障便可準(zhǔn)確診斷出。

3 結(jié)束語

以下內(nèi)容主要對我國當(dāng)前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測及診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開分析，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合硬軟件方案展開系統(tǒng)設(shè)計(jì)。所研究發(fā)動(dòng)機(jī)檢測與診斷系統(tǒng)具有極強(qiáng)可操作性及檢測精度，可普及到各種型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)檢測與診斷需求，具有廣闊應(yīng)用前景。

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