試析汽車發(fā)動機檢測與診斷系統(tǒng)的設(shè)計

王晶++李娜

摘 要：文章就一款利用計算機為中心的汽車發(fā)動機檢測與診斷系統(tǒng)展開設(shè)計研究，結(jié)合理論知識與實踐操作，使其具有一定實用性，可適用于不同型號汽車發(fā)動機。在我國現(xiàn)有發(fā)動機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件設(shè)計基礎(chǔ)上展開研究，并就汽車發(fā)動機檢測與診斷幾個部分展開分析，為后續(xù)汽車發(fā)動機檢測與診斷系統(tǒng)設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機；檢測；診斷

發(fā)動機作為汽車零配件核心部分，是提供汽車動力的源泉。發(fā)動機結(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)動機故障頻率最高?；诖诵枰獜恼w上展開分析，結(jié)合汽車發(fā)動機結(jié)構(gòu)及運作原理研究適用汽車發(fā)動機的檢測與診斷系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)汽車發(fā)動機存在的問題并對故障類型進行判斷，在保證駕駛員生命財產(chǎn)安全基礎(chǔ)上盡快消除故障。

1 發(fā)動機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與硬件

1.1 信號調(diào)整系統(tǒng)

信號調(diào)整系統(tǒng)設(shè)計意圖是用于信號的預(yù)處理，使得最終接收到的信號為標(biāo)準(zhǔn)，信號調(diào)整包括對信號的放大、計算、濾波、數(shù)字化等，最終得到的標(biāo)準(zhǔn)化信號被輸送至數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中。汽車發(fā)動機中溫度傳感器信號模擬強度一般在0～5V之間，且其波動區(qū)間較小，進行信號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傳感器而言，其信號幅度值一般在0～1V之間，因此一般預(yù)先對信號進行放大處理來提升測量精確度。

1.2 數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)

對信號進行預(yù)處理后便可將其傳輸至信號收集系統(tǒng)，通過計算機便可將這些信號進行讀取。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)手機卡不僅存儲迅速，還具備高增益、多通道等特點。

1.3 計算機系統(tǒng)

計算機系統(tǒng)設(shè)計意圖是對存儲于數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中的信號進行處理并同步顯示，之后根據(jù)實際需求選擇合適信號進行分析，從而達到故障分析目的。在信號處理過程中首先需將已處理的信號進行記錄，以過程曲線以及動態(tài)數(shù)值方式將其顯示。若需根據(jù)記錄信號對被檢測對象進行規(guī)律探尋必須進一步分析信號。如在實際應(yīng)用過程中可根據(jù)信號相關(guān)性對信號進行篩選，從而獲得一定規(guī)律。

2 汽車發(fā)動機檢測與診斷系統(tǒng)的開發(fā)

本文設(shè)計研究的汽車發(fā)動機檢測與診斷系統(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)報表模塊、發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)模塊六部分組成。

2.1 密碼模塊

密碼模塊是汽車發(fā)動機檢測與診斷系統(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)動機檢測與診斷系統(tǒng)中會開發(fā)配套功能，如密碼識別及更改功能，在設(shè)計中通過硬件技術(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)計意圖是設(shè)置發(fā)動機參數(shù)，進行汽車發(fā)動機故障檢測及診斷前需重新設(shè)計其參數(shù)。當(dāng)前參數(shù)設(shè)計主要有兩種，一種是根據(jù)發(fā)動機不同類型進行參數(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)動機類型則選擇另一種設(shè)置方式，即直接在系統(tǒng)中進行發(fā)動機信號及參數(shù)設(shè)置。當(dāng)前常見發(fā)動機類型主要有柴油發(fā)動機、化油器發(fā)動機、電噴汽油法定及，基本參數(shù)主要內(nèi)容包括氣缸數(shù)目以及點火額序。

2.3 性能測試模塊

性能測試模塊設(shè)計意圖是測試發(fā)動機動力、油耗、氣動性能、點火性能等發(fā)動機關(guān)鍵性能，且可對測試過程數(shù)據(jù)進行綜合分析，判斷發(fā)動機性能現(xiàn)狀，診斷出可能存在的安全隱患，并就故障發(fā)動機故障部位及故障原因進行分析。例如進行性能測試過程中進行氣缸性能測量時，若通過氣缸常規(guī)使用方式進行氣缸壓力測量，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)計意圖是對發(fā)動機上現(xiàn)有傳感器及其零部件性能進行分析。測量過程中可以根據(jù)實際測量顯示波形與標(biāo)準(zhǔn)波形進行對比，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行全面測試，促使及時檢驗出安全隱患及故障，制定針對性應(yīng)對策略。

2.5 數(shù)據(jù)報表模塊

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

2.6 發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)模塊

發(fā)動機故障檢測模塊是整個系統(tǒng)工作核心部分，在設(shè)計中主要根據(jù)專家經(jīng)驗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，以人機交互形式獲取相關(guān)信息并進行推理，從而幫助汽車檢修人員及時發(fā)現(xiàn)故障部位及造成故障的原因，提高解決故障速度。在進行汽車發(fā)動機檢測及診斷故障過程中會積累大量相關(guān)經(jīng)驗，這些經(jīng)驗可被不斷積累，并結(jié)合修理經(jīng)驗作為故障檢測及故障解決的科學(xué)依據(jù)。實際檢測過程中使用者可通過診斷系統(tǒng)對發(fā)動機進行相應(yīng)操作，并就實測信息與數(shù)據(jù)庫信息進行比對，最后找出故障發(fā)生準(zhǔn)確部位，得出維修方法。汽車發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)模塊主要通過模擬專家檢修汽車發(fā)動機過程，并以人的思維方式進行思考，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)動機檢測及診斷系統(tǒng)設(shè)計展開分析，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合硬軟件方案展開系統(tǒng)設(shè)計。所研究發(fā)動機檢測與診斷系統(tǒng)具有極強可操作性及檢測精度，可普及到各種型號汽車發(fā)動機中，滿足發(fā)動機檢測與診斷需求，具有廣闊應(yīng)用前景。

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