汽車發(fā)動機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)的研究

楊維娜

（西安汽車職業(yè)學(xué)校，陜西 西安 710605）

1 汽車發(fā)動機(jī)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷概述

狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷是指在設(shè)備運(yùn)行過程中或在基本不拆卸的情況下，采用合適的技術(shù)手段對設(shè)備運(yùn)行、各項(xiàng)參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)測，掌握設(shè)備的狀態(tài)，判斷設(shè)備有無出現(xiàn)故障以及故障具體發(fā)生的位置和原因等，同時(shí)還可以預(yù)測設(shè)備未來的狀態(tài)。具體來說，狀態(tài)監(jiān)測主要是用來預(yù)防故障的發(fā)生，識別有無故障發(fā)生并做出故障趨勢分析；而故障診斷是在故障發(fā)生后進(jìn)行故障位置確定和原因分析然后采取相應(yīng)的故障解除措施。

2 汽車發(fā)動機(jī)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)分析

對于設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷，通常是通過振動、溫度、聲發(fā)射、無損檢測、壓力檢測、強(qiáng)度檢測、工況參數(shù)檢測和電氣檢測等技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)。振動是汽車故障檢測中最常使用的方法。汽車發(fā)動機(jī)故障診斷一般方法有頻譜分析法、趨勢分析法、頻譜趨勢分析法等。因?yàn)槊恳环N故障都有相對應(yīng)的特征頻率，所以根據(jù)此規(guī)律可確定發(fā)動機(jī)的故障性質(zhì)與嚴(yán)重的程度。而振動的頻率幅值和特征頻率幅值是會隨著故障的出現(xiàn)、擴(kuò)大而不斷增大的，因此也可以根據(jù)這一規(guī)律來判斷發(fā)動機(jī)是否處于健康運(yùn)行狀態(tài)，還可以用來預(yù)測發(fā)動機(jī)的使用壽命。具體來說，如果發(fā)動機(jī)出現(xiàn)齒輪類或滾動軸承類故障，頻率特征是在失穩(wěn)之前小于低階固有頻率，在失穩(wěn)之后則等于低階固有頻率。如果是轉(zhuǎn)子不平衡故障，則會出現(xiàn)振動幅度會隨著轉(zhuǎn)速的增大而不斷增大，在過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)會出現(xiàn)共振峰。

3 汽車發(fā)動機(jī)故障診斷一般流程

在進(jìn)行汽車發(fā)動機(jī)故障診斷和排除的過程中，必須按照一定步驟進(jìn)行，否則難以正確找到故障具體發(fā)生的位置和故障產(chǎn)生的原因。一般流程如下：第一要對汽車發(fā)動機(jī)的異?，F(xiàn)象進(jìn)行觀察了解，比如可以詢問司機(jī)關(guān)于故障出現(xiàn)的時(shí)間、發(fā)生異常情況時(shí)發(fā)動機(jī)的溫度、車的行駛里程、速度以及保養(yǎng)維修的情況等等，這是為了便于對發(fā)動機(jī)故障進(jìn)行初步判斷。接著可打開發(fā)動機(jī)外罩進(jìn)行外觀檢查，主要需要檢查的內(nèi)容包括發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況、是否出現(xiàn)抖動的問題；發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表指針的擺動幅度；對發(fā)動機(jī)的內(nèi)外部件、電線插接器等進(jìn)行仔細(xì)檢查，分析是否存在脫落、損壞的現(xiàn)象；檢查有無出現(xiàn)漏油或漏氣的現(xiàn)象；排氣管是否出現(xiàn)冒煙、汽油味等問題。此外要做好發(fā)動機(jī)故障碼數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄，確定在出現(xiàn)異常情況時(shí)是否出現(xiàn)了故障碼，并分析產(chǎn)生故障碼的主要原因并確定下一步的檢查工作。然后根據(jù)故障碼與數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)對內(nèi)容進(jìn)行檢測，檢測內(nèi)容包括電控系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)機(jī)械部分等。最后必須對出現(xiàn)的故障進(jìn)行排除。

以汽車加速狀態(tài)為例，一般踩下油門加速時(shí)如果沒有故障，儀表盤會正常顯示，而如果出現(xiàn)了加速不良的情況，比如發(fā)動機(jī)發(fā)出歇斯底里的響聲、振動等問題，儀表盤會顯示發(fā)動機(jī)故障，EPC閃爍。監(jiān)測診斷設(shè)備可根據(jù)具體故障現(xiàn)象查詢數(shù)據(jù)庫，對故障產(chǎn)生的原因進(jìn)一步分析，明確故障點(diǎn)。一般在加速狀態(tài)下發(fā)動機(jī)故障原因和發(fā)動機(jī)溫度過高、有雜質(zhì)滲入和油品本身質(zhì)量有關(guān)。因此可以停車檢查空濾、火花塞和油泵等設(shè)備，在必要時(shí)可采取降溫措施防止發(fā)動機(jī)溫度過高而引起異常響動等故障。

4 汽車發(fā)動機(jī)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的發(fā)展

4.1 監(jiān)測設(shè)備的智能化發(fā)展

隨著自動化技術(shù)在汽車行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，對于汽車發(fā)動機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備、故障診斷檢測設(shè)備也開始朝著智能化的方向發(fā)展，未來可使用虛擬設(shè)備和信號處理技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測與診斷。比如將計(jì)算機(jī)技術(shù)和診斷技術(shù)結(jié)合起來，在計(jì)算機(jī)平臺上通過對虛擬儀器的設(shè)置使計(jì)算機(jī)變成專用的電氣儀器，然后在計(jì)算機(jī)界面上進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和分析處理工作。虛擬設(shè)備的數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)能為發(fā)動機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷提供各種數(shù)據(jù)，維修技術(shù)人員可節(jié)約數(shù)據(jù)收集的工作，直接利用計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)完成故障診斷和分析工作，然后采取針對性的解決措施，最終可提高監(jiān)測和維修的效率。

4.2 檢測診斷資料數(shù)據(jù)的在線化

在監(jiān)測與診斷數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)在線化后，可以電子的形式將數(shù)據(jù)資料存儲在計(jì)算機(jī)中，方便維修技術(shù)人員查詢和使用，有利于更新維修人員的知識、提高他們的維修能力，最終提高維修效率和質(zhì)量。此外，在技術(shù)資料實(shí)現(xiàn)在線化存儲以后，還解決傳統(tǒng)紙質(zhì)資料保存不易的問題，可方便維修人員實(shí)時(shí)查詢資料。

5 結(jié)語

綜上所述，文章對汽車發(fā)動機(jī)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷相關(guān)技術(shù)措施進(jìn)行了簡單分析，由于汽車發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，因此出現(xiàn)故障在所難免，但也可以通過改進(jìn)檢測和維修方法，利用先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)可提高工作效率和檢修水平。在未來還需要進(jìn)一步加強(qiáng)檢修技術(shù)的研究，完善檢修相關(guān)制度、加強(qiáng)檢修技術(shù)人員培訓(xùn)，積極利用自動化技術(shù)，使汽車發(fā)動機(jī)的檢修朝著智能化、信息化的方向發(fā)展。