姚雅祺

（眉山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 眉山 620000）

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷研究的理論與方法淺析

姚雅祺

（眉山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 眉山 620000）

汽車(chē)使用量的增加，使得對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)故障的診斷變得越來(lái)越重要。本文對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的理論和方法進(jìn)行研究，找出解決辦法，避免發(fā)動(dòng)機(jī)故障發(fā)生。

汽車(chē)；發(fā)動(dòng)機(jī)；故障；診斷

1 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷概述

1.1 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的發(fā)展背景

一般來(lái)說(shuō)，汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障的概率很大，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用是將液體或氣體的化學(xué)能通過(guò)燃燒后轉(zhuǎn)化為熱能，再把熱能通過(guò)膨脹轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并對(duì)外輸出動(dòng)力。汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)所用的燃料不同，常見(jiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)可分為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)汽油機(jī)）和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)柴油機(jī)）兩種。掌握發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的理論和方法，才能有針對(duì)性的進(jìn)行簡(jiǎn)單的診斷和修理。

在汽車(chē)的工業(yè)中，發(fā)動(dòng)機(jī)的診斷方法有很多，但對(duì)于各種車(chē)型都要有相應(yīng)的診斷和修理方法。對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障的診斷，需要從汽車(chē)本身的情況出發(fā)，有針對(duì)性的進(jìn)行分析和診斷研究。汽車(chē)在行駛的過(guò)程中發(fā)生故障，很難找出問(wèn)題并及時(shí)修理。所以說(shuō)，需要用更加高級(jí)的科技進(jìn)行基本的檢測(cè)和維修，對(duì)檢修人員的能力和技術(shù)也有一定的要求。這就需要運(yùn)用高科技的知識(shí)進(jìn)行汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障的檢測(cè)和維修，發(fā)明出更加精確的故障檢測(cè)器，能夠在汽車(chē)發(fā)生故障的同時(shí)，及時(shí)準(zhǔn)確的找出問(wèn)題，有針對(duì)性地進(jìn)行維修。

本文對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷研究的理論和方法進(jìn)行討論，找出問(wèn)題，以提高汽車(chē)檢修的效率，讓有故障的汽車(chē)能夠得到及時(shí)準(zhǔn)確的維修。

1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的基本過(guò)程

在發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷過(guò)程中，需要進(jìn)行的工作內(nèi)容和基本過(guò)程如下：首先，確立發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容，包括確立監(jiān)測(cè)方式、監(jiān)測(cè)參數(shù)等，這一工作主要考慮的內(nèi)容是被監(jiān)測(cè)對(duì)象的結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境、故障發(fā)生的形式以及現(xiàn)有的測(cè)試設(shè)備條件等。狀態(tài)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容直接關(guān)系著整個(gè)故障診斷過(guò)程能否得到正確的結(jié)果。其次，組件測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的結(jié)果選擇對(duì)應(yīng)的傳感器和配套設(shè)施，組建成測(cè)試系統(tǒng)，用于收集發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷所需的信息。在組件測(cè)試系統(tǒng)過(guò)程中，既要關(guān)注信號(hào)的獲取情況，還要考慮環(huán)境中存在的不良干擾，并做好防干擾措施。在這一環(huán)節(jié)中，狀態(tài)信號(hào)的采集是其中的關(guān)鍵，直接決定了能否采集到充分、真實(shí)、足夠的、能否客觀反映發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)?？梢哉f(shuō)，設(shè)備信號(hào)的檢測(cè)是發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷工作中的重中之重。第三，測(cè)試和分析、提取信息。該工作主要是對(duì)測(cè)試系統(tǒng)所獲取的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的加工處理，如濾波、剔除異常數(shù)據(jù)、分析算法等，以獲得更多的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)特征。最后，進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、狀態(tài)判斷和狀態(tài)預(yù)報(bào)，此項(xiàng)內(nèi)容主要需要確定和構(gòu)建判定依據(jù)，確定各個(gè)部件狀態(tài)參量的閥值，并以此為基礎(chǔ)結(jié)合之前的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)的未來(lái)工作狀態(tài)的趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)判。

2 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的方法

為了能夠準(zhǔn)確的對(duì)汽車(chē)故障進(jìn)行檢測(cè)和維修，需要利用高科技進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)明出一些高科技的檢測(cè)儀器，對(duì)維修人員進(jìn)行簡(jiǎn)單的培訓(xùn)，這樣才能提高汽車(chē)檢測(cè)的效率。下面就對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷方法進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

2.1 系統(tǒng)性故障的診斷方法

系統(tǒng)性故障的診斷方法，就是對(duì)汽車(chē)進(jìn)行系統(tǒng)性的檢查，找出問(wèn)題的所在，再進(jìn)行針對(duì)性的維修。先是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行系統(tǒng)性的檢測(cè)和分析，對(duì)發(fā)生問(wèn)題的相關(guān)信息進(jìn)行搜集，運(yùn)用理論知識(shí)對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行分析和討論，再根據(jù)實(shí)際情況運(yùn)用儀器對(duì)汽車(chē)的故障進(jìn)行檢修，最后理論付諸于實(shí)踐，對(duì)汽車(chē)發(fā)生的故障進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修。簡(jiǎn)單的說(shuō)，系統(tǒng)性故障的檢測(cè)方法就是要理論和實(shí)踐相互結(jié)合。

2.2 運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測(cè)

網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法，這是需要運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)對(duì)此進(jìn)行診斷，利用網(wǎng)絡(luò)能夠搜集大量信息的特點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行信息搜集、查詢(xún)、排除，以便找到相關(guān)的解決辦法。網(wǎng)絡(luò)診斷方法比較全面，這樣可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行查詢(xún)信息，找出問(wèn)題，及時(shí)對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障進(jìn)行檢修。

2.3 儀器檢測(cè)

儀器檢測(cè)，就是用專(zhuān)業(yè)的儀器進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)故障的檢測(cè)，由于現(xiàn)今的汽車(chē)都是自動(dòng)化的汽車(chē)，一般都運(yùn)用較高的科技進(jìn)行制造，汽車(chē)的維修就會(huì)相對(duì)變得艱難。儀器檢測(cè)就會(huì)存在誤差，這就需要對(duì)儀器進(jìn)行高科技設(shè)置，能夠更加靈敏的檢測(cè)出汽車(chē)的問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)故障進(jìn)行檢測(cè)診斷，找出問(wèn)題并進(jìn)行維修。這種檢測(cè)的方法一般適用于一般的發(fā)動(dòng)機(jī)故障，只有將各種方法結(jié)合起來(lái)，才會(huì)找出最完美的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷方法。

2.4 主元分析法

這是一種十分有效的數(shù)據(jù)壓縮和信息提取方法，其用于發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的思路如下：使用主元分析法以發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的歷史數(shù)據(jù)為準(zhǔn)建立正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的主元模型，若實(shí)測(cè)信號(hào)與主元模型發(fā)生沖突，即可判斷發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，即可分理處故障，整個(gè)故障處理環(huán)節(jié)十分高效。這種方法對(duì)處理數(shù)據(jù)中含有大量冗余信息的故障檢測(cè)和故障分離十分有效，因此通常在信號(hào)的預(yù)處理方法中用作故障的特征量提取。

2.5 基于知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的故障診斷方法

在這種方法中，還可以細(xì)分為專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷法、模糊故障診斷法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷法，以人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)為理論基礎(chǔ)，具有“智能”的特性，可以說(shuō)是一種具有生命力的診斷方法。專(zhuān)家系統(tǒng)診斷方法通過(guò)采集到的發(fā)動(dòng)機(jī)的各種信息，進(jìn)行一系列的推理、調(diào)用必要的應(yīng)用程序，快速找出可能的故障，再經(jīng)過(guò)用戶(hù)進(jìn)行正式，最終確定故障原因。模糊診斷方法則是通過(guò)研究故障與征兆之間的關(guān)系來(lái)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)素帳診斷方法簡(jiǎn)單說(shuō)就是故障的模式識(shí)別，具有能夠解決傳統(tǒng)識(shí)別方法難以圓滿(mǎn)解決的問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)，分為兩種，一是從模式識(shí)別角度出發(fā)的故障診斷，二是將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與其他故障診斷方法結(jié)合的復(fù)合故障診斷。

3 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的提升方法

由于我國(guó)的汽車(chē)越來(lái)越多，汽車(chē)發(fā)生的故障也越來(lái)越多，只有解決這些故障，才能保證汽車(chē)的正常運(yùn)作。上面已經(jīng)對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的理論和方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的了解和分析，現(xiàn)在大部分汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的故障診斷顯示還只是采用故障燈，通過(guò)解碼器才能讀取里面的故障含義，汽車(chē)報(bào)警時(shí)，駕駛員無(wú)法確切判斷出汽車(chē)是哪一部分故障，是否還能繼續(xù)駕駛。給汽車(chē)增加解碼器，報(bào)警時(shí)直接顯示故障含義，省時(shí)省力。

3.1 運(yùn)用高科技進(jìn)行精確的診斷

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，汽車(chē)的性能也越來(lái)越強(qiáng)大，運(yùn)用高科技進(jìn)行汽車(chē)的制造，能夠使汽車(chē)越來(lái)越趨向自動(dòng)化。高科技的運(yùn)用固然提高了汽車(chē)的性能，但維修就變得越來(lái)越難，只有運(yùn)用同樣的高科技技術(shù)檢測(cè)診斷故障，找出問(wèn)題，才能進(jìn)行故障修理，使得汽車(chē)恢復(fù)正常運(yùn)作。

3.2 提高維修人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)及維修水平

由于現(xiàn)今的汽車(chē)運(yùn)用高科技進(jìn)行運(yùn)作，維修人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)也需要隨之提高。這些汽車(chē)的維修人員應(yīng)該具備相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和維修水平，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的找出汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障的源由，然后針對(duì)性的進(jìn)行維修。這就需要對(duì)汽車(chē)維修人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)性的教育，根據(jù)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，對(duì)汽車(chē)維修人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)，并提高他們的維修水平。同時(shí)也需要定期對(duì)維修人員進(jìn)行教育，接受新知識(shí)，所以說(shuō)，維修人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和維修水平對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷研究的理論與方法很重要。

以上對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷研究的理論以及方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，高科技的發(fā)展以及汽車(chē)維修人員的技術(shù)水平對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的研究很重要。本文從汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷現(xiàn)狀進(jìn)行分析，找出相應(yīng)的診斷理論及方法。

4 結(jié)論

本文對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷方法和理論進(jìn)行研究，找出修理故障的辦法。

[1]王鈺.基于數(shù)據(jù)流分析的汽車(chē)電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷方法研究[D].東北林業(yè)大學(xué)，2014,4,1.

[2]陳玉瓊.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)采集和故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].成都理工大學(xué)，2013,5,1.

[3]戈劍，楊維軍.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的理論和方法[J].輕工科技，2012,4,15.

[4]高麗.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷中不確定性問(wèn)題的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)解法研究[D].沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院，2009,2,20.

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