李輝

廣州汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司汽車(chē)工程研究院

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研究

李輝

廣州汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司汽車(chē)工程研究院

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)中最重要的部分，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作與否嚴(yán)重的影響著汽車(chē)的使用。處于良好狀態(tài)的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)可以確保汽車(chē)正常的工作和運(yùn)行，對(duì)于人們的日常出行給予了良好的保障。而汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)和反饋，保障了人們的日常出行安全。所以對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研究是很有必要的。

發(fā)動(dòng)機(jī)；故障；診斷

前言

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)中的重中之重，由于其使用的頻繁程度較高，發(fā)生故障的頻率也遠(yuǎn)高于汽車(chē)中的其他部件。隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷進(jìn)步，在設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候使用的技術(shù)也不斷地提高，由于在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)人員對(duì)其做出了相當(dāng)程度的優(yōu)化，所以現(xiàn)代汽車(chē)的可檢測(cè)性得到了進(jìn)一步的提高。隨著電子化控制技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)故障進(jìn)行檢測(cè)，所以本研究針對(duì)國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)的需要開(kāi)發(fā)出一套可以適應(yīng)現(xiàn)代需求的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)。

1.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1信號(hào)分析處理系統(tǒng)

信號(hào)分析處理系統(tǒng)的主要作用是對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和處理，分析出信號(hào)的類(lèi)型，根據(jù)型號(hào)的類(lèi)型做出相應(yīng)的放大、計(jì)算和數(shù)字化等處理，最后將標(biāo)準(zhǔn)化處理后的信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)中。在信號(hào)的分析處理過(guò)程中，對(duì)于不同的信號(hào)采取的處理方式也不相同。對(duì)于頻率浮動(dòng)區(qū)間小且慢的溫度傳感信號(hào)來(lái)說(shuō)，因其信號(hào)幅值處于零到五伏特之間且屬于強(qiáng)信號(hào)，通常對(duì)其進(jìn)行低通濾波以及信號(hào)隔離等信號(hào)處理方式后就可以直接將信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)中。

1.2數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的主要職能是將信號(hào)分析處理系統(tǒng)中傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行采集，并且使這些信號(hào)可以被計(jì)算機(jī)所讀取。為增強(qiáng)該系統(tǒng)的可用性可以在該系統(tǒng)中使用型號(hào)較新的數(shù)據(jù)采集卡，這樣會(huì)使得該系統(tǒng)將具有高增益、多線(xiàn)程等特點(diǎn)，進(jìn)而使改行通的可用性增強(qiáng)。

1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要職能是對(duì)數(shù)據(jù)采集卡輸出的信號(hào)進(jìn)行顯示并做出分析，最終對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的故障做出診斷。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)將處理后的信號(hào)以及診斷記錄并顯示給用戶(hù)。計(jì)算機(jī)主要通過(guò)數(shù)據(jù)曲線(xiàn)以及數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)柱狀圖來(lái)顯示處理后的信號(hào)。數(shù)據(jù)曲線(xiàn)主要通過(guò)其曲線(xiàn)來(lái)記錄數(shù)據(jù)變化，數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)柱狀圖主要是記錄數(shù)據(jù)信息。如果想通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所記錄的數(shù)據(jù)信號(hào)得出相應(yīng)的結(jié)論，就要對(duì)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的分析。可以通過(guò)分析信號(hào)的強(qiáng)度、相關(guān)性以及幅值等信息來(lái)得出有用的信息，進(jìn)而得到發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)。

2.對(duì)于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研究

發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能主要包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的電壓、溫度、速率等重要參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控并同步顯示給用戶(hù)，還可以根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行分析，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋給用戶(hù)，并通過(guò)故障診斷系統(tǒng)對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行故障診斷。

2.1參數(shù)設(shè)置部分

在對(duì)參數(shù)設(shè)置之前要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加密處理，對(duì)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)加密主要是為了維護(hù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員的合法利益，以防侵權(quán)事件的發(fā)生。在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)中內(nèi)置密碼識(shí)別、修改功能對(duì)用戶(hù)的使用權(quán)限進(jìn)行控制。參數(shù)設(shè)置主要是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)對(duì)系統(tǒng)的基本參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。在使用汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)之前一定要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)設(shè)置系統(tǒng)基本參數(shù)。參數(shù)設(shè)定方式主要根據(jù)情況不同而分為兩種，如果可以在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中可以找到發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)，可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)于該發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)設(shè)定進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，如果在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中不能找到該發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)就要在系統(tǒng)中直接對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)、點(diǎn)火順序、氣缸個(gè)數(shù)等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。常見(jiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)主要有化油器發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、電噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)等。

2.2診斷測(cè)試部分

診斷測(cè)試包括性能測(cè)試和零部件診斷測(cè)試。性能測(cè)試主要通過(guò)對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力、耗油量、啟動(dòng)速率以及點(diǎn)火性能等發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)測(cè)試可以判斷出被檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的技術(shù)進(jìn)而判斷出汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障的原因及位置。在對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行性能測(cè)試的時(shí)候?qū)τ谝恍?duì)于判斷發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)很重要但使用常規(guī)辦法不容易測(cè)量的數(shù)據(jù)參數(shù)，要使用新型的檢測(cè)方式對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，使用新技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)可以更為精準(zhǔn)的得到數(shù)據(jù)參數(shù)并且可以提高效率。用戶(hù)可以通過(guò)對(duì)實(shí)際檢測(cè)出的數(shù)據(jù)波形與標(biāo)準(zhǔn)波形的不同之處產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，分析出發(fā)動(dòng)機(jī)故障產(chǎn)生的具體原因，該分析還可為診斷和維修提供理論參考。系統(tǒng)內(nèi)置了十?dāng)?shù)種檢測(cè)技術(shù)，用戶(hù)可以通過(guò)這些檢測(cè)技術(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的傳感器和零部件進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)診斷，系統(tǒng)會(huì)顯示出檢測(cè)所得到的數(shù)據(jù)，對(duì)著系數(shù)據(jù)進(jìn)行分析最終得到準(zhǔn)確的波形分析報(bào)告和故障診斷報(bào)告。

2.3發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)部分

發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)是根據(jù)專(zhuān)家的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)與發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)試部分相結(jié)合，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵性能參數(shù)信息的分析，使汽車(chē)維修人員可以盡快地找到汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的故障位置和原因，大大的提高了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的維修效率。發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)部分主要通過(guò)將擁有著海量的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷方面故障和修理經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)與汽車(chē)本身的數(shù)據(jù)相結(jié)合而得到的。一旦汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)就會(huì)將該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的海量的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障信息進(jìn)行比對(duì)，直至找出與之相對(duì)應(yīng)的故障信息，幫助用戶(hù)了解該故障的故障點(diǎn)以及解決辦法。綜上可知，一個(gè)完美的、具有相應(yīng)功能的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)部分的組成要包括以下幾點(diǎn)：數(shù)據(jù)齊全且可同步更新的數(shù)據(jù)庫(kù)、具有強(qiáng)邏輯性的推理功能、友好的人機(jī)交互界面。

結(jié)語(yǔ)

本研究分析了我國(guó)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷的現(xiàn)狀和發(fā)展方向，對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，對(duì)該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)部分進(jìn)行了簡(jiǎn)要的敘述。該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)與診斷系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的檢測(cè)出汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的故障，完全可以應(yīng)用到現(xiàn)階段的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)技術(shù)中，且適應(yīng)性良好。本汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)可以給廣大用戶(hù)的汽車(chē)的不同的發(fā)動(dòng)機(jī)提供一個(gè)平臺(tái)，該平臺(tái)可以對(duì)不同的工程進(jìn)行檢測(cè)，在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)取得了良好的效果。

［1］王萍萍.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研究［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2013（20）：33-35.

［2］嚴(yán)循進(jìn)，盧仕維，吳仲理.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)［J］.中外企業(yè)家，2015（18）：45-47.