周江華

摘要：近些年，在我國社會快速發(fā)展的影響下，我國的科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，目前，現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，非接觸式發(fā)動機(jī)檢測技術(shù)在汽車發(fā)動機(jī)檢測中的應(yīng)用，能夠提高汽車發(fā)動機(jī)的故障檢測效率，通過對非接觸式汽車發(fā)動機(jī)機(jī)械故障檢測技術(shù)分析，探究了非接觸式檢測技術(shù)具有應(yīng)用流程與實(shí)施步驟，指出了非接觸式檢測技術(shù)在汽車發(fā)動機(jī)檢測中的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機(jī);機(jī)械故障;非接觸式檢測技術(shù);應(yīng)用

引言

近年來，我國汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展，汽車數(shù)量快速增長，汽車發(fā)動機(jī)是汽車的引擎和心臟，是汽車動力的來源，汽車發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含大量零部件，汽車發(fā)動機(jī)長期處于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和往復(fù)運(yùn)動的狀態(tài)，因此，汽車發(fā)動機(jī)難免會出現(xiàn)機(jī)械故障。隨著科技不斷發(fā)展，汽車發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)越來越精密復(fù)雜，汽車發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定性是決定汽車能否可靠行駛的重要因素。非接觸式檢測技術(shù)是汽車發(fā)動機(jī)機(jī)械故障檢測的新興技術(shù)，非接觸式檢測技術(shù)通過提取異常信號對發(fā)動機(jī)故障進(jìn)行檢測，為發(fā)動機(jī)故障診斷提供依據(jù)。該技術(shù)可以顯著提高汽車發(fā)動機(jī)機(jī)械故障的檢測精準(zhǔn)度和檢測效率，因此，研究該技術(shù)的研究對提升汽車發(fā)動機(jī)機(jī)械故障檢測精準(zhǔn)度和檢測效率具有積極意義。

1發(fā)動機(jī)非接觸式檢測技術(shù)概述

非接觸式檢測技術(shù)主要是采用智能技術(shù)與自動化控制技術(shù)，對汽車的發(fā)動機(jī)故障進(jìn)行檢測，比傳統(tǒng)的檢測方式更加精密，采用便捷化的診斷技術(shù)，通過不與汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)行接觸，實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)動機(jī)故障的遠(yuǎn)距離測量，主要通過人們耳朵對發(fā)動機(jī)的聲調(diào)、響動、音頻、音色等進(jìn)行分析判斷，來構(gòu)建發(fā)動機(jī)故障的診斷算法與故障評判標(biāo)準(zhǔn)，然后通過聲音信號傳感器來捕獲發(fā)動機(jī)的聲電信號，實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)的異響進(jìn)行捕獲，進(jìn)而能夠精準(zhǔn)的對發(fā)動機(jī)的故障類型進(jìn)行判斷與分析，從而能夠有效提高發(fā)動機(jī)機(jī)械故障的檢測效率。非接觸式測量技術(shù)是最近發(fā)展的新技術(shù)，采用光學(xué)原理與聲學(xué)原理為基礎(chǔ)，來實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)的機(jī)械故障進(jìn)行測量，整個測量過程中沒有破壞性，而且測量的效率比較高，在工作距離比較大的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)動機(jī)故障的動態(tài)以及靜態(tài)的測量，精準(zhǔn)效果十分明顯。在光敏原件、電子感應(yīng)技術(shù)、智能技術(shù)以及自動化控制技術(shù)不斷成熟的情況下，汽車發(fā)動機(jī)機(jī)械非接觸式檢測技術(shù)得到了飛速發(fā)展。

2汽車發(fā)動機(jī)機(jī)械故障非接觸式檢測技術(shù)應(yīng)用設(shè)計

利用非接觸式檢測技術(shù)檢測汽車發(fā)動機(jī)機(jī)械故障時，需要根據(jù)不同的車型采用不同的檢測方法，本研究以大眾朗逸1.6L排量四沖程發(fā)動機(jī)為例進(jìn)行異響故障檢測研究。通過對發(fā)動機(jī)異響聲音信號的數(shù)據(jù)收集和分析，發(fā)現(xiàn)大眾朗逸汽車發(fā)動機(jī)的異響主要分布在前區(qū)、氣門挺柱區(qū)域和發(fā)動機(jī)底殼，這三個區(qū)域的機(jī)械異響占到發(fā)動機(jī)機(jī)械故障總異響的80%以上，由于不同區(qū)域的機(jī)械故障異響的強(qiáng)度和音頻有區(qū)別，因此，利用非接觸式檢測裝置的傳感器對發(fā)動機(jī)異響的強(qiáng)度和音頻進(jìn)行收集和分析，就能快速準(zhǔn)確地定位出故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，從而達(dá)到高效診斷發(fā)動機(jī)機(jī)械故障的目的。汽車發(fā)動機(jī)工作的環(huán)境很復(fù)雜，在汽車出廠前需要對不同環(huán)境下發(fā)動機(jī)機(jī)械故障異響進(jìn)行全面的評估。本文將檢測地點(diǎn)選擇在大眾朗逸汽車總裝車間進(jìn)行研究，在復(fù)雜噪聲環(huán)境中，復(fù)雜噪聲必然會對非接觸式檢測技術(shù)形成干擾。因此，在布置傳感器時，一方面可以為非接觸式檢測設(shè)備配置加速傳感器，同時要控制好傳感器和發(fā)動機(jī)間的距離，既要避免檢測設(shè)備對發(fā)動機(jī)帶來影響，又要降低噪聲對檢測結(jié)果的干擾，保證檢測結(jié)果的精度和信噪比滿足要求，從而實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)的動態(tài)檢測。

3非接觸式發(fā)動機(jī)機(jī)械故障檢測技術(shù)的具體分析流程

為了提高非接觸式技術(shù)的檢測效率與有效性，在檢測時可以采用實(shí)用性比較強(qiáng)的、具有良好干擾能力的LMS聲信號控制傳感系統(tǒng)，構(gòu)建一個高效的信號檢測分析平臺，在具體的操作過程中，對汽車發(fā)動機(jī)的異響動的信息數(shù)據(jù)收集如下：第一，對各個硬件系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確的布置與安裝，并能夠?qū)⒏鞣N配套的數(shù)據(jù)整合分析控制系統(tǒng)與檢測設(shè)備的數(shù)據(jù)線連接在一起，并對各個硬件的參數(shù)進(jìn)行分析與可靠性驗(yàn)證，使其在檢測的過程中能夠有效地發(fā)揮設(shè)備檢測的性能;第二，對LMS汽車發(fā)動機(jī)異響聲信號數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)定，可以采用軟件從內(nèi)部對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，然后對傳感器的信號進(jìn)行校準(zhǔn)，并非接觸式檢測設(shè)備的靈敏度進(jìn)行調(diào)試，同時設(shè)置好信號的采樣頻率與采樣時間，在檢測的過程中，通過多次檢測與有經(jīng)驗(yàn)檢測維護(hù)技師的分析，將設(shè)備檢測的頻率與信號設(shè)置為20260Hz，同時將故障信號檢測的數(shù)據(jù)收集與檢測時間設(shè)置為1.5s，以提高信號的檢測效果。

4非接觸式檢測技術(shù)的優(yōu)勢

目前，我國對于發(fā)動機(jī)異響的檢測技術(shù)還是采用傳統(tǒng)的人工經(jīng)驗(yàn)與技師測試的水平，在檢測的過程中還具有一定的主觀性，有時候由于檢測人員的不同，容易出現(xiàn)誤判的情況，也會影響汽車發(fā)動機(jī)故障檢測的效率。因此，采用非接觸式汽車發(fā)動機(jī)機(jī)械故障檢測技術(shù)，能夠快速的對發(fā)動機(jī)的異響進(jìn)行檢測，并采用基于傳感器技術(shù)與自動化控制技術(shù)，可以更為直觀與客觀的對汽車發(fā)動機(jī)故障進(jìn)行檢測，同時運(yùn)用了定量數(shù)據(jù)信號收集與反饋的方式，提高發(fā)動機(jī)機(jī)械故障的分析效率。而且，通過依靠收集聲信號來反饋?zhàn)儞Q數(shù)據(jù)的方法對發(fā)動機(jī)的故障進(jìn)行分析，為放大硬件處理質(zhì)量提供了有效的渠道，也改變了發(fā)動機(jī)機(jī)械故障的檢測方式。采用非接觸式技術(shù)檢測方式，通過收集發(fā)動機(jī)聲信號的測取工況與測試位置，來獲取發(fā)動機(jī)的聲頻變化情況，優(yōu)化聲信號的采集設(shè)計，可以精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)異響的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，同時也能夠顯著提升異響檢測效果。通過選取奔騰B50的四線程發(fā)動機(jī)，能夠在一定程度上代表了多數(shù)轎車的發(fā)動機(jī)機(jī)械故障檢測情況，可以作為非接觸式檢測技術(shù)在發(fā)動機(jī)機(jī)械故障檢測的代表。

結(jié)語

綜上所述，傳統(tǒng)汽車發(fā)動機(jī)的故障檢測方法在檢測的過程中，受到技師、人工、環(huán)境的影響較大，而且檢測效率低，操作流程冗雜，對發(fā)動機(jī)機(jī)械故障的分析誤差較大。通過采用非接觸式檢測技術(shù)，可以在不接觸發(fā)動機(jī)的情況下，對發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的異響進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測，具有量化的環(huán)境適應(yīng)性，而且還可以在多種復(fù)雜的環(huán)境中進(jìn)行測量，它采用的式智能化與自動化處理技術(shù)，為汽車發(fā)動機(jī)的機(jī)械故障檢測技術(shù)提供了新的思路。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：沈陽金吉利建筑工程有限公司）