汽車發(fā)動機故障診斷研究的理論與方法

宋俊良

摘 要：當前，社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，大大提升了人們的生活水平，其中比較明顯的表現(xiàn)就是公路汽車數(shù)量的增加，而在駕駛汽車的過程中，安全才是第一位的。近幾年，汽車生產(chǎn)工藝水平一直在不斷提升，其中汽車發(fā)動機故障診斷理論以及方式也是相關(guān)技術(shù)人員的重點研究內(nèi)容。在長時間行使的過程中，汽車發(fā)動機可能會出現(xiàn)一定的故障問題，這就需要及時有效的修理，結(jié)合實際情況，對故障進行科學(xué)診斷，選擇合適的維修方式，實現(xiàn)對汽車發(fā)動機故障的有效解決，保障汽車行駛過程中的安全性。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機 故障診斷 理論方法

1 引言

對于現(xiàn)代汽車系統(tǒng)而言，其自身已經(jīng)隨著科技的發(fā)展，逐漸進入到更加先進、科學(xué)的電子系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境之中，而且很多汽車具備更加智能化的操作能力，而在汽車的使用過程中，其發(fā)動機占據(jù)著主要位置，一旦遇到發(fā)動機故障問題，就需要對其進行科學(xué)的診斷與準確的維修，確保汽車的使用壽命，提高其在行駛過程中的安全性。因此，相關(guān)技術(shù)人員加強對汽車發(fā)動機故障診斷理論及方法的的重視，并對其進行深入的研究，針對汽車發(fā)動機故障的具體情況，采用有效的診斷維修方式。

2 汽車發(fā)動機故障診斷理論

對于汽車發(fā)動機的故障診斷而言，其不同環(huán)節(jié)都具有較高的復(fù)雜性，并且在具體的故障診斷過程中，相關(guān)技術(shù)人員也需要結(jié)合實際情況，對故障問題予以科學(xué)判斷，確保故障診斷的準確性，為后續(xù)的故障維修奠定良好的基礎(chǔ)保障。

其一，相關(guān)技術(shù)人員要對汽車發(fā)動機的運行狀態(tài)的監(jiān)測內(nèi)容、方式以及參數(shù)等多個方面予以明確，而且還要對發(fā)動機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作環(huán)節(jié)、故障形式以及測試設(shè)備條件等進行全面的考慮，這樣才能夠?qū)C車發(fā)動機的故障情況進行綜合性的有效判斷[1];

其二，有關(guān)技術(shù)人員在進行發(fā)動機故障診斷工作時，要結(jié)合發(fā)動機狀態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果，對相關(guān)設(shè)備及裝備進行科學(xué)選擇，并將其組建成為相應(yīng)的測試系統(tǒng)，實現(xiàn)對發(fā)動機故障診斷所需的各項數(shù)據(jù)信息的有效收集，而在收集數(shù)據(jù)信息的過程中，還需要對環(huán)境中可能存在的各種影響因素進行充分的考慮，同時還要實際的環(huán)境情況，制定出合理的抗干擾方案，確保收集到的數(shù)據(jù)信息的真實性以及客觀性;

其三，技術(shù)人員需要借助先進的技術(shù)設(shè)備，對收集到的所有數(shù)據(jù)信息進行科學(xué)的測試、分析以及提取等，而在處理數(shù)據(jù)信息的過程之中，技術(shù)人員需要做到濾波、剔除異常數(shù)據(jù)、分析算法等工作，這樣則能夠確保數(shù)據(jù)信息的真實、有效、可靠，并且也能夠?qū)⑵嚢l(fā)動機的狀態(tài)信息得以展現(xiàn)出來;

其四，技術(shù)人員在對汽車發(fā)動機的狀態(tài)進行監(jiān)測、判斷以及預(yù)報時，需要對相關(guān)判定依據(jù)予以明確及構(gòu)建，而且還要確定部件狀態(tài)的參量閾值，并將這一數(shù)據(jù)信息作為一種參考依據(jù)，在這一基礎(chǔ)上，對汽車發(fā)動機的故障進行有效診斷，進一步提高汽車發(fā)動機故障診斷的精確性，以便于技術(shù)人員能夠選用合適的維修技術(shù)手段[2]。

3 汽車發(fā)動機故障診斷方法

3.1 借助信號診斷汽車發(fā)動機故障的方法

相關(guān)技術(shù)人員在對汽車發(fā)動機的故障進行診斷時，需要對故障的模式進行精準的識別，同時還要對其進行科學(xué)分類，所以，技術(shù)人員要注重提取汽車發(fā)動機故障的顯著特征，借此收集發(fā)動機故障產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)信息，通過對相關(guān)信號的處理，實現(xiàn)對汽車發(fā)動機故障的有效診斷，其中主要是利用主元分析法與小波模型方法。

其一，主元分析法。對于這一故障診斷方法而言，其自身是通過建立數(shù)據(jù)壓縮模型，從中提取出有效的數(shù)據(jù)信息，將其應(yīng)用到汽車故障的診斷過程中。在具體的應(yīng)用過程中，建立模型之后，技術(shù)人員就可以開始對汽車發(fā)動機的實際運行信號進行科學(xué)測量，若是在測量過程中發(fā)現(xiàn)汽車發(fā)動機的具體信號，與主元模型信號不相符，就表明發(fā)動機存在故障問題，接著技術(shù)人員就可以對發(fā)動機故障產(chǎn)生的原因予以判斷。借助主元分析法，能夠?qū)ζ嚢l(fā)動機故障產(chǎn)生的冗余因素進行有效的刪除，并且能夠?qū)⑵渲械年P(guān)鍵因素提取出來，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的科學(xué)處理，也提高了汽車發(fā)動機故障檢測的高效性[3];

其二，小波模型分析法。這一方法主要是對汽車發(fā)動機在工作狀態(tài)中的頻率進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，而且需要結(jié)合發(fā)動機的參數(shù)對故障產(chǎn)生的原因予以判斷。對于小波模型分析法而言，其自身對數(shù)據(jù)的采集與分析工作能夠在多元模式下進行，并對汽車發(fā)動機是否存在故障予以合理推斷。技術(shù)人員需要建立小波分析模型，以此將汽車發(fā)動機上的波形與實際模型的波形放在一起進行對比分析，然后再采集關(guān)聯(lián)模型的數(shù)據(jù)信息予以對比，比如，在小波測試系統(tǒng)之中，若是汽車發(fā)動機的油缸出現(xiàn)斷流現(xiàn)象，那其自身的噴油脈寬則會呈現(xiàn)出增加的狀態(tài);若是汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速基本不變，那相關(guān)電腦系統(tǒng)就會自動發(fā)出指令，以此增加噴油脈寬。但是，因為總供給是不變的，所以汽車發(fā)動機的供油量與轉(zhuǎn)速之間就會呈現(xiàn)出不同步的這種情況，進而造成發(fā)動機運轉(zhuǎn)缺乏穩(wěn)定性。

3.2 汽車發(fā)動機故障的模糊診斷方法

所謂的模糊診斷法，就是對汽車發(fā)動機故障產(chǎn)生的原因進行模糊分析，接著再對其予以判斷，以此實現(xiàn)對汽車發(fā)動機故障的大致范圍予以科學(xué)判斷。也就是說，技術(shù)人員采用模糊診斷法，可以確定汽車發(fā)動機故障的大概范圍，通過在大概范圍內(nèi)的故障排查，明確故障實際所處的位置，一步步縮小故障的范圍。比如，汽車發(fā)動機若是出現(xiàn)有聲無轉(zhuǎn)的情況，技術(shù)人員在對其進行初步判斷時，會難以明確故障發(fā)生的原因，在這種情況下，就可以選用模糊診斷法，將故障的范圍縮小到汽車發(fā)動機的軸及其齒輪之間的部位，這樣則能夠提高發(fā)動機故障診斷排查的效率[4]。另外，模糊診斷法在對汽車發(fā)動機的實際狀態(tài)進行判定時，主要借助了發(fā)動機故障發(fā)生的征兆與故障之間存在的模糊關(guān)系，因為現(xiàn)實條件相對比較復(fù)雜，因此技術(shù)人員很難使用精確的數(shù)學(xué)模型表示出發(fā)動機故障的征兆，即使發(fā)動機出現(xiàn)一些故障征兆，也無法輸出與之相對應(yīng)的故障結(jié)果，這就需要借助模糊診斷法對故障發(fā)生、存在位置等多方面的可能性進行判別，以此解決汽車發(fā)動機故障的診斷問題。

3.3 基于知識系統(tǒng)的汽車發(fā)動機故障診斷方法

現(xiàn)代知識的更新?lián)Q代非?？?，同時也為汽車發(fā)動機故障診斷提供里更多豐富的知識，帶來了更多的新思路，促使汽車發(fā)動機故障診斷的方法變得更多。比如，相關(guān)技術(shù)人員可以借助計算機對發(fā)動機出現(xiàn)故障時的數(shù)據(jù)信息進行采集，而在對汽車發(fā)動機故障進行診斷時，就可以利用采集到相關(guān)數(shù)據(jù)信息，對發(fā)動機故障進行直接判斷，而且還能夠生成與之相對應(yīng)的程度調(diào)取出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，以此將汽車發(fā)動機的故障特征予以提取，以便于能夠快速準確的判斷發(fā)動機故障產(chǎn)生的原因及其存在的位置[5]。另外，在知識的基礎(chǔ)上，對汽車發(fā)動機故障進行診斷時，技術(shù)人員也可以將專家系統(tǒng)的故障診斷方式應(yīng)用其中，這種方法的應(yīng)用是站在對發(fā)動機故障信息的充分采集這一基礎(chǔ)上，并且綜合多種經(jīng)驗及規(guī)則，實現(xiàn)對汽車發(fā)動機故障原因的有效推理。此外，最為關(guān)鍵的一點就是還要建立知識的規(guī)則庫，其中包括系統(tǒng)的工作環(huán)境及發(fā)動機故障知識等，在規(guī)則庫中還要儲存相關(guān)規(guī)則，這種規(guī)則主要是一種反應(yīng)前后之間的存在關(guān)系，借助這種規(guī)則對汽車發(fā)動機故障產(chǎn)生的原因進行分析診斷。與此同時，還要建立相應(yīng)的工作數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對發(fā)動機故障的實時檢測，以此將檢測數(shù)據(jù)予以保存，技術(shù)人員也需要收集更多的人工檢測的故障特征數(shù)據(jù)，將其輸入到數(shù)據(jù)庫之中，利用數(shù)據(jù)系統(tǒng)對汽車發(fā)動機故障進行科學(xué)分析診斷，確保診斷結(jié)果的準確性。

4 總結(jié)

通過上述分析，完善的汽車發(fā)動機故障診斷理論體系，能夠?qū)Πl(fā)動機維修工作進行科學(xué)的指導(dǎo)，同時也能提供更加合理有效的診斷方法與維修技術(shù)，使得汽車發(fā)動機的故障得以解決。基于此，相關(guān)技術(shù)人員要對汽車發(fā)動機故障診斷的理論知識予以全面的了解，并且要掌握汽車發(fā)動機故障的具體情況，以此選用合適的故障診斷方式。

課題名稱：成都市汽車維修行業(yè)應(yīng)用綠色維修技術(shù)環(huán)保與經(jīng)濟效益研究，項目編號：2019-460-18，課題來源：四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

參考文獻：

[1]王寧，張清魯.汽車發(fā)動機故障診斷研究的理論與方法[J].時代汽車，2019，（3）：194-195.DOI：10.3969/j.issn.1672-9668.2019.03.085.

[2]何仲華，王迪，劉義超，等.汽車發(fā)動機故障診斷的理論和方法[J].汽車世界，2019，000（019）：P.152-152.

[3]熊沂鋮，王杏，李金龍，等.汽車發(fā)動機故障診斷研究的理論與方法[J].時代農(nóng)機，2016，43（7）：45-46. DOI：10.3969/j.issn.1007-8320.2016.07.030.

[4]趙再朝，王豪偉.對汽車發(fā)動機故障診斷研究的理論與方法[J].工程技術(shù)（引文版），2016（12）：00294-00294.

[5]禹闖，呂園園，武晟鋒.汽車發(fā)動機故障診斷的理論和方法[J].中小企業(yè)管理與科技，2016，（16）：195-195，196. DOI：10.3969/j.issn.1673-1069.2016.16.119.