汽車發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)和維修技術(shù)的應(yīng)用

常州科技經(jīng)貿(mào)技工學(xué)校 朱捷爾

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)是汽車系統(tǒng)重要組成之一，其健康運(yùn)行關(guān)系著車輛使用性能的優(yōu)劣，也關(guān)系到汽車運(yùn)行的安全。目前，新能源汽車技術(shù)蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)也必須要與時(shí)俱進(jìn)，提升保養(yǎng)維護(hù)的水平，進(jìn)行智能診斷和維修。在傳統(tǒng)汽車維護(hù)和保養(yǎng)中，依賴人工經(jīng)驗(yàn)，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)故障，根據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，很多故障要花80%的時(shí)間去排查。比如發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足，其排查過(guò)程非常復(fù)雜，往往需要大規(guī)模進(jìn)行拆卸，最終也很難判斷到底是火花塞還是積碳。同時(shí)汽車保養(yǎng)技術(shù)也是如此，機(jī)油的更換往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，有時(shí)候換早了造成浪費(fèi)，換晚了造成機(jī)器損傷，因此必須要不斷對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，分析診斷發(fā)動(dòng)機(jī)的故障，提升保養(yǎng)和維護(hù)的水平。

1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障分析

1.1 曲柄連桿系統(tǒng)故障分析

曲柄連桿系統(tǒng)主要機(jī)械構(gòu)件組成，在使用過(guò)程中因工作中不斷相互摩擦而產(chǎn)生損耗，導(dǎo)致該系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題。此外油性物質(zhì)和氣體對(duì)其腐蝕作用非常大，會(huì)影響曲柄連桿系統(tǒng)的使用功能。例如，曲軸磨損程度過(guò)大會(huì)導(dǎo)致曲柄連桿系統(tǒng)遭到破壞，曲軸的性能優(yōu)劣是決定該系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的重要影響因素之一。曲軸故障之后會(huì)與曲軸連接工作的套箍發(fā)生間隙松動(dòng)，導(dǎo)致垂直方向的劇烈晃動(dòng)，如果不能及時(shí)地進(jìn)行維修和保養(yǎng)，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)有報(bào)廢的可能性，進(jìn)而導(dǎo)致汽車安全性能得不到有效保障。曲軸方位布置了傳感器，如果傳感器失靈就會(huì)無(wú)法正確判斷曲軸的轉(zhuǎn)角，這導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)激活自我保護(hù)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)為了確保安全性會(huì)停止工作，儀表盤(pán)的故障燈會(huì)提醒車主進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)維修和保養(yǎng)。由此可見(jiàn)曲柄連桿系統(tǒng)故障是可以決定發(fā)動(dòng)機(jī)良好運(yùn)行的關(guān)鍵因素。

1.2 水冷卻系統(tǒng)故障分析

我國(guó)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)多數(shù)采用的是水冷系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中靠的是熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，非常容易產(chǎn)生溫度過(guò)高的情況，導(dǎo)致金屬形變。要保持發(fā)動(dòng)機(jī)溫度不會(huì)過(guò)高，還能保證發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)的工作，水冷卻系統(tǒng)就是要維持溫度在安全值之內(nèi)。其故障主要是長(zhǎng)時(shí)間高溫下，金屬零件在水汽的作用下生銹，在降溫過(guò)程中水垢的產(chǎn)生能夠堵塞循環(huán)管，進(jìn)而影響水冷卻系統(tǒng)的功能。例如，水冷卻系統(tǒng)的水泵出現(xiàn)故障，表明該系統(tǒng)不能正常散熱，導(dǎo)致機(jī)具故障無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，氣門(mén)和氣管等發(fā)生嚴(yán)重形變，造成行駛事故。此種故障要是在維修和保養(yǎng)不及時(shí)的情況下，會(huì)造成不可逆的故障，需要換掉整個(gè)水冷卻系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致周邊零件發(fā)生形變或者故障。在故障投訴中心，此類故障也是排名比較靠前的，而且發(fā)生的頻率也是最高的。

1.3 潤(rùn)滑系統(tǒng)故障分析

發(fā)動(dòng)機(jī)主要是由機(jī)械零件組合而成，其工作原理是熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，為了避免零件之間磨損需要潤(rùn)滑系統(tǒng)來(lái)緩沖掉或者減少磨損，進(jìn)而使發(fā)動(dòng)機(jī)工作起來(lái)更加順暢。潤(rùn)滑系統(tǒng)主要是靠機(jī)油維持正常運(yùn)行的，機(jī)油的壓力高低能夠?qū)υ撓到y(tǒng)造成故障影響，壓力抬高導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，壓力太低導(dǎo)致零件磨損嚴(yán)重達(dá)不到潤(rùn)滑效果。其次是潤(rùn)滑油的質(zhì)量能夠影響潤(rùn)滑系統(tǒng)的正常工作與否，黏度高低能夠影響其流動(dòng)性，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)行不暢，零件磨損嚴(yán)重，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的情況，機(jī)油未能及時(shí)更換，陳舊的機(jī)油就會(huì)產(chǎn)生沉淀物或者雜質(zhì)，這些雜質(zhì)輕則對(duì)管路進(jìn)行堵塞，重則損壞發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件，嚴(yán)重的影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，由此保證潤(rùn)滑系統(tǒng)的正常運(yùn)行時(shí)非常重要的一環(huán)。

1.4 燃料系統(tǒng)故障分析

燃料系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作的能量源泉，燃料通過(guò)燃燒產(chǎn)生熱能，熱能在轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)依靠燃料的能量供給。燃料系統(tǒng)故障主要是來(lái)源于燃料，燃料的質(zhì)量影響動(dòng)力系統(tǒng)的正常工作，與此同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生殘留的油污損壞燃料系統(tǒng)，產(chǎn)生的廢氣物排放到空氣中對(duì)人類呼吸道造成損害。其次是噴油嘴的故障問(wèn)題比較常見(jiàn)，油量控制若少了，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足，油量控制多了，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)耗油抬高。在發(fā)動(dòng)機(jī)故障中燃料系統(tǒng)的投訴排名相對(duì)靠前，而且發(fā)生故障概率很高，由于其屬于封閉型結(jié)構(gòu)，又盛滿燃料液體，所以對(duì)維修和保養(yǎng)技術(shù)要求很高。燃料系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)提供能量的系統(tǒng)，保證其健康運(yùn)轉(zhuǎn)是車輛能夠行程的必要條件。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)故障維修和保養(yǎng)的應(yīng)用

2.1 曲柄連桿系統(tǒng)故障維修和保養(yǎng)

曲柄連桿系統(tǒng)包括集體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組，其受到氣體作用力和往復(fù)慣性力與離心力及摩擦力的影響，其維修和保養(yǎng)策略依據(jù)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的情況而定。要對(duì)氣缸體與氣缸蓋的形變程度進(jìn)行檢測(cè)，主軸承承孔直徑、圓度和圓柱度、氣缸軸心線與主軸承承孔軸心線垂直度的檢測(cè)，是否有裂紋、裂痕、磨損情況等進(jìn)行精準(zhǔn)地檢測(cè)。其次是活塞連桿組件的磨損程度進(jìn)行檢查，活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等，檢查其磨損情況是否在可以繼續(xù)使用的安全范圍內(nèi)。曲軸飛輪組的曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減震器、皮帶輪、正時(shí)齒輪或者鏈條的磨損情況及是否有裂痕或者損壞，能夠持續(xù)使用的經(jīng)過(guò)校正繼續(xù)使用，不能夠使用的及時(shí)更換，過(guò)程中要強(qiáng)化保養(yǎng)和檢修。

2.2 水冷卻系統(tǒng)故障維修和保養(yǎng)

要經(jīng)常注意發(fā)動(dòng)機(jī)水冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)冷卻液的使用期限，避免冷卻液過(guò)期或者使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)達(dá)不到冷卻的作用，要及時(shí)更換冷卻液保證冷卻系統(tǒng)的健康運(yùn)行。在注入冷卻液的同時(shí)要避免注入過(guò)滿，冷卻液通過(guò)流通的方式達(dá)到降溫的效果，過(guò)滿會(huì)影響冷卻液循環(huán)的流暢性，也不要過(guò)少否則會(huì)削弱冷卻效果，導(dǎo)致水冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障。在更換冷卻液時(shí)要非常重視殘留冷卻液及沉淀物、雜質(zhì)的清理，管路等要保持暢通，避免雜質(zhì)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)其他系統(tǒng)引起的故障。

2.3 潤(rùn)滑系統(tǒng)故障維修和保養(yǎng)

其主要由潤(rùn)滑油儲(chǔ)存與輸送裝置、潤(rùn)滑油過(guò)濾裝置、潤(rùn)滑油冷卻裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)檢查裝置等組成，檢查機(jī)油泵的主動(dòng)軸與軸承孔之間的縫隙大小，每天檢查機(jī)油的存量以及消耗量，排氣管排出的廢氣顏色，儲(chǔ)氣筒排氣時(shí)的油沫情況。是否有漏油情況等，以此判斷具體的故障源，此外還需保持機(jī)油的安全期更換，在更換過(guò)程中要確保清理干凈，不存在雜質(zhì)、沉淀等污染新的機(jī)油，從而影響潤(rùn)滑系統(tǒng)的正常工作。

2.4 燃料系統(tǒng)故障維修和保養(yǎng)

保持燃料系統(tǒng)的良好運(yùn)行，要經(jīng)常對(duì)空氣濾清器、節(jié)氣門(mén)體、進(jìn)氣管、燃油濾清器、噴油嘴等進(jìn)行安全排查，閉門(mén)通氣、過(guò)油不順暢或者有雜質(zhì)摻雜等情況，對(duì)燃油系統(tǒng)造成安全隱患性故障。在更換燃料時(shí)，要注意將油污清理干凈，尤其是沉淀物和雜質(zhì)，并對(duì)噴油嘴進(jìn)行清理通透。燃料系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)提供動(dòng)力的裝置，是車輛健康運(yùn)行的必要條件，要對(duì)其進(jìn)行定期的維護(hù)和保養(yǎng)。

3 維護(hù)和保養(yǎng)新技術(shù)的應(yīng)用

除了傳統(tǒng)技術(shù)之外，還要善于采用新技術(shù)進(jìn)行故障診斷維護(hù)，故障診斷方面，要采用智能診斷技術(shù)，以應(yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，提升其精準(zhǔn)性?？梢越?shù)據(jù)庫(kù)，將故障信息編制成程序，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行信號(hào)采集，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)，將故障信息和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，匹配故障類型。同時(shí)采用數(shù)學(xué)建模和模糊診斷等方法，將專家語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的變量，并且自動(dòng)生成安全等級(jí)，提高不確定性分析的能力。除了大量采用高性能傳感器，使之能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)行之外，還要有創(chuàng)新技術(shù)，比如采用仿真技術(shù)檢測(cè)十缸發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，診斷其燃燒性能。還可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行模擬，比如對(duì)汽車的真實(shí)運(yùn)行狀況，不斷提升其性能。在保養(yǎng)方面，也要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，比如采用金屬修復(fù)技術(shù)，在磨損表面形成耐磨保護(hù)層，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修復(fù)的目的。將在10μm以下的礦石粉和機(jī)油混合，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，降低摩擦系數(shù)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。其運(yùn)行原理是將修復(fù)材料注入氣缸內(nèi)，通過(guò)強(qiáng)制式潤(rùn)滑到達(dá)修復(fù)表面，實(shí)現(xiàn)修復(fù)作用。也可以采用智能清洗技術(shù)，使用高壓水射流方法，將機(jī)器視覺(jué)圖像處理應(yīng)用于清洗系統(tǒng)，采集污漬分布狀況和程度，評(píng)估其等級(jí)，通過(guò)模糊推理和決策，調(diào)節(jié)流量和壓力，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)噴灌，提升維護(hù)水平。此外，還可以采用智能交換機(jī)把發(fā)動(dòng)機(jī)中的油泥和雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾循環(huán)清洗，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)全程可視化，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。

4 結(jié)語(yǔ)

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障能否通過(guò)保養(yǎng)和維修技術(shù)及時(shí)排除，是保障發(fā)動(dòng)機(jī)良好運(yùn)行的重要保證，其取決于發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)和維修技術(shù)的應(yīng)用成熟度。通過(guò)故障分析，曲柄連桿系統(tǒng)故障分析、水冷卻系統(tǒng)故障分析、潤(rùn)滑系統(tǒng)故障分析、燃料系統(tǒng)故障分析找出故障源所在，并針對(duì)故障源進(jìn)行科學(xué)、合理、高效的保養(yǎng)和維修。同時(shí)采用智能診斷和新型維護(hù)技術(shù)，提升保養(yǎng)和維護(hù)的水平。