【正文】 現(xiàn)代汽車底盤故障診斷技術(shù)及其發(fā)展趨勢分析 第 6 頁 共 33 頁 現(xiàn)代汽車發(fā)動機故障診斷技術(shù)及其發(fā)展趨勢分析 摘要 現(xiàn)代汽車底盤故障診斷技術(shù)及其發(fā)展趨勢分析 第 6 頁 共 33 頁 目 錄 現(xiàn)代汽車底盤故障診斷技術(shù)及其發(fā)展趨勢分析 第 6 頁 共 33 頁 1 緒 論 所謂故障診斷 ,有兩種涵義 一種是指某些專用的儀器可以檢測出某些特 定的機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)是否正常 另一種是指由計算機利用系統(tǒng)的解析冗余 ,完成工況分析 ,對生產(chǎn)是否正常和是什么原因引起故障、故障的程度有多大等問題進行分析、判斷 ,得出結(jié)論 。進入 80 年代后，一些發(fā)達國家的現(xiàn)代檢測與診斷技術(shù)己達到廣泛應(yīng)用的階段。這種方法由于具有理論基礎(chǔ)雄厚、分析測試設(shè)備完備、診斷結(jié)果準(zhǔn)確可靠、便于實時診斷等諸多優(yōu)點，因此具有診斷速度快、準(zhǔn)確率高、診斷部 位準(zhǔn)確等特點，但受到環(huán)境、溫度等外部條件的影響和傳感器的安裝位置的影響。基于上述情況，經(jīng)過原理設(shè)計 、硬件的選型、數(shù)據(jù)采集和顯示的實現(xiàn)、軟件平臺的開發(fā)以及抗干擾設(shè)計等，參與研制了桑塔納 2020 發(fā)動機檢測與診斷臺架系統(tǒng)。還是在功能上都存在著一定的差異：最后，同一層次的各子系統(tǒng)以及不同層次的各子系統(tǒng)之間雖然可能相聯(lián)，但在結(jié)構(gòu)與功能上大多無嚴(yán)格的邏輯與定量關(guān)系。由于柴油發(fā)動機的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，當(dāng)故障發(fā)生后，要想準(zhǔn)確判斷故障的發(fā)生部位和發(fā)生原因是比較困難的，必須對故障認真地檢查、分析和判斷，才能找出故障的部位和故障原因。 3． 3 氣缸故障 (1)拉缸所謂拉缸，是指在氣缸套工作面上，出現(xiàn)一些深淺不同的軸向溝紋，影響氣缸的密封。由于漏氣 (特別是輕微漏氣 )產(chǎn)生的激勵力能量低，故鋇《量點應(yīng)盡量靠近排氣門，并將測得的信號首先經(jīng)過高通濾波處理，才能得到較理想的結(jié)果。 在多點噴射系統(tǒng)，可將相應(yīng)附件與壓力表安裝在汽油輸送的管道接頭上，打開快速連接件的開關(guān)，檢查汽油壓力，快速檢測診斷壓力調(diào)節(jié)器的方法是：當(dāng)發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，如果該調(diào)節(jié)器工作正常，拔下壓力調(diào)節(jié)器上真空管的瞬間，燃油壓力表上的讀數(shù)值應(yīng)該升高。 怠速工況故障排除 怠速不穩(wěn)，發(fā)動機排氣管冒黑煙，是電噴發(fā)動機最常見的故障，往往反映出：汽油與空氣的混合比不符合要求，以及大真空滲漏等問題上。非公共故障表現(xiàn)為發(fā)動機工作不平穩(wěn)。 必須按照點火順序和制造商的維修手冊連接火花塞導(dǎo)線。搭鐵松動或丟失，可能致使是點火模塊燒毀、發(fā)動機性能不穩(wěn)定、 點火系統(tǒng)間歇工作。 （ 7）無分電器點火系統(tǒng)的點火線圈和點火模塊的總成 在無分電器點火系統(tǒng)中 ，檢查點火線圈和點火模塊的總成，重點要檢查點火模塊和點火線圈的連接。 （ 3）如果所有汽缸都沒有火花或火花都不正常，應(yīng)該對點火線圈、分電器、點火模塊、 ECU、及其輸入傳感器等進行替換檢查。出現(xiàn)在初級電路波形中的大多數(shù)問題在次級電路波形中也可以看見。這表明火花塞臟污、缸內(nèi)壓縮壓力低或者火花塞電極的間隙太小，火花塞持續(xù)時間太長，如大等于2ms，則火花塞的電極會永久損壞。如果信號在這里存在斜坡或噪聲，則說明某些因素正在阻止電路瞬時接通。 （ 3） 濕氣檢測 在火花塞導(dǎo)線和點火線圈輸出導(dǎo)線和其接頭上稍稍噴點水（不要淹沒），進行濕氣檢測。一些傳感器線圈被鉚到安裝板上。 不均勻分布的那個槽被稱為同步槽，有時使用凸輪軸位置傳感器實現(xiàn)其功能?？巳R斯勒發(fā)動機電器內(nèi)安裝有光電式傳感器。因此，無分電器點火系統(tǒng)故障診斷有如下特點。汽車在長期使用的歷程中處于各種各樣的環(huán)境 ,承受著各種應(yīng)力。如果測試燈閃爍，則表明初級電路正在起作用，故障很可能出在次級系統(tǒng)中，否則很可能是曲軸（凸輪軸）位置傳感器出了故障。點火模塊控制初級點火電路和 歡呼聲點火。通過觀察曲軸位置傳感器的輸出信號和點火模塊信號，可以 觀察這個點火提前角。仔細觀察波形中是否有噪聲 和干擾脈沖。如果沒有所需要的測試儀，則在認定是點火模塊故 障之前，先檢查其他部件。如果沒有分析任何異常，則等待這個部件溫度達到正常工作溫度以后，在冷卻下一個部件。 某些電子點火系統(tǒng)使用固定閉合角功能。 點火系統(tǒng)的阻力因素通常來自次級電路，比如火花塞、火花塞導(dǎo)線、分電器蓋、分火頭、點火線圈。 在克萊斯勒的電控發(fā)動機上，電流必須通過自動切斷（ ASD）繼電器才能到達初級繞組正極接線柱和電動燃油泵。 （ 1）確認 故障確實出自點火系統(tǒng)，用測試火花塞逐缸代替被測試火花塞。采用塞尺檢查觸發(fā)輪。點火開關(guān)的鉚釘松動或接觸不良會使火花輸出不穩(wěn)定。如果出現(xiàn)這些跡象，應(yīng)更換導(dǎo)線和橡膠套。這兩類故障分別由點火系統(tǒng)的公共部件或非公共部件引起，對分電器點火系統(tǒng)，以分電器分火頭和分電器蓋內(nèi)的各個火花塞接線柱為參照，以前為公共部件，以后為非公共部件。 冷起動困難故障排除 當(dāng)電噴發(fā)動機冷起動困難時，首先應(yīng)檢查冷起動噴油器在發(fā)動機冷態(tài)時是否工作。力越大，表面振動信號越強，振動信號高頻成分增加。按機型不同連桿軸瓦的沖擊能量集中在不同的頻率范圍內(nèi)；隨間隙增大，該頻率范圍內(nèi)功率譜呈增大趨勢。氣門斷裂落入氣缸內(nèi)，造成活塞項缸重大事故。同一系統(tǒng)隨著使用條件或工作條件的不同，系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障也不同。但要從記錄的信號中找出反映被測對象的本質(zhì)規(guī)律，還必須通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法對信號進行診斷分析和模式識別，如信號強度分析、信號相關(guān)性分 析等，將提取的有用信號與系統(tǒng)知識庫等比較，從而得出正確結(jié)果。 由于發(fā)動機的故障診斷中伴隨著振動信號不平穩(wěn)，激勵源復(fù)雜多樣，發(fā)動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障種類繁多等特點，結(jié)合以上各種故障診斷方法的優(yōu)缺點，我們基于診斷速度快、準(zhǔn)確率高、診斷部位敏感等原則。 振動診斷技術(shù) 振動分析法是通過測取發(fā)動機工作過程中缸蓋或缸體的振動信號，提取故障特征并對其進行分析處理，從而判斷發(fā)動機的隱含故障。 60 年代后 期，國外汽車發(fā)動機檢測診斷技術(shù)發(fā)展很快，出現(xiàn)了示波器、轉(zhuǎn)速表、真空表、功率表以及 CO 測定器等檢測儀器。故障診斷的任務(wù)可分為四個方面的內(nèi)容 故障建模按照先驗信息和輸入輸出關(guān)系 ,建立系統(tǒng)故障的數(shù)學(xué)模型 ,作為故障檢測與診斷的依據(jù) 故障檢測從可測或不可測的估計變量中 ,判斷運行的系統(tǒng)是否發(fā)生故障 ,一旦系統(tǒng)發(fā)生意外變化 ,應(yīng)發(fā)出報警故障的分離與估計。不僅在專職的汽車檢測站，而且在一般的維修企業(yè)都使用了先進的檢測與診斷設(shè)備，從而給交通安全、環(huán)境保護、節(jié)約能源、降低運輸成本等方面，帶來了明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。 油液分析技術(shù) 油液分析法是從發(fā)動 機中抽取潤滑油樣，用旋轉(zhuǎn)鐵譜儀制取鐵譜片，通過鐵譜片上包含的磨粒信息去判斷發(fā)動機的磨損狀態(tài)，這種方法的優(yōu)點是信息集成度高，即在機械設(shè)備故障診斷時，只要是油液所流過的部位其磨損故障一般都可通過對該處的油液進行取樣分析診斷出來；缺點是儀器費用高、檢測周期長、難以普及。該發(fā)動機檢測與診斷臺架系統(tǒng)具有以下三大特點： 具有動態(tài)的測試功能 系統(tǒng)的信號采集模塊能迅速、準(zhǔn)確地捕獲發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中各主要參數(shù)隨時間變化的函數(shù)曲線，這些動態(tài)參數(shù)是對發(fā)動機工作性能和技術(shù)狀況進行準(zhǔn)確判斷的科學(xué)依據(jù)； 具有普遍性和通用性 由于系統(tǒng)的測試、分析過程不依據(jù)被測發(fā)動機 EUC 中的數(shù)據(jù)，只針對發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的實際情況進行測試，因此它的檢測結(jié)果具有良好的普 遍性，其檢測方法同樣也具有廣泛的通用性； 3)具有智能診斷功能。柴油機系統(tǒng)在工作過程中，其零部件由于磨損、疲勞和老化等因素都會引起系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的劣化、失效及各子系統(tǒng)問關(guān)系的變化，使系統(tǒng)故障特征在傳播過程中發(fā)生一定的扭曲，再加上傳播路徑不止一條等因素，從而造成原始故障可能表現(xiàn)為多個子系統(tǒng)故障。 由于柴油機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為使問題簡單化，按照柴油發(fā)動機在不解體的情況下通過振動測試可以 解決的故障主要存在于燃油系統(tǒng)和進排氣系統(tǒng)。 造成拉缸的原因很多，除因跑合不好外，如活塞環(huán)間隙過小，發(fā)動機在過低溫度下啟動，發(fā)動機過熱等都可能產(chǎn)生裂紋。氣門漏氣的惡劣后果是破壞燃燒室的氣密性，使排氣溫度上升，功率下降。 當(dāng)產(chǎn)生發(fā)動機不能起動故障時，首先應(yīng)把點火開關(guān)鑰匙轉(zhuǎn)到 “ON” 的位置，在靠近汽油箱的部位傾聽汽油泵有無發(fā)出 “ 嗚 ......” 的工作響聲，如果沒有，說明電子油泵電路開通，或電子油泵損壞，聲音過響，說明泵內(nèi)缺油，油箱油 位偏低，也可能是油泵磨損嚴(yán)重。怠速空氣馬達按照電腦指令控制空氣流量，而噴油器按照電腦指令控制油量。 用逐缸火花檢查或逐缸真空檢查，可以快速識別點火系統(tǒng)的故障類別。 相鄰點火的兩缸的火花塞導(dǎo)線應(yīng)該相互交叉布置而不是彼此平行布置。 （ 4）電磁干擾 電磁干擾可能導(dǎo)致 ECU、點火模塊（ ICM）等電子系統(tǒng)混亂， 現(xiàn)代汽車底盤故障診斷技術(shù)及其發(fā)展趨勢分析 第 6 頁 共 33 頁 甚至錯誤的觸發(fā)傳感器信號，使執(zhí)行元件動作，結(jié)果可能是發(fā)生間歇性故障。檢查各個點火線圈處的高壓導(dǎo)線接頭，如果高壓導(dǎo)線松動，進一步檢查接線端子是否有燒蝕現(xiàn)象。 （ 4）如果某汽缸沒有產(chǎn)生火花，則這個火花塞、火花塞導(dǎo)線或分電器蓋出現(xiàn)故障。可以把次級電壓波形分為四個階段?；鸹ǔ掷m(xù)時間一般測量兩次，一次在發(fā)動機啟動期間，一次在發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間。如果有不穩(wěn)定的脈動，則可能是以下原因。把示波器的顯示方式設(shè)置為并列波形，通過波形觀察有助于找出具體故障。這些傳感器線圈不能調(diào)整其空氣間隙。任何與觸發(fā)輪構(gòu)造不匹配的波形說明傳感器或其線路存在問題。接通點火開關(guān)，在分電器的四芯接頭中，橘黃色電源線盒搭鐵線之間的電壓一般為 。 （ 1）自診斷系統(tǒng)可以在更大程度上幫助診斷故障。由于結(jié)構(gòu)和使用條件不同 ,汽車的技