【正文】 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。 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 溫度監(jiān)測技術(shù) 正如人的體溫可用于其健康檢查，溫度參數(shù)也常用于設(shè)備的故障診斷。溫度監(jiān)測 的顯著特點是診斷過程簡單，診斷結(jié)果一目了然，特別是紅外攝像儀的出現(xiàn)，使得對物體溫度場的測 量更加直觀形象。 無損檢測技術(shù) 所謂無損檢測或無損探傷，就是利用物質(zhì)的某一物理性質(zhì)因存在缺陷而發(fā)生變化的特點，在不破壞被檢對象的前提下，對其進行檢測，以探測其中是否有缺陷存在的一門綜合性診斷技術(shù)。無損探傷是五六十年代在發(fā)達工業(yè)國家首先發(fā)展起來的，目前，主要包括射線探傷、超聲探傷、磁力探傷和滲透探傷等。但無損檢測技術(shù)對工作人員的技術(shù)要求較高，設(shè)備昂貴，不利于大范圍的推廣應用。 由于發(fā)動機的故障診斷中伴隨著振動信號不平穩(wěn)，激勵源復雜多樣，發(fā)動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，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、準確率高、診斷部位敏感等原則。但是在實際中使用人員的經(jīng)驗是參差不齊的，這就給發(fā)動機技術(shù)狀況的判斷增加了隨意性和盲目性，從而使發(fā)動機故障診斷和視情修理因缺少可靠的依據(jù)而不被人們接受?；谏鲜銮闆r，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)。系統(tǒng)的故障診斷專家系統(tǒng)模塊能實現(xiàn)發(fā)動機在線檢測與離線診斷的很好結(jié)合，從而使發(fā)動機的故障診斷和維修效率得到大大提高。 信號獲取部分 信號獲取部分的任務是拾取發(fā)動機被測點的參數(shù)值，得到所關(guān)注的有用信息。傳感器作為獲取信息的主要工具和手段，在檢測與診斷系統(tǒng)中占有極為重要的地位，它能把特定的被測量信號 (包括物理量、化學量等 )按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于運算、傳輸、儲存和進一步處理的電量信號。 信號處理部分 信號處理部分的主要作用是對獲得的信號進行預處理，即進行衰減、濾波、放大、整汽車柴油發(fā)動機的典型故障形、運算和數(shù)字化等處理，將采集的信號轉(zhuǎn)換成標準數(shù)字信號后送入計算機。 故障診斷與人機接口部分 人機接口部分即信號診斷與記錄顯示部分，是將處理后的信號通過系統(tǒng)診斷，并將判斷結(jié)果顯示出來。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。當測試工作所希望獲取的信息并沒有載于可檢測的信號中時，就需要激勵被測對象，使其既能表示相關(guān)信息又便于檢測，例如通過單缸斷火來進行單缸功率的檢查等。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)與功能上大多無嚴格的邏輯與定量關(guān)系。因此故障與故障源之間的關(guān)系十分復雜。柴油發(fā)動機出現(xiàn)故障的 可能是多種多樣的，并且在多數(shù)情況下可能同時出現(xiàn)幾個故障。系統(tǒng)的一個故障可能由多個原因引起，而這些原因也常常是交織在一起相互影響的。 (3)故障的產(chǎn)生有偶然性和必然性。系統(tǒng)故障有時也是必然發(fā)生的，這是因為它們持續(xù)不斷，經(jīng)常發(fā)生，并有一定的規(guī)律可循，比如潤滑油粘度下降，其壓力會降低等。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。另外司機的水平也對故障的產(chǎn)生有一定的影響。由于柴油發(fā)動機的結(jié)構(gòu)復雜，當故障發(fā)生后，要想準確判斷故障的發(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。因此，我們專門針對這兩個系統(tǒng)的某些故障進行典型分析．主要包括：曲柄連桿機構(gòu)故障、配氣機構(gòu)故障、氣缸故障以及活塞故障。 (2)連桿螺栓損壞其主要形式是：產(chǎn)生裂紋或斷裂、發(fā)生拉伸永久變形和螺 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 紋部分松動、粘結(jié)。螺紋配合過緊或過松，表面不清潔，容易產(chǎn)生連接松脫或咬死。另外，氣門桿部彎曲或在導管中粘住，氣門彈簧折斷或彈力不足，氣門問隙調(diào)整過小等均會使氣門關(guān)閉不嚴。 (3)氣門桿卡住由于 氣門桿與氣門導管配合間隙選擇不當，或?qū)Ч軆?nèi)出現(xiàn)積炭現(xiàn)象，以及氣門桿彎曲等所造成。氣門斷裂落入氣缸內(nèi)，造成活塞項缸重大事故。 (5)氣門彈簧斷裂氣門彈簧斷裂不僅破壞內(nèi)燃機正常工作，也會落入氣缸內(nèi)造成嚴重事故。 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。發(fā)動機長時間超負荷運轉(zhuǎn)，機械負荷與熱負荷急劇增加，也會產(chǎn)生裂紋。如發(fā)動機運轉(zhuǎn)中，水量不足，發(fā)動機過熱時，若突然加入冷水，使缸套驟冷收縮就可能產(chǎn)生裂紋。 為防止氣缸發(fā)生裂紋， 必須嚴格按操作規(guī)程管理好發(fā)動機，嚴禁發(fā)動機長時 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 間超負荷運行． 活塞故障 由于發(fā)動機的長期使用摩擦、磨損及安裝、調(diào)整維修不當?shù)仍蛟斐砂l(fā)動機活塞銷套磨損以后必然使連桿銅套與活塞之間的間隙增大，這將導致在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時連桿與活塞銷的沖擊作用增強。 汽車發(fā)動機典型故障定性分析 曲柄連桿機構(gòu)典型故障定性分析 連桿小頭銅套磨損后使間隙增大，導致連桿與活塞的沖擊作用增強，引起活塞橫向撞擊氣缸并使機體的振動 響應發(fā)生變化。此時，總振級隨連桿銅套間隙變化曲線呈單調(diào)遞增趨勢，活塞撞擊所產(chǎn)生的振動響應的滯后時間增大．從振動功率譜上看，隨著間隙的增大，振動能量有向高頻帶集中的趨勢。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。氣門間隙增大時，氣門落座響應的幅值和能量增大，氣缸蓋加速度總振級、振動總能量都明顯增大舊。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。發(fā)動機發(fā)生氣門漏氣故障時，高溫高壓氣體會通過很小縫隙在有限空腔中產(chǎn)生阻塞噴注現(xiàn)象，一 方面經(jīng)缸蓋結(jié)構(gòu)傳到缸蓋表面，引發(fā)表面的局部振動，另一方面形成高頻噴注噪聲沿進、捧氣管道傳播開來，其湍流聲源頻譜表現(xiàn)為高頻特性網(wǎng)。在間隙擴大的時候，表面振動都有明顯增強，特別是在膨脹沖程上止點后的撞擊處振動更為強烈。隨磨損量的增加，氣缸套外表面響應的功率譜峰值明顯增加，振動響應的總能量呈上升趨勢。在這個能量區(qū)內(nèi)的兩個能量波峰，隨著轉(zhuǎn)速的升高能量朝高頻方向漂移并最終合二為一，成為一個較大的能量波峰，所以可以將此頻帶作為活塞銷響的特征頻帶。試驗表明轉(zhuǎn)速對表面振動信號影響較大，轉(zhuǎn)速越高，氣缸內(nèi)爆發(fā)壓 本章小結(jié) 本章通過對發(fā)動機的典型故障的研究，進一步得出典型故障的產(chǎn)生原因，傳播途徑以及可以產(chǎn)生的不良后果，對發(fā)動機的故障診斷有一 定的積極意義。力越大，表面振動信號越強，振動信號高頻成分增加。當汽油壓力太高時，使汽油與空氣的混合比過濃，即噴油過量；而汽油壓力太低，也會造成發(fā)動機缺油無法運轉(zhuǎn)。 在多點噴射系統(tǒng)，可將相應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)值應該升高。 另外，有許多車型，當發(fā)動機機油壓力過低時，會通過機油壓力開關(guān)，切斷電子油泵斷電器電源。碰撞振動切斷電子油泵電源，有人稱它為碰撞保護開關(guān)。這種裝置往往隱藏在車身的某個部位，有些在行李箱的邊測 ；有些在后座邊板的內(nèi)側(cè)等等。 在多點噴射系統(tǒng)，當發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，我們不能直接觀察到汽 油噴射狀況，可用手指觸摸噴油器，感覺到它的工作振動，也可用專用聽診器傾聽到噴油器的工作聲響，也可用萬用表檢測到線路上電源與脈沖電壓的情況。 （ 2） 不允許火花塞高壓導線拆卸斷開后試火的工作持續(xù)時間超過 10~15 秒，絕大多數(shù)發(fā)動機晶體管高壓點火導線是不提倡拆，卸后跳火，這是因為高壓點火導線拆卸后跳火，電阻過大，會造成高壓點火線圈與晶體管點火橫塊的損壞。 冷起動困難故障排除 當電噴發(fā)動機冷起動困難時，首先應檢查冷起動噴油器在發(fā)動機冷態(tài)時是否工作。當發(fā)動機冷態(tài)啟動，時間繼電器使冷起動噴油器有足夠的工作時間， 提供補充的汽油幫助起動。 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。當?shù)∷倏諝怦R達工作異常，影響怠速。當進氣支管內(nèi)由于泄漏進入過量的空氣造成廢氣，使得進入缸內(nèi)的混合氣變稀，此時電腦收到氧傳感器的反饋，發(fā)生指令要求加濃混合氣，即通過怠速空氣馬達關(guān)閉怠速時，空氣旁控通道，同時，氧傳感器的失效，進氣溫度傳感器的損壞，空氣流量計，或 “ECU” 故障碼沒有清除等，都可能影響怠速，在實際工作中，我們經(jīng)常會遇到這樣的問題。當 ECU 無故障碼而故障確實存在，或故障碼不反映真實故障時，自診斷方法即失去有效性。點火系統(tǒng)的故障診斷可以使用很多工具和儀器，由于汽車用示波器能夠形象的觀察到故障，同時顯示多路波形，具有萬用表的功能和越來越小的體積，所以 本章主要以使用示波器為主講述點火系統(tǒng)的故障檢測。公共故障是指那些影響所有汽缸點火的故障。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。任何點火系統(tǒng)的點火開關(guān)、保險元件、總線路、公共搭鐵等和爆震傳感器都屬 于公共部件。非公共故障表現(xiàn)為發(fā)動機工作不平穩(wěn)。逐缸火花檢查時，只要有一缸火花正常，說明時非公共故障，否則為公共故障。在怠速工況下，將真空表連接到發(fā)動機的進氣支管，如果是非公共故障，則真空表不正常的時間占總測量時間的比例就是故障汽缸數(shù)。對于公共故障，檢測應該從初級電路開始，即電源供給及搭鐵、分電器點火系統(tǒng)的點火線圈 、 分電器傳動結(jié)構(gòu) 、 曲軸位置傳感器、點火模塊、ECU 及其電源和搭鐵等公共部件。 如果確認時度系