柴油車故障診斷技術研究分析

牛彥雷，侯輝

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230001）

關鍵字：柴油車；故障診斷；研究

前言

柴油機是車輛的心臟，是整個機械的核心動力來源。柴油機發展到現在具備燃料利用率高、熱效率高、功率較大、動力強勁等優勢。一般用于需要較大馬力的車輛、機械等。發動機的結構原理越來越復雜，關鍵部位的零部件越來越細化，也越來越復雜，這就導致柴油機發生故障后的修理難度較大。一旦發動機出現問題，造成車輛故障、機械停工的后果的成本較大，所以做好柴油機的故障診斷是解決問題的根本。

1 柴油車發動機出現的問題及解決方法

1.1 發動機機油壓力過低

發動機的機油壓力過低是一種比較常見的故障問題。當發生這種故障時，一般會引發潤滑系統故障、軸承磨損嚴重、冷卻系統故障等問題。潤滑系統發生故障的類型也分為多種：油底殼缺機油或油量不足、機油泵損壞、調壓閥壓力調節不準、潤滑系統漏油或者油壓表損壞等問題。油底殼缺機油或油量不足會導致發動機運行的阻力較大，長期工作下導致發動機受損，不能正常工作。應當及時添加機油至規定的油量。當機油泵發生損壞時，必須立即對其進行維修或者更換。倘若不及時更換，導致機油發揮不了正常的作用，導致發動機發生故障。調壓閥壓力調節不當時，要第一時間調節至正常壓力。倘若沒有及時調節，就會導致發動機的機油壓力過低，影響發動機的正常運轉。當潤滑系統漏油時，要及時的更換零部件。此外，當機油壓力過低時表示發動機缺少正常運轉所需的機油，導致各接觸面的摩擦力增大，造成軸承的磨損，導致軸承的間隙增大，軸承失去作用。此時，必須要進行發動機的大規模修理，更換新的軸承等損壞部件。對于冷卻系統的冷卻效果差時，應當首先排除冷卻系統的故障，倘若冷卻器被堵塞或者機油油面過高，需要進行清理，并排出多余的機油，保證設備的正常運行。

1.2 增壓系統發生故障

柴油機的增壓系統最大的優點在于可以不增大發動機的排量的情況下，最大幅度的提高發動機的功率和扭力。在發動機裝增壓機之后，發動機的功率和扭力都有較大的提升。所以保證增壓系統的正常運行是保證發動機提供正常動力的基礎。但在實際生活中，增壓系統是比較容易出現問題的一部分。增壓系統所發生故障的原因一般有增壓壓力較低、增壓器超速、回油溫度過高、增壓器發出碰撞聲或有強烈震動等。出現增壓壓力低的狀況一般是由于空氣濾清器堵塞或者壓氣機葉輪、擴壓器不清潔導致的。必須及時對相應的部位進行清理，保證增壓系統正常工作。倘若增壓器入口溫度較高、環境溫度較高時，要調小油門。當增壓器超速會導致渦輪的排氣溫度過高，這就需要調整柴油機的工作狀態，保證發動機的正常運行。當發生噴油環渦輪葉片積炭等問題時，要及時清理零部件，流通量減小時，要重新調整并加固，做到工作細化，保證機器處于正常運行狀態。回油溫度過高將會導致渦輪氣封漏氣，增大增壓軸承的接觸面，導致增壓軸承被磨損，同樣需要及時的更換氣封和軸承。增壓器出現碰撞聲或強烈震動的原因是轉子油封和固定件、壓氣機葉輪或渦輪與罩殼或氣封的間隙過小，導致發動機在運轉時發生了碰撞，并且還會導致軸承的磨損。倘若問題較為嚴重，比如渦輪葉片和壓氣機的葉片受損，要進行拆件更換。

1.3 發動機異常排煙

對于發動機的排煙進行檢查也是診斷問題的重要方式之一。通過排氣顏色可以大體推斷發動機發生故障的部位，一般可以分為異常排黑煙、異常排白煙、異常排藍煙。其中異常排黑煙的情況比較常見。導致異常排黑煙的原因大致可以分為三種：進排氣系統故障、燃油供給系統故障、機械的維護保養不當。進氣道、空氣濾清器不清潔、渦輪增壓器和中冷器不清潔是導致進氣系統發生故障的主要原因，所以最重要的是做好清潔工作，其次排氣背壓較高也需要對排氣管進行清潔，及時的檢查消聲器，保證機器正常運轉。噴油管堵塞會導致燃油霧化不良，從而導致燃油的供給系統發生故障，此時應當清洗噴油管并進行調試，保證其正常運行。燃油的品質也是導致發動機產生黑煙的重要因素，倘若持續產生黑煙，需要考慮更換合格燃油。發動機產生白煙的原因可能是中冷器漏水混入氣缸導致水迅速蒸發為水蒸氣，形成白煙。此故障需要立即檢修中冷器。發動機排出藍煙是由于機油壓力或者液面過高，導致燃油燃燒補充分，致使發動機排除藍煙。應當通過放掉多余機油等方式降低機油壓力。

2 柴油發動機故障診斷技術的方法

2.1 基于物理和化學的診斷方法

以物理和化學的方法進行判定柴油機運行狀態的方法是最簡便、最直接的方法。運用此方法可以通過柴油機的聲、光、電、溫度等化學物理性質進行分析，同正常狀態進行比較，并運用相應的知識和經驗來判定發動機可能發生故障的部位或原因。常用于進行此類判定的判定方法有：鐵譜、光譜分析法和油液分析法，來分析燃油當中金屬顆粒的組成、含量和大小，通過此種方法來分析發動機的運行狀態，以此來分析發動機磨損情況。對柴油機的尾氣進行分析也是柴油機故障分析的一種重要方法。柴油機的尾氣能夠反映燃油在燃機內部的燃燒情況，同時能夠從側面反映出機械的運行狀態。柴油機的尾氣含有碳氧化合物、氮氧化合物等氣體，對于這些氣體進行直觀的顏色分析能夠縮小故障范圍，減少檢修工作量。

2.2 基于神經網絡的診斷方法

神經網絡分析法是一種模擬人腦的分析技術，偏向于人工智能化。它的工作原理是將故障問題形成數據傳入系統，然后通過系統進行分析最后輸出故障分析結果，方便人們快速找到故障所在。此種技術的運行方式是非線性的，具有較高的容錯能力和聯想記憶能力、運行快速、操作簡便等優點，有利于提升故障的檢修速度。但是該種技術也存在著一些不足，比如系統只能機械化的進行分析，無法真正的做到像人一樣分析，不能將平時的經驗融入系統中進行智能化的處理，分析結果可能存在一些偏差，起不到加快故障分析的作用。所以，此種診斷方法還有著較大的局限性，無法全面進行分析。

2.3 基于專家系統的故障診斷方法

專家系統分析法就是把資歷較深的專家的經驗進行匯總，把相應的癥狀和故障原因向匹配，描述癥狀與故障之間的關系。所以，專家系統是一種較為完善的故障分析機理，也是研究最多，具有實際應用意義的故障診斷方法。但是這種方法難于建模，所以沒有精確的數學建模系統。這說明此種方法操作較為復雜，不能完全依賴計算機進行診斷，也在一定程度上限制了該方法的推廣。但相信在未來，相關專家一定可以解決難以建模的問題，將此種方法進行簡化，以便于推廣和使用。

3 結語

柴油機的診斷技術仍然處于研發階段，存在分析結果誤差較大、處理方式單一、建模復雜等問題，所以目前還需要人工憑借經驗和技術去判斷故障。要想在此方面有突破，還需要進行大量的研究實驗來提供數據基礎，提升我國在此方面的研究水平。