電子診斷技術(shù)在汽車發(fā)動機(jī)故障維修中的應(yīng)用研究

史春林 高金橋 李聰 高桂生

摘要： 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平、網(wǎng)絡(luò)科技和人工智能的發(fā)展，汽車電子化程度越來越高，現(xiàn)代汽車的機(jī)械結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)越來越復(fù)雜，汽車故障維修需要精密電子診斷設(shè)備和數(shù)字化程序化的汽車維修大數(shù)據(jù)分析，獲取精確的維修數(shù)據(jù)和高效的維修效率。本文基于電子診斷技術(shù)，分析了電子診斷技術(shù)在現(xiàn)代汽車維修的必然性和必要性;利用概率統(tǒng)計(jì)方法和大數(shù)據(jù)分析，以汽車發(fā)動機(jī)故障診斷為例，研究了電子診斷技術(shù)在汽車發(fā)動機(jī)故障維修中的應(yīng)用。研究結(jié)果表明，數(shù)字化和程序化的電子診斷技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析，進(jìn)一步促進(jìn)汽車維修網(wǎng)絡(luò)信息一體化的發(fā)展，使得電子診斷技術(shù)較于傳統(tǒng)維修技術(shù)具有顯著的高效優(yōu)勢。本文對提高汽車行駛安全檢測和故障維修質(zhì)量與效率上具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞： 電子診斷技術(shù);故障維修;故障診斷;數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

緒論

隨著科學(xué)技術(shù)水平、網(wǎng)絡(luò)科技、大數(shù)據(jù)和人工智能的發(fā)展，現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，逐漸發(fā)展成為智能的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)，且在車輛行駛過程中，大部分系統(tǒng)處于高速運(yùn)行狀態(tài)。因此，系統(tǒng)中各項(xiàng)信息表現(xiàn)出強(qiáng)含噪性、多特征性和模糊性等特征，需要運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法如傅里葉變換、小波分析、模糊理論等，對車輛信息進(jìn)行處理得到有效的故障診斷數(shù)據(jù)。

現(xiàn)代汽車的故障診斷維修和保養(yǎng)，經(jīng)歷人工檢驗(yàn)、簡單儀器測量、專用設(shè)備綜合診斷、以及人工智能診斷這四個階段，后三個階段綜合運(yùn)用在現(xiàn)代汽車的故障診斷維修過程統(tǒng)稱為電子診斷技術(shù)。

當(dāng)出現(xiàn)故障時，電子診斷會顯示出與標(biāo)準(zhǔn)參考值不一樣的數(shù)據(jù)，電腦根據(jù)數(shù)據(jù)差異分析故障原因，并準(zhǔn)確指出故障位置，并給與相應(yīng)的聲、光故障提示，維修者根據(jù)電子診斷設(shè)備給出的數(shù)據(jù)，查找到相應(yīng)的故障信息，給出準(zhǔn)確的解決方案，即縮短排查時間又降低排查難度。因此，電子診斷技術(shù)的數(shù)字化，推動汽車維修網(wǎng)絡(luò)信息一體化的發(fā)展，使得汽車故障維修流程環(huán)節(jié)化。

電子診斷技術(shù)的理論基礎(chǔ)

電子故障診斷流程

電子診斷技術(shù)在汽車故障檢驗(yàn)、內(nèi)燃機(jī)維修、油樣檢測等各方面應(yīng)用廣泛，隨著半自動診斷系統(tǒng)和全自動診斷系統(tǒng)的發(fā)展，在設(shè)有全自動診斷系統(tǒng)的車輛上，利用測試設(shè)備，得到車內(nèi)自檢電路的檢驗(yàn)信息并給出結(jié)論。

電子故障診斷儀器是車輛故障自檢終端，針對車輛電控系統(tǒng)進(jìn)行檢測和調(diào)試，查看發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度和冷卻液溫度等動態(tài)數(shù)據(jù)流，將讀取的故障碼通過顯示器高效率顯示故障信息，準(zhǔn)確指出故障位置及原因，故障診斷維修后消除故障碼。

通過電子檢測設(shè)備對車輛進(jìn)行性能測試和故障檢測，檢測人們主觀經(jīng)驗(yàn)檢測不到的安全隱患，在機(jī)械結(jié)構(gòu)不解體的情況下發(fā)現(xiàn)故障原因，以及保證汽車的維修質(zhì)量和準(zhǔn)確度。

因此，便攜又智能的電子診斷設(shè)備在車輛維修中占有重要地位。同時電子診斷設(shè)備逐漸向綜合自動化和電算機(jī)化方向發(fā)展，診斷裝置的故障分析準(zhǔn)確性、診斷裝置對技術(shù)狀態(tài)變化的預(yù)知技能都在逐步提升，進(jìn)一步完善汽車車輛診斷線和維修作業(yè)流水線。

故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

發(fā)動機(jī)作為機(jī)車的動力保障，關(guān)系到汽車的正常運(yùn)行，且發(fā)動機(jī)內(nèi)部構(gòu)件眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易出現(xiàn)問題，是生產(chǎn)及維修中技術(shù)要求最高的部件。單純運(yùn)用解碼器等電子診斷設(shè)備，進(jìn)行汽車故障維修檢測，并不能快速排除故障，此時需要將概率統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法結(jié)合電子診斷技術(shù)，提高維修診斷效率。

根據(jù)概率統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法，借助互聯(lián)網(wǎng)汽車維修統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，找出同一車型發(fā)動機(jī)常見故障的發(fā)生規(guī)律。首先找出發(fā)動機(jī)主要故障現(xiàn)象（其中i=1，2，3，......N）Xi，統(tǒng)計(jì)引發(fā)故障現(xiàn)象的故障起因Xij（i=1，2，3，......N;j=1，2，3，......M），并計(jì)算故障起因在此故障現(xiàn)象中的概率P，詳細(xì)計(jì)算公式如公式1所示。

由此得島發(fā)動機(jī)故障現(xiàn)象的發(fā)生規(guī)律，協(xié)助維修人員利用電子診斷設(shè)備，快速找到維修故障點(diǎn)，提高維修準(zhǔn)確性和高效性。

通過維修企業(yè)發(fā)動機(jī)維修故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)造成發(fā)動機(jī)故障的四大主要故障現(xiàn)象，發(fā)動機(jī)啟動困難、發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)、發(fā)動運(yùn)轉(zhuǎn)無力、發(fā)動機(jī)間歇性故障等主要故障現(xiàn)象。

發(fā)動機(jī)故障電子診斷實(shí)例分析

發(fā)動機(jī)故障起因分級分析

發(fā)動機(jī)啟動困的主要影響因素按出現(xiàn)頻率高低依次是蓄電池電壓不足、起動機(jī)故障和電動燃油泵故障，發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)故障現(xiàn)象的主要影響因素是節(jié)溫器故障、水溫傳感器故障、進(jìn)氣系統(tǒng)故障和氧傳感器故障，發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無力故障現(xiàn)象的主要影響因素是火花塞故障、點(diǎn)火線圈故障和高壓油泵故障，發(fā)動機(jī)間歇性故障現(xiàn)象的主要影響因素是電線搭鐵松動和點(diǎn)火線圈故障。

根據(jù)故障起因在故障現(xiàn)象中的概率比例，由此可以歸納出引發(fā)汽車發(fā)動機(jī)故障現(xiàn)象的分級故障起因，將故障概率值大于50%歸為1級故障起因，故障概率值在歸為2級故障起因，數(shù)值小于20%障概率值在歸為3級故障起因。發(fā)動機(jī)啟動困難故障的1級故障起因是蓄電池電壓不足，怠速不穩(wěn)故障現(xiàn)象的1級故障起因是節(jié)溫器故障，發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無力故障現(xiàn)象的1級故障起因是火花塞故障，發(fā)動機(jī)間歇性故障現(xiàn)象的1級故障起因是電線搭鐵松動。

電子診斷技術(shù)的優(yōu)勢對比

汽車發(fā)動機(jī)零部件繁多且復(fù)雜，修理人員很難直接定位故障點(diǎn)，影響維修效果。因此通過電子診斷設(shè)備結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，將故障聲音轉(zhuǎn)換成電子信息，顯示在屏幕上，結(jié)合頻率特點(diǎn)和構(gòu)件功能特征，鎖定故障位置，如此進(jìn)行故障部位判斷可以精準(zhǔn)定位。為了驗(yàn)證電子診斷技術(shù)在汽車發(fā)動機(jī)故障維修中的優(yōu)勢，通過數(shù)據(jù)整理得到發(fā)動機(jī)維修效果對比分析圖（如圖1所示）和發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的電流值對比分析圖（如圖2所示），圖2中所示的紅色曲線是采用電子診斷技術(shù)得到的電控系統(tǒng)的電流值，藍(lán)色曲線是采用傳統(tǒng)技術(shù)得到的電控系統(tǒng)的電流值，紅色曲線所示的電流診斷曲線更接近實(shí)際值，由此驗(yàn)證電子診斷技術(shù)的優(yōu)越性。

結(jié)論

本文基于基于電子診斷技術(shù)，分析了電子診斷技術(shù)在現(xiàn)代汽車維修的必然性和必要性。具體結(jié)論如下：

利用概率統(tǒng)計(jì)方法和大數(shù)據(jù)分析，以汽車發(fā)動機(jī)故障診斷為例，得到發(fā)動機(jī)故障的四大主要故障現(xiàn)象。

根據(jù)大數(shù)據(jù)歸納總結(jié)找出發(fā)動機(jī)故障的3級故障起因，優(yōu)于僅通過電子診斷儀尋找故障點(diǎn)陳舊方式，使得排除故障成功率高效精確。

數(shù)字化和程序化的電子診斷技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析，進(jìn)一步促進(jìn)汽車維修網(wǎng)絡(luò)信息一體化的發(fā)展，使得電子診斷技術(shù)較于傳統(tǒng)維修技術(shù)具有顯著的高效優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

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