汽車發動機的狀態監測及故障診斷技術的研究

楊維娜

（西安汽車職業學校，陜西 西安 710605）

1 汽車發動機狀態監測和故障診斷概述

狀態監測和故障診斷是指在設備運行過程中或在基本不拆卸的情況下，采用合適的技術手段對設備運行、各項參數等進行監測，掌握設備的狀態，判斷設備有無出現故障以及故障具體發生的位置和原因等，同時還可以預測設備未來的狀態。具體來說，狀態監測主要是用來預防故障的發生，識別有無故障發生并做出故障趨勢分析；而故障診斷是在故障發生后進行故障位置確定和原因分析然后采取相應的故障解除措施。

2 汽車發動機狀態監測和故障診斷技術分析

對于設備的狀態監測與故障診斷，通常是通過振動、溫度、聲發射、無損檢測、壓力檢測、強度檢測、工況參數檢測和電氣檢測等技術手段來實現。振動是汽車故障檢測中最常使用的方法。汽車發動機故障診斷一般方法有頻譜分析法、趨勢分析法、頻譜趨勢分析法等。因為每一種故障都有相對應的特征頻率，所以根據此規律可確定發動機的故障性質與嚴重的程度。而振動的頻率幅值和特征頻率幅值是會隨著故障的出現、擴大而不斷增大的，因此也可以根據這一規律來判斷發動機是否處于健康運行狀態，還可以用來預測發動機的使用壽命。具體來說，如果發動機出現齒輪類或滾動軸承類故障，頻率特征是在失穩之前小于低階固有頻率，在失穩之后則等于低階固有頻率。如果是轉子不平衡故障，則會出現振動幅度會隨著轉速的增大而不斷增大，在過臨界轉速時會出現共振峰。

3 汽車發動機故障診斷一般流程

在進行汽車發動機故障診斷和排除的過程中，必須按照一定步驟進行，否則難以正確找到故障具體發生的位置和故障產生的原因。一般流程如下：第一要對汽車發動機的異常現象進行觀察了解，比如可以詢問司機關于故障出現的時間、發生異常情況時發動機的溫度、車的行駛里程、速度以及保養維修的情況等等，這是為了便于對發動機故障進行初步判斷。接著可打開發動機外罩進行外觀檢查，主要需要檢查的內容包括發動機運轉情況、是否出現抖動的問題；發動機轉速表指針的擺動幅度；對發動機的內外部件、電線插接器等進行仔細檢查，分析是否存在脫落、損壞的現象；檢查有無出現漏油或漏氣的現象；排氣管是否出現冒煙、汽油味等問題。此外要做好發動機故障碼數據的實時記錄，確定在出現異常情況時是否出現了故障碼，并分析產生故障碼的主要原因并確定下一步的檢查工作。然后根據故障碼與數據塊數據對內容進行檢測，檢測內容包括電控系統、點火系統和發動機機械部分等。最后必須對出現的故障進行排除。

以汽車加速狀態為例，一般踩下油門加速時如果沒有故障，儀表盤會正常顯示，而如果出現了加速不良的情況，比如發動機發出歇斯底里的響聲、振動等問題，儀表盤會顯示發動機故障，EPC閃爍。監測診斷設備可根據具體故障現象查詢數據庫，對故障產生的原因進一步分析，明確故障點。一般在加速狀態下發動機故障原因和發動機溫度過高、有雜質滲入和油品本身質量有關。因此可以停車檢查空濾、火花塞和油泵等設備，在必要時可采取降溫措施防止發動機溫度過高而引起異常響動等故障。

4 汽車發動機狀態監測和故障診斷技術的發展

4.1 監測設備的智能化發展

隨著自動化技術在汽車行業中的廣泛應用，對于汽車發動機的狀態監測設備、故障診斷檢測設備也開始朝著智能化的方向發展，未來可使用虛擬設備和信號處理技術進行監測與診斷。比如將計算機技術和診斷技術結合起來，在計算機平臺上通過對虛擬儀器的設置使計算機變成專用的電氣儀器，然后在計算機界面上進行數據收集和分析處理工作。虛擬設備的數據采集器與計算機能為發動機的狀態監測和故障診斷提供各種數據，維修技術人員可節約數據收集的工作，直接利用計算機上的數據完成故障診斷和分析工作，然后采取針對性的解決措施，最終可提高監測和維修的效率。

4.2 檢測診斷資料數據的在線化

在監測與診斷數據實現在線化后，可以電子的形式將數據資料存儲在計算機中，方便維修技術人員查詢和使用，有利于更新維修人員的知識、提高他們的維修能力，最終提高維修效率和質量。此外，在技術資料實現在線化存儲以后，還解決傳統紙質資料保存不易的問題，可方便維修人員實時查詢資料。

5 結語

綜上所述，文章對汽車發動機狀態監測和故障診斷相關技術措施進行了簡單分析，由于汽車發動機的結構復雜、運行環境復雜，因此出現故障在所難免，但也可以通過改進檢測和維修方法，利用先進的狀態監測與故障診斷技術可提高工作效率和檢修水平。在未來還需要進一步加強檢修技術的研究，完善檢修相關制度、加強檢修技術人員培訓，積極利用自動化技術，使汽車發動機的檢修朝著智能化、信息化的方向發展。