汽車發動機故障診斷研究的理論與方法

宋俊良

摘 要：當前，社會經濟的高速發展，大大提升了人們的生活水平，其中比較明顯的表現就是公路汽車數量的增加，而在駕駛汽車的過程中，安全才是第一位的。近幾年，汽車生產工藝水平一直在不斷提升，其中汽車發動機故障診斷理論以及方式也是相關技術人員的重點研究內容。在長時間行使的過程中，汽車發動機可能會出現一定的故障問題，這就需要及時有效的修理，結合實際情況，對故障進行科學診斷，選擇合適的維修方式，實現對汽車發動機故障的有效解決，保障汽車行駛過程中的安全性。

關鍵詞：汽車發動機 故障診斷 理論方法

1 引言

對于現代汽車系統而言，其自身已經隨著科技的發展，逐漸進入到更加先進、科學的電子系統應用環境之中，而且很多汽車具備更加智能化的操作能力，而在汽車的使用過程中，其發動機占據著主要位置，一旦遇到發動機故障問題，就需要對其進行科學的診斷與準確的維修，確保汽車的使用壽命，提高其在行駛過程中的安全性。因此，相關技術人員加強對汽車發動機故障診斷理論及方法的的重視，并對其進行深入的研究，針對汽車發動機故障的具體情況，采用有效的診斷維修方式。

2 汽車發動機故障診斷理論

對于汽車發動機的故障診斷而言，其不同環節都具有較高的復雜性，并且在具體的故障診斷過程中，相關技術人員也需要結合實際情況，對故障問題予以科學判斷，確保故障診斷的準確性，為后續的故障維修奠定良好的基礎保障。

其一，相關技術人員要對汽車發動機的運行狀態的監測內容、方式以及參數等多個方面予以明確，而且還要對發動機的內部結構、工作環節、故障形式以及測試設備條件等進行全面的考慮，這樣才能夠對機車發動機的故障情況進行綜合性的有效判斷[1];

其二，有關技術人員在進行發動機故障診斷工作時，要結合發動機狀態的監測數據結果，對相關設備及裝備進行科學選擇，并將其組建成為相應的測試系統，實現對發動機故障診斷所需的各項數據信息的有效收集，而在收集數據信息的過程中，還需要對環境中可能存在的各種影響因素進行充分的考慮，同時還要實際的環境情況，制定出合理的抗干擾方案，確保收集到的數據信息的真實性以及客觀性;

其三，技術人員需要借助先進的技術設備，對收集到的所有數據信息進行科學的測試、分析以及提取等，而在處理數據信息的過程之中，技術人員需要做到濾波、剔除異常數據、分析算法等工作，這樣則能夠確保數據信息的真實、有效、可靠，并且也能夠將汽車發動機的狀態信息得以展現出來;

其四，技術人員在對汽車發動機的狀態進行監測、判斷以及預報時，需要對相關判定依據予以明確及構建，而且還要確定部件狀態的參量閾值，并將這一數據信息作為一種參考依據，在這一基礎上，對汽車發動機的故障進行有效診斷，進一步提高汽車發動機故障診斷的精確性，以便于技術人員能夠選用合適的維修技術手段[2]。

3 汽車發動機故障診斷方法

3.1 借助信號診斷汽車發動機故障的方法

相關技術人員在對汽車發動機的故障進行診斷時，需要對故障的模式進行精準的識別，同時還要對其進行科學分類，所以，技術人員要注重提取汽車發動機故障的顯著特征，借此收集發動機故障產生的各種數據信息，通過對相關信號的處理，實現對汽車發動機故障的有效診斷，其中主要是利用主元分析法與小波模型方法。

其一，主元分析法。對于這一故障診斷方法而言，其自身是通過建立數據壓縮模型，從中提取出有效的數據信息，將其應用到汽車故障的診斷過程中。在具體的應用過程中，建立模型之后，技術人員就可以開始對汽車發動機的實際運行信號進行科學測量，若是在測量過程中發現汽車發動機的具體信號，與主元模型信號不相符，就表明發動機存在故障問題，接著技術人員就可以對發動機故障產生的原因予以判斷。借助主元分析法，能夠對汽車發動機故障產生的冗余因素進行有效的刪除，并且能夠將其中的關鍵因素提取出來，實現對數據信息的科學處理，也提高了汽車發動機故障檢測的高效性[3];

其二，小波模型分析法。這一方法主要是對汽車發動機在工作狀態中的頻率進行相應的數據分析，而且需要結合發動機的參數對故障產生的原因予以判斷。對于小波模型分析法而言，其自身對數據的采集與分析工作能夠在多元模式下進行，并對汽車發動機是否存在故障予以合理推斷。技術人員需要建立小波分析模型，以此將汽車發動機上的波形與實際模型的波形放在一起進行對比分析，然后再采集關聯模型的數據信息予以對比，比如，在小波測試系統之中，若是汽車發動機的油缸出現斷流現象，那其自身的噴油脈寬則會呈現出增加的狀態;若是汽車發動機的轉速基本不變，那相關電腦系統就會自動發出指令，以此增加噴油脈寬。但是，因為總供給是不變的，所以汽車發動機的供油量與轉速之間就會呈現出不同步的這種情況，進而造成發動機運轉缺乏穩定性。

3.2 汽車發動機故障的模糊診斷方法

所謂的模糊診斷法，就是對汽車發動機故障產生的原因進行模糊分析，接著再對其予以判斷，以此實現對汽車發動機故障的大致范圍予以科學判斷。也就是說，技術人員采用模糊診斷法，可以確定汽車發動機故障的大概范圍，通過在大概范圍內的故障排查，明確故障實際所處的位置，一步步縮小故障的范圍。比如，汽車發動機若是出現有聲無轉的情況，技術人員在對其進行初步判斷時，會難以明確故障發生的原因，在這種情況下，就可以選用模糊診斷法，將故障的范圍縮小到汽車發動機的軸及其齒輪之間的部位，這樣則能夠提高發動機故障診斷排查的效率[4]。另外，模糊診斷法在對汽車發動機的實際狀態進行判定時，主要借助了發動機故障發生的征兆與故障之間存在的模糊關系，因為現實條件相對比較復雜，因此技術人員很難使用精確的數學模型表示出發動機故障的征兆，即使發動機出現一些故障征兆，也無法輸出與之相對應的故障結果，這就需要借助模糊診斷法對故障發生、存在位置等多方面的可能性進行判別，以此解決汽車發動機故障的診斷問題。

3.3 基于知識系統的汽車發動機故障診斷方法

現代知識的更新換代非常快，同時也為汽車發動機故障診斷提供里更多豐富的知識，帶來了更多的新思路，促使汽車發動機故障診斷的方法變得更多。比如，相關技術人員可以借助計算機對發動機出現故障時的數據信息進行采集，而在對汽車發動機故障進行診斷時，就可以利用采集到相關數據信息，對發動機故障進行直接判斷，而且還能夠生成與之相對應的程度調取出相應的數據，以此將汽車發動機的故障特征予以提取，以便于能夠快速準確的判斷發動機故障產生的原因及其存在的位置[5]。另外，在知識的基礎上，對汽車發動機故障進行診斷時，技術人員也可以將專家系統的故障診斷方式應用其中，這種方法的應用是站在對發動機故障信息的充分采集這一基礎上，并且綜合多種經驗及規則，實現對汽車發動機故障原因的有效推理。此外，最為關鍵的一點就是還要建立知識的規則庫，其中包括系統的工作環境及發動機故障知識等，在規則庫中還要儲存相關規則，這種規則主要是一種反應前后之間的存在關系，借助這種規則對汽車發動機故障產生的原因進行分析診斷。與此同時，還要建立相應的工作數據庫，實現對發動機故障的實時檢測，以此將檢測數據予以保存，技術人員也需要收集更多的人工檢測的故障特征數據，將其輸入到數據庫之中，利用數據系統對汽車發動機故障進行科學分析診斷，確保診斷結果的準確性。

4 總結

通過上述分析，完善的汽車發動機故障診斷理論體系，能夠對發動機維修工作進行科學的指導，同時也能提供更加合理有效的診斷方法與維修技術，使得汽車發動機的故障得以解決。基于此，相關技術人員要對汽車發動機故障診斷的理論知識予以全面的了解，并且要掌握汽車發動機故障的具體情況，以此選用合適的故障診斷方式。

課題名稱：成都市汽車維修行業應用綠色維修技術環保與經濟效益研究，項目編號：2019-460-18，課題來源：四川交通職業技術學院

參考文獻：

[1]王寧，張清魯.汽車發動機故障診斷研究的理論與方法[J].時代汽車，2019，（3）：194-195.DOI：10.3969/j.issn.1672-9668.2019.03.085.

[2]何仲華，王迪，劉義超，等.汽車發動機故障診斷的理論和方法[J].汽車世界，2019，000（019）：P.152-152.

[3]熊沂鋮，王杏，李金龍，等.汽車發動機故障診斷研究的理論與方法[J].時代農機，2016，43（7）：45-46. DOI：10.3969/j.issn.1007-8320.2016.07.030.

[4]趙再朝，王豪偉.對汽車發動機故障診斷研究的理論與方法[J].工程技術（引文版），2016（12）：00294-00294.

[5]禹闖，呂園園，武晟鋒.汽車發動機故障診斷的理論和方法[J].中小企業管理與科技，2016，（16）：195-195，196. DOI：10.3969/j.issn.1673-1069.2016.16.119.