汽車發(fā)動機故障檢測與維修技術要點分析

宗亮宇

(山西省工業(yè)管理學校，太原 030012)

0 引言

我國是汽車制造大國，但是汽車制造水平距美國、德國、英國等工業(yè)發(fā)達國家相差較遠[1]，汽車制造業(yè)先進技術水平不及世界先進科研水平。汽車發(fā)動機是汽車的動力來源，是整機的核心部件，其中汽車發(fā)動機故障診斷、檢測及維修技術水平較低，對于汽車的安全使用造成了一定的安全隱患，因此，提高對汽車的故障診斷、檢測及維修技術對于提高汽車整機安全性及質(zhì)量可靠性具有重要意義。

國外關于汽車發(fā)動機的故障診斷技術研究起步較早，從最初的憑借經(jīng)驗手動檢查到后期運用相關儀器測量與設備檢查的科學診斷階段，發(fā)展到現(xiàn)在借助計算機及人工智能進行故障診斷及檢測。但是我國對汽車發(fā)動機故障檢測技術的研究起步較晚，從1970年才開始逐步發(fā)展[2]，隨著20世紀末期，汽車制造行業(yè)的快速發(fā)展才開始逐步研究相關汽車故障診斷及檢測儀器。到目前為止，汽車發(fā)動機的故障診斷及檢測技術仍是汽車制造行業(yè)的重點及難點之一[3-4]。

1 汽車發(fā)動機結構組成

汽車發(fā)動機主要包括曲柄連桿機構、配氣機構、燃油供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)及啟動系統(tǒng)[5-6]。曲柄連桿機構主要由機體組、活塞、連桿、曲軸及飛輪等組成，是汽車發(fā)動機的重要組成部分，主要作用是將活塞的往復運動變?yōu)榍S的旋轉運動向外輸出動力。配氣機構主要作用是在發(fā)動機工作時，定時開啟和關閉各汽缸的進排氣門，使新鮮可燃混合氣或空氣進入汽缸，廢氣及時排出，在壓縮與膨脹行程中，保證密封性。汽車發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)主要是供給噴油器一定壓力的燃油，根據(jù)控制單元控制噴油。汽車發(fā)動機點火系統(tǒng)是根據(jù)汽車發(fā)動機點火次序給火花塞一定的高壓電，產(chǎn)生足夠強的火花，保證可燃混合氣點燃，保證發(fā)動機的正常運行，點火系統(tǒng)是汽車發(fā)動機中故障發(fā)生率較高的組成部分。

2 汽車發(fā)動機常見故障

汽車發(fā)動機常見故障(圖1)及表現(xiàn)形式概況如表1所示，主要包括發(fā)動機啟動故障、溫度異常、發(fā)動機異味、出現(xiàn)噪聲等。

圖1 汽車故障分類

表1 汽車發(fā)動機故障常見類型及表現(xiàn)

2.1 發(fā)動機啟動故障

主要表現(xiàn)形式為汽車啟動及停止出現(xiàn)故障，造成的原因主要包括蓄電池電量過低，電路故障導致接觸不良。如發(fā)生發(fā)動機啟動故障，首先根據(jù)汽車儀表盤指示燈及聲音進行判斷，對蓄電池電量進行檢查，在電路連接處進行防銹處理，檢查電路線路之間接線是否可靠、發(fā)動機氣門是否存在積碳或灰塵造成進排氣不暢等。

2.2 溫度異常

常見為發(fā)動機溫度過高，主要原因包括水泵故障或者堵塞、排風扇運行故障、散熱器故障等。進行溫度檢查時，應該保證車輛通風且避免高溫直射，等待發(fā)動機溫度降低后對散熱器、節(jié)溫器、冷卻風扇進行檢查。

2.3 發(fā)動機異味

發(fā)動機異味引起的主要原因是汽車部件老化、油路密封性降低造成機油泄漏，異味隨著配氣管散出，只需要及時檢查相關零部件的老化、損壞情況，并及時進行更換處理。

2.4 出現(xiàn)噪聲

造成發(fā)動機噪聲的原因較多，如發(fā)動機架損壞、燃油不能充分燃燒造成管道堵塞等。當出現(xiàn)噪聲時，應該根據(jù)噪聲類型及科學檢測儀器進行故障檢測。

不論發(fā)生何種故障，首先應該進行車輛故障信號檢查，可以借助相關檢測設備進行檢測，或者采用相關傳感器對汽車發(fā)動機的溫度、振動及噪聲進行信號采集，并進行特征提取與模態(tài)分解，進行發(fā)動機故障分類及評估，如果不能及時判定故障類型應該及時送專業(yè)維修部門進行進一步的檢測。

2.5 加速無力、換擋熄火

加速無力需檢查進氣和供油情況，空氣濾芯以及油濾需要定期更換，一般更換周期為一年或者4萬公里更換，可以根據(jù)油品標號和使用環(huán)境適當延長縮短更換周期。

2.6 冷卻液溫度過高

檢查冷卻液是否不足，日常需注意補充，也要記得定期更換。同時關注散熱扇，如果打開時空調(diào)會轉，則檢查水溫傳感器、水泵和水箱上下循環(huán)水管。

3 汽車發(fā)動機故障維修技術要點

3.1 發(fā)動機故障維修技術要點

在進行汽車發(fā)動機故障維修時，首先，應該保證汽車噴射控制系統(tǒng)的清潔度，定期更換汽車燃油過濾器，檢查長時間使用的汽車燃油過濾器是否出現(xiàn)堵塞；其次，按照行業(yè)標準更換蓄電池，蓄電池故障會對其他電子元件造成不良影響；然后，檢查蓄電池的電量，蓄電池電量過低會造成汽車啟動與停止故障，根據(jù)實際情況及時對蓄電池進行充電；最后，在進行汽車發(fā)動機電子裝置及相關原件進行清洗時，要使用專門的清洗劑，不能直接用水進行清洗，容易造成電子元件銹蝕或短路故障。

燃油系統(tǒng)是發(fā)動機的主要構件，在進行燃油系統(tǒng)檢查時，首先，應該啟動汽車，看發(fā)動機是否正常啟動，如果不能正常啟動則根據(jù)報警指示燈進行故障判斷，如果汽車可以正常啟動，但是報警指示燈一直閃爍，則表明汽車自檢系統(tǒng)出現(xiàn)故障；其次，不論汽車發(fā)動機是正常啟動都不要隨意中斷任何裝置運行，避免由于電流的突然中斷導致整個電路系統(tǒng)出現(xiàn)故障；最后，在檢查發(fā)動機及相關電路執(zhí)行原件時，對工作人員自身進行靜電消除處理，降低自身靜電對微電路系統(tǒng)的影響。

3.2 汽車發(fā)動機的保養(yǎng)與維護

發(fā)動機的定期保養(yǎng)對于降低故障發(fā)生率具有重要意義。在日常保養(yǎng)與維護中，要做到定期更換機油，更換空氣過濾裝置、機油過濾裝置及汽油過濾裝置。定期檢查方向油(助力轉向油)，檢查冷卻系統(tǒng)的冷卻液是否符合標準，檢查蓄電池電量及使用時間是否超過兩年，如果使用時間過長應該進行更換。

4 汽車發(fā)動機故障檢測與維修發(fā)展趨勢

汽車發(fā)動機故障診斷、檢測技術是基于汽車發(fā)動機基本結構特征、內(nèi)燃機理論基礎、計算機控制技術和汽車工作性能為技術條件，并以汽車試運行和相關測試儀器的綜合技術。目前，已經(jīng)開始基于相關計算機輔助、先進的傳感器技術及人工智能算法等對汽車發(fā)動機各種故障類型進行預測與自動分類診斷(圖3)，對汽車發(fā)動機各個安全模塊利用傳感器進行監(jiān)測，汽車運行過程中，當某一模塊的信號超出預設范圍，則電路自動判定該模塊出現(xiàn)故障，并及時顯示故障指示燈。

圖3 汽車發(fā)動機故障自動檢測系統(tǒng)主要組成

基于汽車發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)時刻監(jiān)測汽車的運行及各個零部件的工作性能，即使只是一個螺釘松動，也會及時反映，便于及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，保障汽車的安全可靠運行，但是該系統(tǒng)的研發(fā)仍處于試驗階段，沒有進行大面積推廣應用。未來應該以該技術為基礎，發(fā)展汽車發(fā)動機故障自動診斷系統(tǒng)，對于提高汽車發(fā)動機故障診斷及精準判斷具有重要意義，是未來汽車制造行業(yè)的發(fā)展熱點之一。

隨著智能科技的發(fā)展與普及，人工神經(jīng)網(wǎng)路技術是一種新型智能控制技術。人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術可以彌補傳統(tǒng)專家診斷系統(tǒng)中由于知識串行而導致的故障假設困難，能夠對人類的經(jīng)驗與知識進行更為有效地組織和使用，尤其是在汽車這種結構較為復雜的系統(tǒng)中，可以提高故障診斷的精度與響應速度，是未來的研究重點之一。

5 結論

隨著我國汽車制造行業(yè)的快速發(fā)展，對汽車制造行業(yè)的技術水平提出了更高的要求。發(fā)動機作為汽車的動力來源及核心部件，其正常運行是保證汽車的安全性及可靠性的基礎條件。由于汽車發(fā)動機種類、型號較多，結構較為復雜，目前我國在汽車發(fā)動機故障檢測中主要分為人工檢測與儀器檢測，但是與發(fā)達國家相比，其自動化、智能化水平還有一定的差距。本研究首先介紹了汽車發(fā)動機的基本組成與結構特點，其次對常見的汽車發(fā)動機故障類型、表現(xiàn)形式及維修技術要點進行系統(tǒng)闡述，最后提出未來汽車發(fā)動機故障檢測與維修技術的主要發(fā)展方向與研究重點，研究結果對于提高我國汽車制造行業(yè)的技術水平提供技術參考，對于保障汽車出行安全具有重要意義。