剩余性能诊断法在汽车故障诊断中的应用

2012-08-15李灵虎

黑龙江交通科技 2012年5期

李灵虎

(浙江省台州市机动车辆检测站)

1 汽车故障诊断与剩余性能诊断法的相关理论研究

1.1 汽车综合故障诊断

汽车由多个结构复杂的集成系统组成，其整车结构与性能是其保障良好的整车技术状况的重点。汽车运行中的动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性，安全性等方面，一直是人们关注和追逐汽车性能的真正需求。汽车系统内某一部位的异常极易造成各种各样的故障，而解决故障的基础在于故障诊断，追根朔源，方能做出正确的维修决策。常见的汽车故障有行驶无力、发动机点火不良、电子点火系统的故障、低压或高压电路故障，而引起这些故障的原因众多，不同的故障检测方法有所不同。如遇到复杂的综合故障时，很难直接检测出故障原因，所以故障诊断方法显得尤为重要。

1.2 剩余性能诊断法基本理论

剩余性能诊断法一种依照一定的系统诊断程序在隔离的系统中诊断系统和性能参数的诊断技术。其诊断原理是按照诊断对象需要及相应的数学原理建立具体的诊断程序，接着确定整体诊断的系统与参数，构成数据化的分析系统。为了缩减测试范围，更为准确地进行参数分析，可以将诊断系统进行隔离，需遵循的隔离原则有二分原则、主次原则、多选择原则，同时结合诊断分析的整体技术与手段来确定有效的隔离方案。最后确定通过隔离后的剩余系统和性能的参数，进行循环诊断测试，通过连续缩小诊断范围，最后进行精准的诊断定位。

1.3 应用理论

对于汽车故障的诊断，应依据汽车综合故障诊断的目标与基本故障类型来确立可操作的故障诊断程序，具体过程依照上述剩余性能诊断法基本原理。

在具体诊断的过程中，首先我们要确定汽车故障的类型，主要依据故障的整体诊断技术原理。依照影响汽车整车技术状况的几项基本要素分别对汽车动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、车轮侧滑量、前照灯、尾气进行基本检测以确定可能性影响因素，建立汽车诊断参数数据系统。当然在不同的部位要用相配的检测仪器，尤其是能直接感观的汽车故障可用曲线或图像等直观的方法来反映参数变化情况。如发动机正常起动后，出现逐渐熄火首先检查油路情况，油路畅通，汽油雾化后进缸，亦无异常，再检查高压电路等，逐步检测将诊断范围由整车缩减至某一个集成系统。

在系统缩减到一定精确度后，再将其隔离为剩余系统与分离系统;把剩余系统作为主要的诊断对象，准确把握剩余系统及性能参数正常的标准值及相应的标准行为特征，通过参数对照及参数误差进行集中诊断，最后确立精准的汽车故障的剩余系统。

2 实例分析剩余性能诊断法汽车故障诊断中的应用

一辆三星道奇乘用车，在行使了一段路程后其发动机突然自动熄火，再起动时发动机不能着火，但过了大约15 min后起到发动机时又能正常起到，且怠速平稳，加速性能良好。诊断方法与过程如下。

2.1 确定诊断系统

该故障属于动力性故障，在室内检测在用汽车动力性时，采用驱动车轮输出功率或驱动力作为诊断参数，须在底盘测功试验台上进行。汽车动力性检测分为台架检测和路试检测，可分别对反映汽车动力性的一些指标进行检测，如驱动轮输出功率、驱动力、滑行距离、最高车速、加速能力、爬坡能力、传动系传动效率等;并将该系列参数作为诊断性能参数。由性能参数和汽车行为特征，初步诊断属于发动机供油系统问题，首先从系统的基本检查开始，对发动机供油、燃油泵及燃油压力进行细致检测。

2.2 确定诊断参数

对于EFI系统发动机来说，若混合气的空燃比不当，混合气过稀或过浓，均会影响发动机的动力性能。若混合气过浓，排气管必冒黑烟;若混合气过稀，则会造成燃烧缓慢，严重时会导致进气管回火放炮。电控燃油喷射发动机的燃油供给系统是由电动燃油泵、燃油波清器、油压调节器、喷油器、冷起动喷油器等组成;电控燃油喷射发动机的燃油供给系统是燃油喷射发动机最容易产生故障的系统。尤其是电动燃油泵和喷油器，经常因为燃油品质问题的影响而损坏(主要是杂质和水分不达标)，从而导致不供油或油压过低，喷油器堵塞等故障，需要着重检测喷油器电阻、驱动电路。通过检测发现电控燃油喷射式发动机为了便于再次起动，在发动机熄火后，燃油管路中仍保持着较高的燃油压力。在拆卸燃油管道、进行检修或更换燃油滤清器、电动燃油泵、喷油器等部件时，应释放掉燃油管道内的油压，因此我们需要起动发动机，并在发动机运转中拔下电动燃油泵继电器，待发动机自行熄火后，再转动起动开关，起动发动机2～3次，燃油压力即可完全释放;最后关闭点火开关，反复打开、关闭数次，来预置燃油系统的油压，然后进行燃油压力及调节器与滤清器的检测。最后还要检测排气系统的空气滤清率以及催化转换率。其中喷油器电阻率、驱动电路电阻率、燃油率清率、油压系数、空气滤清率以及催化转换率都是可描述参数。通过反复路试实验确定其他系数正常，而油压系数不稳定。

2.3 确定隔离系统

采取反复打开、关闭点火开关将电控燃油喷射发动机的燃油供给系统与内部液压机械系统进行隔离，将内部液压机械系统作为剩余系统，也即主系统，燃油供给系统与排气系统作为分离系统。

2.4 确定剩余性能参数标准值与对照值

以该车的正常的油压性能参数作为剩余性能参数标准值。反复打开、关闭数次，来预置燃油系统的油压，进行路试实验，仪器测定油压系数及其他参数比率作为剩余性能参数对照值。

2.5 手动路试实验

在测试获得相应的剩余性能参数后，断开点火开关后控制电磁阀的插接器。在进行路试实验过程中，尽量使汽车正常匀速行驶，使相应的测试结果与预知的标准值基本达到吻合;再开关电磁阀的插接器，汽车燃油内部液压机械系统正常，同时参数结果误差较小，测试结果表明汽车自动变速器内部的液压机械系统不是汽车故障点。若测试数据结果异常，则可判断该剩余系统存在故障;若测试数据结果与剩余性能参数故障点在燃油供给系统润滑体系中标准值基本吻合，则说明故障区域处于分离系统中。所以我们判断燃油供给系统与排气系统是根本故障点。由于油压系数及其他参数正常，我们判断是燃油泵内部油的问题。但还需通过相应的电磁阀模拟试验进行相应的验证和确认;当然也不能排除故障点在电控系统的可能。

2.6 电磁阀模拟试验

通过人为控制手段对汽车故障的剩余系统提供正常的分离系统参数，即为开关电磁阀人为提供正确的通、断电信号，操纵燃油供给各档油压变化，再通过路试测出相应的剩余性能参数，并将其与预知标准值进行比较、判断。最后进行润滑系统检测，其主要参数为:机油压力，机油消耗量;机油品质。经上述诊断发现机油压力，机油消耗量均属正常，此时需检测机油品质。由于燃油系统工作比较复杂，通过电磁阀模拟试验可简单高效判断并确认其燃油润滑系统是否为故障点。设定全开电磁阀状态进行相应的手动电磁阀模拟试验，行驶中燃油泵内燃油滤清率较低，有些许卡壳现象，可断定燃油泵是故障点。