探索汽车动力系统的故障诊断技术

2017-12-06李冬梅

汽车与驾驶维修(维修版) 2017年9期

关键词：故障诊断监测发动机

李冬梅

（渤海船舶职业学院 125100)

探索汽车动力系统的故障诊断技术

李冬梅

（渤海船舶职业学院 125100)

根据我国《汽车和挂车类型的术语和定义》分析，“汽车动力系统”是指将发动机产生的动力通过一系列动力传递的方式，最终实现车轮驱动的过程。因此，狭义上的“汽车动力系统”是指汽车发动机及相关部件，它们是现代汽车设计中不可缺少的部分，也是实现汽车运行驱动的动力来源。随着我国汽车工业的快速发展，汽车保有量不断上升，针对汽车动力设备的故障诊断研究具有十分重要的意义。

汽车动力系统；发动机；故障诊断；技术发展

1 汽车动力系统故障诊断技术的重要性

最新数据现实，截至2017年3月，我国机动车保有量突破3亿辆，其中汽车保有量首次突破2亿辆。庞大的汽车消费需求背后，则是汽车售后服务产业链的蓬勃发展，特别是对发动机检测、诊断、维修等专业服务需求旺盛。不可否认的是，现代汽车性能水平不断提升，为了满足“人性化”服务需求，发动机结构越来越复杂，电子控制、自动化控制应用越来越普遍，如怠速装置、点火控制、燃油喷射等。

同时，发动机作为汽车中最主要的装置，其工作条件恶劣，运行时长期处于高温与高压的作用下。虽然相对其他部件发生故障的机率较低，但一旦出现问题，则导致汽车动力彻底失去，且故障原因、故障部位等，则需要由专业人员来确定[1]。

但结合现状而言，与我国汽车产业相配套的售后市场明显发展滞后。日本的汽车维修企业中，诊断技术工人的合格率要求在70%以上，美国这一比例超过80%，而我国从改革开放至今，汽车维修领域的具有故障诊断技能的工人不超过30%，并且在整体操作水平上也严重偏低。为了应对日渐高速发展的汽车工业技术水平，就必须从故障诊断能力方面入手，其中动力系统在汽车产品中占据最重要的应用地位，更应该加强重视。

2 常见汽车动力系统的故障诊断技术

2.1 故障诊断的步骤

结合汽车发动机部件而言，其故障诊断过程包括4个基本步骤。

(1)确立运行状态监测主体，并确定监测方式、监测参数、监测流程等内容。其原因在于发动机规格之间的差异，因此要考虑监测对象的故障发生形式、内外部结构、工作环境和监测条件（工具、人员、技术水平等），一定程度上可以认为运行状态监测决定了整个诊断工作的成败。

(2)建立测试系统，判断选择所需要的设备，如传感器、信号机等，建立一个故障报告的完整系统。这一过程要考虑信号干扰、灵敏度和精确度的处理问题，记录相关信息并初步判断问题所在。

(3)信息整理、分析和测试。对收集的数据重新整理，剔除干扰内容，并结合适当算法进行分析，确定故障出现的原因、位置，并人为地组织针对性测试。

(4)状态判断与预报。这一流程中主要是确定各部件的运行状态，并判断未来的趋势。

2.2 故障诊断的方法

在具体操作层面，技术人员可以借助各类工具，运用理论知识来进行故障诊断，遵循“由低到高”的顺序，具体的方法如下。

(1)人工经验诊断法。简单地说，就是传统汽车故障诊断中依赖人工观察、体验、感觉等“主观方式”实现的方法。包括汽车表现出来的异常声响、异常震动等，采用逻辑推断的方法，不断排除可能存在的故障，并进一步尝试诊断故障类型、位置。

“人工经验诊断法”是最节约资源、资金的诊断方法，但它依赖维修人员长期以来积累的经验，没有标准性、系统性，也谈不上准确性，绝大多数情况下是“偶然”成功，尤其汽车工业在技术方面飞速发展，电控发动机的类型和技术差异很大，导致“误诊”的情况很多。

(2)模糊故障诊断法。本质上“模糊故障诊断”是在一定条件限定下的排除机制，它率先会对发动机的故障进行“模糊”标记，去除一些明显不可能的原因，以此来缩小故障的范围，并进一步去实践和讨论。这种方法在具体的运用中，往往依赖发动机的运行状态去判断，在一些诊断条件不足的情况下，模糊故障诊断法能够发挥一定积极效果，但归根结底，它仍然不能提供准确的判断，而只是进行预估[2]。

(3)系统自我诊断法。随着汽车工业技术水平的不断提升，发动机在系统自我诊断层面也取得了很大的进步，如电控发动机上设置了自检系统，在汽车运行过程中可以实时监测各部分的工作状态，并实现有效地保护和故障警报。在实现机制上，预先将故障信号以代码形式存储在RAM中，同时对应不同的故障指示灯（如油耗），车载电脑本身可以监控到发动机的工作情况，并实现故障信号与预存代码的对比。

在进行故障诊断和维修的过程中，技术人员只需要从电脑中提取故障代码，就可以对故障原因、位置等一目了然。这一诊断方法目前已经得到了广泛的应用。当然，系统自我诊断法的应用也是存在限制的，它必须确保硬件的正常工作、信号的准确性和故障代码的敏感性。换句话说，如果硬件系统发生故障，如电子元件损坏、短路、断路等，自然就无法做出故障诊断，而传感器失灵或敏感度降低，同样也会造成信号失真，从而无法进行合理判断。

(4)网络故障诊断法。汽车动力设备在工业领域的生产已经形成了标准化、体系化，包括不同厂家所生产的发动机产品，在进行诊断的过程中，也可以基于同一套模式进行“网络式”推进。此外，网络的可移植性也形成了更大范围内的诊断比例，如利用解码仪的小型电脑特性，可以将车载电脑（ECU模块）中的信息提取出来，通过解码还原的形式，来判断全部关于汽车动力设备的故障信息[3]。

此外，我国社会已经全面进入信息化时代，云技术、大数据、物联网等先进技术，已经有条件构建汽车动力设备故障人工智能诊断模式，未来的趋势将是“智能化”。