汽车机械故障分析与防范措施

2021-04-12张晓明

智能城市 2021年4期

张晓明

（江苏省苏州市市场监督管理局，江苏苏州 215031）

现阶段，汽车已成为人们的主要出行工具，给人们带来较多的便利，但随着汽车数量的增加，安全事故的数量不断提升，因此，驾驶汽车时需要高度重视安全问题，避免造成更加严重的影响。交通安全问题与人们的生命安全有紧密联系，在这种情况下，应仔细分析汽车安全隐患问题，选择合理的措施进行应对。

1 发动机非接触式检测技术的概论

非接触式检测技术包括智能技术、自动化控制技术，可检测汽车发动机故障问题，通过比较可以看出，非接触式检测技术比较精密。在检测的过程中，不需要与发动机接触，可以做到对汽车发动机故障点的远距离测量。人们可以直接听发动机的运行情况，按照发动机的实际情况选择合理的诊断措施和标准，选择声音信号传感器获取声电信号，掌握是否存在发动机异响的情况，可更好地明确发动机的故障类型，有助于提升整体的检测效率。

非接触式测量技术是一种新型的检测技术，在进行检测工作时，主要是以光学原理和声学原理为基础开展操作，实现对故障问题的检测。在操作时不造成破坏，整体的工作效率较高，能够实现远距离的测量，结果更加准确。随着经济的发展和进步，先进技术的种类变得越来越丰富，在这个时期，工作人员将先进的技术应用在汽车行业中，充分显示出先进技术的使用价值和作用，能够保障汽车行业的发展与进步。

2 汽车发动机机械故障分析

汽车发动机结构与内燃机相似，包含5个系统与2个大结构。发动机故障类型较多，如发动机、供油系统、冷却系统、充电系统、润滑系统故障等。

随着现代汽车制造水准逐渐提高，部分系统可在线监测其工作状态，但对发动机机械故障诊断时，仍有一定问题需要解决。发动机机械故障通常为异常响动，主要有以下几方面：

（1）连杆轴承，由于连杆轴径与连杆轴承间产生较大配合间隙或螺栓松动，致使轴径与轴承碰撞，以致发生异常响动，汽缸体有显著振动。

（2）孔座与活塞销之间有较大配合间隙，致使活塞不断敲击孔座，导致发生声响。

（3）由于曲径与曲轴轴承间有较大配合间隙或螺栓松动，致使轴径与轴承碰撞，发生异常响动，汽缸轴承座部位有显著振动。

（4）汽缸漏气，发动机做功中，会有高压气体途经汽缸壁与活塞环一同进入曲轴箱中，冲击油底壳，发出声响。

发动机机械故障通常是磨损造成的，部分故障无法有效分辨，如气门、附件异常等。在检测过程中，环境选择一汽轿车厂总装车间生产线，此环境十分嘈杂，存在各种噪声干扰与混响声，对诊断结果可能存在一定影响。因此，可采取进厂检测法避免杂音与混响声对检测结果的干扰。

非接触检测技术传感器是加速度传感器，传感器布置过程中，应控制与其他发动机之间的距离，应保证较高的精确度，避免对发动机工作造成干扰，以实现动态检测机械故障的功能。

3 汽车发动机机械故障非接触式检测技术的工作流程

利用非接触式检测技术对汽车发动机进行检测时，为了高效收集和分析发动机异响数据，达到预期检测目标，建议采用LMS声信号传感系统，建立声信号数据分析平台，该系统具有优异的抗干扰性和适用性。在实际检测时，工作流程主要为：

第一，科学布设安装检测系统的硬件设备，将各分系统设备的传感器与数据整合分析系统的设备连接，再检查各硬件参数的可靠性，保证各硬件设备处于正常工作状态。

第二，设置汽车发动机异响LMS声信号数据分析系统的检测参数，通过设置数据分析系统内部检测参数，可以完成对检测设备灵敏度的调试，完成对传感器信号的校对，完成对声信号采集时间间隔和采集频率的设置。

本文对大众朗逸轿车的研究，参考了专业维修数据，将声信号采的集时间间隔设置为1.5 s，将声信号采集频率设置为20 260 Hz。

第三，做好前期准备工作后，开始对汽车发动机故障声音信号进行数据采集和整合分析，最终准确定位发动机机械故障所在位置。

4 汽车发动机机械故障信号的收集与分析

在对发动机进行非接触式检测时，第一，在不影响车间正常生产的前提下，应清理现场无关设备，保证检测现场环境安静，避免复杂环境噪声对非接触式检测结果的干扰，再将待检测汽车发动机在机械设备检测平台上固定，将非接触式检测工具放置在检测平台上并安置好声信号传感器，使发动机保持在冷启动的状态。

第二，由专业维修技师对发动机可能出现的机械故障进行设定，以便后期模拟人工进行发动机检测。

第三，收集总装车间内部的声信号数据，将声信号数据进行定期反馈，对各种数据进行整合分析，与发动机机械故障数据进行对比，使非接触检测系统更加准确进行发动机故障诊断。

5 非接触式检测技术的优势

使用非接触式检测技术检测汽车发动机机械故障时，应根据不同的车型采用不同的检测方法，本研究以大众朗逸1.6 L排量四冲程发动机为例，进行异响故障检测研究。

通过对发动机异响声音信号的数据收集和分析，发现大众朗逸汽车发动机的异响主要分布在前区、气门挺柱区域、发动机底壳，这三个区域的机械异响占发动机机械故障总异响的80%以上，由于不同区域的机械故障异响的强度和音频有区别。因此，利用非接触式检测装置的传感器，对发动机异响的强度和音频进行收集和分析，可快速、准确定位故障点的准确位置，达到高效诊断发动机机械故障的目的。

汽车发动机工作的环境复杂，在汽车出厂前需要对不同环境下发动机机械故障异响，进行全面评估。

现阶段，我国在检测发动机异响时依旧选择传统的检测措施，在进行检测时还是有着存在一定主观性，由于检测人员的经验等存在一定差异，较易产生误判的问题，整体的故障检测效率较低。

借助非接触式汽车发动机机械故障检测技术，可以更好地检测发动机的异响，借助传感器技术和自动化控制技术，能够更加直观和客观的检测汽车发动机故障，使用了定量数据信号收集方法、反馈方法，以提升发动机机械故障分析效率。

可以借助收集信号来反馈变化数据，研究发动机的故障，确保可以放大硬件处理质量，改善发动机机械故障检测措施。借助非接触式技术检测方法，收集发动机声信号的测取工况和测试位置，获取发动机的声频变化情况，改善声信号的采集设计，可精确实现对发动机异响数据的检测。奔腾B50四线程发动机可以代表多种轿车的发动机机械故障检测情况，能够为非接触式检测技术的实际使用提供更加可靠的保障。

在使用传统汽车发动机故障检测措施开展检测工作时，比较容易受到各种因素的影响，整体的检测效率比较低，操作流程相对复杂，可能产生一系列的误差问题。借助非接触式检测技术，能够在不接触发动机的情况下实现对于发动机异响的检测，具备量化的环境适应性。能够在不同的复杂环境中开展测量，其中，包括智能化技术、自动化处理技术，能够给汽车发动机的机械故障检测技术的使用，提出全新的思路。