車用發動機故障診斷研究的理論與方法

范冬妹

摘要：現代社會發展的腳步加快，人們生活水平明顯提高，最為凸顯的體現就是公路上汽車數量的增多。對于汽車來說，安全行駛才是最為主要的，近年來汽車生產工藝水平不斷進化，合理、科學、完善的系統汽車發動機故障診斷理論已經在專家與汽車相關單位作為重點研究內容，并且不斷結合先進技術與知識，對汽車發動機故障診斷理論與方法進行探究。

關鍵詞：汽車發動機；故障診斷；處理方法

汽車工業的穩定發展對我國經濟的發展起著重要作用。在汽車工業中，對于發動機的診斷方法有很多種，但是需要根據汽車本身的實際情況出發，針對性地進行診斷。在這個高科技引領的時代，汽車中運用的電子技術越來越多，雖然極大程度的優化了汽車的性能，但是也使得汽車的功能、結構變得更加復雜。如果汽車控制系統發生故障，檢測與維修也會增加很多難度。因此，對于汽車的維修人員的能力與技術也有了更高的要求。這就需要真正的完整利用現代的科技，對汽車工業的發展進行研究；運用針對汽車工業先進的設備與儀器，投入到發動機故障的診斷中，提高汽車檢測的效率，讓有故障的汽車能夠在最短的時間內完成維修并投入使用。

一、汽車發動機診斷技術的概況

汽車發動機是一種動力設備，也是一種轉化能量的載體，發動機所處的工作環境十分惡劣，并且結構十分復雜。由于其工作過程中會產生熱能，所以發動機需要承受高溫作用，這也使得發動機的發展狀況并沒有明顯的規律可循，才會導致故障的發生。為了能夠更多地了解發動機的工作狀況，需要運用發動機故障診斷檢測系統來檢測發動機的工作狀況以及工作過程中產生相關的關鍵參數，利用這些數據來分析發動機的整體運行狀態。由于汽車發動機故障診斷技術并不是在拆卸汽車的基礎上進行的，所以，需要利用感應技術與檢測技術，得到相關信息，利用這些信息對發動機的故障進行分析、診斷、處理，查明其中故障原因，進行維修。同時，可以利用這些數據對汽車故障診斷的后期發展進行預測，加大診斷工作的便利程度。

二、基于知識的故障診斷方法

隨著現代化技術的不斷發展更新，人工智能及計算機技術為汽車發動機的故障診斷提供了不少新的理論方法，產生了不少新的診斷方法，例如用計算機采集故障發動機的信息后，計算機會利用所收集的數據運行各種規則進行推斷，有時甚至還可以調取應用程序，在運行的過程中還可以向商戶索取一些必要的信息，然后就可以快速診斷出發動機故障或者最有可能的故障。

三、根據信號處理發動機故障診斷方法

對于汽車發動機故障診斷方法的要領，實際就是兩點，一個是模式的辨認識別，另一個是分類的問題。從這主要的兩點來看，發動機故障診斷的方法主要可概括為提取特征，模式的識別和獲取發動機的數據信息。在根據信號處理的汽車發動機故障診斷的方法中，最重要的方法之一就是利用信號模型來進行診斷；診斷方法主要有主元分析法和小波分析法等。

1.主元分析法對發動機故障的診斷與研究。主元分析法是通過對數據的壓縮分析，提取其中的關鍵信息，根據提取的相關數據進行故障診斷，利用提取的歷史數據進行研究和分析，建立一個主元模型，然后開始測量發動機實際運行信號，一旦出現汽車發動機實際運行信號跟主元模型的信號產生排斥，就說明汽車發動機發生故障，然后就可以判斷故障的發生。通過分析得到的數據，分離出發動機的故障，然后解決問題。因此主元分析法對分離數據中的大量冗余信息處理非常有效；主元分析法對于數據的處理性很強，可以作為有效的故障監測和管理方式。

2.小波分析方法對發動機故障的診斷與研究。小波分析法就是對發動機運行狀態下發生的時頻進行數據分析，總結參數的變化數據進而判斷汽車發動機的故障。小波分析法是通過對多項參數變化的采集，來推斷汽車發動機是否發生故障。將發動機和波形分析連接，并將運行效果和采集波形的系統進行關聯，這樣能夠監測發動機運行過程中的波動，然后記錄發動機運轉中的參數變化，通過小波分析進行參數研究，將結果進行對比。通過小波測試的數據對比顯示，可以將數據進行分析對比，可以發現，當發動機油缸斷油時，噴油脈寬增加，在油耗和噴油提前角保持不變的前提下，發動機的轉速基本保持不變的，這是因為發動機在斷缸后，轉速下降，為了維持這種不正常的運行狀態，電腦會指令增加噴油脈寬，由于總供油量不變，所以轉速基本不變，因此造成供油量變化與轉速變化不同步，造成發動機運轉不穩定的現象。

四、汽車發動機故障診斷法的展望

1.多種方法結合運用。上面所提到的汽車發動機故障診斷方法只是目前現有的診斷方法，而在科學技術不斷創新與研發下，故障診斷方法將不止這些，還會有更多的高效診斷方法被研發，比如：多種方法結合運用，就是值得嘗試的一種，是將每一種診斷方法的優勢集中，擴大汽車發動機故障診斷的范圍，能夠根據不同的故障問題，直接作出針對性的故障診斷策略，這樣面對復雜、難度較大的故障問題，就可以有多種嘗試選擇，給故障診斷提供和多方面性分析與處理優勢，進而促進故障診斷能夠更加全面性、保障性。多種方法結合運用故障診斷法，是故障診斷理論與方法研究的方面，為汽車發動機故障診斷方法的創新打開一條可行渠道。

2.利用網絡技術協調發展，網絡技術的先進化、科學化、智能化在汽車發動機故障診斷方法中將會占有一席之地。因為現代汽車也正在朝智能化、自動化全面進展，發動機作為重要的組成結構，實現智能化也不是沒有可能的，發動機故障智能化診斷將是一個新的研究方向。網絡技術在汽車發動機故障診斷中的應用效果會很好，利用計算機功能作用，對發動機的系統數據進行自動化分析與處理，研究核心問題，在借助各種故障診斷方法，實施在線分析，將理論性的知識與網絡技術相結合，優化故障診斷水平，促進診斷技術更加先進，為汽車發動機故障診斷提供更科學、更簡便的診斷技術。

3.不斷的開創新的故障診斷方法，在現有的診斷方法中增設新的診斷方法對于發動機的維修來說是百利無一害的。在現有的方法中增加新的數學工具，新的數學工具的引入將會使得故障診斷的研究開辟一條新的道路，往更好的方面發展。利用新的數學工具與固有的診斷方法相結合，結合技術的思維理念，開創更新的診斷方法。運用數字的簡單化、通用性、便捷性，使得診斷方法更加方便日常的使用。不斷開創新的方法是一種有利于故障診斷的嘗試，合理的運用能夠對發動機故障診斷起到有益的作用。

汽車工業的發展作為我國經濟比重的一部分，起著十分重要的作用，需要在技術的引領下不斷地推動我國汽車工業的發展。汽車發動機故障診斷研究的理論和方法是其中重要的一環。汽車發動機故障診斷的方法不計其數，每一種方法都有其獨有的特色，對于發動機的診斷也有著特定的作用。在診斷研究中，多種多樣的診斷方法相結合，能夠產生更好的診斷效果，對于發動機的維修、檢測起著積極的作用。越來越多的人使用汽車，相對的故障問題也會越來越多，運用各種檢側儀器投入到汽車發動機的診斷維修中，能夠減少診斷的時間；伴隨著技術的快速發展，在未來的汽車發動機故障診斷技術中運用計算機的便捷化，運用計算機對數據的快速處理方式，投入到診斷中，可以直接并且快速地診斷出故障的原因，這樣不僅減少了人力所花費的時間，還能夠達到診斷極高的準確性，促進汽車工業的穩定發展。

參考文獻：

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