電子診斷技術在汽車發動機故障維修中的應用研究

史春林 高金橋 李聰 高桂生

摘要： 隨著現代科學技術水平、網絡科技和人工智能的發展，汽車電子化程度越來越高，現代汽車的機械結構，操作系統越來越復雜，汽車故障維修需要精密電子診斷設備和數字化程序化的汽車維修大數據分析，獲取精確的維修數據和高效的維修效率。本文基于電子診斷技術，分析了電子診斷技術在現代汽車維修的必然性和必要性;利用概率統計方法和大數據分析，以汽車發動機故障診斷為例，研究了電子診斷技術在汽車發動機故障維修中的應用。研究結果表明，數字化和程序化的電子診斷技術結合計算機大數據網絡分析，進一步促進汽車維修網絡信息一體化的發展，使得電子診斷技術較于傳統維修技術具有顯著的高效優勢。本文對提高汽車行駛安全檢測和故障維修質量與效率上具有一定的借鑒意義。

關鍵詞： 電子診斷技術;故障維修;故障診斷;數據統計方法

緒論

隨著科學技術水平、網絡科技、大數據和人工智能的發展，現代汽車結構發生較大變化，逐漸發展成為智能的復雜機電系統，且在車輛行駛過程中，大部分系統處于高速運行狀態。因此，系統中各項信息表現出強含噪性、多特征性和模糊性等特征，需要運用現代數學方法如傅里葉變換、小波分析、模糊理論等，對車輛信息進行處理得到有效的故障診斷數據。

現代汽車的故障診斷維修和保養，經歷人工檢驗、簡單儀器測量、專用設備綜合診斷、以及人工智能診斷這四個階段，后三個階段綜合運用在現代汽車的故障診斷維修過程統稱為電子診斷技術。

當出現故障時，電子診斷會顯示出與標準參考值不一樣的數據，電腦根據數據差異分析故障原因，并準確指出故障位置，并給與相應的聲、光故障提示，維修者根據電子診斷設備給出的數據，查找到相應的故障信息，給出準確的解決方案，即縮短排查時間又降低排查難度。因此，電子診斷技術的數字化，推動汽車維修網絡信息一體化的發展，使得汽車故障維修流程環節化。

電子診斷技術的理論基礎

電子故障診斷流程

電子診斷技術在汽車故障檢驗、內燃機維修、油樣檢測等各方面應用廣泛，隨著半自動診斷系統和全自動診斷系統的發展，在設有全自動診斷系統的車輛上，利用測試設備，得到車內自檢電路的檢驗信息并給出結論。

電子故障診斷儀器是車輛故障自檢終端，針對車輛電控系統進行檢測和調試，查看發動機轉速、節氣門開度和冷卻液溫度等動態數據流，將讀取的故障碼通過顯示器高效率顯示故障信息，準確指出故障位置及原因，故障診斷維修后消除故障碼。

通過電子檢測設備對車輛進行性能測試和故障檢測，檢測人們主觀經驗檢測不到的安全隱患，在機械結構不解體的情況下發現故障原因，以及保證汽車的維修質量和準確度。

因此，便攜又智能的電子診斷設備在車輛維修中占有重要地位。同時電子診斷設備逐漸向綜合自動化和電算機化方向發展，診斷裝置的故障分析準確性、診斷裝置對技術狀態變化的預知技能都在逐步提升，進一步完善汽車車輛診斷線和維修作業流水線。

故障數據統計方法

發動機作為機車的動力保障，關系到汽車的正常運行，且發動機內部構件眾多、結構復雜，容易出現問題，是生產及維修中技術要求最高的部件。單純運用解碼器等電子診斷設備，進行汽車故障維修檢測，并不能快速排除故障，此時需要將概率統計計算方法結合電子診斷技術，提高維修診斷效率。

根據概率統計計算方法，借助互聯網汽車維修統計數據進行大數據分析，找出同一車型發動機常見故障的發生規律。首先找出發動機主要故障現象（其中i=1，2，3，......N）Xi，統計引發故障現象的故障起因Xij（i=1，2，3，......N;j=1，2，3，......M），并計算故障起因在此故障現象中的概率P，詳細計算公式如公式1所示。

由此得島發動機故障現象的發生規律，協助維修人員利用電子診斷設備，快速找到維修故障點，提高維修準確性和高效性。

通過維修企業發動機維修故障統計數據，發現造成發動機故障的四大主要故障現象，發動機啟動困難、發動機怠速不穩、發動運轉無力、發動機間歇性故障等主要故障現象。

發動機故障電子診斷實例分析

發動機故障起因分級分析

發動機啟動困的主要影響因素按出現頻率高低依次是蓄電池電壓不足、起動機故障和電動燃油泵故障，發動機怠速不穩故障現象的主要影響因素是節溫器故障、水溫傳感器故障、進氣系統故障和氧傳感器故障，發動機運轉無力故障現象的主要影響因素是火花塞故障、點火線圈故障和高壓油泵故障，發動機間歇性故障現象的主要影響因素是電線搭鐵松動和點火線圈故障。

根據故障起因在故障現象中的概率比例，由此可以歸納出引發汽車發動機故障現象的分級故障起因，將故障概率值大于50%歸為1級故障起因，故障概率值在歸為2級故障起因，數值小于20%障概率值在歸為3級故障起因。發動機啟動困難故障的1級故障起因是蓄電池電壓不足，怠速不穩故障現象的1級故障起因是節溫器故障，發動機運轉無力故障現象的1級故障起因是火花塞故障，發動機間歇性故障現象的1級故障起因是電線搭鐵松動。

電子診斷技術的優勢對比

汽車發動機零部件繁多且復雜，修理人員很難直接定位故障點，影響維修效果。因此通過電子診斷設備結合大數據分析，將故障聲音轉換成電子信息，顯示在屏幕上，結合頻率特點和構件功能特征，鎖定故障位置，如此進行故障部位判斷可以精準定位。為了驗證電子診斷技術在汽車發動機故障維修中的優勢，通過數據整理得到發動機維修效果對比分析圖（如圖1所示）和發動機電控系統的電流值對比分析圖（如圖2所示），圖2中所示的紅色曲線是采用電子診斷技術得到的電控系統的電流值，藍色曲線是采用傳統技術得到的電控系統的電流值，紅色曲線所示的電流診斷曲線更接近實際值，由此驗證電子診斷技術的優越性。

結論

本文基于基于電子診斷技術，分析了電子診斷技術在現代汽車維修的必然性和必要性。具體結論如下：

利用概率統計方法和大數據分析，以汽車發動機故障診斷為例，得到發動機故障的四大主要故障現象。

根據大數據歸納總結找出發動機故障的3級故障起因，優于僅通過電子診斷儀尋找故障點陳舊方式，使得排除故障成功率高效精確。

數字化和程序化的電子診斷技術結合計算機大數據網絡分析，進一步促進汽車維修網絡信息一體化的發展，使得電子診斷技術較于傳統維修技術具有顯著的高效優勢。

參考文獻

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