汽車異響的故障診斷分析及對策

王建軍 高英

摘 要：本文主要是根據汽車一項故障診斷的具體實例來創建有關的模型，并列出異響診斷的關系矩陣，制定診斷系統的措施和技術指標，通過具體的診斷發現，此故障診斷方式是非常有效的。

關鍵詞：汽車異響 故障診斷 診斷方法

機構和總成是汽車的重要構成部分，而在機構和總成當中有包括了諸多的運轉機件。眾所周知，運轉機件是汽車的基礎性構造，在工作期間很有可能因為受到機械摩擦、變形而出現幾何變形，并且還會擴大運轉機件間的間隙，導致汽車出現各種異響，這就表情汽車已經受到損壞，要馬上進行故障診斷分析，并進行維修。目前汽車一項的故障診斷和維修方式有多種，下面我們通過實例來具體的介紹一下。

1 案例

1.1 故障情況

一輛福特蒙迪歐致勝，配備了2.3L電噴發動機、手自一體變速器。在停止運行的時候使用發動機的過程中，此車右前部分有時候會發出輕微的響聲，在不平整的路面行駛的過程中，此部位也會發出異響。

1.2 故障診斷和排除

經車主介紹：他的車并沒有遭到過嚴重的沖撞，在一次快速行駛的過程中，經過一個坑時發生了異響。于是關掉了四門和車窗玻璃，在凹凸不平的路面試路，在慢速駕駛的過程中，汽車前端發出了異響。

而為了能夠準確的找到異響源，讓汽車右側自己通過路面凹凸的減速帶，發現在右前輪以中，如果行車速度過快就會出現異響，而在左前輪自己經過減速帶時，并沒有出現異響。汽車在勻速滑行的過程中，發出異響的地方并沒有太大的變化。因此可以認為在右前輪懸架、扭力桿等位置上出現了故障的問題。

檢查車右前部位的螺栓、球頭等零件，發現并沒有老化。兩手緊抓輪胎外圓，從徑向位置搖晃前輪，發現軸承、球頭并沒有松動。

通過一系列檢查發現車右前處地盤部件沒有受到損壞，那么異響出自何處還要進行下一步的分析，發現此車異響具有以下的特點：

在平路快速運行的過程中，車的右前方位置時不時會發出比較小的異響，在顛簸路運行的過程中，發生異響的可能性要高于平整路段，這就證明右前輪行駛系存在故障問題的可能性較大。右前減震器并沒有發生漏油的情況。在通過檢修后發現，減震器中的支撐轉向軸承運行比較順暢。用手按住減震器伸縮桿感受不到阻力，因此可以確定是減震器出了問題，不過在換了新的減震器之后還是沒有解決故障問題。

2 診斷方法

汽車出現異響通常是由很多的因素造成的。而且各種因素所引發的一項和一項的頻率、振幅等都存在明顯的區別。各種原因會造成各種異響，而各種故障又會牽扯到各種故障情況。所以故障類型和異響情況間屬于模糊關系。因此最好把故障情況、種類制作成故障診斷關系表，并創建模糊關系矩陣，這樣一來就可以解決以上所遇到的問題，具體工作流程為：

2.1 先選定數學模型

設U={U}屬于論域，A是U中的模糊子集，即：A：U[0，1]也就是相應任意ueU都設立了uAe[0，1]，通常被叫做u對A額隸屬程度，uA（x）：U[0，1]被叫做A的隸屬函數。

還要設立模糊關系，ReP×S，在式子當中，P代表的是對系統具有效果的影響因素，也就是汽車總成的異響位置，S代表的是讓系統功能減弱的癥狀，也就是異響的情況，而模糊關系R用（Pj，Si）來代表，SieS，i=1，2，...，m;PjeP，j=1，2，...，n。要是已知第j個影響因素，那么uR（Si）可定量的標識成第i個癥狀發生的可能性，模糊關系用矩陣來表示則是：

R=r11 r12…rij…r1n;R=r21 r22…r2j…r2n;R=ri1 ri2…rij…rin。在這組式子當中，ri代表的是Si和Pj間的模糊關系值，數值的大小能夠反應出模糊關系的強弱，rije[0，1]

在對汽車異響進行診斷的過程中，故障所構成的檢模式集合A=（a1，a2，…，a1，…，an）T。bi=（a1，ri1）+（a2，ri2）+…+（an，rin），i=1，2，…，m。權重集A和單原因評價矩陣R的結合，通常會使用M（.，+）來代表，其中M代表的是模型，.代表的是廣義模糊“與”算子，而+則代表的是廣義模糊“或”算子。依據汽車異響診斷的特征，可以使用加權平均算法，

B=R×A=r11 r12…rij…rin;B=R×A=r21 r22…r2j…r2n;B=R×A=r11 r12…rij…rin;ri1 ri2…rij…ri.（a1，a2，…an）T=（b1，b2，…bi…，bm）T

比較b1，b2…的大小，能夠掌握故障部位的隸屬程度，這就就可以找到汽車異響故障。

2.2 譜距離指標-J散度

因為故障所構成的模型待檢模式集合A（a1，a2，…，an）T，怎樣才可以把傳感器所測出的振動信號轉換成式子里的a1，a2，…，an？那么就要遵循J散度的概念。

設立檢測信號是x（t）、y（t），所相應的功率譜依次是Sx（t）以及Sy（t），那么兩個檢測信號間的差異則能以其功率譜Sy（t）和Sx（t）之間的J散度J（y，x）來進行橫梁，也就是J（y，x）=1/2N（Sy（k）/Sx（k）+Sx（k）/Sy（k））-1。

能夠看出，J（x，y）>0，如果Sy（f）=Sx（f），那么J（y，x）=0，這就表明它們都屬于相同的譜。J（y，x）越大，則表明它們間的差異會越來越明顯。如果兩者分別屬無故障標準信號和實測信號，那么就能夠使用J散度來判斷它們間的差別性，分別掌握故障的程度。

如果把模糊子集A表示成y（t）和x（t）的差異性，使用升半梯形分布來展現其隸屬度，也就是：

uA（J）=0（J-a1）/（a1-a2）;J

J1、J2是通過真實測試所確立的上下限值，兩者都是正，從而就能夠讓譜距離值轉化為[0，1]區間里的值，這樣就可以方便進行對比。

3 維修小結

根據以上的理論能夠確定，車的發動機之間由于橡膠老化而造成車里的內部液壓油出現了漏油的情況，依靠發動機的重力，上支架下移拉近了支架的距離，發動機開啟和汽車在不平整的路面進行行駛的時候，兩個支架金屬殼體會相撞，進而出現異響。

汽車在不平整的路面運行的過程中，異響最大，所以看似有可能是懸架系統出現了問題，其實是發動機附件出現了故障，要是不進行分辨，很容易判斷錯誤。在對異響進行維修的時候，能夠精準的找到異響故障的部位非常重要，在未精準的確定異響位置的時候不要隨便的換部件，因此只能夠不斷的進行試驗，認真研究異響的特征，發生的條件，在通過機理研究后就可以精準的確定故障位置。

4 結語

目前很多的用戶只是重視企業異響問題，但是在排出故障的時候不要只是根據以往的經驗，跟不可以靠自己的判斷，而是要對故障進行全面分析，在維修期間選定數學模型、確立譜距離指標-J散度，這樣就可以避免汽車發生異響的情況。

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