汽车异响的故障诊断分析及对策

王建军 高英

摘 要：本文主要是根据汽车一项故障诊断的具体实例来创建有关的模型，并列出异响诊断的关系矩阵，制定诊断系统的措施和技术指标，通过具体的诊断发现，此故障诊断方式是非常有效的。

关键词：汽车异响 故障诊断 诊断方法

机构和总成是汽车的重要构成部分，而在机构和总成当中有包括了诸多的运转机件。众所周知，运转机件是汽车的基础性构造，在工作期间很有可能因为受到机械摩擦、变形而出現几何变形，并且还会扩大运转机件间的间隙，导致汽车出现各种异响，这就表情汽车已经受到损坏，要马上进行故障诊断分析，并进行维修。目前汽车一项的故障诊断和维修方式有多种，下面我们通过实例来具体的介绍一下。

1 案例

1.1 故障情况

一辆福特蒙迪欧致胜，配备了2.3L电喷发动机、手自一体变速器。在停止运行的时候使用发动机的过程中，此车右前部分有时候会发出轻微的响声，在不平整的路面行驶的过程中，此部位也会发出异响。

1.2 故障诊断和排除

经车主介绍：他的车并没有遭到过严重的冲撞，在一次快速行驶的过程中，经过一个坑时发生了异响。于是关掉了四门和车窗玻璃，在凹凸不平的路面试路，在慢速驾驶的过程中，汽车前端发出了异响。

而为了能够准确的找到异响源，让汽车右侧自己通过路面凹凸的减速带，发现在右前轮以中，如果行车速度过快就会出现异响，而在左前轮自己经过减速带时，并没有出现异响。汽车在匀速滑行的过程中，发出异响的地方并没有太大的变化。因此可以认为在右前轮悬架、扭力杆等位置上出现了故障的问题。

检查车右前部位的螺栓、球头等零件，发现并没有老化。两手紧抓轮胎外圆，从径向位置摇晃前轮，发现轴承、球头并没有松动。

通过一系列检查发现车右前处地盘部件没有受到损坏，那么异响出自何处还要进行下一步的分析，发现此车异响具有以下的特点：

在平路快速运行的过程中，车的右前方位置时不时会发出比较小的异响，在颠簸路运行的过程中，发生异响的可能性要高于平整路段，这就证明右前轮行驶系存在故障问题的可能性较大。右前减震器并没有发生漏油的情况。在通过检修后发现，减震器中的支撑转向轴承运行比较顺畅。用手按住减震器伸缩杆感受不到阻力，因此可以确定是减震器出了问题，不过在换了新的减震器之后还是没有解决故障问题。

2 诊断方法

汽车出现异响通常是由很多的因素造成的。而且各种因素所引发的一项和一项的频率、振幅等都存在明显的区别。各种原因会造成各种异响，而各种故障又会牵扯到各种故障情况。所以故障类型和异响情况间属于模糊关系。因此最好把故障情况、种类制作成故障诊断关系表，并创建模糊关系矩阵，这样一来就可以解决以上所遇到的问题，具体工作流程为：

2.1 先选定数学模型

设U={U}属于论域，A是U中的模糊子集，即：A：U[0，1]也就是相应任意ueU都设立了uAe[0，1]，通常被叫做u对A额隶属程度，uA（x）：U[0，1]被叫做A的隶属函数。

还要设立模糊关系，ReP×S，在式子当中，P代表的是对系统具有效果的影响因素，也就是汽车总成的异响位置，S代表的是让系统功能减弱的症状，也就是异响的情况，而模糊关系R用（Pj，Si）来代表，SieS，i=1，2，...，m;PjeP，j=1，2，...，n。要是已知第j个影响因素，那么uR（Si）可定量的标识成第i个症状发生的可能性，模糊关系用矩阵来表示则是：

R=r11 r12…rij…r1n;R=r21 r22…r2j…r2n;R=ri1 ri2…rij…rin。在这组式子当中，ri代表的是Si和Pj间的模糊关系值，数值的大小能够反应出模糊关系的强弱，rije[0，1]

在对汽车异响进行诊断的过程中，故障所构成的检模式集合A=（a1，a2，…，a1，…，an）T。bi=（a1，ri1）+（a2，ri2）+…+（an，rin），i=1，2，…，m。权重集A和单原因评价矩阵R的结合，通常会使用M（.，+）来代表，其中M代表的是模型，.代表的是广义模糊“与”算子，而+则代表的是广义模糊“或”算子。依据汽车异响诊断的特征，可以使用加权平均算法，

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

比较b1，b2…的大小，能够掌握故障部位的隶属程度，这就就可以找到汽车异响故障。

2.2 谱距离指标-J散度

因为故障所构成的模型待检模式集合A（a1，a2，…，an）T，怎样才可以把传感器所测出的振动信号转换成式子里的a1，a2，…，an？那么就要遵循J散度的概念。

设立检测信号是x（t）、y（t），所相应的功率谱依次是Sx（t）以及Sy（t），那么两个检测信号间的差异则能以其功率谱Sy（t）和Sx（t）之间的J散度J（y，x）来进行横梁，也就是J（y，x）=1/2N（Sy（k）/Sx（k）+Sx（k）/Sy（k））-1。

能够看出，J（x，y）>0，如果Sy（f）=Sx（f），那么J（y，x）=0，这就表明它们都属于相同的谱。J（y，x）越大，则表明它们间的差异会越来越明显。如果两者分别属无故障标准信号和实测信号，那么就能够使用J散度来判断它们间的差别性，分别掌握故障的程度。

如果把模糊子集A表示成y（t）和x（t）的差异性，使用升半梯形分布来展现其隶属度，也就是：

uA（J）=0（J-a1）/（a1-a2）;J

J1、J2是通过真实测试所确立的上下限值，两者都是正，从而就能够让谱距离值转化为[0，1]区间里的值，这样就可以方便进行对比。

3 维修小结

根据以上的理论能够确定，车的发动机之间由于橡胶老化而造成车里的内部液压油出现了漏油的情况，依靠发动机的重力，上支架下移拉近了支架的距离，发动机开启和汽车在不平整的路面进行行驶的时候，两个支架金属壳体会相撞，进而出现异响。

汽车在不平整的路面运行的过程中，异响最大，所以看似有可能是悬架系统出现了问题，其实是发动机附件出现了故障，要是不进行分辨，很容易判断错误。在对异响进行维修的时候，能够精准的找到异响故障的部位非常重要，在未精准的确定异响位置的时候不要随便的换部件，因此只能够不断的进行试验，认真研究异响的特征，发生的条件，在通过机理研究后就可以精准的确定故障位置。

4 结语

目前很多的用户只是重视企业异响问题，但是在排出故障的时候不要只是根据以往的经验，跟不可以靠自己的判断，而是要对故障进行全面分析，在维修期间选定数学模型、确立谱距离指标-J散度，这样就可以避免汽车发生异响的情况。

参考文献：

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