汽车发动机故障诊断研究的理论与方法

宋俊良

摘 要：当前，社会经济的高速发展，大大提升了人们的生活水平，其中比较明显的表现就是公路汽车数量的增加，而在驾驶汽车的过程中，安全才是第一位的。近几年，汽车生产工艺水平一直在不断提升，其中汽车发动机故障诊断理论以及方式也是相关技术人员的重点研究内容。在长时间行使的过程中，汽车发动机可能会出现一定的故障问题，这就需要及时有效的修理，结合实际情况，对故障进行科学诊断，选择合适的维修方式，实现对汽车发动机故障的有效解决，保障汽车行驶过程中的安全性。

关键词：汽车发动机 故障诊断 理论方法

1 引言

对于现代汽车系统而言，其自身已经随着科技的发展，逐渐进入到更加先进、科学的电子系统应用环境之中，而且很多汽车具备更加智能化的操作能力，而在汽车的使用过程中，其发动机占据着主要位置，一旦遇到发动机故障问题，就需要对其进行科学的诊断与准确的维修，确保汽车的使用寿命，提高其在行驶过程中的安全性。因此，相关技术人员加强对汽车发动机故障诊断理论及方法的的重视，并对其进行深入的研究，针对汽车发动机故障的具体情况，采用有效的诊断维修方式。

2 汽车发动机故障诊断理论

对于汽车发动机的故障诊断而言，其不同环节都具有较高的复杂性，并且在具体的故障诊断过程中，相关技术人员也需要结合实际情况，对故障问题予以科学判断，确保故障诊断的准确性，为后续的故障维修奠定良好的基础保障。

其一，相关技术人员要对汽车发动机的运行状态的监测内容、方式以及参数等多个方面予以明确，而且还要对发动机的内部结构、工作环节、故障形式以及测试设备条件等进行全面的考虑，这样才能够对机车发动机的故障情况进行综合性的有效判断[1];

其二，有关技术人员在进行发动机故障诊断工作时，要结合发动机状态的监测数据结果，对相关设备及装备进行科学选择，并将其组建成为相应的测试系统，实现对发动机故障诊断所需的各项数据信息的有效收集，而在收集数据信息的过程中，还需要对环境中可能存在的各种影响因素进行充分的考虑，同时还要实际的环境情况，制定出合理的抗干扰方案，确保收集到的数据信息的真实性以及客观性;

其三，技术人员需要借助先进的技术设备，对收集到的所有数据信息进行科学的测试、分析以及提取等，而在处理数据信息的过程之中，技术人员需要做到滤波、剔除异常数据、分析算法等工作，这样则能够确保数据信息的真实、有效、可靠，并且也能够将汽车发动机的状态信息得以展现出来;

其四，技术人员在对汽车发动机的状态进行监测、判断以及预报时，需要对相关判定依据予以明确及构建，而且还要确定部件状态的参量阈值，并将这一数据信息作为一种参考依据，在这一基础上，对汽车发动机的故障进行有效诊断，进一步提高汽车发动机故障诊断的精确性，以便于技术人员能够选用合适的维修技术手段[2]。

3 汽车发动机故障诊断方法

3.1 借助信号诊断汽车发动机故障的方法

相關技术人员在对汽车发动机的故障进行诊断时，需要对故障的模式进行精准的识别，同时还要对其进行科学分类，所以，技术人员要注重提取汽车发动机故障的显著特征，借此收集发动机故障产生的各种数据信息，通过对相关信号的处理，实现对汽车发动机故障的有效诊断，其中主要是利用主元分析法与小波模型方法。

其一，主元分析法。对于这一故障诊断方法而言，其自身是通过建立数据压缩模型，从中提取出有效的数据信息，将其应用到汽车故障的诊断过程中。在具体的应用过程中，建立模型之后，技术人员就可以开始对汽车发动机的实际运行信号进行科学测量，若是在测量过程中发现汽车发动机的具体信号，与主元模型信号不相符，就表明发动机存在故障问题，接着技术人员就可以对发动机故障产生的原因予以判断。借助主元分析法，能够对汽车发动机故障产生的冗余因素进行有效的删除，并且能够将其中的关键因素提取出来，实现对数据信息的科学处理，也提高了汽车发动机故障检测的高效性[3];

其二，小波模型分析法。这一方法主要是对汽车发动机在工作状态中的频率进行相应的数据分析，而且需要结合发动机的参数对故障产生的原因予以判断。对于小波模型分析法而言，其自身对数据的采集与分析工作能够在多元模式下进行，并对汽车发动机是否存在故障予以合理推断。技术人员需要建立小波分析模型，以此将汽车发动机上的波形与实际模型的波形放在一起进行对比分析，然后再采集关联模型的数据信息予以对比，比如，在小波测试系统之中，若是汽车发动机的油缸出现断流现象，那其自身的喷油脉宽则会呈现出增加的状态;若是汽车发动机的转速基本不变，那相关电脑系统就会自动发出指令，以此增加喷油脉宽。但是，因为总供给是不变的，所以汽车发动机的供油量与转速之间就会呈现出不同步的这种情况，进而造成发动机运转缺乏稳定性。

3.2 汽车发动机故障的模糊诊断方法

所谓的模糊诊断法，就是对汽车发动机故障产生的原因进行模糊分析，接着再对其予以判断，以此实现对汽车发动机故障的大致范围予以科学判断。也就是说，技术人员采用模糊诊断法，可以确定汽车发动机故障的大概范围，通过在大概范围内的故障排查，明确故障实际所处的位置，一步步缩小故障的范围。比如，汽车发动机若是出现有声无转的情况，技术人员在对其进行初步判断时，会难以明确故障发生的原因，在这种情况下，就可以选用模糊诊断法，将故障的范围缩小到汽车发动机的轴及其齿轮之间的部位，这样则能够提高发动机故障诊断排查的效率[4]。另外，模糊诊断法在对汽车发动机的实际状态进行判定时，主要借助了发动机故障发生的征兆与故障之间存在的模糊关系，因为现实条件相对比较复杂，因此技术人员很难使用精确的数学模型表示出发动机故障的征兆，即使发动机出现一些故障征兆，也无法输出与之相对应的故障结果，这就需要借助模糊诊断法对故障发生、存在位置等多方面的可能性进行判别，以此解决汽车发动机故障的诊断问题。

3.3 基于知识系统的汽车发动机故障诊断方法

现代知识的更新换代非常快，同时也为汽车发动机故障诊断提供里更多丰富的知识，带来了更多的新思路，促使汽车发动机故障诊断的方法变得更多。比如，相关技术人员可以借助计算机对发动机出现故障时的数据信息进行采集，而在对汽车发动机故障进行诊断时，就可以利用采集到相关数据信息，对发动机故障进行直接判断，而且还能够生成与之相对应的程度调取出相应的数据，以此将汽车发动机的故障特征予以提取，以便于能够快速准确的判断发动机故障产生的原因及其存在的位置[5]。另外，在知识的基础上，对汽车发动机故障进行诊断时，技术人员也可以将专家系统的故障诊断方式应用其中，这种方法的应用是站在对发动机故障信息的充分采集这一基础上，并且综合多种经验及规则，实现对汽车发动机故障原因的有效推理。此外，最为关键的一点就是还要建立知识的规则库，其中包括系统的工作环境及发动机故障知识等，在规则库中还要储存相关规则，这种规则主要是一种反应前后之间的存在关系，借助这种规则对汽车发動机故障产生的原因进行分析诊断。与此同时，还要建立相应的工作数据库，实现对发动机故障的实时检测，以此将检测数据予以保存，技术人员也需要收集更多的人工检测的故障特征数据，将其输入到数据库之中，利用数据系统对汽车发动机故障进行科学分析诊断，确保诊断结果的准确性。

4 总结

通过上述分析，完善的汽车发动机故障诊断理论体系，能够对发动机维修工作进行科学的指导，同时也能提供更加合理有效的诊断方法与维修技术，使得汽车发动机的故障得以解决。基于此，相关技术人员要对汽车发动机故障诊断的理论知识予以全面的了解，并且要掌握汽车发动机故障的具体情况，以此选用合适的故障诊断方式。

课题名称：成都市汽车维修行业应用绿色维修技术环保与经济效益研究，项目编号：2019-460-18，课题来源：四川交通职业技术学院

参考文献：

[1]王宁，张清鲁.汽车发动机故障诊断研究的理论与方法[J].时代汽车，2019，（3）：194-195.DOI：10.3969/j.issn.1672-9668.2019.03.085.

[2]何仲华，王迪，刘义超，等.汽车发动机故障诊断的理论和方法[J].汽车世界，2019，000（019）：P.152-152.

[3]熊沂铖，王杏，李金龙，等.汽车发动机故障诊断研究的理论与方法[J].时代农机，2016，43（7）：45-46. DOI：10.3969/j.issn.1007-8320.2016.07.030.

[4]赵再朝，王豪伟.对汽车发动机故障诊断研究的理论与方法[J].工程技术（引文版），2016（12）：00294-00294.

[5]禹闯，吕园园，武晟锋.汽车发动机故障诊断的理论和方法[J].中小企业管理与科技，2016，（16）：195-195，196. DOI：10.3969/j.issn.1673-1069.2016.16.119.