汽车发动机的状态监测及故障诊断技术的研究

杨维娜

（西安汽车职业学校，陕西 西安 710605）

1 汽车发动机状态监测和故障诊断概述

状态监测和故障诊断是指在设备运行过程中或在基本不拆卸的情况下，采用合适的技术手段对设备运行、各项参数等进行监测，掌握设备的状态，判断设备有无出现故障以及故障具体发生的位置和原因等，同时还可以预测设备未来的状态。具体来说，状态监测主要是用来预防故障的发生，识别有无故障发生并做出故障趋势分析；而故障诊断是在故障发生后进行故障位置确定和原因分析然后采取相应的故障解除措施。

2 汽车发动机状态监测和故障诊断技术分析

对于设备的状态监测与故障诊断，通常是通过振动、温度、声发射、无损检测、压力检测、强度检测、工况参数检测和电气检测等技术手段来实现。振动是汽车故障检测中最常使用的方法。汽车发动机故障诊断一般方法有频谱分析法、趋势分析法、频谱趋势分析法等。因为每一种故障都有相对应的特征频率，所以根据此规律可确定发动机的故障性质与严重的程度。而振动的频率幅值和特征频率幅值是会随着故障的出现、扩大而不断增大的，因此也可以根据这一规律来判断发动机是否处于健康运行状态，还可以用来预测发动机的使用寿命。具体来说，如果发动机出现齿轮类或滚动轴承类故障，频率特征是在失稳之前小于低阶固有频率，在失稳之后则等于低阶固有频率。如果是转子不平衡故障，则会出现振动幅度会随着转速的增大而不断增大，在过临界转速时会出现共振峰。

3 汽车发动机故障诊断一般流程

在进行汽车发动机故障诊断和排除的过程中，必须按照一定步骤进行，否则难以正确找到故障具体发生的位置和故障产生的原因。一般流程如下：第一要对汽车发动机的异常现象进行观察了解，比如可以询问司机关于故障出现的时间、发生异常情况时发动机的温度、车的行驶里程、速度以及保养维修的情况等等，这是为了便于对发动机故障进行初步判断。接着可打开发动机外罩进行外观检查，主要需要检查的内容包括发动机运转情况、是否出现抖动的问题；发动机转速表指针的摆动幅度；对发动机的内外部件、电线插接器等进行仔细检查，分析是否存在脱落、损坏的现象；检查有无出现漏油或漏气的现象；排气管是否出现冒烟、汽油味等问题。此外要做好发动机故障码数据的实时记录，确定在出现异常情况时是否出现了故障码，并分析产生故障码的主要原因并确定下一步的检查工作。然后根据故障码与数据块数据对内容进行检测，检测内容包括电控系统、点火系统和发动机机械部分等。最后必须对出现的故障进行排除。

以汽车加速状态为例，一般踩下油门加速时如果没有故障，仪表盘会正常显示，而如果出现了加速不良的情况，比如发动机发出歇斯底里的响声、振动等问题，仪表盘会显示发动机故障，EPC闪烁。监测诊断设备可根据具体故障现象查询数据库，对故障产生的原因进一步分析，明确故障点。一般在加速状态下发动机故障原因和发动机温度过高、有杂质渗入和油品本身质量有关。因此可以停车检查空滤、火花塞和油泵等设备，在必要时可采取降温措施防止发动机温度过高而引起异常响动等故障。

4 汽车发动机状态监测和故障诊断技术的发展

4.1 监测设备的智能化发展

随着自动化技术在汽车行业中的广泛应用，对于汽车发动机的状态监测设备、故障诊断检测设备也开始朝着智能化的方向发展，未来可使用虚拟设备和信号处理技术进行监测与诊断。比如将计算机技术和诊断技术结合起来，在计算机平台上通过对虚拟仪器的设置使计算机变成专用的电气仪器，然后在计算机界面上进行数据收集和分析处理工作。虚拟设备的数据采集器与计算机能为发动机的状态监测和故障诊断提供各种数据，维修技术人员可节约数据收集的工作，直接利用计算机上的数据完成故障诊断和分析工作，然后采取针对性的解决措施，最终可提高监测和维修的效率。

4.2 检测诊断资料数据的在线化

在监测与诊断数据实现在线化后，可以电子的形式将数据资料存储在计算机中，方便维修技术人员查询和使用，有利于更新维修人员的知识、提高他们的维修能力，最终提高维修效率和质量。此外，在技术资料实现在线化存储以后，还解决传统纸质资料保存不易的问题，可方便维修人员实时查询资料。

5 结语

综上所述，文章对汽车发动机状态监测和故障诊断相关技术措施进行了简单分析，由于汽车发动机的结构复杂、运行环境复杂，因此出现故障在所难免，但也可以通过改进检测和维修方法，利用先进的状态监测与故障诊断技术可提高工作效率和检修水平。在未来还需要进一步加强检修技术的研究，完善检修相关制度、加强检修技术人员培训，积极利用自动化技术，使汽车发动机的检修朝着智能化、信息化的方向发展。