[摘 要]隨著城市化進(jìn)程的加快，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們物質(zhì)生活得到改善，汽車保有量快速增長(zhǎng)，中國(guó)成為世界汽車產(chǎn)銷量第一。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車核心組成部分，相對(duì)汽車來說就是“心臟”，若發(fā)生故障必然影響汽車安全行駛，甚至導(dǎo)致汽車不能啟動(dòng)。因此，做好汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)與故障診斷非常重要。但現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，電子化程度越來越高，使得檢測(cè)與診斷難度越來越大，傳統(tǒng)檢測(cè)與診斷技術(shù)已逐漸難以適用，不能獲得理想檢測(cè)與診斷效果。為提升檢測(cè)與診斷水平，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)與智能技術(shù)的應(yīng)用，開發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)。本文將針對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷的開發(fā)和實(shí)踐展開研究。

[關(guān)鍵詞]發(fā)動(dòng)機(jī)；汽車；診斷與檢測(cè)；開發(fā)和實(shí)踐

中圖分類號(hào)：U467 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）17-0327-01

引言

現(xiàn)代社會(huì)已離不開汽車，各個(gè)領(lǐng)域都應(yīng)用汽車，汽車成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要力量。發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車的重要性毋庸置疑，其運(yùn)行狀態(tài)是否穩(wěn)定直接影響汽車行駛，關(guān)系汽車油耗、功率、扭矩等多方面技術(shù)性能。倘若發(fā)動(dòng)機(jī)存在故障隱患，甚至可能導(dǎo)致一系列故障問題發(fā)生，增加汽車維護(hù)成本。因此，應(yīng)通過有效檢測(cè)與診斷技術(shù)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)健康狀態(tài)，預(yù)知故障隱患，從而采取有針對(duì)性維護(hù)措施，降低發(fā)動(dòng)機(jī)故障率。而且這些檢測(cè)與診斷記錄的歸納與總結(jié)，能為故障檢修提供依據(jù)，提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢修效率。

一、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)能為汽車提供動(dòng)力支持，是影響汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性的核心部件，由曲柄連桿機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu)兩大機(jī)構(gòu)，及冷卻、潤(rùn)滑、點(diǎn)火、燃料供給、啟動(dòng)系統(tǒng)等五大系統(tǒng)組成。根據(jù)燃料不同可分為：汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)等等，較為常見的是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，所以談?wù)撈嚢l(fā)動(dòng)機(jī)通常是指這兩種。這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)都屬于往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，是熱能動(dòng)力裝置，工作原理是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為活塞運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能并對(duì)外輸出動(dòng)力。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高，功率大，經(jīng)濟(jì)性能好；而汽油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，噪聲小，起動(dòng)容易，制造成本低，污染小。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)明于一八七六年，但由于受到技術(shù)限制，性能并不理想。經(jīng)過不斷發(fā)展，直到一九六七年汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)得到空前發(fā)展，融入電子計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，自此電控技術(shù)成為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)核心技術(shù)之一，但也使得使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，性能檢測(cè)與故障診斷難度大大提升。

二、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷意義

發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車的重要性毋庸置疑，但發(fā)動(dòng)機(jī)也是故障率較高部件，常見故障，如：發(fā)動(dòng)機(jī)無法發(fā)動(dòng)故障；發(fā)動(dòng)機(jī)失速故障；發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不良故障；發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣過稀故障；發(fā)動(dòng)機(jī)不良加速故障；發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)故障；發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)故障等等。任何故障問題的發(fā)生，都可能對(duì)汽車行駛安全造成不良影響。為降低事故率，確保汽車安全行駛，必須采取有效性能檢測(cè)與診斷措施，對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能和故障隱患進(jìn)行檢測(cè)與診斷，從而及時(shí)排除潛在故障，使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于良性運(yùn)作狀態(tài)。傳統(tǒng)人工檢測(cè)與診斷技術(shù)效率低下、有效性差，對(duì)檢修人員技能水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都有較高要求，已逐漸不能滿足日益復(fù)雜發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷要求。因此，應(yīng)積極應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)，通過信息技術(shù)手段進(jìn)行檢測(cè)與診斷。

三、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷的開發(fā)和實(shí)踐

現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由數(shù)千種零件構(gòu)成，電子化程度越來越高，所以檢測(cè)與診斷難度大。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷技術(shù)的應(yīng)用，開發(fā)信息化檢測(cè)與診斷系統(tǒng)。下面通過幾點(diǎn)來分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷的開發(fā)和實(shí)踐：

（一）系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)是一個(gè)集信號(hào)檢測(cè)、性能分析及故障診斷于一體的多任務(wù)信息處理系統(tǒng)，由：信號(hào)獲取裝置、檢測(cè)主機(jī)、數(shù)據(jù)處理裝置等幾大部分組織。在系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)中要對(duì)：診斷參數(shù)、檢測(cè)主機(jī)類型、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理等部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。診斷參數(shù)影響整個(gè)診斷效率，用來描述發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)參數(shù)。在不解體檢測(cè)下，各項(xiàng)參數(shù)間存在必然聯(lián)系，所以診斷參數(shù)的選擇非常重要[2]。例如：發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率隨活塞與汽缸壁間隙變大而減小，結(jié)構(gòu)參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)變化相互影響，所以可以通過狀態(tài)參數(shù)描述結(jié)構(gòu)參數(shù)。但發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際檢測(cè)過程中，一個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化可能導(dǎo)致多個(gè)狀態(tài)參數(shù)隨之變化，就必須要合理選擇狀態(tài)參數(shù)作為診斷參數(shù)。診斷參數(shù)選擇中，所選參數(shù)應(yīng)易于測(cè)量，離散度小，能顯著反映發(fā)動(dòng)機(jī)技能和故障狀態(tài)，變化范圍不超出極限值。通常情況下，汽缸壓力、機(jī)油壓力、冷卻液溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)功率等數(shù)值都可作為診斷參數(shù)。此外，檢測(cè)主機(jī)選擇設(shè)計(jì)方面，應(yīng)考慮到系統(tǒng)工作環(huán)境，確保系統(tǒng)安全、可靠，具有一定穩(wěn)定性。檢測(cè)主機(jī)是整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的核心，檢測(cè)主機(jī)應(yīng)具有一定抗干擾、防震動(dòng)、防塵功能。例如：IPC-610工控機(jī)便非常符合要求。數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，可采取采集卡或串口通信采集兩種方式[3]。性能較為理想的采集卡如：A-812PG數(shù)據(jù)采集卡，便符合要求，而且采集精度高，速度快，更帶有Delphi動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，數(shù)據(jù)處理更容易，而且不會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余問題。信號(hào)處理方面，注意輸入信號(hào)分為模擬信號(hào)、脈沖信號(hào)、數(shù)字信號(hào)三類。因此，信號(hào)處理機(jī)制要與信號(hào)類型配套，科學(xué)進(jìn)行信號(hào)處理后再送入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保信號(hào)處理的準(zhǔn)確性和有效性。

（二）系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)

在整體設(shè)計(jì)完成后，要進(jìn)行系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)，系統(tǒng)平臺(tái)是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，是協(xié)調(diào)系統(tǒng)軟硬件的關(guān)鍵。由于目前windows操作系統(tǒng)占主流地位，而且很多工控主機(jī)應(yīng)用均為windwos環(huán)境運(yùn)行，所以系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)應(yīng)基于windows系統(tǒng)環(huán)境，采用VC或DELPHI變成工具。VC雖然編譯功能強(qiáng)，但操作難度大，系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)耗時(shí)費(fèi)力。而DELPHI界面友好，操作簡(jiǎn)單，編譯器性能優(yōu)越，而且數(shù)據(jù)庫(kù)工具更完善，所以選擇DELPHI作為系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)工具。發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)與診斷系統(tǒng)開發(fā)中，要考慮到各階段系統(tǒng)負(fù)責(zé)的任務(wù)，合理設(shè)置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，例如：檢測(cè)前的數(shù)據(jù)采集、顯示、記錄、分析等模塊的實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)后的數(shù)據(jù)處理、打印等。模塊化設(shè)計(jì)模式能降低設(shè)計(jì)難度，提升系統(tǒng)獨(dú)立性和可靠性，且系統(tǒng)測(cè)試與調(diào)整也會(huì)更加方便，便于修改。另一方面，具體設(shè)計(jì)中要確保系統(tǒng)平臺(tái)的通用性、可操作性。

結(jié)束語(yǔ)

汽車發(fā)揮著重要作用，推動(dòng)著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不論日常生活，還是社會(huì)生產(chǎn)運(yùn)輸都離不開汽車。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心，影響著汽車行駛安全，若發(fā)生故障，將可能導(dǎo)致汽車無法正常行駛，甚至誘發(fā)安全事故?，F(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢測(cè)與診斷難度大，傳統(tǒng)技術(shù)手段已逐漸不能滿足要求，應(yīng)加強(qiáng)信息化技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建現(xiàn)代化檢測(cè)與診斷模式。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 趙祥模.分布式網(wǎng)絡(luò)化汽車綜合性能自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2014，16（08）：129-136.

[3] 王懷興.基于LabVIEW技術(shù)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)研究[D].武漢理工大學(xué)，2014，11（14）：132-135.，

作者簡(jiǎn)介

趙星陽(yáng)（1995.10.20）；性別：男，籍貫：山東省昌邑市，學(xué)歷：本科，畢業(yè)青島理工大學(xué)；現(xiàn)有職稱：在讀；研究方向：車輛工程；