孫長(zhǎng)勇 王學(xué)軍 徐長(zhǎng)釗 張薇薇

摘 要：發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車結(jié)構(gòu)中的心臟，是汽車行駛過(guò)程中的動(dòng)力來(lái)源，其運(yùn)行狀態(tài)是否良好直接影響著汽車的性能，因此研究現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與分析的過(guò)程，能提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)維修的質(zhì)量和速度，也能減少維修的成本，同時(shí)對(duì)今后研究發(fā)動(dòng)機(jī)故障打下良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：故障診斷;過(guò)程研究;基本原則

中圖分類號(hào)：U472.4? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B? 文章編號(hào)：1671-7988（2020）13-216-03

Research On Process Of Fault Diagnosis And Analysis For Modern Engine

Sun Changyong， Wang Xuejun， Xu Changzhao， Zhang Weiwei

（ Shandong Huayu Institute of Technology， Shandong Dezhou 253034 ）

Abstract： Engine is the heart of automobile structure and the power source in the process of automobile running. Whether the running state of engine is good or not directly affects the performance of automobile， it can improve the quality and speed of automobile engine maintenance， reduce the cost of maintenance， and lay a good foundation for the research of engine failure in the future.

Keywords： Fault Diagnosis; Process Research; Basic principles

CLC NO.： U472.4? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）13-216-03

1 現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與分析過(guò)程研究的重要性

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們無(wú)論是在精神層面還是物質(zhì)層面的要求不斷提高。汽車已由原來(lái)的奢侈品轉(zhuǎn)成了人們普通的交通、運(yùn)輸工具，從注重實(shí)用逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槭孢m、安全。人們的需求得到相應(yīng)的滿足，但是在使用過(guò)程中也同時(shí)出現(xiàn)了諸多的問(wèn)題，同時(shí)也給維修行業(yè)提出更高的技術(shù)要求。

目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上運(yùn)用了大量的電子控制元器件以及計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制領(lǐng)域，從安全、排放，舒適等方面都有了很大的提高。伴隨著高新技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用，現(xiàn)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的方法與定位也與原來(lái)有了很大區(qū)別。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的故障診斷是需要進(jìn)行一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)、完整的分析過(guò)程，才能制定出一個(gè)故障診斷的初步方案，而不像原來(lái)一樣是一個(gè)相對(duì)機(jī)械的過(guò)程。在診斷過(guò)程中，根據(jù)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象而制定診斷方案是必然的，但僅限于故障現(xiàn)象而不進(jìn)行實(shí)際的測(cè)試驗(yàn)證會(huì)給維修帶來(lái)很多的麻煩，也給客戶帶了很高的維修成本。

從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際維修的重要性和必然性來(lái)討論故障判斷過(guò)程中的流程問(wèn)題，對(duì)于汽車維修人員來(lái)講，具有一個(gè)完整、準(zhǔn)確的診斷流程在診斷汽車障礙過(guò)程中會(huì)起到事半功倍的作用。在現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障維修診斷過(guò)程中，具有一個(gè)完整、準(zhǔn)確的診斷流程還是不夠的，還應(yīng)有扎實(shí)的理論專業(yè)基礎(chǔ)，過(guò)硬的技術(shù)手段和足夠的維修資料。因此在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷中，假設(shè)必須要求被驗(yàn)證，驗(yàn)證需要制定詳細(xì)、完整的計(jì)劃方案，“假設(shè)的速修理理念”并不適用于現(xiàn)在的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)維修，這就需要人們不斷更新維修的理念和方法。

2 現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與分析過(guò)程的基本原則

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車結(jié)構(gòu)中的心臟，是汽車行駛過(guò)程中的動(dòng)力來(lái)源，其運(yùn)行狀態(tài)是否良好直接影響著汽車的性能。一旦汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障，將會(huì)減少了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行使用的壽命和增加了運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)也對(duì)我們的安全駕駛造成巨大的隱患。因此針對(duì)現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與分析的過(guò)程，制定相應(yīng)的原則：

2.1 確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是否存在故障

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，隨著汽機(jī)組行駛里程的增加，其技術(shù)狀況必然要發(fā)生一定的變化，那么，哪些變化是正常變化？哪些變化為故障現(xiàn)象？這是正確進(jìn)行汽機(jī)組故障診斷首先要解決的問(wèn)題。在發(fā)動(dòng)機(jī)故障中，有些故障的現(xiàn)象比較明顯，有些卻并不大明顯。對(duì)于現(xiàn)象明顯的故障，一般不需要進(jìn)行專門的試驗(yàn)或測(cè)試就可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)存在故障;而對(duì)另外一些故障現(xiàn)象不大明顯，必須通過(guò)專門的試驗(yàn)基至是測(cè)試方法進(jìn)行確定。

2.2 進(jìn)行故障性質(zhì)的確定

當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)存在故障時(shí)，首先觀察汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)自診斷故障指示燈的狀況，若此故障燈在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中點(diǎn)亮或閃爍，則說(shuō)明汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)存在故障，自診斷系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)到的故障，故障一般與電控系統(tǒng)有關(guān)。此時(shí)可通過(guò)一定方法調(diào)取電腦內(nèi)存儲(chǔ)的故障代碼，根據(jù)故障代碼查找故障原因。

如果汽車發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)存在故障，而儀表板上的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)未點(diǎn)亮，則說(shuō)明汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障為電控單元自診斷系統(tǒng)不能辨識(shí)的故障，此時(shí)應(yīng)按傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)那樣，根據(jù)故障現(xiàn)象，作出初步診斷結(jié)果，并分析可能出現(xiàn)的故障原因，按照由外向內(nèi)、由簡(jiǎn)到繁的原則進(jìn)行深入診斷。切記此種情況下，不能隨意對(duì)電控系統(tǒng)亂拆亂卸，只有在確定故障在電控系統(tǒng)時(shí)，才首先檢查電控系統(tǒng)，否則均應(yīng)先查其他部分。

2.3 進(jìn)行直觀檢查

為了減少排除汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障的工作運(yùn)行量，盡量避免弄巧成拙，避免把問(wèn)題復(fù)雜化，應(yīng)本著先簡(jiǎn)后繁、由表及里、先易后難的程序進(jìn)行檢查、分析、判斷。為此，應(yīng)先從檢查各導(dǎo)線插頭是否有松動(dòng)、接觸不良、斷路、短路入手，然后觀察各進(jìn)氣管路、真空管路、油路是否有漏氣、漏油現(xiàn)象，在這些簡(jiǎn)單易行的檢查確認(rèn)無(wú)誤后，再進(jìn)行下一步檢查工作運(yùn)行。

2.4 區(qū)分故障所在的系統(tǒng)

為減少汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障排除的工作運(yùn)行量，當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常反應(yīng)后，可用減掉1/2的方法，把懷疑的對(duì)象縮小在1/2的范圍之內(nèi)。為此，首先確認(rèn)是油路還是電路部分有故障。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的故障絕大部分是由油路或者是電路部分出現(xiàn)故障造成的，因此，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障后，如能十分有把握地肯定是油路還是電路部分的故障，一舉就可減掉1/2的工作運(yùn)行量，把精力集中在1/2的范圍內(nèi)。

3 現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與分析過(guò)程的案例分析

3.1 故障現(xiàn)象

一輛2009款天津一汽威姿汽車，已經(jīng)行駛了16萬(wàn)公里，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)自行熄火，熄火后發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難，發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈亮，并且汽車儀表中的冷卻液溫度表指示高溫（如圖1）。

3.2 故障診斷方案的制定與分析

通過(guò)汽車的故障現(xiàn)象，意識(shí)到可能汽車本身存在多個(gè)故障原因?？紤]問(wèn)題比較麻煩，先用電腦檢測(cè)儀讀取故障碼，此時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)故障碼：冷卻液溫傳感器和氧傳感器（如圖2）。本著先簡(jiǎn)單后復(fù)雜的維修原則，先檢查汽車儀表指示高溫的故障。

首先對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行外部檢查，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中的膨脹水箱幾乎沒(méi)有冷卻液，進(jìn)步檢查發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)冷卻液的剩余量，發(fā)現(xiàn)冷卻液不足，那確定發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)有泄漏的地方，至此可以判斷汽車高溫造成的原因是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液不足引起的。查找泄漏處，發(fā)現(xiàn)水泵處有滲漏的痕跡，此時(shí)汽車高溫故障已經(jīng)確定。

發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器是一種負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻傳感器，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器信號(hào)電壓高于4.85V或低于0.15V時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU即認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)溫度出現(xiàn)異常，以故障代碼的形式存儲(chǔ)它。如果發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器信號(hào)被中斷或損壞，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU將失去發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度的修正功能，燃油混合氣混合程度發(fā)生變化，導(dǎo)致汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能變差，從而使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的自適應(yīng)能力也隨之變差，造成汽車發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)發(fā)“闖”，并且發(fā)動(dòng)機(jī)自行熄火，熄火后發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難。

檢查到此處，故障基本排除，但為什么存在氧傳感器的故障碼。由于冷卻液的缺少，發(fā)動(dòng)機(jī)高溫，那氧傳感器故障是否與此有關(guān)。

發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器相當(dāng)于燃油混合氣的集中開(kāi)關(guān)，基于發(fā)動(dòng)機(jī)燃油混合氣的空燃比變換，向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU輸送高電平或低電平信號(hào)，所以其又被稱為燃油空氣混合比例傳感器。在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU向發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器提供一個(gè)恒定電壓。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油混合氣濃度偏濃時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器電阻小，經(jīng)氧傳感器與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU內(nèi)部電阻分壓后，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU將接受到一個(gè)高電平約0.9V，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油混合氣濃度偏稀時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器電阻大，經(jīng)氧傳感器與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU內(nèi)部電阻分壓后，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU將接受到一個(gè)低電平約0.1V。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器正常工作時(shí)，輸出電壓在高電平與低電平之間以每分鐘不低于10次的頻率變動(dòng)。

也就是說(shuō)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高，水溫傳感器向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU輸入水溫高的信號(hào)，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制噴油器減少噴油，燃油混合氣濃度太低，導(dǎo)致氧傳感器檢測(cè)信號(hào)電壓過(guò)低，低于低電平0.1V，造成發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器出現(xiàn)故障碼。

3.3 故障排除

檢查水泵滲漏的原因，發(fā)現(xiàn)密封損壞，更換，并加滿了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液，同時(shí)用電腦分析儀清除故障碼。著車實(shí)驗(yàn)，故障現(xiàn)象消失，再用電腦分析儀讀取故障碼，無(wú)故障碼，故障排除。

3.4 診斷維修小結(jié)

根據(jù)上述案例故障的分析過(guò)程，故障原因很簡(jiǎn)單，但是故障現(xiàn)象很復(fù)雜，對(duì)維修人員帶來(lái)誤解，同時(shí)增加制定方案的難度和麻煩，因此要熟悉現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與分析過(guò)程的專業(yè)理論知識(shí)和診斷手段、方法，會(huì)給帶來(lái)事半功倍的效果。

4 結(jié)論

隨著現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)迅速的發(fā)展，汽車故障的診斷與分析是一個(gè)復(fù)雜而繁瑣的過(guò)程。通過(guò)研究現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與分析的過(guò)程，不但能提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)維修的質(zhì)量和速度，也能減少維修的成本。同時(shí)研究?jī)?nèi)容符合目前現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)故障維修的要求，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)智能化、電子化的發(fā)展，為以后汽車維修打下良好的基礎(chǔ)。

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