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汽車發(fā)動機(jī)故障診斷方法分析的論文
摘要：隨著現(xiàn)代社會汽車制造技術(shù)的不斷研究與完善，汽車工藝的不斷提升，建立更加合理、更加科學(xué)、更加完善的系統(tǒng)汽車故障診斷理論體系成為發(fā)展的必要趨勢。文章對汽車發(fā)動機(jī)故障診斷的理論和方法進(jìn)行分析研究，分別從信號處理、模糊故障診斷、知識等方面進(jìn)行分析和探討，望對以后發(fā)動機(jī)故障的診斷研究提供幫助。
關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機(jī)；故障診斷；信號處理；模糊故障診斷
隨著現(xiàn)代汽車電子使用過程不斷地優(yōu)化，提高了汽車性能的同時也讓汽車整體控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能變得更加復(fù)雜，一旦發(fā)生故障的時候，診斷跟維修也會變得特別的難，同時也考驗(yàn)維修人員的知識跟經(jīng)驗(yàn)。隨著發(fā)展的需要，維修人員不斷提升自身的技術(shù)和能力，可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立一個完善、統(tǒng)一、系統(tǒng)的汽車發(fā)動機(jī)診斷維修技術(shù)方法，提高維修的效率。和世界各國研究機(jī)構(gòu)投入大量的人力物力進(jìn)行汽車發(fā)動體系故障的研究不同，對于我國來說進(jìn)行發(fā)動機(jī)故障診斷的理論和方法的研究對改進(jìn)和提高我國的汽車故障診斷技術(shù)是非常重要的，因?yàn)槠嚬I(yè)我國起步的晚，這方面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他國家。
1根據(jù)信號處理發(fā)動機(jī)故障診斷方法
對于汽車發(fā)動機(jī)故障診斷方法的要領(lǐng)，實(shí)際就是兩點(diǎn)，一個是模式的辨認(rèn)識別，另一個是分類的問題。從這主要的兩點(diǎn)來看，發(fā)動機(jī)故障診斷的方法主要可概括為提取特征，模式的識別和獲取發(fā)動機(jī)的數(shù)據(jù)信息。在根據(jù)信號處理的汽車發(fā)動機(jī)故障診斷的方法中，最重要的方法之一就是利用信號模型來進(jìn)行診斷；診斷方法主要有主元分析法和小波分析法等。
�。�1）主元分析法對發(fā)動機(jī)故障的診斷與研究。主元分析法是通過對數(shù)據(jù)的壓縮分析，提取其中的關(guān)鍵信息，根據(jù)提取的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷，利用提取的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行研究和分析，建立一個主元模型，然后開始測量發(fā)動機(jī)實(shí)際運(yùn)行信號，一旦出現(xiàn)汽車發(fā)動機(jī)實(shí)際運(yùn)行信號跟主元模型的信號產(chǎn)生排斥，就說明汽車發(fā)動機(jī)發(fā)生故障，然后就可以判斷故障的發(fā)生。通過分析得到的數(shù)據(jù)，分離出發(fā)動機(jī)的故障，然后解決問題。因此主元分析法對分離數(shù)據(jù)中的大量冗余信息處理非常有效；主元分析法對于數(shù)據(jù)的處理性很強(qiáng)，可以作為有效的故障監(jiān)測和管理方式。
�。�2）小波分析方法對發(fā)動機(jī)故障的診斷與研究。小波分析法就是對發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)生的時頻進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，總結(jié)參數(shù)的變化數(shù)據(jù)進(jìn)而判斷汽車發(fā)動機(jī)的故障。小波分析法是通過對多項(xiàng)參數(shù)變化的采集，來推斷汽車發(fā)動機(jī)是否發(fā)生故障。如圖1所示為小波測試系統(tǒng)示意圖，將發(fā)動機(jī)和波形分析連接，并將運(yùn)行效果和采集波形的系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，這樣能夠監(jiān)測發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中的波動，然后記錄發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的參數(shù)變化，通過小波分析進(jìn)行參數(shù)研究，將結(jié)果進(jìn)行對比。通過小波測試的數(shù)據(jù)對比顯示，可以將如表1所示的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)動機(jī)油缸斷油時，噴油脈寬增加，在油耗和點(diǎn)火角保持不變的前提下，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速基本保持不變的，這是因?yàn)榘l(fā)動機(jī)在斷缸后，轉(zhuǎn)速下降，為了維持這種不正常的運(yùn)行狀態(tài)，電腦會指令增加噴油脈寬，由于總供油量不變，所以轉(zhuǎn)速基本不變，因此造成供油量變化與轉(zhuǎn)速變化不同步，造成發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
2模糊故障診斷方法
模糊診斷法主要是對數(shù)據(jù)進(jìn)行大概的模糊的分析跟判斷，對發(fā)動機(jī)的故障進(jìn)行大致判斷，可作為初步的判斷，將故障大致確定在一定的范圍內(nèi)，然后重點(diǎn)對這個區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)技術(shù)分析，然后繼續(xù)縮小排除范圍，從而提升故障診斷的效率。例如，發(fā)動機(jī)出現(xiàn)有聲無轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，初期判斷的時候不能分析出其具體原因，這種情況下可以通過模糊故障診斷法將故障范圍大致縮小到發(fā)動機(jī)的軸、轉(zhuǎn)動齒輪等然后故對這些部位進(jìn)行重點(diǎn)排查分析繼續(xù)將故障范圍進(jìn)行縮小，有利于提高發(fā)動機(jī)的故障診斷效率。
3基于知識的故障診斷方法
隨著現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展更新，人工智能及計(jì)算機(jī)技術(shù)為汽車發(fā)動機(jī)的故障診斷提供了不少新的理論方法，產(chǎn)生了不少新的診斷方法，例如用計(jì)算機(jī)采集故障發(fā)動機(jī)的信息后，計(jì)算機(jī)會利用所收集的數(shù)據(jù)運(yùn)行各種規(guī)則進(jìn)行推斷，有時甚至還可以調(diào)取應(yīng)用程序，在運(yùn)行的過程中還可以向商戶索取一些必要的信息，然后就可以快速診斷出發(fā)動機(jī)故障或者最有可能的故障。
4專家系統(tǒng)故障診斷法
專家系統(tǒng)對汽車發(fā)動機(jī)的故障診斷法主要是指在通過對被診斷發(fā)動機(jī)進(jìn)行計(jì)算機(jī)信息采集，然后通過計(jì)算機(jī)相關(guān)的邏輯分析系統(tǒng)將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后通過知識進(jìn)行推理診斷故障可能發(fā)生的原因，然后再由用戶去證實(shí)。
5汽車發(fā)動機(jī)故障診斷法的展望
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及汽車技術(shù)的日益發(fā)展汽車，發(fā)動機(jī)的故障問題也會越來越復(fù)雜化，不僅僅存在于單方面的問題，必定會對現(xiàn)存的汽車發(fā)動機(jī)的診斷造成困難。目前很多研究人員試著將故障診斷的方式進(jìn)行整合，也就是通過多種診斷渠道聯(lián)合起來對發(fā)動機(jī)進(jìn)行診斷，這種方法不僅體現(xiàn)出了成果性，同時更具全面性。通過對所有診斷方法的整合，可以更好地進(jìn)行互補(bǔ)作用，更充分的對汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)行更加全面的故障診斷。其次也可以通過增加故障診斷工具來提高故障診斷效率，還可探討新的故障診斷功能。根據(jù)新的診斷方法，可以結(jié)合前面提到的診斷方法，全面提高診斷效率。
6結(jié)語
文章僅針對汽車發(fā)動機(jī)故障的診斷方法進(jìn)行了研究與分析，了解了汽車發(fā)動機(jī)的故障診斷方法種類的多樣化，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際具體的情況采取針對性的方法。不拘泥于單一的診斷方法，全面檢測才能夠診斷出最好的診斷效果，通過理論結(jié)合實(shí)踐的不斷總結(jié)，在故障診斷中還可以借助一些新的儀器進(jìn)行診斷。隨著汽車工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，在未來的汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)的診斷中，計(jì)算機(jī)診斷將起到舉足輕重的地位，既節(jié)省人力又能提高診斷的有效性。
參考文獻(xiàn)
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