车用发动机故障诊断研究的理论与方法

范冬妹

摘要：现代社会发展的脚步加快，人们生活水平明显提高，最为凸显的体现就是公路上汽车数量的增多。对于汽车来说，安全行驶才是最为主要的，近年来汽车生产工艺水平不断进化，合理、科学、完善的系统汽车发动机故障诊断理论已经在专家与汽车相关单位作为重点研究内容，并且不断结合先进技术与知识，对汽车发动机故障诊断理论与方法进行探究。

关键词：汽车发动机；故障诊断；处理方法

汽车工业的稳定发展对我国经济的发展起着重要作用。在汽车工业中，对于发动机的诊断方法有很多种，但是需要根据汽车本身的实际情况出发，针对性地进行诊断。在这个高科技引领的时代，汽车中运用的电子技术越来越多，虽然极大程度的优化了汽车的性能，但是也使得汽车的功能、结构变得更加复杂。如果汽车控制系统发生故障，检测与维修也会增加很多难度。因此，对于汽车的维修人员的能力与技术也有了更高的要求。这就需要真正的完整利用现代的科技，对汽车工业的发展进行研究；运用针对汽车工业先进的设备与仪器，投入到发动机故障的诊断中，提高汽车检测的效率，让有故障的汽车能够在最短的时间内完成维修并投入使用。

一、汽车发动机诊断技术的概况

汽车发动机是一种动力设备，也是一种转化能量的载体，发动机所处的工作环境十分恶劣，并且结构十分复杂。由于其工作过程中会产生热能，所以发动机需要承受高温作用，这也使得发动机的发展状况并没有明显的规律可循，才会导致故障的发生。为了能够更多地了解发动机的工作状况，需要运用发动机故障诊断检测系统来检测发动机的工作状况以及工作过程中产生相关的关键参数，利用这些数据来分析发动机的整体运行状态。由于汽车发动机故障诊断技术并不是在拆卸汽车的基础上进行的，所以，需要利用感应技术与检测技术，得到相关信息，利用這些信息对发动机的故障进行分析、诊断、处理，查明其中故障原因，进行维修。同时，可以利用这些数据对汽车故障诊断的后期发展进行预测，加大诊断工作的便利程度。

二、基于知识的故障诊断方法

随着现代化技术的不断发展更新，人工智能及计算机技术为汽车发动机的故障诊断提供了不少新的理论方法，产生了不少新的诊断方法，例如用计算机采集故障发动机的信息后，计算机会利用所收集的数据运行各种规则进行推断，有时甚至还可以调取应用程序，在运行的过程中还可以向商户索取一些必要的信息，然后就可以快速诊断出发动机故障或者最有可能的故障。

三、根据信号处理发动机故障诊断方法

对于汽车发动机故障诊断方法的要领，实际就是两点，一个是模式的辨认识别，另一个是分类的问题。从这主要的两点来看，发动机故障诊断的方法主要可概括为提取特征，模式的识别和获取发动机的数据信息。在根据信号处理的汽车发动机故障诊断的方法中，最重要的方法之一就是利用信号模型来进行诊断；诊断方法主要有主元分析法和小波分析法等。

1.主元分析法对发动机故障的诊断与研究。主元分析法是通过对数据的压缩分析，提取其中的关键信息，根据提取的相关数据进行故障诊断，利用提取的历史数据进行研究和分析，建立一个主元模型，然后开始测量发动机实际运行信号，一旦出现汽车发动机实际运行信号跟主元模型的信号产生排斥，就说明汽车发动机发生故障，然后就可以判断故障的发生。通过分析得到的数据，分离出发动机的故障，然后解决问题。因此主元分析法对分离数据中的大量冗余信息处理非常有效；主元分析法对于数据的处理性很强，可以作为有效的故障监测和管理方式。

2.小波分析方法对发动机故障的诊断与研究。小波分析法就是对发动机运行状态下发生的时频进行数据分析，总结参数的变化数据进而判断汽车发动机的故障。小波分析法是通过对多项参数变化的采集，来推断汽车发动机是否发生故障。将发动机和波形分析连接，并将运行效果和采集波形的系统进行关联，这样能够监测发动机运行过程中的波动，然后记录发动机运转中的参数变化，通过小波分析进行参数研究，将结果进行对比。通过小波测试的数据对比显示，可以将数据进行分析对比，可以发现，当发动机油缸断油时，喷油脉宽增加，在油耗和喷油提前角保持不变的前提下，发动机的转速基本保持不变的，这是因为发动机在断缸后，转速下降，为了维持这种不正常的运行状态，电脑会指令增加喷油脉宽，由于总供油量不变，所以转速基本不变，因此造成供油量变化与转速变化不同步，造成发动机运转不稳定的现象。

四、汽车发动机故障诊断法的展望

1.多种方法结合运用。上面所提到的汽车发动机故障诊断方法只是目前现有的诊断方法，而在科学技术不断创新与研发下，故障诊断方法将不止这些，还会有更多的高效诊断方法被研发，比如：多种方法结合运用，就是值得尝试的一种，是将每一种诊断方法的优势集中，扩大汽车发动机故障诊断的范围，能够根据不同的故障问题，直接作出针对性的故障诊断策略，这样面对复杂、难度较大的故障问题，就可以有多种尝试选择，给故障诊断提供和多方面性分析与处理优势，进而促进故障诊断能够更加全面性、保障性。多种方法结合运用故障诊断法，是故障诊断理论与方法研究的方面，为汽车发动机故障诊断方法的创新打开一条可行渠道。

2.利用网络技术协调发展，网络技术的先进化、科学化、智能化在汽车发动机故障诊断方法中将会占有一席之地。因为现代汽车也正在朝智能化、自动化全面进展，发动机作为重要的组成结构，实现智能化也不是没有可能的，发动机故障智能化诊断将是一个新的研究方向。网络技术在汽车发动机故障诊断中的应用效果会很好，利用计算机功能作用，对发动机的系统数据进行自动化分析与处理，研究核心问题，在借助各种故障诊断方法，实施在线分析，将理论性的知识与网络技术相结合，优化故障诊断水平，促进诊断技术更加先进，为汽车发动机故障诊断提供更科学、更简便的诊断技术。

3.不断的开创新的故障诊断方法，在现有的诊断方法中增设新的诊断方法对于发动机的维修来说是百利无一害的。在现有的方法中增加新的数学工具，新的数学工具的引入将会使得故障诊断的研究开辟一条新的道路，往更好的方面发展。利用新的数学工具与固有的诊断方法相结合，结合技术的思维理念，开创更新的诊断方法。运用数字的简单化、通用性、便捷性，使得诊断方法更加方便日常的使用。不断开创新的方法是一种有利于故障诊断的尝试，合理的运用能够对发动机故障诊断起到有益的作用。

汽车工业的发展作为我国经济比重的一部分，起着十分重要的作用，需要在技术的引领下不断地推动我国汽车工业的发展。汽车发动机故障诊断研究的理论和方法是其中重要的一环。汽车发动机故障诊断的方法不计其数，每一种方法都有其独有的特色，对于发动机的诊断也有着特定的作用。在诊断研究中，多种多样的诊断方法相结合，能够产生更好的诊断效果，对于发动机的维修、检测起着积极的作用。越来越多的人使用汽车，相对的故障问题也会越来越多，运用各种检侧仪器投入到汽车发动机的诊断维修中，能够减少诊断的时间；伴随着技术的快速发展，在未来的汽车发动机故障诊断技术中运用计算机的便捷化，运用计算机对数据的快速处理方式，投入到诊断中，可以直接并且快速地诊断出故障的原因，这样不仅减少了人力所花费的时间，还能够达到诊断极高的准确性，促进汽车工业的稳定发展。

参考文献：

[1]乾建.汽车发动机故障诊断的理论和方法.2016

[2]苗冉.汽车发动机故障诊断的理论和方法.2016

[3]吴羽江.汽车发动机故障诊断的理论和方法.2016