柴油车故障诊断技术研究分析

牛彦雷，侯辉

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230001）

关键字：柴油车；故障诊断；研究

前言

柴油机是车辆的心脏，是整个机械的核心动力来源。柴油机发展到现在具备燃料利用率高、热效率高、功率较大、动力强劲等优势。一般用于需要较大马力的车辆、机械等。发动机的结构原理越来越复杂，关键部位的零部件越来越细化，也越来越复杂，这就导致柴油机发生故障后的修理难度较大。一旦发动机出现问题，造成车辆故障、机械停工的后果的成本较大，所以做好柴油机的故障诊断是解决问题的根本。

1 柴油车发动机出现的问题及解决方法

1.1 发动机机油压力过低

发动机的机油压力过低是一种比较常见的故障问题。当发生这种故障时，一般会引发润滑系统故障、轴承磨损严重、冷却系统故障等问题。润滑系统发生故障的类型也分为多种：油底壳缺机油或油量不足、机油泵损坏、调压阀压力调节不准、润滑系统漏油或者油压表损坏等问题。油底壳缺机油或油量不足会导致发动机运行的阻力较大，长期工作下导致发动机受损，不能正常工作。应当及时添加机油至规定的油量。当机油泵发生损坏时，必须立即对其进行维修或者更换。倘若不及时更换，导致机油发挥不了正常的作用，导致发动机发生故障。调压阀压力调节不当时，要第一时间调节至正常压力。倘若没有及时调节，就会导致发动机的机油压力过低，影响发动机的正常运转。当润滑系统漏油时，要及时的更换零部件。此外，当机油压力过低时表示发动机缺少正常运转所需的机油，导致各接触面的摩擦力增大，造成轴承的磨损，导致轴承的间隙增大，轴承失去作用。此时，必须要进行发动机的大规模修理，更换新的轴承等损坏部件。对于冷却系统的冷却效果差时，应当首先排除冷却系统的故障，倘若冷却器被堵塞或者机油油面过高，需要进行清理，并排出多余的机油，保证设备的正常运行。

1.2 增压系统发生故障

柴油机的增压系统最大的优点在于可以不增大发动机的排量的情况下，最大幅度的提高发动机的功率和扭力。在发动机装增压机之后，发动机的功率和扭力都有较大的提升。所以保证增压系统的正常运行是保证发动机提供正常动力的基础。但在实际生活中，增压系统是比较容易出现问题的一部分。增压系统所发生故障的原因一般有增压压力较低、增压器超速、回油温度过高、增压器发出碰撞声或有强烈震动等。出现增压压力低的状况一般是由于空气滤清器堵塞或者压气机叶轮、扩压器不清洁导致的。必须及时对相应的部位进行清理，保证增压系统正常工作。倘若增压器入口温度较高、环境温度较高时，要调小油门。当增压器超速会导致涡轮的排气温度过高，这就需要调整柴油机的工作状态，保证发动机的正常运行。当发生喷油环涡轮叶片积炭等问题时，要及时清理零部件，流通量减小时，要重新调整并加固，做到工作细化，保证机器处于正常运行状态。回油温度过高将会导致涡轮气封漏气，增大增压轴承的接触面，导致增压轴承被磨损，同样需要及时的更换气封和轴承。增压器出现碰撞声或强烈震动的原因是转子油封和固定件、压气机叶轮或涡轮与罩壳或气封的间隙过小，导致发动机在运转时发生了碰撞，并且还会导致轴承的磨损。倘若问题较为严重，比如涡轮叶片和压气机的叶片受损，要进行拆件更换。

1.3 发动机异常排烟

对于发动机的排烟进行检查也是诊断问题的重要方式之一。通过排气颜色可以大体推断发动机发生故障的部位，一般可以分为异常排黑烟、异常排白烟、异常排蓝烟。其中异常排黑烟的情况比较常见。导致异常排黑烟的原因大致可以分为三种：进排气系统故障、燃油供给系统故障、机械的维护保养不当。进气道、空气滤清器不清洁、涡轮增压器和中冷器不清洁是导致进气系统发生故障的主要原因，所以最重要的是做好清洁工作，其次排气背压较高也需要对排气管进行清洁，及时的检查消声器，保证机器正常运转。喷油管堵塞会导致燃油雾化不良，从而导致燃油的供给系统发生故障，此时应当清洗喷油管并进行调试，保证其正常运行。燃油的品质也是导致发动机产生黑烟的重要因素，倘若持续产生黑烟，需要考虑更换合格燃油。发动机产生白烟的原因可能是中冷器漏水混入气缸导致水迅速蒸发为水蒸气，形成白烟。此故障需要立即检修中冷器。发动机排出蓝烟是由于机油压力或者液面过高，导致燃油燃烧补充分，致使发动机排除蓝烟。应当通过放掉多余机油等方式降低机油压力。

2 柴油发动机故障诊断技术的方法

2.1 基于物理和化学的诊断方法

以物理和化学的方法进行判定柴油机运行状态的方法是最简便、最直接的方法。运用此方法可以通过柴油机的声、光、电、温度等化学物理性质进行分析，同正常状态进行比较，并运用相应的知识和经验来判定发动机可能发生故障的部位或原因。常用于进行此类判定的判定方法有：铁谱、光谱分析法和油液分析法，来分析燃油当中金属颗粒的组成、含量和大小，通过此种方法来分析发动机的运行状态，以此来分析发动机磨损情况。对柴油机的尾气进行分析也是柴油机故障分析的一种重要方法。柴油机的尾气能够反映燃油在燃机内部的燃烧情况，同时能够从侧面反映出机械的运行状态。柴油机的尾气含有碳氧化合物、氮氧化合物等气体，对于这些气体进行直观的颜色分析能够缩小故障范围，减少检修工作量。

2.2 基于神经网络的诊断方法

神经网络分析法是一种模拟人脑的分析技术，偏向于人工智能化。它的工作原理是将故障问题形成数据传入系统，然后通过系统进行分析最后输出故障分析结果，方便人们快速找到故障所在。此种技术的运行方式是非线性的，具有较高的容错能力和联想记忆能力、运行快速、操作简便等优点，有利于提升故障的检修速度。但是该种技术也存在着一些不足，比如系统只能机械化的进行分析，无法真正的做到像人一样分析，不能将平时的经验融入系统中进行智能化的处理，分析结果可能存在一些偏差，起不到加快故障分析的作用。所以，此种诊断方法还有着较大的局限性，无法全面进行分析。

2.3 基于专家系统的故障诊断方法

专家系统分析法就是把资历较深的专家的经验进行汇总，把相应的症状和故障原因向匹配，描述症状与故障之间的关系。所以，专家系统是一种较为完善的故障分析机理，也是研究最多，具有实际应用意义的故障诊断方法。但是这种方法难于建模，所以没有精确的数学建模系统。这说明此种方法操作较为复杂，不能完全依赖计算机进行诊断，也在一定程度上限制了该方法的推广。但相信在未来，相关专家一定可以解决难以建模的问题，将此种方法进行简化，以便于推广和使用。

3 结语

柴油机的诊断技术仍然处于研发阶段，存在分析结果误差较大、处理方式单一、建模复杂等问题，所以目前还需要人工凭借经验和技术去判断故障。要想在此方面有突破，还需要进行大量的研究实验来提供数据基础，提升我国在此方面的研究水平。