摘要：发动机作为汽车的动力之源和故障率最高的总成，对其技术水平和性能指标的要求也越来越高。提高发动机的使用性能，保障其具有良好的稳定性和使用效果，对于发动机检测与诊断系统的开发与研究势在必行。
关键词：汽车发动机检测；诊断系统；研究
引言
随着科学技术的发展和人们对汽车性能、质量等要求的不断提高，汽车厂商不断提高发动机的输出功率，使之合理调节其工作温度，为其各部件提供了适宜的温度环境，具有设计紧凑、功率大的特点。同时利用良好的动力输出和燃油经济性为汽车打开了广阔的市场。通过有关调查发现，汽车产生故障的原因大多由于发动机出现了问题，而发动机产生故障的原因又多由于冷却系统出现故障，若不进行重视和处理，就会降低汽车的安全可靠性和燃油经济性，进而影响汽车的使用寿命。对此，如何保障发动机冷却系统安全可靠性和经济性成为目前急需解决的问题。
1、汽车发动机检测与诊断系统的开发与研究概况
1.1、汽车发动机检测与诊断系统的国外发展进程
由于西方一些发达国家的工业化进程开始的比较早，对于汽车发动机的监测与诊断早在20世纪40、50年代，就能够通过一些小型的设备为发动机进行检测与诊断。但是工作原理是较为简单的，主要是通过记录发动机电流、电压变化来分析诊断。由于这种方法过于依赖于人力以及监测过程麻烦且不准确，并不能完全满足当时社会的需要。20世纪60年代后期，随着示波器、转速表、真空以及功率表等检测仪器的横空出世，国外汽车发动机检测诊断技术得到了突飞猛进的发展。而这些检测仪器也是发动机检测与诊断系统最原始的存在形式，保留至今。但限于当时科技条件所困，不能满足设备同时运行的需求，导致工作效率较低。进入20世纪70年代后，随着微型计算机的问世和传感器技术的飞速发展，计算机的电子化使用解决了之前不能同时工作的使用瓶颈。发动机检测与诊断系统迎来了新时代，出现了检测控制自动化、数据采集与处理自动化、检测诊断结果自动储存并可打印的现代综合检测技术，检测效率得到了大大提高。进入20世纪80年代后，一些发达国家的现代检测与诊断技术已进入广泛应用的阶段。现代的检测与诊断技术的应用，不仅为所有的汽车检测系统带来了高速便捷的检测方式，也为交通安全、节能减排等方面带了可观的社会效益。
1.2、汽车发动机检测与诊断系统的国内发展进程
我国对于发动机检测与诊断系统的发展，起步较晚。由于当时急需解决汽车维修的问题，从20世纪60年代交通部主持进行了发动机气缸漏气量检测仪与点火正时灯等检测仪的研究项目的开始，标志着我国对于汽车发动机检测与诊断系统开发的正式开始。20世纪70年代，我国大力发展了汽车检测技术，汽车不解体检测技术及设备被列为国家科委的开发应用项目，由交通部主持研制开发了发动机综合检测仪、汽车性能综合检验台等检测设备。在20世纪80年代，由于我国国民经济发展的需要以及国家对于科技的大力扶持的国情下，汽车检测与诊断技术也随之得到快速发展。我国汽车行业与公路交通的蓬勃发展，对于汽车发动机的检测与诊断需求也随之增加，导致我国对于汽车发动机检测与诊断系统的研究在国家政府的大力支持下，不断发展进步直至与国际发动机检测与诊断高科技系统的接轨。
2、发动机常见的故障
汽车发送机和内燃机的结构大致相同，主要包括两个结构和5个系统构成，图1为某汽车柴油发动机的结构图。发动机的故障类型比较多，比如发动机供油系统、发动机异响、充电系统、冷却系统及润滑系统等各种故障。在现代汽车制造水平不断提高的过程中，部分系统能够对工作状态进行在线检测，但是在诊断发动机机械故障的过程中，还有需要解决的问题。发动机机械故障的主要表现就是发动机的异常响动[3]，常见的异常响声故障为：1）曲轴轴承。因为曲轴轴承和轴径之间配合间隙较大，或者因为螺栓松动导致曲轴轴承和轴径之间相互碰撞，从而导致异常的响声，气缸下部轴承座的振动最为明显。2）连杆轴承。因为连杆轴承和连杆轴径之间配合间隙较大，或者由于连杆螺栓松动导致连杆轴承和轴径出现相互碰撞，以此出现了异常的响声，气缸体下部的振动较为明显。3）气缸漏气。因为发动机在做功过程中部分高压气体通过气缸壁和活塞环朝着曲轴箱进入，从而对油底壳造成了冲击，因此出现了声响。4）活塞销。由于活塞销和其座孔之间的配合间隙比较大，所以导致活塞销对座孔敲击，从而导致出现响音。据相关的调查统计，发动机机械零部件的故障大部分都是因为磨损导致的，还有部分故障无法轻易地分辨，比如附件、气门异常等，并且还无法实现人工模拟，比如气缸拉伤。
图1 某汽车柴油发动机的结构图
3、汽车发动机系统故障检测和维修分析
3.1、冷却液出现渗漏现象
当汽车在运行一段路程后停车，发现地面有明显的水迹，严重会导致排气管出现冒白烟的情况，这时即可确定发动机中的冷却液发生泄漏。这是由于冷却液在遇到大量的泄漏后，导致液量不够，无法完成原来的冷却工作。冷却液泄露的渗漏方式有内渗和外渗，内渗不易发现，若长时间没有处理就会造成发动机过热的现象；而外渗则直接表现为滴落在地面，方便及时查找，若得到及时的处理则危害较小。维修人员针对这一情况，需要对渗漏部位进行仔细检查，若发现在汽缸垫或是散热器处发生渗漏，可进行修复或是更换；发动机本身的密封性差也会导致冷却液的渗漏，例如缸体或是缸盖遭受外力出现裂缝、变形现象；或者冷却系统中的水管出现大量水垢或者水锈堵塞了冷却系统的接头；也可能是水封到达使用寿命而失效、螺栓出现松动等情况。对此维修人员要及时更换损坏的水封和接头，并拧紧螺栓；同时拔出机油尺，在没有添加机油的情况下，底壳的油面升高，润滑油为白色，就证明冷却液已经进入曲轴箱，进而检查具体的漏油部位，再注入新的机油。
3.2、非接触式发动机机械故障检测技术
为了尽可能提升非接触式发动机机械故障检测技术的有效性，可使用适用性较强和具备较好抗干扰能力的LMS声信号传感系统，构建声信号数据分析平台。在实践操作中，汽车发动机异响声信号的数据收集流程如下：首先，进行实验系统的硬件设备布置及安装，将各种传感器及配套的数据整合分析系统及数据线设备进行连接，同时对硬件参数的可靠性进行验证，确保在检测过程中能够发挥有效职能。其次是对LMS汽车发动机异响声信号数据分析系统进行声信号的数据参数设定，在软件内部对技术参数进行设置，对传感器信号进行校对，同时进行设备灵敏度的调试，并设置好声信号的采样频率和采样时间间隔。通过参考先进维修技师的工作经验，本次监测中将声信号采用频率设定为20260Hz，采用实践间隔设定为1.5s。最后开始对发动机故障声信号的收集和整合分析。
结束语
总之，随着汽车行业的发展与壮大，人们对汽车的性能要求越来越高，尤其针对发动机系统的安全运行十分重视。因此维修人员在进行发动机故障的检测以及维修过程中，必须掌握专业的维修知识，按照“由外到内、由简到繁、由易到难”的原则，及时确定故障位置并展开维修，保证汽车的使用效率和安全行驶。
参考文献：
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[5] 牟红雨，金研，郝世杨，高春梅，邢冕.汽车发动机冷却系统检测与维修研究[J].时代汽车，2018（07）:192-193.
论文作者:孟东晓,夏义恩
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/7
标签：发动机论文; 系统论文; 故障论文; 冷却液论文; 汽车论文; 汽车发动机论文; 信号论文; 《基层建设》2018年第33期论文;