汽車故障診斷分析方法研究

1、汽車機(jī)械故障診斷汽車機(jī)械故障診斷 11 汽車機(jī)械故障的特點(diǎn)汽車機(jī)械故障的特點(diǎn) 12 汽車機(jī)械故障診斷參數(shù)汽車機(jī)械故障診斷參數(shù) 13 汽車機(jī)械故障診斷信息獲取汽車機(jī)械故障診斷信息獲取 1. 4 汽車機(jī)械故障分析方法汽車機(jī)械故障分析方法 （2） 汽車機(jī)械故障診斷參數(shù)的選擇方法與原汽車機(jī)械故障診斷參數(shù)的選擇方法與原 則則 w 診斷參數(shù)反映靈敏性。 w 診斷參數(shù)的單值性。 w 診斷參數(shù)穩(wěn)定性。 w 診斷參數(shù)的可達(dá)性和方便性。 它是評(píng) 價(jià)結(jié)構(gòu)參數(shù) 變化的量化 標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場 測試時(shí)最好 采用此標(biāo)準(zhǔn) 對某正 常部件進(jìn)行 測試后，確 定一基準(zhǔn)值， 再用一個(gè)系 數(shù)乘上基準(zhǔn) 值，即得到 相對標(biāo)準(zhǔn)。 通常采 用類比的

2、方 法來確定。 對于類似結(jié) 構(gòu)、類似使 用條件，借 鑒以往的使 用經(jīng)驗(yàn)來確 定一些不太 重要零件的 診斷標(biāo)準(zhǔn)。 1 13 3 汽車機(jī)械故障診斷信息獲取汽車機(jī)械故障診斷信息獲取 （1 1）直接觀察）直接觀察 （2 2）磨損殘余物測定法）磨損殘余物測定法 （3 3）溫度測定法）溫度測定法 （4 4）壓力測量法）壓力測量法 （5 5）振動(dòng)測試法）振動(dòng)測試法 通過人的感官觀察和簡單器具測量獲取 診斷對象的信息。 將直接觀察的情況進(jìn)行記錄并存檔是十 分有效的手段，特別是需要分析零部件在一 段時(shí)間的變化趨勢，歷史的記錄對于現(xiàn)場的 判斷是十分有幫助的 1 13 3 汽車機(jī)械故障診斷信息獲取汽車機(jī)械故障診斷信

3、息獲取 （1 1）直接觀察）直接觀察 （2 2）磨損殘余物測定法）磨損殘余物測定法 （3 3）溫度測定法）溫度測定法 （4 4）壓力測量法）壓力測量法 （5 5）振動(dòng)測試法）振動(dòng)測試法 第一種是直接檢查殘余物，測定油膜間隙內(nèi)電容或電 感的變化、潤滑油混濁度的變化等方法迅速獲得零部件失 效的信息。 第二種是收集殘余物，判斷其形態(tài)。 第三種方法是油樣分析，采用光譜、鐵譜分析方法可 以確定汽車運(yùn)動(dòng)機(jī)械配合副狀況 1 13 3 汽車機(jī)械故障診斷信息獲取汽車機(jī)械故障診斷信息獲取 （1 1）直接觀察）直接觀察 （2 2）磨損殘余物測定法）磨損殘余物測定法 （3 3）溫度測定法）溫度測定法 （4 4）壓力測

4、量法）壓力測量法 （5 5）振動(dòng)測試法）振動(dòng)測試法 溫度的升高或降低某些機(jī)件工作狀態(tài)發(fā)生變化。 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管溫度高可能是點(diǎn)火晚或混合氣過濃過稀。 發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高過低是冷卻系故障。 電路板局部溫度過高可能存在短路故障。 測量溫度有兩種方法：接觸法和非接觸法。 1 13 3 汽車機(jī)械故障診斷信息獲取汽車機(jī)械故障診斷信息獲取 （1 1）直接觀察）直接觀察 （2 2）磨損殘余物測定法）磨損殘余物測定法 （3 3）溫度測定法）溫度測定法 （4 4）壓力測量法）壓力測量法 （5 5）振動(dòng)測試法）振動(dòng)測試法 汽車各總成中需要 檢測的壓力參數(shù)有：機(jī)油 壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓力、 進(jìn)氣管真空度、燃料系供 油壓力、各

5、種助力裝置產(chǎn) 生的壓力等。 一般的方法是將壓 力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后， 輸入控制器進(jìn)行處理， 1 13 3 汽車機(jī)械故障診斷信息獲取汽車機(jī)械故障診斷信息獲取 （1 1）直接觀察）直接觀察 （2 2）磨損殘余物測定法）磨損殘余物測定法 （3 3）溫度測定法）溫度測定法 （4 4）壓力測量法）壓力測量法 （5 5）振動(dòng)測試法）振動(dòng)測試法 汽車振動(dòng)信號(hào)信息量十 分豐富，所有的運(yùn)動(dòng)部件 技術(shù)狀況信息都包含在振 動(dòng)信號(hào)之中。只需要一只 傳感器，就能將其拾取。 表達(dá)振動(dòng)信號(hào)特性的基 本參數(shù)是位移、速度、加 速度、頻率和相位，它們 都可以作為旋轉(zhuǎn)件和往復(fù) 運(yùn)動(dòng)件的特征信號(hào)。 1. 4 1. 4 汽車機(jī)械故障分

6、析方法汽車機(jī)械故障分析方法 第一種是理論分析方法，它主要用于分析 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械故障。如活塞敲缸響，活塞銷子響， 連桿軸承響，曲軸軸承響等。通過理論計(jì)算， 可以確定某一配合副最響振動(dòng)轉(zhuǎn)速、最大振動(dòng) 部位、特征頻帶、最大振動(dòng)相位等。 第二種是振動(dòng)分析方法，通過傳感器測取 信號(hào)進(jìn)行分析。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)異響理論分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)異響理論分析 研究發(fā)動(dòng)機(jī)異響的理論方法是計(jì)算運(yùn)行軌 跡。 所謂運(yùn)行軌跡是指運(yùn)動(dòng)件在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中， 把每一瞬時(shí)的負(fù)荷當(dāng)作大小、方向已知的穩(wěn)定 載荷，計(jì)算運(yùn)動(dòng)件的平衡位置。當(dāng)運(yùn)動(dòng)件所受 的負(fù)荷變化時(shí)，便會(huì)有新的平衡位置，這樣由 一系列平衡位置便得出了運(yùn)行軌跡。 由于運(yùn)動(dòng)件負(fù)荷的周期變化性，這

7、一系列平 衡位置將形成封閉曲線，稱之為運(yùn)行軌跡曲線。 （1） 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)異響理論分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)異響理論分析 活塞銷子響活塞銷子響 活塞敲缸響活塞敲缸響 連桿軸承響連桿軸承響 曲軸軸承響曲軸軸承響 活塞銷子響活塞銷子響 正常間隙時(shí)，不論斷火與否活塞銷均不產(chǎn)生沖擊，但在異 常配合間隙下，活塞銷運(yùn)動(dòng)軌跡明顯變化。診斷故障時(shí)，傳 感器位置應(yīng)設(shè)置在故障缸缸蓋上，此處可感受最大沖擊。 診斷活塞銷子異響的最佳轉(zhuǎn)速應(yīng)為怠速或高速。在怠速時(shí)， 故障缸不工作能感受到第二次沖擊，在高速時(shí)，隨著間隙增 大，不論故障缸工作與否，均能感受到明顯二次沖擊。 活塞銷子響最明顯的二次沖擊時(shí)刻為該缸作功行程上止點(diǎn) 后120附近。

8、當(dāng)出現(xiàn)異響時(shí)，若利用示波器觀察，能看到 此時(shí)的二次明顯沖擊。 經(jīng)驗(yàn)診斷活塞銷子響時(shí)，故障缸不工作后異響更明顯，其 原因是由于銷子受力后產(chǎn)生的二次沖擊引起的。 間隙0.08mm，轉(zhuǎn)速1600r/min 間隙0.08mm，轉(zhuǎn)速2400r/min 實(shí)線和虛線分別表示活塞裙底部和頂部的偏心率 正常間隙時(shí)各轉(zhuǎn)速下的活塞運(yùn)行軌跡曲線 間隙0.24mm，轉(zhuǎn)速1600r/min 間隙0.24mm，轉(zhuǎn)速2400r/min 實(shí)線和虛線分別表示活塞裙底部和頂部的偏心率 配合間隙為0.24mm時(shí)各轉(zhuǎn)速下活塞運(yùn)行軌跡的曲線 曲軸軸承響曲軸軸承響 曲軸軸承異響最佳診斷轉(zhuǎn)速為1600r/min 以上。在該轉(zhuǎn)速范圍，相鄰缸不

9、工作時(shí)， 沖擊強(qiáng)度明顯減弱，其他轉(zhuǎn)速變化不明顯。 最佳診斷部位為缸體下部曲軸軸承處或油 底處。 用萬用 表、示波器 等儀器直接 檢查懷疑的 故障部位 當(dāng)故障碼顯 示某一子系統(tǒng)有 故障時(shí)，通過分 析，推斷可能是 傳感器、執(zhí)行器 或某一段線路有 搭鐵故障時(shí)，常 采用拆線法進(jìn)行 檢查。 當(dāng)故障碼顯 示某一子系統(tǒng)有 故障時(shí)，通過分 析，推斷可能是 傳感器、執(zhí)行器 搭鐵不良或某段 線路存在斷路故 障時(shí)，常采用搭 鐵法進(jìn)行檢查。 在一些串聯(lián)電 路中，有于某一器 件存在故障而使其 后續(xù)器件不能正常 工作，可分析其原 理，采用短接方法 進(jìn)行檢查。即用導(dǎo) 線直接向某些部件 提供電源，查看其 是否正常工作。 置換

10、法就是 將認(rèn)為損壞的部 件從系統(tǒng)中拆下， 換上一個(gè)質(zhì)量合 格件代替懷疑部 件進(jìn)行工作，來 判斷機(jī)件是否有 故障 條件改變法包括條 件附加法和條件去除法。 條件附加法是指在一些 條件下，故障不明顯， 而此時(shí)，診斷該機(jī)件是 否有故障必須加上一些 條件。條件除去法則正 相反，正因?yàn)橛羞@些條 件，故障現(xiàn)象不明顯， 必須設(shè)法將該條件除去。 在電器系統(tǒng)故障 診斷中，通過仔細(xì)觀 察和綜合分析，往往 能跟蹤故障，一步一 步地逼近故障的真實(shí) 部位。 分段查找法是把 一個(gè)系統(tǒng)根據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān) 系分成幾段。然后， 在各段的輸出點(diǎn)進(jìn)行 測量，可以迅速確定 某一段是否存在故障。 將傳感器的電 路斷開或拆下，可 用置換法或用萬

11、用 表檢查傳感器技術(shù) 狀況。 檢查連接器可用 眼看、手摸的方法， 連接器裝置要齊全、 完好，插頭、插座應(yīng) 可靠、無銹蝕。儀表 電路工作時(shí)，用手摸 連接器，應(yīng)沒有明顯 的溫度變化感覺。若 溫度過高，說明連接 器工作不良。 首先檢查各 導(dǎo)線的連接情況， 包括各連接器的 接觸狀況，線路 是否破損、搭鐵、 短路或斷路等。 必要時(shí)，可采用 檢測儀器進(jìn)行檢 查。 若電子儀表 板上的顯示器部 分筆劃、線路出 現(xiàn)故障，應(yīng)將儀 表板上的顯示器 件調(diào)整到靜態(tài)顯 示狀態(tài)，仔細(xì)觀 察是否還有別的 故障。 返 回 檢驗(yàn)汽車電流表時(shí)，可將被試電流表與 標(biāo)準(zhǔn)電流表及可變電阻串聯(lián)在一起，接通蓄 電池，逐漸調(diào)小可變電阻，比較兩

12、個(gè)電流表 的讀數(shù)，若相差超過20%，則為電流表存在 故障。 例子：爆震傳感器的檢查 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)時(shí)，連接好傳感器導(dǎo)線，緩慢 提高轉(zhuǎn)速，同時(shí)用萬用表電壓檔測量，如 果電壓值隨之升高，則表明傳感器可能有 故障 用汽車示波器，可有效地監(jiān)視氧傳 感器工作情況，若氧傳感器輸出正常的 波形，就能反映整個(gè)系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī) 和電子控制系統(tǒng)工作正常。 汽車電子控制系統(tǒng)所有可能的測試點(diǎn)，都可 用示波器觀察其輸入輸出波形。 幅值；頻率；形狀；脈寬；陣列。 通過波形分析，可以分析某一電子器件出現(xiàn)了故 障。 檢測傳感器的輸出信號(hào)，就可以快速確定傳 感器子系統(tǒng)是否正常。在ECU插口處，將汽車示波 器與傳感器信號(hào)線并聯(lián)。起動(dòng)

13、發(fā)動(dòng)機(jī)，調(diào)整傳感器 檢測對象（如改變節(jié)氣門大小），觀察其信號(hào)值是 否正常。 可以使用數(shù)字 式萬用表（或換件 法）進(jìn)行精確測量。 檢測傳感器電源線電壓值是檢測傳感器電源線電壓值是 否符合要求否符合要求 檢測傳感器負(fù)極線負(fù)極線電檢測傳感器負(fù)極線負(fù)極線電 阻一般不大于阻一般不大于0.5 用萬用表、示波器檢測傳感用萬用表、示波器檢測傳感 器信號(hào)線是否正常器信號(hào)線是否正常 采用邏輯推理方法， 當(dāng)確認(rèn)傳感器、各連接 線路、傳感器搭鐵線和 傳感器檢測對象均為正 常時(shí)，可十分準(zhǔn)確地得 出ECU有故障的結(jié)論 當(dāng)傳感器和檢測 對象之間失去原來的正 常關(guān)系時(shí)，會(huì)導(dǎo)致傳感 器信號(hào)失真。例如，當(dāng) 曲軸轉(zhuǎn)角傳感器與信號(hào)

14、轉(zhuǎn)子之間的間隙超標(biāo)時(shí)， 將會(huì)導(dǎo)致信號(hào)發(fā)生誤差 ECU間接控制執(zhí)行器間接控制執(zhí)行器。工作頻率較低的執(zhí) 行器，ECU般用低電壓直接控制繼電器，這類執(zhí) 行器有電動(dòng)油泵、電控冷卻風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)、電控空 調(diào)系統(tǒng)等。 ECU直接控制執(zhí)行器。直接控制執(zhí)行器。工作頻率較高的執(zhí) 行機(jī)構(gòu)，ECU通過內(nèi)部的大功率三極管的通斷， 控制負(fù)極線路，提高電路的通斷頻率。這類執(zhí)行 器有發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器、點(diǎn)火電子組件、故障燈等。 由于沒有工作狀態(tài)反饋信號(hào)，執(zhí)行器子系統(tǒng)出 現(xiàn)故障時(shí)，電子控制系統(tǒng)不能以故障燈進(jìn)行示警。 當(dāng)懷疑某執(zhí)行器存在故障時(shí)，首先要確認(rèn)該子系統(tǒng) 是否存在故障。不同的子系統(tǒng)有不同的方法。 用萬用表直接測量。 置換法。 搭鐵法。 短接法（電源法）。 在搭鐵法和短接法中， 若確認(rèn)執(zhí)行器負(fù)極線、執(zhí)行器 搭鐵線、ECU的指令線路、繼 電器和繼電器的直接負(fù)極線均 正常，那么很可能是ECU和傳 感器子系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。顯然， 只有明確確定傳感器子系統(tǒng)正 常，才能推知ECU損壞 （1） 電子控制系統(tǒng)故障碼的記錄過程電子控制系統(tǒng)故障碼的記錄過程 （2）電子