汽车故障诊断分析方法研究

汽车机械故障诊断汽车机械故障诊断11 汽车机械故障的特点汽车机械故障的特点12 汽车机械故障诊断参数汽车机械故障诊断参数13 汽车机械故障诊断信息获取汽车机械故障诊断信息获取1.4 汽车机械故障分析方法汽车机械故障分析方法（2）汽车机械故障诊断参数的选择方法与原汽车机械故障诊断参数的选择方法与原则则w 诊断参数反映灵敏性。w 诊断参数的单值性。w 诊断参数稳定性。w 诊断参数的可达性和方便性。它是评价结构参数变化的量化标准，现场测试时最好采用此标准 对某正常部件进行测试后，确定一基准值，再用一个系数乘上基准值，即得到相对标准。通常采用类比的方法来确定。对于类似结构、类似使用条件，借鉴以往的使用经验来确定一些不太重要零件的诊断标准。1 13 3 汽车机械故障诊断信息获取汽车机械故障诊断信息获取（1 1）直接观察）直接观察（2 2）磨损残余物测定法）磨损残余物测定法（3 3）温度测定法）温度测定法（4 4）压力测量法）压力测量法（5 5）振动测试法）振动测试法 通过人的感官观察和简单器具测量获取诊断对象的信息。将直接观察的情况进行记录并存档是十分有效的手段，特别是需要分析零部件在一段时间的变化趋势，历史的记录对于现场的判断是十分有帮助的 1 13 3 汽车机械故障诊断信息获取汽车机械故障诊断信息获取（1 1）直接观察）直接观察（2 2）磨损残余物测定法）磨损残余物测定法（3 3）温度测定法）温度测定法（4 4）压力测量法）压力测量法（5 5）振动测试法）振动测试法 第一种是直接检查残余物，测定油膜间隙内电容或电感的变化、润滑油混浊度的变化等方法迅速获得零部件失效的信息。第二种是收集残余物，判断其形态。第三种方法是油样分析，采用光谱、铁谱分析方法可以确定汽车运动机械配合副状况1 13 3 汽车机械故障诊断信息获取汽车机械故障诊断信息获取（1 1）直接观察）直接观察（2 2）磨损残余物测定法）磨损残余物测定法（3 3）温度测定法）温度测定法（4 4）压力测量法）压力测量法（5 5）振动测试法）振动测试法温度的升高或降低某些机件工作状态发生变化。发动机排气管温度高可能是点火晚或混合气过浓过稀。发动机温度过高过低是冷却系故障。电路板局部温度过高可能存在短路故障。测量温度有两种方法：接触法和非接触法。1 13 3 汽车机械故障诊断信息获取汽车机械故障诊断信息获取（1 1）直接观察）直接观察（2 2）磨损残余物测定法）磨损残余物测定法（3 3）温度测定法）温度测定法（4 4）压力测量法）压力测量法（5 5）振动测试法）振动测试法 汽车各总成中需要检测的压力参数有：机油压力、发动机气缸压力、进气管真空度、燃料系供油压力、各种助力装置产生的压力等。一般的方法是将压力信号转换成电信号后，输入控制器进行处理，1 13 3 汽车机械故障诊断信息获取汽车机械故障诊断信息获取（1 1）直接观察）直接观察（2 2）磨损残余物测定法）磨损残余物测定法（3 3）温度测定法）温度测定法（4 4）压力测量法）压力测量法（5 5）振动测试法）振动测试法 汽车振动信号信息量十分丰富，所有的运动部件技术状况信息都包含在振动信号之中。只需要一只传感器，就能将其拾取。表达振动信号特性的基本参数是位移、速度、加速度、频率和相位，它们都可以作为旋转件和往复运动件的特征信号。1.4 1.4 汽车机械故障分析方法汽车机械故障分析方法 第一种是理论分析方法，它主要用于分析发动机机械故障。如活塞敲缸响，活塞销子响，连杆轴承响，曲轴轴承响等。通过理论计算，可以确定某一配合副最响振动转速、最大振动部位、特征频带、最大振动相位等。第二种是振动分析方法，通过传感器测取信号进行分析。汽车发动机异响理论分析汽车发动机异响理论分析 研究发动机异响的理论方法是计算运行轨迹。所谓运行轨迹是指运动件在运转过程中，把每一瞬时的负荷当作大小、方向已知的稳定载荷，计算运动件的平衡位置。当运动件所受的负荷变化时，便会有新的平衡位置，这样由一系列平衡位置便得出了运行轨迹。由于运动件负荷的周期变化性，这一系列平衡位置将形成封闭曲线，称之为运行轨迹曲线。（1）汽车发动机异响理论分析汽车发动机异响理论分析 活塞销子响活塞销子响 活塞敲缸响活塞敲缸响 连杆轴承响连杆轴承响 曲轴轴承响曲轴轴承响活塞销子响活塞销子响正常间隙时，不论断火与否活塞销均不产生冲击，但在异常配合间隙下，活塞销运动轨迹明显变化。诊断故障时，传感器位置应设置在故障缸缸盖上，此处可感受最大冲击。诊断活塞销子异响的最佳转速应为怠速或高速。在怠速时，故障缸不工作能感受到第二次冲击，在高速时，随着间隙增大，不论故障缸工作与否，均能感受到明显二次冲击。活塞销子响最明显的二次冲击时刻为该缸作功行程上止点后120附近。当出现异响时，若利用示波器观察，能看到此时的二次明显冲击。经验诊断活塞销子响时，故障缸不工作后异响更明显，其原因是由于销子受力后产生的二次冲击引起的。间隙0.08mm，转速1600r/min 间隙0.08mm，转速2400r/min 实线和虚线分别表示活塞裙底部和顶部的偏心率 正常间隙时各转速下的活塞运行轨迹曲线 间隙0.24mm，转速1600r/min 间隙0.24mm，转速2400r/min 实线和虚线分别表示活塞裙底部和顶部的偏心率 配合间隙为0.24mm时各转速下活塞运行轨迹的曲线曲轴轴承响曲轴轴承响曲轴轴承异响最佳诊断转速为1600r/min以上。在该转速范围，相邻缸不工作时，冲击强度明显减弱，其他转速变化不明显。最佳诊断部位为缸体下部曲轴轴承处或油底处。用万用表、示波器等仪器直接检查怀疑的故障部位 当故障码显示某一子系统有故障时，通过分析，推断可能是传感器、执行器或某一段线路有搭铁故障时，常采用拆线法进行检查。当故障码显示某一子系统有故障时，通过分析，推断可能是传感器、执行器搭铁不良或某段线路存在断路故障时，常采用搭铁法进行检查。在一些串联电路中，有于某一器件存在故障而使其后续器件不能正常工作，可分析其原理，采用短接方法进行检查。即用导线直接向某些部件提供电源，查看其是否正常工作。置换法就是将认为损坏的部件从系统中拆下，换上一个质量合格件代替怀疑部件进行工作，来判断机件是否有故障 条件改变法包括条件附加法和条件去除法。条件附加法是指在一些条件下，故障不明显，而此时，诊断该机件是否有故障必须加上一些条件。条件除去法则正相反，正因为有这些条件，故障现象不明显，必须设法将该条件除去。在电器系统故障诊断中，通过仔细观察和综合分析，往往能跟踪故障，一步一步地逼近故障的真实部位。分段查找法是把一个系统根据结构关系分成几段。然后，在各段的输出点进行测量，可以迅速确定某一段是否存在故障。将传感器的电路断开或拆下，可用置换法或用万用表检查传感器技术状况。检查连接器可用眼看、手摸的方法，连接器装置要齐全、完好，插头、插座应可靠、无锈蚀。仪表电路工作时，用手摸连接器，应没有明显的温度变化感觉。若温度过高，说明连接器工作不良。首先检查各导线的连接情况，包括各连接器的接触状况，线路是否破损、搭铁、短路或断路等。必要时，可采用检测仪器进行检查。若电子仪表板上的显示器部分笔划、线路出现故障，应将仪表板上的显示器件调整到静态显示状态，仔细观察是否还有别的故障。返 回 检验汽车电流表时，可将被试电流表与标准电流表及可变电阻串联在一起，接通蓄电池，逐渐调小可变电阻，比较两个电流表的读数，若相差超过20%，则为电流表存在故障。例子：爆震传感器的检查发动机动转时，连接好传感器导线，缓慢提高转速，同时用万用表电压档测量，如果电压值随之升高，则表明传感器可能有故障 用汽车示波器，可有效地监视氧传感器工作情况，若氧传感器输出正常的波形，就能反映整个系统，包括发动机和电子控制系统工作正常。汽车电子控制系统所有可能的测试点，都可用示波器观察其输入输出波形。幅值；频率；形状；脉宽；阵列。通过波形分析，可以分析某一电子器件出现了故障。检测传感器的输出信号，就可以快速确定传感器子系统是否正常。在ECU插口处，将汽车示波器与传感器信号线并联。起动发动机，调整传感器检测对象（如改变节气门大小），观察其信号值是否正常。可以使用数字式万用表（或换件法）进行精确测量。检测传感器电源线电压值是检测传感器电源线电压值是否符合要求否符合要求 检测传感器负极线负极线电检测传感器负极线负极线电阻一般不大于阻一般不大于0.5 用万用表、示波器检测传感用万用表、示波器检测传感器信号线是否正常器信号线是否正常 采用逻辑推理方法，当确认传感器、各连接线路、传感器搭铁线和传感器检测对象均为正常时，可十分准确地得出ECU有故障的结论 当传感器和检测对象之间失去原来的正常关系时，会导致传感器信号失真。例如，当曲轴转角传感器与信号转子之间的间隙超标时，将会导致信号发生误差 ECU间接控制执行器间接控制执行器。工作频率较低的执行器，ECU般用低电压直接控制继电器，这类执行器有电动油泵、电控冷却风扇电动机、电控空调系统等。ECU直接控制执行器。直接控制执行器。工作频率较高的执行机构，ECU通过内部的大功率三极管的通断，控制负极线路，提高电路的通断频率。这类执行器有发动机喷油器、点火电子组件、故障灯等。由于没有工作状态反馈信号，执行器子系统出现故障时，电子控制系统不能以故障灯进行示警。当怀疑某执行器存在故障时，首先要确认该子系统是否存在故障。不同的子系统有不同的方法。用万用表直接测量。置换法。搭铁法。短接法（电源法）。在搭铁法和短接法中，若确认执行器负极线、执行器搭铁线、ECU的指令线路、继电器和继电器的直接负极线均正常，那么很可能是ECU和传感器子系统出现了故障。显然，只有明确确定传感器子系统正常，才能推知ECU损坏（1）电子控制系统故障码的记录过程电子控制系统故障码的记录过程（2）电子控制系统诊断故障的局限性）电子控制系统诊断故障的局限性（3）电子控制自诊断系统的发展）电子控制自诊断系统的发展（1）电子控制系统故障码的记录过程电子控制系统故障码的记录过程（2）电子控制系统诊断故障的局限性）电子控制系统诊断故障的局限性（3）电子控制自诊断系统的发展）电子控制自诊断系统的发展