汽车故障诊断技术总结

2023-03-15

叹岁月流逝太快,转眼间便到了年底,一年的辛苦工作中,我们留下了太多的难忘时刻,也在不断的工作积累中,成长为更好的自己。为了记录这一年的工作成长,我们需要写一份总结,以下是小编收集整理的《汽车故障诊断技术总结》,仅供参考,大家一起来看看吧。

第一篇:汽车故障诊断技术总结

《汽车故障诊断与检测技术》考点总结

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《汽车故障诊断与检测技术》考点总结

【第一章】(小题)

1.汽车故障及其主要类型:按照故障存在时间可分为间断性故障和永久性故障;按照故障发生快慢可分为突发性故障和渐发性故障;按照故障是否显示可分为功能故障和潜在故障。

2.汽车故障的形成:磨损(磨料磨损、粘着磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损、微动磨损);变形和断裂(变形、断裂);蚀损(腐蚀、气蚀、侵蚀);其他。

3.在正常使用情况下,零件磨损是导致汽车技术状况变坏、产生故障以至失去工作能力的主要因素。

4.诊断参数:(简答)

a.工作过程参数:工作过程参数是指汽车工作时输出的一些可供测量物理量、化学量,或指体现汽车或总成功能的参数,如发动机功率、油耗、汽车制动距离、制动减速度、滑行距离等;b.伴随过程参数:伴随过程参数一般并不直接体现汽车或总成的功能,但却能通过伴随过程参数在汽车工作过程中的变化,间接反映诊断对象的技术状况,如振动、噪声、发热、异响等;c.几何尺寸参数:几何尺寸参数能够反映诊断对象的具体结构要素是否满足要求,可提供总成或机构中配合零件之间或独立零件的技术状况,如总成或机构中的配合间隙、自由行程、圆度、圆柱度、端面圆跳动、径向圆跳动。

【第二章】(小题)

1.检测站的类型:按服务功能分为安全检测站、维修检测站和综合检测站。

2.五工位全自动安全环保检测线:(简答)

a.汽车资料输入及安全装置检查工位(L工位);b.侧滑制动车速表工位(ABS工位);c.灯光尾气工位(HX工位);d.车底检查工位(P工位);e.综合判定及控制室工位。

【第三章】(考试重点)

1.发动机功率测试方法,之间的不同点和各自的优缺点:(问答)

a.稳态测功:指发动机在节气门开度一定、转速一定和其他参数保持不变的稳态状态下,在测功机上测定发动机功率的一种方法。

特点:稳态测功的结果比较准确、可靠,多为发动机设计、制造、院校和科研单位做性能试验所采用。但其缺点是测功时费力、成本较高,并且需要大型、固定安装的测功器,因而,在一般的汽车运输企业、汽车维修企业和汽车检测站中采用不多。

b.动态测功:指发动机在节气门开度和转速等参数处于变动状态下,测定发动机功率的一种方法。

特点:由于动态测功时无须向发动机施加负荷,因此也就不需要像测功器那样的大型设备,用小巧的无负荷测功仪就车检测即可。对于汽车使用单位,经常需要在汽车不解体的条件下进行就车试验测定发动机功率。该测功方法所用仪器轻便,测功速度快,方法简单,但测功精度低。

2.气缸密封性检测:气缸压缩压力检测(气缸压力检测)、气缸漏气量(率)检测、进气管真空度检测、曲轴箱窜气量检测、

3.气缸压缩压力检测:诊断参数标准,发动机各气缸压力应不小于原设计规定值的85%;各缸压力与各缸平均压力的差:汽油机应不大于8%,柴油机应不大于10%。

4.进气管真空度检测:是一项综合性很强的诊断参数。若进气管真空度符合要求,不仅表明气缸密封性符合要求,而且也表明点火正时、配气正时和空燃比等也符合要求。但是,进气管真空度的检测也有不足之处,它往往不能指出故障的确切部位。比如,利用真空度

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表能测出气门有故障,但是,我哪个气门有故障,它就无能为力了。这就需要结合气缸压力检测或气缸漏气量(率)检测,才能加以诊断。

5.空燃比的分析方法:如果排出的废气中CO、HC的含量很高,CO2和O2的含量很低时,表示空燃比太小,混合气过浓;如果HC、O2的含量高,而CO、CO2的含量均较低时,表明空燃比太大,混合气过稀。O2的含量是最有用的诊断分析依据之一。发动机技术状况正常时,装有催化转换器的发动机所排出的废气中氧的含量体积分数为1.0%-2.0%。小于1.0%时,说明空燃比太大,混合气过稀,易导致缺火。

6.MPI型电控喷射系统喷油压力:0.2-0.35Mpa;SPI型电控喷射系统喷油压力:0.1Mpa左右。

7.燃油喷射过程: 第Ⅰ阶段为喷油延迟阶段,对应于从喷油泵泵有压力上升到超过高压油管内的残余压力Pr,燃油进入油管使油压升高到针阀开启压力P0的一段时间,即喷油泵供油始点至喷油器喷油始点的一段时间。若针阀开启压力P0过高、高压油管渗漏,出油阀偶件或喷油器针阀偶件不密封而使残余压力Pr下降,以及增加油管长度或增加高压油系统的总容积,均会使喷油延迟阶段增加。第Ⅱ阶段为主喷油阶段,其长短取决于喷油泵柱塞的有效供油行程,并随发动机负荷大小而变化,负荷越大,则该阶段越长。第Ⅲ阶段为自由膨胀阶段,当柱塞有效行程结束、出油阀关闭后,尽管燃油不再进入油管,但由于油管中的压力仍高于针阀关闭压力Pb,燃油会继续从喷孔中喷出。若油管中最大压力Pmax不足,该阶段缩短,反之则该段延长。

8.点火系统的标准波形分析:(大题)

ab:在断电器触电打开的瞬间,初级电流迅速下降至零,磁通量也迅速减小,于是次级线圈产生的高压急剧上升。当次级电压还没有达到最大值时,就将火花塞间隙击穿。击穿火花塞间隙的电压成为点火电压(击穿电压)。

bc:在火花塞间隙被击穿的时,两极之间要出现火花放电。同时次级电压骤然下降。 cd:火花塞电极间隙被击穿后,通过电极间隙的电流迅速增加,致使两极之间的可燃气体离子发生电离,引起火花放电。cd称为火花线。

de:当保持火花塞持续放电的能量消耗完毕,电火花消失,点火线圈和电容器中的参与能量以低频振荡形式耗完。

fg:断电器触电闭合,点火线圈初级电路又有电流通过,次级电路感应产生一个负电压。 ga:次级电压由一定的负值逐渐变化到零。振荡表示触电不牢靠,当至a点时,触电又打开,次级电路又产生点火电压。

9.机油压力检测:技术状况正常的发动机在常用转速范围内,汽油机机油压力应为:196-392kPa,柴油机应为294-588kPa。若中等转速下的机油压力低于147kPa,怠速时低于49kPa,则发动机应停止运转并检查润滑系统。

10.曲轴主轴承间隙每增加0.01mm时,其机油压力大约下降0.01MPa。

11.汽车正常使用时,发动机机油油耗量并不大。磨损小、工作正常的发动机,机油消耗量约为0.1-0.5L/100km;发动机磨损严重时,可达1L/100km或更多。

12.机油品质检测与分析:(简答) 方法:不透光度分析法、介电常数分析法、滤纸油斑试验法

工作原理:(介电常数分析法)电容的的电容值除了与两极板间的面积和极板间的距离有关外,还与极板间的填充物质有关。对于一个已经确定了极板面积和距离的电容,极板间的填充物质对于电容值的影响可用一个系数表示。

每种物质都有其自身的介电常数,润滑油也不例外。清洁机油不含有杂质,有其较为稳定的介电常数;而使用中的机油,由于污染程度不同,机油中所含杂质成分和数量也就不

同,其介电常数势必会发生变化。因此,介电常数值便可反映润滑油的污染程度。不难理解,如果被测机油的介电常数与清洁机油介电常数的差别越大,机油的污染程度也就越大。 13:机油压力过高原因:(简答、选择)

限压阀调整不当;气缸体润滑油道有堵塞处;机油滤清器滤芯堵塞且旁通阀开启困难;机油压力表或机油压力传感器不良;机油黏度过大;主轴承或连杆轴承间隙过小。

14.冷却系统:正常情况下,冷却水温度应保持在80-90℃。

15.发动机常见的异响主要有:机械异响、燃烧异响(主要异响)、空气动力异响和电磁导向异响,转速、温度、负荷和润滑条件等都会影响发动机异响。

【第四章】

1.支承汽车两边驱动车轮的滚筒各为单个的试验台,称为单滚筒试验台。单滚筒试验台的滚筒直径一般较大,多在1500-2500mm之间。

2.支承汽车两边驱动车轮的滚筒各为两个的试验台,称为双滚筒试验台,双滚筒试验台的滚筒直径要比单滚筒小得多,一般在185-400mm之间。滚筒直径往往随试验台的最大试验车速而定,当最大试验车速高时,滚筒直径应该大一些。最大试验车速达160km/h时,滚筒直径不应小于300mm;试验车速达200km/h时,滚筒直径不小于350mm。滚筒直径相对比较小时,滚筒表面曲率大。

3.离合器打滑测定仪的基本工作原理:频闪原理。即:如果在精确的确定时刻,相对转动的零件的转角照射一束短暂的频率与转动零件的旋转频率相同的光脉冲时,由于人们的视觉暂留现象,似乎觉着零件静止不动。

4.离合器打滑故障原因:(选择)

a.离合器操纵系统调整不当,导致离合器踏板自由行程太小;b.从动盘摩擦片磨损逾限或压盘、飞轮的工作面磨损过甚,导致分离轴承压在分离杠杆上,使离合器踏板无自由行程;c.从动盘摩擦片油污、烧损、表面硬化或铆钉外露,使离合器摩擦副的摩擦系数减小;d.压紧弹簧受热退火疲劳、损坏,膜片弹簧疲劳或开裂,弹力不足;e.压盘、飞轮、从动盘变形,导致传递转矩的能力下降;f.离合器盖与飞轮之间的调整片太厚或固定螺钉松动;g.分离轴承运动发卡不能回位。

5.侧滑量检测的意义:侧滑量反映转向轮外倾与前束相互配合的综合结果。二者匹配情况理想时,侧滑量为零,汽车行驶时转向轮处于纯滚动状态,轮胎磨损轻,行驶阻力小,转向轻便,操作稳定性好。通常,侧滑量不应大于5m/km。应当说明的是:转向轮外倾和前束均合格时,侧滑量合格;反之,当侧滑量合格时,只能说明转向轮的外倾和前束配合的恰到好处,不一定保证外倾和前束都合格。

6.四轮定位检测项目:(填空) 转向轮前束值/角及前张角、转向轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角、后轮前束值/角及前张角、后轮外倾角、轴距、轮距、转向20°时的前张角、推力角和左右轴距等。

7.转向盘自由转动量过大故障原因:(选择)

a.转向器内主、从动啮合部分松旷或主、从动部分的轴承松旷;b.转向盘与转向轴连接部位松旷;c.转向器垂臂轴与垂臂连接部位松旷;d.转向轴万向节或伸缩花键磨损过甚;e.各拉杆球头连接处松旷;f.转向节与主销配合间隙过大。

8.转向沉重故障原因:(选择)

a.轮胎气压不足;b.前轴或车架变形造成前轮定位失准;c.前稳定杆变形;d.转向节主销后倾角或内倾角过大;e.转向器主、从动部分与其轴承配合过紧或主、从动部分的啮合间隙过小;f.转向器缺油或无油;g.转向器的转向轴弯曲或其支承轴承损坏;h.转向纵、横拉杆球头连接处调整过紧或缺油;i.转向节止推轴承缺油或损坏;j.转向节主销与转向

节衬套配合过紧或缺油。

9.车轮静不平衡:当左、右前轮的不平衡质量相互处于180°位置时,前轮摆振最为严重。

10.车轮动不平衡:动不平衡的前轮绕主销摆振。

【第五章】

1.汽车排气污染物的主要成分:主要是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、铅化合物、二氧化硫(SO2)、炭烟及其他一些有害物质。

2.汽车排气污染物主要的三个来源:发动机排气管排出的废气(也称尾气);曲轴箱窜气;汽油蒸汽。

3.怠速工况法:(背)

怠速工况是指发动机在无负载运转状态,即离合器处于结合位置、变速器处于空挡位置(对于自动变速箱的车应处于“停车”或“P”档位),采用化油器供油系统的车,阻风门应处于全开位置,油门踏板处于完全松开位置。

采用怠速工况法,主要是测量一氧化碳和碳氢化合物的排放量。怠速工况法操作简便,但有一定的局限性。

4.高怠速工况法:(背)

高怠速工况是指满足上述(除油门规定)条件,用油门踏板将发动机转速稳定在50%额定转速或制造厂技术文件中规定的高怠速转速时的工况。

高怠速工况法,是为了监控因化油器量孔磨损或因催化转化效率降低,所造成的汽车排放恶化而采取的测量方法,其中高怠速工况排放值应低于低怠速工况测量值。

5.汽车排放污染物的多工况检测(ASM):ASM5025工况;ASM2540工况。

6.不分光红外线分析法的基本原理:汽车废气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物和二氧化碳都分别具有能吸收一定波长范围红外线的性质,而且红外线被吸收的程度与废气浓度之间有着一定的关系。即根据废气吸收一定波长的红外线能量的变化,来测量废气中各种污染物的浓度。

7.柴油机自由加速度烟度检测:

自由加速工况定义:在发动机怠速下,迅速但不猛烈地踩下油门踏板,使喷油泵供给最大油量。在发动机达到调速器允许的最大转速前,保持此位置。一旦达到最大转速,立即松开油门踏板,使发动机恢复至怠速。

自由加速滤纸式烟度定义:在自由加速工况下,从发动机排气管抽取规定长度的排气柱所含的炭烟,使规定面积的清洁滤纸染黑的程度。

8.噪声的一般概念:

噪声的声压和声压级:人耳可以听到的声压范围是2×10^-5Pa—20Pa,相差100万倍。声压级的单位为分贝(dB)。

噪声的频谱:人耳可闻声音的频率范围是20-20000Hz。

响度和响度级:响度的单位为宋,1宋的声压级为40分贝、频率为1000Hz纯音所产生的响度;响度的单位为方,1方的数值等于根据听力正常的听者判断为等响的1000Hz纯音的声压级分贝值。

噪声级:A计权声级由于气特性曲线接近于人耳的听感特性,因此目前应用最广泛。

9.噪声检测标准:客车车内噪声不应大于79dB(A)。

【第六章】

1.极板活性物质大量脱落(正极板上二氧化铅脱落):(简答、选择)

故障现象:充电时,电解液里有褐色物质自水底部上升至表面。

故障原因:电解液密度过高、温度过低、充放电电流过大等都会使脱落速度加快;蓄电池制造质量地、汽车行驶中的震动、电解液结冰等也是影响活性物质脱落的重要因素。

2.极板硫化:(简答、选择)

故障现象:晶粒硫酸铅导电性能差,正常充电时很难还原为二氧化铅和海绵状铅。充电时电解液密度上升很慢,温度却上升很快,会过早出现“沸腾”现象;同时,由于粗晶粒堵塞活性物质空隙,因而阻碍电解液渗透和扩散,使内阻增大。由于内阻大,因此放电时电压急剧下降,不能维持供给起动电流;充电时单格电池的充电电压高达2.8V以上。极板硫化主要发生在负极板上。

故障原因:电池长期充电或放电后充电不及时;蓄电池电解液液面高度过低;电解液密度过高或电解液不纯。

3.电解液密度检查:起动用铅酸蓄电池要求质量小,又要求瞬时放电能力强,故采用浓电解液,选用的电解液密度范围为1.26-1.29g/cm^3(全充电状态)。一般为浓硫酸。

4.我国南方气温高,应选用密度较低的电解液;北方全年气温变化大,夏季与冬季应选用密度不同的电解液。

5.不充电故障原因:(了解、不要求背)

a.发电机皮带轮打滑或连接线路短路;b.电流表极性接反、损坏或充电指示灯损坏;c.发电机不发电;d.整流二极管被击穿短路而或断路;e.发电机滑环脏污或电刷架变形使电刷卡住,引起磁场电路不通;f.发电机激磁绕组短路或断路;g.发电机定子三相绕组之间短路或搭铁。

6.空载试验:当蓄电池电压高于11.5V时,消耗电流应不超过90A,普通型起动机的空载转速应不低于5000r/min,减速型起动机则不应低于3000r/min。

7.起动机不运转故障原因:(看一下)

a.蓄电池容量不足,其各导线连接松动,接触不良或断路;b.启动继电器触点烧蚀或其线圈断路;起动机的电磁开关的触点、触盘烧蚀,吸引线圈断路或保持线圈断路;起动机的直流电动机磁场、电枢绕组断路或短路;起动机的电枢轴弯曲、轴与轴承间隙过紧,换向器烧蚀,电刷磨损过甚,电刷阻碍架内卡住或电刷弹簧过软等。

第二篇:汽车综合故障诊断复习总结

1、动态测功:发动机在节气门开度和转速等参数均处于变动的状态下,测定发动机功率的一种方法;

2、进气提前角:汽车发动机在排气冲程接近终了,活塞到达上止点之前,进气门便开始开启,从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴转角称为进气提前角

3、故障树分析法:一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图,它用事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各种事件之间的因果关系;

4、发动机的稳态测功:指发动机在节气门开度一定,转速一定和其他参数都保持不变的的稳定状态下,在测功器上测定发动机功率的一种方法;

5、点火提前角:从点火时刻起到活塞到达压缩上止点,这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角;

6、车轮静不平衡:车轮重心与车轮旋转中心不重合,若使其转动,车轮会停止在某一固定的方位;

7、配光特性:用等照度曲线表示的明亮度分布特征称为配光特性;

8、车轮动不平衡:即使静平衡的车轮,因车轮的质量分布相对于车轮纵向中心平面不对称,旋转时会产生方向不断变化的力偶,车轮处于车轮动不平衡状态。

二、填空题

1、根据《机动车维修治理规定》,发动机大修以后质量保证期为2万公里 。

2、确定气缸修理尺寸时应根据公式气缸最大磨损直径+加工余量 。

3、气缸压缩压力下降的原因有活塞环间歇大漏气 、缸垫漏气、气门漏气。

4、四轮定位的内容就是调整主销内倾、主销后倾、 前轮后倾 和前轮前束。

5、发动机异响主要有 机械噪音 、 燃烧噪音 、 空气动力噪音 、 电磁噪音 等。

6、在进行车轮的平衡时,应同时检查轮胎磨损情况,常见的轮胎磨损状态有: 胎冠两肩磨损胎壁擦伤、 胎冠中部磨损、胎侧呈锯齿状磨损 。

7、OBD—II的第二代自诊断系统,它的主要特征是其接口有 16 脚。

8、在齿轮式机油泵的齿轮检修中,要检测“三隙”是否符合技术要求,其中 边 隙 对机油泵供油压力影响最大。

9、发动机大修以后磨合里程一般不少于 1000 公里。

10、发动机润滑系常见故障有:机油消耗过多 、机油压力过高 、机油压力过低 。

11、发动冷却系常见故障有: 水温过高、 水温过低 、 漏水。 三.论述题

1、论述怠速不良的原因及诊断方法。

原因:①怠速调整不当 ②浮子室油面过高或过低,③ 怠速油量孔,怠速空气孔,怠速油道堵塞或量孔松动。④分电器真空或调节器膜片破裂或真空管接头漏气。⑤真空加油阀活塞磨损严重漏气。⑥曲轴箱通风单向阀不密封。 诊断方法:首先用断火实验法检查是否是个别缸不工作,检查附子室油面是否符合要求;检查化油器,进气管,真空调节器,真空管接头等易漏气部位是否漏气;重新调整怠速,若怠速情况好转,说明怠速调整不当;检查燃油供给系统中是否有水;拆检化油器,检查其内部是否存在松动,堵塞,加侬阀是否关闭不严。

2、论述制动跑偏的原因及诊断方法。

原因:答:制动跑偏是由两侧车轮受力不等或制动生效时间不一致所致

① 两侧轮胎气压不同、磨损程度不一致。② 一侧制动工作不良、一侧管路漏油或存在空气。③ 一侧制动蹄或制动钳摩擦片沾有油污、制动鼓或制动盘变形、制动底板或制动钳松动。④ 两侧车轮制动器制动间隙、摩擦片磨损程度不一致。⑤ 压力调节器调整不当或制动压力分配阀失效。⑥ 两侧轮毂轴承预紧度调整不一致。⑦ 前轮定位失准,两侧主销内倾、主销后倾、车轮外倾角不一致,前束不正确,悬架固定件松动等。 诊断方法:先检查轮胎压力是否正常,检查制动力是否正常,检查左右制动力是否相等,对其进行调整,检查悬架车桥系统等

3、故障现象:有一辆捷达都市先锋轿车,动力不足,最高车速不能超过80公里/小时,进一步检查未发现自动变速箱和底盘其它故障,故判定为发动机本身动力不足,试分析这种故障现象(注意:该车采用电子节气门控制机构)。

1、混合气的浓度不合适:1)混合气过浓:汽油供给系统的压力过高;/喷油器的孔径过大,例如磨损、型号不对;/喷油器的脉冲宽度过大。2)混合气过稀:汽油供给系统的压力不足;喷油器堵塞;喷油器的脉冲宽度过小。3)混合气的浓度不均匀:喷油器雾化不良;发动机本身设计的缺陷。

2、混合气的总量不足:1)空气滤清器堵塞;2)进气道表面的粗糙度过大;3)节气门开度不足4)汽缸的密封性不良。

3、点火系统的工作性能不好:1)点火能量不足;2)点火正时不准,包括正时过早、正时过晚、点火错缸。(4)汽缸压力不足:1)进气阻力过大;2)汽缸的密封性不好。(5)发动机机件装配过紧(6)排气系统排气不畅。

4、论述柴油机动力不足的原因及诊断方法。

原因:个别缸或少数缸不工作,喷油器针阀开启压力过高或针阀关闭不严造成供油量过少,高压油路有泄漏。诊断方法:1)检查油路中有否空气或漏油处;2)检查燃抽品质;3)检查空气滤清器是否严重堵塞;4)检查低压油路是否供油充足;5)用逐缸断油法诊断; 6)检查喷油压力波形以判断喷油泵和喷油器故障。

5、论述进气管真空度的检测原理及检测方法。 原理:发动机进气管真空度是指进气支管内的进气压力与外界大气压力之差值。进气支管内的进气压力与外界大气压力之差值。进气支管的空度可以评价发动机的气缸密封性,主要是针对汽油机而言。检测进气真空度,一般在怠速条件下进行,因为技术状况良好的汽油机怠速时,进气管真空度有一较为稳定的值,同怠速时进气管真空度较高,对因进气管、气缸密封性不良引起的真空度下降较为敏感。进气管真空度可以反映气缸一活塞组、进气管(包括与燃料供给系的连接处)的密性若进气管垫、真空点火提前机构等处密封不良,气缸一活塞组·配气机构因磨损或故障使间隙增大都会影响发动机进气管的真空度。通过对进气管真空度的粉测可发现这些部位的故障。 方法:1)发动机预热至正常工作温度;2) 把真空表软管与进气支管上的检测孔连接;3) 变速器置于空挡,发动机怠速稳定运转;4) 在真空表上读取真空度读数。

3、油发动机不能启动的原因。

6、分析汽油发动机不能启动的原因?

低压、高压电路短路、断路或接触不良;混合气过稀或过浓等。油箱中无油;电动燃油泵不工作。燃油压力过低,喷油器不工作。发动机ECU故障,点火系统故障。气缸压力过低。

2、分析燃油压力过低的诊断思路。

油箱内无油或存油不足,开关管路或汽油滤清器堵塞。汽油箱上油管至汽油泵油路有渗漏,在汽油泵工作时形成气阻,影响泵油。汽油泵工作不良,燃油压力调节器膜片弹簧松弛。喷油器密封不严发生渗漏。

1、分析轿车液压制动时跑偏的主要原因有哪些?

答:制动跑偏是由两侧车轮受力不等或制动生效时间不一致所致 ① 两侧轮胎气压不同、磨损程度不一致。② 一侧制动轮缸工作不良、一侧管路漏油或存在空气。③ 一侧制动蹄或制动钳摩擦片沾有油污、制动鼓或制动盘变形、制动底板或制动钳松动。④ 两侧车轮制动器制动间隙、摩擦片磨损程度不一致。⑤ 压力调节器调整不当或制动压力分配阀失效。⑥ 两侧轮毂轴承预紧度调整不一致。⑦ 前轮定位失准,两侧主销内倾、主销后倾、车轮外倾角不一致,前束不正确,悬架固定件松动等。

3、分析离合器打滑的主要原因有哪些?。

答:离合器打滑的主要原因有:(1) 离合器踏板没有自由行程,使分离轴承压在分离杠杆上。(2) 从动盘摩擦片、压盘或飞轮工作面磨损严重,离合器盖与飞轮的连接松动,使压紧力减弱。(3) 从动盘摩擦片油污、烧蚀、表面硬化、铆钉外露、表面不平,使摩擦系数下降。(4) 压力弹簧疲劳或折断,膜片弹簧疲劳或开裂,使压紧力下降。(5) 离合器操纵杆系卡滞,分离轴承套筒与导管间油污、尘腻严重,甚至造成卡滞,使分离轴承不能回位。(6) 分离杠杆弯曲变形,出现运动干涉,不能回位。一容:车容整齐(4) 喷油器的检修:1)用示波器检查喷油器信号波形 2)检查喷油器电阻:脱开喷油器连接器。正常电阻:20℃时 13.4Ω~14.2Ω。

4、分析机油压力过低的诊断思路。

(1)机油压力表或报警电路不良:机油压力开关或传感器、压力表、报警模块以及线路不良(2)机油液面太低3)机油级别低或质量因素导致粘度低(4)机油中混入了燃油导致粘度低5)机油集滤器滤网堵塞,导致供油不足。(6)机油泵磨损过大导致泄漏或机油泵传动装置损坏、油泵损坏(7)机油泵上的限压阀调整不当或损伤导致压力低(8)管路上存在泄漏(9)各个转动副配合间隙太大,如曲轴轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承等

四、选择题

1、发动机工作忽然加速时,有连续明显的轻而短促的当当响;温度变化时响声不变;负荷变化时响声变化;有上缸现象。这种现象是 ( D )。 A.气门敲击声; B.连杆轴承敲击声; C.曲轴主轴承敲击声; D.活塞敲击声。

2、发动机冷却剂应该( C )换一次。

A.每年;B.每两年;C.每三年;D.每五年。

3、甲说:气缸的最大磨损通常发生在活塞销轴线方向;乙说:气缸的锥度可以用活塞环和塞尺测量得到。试问谁正确?( D ) A.甲正确;B.乙正确;C.两人均正确;D.两人均不正确。

4、气缸盖裂纹多发生在( D )。

A.进气门四周 B.排气门附近 C. 相邻两缸燃烧室之间 D.进、排气门座之间

5、连杆有裂纹时,应( A )。 A .粘结 B. 焊修 C.报废

6、喷油泵改变供油量大小是通过油量调节主力来改变( A )。 A .减压带行程 B .柱塞无效行程 C. 柱塞总行程

7、发动机在正常运行中,润滑系的机油压力一般为( B )。 A. 100~200KPa B.196~408 KPa C .305~592 KPa D. 250~300 Kpa

8、离合器从动盘磨薄,会造成离合器踏板自由行程( A )。 A.变大; B.变小; C.先变大后变小 D.先变小后变大

9、液压制动系统内有空气,会造成( B )。

A.制动跑偏; B.制动不灵; C.制动拖滞 D.制动异响

10、对于液压制动,能够同时引起制动跑偏、制动迟缓、制动拖滞三种故障最可能的原因是( D )

A.前轮制动卡滞 B.管路堵塞 C、管路气阻 D、以上原因都有可能

11、在不解体(或仅拆卸个别小件)条件下,确定汽车技术状况或查明故障部位、故障原因,进行的检测、分析和判断是(B)

A、汽车检测 B、汽车诊断 C、汽车维护

12、配合间隙和自由行程等是属于诊断参数中的( C )类。

A、工作过程参数 B、伴随过程参数 C、几何尺寸参数

13、以下能用来表征发动机气缸密封性的诊断参数是( B )。 A、气门间隙 B、气缸压力 C、点火提前角

14、汽车前左、前右减振器弹簧刚度不一致会造成( B )故障。 A、转向盘自由转动量过大 B、自动跑偏 C、转向沉重

15、可以直接读取多种车型故障码的检测仪器是( B )。

A、专用型解码器 B、通用型解码器 C、车用数字式万用表

16、离合器打滑的原因之一是( A )。

A、自由行程过小 B、自由行程过大 C、从动摩擦片过厚

17、进气管负压用( B )检测,无须拆任何机件,而且快速简便,应用极广。

A、气缸压力表 B、真空表 C、万用表

18、以下( A )是电喷发动机怠速转速过高的原因之一。 A、怠速控制阀有故障 B、车速传感器有故障 C、喷油器线圈断路

19、用示波器检测汽油机高压波形时,发现某一个气缸的点火高压过高,说明故障可 能在( C )。

A、点火器 B、点火线圈 C、火花塞

20、《机动车运行安全技术条件》的规定,机动车可以用制动距离、( B )和

制动力检测制动性能。

A、制动时间 B、制动减速度 C、制动踏板力

五、判断题

1、突然将加速踏板踩到底,使汽车处于急加速状态,若听到的突爆声强烈,且车速提高后长时间不消失,则为点火时间过早。( V )

2、汽车前照灯的检验指标为光束照射位置的偏移值和发光强度。( V )

3、多缸发动机各缸的次级点火电压同时显示于屏幕,即为重叠波。( V )

4、自动变速器漏油使液面太低。会造成挂档后发动机熄火现象。( V )

5、脱开喷油器连接器,接通点火开关,检查连接器线束端电源线的电压,应为蓄电池电压。( V )

6、因热膜式空气流量计的信号是频率型的,所以用万用表检测输出信号时,应选择电阻档(Ω)。( X )

7、电控汽油喷射发动机的点火提前角一般是不可调的。( X )

8、油泵滤网堵塞会造成燃油喷射系统油压过高故障。( V )

《汽车综合故障诊断》综合作业

1、检测站按服务功能分类,可分为 安全监测站 、 维修检测站 、 综合检测站 三种。

2、发动机的有效功率是指曲轴对外输出的功率,是用于评价发动机综合性能的指标,其检测方法可分为 稳态测功法 和 动态测功法 。

3、汽缸密封性的诊断参数主要有 气缸压力 、真空度、 曲轴箱串气量 及 各缸漏气量 等。

4、利用示波器可显示发动机点火过程的四类波: 多缸平列波 、多缸并列波、 多缸重叠波 、 单杠标准波形 。

5、发动机异响主要有 机械噪声、 燃烧噪声、 空气动力噪声 、电磁噪声 等。

6、发动机点火正时的检测方法有 频闪法 、 缸压法 、经验法

三种。

7、底盘测功的目的,一是 测得发动机输出的有效功率 ;二是 判断底盘的传动效率 。

1、汽车检测诊断的基本方法主要分为 人工经验诊断法 、 现代仪器设备诊断法 。

2、诊断参数标准一般由 初始值、 许用值 和

极限值 三部分组成。

3、在单缸断火情况下测得的发动机转速下降值时,转速下降值愈小,则单缸功率 愈小 ,当下降值等于零时,单缸功率也 等于零 ,即该缸 不工作 。

4、点火示波器可以显示发动机点火过程的三类波形: 直列波、 重叠波和 高压波 ,通过所显示的波形与标准波形的比较,即可诊断出故障所在部位。

5、汽车转向系常见的故障有:转向盘自由转动量过大、转向沉重、 自动跑偏 、前轮摆振 等。

6、用气缸压力表检测气缸压缩压力时,应使用 起动机 转动曲轴3~5s(不少于四个压缩行程),待压力表头指针指示并保持最大压力后停止转动。每缸测量次数不少于

两 次。

7、发动机已接近大修、气缸压缩压力降低时,点火时间可略为 提前 。

8、检测磁感应式曲轴位置传感器是否良好,应检查磁感应线圈 阻值 与交流信号电压。

9、车轮平衡机按测量方式可分为 离车 式车轮平衡机和 就车 式车轮平衡机两类。

10、汽车排气的污染物,主要是 CO 、 HC 、 NOX 、硫化物(主要是SO2)、碳烟及其他—些有害物质。

11、发动机润滑系常见故障有 机油压力过低 、 机油压力过高 、 机油质量变差 。

12、发动机冷却系常见故障有 水温过高、 水温过低 、 漏水 。

二、判断题

1、全自动安全环保线上车速表试验台的主要功用是检测车速表的指示误差。( √ )

2、无负荷测功,无须对发动机施加外部载荷,故节气门开度和转速均保持一定参数不变。( × )

3、在点火波形检测中,采用多缸平列波形主要是为了比较各缸点火高压,采用多缸并列波形主要时为了比较各缸点火时间。( √ )

4、一般情况下,发动机的机械异响随着发动机转速升高而加剧。( √ )

5、四轮定位仪不能检测后轮外倾角和后轮前束等定位参数。( × )

三、简答题

1, 简述利用汽缸压力表检测汽缸压缩压力的检测方法及检测结果分析。

检测方法:先将气缸体上的火花塞卸下,然后将气缸压力表装入。将点火钥匙打入起动位置使曲轴转3~5转,观察压力表稳定的数值。 检测结果分析:压力过高,大多数是因为积炭的原因,但也有可能是气缸垫过薄,燃烧室不规则等。压力过低,活塞环与气缸壁的磨损过大,气门磨损烧蚀,气门弹簧压力不足。

2、 一辆汽车采用液压式离合器,发动机怠速运转时,踩下离合器踏板,挂挡有齿轮撞击声;如果勉强挂上档,则在离合器踏板尚未完全放松时,发动机熄火。请分析故障产生原因,并说明此故障诊断方法步骤。

3、发动机技术状况变化的主要外观症状有哪些?

动力性下降,燃料与润滑油消耗量增加,起动困难,漏水、漏油、漏气、漏电以及运转中有异常响声等。

4、分析轿车液压制动时跑偏的主要原因有哪些?

1)某一侧车轮的制动管路突然失灵,如受硬物碰伤而泄露,使某一侧车轮无制动力或制动力很小。2)行驶系统钢板弹簧U形螺栓突然松动而发生位移,使前、后轴距不等。3)某一车轮制动器内产生突然性的故障。

5、分析机油压力过低的诊断思路。

故障原因:1)机油量过少2)机油粘度过小3)机油压力表、传感器失效,或线路断路、短路。4)燃油或冷却液进入油底壳导致机油变质5)机油滤清器或集滤器堵塞6)机油泵工作不良7)机油限压阀弹簧弹力下降或弹簧折断8)油管破裂或接头泄露9)曲轴主轴侧、连杆轴承、凸轮轴轴承间隙过大。

6、分析离合器打滑的主要原因有哪些?。

(1)摩擦片破损2)踏板自由行程过小3)分离杠杆断面不在一个平面上4)工作面有油污,摩擦系数减小而打滑5)摩擦片烧坏、磨损6)压力弹簧过软或折断 (9)分离轴承烧损或卡死

第三篇:汽车发动机故障诊断技术教案第六章(第二十~二十一讲)

北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第1页 总9页

第二十讲

第六章 柴油机电控系统(1/2)

【课 题】 §6-1柴油机电控系统概述

§6-2柴油机电控系统的组成及工作原理 【课程性质】 理论课

【授课对象】 汽车检测与维修专业 【巩固上讲内容】 汽车电路识别

【教学目的与要求】 掌握柴油机的三代电控燃油喷射系统的划分方法

掌握柴油机电控系统是如何实现喷油过程

【教学重点】 柴油机电控系统喷油过程

【教学难点】 三代柴油电控燃油喷射系统的工作原理。 【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、现场教学法

【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟

电动燃油泵的结构及工作原理 40钟 电动燃油泵控制电路的检修 40分钟 小结与答疑 5分钟

【作 业】如何检查燃油系统的油压? 【教学过程】

§6-1柴油机电控系统概述

一、柴油机电控技术的发展

柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下,在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。

柴油机电控技术发展的三个阶段:位置控制、时间控制、时间—压力控制(压力控制)第二代柴油机电控燃油喷射系统(高压电控喷油系统)

改变了传统燃油供给系统的组成和结构,主要以电控共轨(各缸喷油器共用一个高压油管)式喷油系统为特征,直接对喷油器的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等进北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第2页 总9页

行“时间-压力控制”或“压力控制”。

特点:通过设置传感器、电控单元、高速电磁阀和相关电/液控制执行元件等,组成数字式高频调节系统,有电磁阀的通、断电时刻和通、断电时间控制喷油泵的供油量和供油正时。但供油压力还无法独立控制。

二、柴油机电控燃油喷射系统的优点

1、改善低温起动性。

2、降低氮氧化物和烟度的排放。

3、提高发动机运转稳定性。

4、提高发动机的动力性和经济性。

5、控制涡轮增压。

6、适应性广。

三、柴油机电控系统的功能

1、燃油喷射控制 (1)供(喷)油量控制 (2)供(喷)油正时控制

(3)供(喷)油速率和供(喷)油规律的控制 (4)喷油压力的控制 (5)柴油机低油压保护 (6)增压器工作保护

2、怠速控制

(1)怠速转速的控制 (2)各缸均匀性的控制

3、进气控制 (1)进气节流控制 (2)可变进气涡流控制 (3)可变配气正时控制

4、增压控制

5、排放控制

6、起动控制

7、巡航控制

8、故障自诊断和失效保护 北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第3页 总9页

9、柴油机与自动变速器的综合控制

§6-2柴油机电控系统的组成及工作原理

一、柴油机电控燃油喷射系统的组成

柴油机电控燃油喷射系统除了控制喷油量外,对喷油正时和喷油的压力都有很高的要求。(柴油机电控燃油喷射系统的喷油压力较高约为19.6MPa)

各种柴油电控系统的区别在于控制功能、传感器的数量和类型、执行元件的类型、ECU控制软件、主要电控元件的结构原理和安装位置,但基本组成与其他电子控制系统一致,也是由传感器、ECU、执行元件三部分组成。

1、传感器

(1)加速踏板位置传感器 (2)反馈信号传感器 (3)燃油温度传感器 (4)其他传感器和信号开关

2、柴油机控制ECU

根据各传感器输入信号和内存程序,计算出供(喷)油量和供(喷)油开始时刻,并向执行元件发出执令信号。

3、执行元件

执行ECU的指令,调节柴油机的供(喷)油量和供(喷)油正时。

二、位置控制方式

第一代柴油机电控燃油喷射系统主要以电控直列柱塞泵或电控转子分配泵为特征。

1、直列柱塞泵的供油量控制

“位置控制”的直列柱塞泵供油量控制装置一般采用占空比控制型电磁阀(简称占空比电磁阀)式或直流电动机式电子调速器。

2、转子分配泵的供油量控制

“位置控制”的转子分配泵供油量控制装置,一般采用转子式或占空比电磁阀式电子调速器。 第一代 位置控制系统

位置控制系统不仅保留了传统的泵-管-嘴系统,还保留了原喷油泵中的齿条、滑套、柱塞上的斜槽等控制油量的机械传动机构,只是对齿条或者滑套的运动位置予以电子控制。

日本Denso公司的ECD-V1,德国Bosch公司的EDC和日本Zexel公司的COVEC等都属于位置控制的电控分配泵系统。日本Zexel公司的COPEC,德国Bosch公司的EDR系统和美国Caterpillar公司的PEEC系统等都属于位置控制的电控直列泵系统。 北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第4页 总9页

三、时间控制方式

供油量的“位置控制”特点是用模拟量来控制执行元件工作,通过对喷油泵油量控制机构的定位来得到所需的供油量。不论采用何种类型的电子调速器,总是需要由部分机械装置来完成对喷油泵供油量的调节,也会降低控制精度和响应速度。所以继供油量“位置控制”之后出现了“时间控制”。

1、转子分配泵的供油量控制

在回油通道中安装一个有ECU控制的高速电磁阀来控制回油通道的开闭,也就实现供油量的“时间控制”。“时间控制”的转子分配泵取消了油量控制滑套和泵油柱塞上的回油槽(或孔)。

2、P-T喷油器的供油量控制

取消了原P-T燃油系统中结构复杂的调速器和喷油器中的计量装置,使燃油供给系统大为简化。

高速电磁阀关闭的时刻即是喷油开始时刻,高速电磁阀关闭的持续时间决定了喷油量。 第二代 时间控制系统

时间控制系统是用高速强力电磁阀直接控制高压燃油,一般情况下,电磁阀关闭,开始喷油;电磁阀打开,喷油结束。喷油始点取决于电磁阀关闭时刻,喷油量取决于电磁阀关闭的持续时间。传统喷油泵中的齿条、滑套、柱塞上的斜槽和提前期等全部取消,对喷射定时和喷射油量控制的自由度更大。

日本Zexel公司的Model-1电控分配泵,美国Detroit公司的DDEC电控泵喷嘴、德国Bosch公司的EUP13电控单体泵都属于时间控制系统。我国专家欧阳明高和丹麦Sorenson研制的“泵-管-阀-嘴(Pump/Pipe/Valve/Injector-PPVI)”电控燃油喷射系统也属于第二代电控喷射系统。

四、时间-压力控制方式

第二代柴油机电控燃油喷射系统中最典型的是电控共轨式燃油喷射系统。在电控共轨式燃油喷射系统中,对喷油量的控制采用“时间-压力控制”或“压力控制”,用得最多的是“时间-压力控制”方式。

在该系统中,ECU控制供油压力调节阀使喷油器的喷油压差保持不变,再通过控制三通电磁阀工作实现喷油量和喷油正时的控制。电磁阀通电开始时刻决定了喷油的开始时刻,其通电时间决定喷油量。

五、压力控制方式

在后期开发的柴油机电控共轨式燃油喷射系统中,为降低对供油压力的要求,喷油量的控制采用控制喷油压力的方法实现,即喷油量的“压力控制”方式。

喷油器喷孔尺寸一定,喷油时间一定,控制喷油压力即可控制喷油量;而在增压活塞和柱塞尺寸北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第5页 总9页 一定时,喷油压力(即增压压力)取决于共轨中的油压,共轨中的油压是由ECU根据各种传感器信号通过燃油压力调节阀来控制的,所以将此种喷油量控制方式称为“压力控制”方式。在系统中,ECU根据实际的共轨压力信号对共轨压力进行闭环控制。

第三代 共轨电控喷射系统

共轨式电控喷射系统改变了传统的柱塞泵脉动供油的原理,通过油锤响应、液力增压、共轨蓄压或者高压共轨等形式形成高压。采用压力时间式燃油计量原理,用电磁阀控制喷射过程,可以实现对喷射油量和喷射定时的灵活控制。

高压共轨系统被世界内燃机行业公认为20世纪三大突破之一,将成为21世纪柴油机燃油系统的主流。德国Bosch公司、日本Denso公司和英国Lucas公司都研制出了电控高压共轨系统,并开始小批量向市场供货。

德国戴姆勒·奔驰公司利用Bosch公司的技术首先在世界范围内推出了采用新型高压共轨燃油喷射系统的4气门直喷式柴油机,并用于A、C级轿车上。日本Hino公司利用Denso公司的技术在新型K13C型柴油发动机和J系列柴油发动机上均采用了高压共轨系统,日本Mitsubishi公司也利用Denso公司的技术在重型柴油发动机上应用了高压共轨系统。

第三代 共轨电控喷射系统基本特点:

高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油蓄积起来,并消除燃油中的压力波动,然后再输送给每个喷油器,通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。其主要特点可以概括如下:

1、共轨腔内的高压直接用于喷射,可以省去喷油器内的增压机构;而且共轨腔内是持续高压,高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。

2、通过高压油泵上的压力调节电磁阀,可以根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节,尤其优化了发动机的低速性能。

3、通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时,喷射油量以及喷射速率,还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。第三代共轨电控喷射系统——典型系统

高压共轨系统由五个部分组成,即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口,由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内,再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。

第三代共轨电控喷射系统——喷射系统

预喷射在主喷射之前,将小部分燃油喷入气缸,在缸内发生预混合或者部分燃烧,缩短主喷射的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降,发动机工作比较缓和,同时缸内温度降低使得NOX排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性,改善高压共轨系统的冷起动性能。 北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第6页 总9页 主喷射初期降低喷射速率,也可以减少着火延迟期内喷入气缸内的油量。提高主喷射中期的喷射速率,可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期,使燃烧在发动机更有效的曲轴转角范围内完成,提高输出功率,减少燃油消耗,降低碳烟排放。主喷射末期快速断油可以减少不完全燃烧的燃油,降低烟度和碳氢排放。

北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第7页 总9页

第二十一讲

第六章 柴油机电控系统(2/2)

【课 题】 §6-3典型柴油机电控系统的结构及工作原理 【课程性质】 理论课

【授课对象】 汽车检测与维修专业 【巩固上讲内容】 EFI系统的工作原理

【教学目的与要求】掌握电动燃油的结构及工作原理

掌握电动燃油泵控制电路的检修

【教学重点】 电动燃油泵的结构和工作原理 【教学难点】 电动燃油泵控制电路的检修 【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、现场教学法

【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟

电动燃油泵的结构及工作原理 40钟 电动燃油泵控制电路的检修 40分钟 小结与答疑 5分钟

【作 业】柴油机电控系统由哪些部分组成? 【教学过程】

§6-3典型柴油机电控系统的结构及工作原理

传统柴油机供给系统中,都是采用机械离心式或液压式供油提前角自动调节器来控制喷油泵的供油正时,间接实现对喷油器喷油正时的调节。而在柴油机电控燃油喷射系统中,一般都是由ECU根据柴油机转速、负荷等传感器信号对供(喷)油正时进行控制。

在第二代柴油机电控燃油喷射系统和部分采用“时间控制”供(喷)油量的第一代柴油机电控燃油喷射系统中,取消了传统的供(喷)油提前角自动调节器,采用由ECU控制的高速电磁阀控制供(喷)油的开始时刻(即正时),并增加供(喷)油正时传感器,实现了供(喷)油正时的闭环控制。

一、转子分配泵供油正时电控系统

在第一代柴油机电控燃油喷射系统中,转子分配泵供油正时的控制通常是在原供油提前角自动调节器活塞两侧油腔之间增加一条液压通道,并由ECU通过电磁阀控制该液压通道来实现。ECU主要根据柴油机转速和负荷传感器信号确定基本供油提前角,再根据冷却液温度等传感器信号进行修正,并通过电磁阀控制正时活塞左右两侧油腔内的燃油压力差,以改变正时活塞的位置;正时活塞左右移动北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第8页 总9页 时,通过传动销带动转子分配泵内的滚轮架转动,从而改变喷油泵的供油正时。

正时传感器(正时活塞位置传感器)为差动电感式。传感器铁心随正时活塞移动,传感器线圈内产生与活塞位置成正比的电压(自感电动势)信号,ECU根据此传感器信号对喷油泵供油正时进行闭环控制。

一、本电装公司ECD-V1系统

日本丰田公司柴油轿车最早装用的就是由日本电装公司开发的ECD-V1系统,该系统是在转子分配式喷油泵的基础上,加装电子控制装置而形成的。主要传感器包括:发动机转速传感器、加速踏板位置传感器、滑套位置传感器、正时活塞位置传感器、进气压力传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、车速传感器、空档开关、起动开关、空调开关等。

ECD—V1系统的控制功能包括:燃油喷射控制、进气节流控制、预热塞控制、自诊断和安全保护功能等。

二、本电装公司ECD-V3系统

日本电装公司开发的ECD—V3系统也是在转子分配式喷油泵基础上,增加电子控制装置形成的柴油机电控燃油喷射系统。与ECD—V1系统相比,主要是喷油量控制方法不同,ECD—V3系统是通过控制喷油时间来实现对喷油量控制的,即ECU在确定喷油器的喷油开始时刻后,再通过回油控制电磁阀来控制柱塞泵回油的时刻(即停止喷油的时刻),以此来控制喷油量;为控制喷油时间,在转子分配式喷油泵内增设了泵角传感器。泵角传感器采用电磁感应式,向ECU提供喷油泵凸轮轴位置和转角信号。

此外,ECD—V3系统装用光电式着火正时传感器,对喷油正时实施反馈控制。发动机转速传感器安装在曲轴上。

三、本五十铃公司I-TEC系统

五十铃公司I—TEC(全电子控制式)是在转子分配式喷油泵基础上,增加电子控制装置形成的全电子控制式柴油机电控燃油喷射系统。该系统的主要特点是:具有巡航控制功能,设有燃油温度传感器,不对喷油正时进行反馈控制。此外,加速踏板位置传感器采用差动电感式;进气节流(节气门)不受ECU控制。

四、直列柱塞泵电控系统

装用直流电动机式电子调速器的直列柱塞泵电控系统,用电子调速器取代原有的机械调速器,以实现对喷油量的控制;用正时控制器取代原有的机构离心式供油提前角自动调节器,来对喷油正时进行控制;并设有油量调节拉杆(或齿条)位置传感器和正时传感器,对喷油量和喷油正时的控制均采用闭环控制方式。

五、美国CaterPillar公司HEUI系统

该系统具有共轨式柴油机电控燃油喷射系统的基本组成和结构,属第二代电控共轨式燃油喷射系北京城市学院 《发动机电控技术》 教学教案 第9页 总9页 统。该系统的控制功能包括:燃油喷射控制、进气控制、起动控制、故障自诊断、失效保护和应急备用,同时还具有与其他控制系统进行数据传输的功能。HEUI系统的喷油量控制采用了“压力控制”方式,通过由传感器、ECU和执行元件等组成的控制系统,对循环喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油压力进行控制。

六、日本电装公司ECD-U2系统

该系统主要用于载重汽车装用的柴油机上,日本日野汽车公司、三菱汽

车公司和日产汽车公司生产的载重汽车柴油机多数采用ECD-U2系统。该系统具有共轨式喷油系统的基本组成和结构,属于第二代柴油机电控燃油喷射系统,ECD-U2系统的组成,由各种传感器、ECU、燃油压力控制阀和三通电磁阀等组成的控制系统,对喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油压力进行“时间压力控制”。

第四篇:汽车发动机故障诊断技术教案第八章(第二十四~二十五讲)

北京城市学院

《发动机电控技术》 教学教案 第1页 总10页

第二十四讲

第八章 常见车型发动机电控系统故障的自诊断(1/2)

【课 题】 §8-1 丰田车系读取故障码的方法 §8-2 捷达汽车故障码的读取 【课程性质】 理论课

【授课对象】 汽车检测与维修专业

【巩固上讲内容】 亚洲车系保养灯归零和欧洲车系保养灯归零方法 【教学目的与要求】掌握丰田车系读取故障码的方法 掌握捷达汽车故障码的读取 【教学重点】 人工读取电控发动机故障码 【教学难点】 解码器读取故障码 【授课方法】 现场教学法、案例教学法

【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟

人工读取和清除丰田车系电控发动机故障码 40分钟 解码器读取和清除故障码 40分钟 小结与答疑 5分钟

【作 业】如何读取和清除丰田车系的故障码? 【教学内容】

§8-1 丰田车系读取故障码的方法

一、1992年—1995年生产的丰田车系故障码诊断方法

1、普通方式读取故障码:

(1)节气门处于全关闭位置,变速器置于N或P档,关闭所有用电设备,将点火开关置于ON,不要起动发动机。

(2)用专用跨接线(SST)将诊断座中TE1与E1插孔跨接,如图所示: 北京城市学院

《发动机电控技术》 教学教案 第2页 总10页

(3)通过仪表板上的“CHECK ENGINE”故障灯闪烁的间隔与次数,按照故障码从小到大的顺序,显示故障码。

(4)所有的故障码显示完毕后,再关闭点火开关,拆下跨接线。

2、开关信号诊断模式读取故障码

(1)跨接诊断座中TE2与E1,点火开关处在“OFF”位置但不起动。这时“CHECK ENGINE”灯亮,进入开关测试模式。

(2)起动发动机,使车速达到10Km/h以上。如果发动机不能起动,检测灯将会闪烁显示故障码

42、43。

(3)停下汽车但是不要使发动机停转。用跨接线跨接诊断座上午TE1与E1,通过仪表板上的“CHECK ENGINE”故障灯闪烁的间隔与次数读取故障码。如果没有故障码存储,“CHECK ENGINE”故障灯会以0.25秒的间隔均匀闪烁。

(4)记录所有的故障码,关闭点火开关,拆下跨接线,退出诊断模式。 3.故障码的清除

故障排除后,将ECU中存储的故障码清除,方法有两种:一是关闭点火开关,从熔丝盒中拔下EFI熔丝(15A)10s以上;二是将蓄电池负极电缆拆开10s以上,但此种方法同时使时钟、音响等有用的存储信息丢失。

二、1994年以后生产的凌志车型发动机自诊断

1994年以后生产的凌志车型发动机装有OBD-Ⅱ诊断座,同时也保留了通过故障指示灯的闪烁显示故障码的功能。

1、“通常”模式读取故障码

(1)在诊断座上接上凌志扫描测试仪。

(2)打开点火开关,发动机不起动,打开扫描仪,并确认其处于“通常”模式。 北京城市学院

《发动机电控技术》 教学教案 第3页 总10页

(3)使用扫描测试仪读出故障码和“故障状态数据”。 (4)记录所有的故障码和“故障状态”数据

(5)当使用OBD-Ⅱ扫描测试仪时,关闭点火开关然后再打开,记录所有的故障码和“故障状态”。读完码后,关闭扫描测试仪和点火开关。

(6)根据显示的故障码查“故障码表”检修故障。检修完故障后,必须清除故障码。

2、清除故障码

(1)用扫描测试仪清除故障码。如果使用凌志扫描测试仪,将“通常”诊断模式板到“检查”模式或从“检查”模式板到“通常”诊断模式时,故障码就清除了。

(2)从熔丝盒中拔下EFI熔丝(15A)10s以上。 (3)将蓄电池负极电缆拆开10s以上。

§8-2 捷达汽车故障码的读取方法

一、VAG1551故障阅读器的结构和操作过程

1、调取故障码

德国大众车系装用Motronic系统的桑塔纳、帕萨特、奥迪、捷达等轿车,故障码的调取一般使用专用的故障诊断仪 V.A.G1551或V.A.G1552及专用传输线,V.A.G1552与V.A.G1551的区别主要是不带打印功能。专用传输线有多种以适应不同车型。

使用专用诊断仪调取故障码时应注意:各车型诊断座位置和形式不同,必须选用带有不同连接器的专用传输线。如桑塔纳2000诊断座位于换挡手柄前部、捷达三轿车诊断座位于中央继电器盒右侧,两车型的诊断座均为16端子,必须选用V.A.G1551/3专用传输线;奥迪A6轿车诊断座位于发动机室靠近驾驶员座位侧的辅助继电器盒内,有两个两端子诊断座,必须选用V.A.G1551/1专用传输线。此外,从1989年开始,德国大众公司生产的部分车型都在仪表板上配备了故障指示灯“CHECK”,不需专用诊断仪而利用“CHECK”灯也可读取故障码,但也有些车型的“CHECK”灯只起一个警告灯的作用,调取故障码时还必须使用自制的二极管灯。

大众车系使用专用诊断仪调取和清除故障码的操作方法基本相同,操作前应检查蓄电池电压必须大于11.5V,发动机工作温度必须高于80℃。以桑塔纳2000轿车为例,正确操作步骤如下:

(1)关闭点火开关,将专用传输线V.A.G1551/3的一端(5端子)与诊断仪相应接口连接,传输线另一端(16端子)与换档手柄前部的故障诊断座连接。

(2)打开点火开关,输入发动机ECU的地址代码“01”,然后按“Q”键确认,这时屏幕显示:经一段时间后屏幕上显示ECU的版本号和编号。

(3)按“→”键进入功能选择。 北京城市学院

《发动机电控技术》 教学教案 第4页 总10页

(4)输人功能代码“02”,再按“Q”键确认,有故障时,屏幕上将显示出故障数量。之后按“→”键,将依次显示每一个已检测到的故障代码及故障原因。在显示故障原因时,若屏幕底部出现“/SP”,表示该故障为间歇性出现的故障。有多个故障码时,可将故障信息打印出来。

(5)故障码调取完成后,输入功能代码“06”,再按“Q”键确认即可退出。然后关闭点火开关,拆下专用诊断仪和传输线。

2、清除故障码

(1)按调取故障码步骤(1)、(2)、(3)进行操作后,输人功能代码“05”并按“Q”键确认,即可清除故障码。若故障码所代表的故障还没有排除,故障码将无法清除。

(2)故障码清除完毕后,输入功能代码“06”,再按“Q”键确认即可退出。然后关闭点火开关,拆下专用诊断仪和传输线。

二、德国奔驰车系

奔驰车系的车型众多,电脑控制系统更新快。奔驰车的更新换代按SEL、S、C、E等划分成不同级别,不同级车主要是电脑控制系统不同,从而使故障自诊断方式也不同,有些只能用专用诊断仪调取和清除故障码。1992年后生产的奔驰车多数装用16端子(位于发动机舱、驾驶室前壁上)或38端子诊断座(位于右前避震器侧),奔驰车系各型轿车,即使装有16端子OBD-Ⅱ诊断座,也无法人工调取故障码。

1、16端子诊断座故障码的调取与清除

将指针式电压表(或二极管灯)连接到“16#”电源端子与所需诊断的系统端子(电控燃油喷射系统为4#,电控点火系统为8#,综合控制电脑为14#)之间,打开点火开关,但不起动发动机,此时电压表指针应不摆动(或二极管灯不亮),否则说明电脑不良。然后用另一导线使诊断系统端子(4号端子)搭铁2~4s,此时仍应保持电压表(或二极管灯)连接在诊断座端子之间,松开搭铁导线后观察电压表指针摆动(或二极管灯闪亮)规律读取故障码。每次只能调出一个故障码,若有多个故障码时,必须重复上述操作。

清除故障码时,先按上述方法调取故障码,等故障码输出完毕2~3s后,再使塔铁线搭铁6~8s,松开搭铁线后关闭点火开关30s以上,即可清除故障码。与调取故障码类似,每次操作只能清除一个故障码,有多个故障码时需重复上述操作。最后再重复故障码调取程序,若输出故障码为1,说明系统正常,否则说明仍有故障或故障码没有清除。

2、38端子诊断座故障码的调取与清除

38端子诊断座故障码的调取与清除与16端子诊断座类似,只是连接端子号不同。与发动机有关的诊断端子介绍如下:诊断座上“3#”端子为电源端子,“4#”和“5#”端子分别为右侧和左侧LH控制电脑诊断端子,“7#”端子为电子节气门控制系统诊断端子,“17#”和 “18#”端子北京城市学院

《发动机电控技术》 教学教案 第5页 总10页 分别为右侧和左侧EZL/AKR点火控制电脑诊断端子。 北京城市学院

《发动机电控技术》 教学教案 第6页 总10页

第二十五讲

第八章 常见车型发动机电控系统故障的自诊断(2/2)

【课 题】 §8-3 宝马车系故障码诊断法 §8-4日产车系发动机自诊断 【课程性质】 理论课

【授课对象】 汽车检测与维修专业

【巩固上讲内容】 丰田车系读取故障码的方法和捷达汽车故障码的读取 【教学目的与要求】 掌握宝马车系故障码的读取方法 掌握日产车系故障码的读取方法 【教学重点】 宝马车系故障码的读取方法 【教学难点】 日产车系故障码的读取方法 【授课方法】 现场教学法、案例教学法

【课时分布】 巩固上讲内容 5分钟

宝马车系电控发动机故障码读取 40分钟 日产车系及美国车系故障码的读取方法 40分钟 小结与答疑 5分钟

【作 业】如何读取和清除宝马车系的故障码? 【教学内容】

§8-3 宝马车系故障码诊断法

一、德国宝马车系

1989年后生产的宝马车多数采用DME55端子或88端子电脑,除欧规宝马车外,都可用仪表盘上的“CHECK ENGINE”灯读取故障码。而欧规宝马车系仪表盘上没有“故障灯”,调取故障码时必须在DME电脑相应端子上连接二极管灯。

打开点火开关,在5s内将节气门全开5次,即可由仪表盘上的“CHECK ENGINE”灯或在电脑相应端子上连接的二极管灯读取故障码。故障码为4位数,闪烁输出故障码时,4位数的位与位之间熄灭间隔为3s。

清除故障码时,拆开蓄电池负极电缆15s以上,再起动发动机怠速运转1min以上即可清除故障码。

二、日本日产车系

随车型不同,故障码的调取与清除分三种不同方式: 北京城市学院

《发动机电控技术》 教学教案 第7页 总10页

1、如果在主电脑侧有一红一绿两个指示灯,另有一个“TEST”(检测)选择开关,调取故障码时,先打开点火开关,然后将“TEST”开关转至“ON”位置,两个指示灯即开始闪烁。根据红绿灯的闪烁次数读取故障码,红灯闪烁次数为故障码的十位数,绿灯闪烁的次数为故障码的个位。清除故障码时,将“TEST”开关转至“OFF”位置,再关闭点火开关即可清除故障码。主电脑位于仪表盘后或叶子板后。

2、如果在主电脑侧只有一个红色显示灯,另有一个可变电阻调节旋钮孔,调取故障码时,先打开点火开关,然后将可变电阻旋钮顺时针拧到底,等2 s后再将可变电阻旋钮逆时针拧到底,红色显示灯即开始闪烁输出故障码。每次操作只能输出一个故障码,有多个故障码时需重复上述操作。清除故障码时,将可变电阻旋钮顺时针拧到底,等15s 后再逆时针旋到底,再等2 s后关闭点火开关即可清除故障码。

3、如果仪表盘上有故障指示灯 “CHECK ENGINE”,则可通过短接诊断座上的相应端子调取故障码,日产车系故障诊断座位于发动机盖板支撑杆上方的熔丝盒内,有12端子和14端子两种,调取故障码时,先打开点火开关,然后取出12端子或14端子诊断座,并用跨接线短接诊断座上“6#”和“7#”端子(14端子诊断座)或“4#”和“5#”端子(12端子诊断座),等2s后拆开短接导线,仪表盘上的“CHECK ENGINE”灯即闪烁输出故障码(波形见下图)。每次操作只能输出一个故障码,有多个故障码时需重复上述操作。清除故障码时,将诊断座右上侧的两个端子短接15s以上,再关闭点火开关即可清除故障码。

§8-4 日产车系故障码输出波形

三、日本本田车系

1、广州本田故障码调取与清除

当仪表盘上的“MIL”灯点亮时,应按以下程序调取故障码:

(1)关闭点火开关。

(2)用专用短路插头SCS(或普通导线)短接2端子诊断座,广州本田轿车诊断座位于仪表盘下方。 北京城市学院

《发动机电控技术》 教学教案 第8页 总10页

(3)打开点火开关但不要起动发动机,仪表盘上的“ MIL”或 “CHECK ENGINE”灯将以闪烁次数输出故障码。故障码l~9将通过单纯的短闪来显示,故障码10~41通过长、短闪显示,长闪次数代表十位数,短闪次数代表个位数。多个故障码按由小到大顺序依次输出。

清除故障码的程序如下:

(1)从诊断座上拆开专用SCS短路插头。 (2)关闭点火开关。

(3)记下无线电台预设的频率。

(4)从副驾驶座位前面的仪表盘下熔丝/继电器盒中拆下13号(7.5A)备用时钟熔丝,或拆开蓄电池负极电缆,等10s以上即可清除故障码。

(5)重新设置无线电台的频率和时钟。

2、日本本田故障码调取与清除

日本本田各车型故障码的调取与清除方法、故障码含义略有不同,在维修时注意查阅相关资料。日本本田各车型故障码的调取与清除方法可分以下三种类型:

(1)在仪表盘上设有“CHECK ENGINE”灯。此类车型(如ACCORD等)故障码调取与清除方法和广州本田相同,只是诊断座位于工具箱内右侧或发动机室侧。

(2)电脑位于工具箱下面,在电脑上设有1个红色指示灯,此类车型(如 HONDA等)的故障码调取方法是:将点火开关“ON”,电脑上的红色指示灯即开始闪烁输出故障码,但每次只输出1个故障码,故障码输出波形与广州本田相同;故障清除后,拆开蓄电池负极电缆10s以上即可清除故障码;l个故障码清除后,再进行路试,检查有无其他故障码。

(3)电脑位于驾驶员座椅下面,电脑上设有4个指示灯,此类车型的故障码调取方法是:将点火开关“ON”,电脑上的4个红色指示灯即开始闪烁输出故障码;每个指示灯闪亮代表一个数字(由左到右分别为

1、

2、

4、8),

将闪亮的指示灯所代表的数字相加,即为输出的故障码,每次只输出1个故障码,故障清除后,拆开蓄电池负极电缆10s以上即可清除故障码。

四、美国克莱斯勒车系

克莱斯勒车系一般使用DRB-Ⅱ专用诊断仪调取或清除故障码,步骤如下: 1.将DRB-Ⅱ专用诊断仪连接到位于发动机舱内靠近发动机控制ECU的诊断座上。 2.起动发动机,反复开闭空调开关,然后熄火发动机。

3.接通点火开关并选择故障读取功能,即可从DRB-Ⅱ诊断仪上读取所有故障信息。 北京城市学院

《发动机电控技术》 教学教案 第9页 总10页

4.清除故障码时,可在DRB-Ⅱ诊断仪上输入取消故障码的指令,或拆开蓄电池负极电缆15s以上即可。

1994~1995年克莱斯勒公司生产的部分轿车采用16端子OBD-Ⅱ诊断座,将点火开关转至“ON”位置,等 5~10s后,仪表盘上的“CHECK ENGINE”灯即闪烁输出故障码。

五、美国通用/韩国大宇车系

1、1993年前通用公司和大宇公司生产的轿车均采用12端子诊断座。调取故障码时,用专用跨接线将诊断座上的A端子与B端子短接,仪表盘上的“CHECK ENGINE”灯即闪烁输出故障码,故障码为两位数,故障码输出波形与日本丰田车系类似,故障灯闪亮与熄灭的时间均为0.4s,闪亮的次数代表故障码数值,一个故障码的十位与个位之间有1.2s熄灭的间隔。但需注意:调取故障码时,故障灯首先输出故障码12三次,然后再按顺序输出其他故障码,所有故障码均输出完后,再重复输出。清除故障码时,将蓄电池负极电缆线拆开30s以上即可。

2、1993年后通用公司生产的轿车,一般都在空调面板上直接调取或清除各控制系统的故障信息。读取与清除方法如下:

(l)打开点火开关,同时按下冷气空调面板上“OFF”键及 “TEMP▲”键,直到屏幕显示“00”后放开两个按键。

(2)按风速调节键“▲”或“▼”,选择所需的诊断系统。诊断系统代号:屏幕显示“00”时为发动机系统诊断,显示“01”时为中央电脑诊断,显示“02”时为空调系统诊断,显示“03”时为安全气囊系统诊断,显示“04”时为ABS系统诊断。

(3)再按“OUT TEMP”键,即进入故障码调取功能。若电脑检测到系统有持续性故障,则正常显示两位数故障码;若电脑检测到系统有间歇性故障,则显示三位数故障码,间歇性故障码仅在正常故障码前加“1”。如:故障码14表示目前有“冷却液温度传感器信号电压过低”故障,故障码114则表示曾经发生过“水温传感器信号电压过低”故障。

(4)按“AUTO”键退出诊断功能。

(5)故障码的清除。按上述步骤(1)、(2)、(3)操作,然后按下“OFF” 键即可清除故障码,再按下“AUTO”键结束本次操作。

1994~1995年通用公司生产的部分轿车装有16端子OBD-Ⅱ诊断座,用专用跨接线短接诊断座上的“5#”和“6#”端子,即可由仪表盘上的故障指示灯“CHECK ENGINE” 读取故障码。

七、美国福特车系

1991年后福特公司生产的轿车多数装用的EEC—Ⅳ系统,在此仅以装用该系统的美规福特车系为例介绍故障码的调取与清除方法。故障码的调取可分为 KOEO(Key On Engine Off)和 KOER(Key On Engine Running)两种状态。KOEO状态是指将点火开关转置 “ON”,但不起动发动机;KOER状态是北京城市学院

《发动机电控技术》 教学教案 第10页 总10页 指在发动机运转状态下调取故障码。福特车系均可使用专用诊断仪(FORD SUPER STAR Ⅱ)获取故障码。

美规福特车一般采用6+1端子诊断座。调取故障码时可使用指针式电压表或二极管灯,根据电压表的摆动次数(或二极管灯的闪烁规律)读取故障码,也可根据仪表盘上的“CHECK ENGINE”灯闪烁规律读取故障码。故障码以三位数表示故障码。

用电压表读取故障码时,首先将电压表量程选择在0~15V,将电压表正表笔与蓄电池正极相连,负表笔与诊断座的“STO”(测试输出)端子连接,使电脑进入KOEO或KOER状态,再用导线连接诊断座上的“STI”(测试输入)和 “SIGNAL RETURNPIN”(信号返回)端子,即可根据电压表的摆动次数读取故障码。如输出故障码“112”时,电压表指针先摆动1次,停2s,再摆动1次,又停2s,随后摆动2次。

清除故障码时,先进入KOEO状态,当刚开始输出故障码时,立即拆下诊断座上的连接导线,即可清除故障码。

1994年后装用OBD—Ⅱ系统、且保留短接方式调取故障码的福特车,将16端子OBD—Ⅱ诊断座上的“13#”端子与“15#”端子短接,即可从仪表盘上的“CHECK ENGINE”灯读取故障码。

第五篇:智能故障诊断技术知识总结(最终版)

智能故障诊断技术知识总结

一、绪论 □ 智能:

■ 智能的概念

智能是指能随内、外部条件的变化,具有运用知识解决问题和确定正确行为的能力。 ■ 低级智能和高级智能的概念

低级智能——感知环境、做出决策和控制行为

高级智能——不仅具有感知能力,更重要的是具有学习、分析、比较和推理能力,能根据复杂环境变化做出正确决策和适应环境变化

■ 智能的三要素及其含义

三个基本要素:推理、学习、联想

推理——从一个或几个已知的判断(前提),逻辑地推断出一个新判断(结论)的思维形式 学习——根据环境变化,动态地改变知识结构

联想——通过与其它知识的联系,能正确地认识客观事物和解决实际问题

□ 故障:

■ 故障的概念

故障是指设备在规定条件下不能完成其规定功能的一种状态。可分为以下几种情况: 1.设备在规定的条件下丧失功能;

2.设备的某些性能参数达不到设计要求,超出允许范围;

3.设备的某些零部件发生磨损、断裂、损坏等,致使设备不能正常工作; 4.设备工作失灵,或发生结构性破坏,导致严重事故甚至灾难性事故。 ■ 故障的性质及其理解

1层次性——系统是有层次的,故障的产生对应于系统的不同层次表现出层次性。一般可分为系统级、子系统级、部件级、元件级等多个层次;高层故障可由低层故障引起,而低层故障必定引起高层故障。诊断时可采用层次诊断模型和诊断策略。

2相关性——故障一般不会孤立存在,它们之间通常相互依存和相互影响,如系统故障常常由相关联的子系统传播所致。表现为,一种故障可能对应多种征兆,而一种征兆可能对应多种故障。这种故障与征兆间的复杂关系导致了故障诊断的困难。

3随机性——故障的发生常常是一个与时间相关的随机过程,突发性故障的出现通常都没有规律性,再加上某些信息的模糊性和不确定性,就构成了故障的随机性。

4可预测性——设备大部分故障在出现之前通常有一定先兆,只要及时捕捉这些征

兆信息,就可以对故障进行预测和防范。

□ 故障诊断:

■ 故障诊断的概念

故障诊断就是对设备运行状态和异常情况做出判断。具体说来,就是在设备没有发生故障之前,要对设备的运行状态进行预测和预报;在设备发生故障之后,要对故障的原因、部位、类型、程度等做出判断;并进行维修决策。 ■ 故障诊断的实质及其理解

故障诊断的实质——模式识别(分类)问题 ■ 故障诊断的任务及其含义

故障检测:采用合适的观测方式、在合适部位测取特征信号,即信号测取;采用合适的方法,从特征信号中提取状态征兆,即征兆提取

故障识别:采用合适的状态识别方法与装置,依据征兆而推理识别出设备的有关状态,即状态识别 故障分离与估计:采用合适的状态趋势分析法,依据征兆与状态推理出状态的发展

趋势,即状态预测 故障评价与决策:采用合适的决策形成方法,依据有关的状态和趋势作出调整、控

制、维修等,即干预决策

□ 智能故障诊断:

■ 智能故障诊断的概念

智能故障诊断是人工智能和故障诊断相结合的产物,主要体现在诊断过程中领域专家知识和人工智能技术的运用。它是一个由人(尤其是领域专家)、能模拟脑功能的硬件及其必要的外部设备、物理器件以及支持这些硬件的软件所组成的系统。

□ 智能故障诊断的研究方法:

■ 基于知识的研究方法

基于知识的研究方法:不需要对象的精确数学模型,而是根据人们长期的实践经验和大量的故障信息设计出一套智能计算机程序,以此来解决复杂故障诊断问题。 模糊故障诊断

专家系统故障诊断 神经网络故障诊断 信息融合故障诊断 智能体故障诊断 集成化故障诊断 网络化故障诊断

二、智能故障诊断的构成 □ 基本结构:

■ 智能故障诊断系统的基本结构

两大部分:故障检测与诊断、故障容错控制

输入控制执行器监控对象输出数据库故障检测与诊断知识库故障容错控制智能故障诊断与容错控制的基本结构

■ 智能故障检测与诊断模块的主要任务和基本要求

知识获取

故障检测与诊断:就是从监控对象中适时准确地检测出故障信息,并对故障产生的

原因、部位、类型、程度及其发展做出判断。

其主要任务通常包含以下几个方面的内容: 1.获取故障信息;

2.寻找故障源,确定故障的位置、大小、类型及原因; 3.评价故障的影响程度,预测故障的发展趋势; 4.对检测诊断结果做出处理和决策。 基本要求包括以下几方面:

1) 对故障具有强检测能力

故障检测能力的强弱,一方面反映了检测诊断模块对故障的检测能力,另一方面也直接影响故障诊断的效果

对弱故障信号和早期故障信号,故障检测能力尤为重要 2) 对故障具有强诊断能力

能综合运用多种信息和多种诊断方法,以灵活的诊断策略来解决诊断问题; 能通过使用专家的经验,而尽量避开信号处理方面复杂的实时计算;

能处理带有错误的信息和不确定性信息,从而相对降低对测试仪器和工作环境的要求。

3) 尽量采用模块化结构

结构应当模块化,使之可以方便地调用其他应用程序

如维修咨询子模块、模拟故障诊断子模块等 4) 具有人机交互诊断功能

现代设备的复杂性,要求综合运用多种知识源(浅、深知识)来求解复杂问题 用户适当地实时参与,将使诊断速度更快、准确性更高

用户参与有主动和被动两种方式:主动参与可干预和引导推理过程;被动参与只回答提问,而不干预推理过程 5) 具有多种诊断信息获取的途径

获取的诊断信息越丰富,则诊断效果越好

首先,应具有自动获取状态信息(当前、历史)的功能 其次,应能通过人机交互获取状态信息 6) 对问题求解应当实时和准确

实时:一旦发现故障迹象,应立即开始诊断工作

准确:输出结果应当细致明了,对于并发故障允许输出多个诊断解,对于同一故障则只有一个诊断解,对于征兆不完备情况应输出按权值排序的多个候选故障解

7)具有学习功能

现代设备的复杂性以及新知识的不断涌现,导致专家现有知识的不足 要求系统具有被动和主动(自学习)获取新知识的能力

8)具有预测能力

应能预测故障的发生和发展,以便在故障没有发生之前采取措施,将故障消灭在萌芽状态,使损失减为最小 9)具有决策能力

故障出现前,应能提前预测故障

故障出现后,应能对故障做出决策并提供维护方案

□ 构成原理:

■ 故障检测与诊断的常用方法

1)基于数学模型的故障检测与诊断方法

特点是必须将故障数学模型化,有时建立模型很困难 不依赖实例和经验,适用于新的没有成熟经验的诊断

2)基于参数估计的故障检测与诊断方法

特点是须先确定一个信任域,当参数超出域时认为故障 适用于故障能由参数的显著变化来描述的诊断

3)基于信号处理的故障检测与诊断方法

通过对检测信号的分析处理,利用特征信号对故障进行识别和诊断。典型方法:小波变换、模态分解等

4)基于知识的故障检测与诊断方法

不需精确的数学模型,能模拟人的思维过程,具有自学习、自组织、自推理能力

5)基于实例的故障检测与诊断方法

是一种使用过去的经验实例指导解决新问题的方法

优点是不需从实例中提取规则,求解快;不足是能搜集的实例是有限的,求解时可能出现误诊或漏诊

6)基于模糊理论的故障检测与诊断方法

征兆的描述、故障与征兆的关系往往具有模糊特性,模糊语言变量能更准确地表示这种模糊性的征兆和故障

问题在于知识获取困难:如何确定故障与征兆间的模糊规则;如何实现模糊语言变量与隶属度间的推理转换

7)基于神经网络的故障检测与诊断方法

利用神经网络的联想、推理和记忆能力进行知识处理

适用于复杂多模式的诊断,有离线和在线诊断两种方式

■ 智能故障诊断中的机器学习策略及其理解

简单学习:

文献、专家和资料所描述的关于诊断对象的结构、功能、运行约束条件等知识,机械学习机制为主;

主要用于元知识学习阶段

交互学习:

知识工程师或诊断对象处理过的知识,讲授学习机制为主; 主要用于领域知识学习和知识库丰富阶段 独立学习:

推理策略面对的新知识,归纳学习机制为主; 主要用于诊断能力改善阶段 文献、专家知识工程师诊断对象简单学习交互学习知识检验与评价知识库独立学习

□ 构成方法:

■ 智能故障诊断系统的设计要求

智能故障诊断系统的设计,一般应满足以下要求:

1)满足故障诊断的实际需要;

主要指标有故障诊断率、诊断结果准确率、系统可靠性和投资效益比等,一般需分阶段实现系统目标。

2)建立适应不同诊断对象的知识库;

智能故障诊断系统是基于知识的,以知识处理为研究内容,知识库的建立是保证诊断结果正确性的前提。

3)能自动获取征兆;

征兆的自动获取是实现故障诊断智能化的重要环节。将征兆获取从用户交给计算机,既可减少人为差错、提高诊断准确率,又可减轻操作要求、提高系统可接受性。 4)诊断和推理方法应符合故障诊断要求;

应从征兆出发去诊断故障,征兆对故障的肯定和否定程度,是故障诊断的根本依据。因此,知识表示和不精确推理应当充分反映故障诊断的特点。

5)能实现计算机自动诊断;

完成系统的方案设计后,用计算机进行系统的实际开发,可以使故障诊断易于实现,并获得最佳效果。

6)系统要经过严格的测试和考核。

一方面,开发进度的加快导致测试时间减少;另一方面,系统一般是由缺少现场经验的人员研制的。

经实验室模拟测试、现场测试后,才能投入实际应用。

三、智能故障诊断的控制方案 □ 几种控制方案的基本原理

■ 基于状态反馈、基于多模冗余、基于功能模块、基于神经网络、基于专家系统的控制方案 □基于专家系统的控制方案 ■ 结构、原理

控制方案:知识库存放领域专家知识;数据库存放监控对象原始数据、故障特征数据等;推理机按一定的推理规则,对监控对象进行故障识别、估计和决策,根据故障性质采取相应策略进行容错控制。 X执行机构监控对象故障检测与分离推理机知识库Y数据库知识获取 ■ 推理过程和推理机的概念,推理策略及其理解

推理:就是对故障进行识别和容错控制

推理过程:就是将数据库中的事实与知识库中的规则进行匹配的过程 推理机:实际上就是实现推理过程的一种智能程序 推理方法:正向推理、反向推理、正反向混合推理

基于数据驱动的正向推理策略:推理过程较慢,适用于搜索空间较小的知识库;

基于目标驱动的反向推理策略、正反向混合的双向推理策略:推理效率较高,适用于搜索空间较大的知识库或在线故障诊断。

■ 知识的分类及其理解

1)原型知识:

原型知识是领域专家指出的故障集和征兆集这两个集合之间存在的确定的映射关系“征兆族故障”

生成的诊断知识可由规则或框架表示 它是故障诊断必备的知识,也是推理机工作的基础

2)关联知识:

关联知识是描述故障传播特性的知识 生成的诊断知识一般由规则来表示

它表征了诊断系统内部的状态联系,构成了诊断问题的求解路径,引导诊断向纵深推进直到故障的位置和原因

3)权重知识:

权重知识是领域专家对故障间关系及证据可靠度的认识 它可以有目的地引导诊断过程的进行,提高诊断效率

■ 对象的分解及其理解

1)结构分解:从结构上对系统进行分解,把系统的总体结构分解为下一层的子结构,直到最低层次的零部件

最终可确定系统故障的物理位置,但难以表达子系统间的相互关系,难以反映由联系劣化所引起的故障

2)功能分解:从功能上对监控对象进行分解,把系统的总体功能分解为下一层次的子功能,直到最低层次的基本功能

无论子系统或与其相联系的故障都能在功能层次中反映出来,但最终确定的诊断结果是系统劣化的功能模块

3)故障分解:从故障类型上对监控对象进行分解,下层总是上层的特例、而上层则是下层的概括,直到最具体的故障

可反映出所有类型的故障,但难以确定故障的物理位置

综合分解原则:在高层采用结构和功能分解,减少分类过程的搜索量;在中间和低

层采用故障分解,与诊断目的一致

四、智能故障诊断的控制策略 □ 瞬时故障的消除:

■ 几种常见的瞬时故障消除策略

1)循环采样技术:将信号的一次采样改为循环采样,通过对采集数据的类比分析,消除瞬时故障

2)自动补偿技术:采用特殊结构和特殊装置组成补偿器,抵消瞬时故障影响,如温度补偿器

3)自动切换技术:设备运行中出现瞬时过载等不安全情况时,使设备有关部分或全部停止运行,消除瞬时故障影响和保护设备,如切换开关、熔断器

4)阻尼技术:设备运行中出现过载物理量时,对其加以限制或衰减,消除瞬时故障影响,如电感器抑制过电压、减震器吸收振动冲击等

5)旁路技术:把瞬时过载能量或不需要的物理量从旁路泄走,如低阻通路将瞬时过载电能旁路到大地、过流阀旁路掉液压或气动系统能量等

6)屏蔽技术:把瞬时故障的效应屏蔽起来,以消除瞬时故障的影响,如碳纤维或形状记忆合金等

7)隔离技术:通过设计瞬时故障隔离器来消除瞬时故障的影响,如电磁隔离等

□ 多模块并行诊断策略:

■ 概念或原理

即对同一种故障信息,用不同的诊断模块进行识别,若结果相同或基本相同,则认为诊断成功,并根据故障性质和故障特征,调用相应的容错模块对故障进行容错控制;若诊断结果差异较大,则可采用表决方法对结果做出判断。

■ 单输出对象:模型区域划分、模型切换、避免切换震荡

模型区域划分:

仅根据控制器输出所在的一维区域,划分为有代表性的不同工作区段。

模型切换:

根据期望控制器输出判断下一时刻系统处在哪个子模型控制器的控制域内,以此切换模型。

避免切换振荡:

扩大训练域冗余,使相邻训练域相互重叠;

在总的工作范围内离线训练一个网络模型,作为过渡过程使用。

■ 多输出对象:模型区域划分、模型切换

模型区域划分:

不能仅根据控制器输出所在的一维区域进行划分,可以通过聚类方法划分样本空间进行子模型训练。

模型切换:

选择包括当前系统状态的子模型作为控制器;

将当前输入与各子模型工作空间的隶属度作为权值,各子模型都对输出进行加权贡献。

五、智能故障诊断的实现方法 □ 故障信号检测: ■ 可预测故障和不可预测故障的概念

1)可预测故障:是指那些可预先知道的故障。故障发生前通常都有一定征兆,只要及时捕捉这些征兆信息并采取相应措施,就可预防故障。渐发性故障是一种最常见的可预测故障。

2)不可预测故障:是指那些不可预先知道,但会影响设备正常工作的故障。突发性故障是其中最典型的一种。

可预测故障通常有一定规律性,易于检测和防范;不可预测故障具有随机性,且常对设备造成严重危害,是故障诊断研究的主要对象。

■ 故障的判断标准

1)绝对标准:在设备的同一部位、按一定要求测得的表现设备状态的值,与某种相应判断标准相比较,以评定设备的状态。

2)相对标准:对设备的同一部位、同一工况、同一测量值,用相同方法进行定期测取,按时间先后将实测值与正常状态下的初始值进行比较来判断。

3)类比标准:若有多台机型相同、规格相同的设备,在相同条件下用相同方法进行测定,通过相互比较来评定设备的状态。

■ 微弱信号检测的概念

微弱信号检测:分析噪声产生的原因和规律,研究被测信号的特点和相关性,检测被噪声淹没的微弱有用信号、或从强噪声中提取有用信号、或采用其他新技术和新方法来提高检测系统输出信号的信噪比。

■ 早期故障的主要特点及其理解

1)早期故障信号很微弱:早期故障属于轻微故障,其故障信号分量通常很小,不易察觉;

2)早期故障信号表征不明显:早期故障信号的幅值、相位、时频特性等变化很小,表征很不明显;

3)早期故障信号容易被噪声信号淹没:由于噪声信号通常会夹杂在故障信号中,当故障信号很弱时噪声信号就相对较强,早期故障信号常被噪声信号所淹没,具有很大的隐蔽性。

□ 故障特征识别: ■ 故障识别的内容

1)正确选择与设备状态有关的特征信号

特征信号是指与设备功能紧密相关的、最有用的、能代表设备运行状态的信号

应根据不同监控对象,选取最能反映其运行状态的那部分信息作为特征信号 选择特征信号依据:经济性好、信息量大、敏感度高

2)正确地从特征信号中提取征兆

对特征信号进行处理,提取出与设备状态相关的、能直接用于诊断的征兆信息

3)正确地根据征兆对设备进行状态识别

征兆是故障诊断的基本信息

采用合适的故障诊断理论与方法对征兆加以处理,对不同的设备状态进行模式识别

4)正确地根据识别结果对设备进行状态诊断

有故障时,分析故障的位置、类型、性质、原因与趋势——故障定位 无故障时,分析状态趋势,预计未来情况——故障预测 5)正确地根据状态诊断对设备进行干预决策

干预设备及其工作进程,保证设备安全可靠高效运行

■ 故障识别的内容

故障识别过程可分为以下四步进行:

1)特征信号检测

2)征兆信息提取 3)设备状态识别 4)故障维修决策

原始信号特征信号征兆信号设备维修决策信号检测特征提取状态预测状态诊断状态识别 ■ 组合思维的概念、基于组合思维的识别方法

专家系统知识处理模拟的是人的逻辑思维,神经网络知识处理模拟的是人的经验思维,将逻辑思维、经验思维和创造性思维集成在一起,就形成组合思维

首先用经验思维进行识别;当经验思维无法解决问题时,转向高一层的逻辑思维;当逻辑思维也无法解决复杂问题时,转向更高一层的创造性思维,即通过提出新的假设,经过检验后再发现新理论和解决问题的新方法

矛盾新假设检验新知识创造性思维知识库x故障特征提取逻辑思维规则匹配模式匹配逻辑推理经验思维报警y

考试说明

□ 考试方式:

■ 闭卷,试卷成绩60%,平时成绩40% □ 考试题型:

一、名次解释:6题,5分/题,共30分

二、简答:8题,3题10分、5题8分,共70分 □ 考试时间:

■ 第10周周四(5月2日)下午14:30-16:30 □ 考试要求:

■ 严禁一切作弊行为

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