汽車發(fā)動機故障診斷系統設計畢業(yè)設計論文

1、畢業(yè)設計說明書（論文）發(fā)動機故障診斷系統設計序言自20世紀50 年代汽車技術與電子技術開始結合以來，電子技術在汽車上的應用范圍越來越廣，特別是70年代后，電子技術領域的集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，為汽車提供了處理快速、功能強大、性能可靠、成本低廉的汽車電子控制系統。汽車電子控制系統極大地提高了汽車的動力性、經濟性、安全性、舒適性，同時能夠很好地解決汽車尾氣排放問題和節(jié)能問題。信息技術革命正在推動汽車技術翻開新的一頁。人類將迎來汽車的數字化、網絡化、智能化，21世紀的汽車將成為一種智能的多媒體。由于電子產品在汽車上的廣泛應用，汽車的綜合性能不斷地提升，同時汽車的疑難雜癥也逐

2、漸增多，這對汽車維修人員也就提出了更高的要求。在汽車的這些故障中，發(fā)動機所產生的故障占汽車總故障的19.8%以上，單位里程的配件消耗（在全車中約占24.0%）、保修工時消耗（在全車中約占24.0%）。而發(fā)動機是汽車機械運動的主要動力來源，其結構越來越復雜、工作條件也越來越苛刻，一旦出現故障將會直接導致汽車無法正常行駛。綜上所述，對汽車發(fā)動機展開故障診斷技術和系統的設計有著非常重要的現實意義。國外汽車制造技術領先我們幾十年，早就出現了類似的故障診斷專家系統或汽車資料數據庫系統。我國從20世紀60年代開始研究汽車檢測技術，當時由交通部門主持研制了一些簡單的診斷設備。70年代末，我國下達了第一個關于

3、汽車維修方面的國家級課題“汽車不解體檢測技術”。從此，汽車檢測與診斷技術在我國掀開了一個新篇章。進入 80年代后，隨著國民經濟的發(fā)展，在交通部門的統籌規(guī)劃下，汽車檢測診斷技術再一次得到了迅速發(fā)展。本課題結合大眾車系發(fā)動機的維修手冊，構建基于Microsoft Visual Basic6.0系統，亦即是以VB6.0為開發(fā)平臺，對大眾車系發(fā)動機一些常見故障進行診斷。其中的診斷內容包括發(fā)動機組成原理、常見故障碼查詢、發(fā)動機不能啟動、發(fā)動機運轉不穩(wěn)等子系統。用戶通過這套軟件可以較大幅度的提高其自身的維修效率，教學效率、學習效率、增強經濟效益等。第一章 緒論1.1課題設計的背景和含義1.1.1 課題設計

4、的背景隨著國民經濟和汽車產業(yè)的快速發(fā)展，汽車逐漸走入家庭，成為人們出行的代步工具。汽車的推陳出新速度也日漸迅速而快捷，汽車的發(fā)動機是汽車行駛的動力來源，是汽車的主要總成。由于發(fā)動機結構復雜，工作條件差，因而其故障率較高。國內外汽車診斷儀器層出不窮，適應當代高新技術的快速發(fā)展。適合汽車專業(yè)教學、一些汽車維修廠的快速故障診斷的需求，而又不需要浪費多大的成本，經濟性、操縱方便性成為首要要求。因此，利用VB軟件，設計汽車發(fā)動機故障診斷系統，便于維修人員，學生進行操作，省時、省力、省錢。1.1.2 課題設計的意義1.節(jié)約大量的儀器設備。原本需要價格昂貴的發(fā)動機故障診斷儀器，改用仿真設計后則可省去這些儀器

5、設備的投入。2.提高數據的讀取可靠性。由于軟件程序具有的封裝性和獨立性，不受外界環(huán)境的信息干擾，不像一些儀器或臺架由于各種環(huán)境因素導致數據不穩(wěn)定性。3.提高數據的讀取速度。軟件仿真可通過數據模擬的方式，教學者可通過操作界面點擊，連接讀取信號源，無需到真車上尋找，既而大大減少了教學時間和數據的讀取效率。4.提高教學過程的真實度和可操控性。教學者通過投影界面面向廣大學習者進行可視化教學，學習過程直觀可見，提高了學習過程的真實度，易于學習者接受和理解。1.2 課題設計的主要內容1.利用VB軟件，將發(fā)動機一些常見故障和發(fā)動機原理以窗體界面靈活地展示出來。2.設計人性化的操作界面，讓診斷者更加快捷、方便

6、地查找出汽車發(fā)動機故障原因，進而快速解決故障。3.利用VB軟件，各種控件的功能，實現發(fā)動機故障診斷系統的設計。1.3 系統設計需求1.硬件的需求Pentium 166以上的個人計算機，推薦Pentium 333以上；32 MB以上的內存，推薦64MB以上；VGA或更高分辨率的顯示器。2.軟件的需求Windows98/2000/XP或更高版本的操作系統；32 MB以上的內存，推薦64MB以上；Visual Basic6.0應用程序開發(fā)工具。1.4 國內外汽車診斷技術的發(fā)展情況1.4.1國外汽車診斷技術的發(fā)展汽車工業(yè)發(fā)達的西方國家自20世紀70年代初以來，汽車新結構新技術層出不窮，這就導致汽車診斷

7、內容的復雜化。隨著汽車保有量的急劇增加，熟練維修人員相對短缺、各國有關安全、排放的嚴格法規(guī)相繼出臺，對診斷檢測提出了更精確更可靠的要求。 目前，汽車診斷設備分車內診斷裝置與非車載診斷裝置。前者是利用所有裝在車上的診斷裝置進行診斷， 而后者是利用獨立于車輛的診斷設備進行診斷。一些公司也推出了故障閱讀儀。車外診斷的主要技術是采用串行通訊方式與車內ECU在汽車診斷設備的發(fā)展過程中，首先出現的是一些專用的檢測儀器，如正時提前角測試儀、閉合角測試儀等，它們是故障診斷的輔助工具，而真正的故障判斷仍憑借機理分析和人工經驗來完成。與此同時，國際汽車工程界開始注意汽車診斷的標準問題。1972年，在美國舊金山召開

8、的第一次國家汽車安全會議就討論了汽車診斷標準化問題。 在本次會議上，德國大眾汽車公司首先開發(fā)了使用微機的診斷儀器，它利用汽車裝設診斷用的傳感器和聯接器與車外微機相連，能檢查88個項目。該儀器一經展出便在汽車制造業(yè)和維修業(yè)產生了巨大的轟動。隨后，各國相繼推出類似診斷裝置，如1975年美國哈米爾頓標準公司推出汽車自動讀出診斷儀。由于這類裝置數據存貯量小，缺乏對檢測數據的綜合分析能力，對故障部位的推斷能力有限，使用成本高，因此帶有微機的車上實時監(jiān)側與控制裝置占了汽車故障診斷設備的主流。進入80年代后，車內診斷無非是在發(fā)動機ECU內部都設有簡單的故障自診斷程序，可以將汽車的故障狀態(tài)以故障碼的方式記錄在

9、ECU的ROM中，并用相應的故障指示燈進行提示.汽車維修人員可按規(guī)定程序讀取故障碼，并據此確定故障部位與原因，進行維修.但是自診斷系統設在ECU內部，其診斷程序僅限于與傳感器有關的問題，特別是只停留在與線束相關的短路、斷路的故障診斷上，而且考慮成本問題，ECU中數據輸出也很難。因此，車外診斷技術便有了很大進展，如 1986 年美國美國通用汽車公司推出TECH1 型汽車診斷儀，能顯示車內診斷裝置的診斷結果，并向ECU輸入控制參數，還可以進行運行狀態(tài)監(jiān)側。1987年，日本豐田汽車公司和三菱汽車公司分別推出了診斷監(jiān)側儀和多用途故障診斷試驗儀。1989年，日本日產進行數據交換，即應用能進行串行通訊的診

10、斷儀器，讀出ECU中數據流和故障碼。80年代中期，國外各大汽車公司還開始采用向汽車維修廠提供診斷、對策等信息的系統，如通用汽車公司建立了為客戶服務的信息中心和為銷售店技工服務的技術支援中心。隨著計算機的普及以及人工智能技術的發(fā)展，開始探討用于汽車診斷的專家系統，如美國雷迪安公司設計了一個實驗性的汽修專家系統。加拿大太平洋鐵路公司利用積累多年的潤滑油光譜分析數據和經驗，于1987年開發(fā)了一個用于利用發(fā)動機油液分析來進行發(fā)動機故障診斷的專家系統。這些系統己獲初步成功，顯示了專家系統的巨大潛力。 但是也應看到，基于知識的診斷系統的發(fā)展也面臨許多問題，主要原因是來自傳統的基于知識診斷理論的限制和對不同

11、深層次診斷知識的獲取難度。另外，許多學者還對各種汽車狀態(tài)參數檢測方法與測試技術在故障診斷中的應用進行了深入的研究，如迪瓊( R.G .De jong )利用振動信號對發(fā)動機進行監(jiān)控；紹伯( H.Shaub ) 用于測量氣門機構磨損的實時放射性標記技術；比安齊 ( Bianchi )對發(fā)動機壓力信號波形分析；穆爾( G.F.Mauer ) 的動能則能檢測內然機的性能；迪米特魯( D.G.Dimitriu)對柴油機燃油點火延時時間測量的研究等。1.4.2 國內汽車診斷技術的發(fā)展我國從20世紀60年代開始研究汽車檢測技術，當時由交通部門主持研制了一些簡單的診斷設備。70年代末，我國下達了第一個關于汽

12、車維修方面的國家級課題“汽車不解體檢測技術”。從此，汽車檢測與診斷技術在我國掀開了一個新篇章。進入 80年代后，隨著國民經濟的發(fā)展，在交通部門的統籌規(guī)劃下，汽車檢測診斷技術得到了迅速發(fā)展。目前，我國汽車檢測設備生產廠家已超過900家，產品種類達12000多個，年產值40多億元，在全國已建立各類汽車診斷站1500個。一批具有高新技術的診斷儀器研制成功并投入實用，如發(fā)動機故障診斷儀、汽車底盤測功機、四輪定位儀、制動檢測臺、全自動轉向角檢測儀等均達到了較高的水平。就發(fā)動機檢測儀器而言，發(fā)動機無負載加速測功儀、點火系檢測儀、數字轉速表、油耗儀、發(fā)動機漏氣量分析儀、異響診斷儀、潤滑油分析儀等專用檢測設備

13、在技術上已相當成熟。至于發(fā)動機綜合測試儀，最初的功能主要對點火系和異響進行檢測，在微機控制下，實現自動檢測，具有顯示、打印功能，如濟南無線電六廠開發(fā)的 WFJ-1型和天津汽車檢測儀器廠生產的YT 416型發(fā)動機測試儀就是目前國內保有量最多的發(fā)動機綜合檢測設備。近幾年來，發(fā)動機綜合測試儀的檢測項目逐漸增多，功能更強大，如深圳元征、深圳威寧達、天津奧通等國內知名的汽車檢測設備生產廠家相繼推出了各自的產品。同時，各科研院所及高等學校也紛紛從不同角度對發(fā)動機故障診斷技術進行研究，如西安交通大學開展了發(fā)動機燃燒過程優(yōu)化控制的研究；武漢理工大學利用內燃機氣缸蓋的振動信號識別缸內氣體壓力； 北京理工大學對發(fā)

14、動機油料進行光譜分析；華中科技大學開發(fā)了汽車發(fā)動機診斷專家系統等。盡管如此，我國汽車診斷技術水平與國外還存在很大差距，這主要表現為：汽車診斷理論的基礎研究不完善、不系統、不深入；汽車檢測儀器產品可靠性差；自動化水平低；品種不齊全、更新慢、技術含童低、附加值低；產品性價比低、智能化水平低；某些商性能產品也無獨立知識產權等。入世后，進口產品大舉進入我國，使我國汽車保修設備業(yè)的競爭處于不利的境地。但是，我國的汽車后市場是巨大的，目前全國汽車保有量為2100萬輛，2010年將達到4500萬輛；全國現有汽車維修企業(yè)32 萬家，大多分布在大中城市，其中能做大修的一類企業(yè)約15萬家，能做二級維護的二類企業(yè)5

15、. 5 萬家，其余20萬家是從事專項修理的企業(yè)。根據市場預測，隨著我國汽車保有量的高速增長，汽車維修企業(yè)今后每年將會以10%-15%的速度發(fā)展，各種類型的汽車安全檢測站和綜合檢測站將在各地陸續(xù)建立，預計2010年約建成24002500個。若按每條檢測線配備20臺計算，則用在汽車檢測線上的檢測儀器，就可達到4800051000臺，再加上全國幾十萬家汽車維修企業(yè)的需求量，其數字是可觀的。由此推側，我國汽車檢測與維修設備的發(fā)展前景非常廣闊。為此，今后我國汽車診斷技術應向以下三個方面發(fā)展：1.完善與硬件配套的軟件建設，制定全國統一的檢測標準； 2.大型檢測診斷設備研制方面，向聲、光、電等自動化技術方向

16、發(fā)展，進一步提高診斷系統的智能化水平； 3.汽車檢測診斷實現網絡化，提高信息資源共享、硬件共享、軟件共享水平。1.5 系統的設計思想故障診斷系統的設計一般分為三個階段：分析階段、設計階段和實現階段。每一階段都是一系列相關的活動。在分析階段，需要了解診斷系統的目標，即決定系統應該做什么。在設計階段，確定如何在給定約束的條件下實現這些目標，即決定系統怎樣可以做到。在實現階段，認真貫徹設計，并多次測試系統、完善系統。分析階段類似于軟件工程中的需求分析，一般分為這幾個步驟:1.確定系統的約束條件：約束條件可能來自系統的內部或外部，重要的約束條件包括是否必須采用某種軟件、是否必須采用固定的器件等；2.羅

17、列用戶的要求：這里的要求主要是任務書中的要求，要使得開發(fā)出的診斷系統盡可能的滿足用戶的需求，必須從各個角度去考慮，如系統用于什么任務、系統的界面、系統的可擴展性、系統的可靠性等；3.確定開發(fā)計劃：設計階段主要決定系統如何在給定的約束條件下完成設計要求，這個階段主要步驟是審查分析資料、熟悉使用的軟件、檢查設計等。經過先前的準備，設計本診斷系統的時候勾畫出了整個診斷系統的框架如圖1-7所示。由圖1-7可以看出，本診斷系統主要分為三個層次：進入系統界面為一層，所有的子系統查詢?yōu)橐粚?，終端為一層。設計時首先設計進入系統界面，因為第一層比較容易設計，并且比較簡單；其次，設計子系統查詢這一層，也比較簡單，

18、它起著承上啟下的作用，還是整個系統的核心部分；最后一步開始設計終端層，這一層是最難的，內容比較多，復雜。在前面兩個層次設計完成之后，登陸界面的設計還是相對比較簡單的；最后的問題是完成三個層次的銜接，銜接和美化之后診斷系統才算基本完成。本診斷系統的窗體共15個。圖1-7 系統框架圖在設計這套診斷系統過程中，首先查閱了大量的Visual Basic6.0的學習資料，熟悉Visual Basic6.0相關控件以及有關程序的編寫；其次利用學校圖書館中汽車發(fā)動機的資料以及網絡資源，經過多次篩選之后編入程序之中。此外還借鑒了其它相關性的學術性科技文摘，因此對該診斷系統有了更加確定的設計方向。第二章 帕薩特

19、B5發(fā)動機原理和常見故障目前，電控汽油噴射系統是使用最為普遍的汽車電控汽油噴射系統。電控汽油脈沖噴射系統由電控單元（ECU）對電磁噴油器的開啟時間進行直接控制，通過控制噴油器的開啟時間實現噴油量控制。汽油從噴油器噴孔噴出時會產生壓力損失，為使噴油壓力與進氣管壓力保持恒定壓差，將進氣管壓力引入供油調壓器進行補償。電控汽油脈沖噴射系統可以獲得更高的噴油控制精度，一般還配以高精度的點火控制系統構成發(fā)動機集中控制系統。電控發(fā)動機原理圖，如圖2-1所示。1.油箱 2.燃油濾清器 3.燃油壓力調節(jié)器4.ECU 5.空氣流量計 6.節(jié)氣門7.進氣壓力傳感器 8.進氣溫度傳感器 9.水溫傳感器10.凸輪軸位置

20、傳感器 11.爆震傳感器 12.曲軸位置傳感器13.活性碳罐 14.碳罐電磁閥 15.截止閥16.二次空氣泵 17.二次空氣閥 18.油門踏板19.廢氣再循環(huán)控制閥 20.三元催化轉換器 21.前氧傳感器22.后氧傳感器 23.故障指示燈 24.診斷接口25.油箱壓力傳感器 26.噴油器 27.點火線圈圖2-1 電控發(fā)動機原理圖2.1 電控系統的基本組成 任何一種電子控制系統，其主要組成都可分為信號輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行元件三部分，如圖2-2所示。 圖2-2 電控系統的基本組成 信號輸入裝置各種傳感器，采集控制系統的信號，并轉換成電信號輸送給ECU；電子控制單元ECU，給各傳感

21、器提供參考電壓，接受傳感器信號，進行存儲、計算和分析處理后執(zhí)行器發(fā)出指令；執(zhí)行元件由ECU控制，執(zhí)行某項控制功能的裝置。 圖2-3 控制系統路線在電控發(fā)動機中最主要的輸入接口是傳感器接口（例如轉速、負荷、溫度、壓力等）。最主要的輸出接口是控制接口，它控制外部執(zhí)行機構的動作（例如：噴油器、點火模塊、噴油泵、怠速執(zhí)行器等），如圖2-3所示。2.2 控制系統類型1.控制系統D型：即壓力型，通過檢測進氣歧管的絕對壓力間接測量進氣量，根據進氣量和發(fā)動機轉速確定發(fā)動機基本噴油量。2.控制系統L型：利用空氣流量計直接測量發(fā)動機的進氣量（測量精度較高），電腦不必進行推算，可根據空氣流量計信號計算與該空氣量相應

22、的噴油量,分體積型和質量型兩種空氣流量計。3.控制系統LH型：采用熱線式空氣流量傳感器測量進氣量測量精度高，沒有機械運動部件-進氣阻力小。工作時，電動燃油泵從油箱內將燃油吸起，加壓后經燃油濾清器濾去雜質，壓力調節(jié)器對壓力進行調整并使過量的燃油仍返回汽油箱，然后經輸油管配送到噴油器。2.3 傳感器類型及功用傳感器類型及功用如下：1.車速傳感器檢測汽車的行駛速度，給ECU提供車速信號（SPD信號）。 2.進氣絕對壓力傳感器測量進氣管內氣體的絕對壓力，將信號輸入ECU。 3.節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門的開度及開度變化，信號輸入ECU。4.凸輪軸位置傳感器提供曲軸轉角基準位置信號。 5.曲軸位置傳感器

23、檢測曲軸轉角位移，給ECU提供發(fā)動機轉速信號和曲軸轉角信號。 6.進氣溫度傳感器檢測進氣溫度信號。 7.冷卻液溫度傳感器給ECU提供冷卻液溫度信號。 8.空氣流量計測量發(fā)動機的進氣量，將信號輸入ECU。9.氧傳感器檢測排氣中的氧含量，如圖2-4所示。 圖 2-4 空氣流量、氧、爆震傳感器在三元催化轉化器的上面安裝一個氧傳感器，用來檢測混合氣的空燃比比化學計量比濃還是稀，向ECU發(fā)出反饋信號，調節(jié)噴油量，將混合氣空燃比控制在化學計量比附近使三元催化轉化器轉換效率最高。這種控制方式稱為閉環(huán)控制方式。 最常用的氧傳感器是氧化鋯式氧傳感器。10.爆震傳感器檢測汽油機是否爆燃及爆燃強度。爆震會使氣體強烈

24、振動，產生噪音；也會使火花塞、燃燒室、活塞等機件過熱，嚴重情況會使發(fā)動機損壞。在發(fā)動機結構參數已確定的情況下，采用推遲點火提前角是消除爆震既有效 又簡單的措施之一。爆震傳感器安裝在發(fā)動機缸體上，對四缸直列式發(fā)動機，它裝在2缸和3缸之間；對于V型發(fā)動機，每側至少有一個爆震傳感器。目前應用最多的是寬頻帶共振型壓電式傳感器。 通過檢測缸體表面的震動信號，以判斷發(fā)動機是否產生爆震?？刂葡到y各種傳感器，如圖2-5所示。2.4 執(zhí)行器噴油器、點火模塊、怠速控制閥、巡航控制電磁閥、節(jié)氣門控制電動機、EGR閥、進氣控制閥、二次空氣噴射閥、活性炭罐排泄電磁閥、油泵繼電器、風扇繼電器、空調壓縮繼電器、自診斷顯示與

25、報警裝置、儀表顯示器等，如圖2-6所示。 圖 2-6 控制系統各執(zhí)行元件2.5 控制單元控制單元的功能：1.給傳感器提供電壓，接受傳感器和其他裝置的輸入信號，并轉換成數字信號； 2.儲存該車型的特征參數和運算所需的有關數據信號； 3.確定計算輸出指令所需的程序，并根據輸入信號和相關程序計算輸出指令數值； 4.將輸入信號和輸出指令信號與標準值進行比較，確定并存儲故障信息； 5.向執(zhí)行元件輸出指令，或根據指令輸出自身已儲存的信息； 6.自我修正功能（學習功能）。 中間的金屬方盒為電子控制單元，箭頭指向電子控制單元的部件為傳感器，箭頭從電子控制單元出去的部件為執(zhí)行器，如圖2-7所示。 圖2-7 控制

26、單元2.6 常見故障2.6.1 常見故障檢查程序常見的故障檢查程序有以下步驟：1.外觀檢查打開發(fā)動機罩，檢查發(fā)動機部件是否完整，真空管有無脫落，電線插接器有無松脫，是否存在漏油、漏水、漏氣、漏電現象，發(fā)動機怠速運轉是否平穩(wěn)，排氣管是否冒黑煙或有生汽油味等不正?，F象。 2.讀碼清碼運行再讀碼連接診斷儀，查詢故障碼，包括永久性和偶發(fā)性故障碼都要記錄，然后清除故障碼。起動發(fā)動機，冷卻液溫度達到80以上，發(fā)動機轉速升至高速運轉幾秒鐘，創(chuàng)造故障再現的條件。再查詢故障碼并做記錄。 3.分析故障碼使用維修手冊查閱故障碼發(fā)生的原因、影響及排除方法，偶發(fā)性故障碼也不能忽視，然后作出判斷。如果未存儲故障碼，要考慮

27、控制單元不不作監(jiān)視的元件，例如桑塔納2000 GSi的點火線圈和燃油泵，應采用測量方法判斷是否存在故障。 4.閱讀數據塊數據塊可以提供發(fā)動機運轉狀態(tài)的實時數據，能正確分析數據塊代表診斷者水平的高低。發(fā)動機首先要達到閱讀數據塊的條件，對讀數據塊中超出正常值的數據，參照維修手冊分析其原因。 5.測量根據故障現象、故障碼內容、數據塊數值確定測量項目，可以使用萬用表、二極管測試筆、尾氣檢測儀、燃油壓力表、真空表、氣缸壓力表、示波器、模擬信號發(fā)生器、噴油器檢測清洗儀、點火正時燈等儀器，選擇哪一種儀器的原則是能迅速、準確地判斷故障。以上檢測儀器的操作請閱讀儀器說明書和有關資料。 6.故障排除根據故障診斷結

28、論，可進行更換元件、修理、剝開線束查找故障點、清潔接地點、清潔節(jié)氣門、清潔氣門和進氣道等工作。 7.診斷儀檢測、試車再一次使用診斷儀檢測，對于加速闖車、行駛熄火必須進行路試，待故障完全排除后方能竣工交車。以上方法供同行參考。2.6.2 電控發(fā)動機常見故障電控發(fā)動機常見故障及現象說明：1.發(fā)動機不能起動故障現象：起動發(fā)動機,發(fā)動機不轉，或能轉動但不著火。2.發(fā)動機起動困難故障現象：發(fā)動機不易起動，起動著火后很快又熄火。3.怠速過高故障現象：發(fā)動機在正常怠速工況下，其轉速明顯高于標準。4.怠速不穩(wěn)、易熄火故障現象：怠速轉速過低，且不穩(wěn)定、經常熄火。5.加速不良故障現象：發(fā)動機加速時，無力且有抖動現

29、象，轉速不易提高。6.混合氣過稀故障現象：進氣管有回火現象。7.混合氣過濃故障現象：排氣管有冒黑煙或放炮現象。8.發(fā)動機失速故障現象：發(fā)動機正常運轉時，轉速忽高忽低，不穩(wěn)定。 汽車氧傳感器的常見故障氧傳感器一旦出現故障，將使ECU不能接收到氧傳感器輸送的正確信號，因而不能對空燃比進行反饋控制，會使發(fā)動機油耗和排氣污染增加，發(fā)動機出現怠速不穩(wěn)、缺火、喘振等故障現象。因此，必須及時地排除故障或更換，保證發(fā)動機正常工作.常見故障有：氧傳感器中毒、積碳、陶瓷斷裂、加熱器電阻絲燒斷、內部線路斷脫，如圖2-8所示。圖2-8 故障分析查詢路線發(fā)動機線路控制電路圖，如圖2-9所示。電控系統電路常見故障是斷路或

30、短路，診斷時應使用高阻抗數字萬用表的電阻檔或電壓檔。步驟如下：選擇測點、斷路故障診斷、短路故障診斷。圖2-9 電路圖表2-1 元器件故障一覽表序號元件名稱發(fā)動機故障1ECU發(fā)動機不能起動，發(fā)動機性能失常2空氣流量計發(fā)動機起動困難，發(fā)動機性能失常，怠速不穩(wěn)，加速時回火，放炮，油耗大，爆燃3進氣管絕對壓力傳感器發(fā)動機起動困難，發(fā)動機性能失常，怠速不穩(wěn)，油耗大4大氣壓力傳感器發(fā)動機性能不良，怠速不穩(wěn)5節(jié)氣門位置傳感器發(fā)動機起動困難，怠速不穩(wěn)，發(fā)動機性能不良，易熄火6進氣溫度傳感器發(fā)動機性能不良，怠速不穩(wěn)，易熄火，油耗大，混合氣過濃7水溫傳感器發(fā)動機起動困難，怠速不穩(wěn)，發(fā)動機性能不良，易熄火8怠速控制

31、閥發(fā)動機起動困難，怠速不良，發(fā)動機失速9P/N 、P/S 、A/C開關發(fā)動機不能起動，怠速不穩(wěn)，易熄火10曲軸位置傳感器發(fā)動機不能起動，怠速不穩(wěn)，加速不良，間歇性熄火11噴油器發(fā)動機起動困難，怠速不穩(wěn)，發(fā)動機工作不穩(wěn)，易熄火12冷起動正時開關冷起動困難，混合氣過濃，怠速不穩(wěn)13冷起動噴油器冷起動困難，怠速不良，混合氣過濃，油耗大，排放污染增加，間歇性熄火14燃油泵發(fā)動機不能起動，發(fā)動機運轉中熄火15燃油壓力傳感器發(fā)動機起動困難，發(fā)動機性能不良，怠速不穩(wěn)，易熄火16燃油濾清器發(fā)動機不能起動，發(fā)動機運轉不穩(wěn)17節(jié)氣門發(fā)動機不能起動或起動困難，發(fā)動機性能不良18氧傳感器發(fā)動機性能不良，怠速不穩(wěn)，油耗

32、大，排放污染增加，空燃比失常19曲軸箱通風閥發(fā)動機不能起動或起動困難，怠速不穩(wěn)或無怠速，加速不良，油耗大20EGR閥發(fā)動機過熱，發(fā)動機不能起動或起動困難，發(fā)動機動力不足，減速熄火，爆燃，油耗大21活性炭罐電磁閥發(fā)動機性能不良，怠速不穩(wěn)，空燃比失常22爆震傳感器爆燃，點火正時失準，發(fā)動機工作不穩(wěn)23點火線圈發(fā)動機不能起動，無高壓火花，次級電壓過低24點火控制器發(fā)動機不能起動，無高壓火花，次級電壓過低，怠速不良25點火信號發(fā)生器發(fā)動機不能起動，發(fā)動機工作不穩(wěn)，怠速不穩(wěn)，易熄火26可變配氣相位電磁閥發(fā)動機抖動，爆燃，怠速不穩(wěn)，發(fā)動機動力不足，三元催化轉化器損壞2.6.3 故障現象舉例 故障現象1：帕

33、薩特B5發(fā)動機運行中突然熄火，再也無法起動。檢修：起動發(fā)動機若干次，均無法著車，但排氣管排出的尾氣有汽油味，說明氣缸內有燃油供應。檢查各缸點火情況，火花塞跳火強度符合標準。檢查配氣正時及缸壓均達到要求。連接易網通解碼器進入發(fā)動機電控系統，查詢故障儲存，有2個故障信息被記錄，其內容依次是：凸輪軸信號控制裝置機械故障；霍爾信號發(fā)生器對地短路。根據兩個故障信息，打開發(fā)動機艙蓋，拆檢霍爾傳感器信號發(fā)生器，發(fā)現凸輪軸前端的脈沖環(huán)脫落。重新更換了一新脈沖環(huán)，發(fā)動機順利起動，故障得以排出。這個故障說明，發(fā)動機點火順序的控制，是受發(fā)動機轉速傳感器和霍爾傳感器的雙重作用?；魻杺鞲衅魈峁┝税l(fā)動機1、4缸的上止點判

34、缸信號。這一信息的混亂和丟失直接導致發(fā)動機無法起動。故障現象2:怠速抖動厲害,發(fā)動機無力,開空調就熄火,早晨抖動更嚴重,熱車后稍好一點。故障檢修：帕薩特B5 2001年產車。該車經過多家修理廠維修后，但其司機在一次夜間行車時，突然聽到一聲響后，原故障現象又重現。在維修過程中發(fā)現此車有兩個缸工作不穩(wěn)定，時好時壞。首先給它大修發(fā)動機，復員后故障基本沒有改變。后檢查電路更換過發(fā)動機電腦、節(jié)氣門體、點火線圈（四個缸）高壓線、曲軸位置傳感器，故障依舊。用易網通解碼器檢查，出現節(jié)氣門接線錯誤、節(jié)氣門基本設定錯誤、凸輪軸傳感器、電源斷路或短路，經檢查節(jié)氣門線和凸輪軸線束良好。維修人員重新整理了思路，判定故障

35、仍在機械部分，從排氣很沖、刺眼的現象看至少有兩個缸不工作或工作不良，量缸壓正常，終于發(fā)現是進排氣齒輪裝配錯誤，在兩個鏈輪上有兩個人為作的記號（也許是標齒位時出錯）。事實是錯了一個齒，對正后故障排除。2.7 發(fā)動機性能的主要參數表2-2 發(fā)動機的性能參數表項 目參 數項 目參 數排量1.78L爆震控制裝置有功率/轉速93kw/5800rpm自診斷裝置有扭矩/轉速162N·m/3500rpm調節(jié)有缸徑81mm三元催化轉換器有沖程86.4mm增壓器無壓縮比(10.310.5):1廢氣再循環(huán)系統有燃油標號（RON）95號或93號無鉛油底殼材料鋁燃油噴油及點火系統MotronicM3.8.3進

36、氣管切換有凸輪軸正時調節(jié)有第三章 基于VB發(fā)動機故障診斷系統設計3.1 總界面的設計總界面是整個程序的窗口，對于它的布局不僅要實現友好的用戶界面而且還要準確簡潔的銜接下一層。From1是這次診斷系統的總界面，在總界面中主要用的控件是Label，通過Click事件銜接下一層。設計步驟：第一步，利用窗體的屬性對From窗體進行基本的交互界面設計； 第二步，開始編程，并且通過VB6.0自身的查看功能對每個編程語句進行查看；第三步，試運行軟件，查看軟件的銜接情況?？偨缑娴脑O計程序中From.Hide作用是隱藏無需觸發(fā)的窗體保證窗體顯示正確無誤，Form.Show與 From.Hide的作用相反，通過L

37、abel_Click()事件的觸發(fā)實現窗體與窗體之間的切換，從而實現層與層之間的銜接?？偞绑w的設計如圖3-1所示。3.2 診斷系統主界面設計診斷系統主界面是整個程序的核心界面，其它所有子功能都是由該窗體觸發(fā)之后執(zhí)行的。系統在執(zhí)行完任務之后還要返回該界面方可執(zhí)行其它的子功能。在所有窗體中，From2是診斷系統的主界面，在主界面中主要用到的控件是Command，通過Click事件銜接下一層。設計步驟：第一步，利用窗體的屬性對診斷系統主界面的窗體進行基本的表面設計，對于主界面的表面設計注重三點，選擇適當的控件、窗體及控件顏色的搭配和整個窗體的布局；第二步，開始編程，并且通過VB6.0自身的查看功能對

38、每個編程語句進行查看，由代碼窗口可以知道；第三步，試運行軟件，查看軟件的銜接情況，程序的主要代碼見附錄，主界面窗體中共有4個Command控件，1個是退出本界面，其它3個分別代表著不同的查詢功能。詳細情況見表3-1所示。表3-1 診斷系統控件表控 件代 表 名 稱 作 用Command1汽車發(fā)動機原理發(fā)動機原理介紹Command2汽車發(fā)動機常見故障進入故障查詢的界面Command3 資料查閱大眾車系多功能查詢診斷系統界面，如圖3-2所示。 3.3 汽車發(fā)動機原理 這一部分通過窗體form3、form4、form5、form6來闡述，其中form3在這一部分是總界面，重點是form3的設計，起著

39、承上啟下的作用。設計汽車發(fā)動機原理窗體的步驟如下：第一步，利用窗體的屬性對汽車發(fā)動機原理的窗體進行基本的表面設計； 第二步，修改Label和Picture的屬性值；第三步，試運行軟件，查看軟件的銜接情況；汽車發(fā)動機原理的窗體界面如圖3-3所示。圖3-3 汽車發(fā)動機原理窗體采用了四個label控件，通過Click事件銜接下一層，分別對應顯示窗體控制系統類型form4,傳感器form5,執(zhí)行器form6，生成工程能一一看見界面的操作動畫，在這里就不一一介紹。3.4 汽車發(fā)動機常見故障這是診斷系統設計的重點，采用五個Command控件，四個是有關故障的查詢，加一Picture控件對界面進行美化，采用

40、大眾車系的車子，作為操作界面背景。如圖3-4所示。常用功能檢測Command4，用了兩個窗體進行說明，Form10和Form11，內容包括噴油器噴油量和密封性的檢查、燃油壓力調節(jié)器保持壓力的檢測、燃用泵的檢測和進氣系統泄漏的檢測，用于一般元器件的檢查，方便快捷。圖3-4 故障類型界面 其中Command1控件是有有關故障碼的，能用診斷儀能直接讀取故障碼，診斷者可以根據界面的提示直接進行找到答案，進行快速維修。發(fā)動機故障碼查詢是整個系統的核心之一，設計發(fā)動機故障碼查詢一般分為三步：第一步，整理發(fā)動機的故障資料；第二步，對整個界面進行設計，既要簡潔美觀，又要注意層層之間的和諧銜接；第三步，進行編程

41、，簡化程序。在發(fā)動機故障碼查詢的子系統設計工程中，主要用了Label、ComboBox、Command和Text這四個控件，通過點擊ComboBox下拉箭頭可以找到需要的對應故障碼，由窗體Form8呈現，如圖3-5所示。圖3-5 故障碼界面發(fā)動機不能啟動是汽車維修中常見的故障，在大學四年中，汽車維修中級工，高級工考核中，老師都講解過?？梢酝ㄟ^流程圖清晰地解決，一步步進行排查，效率高，通過窗體Form9呈現。例如發(fā)動機不能啟動，蓄電池、起動機正常，表現在以下幾個方面:所有噴油器不工作（電源、油泵3-5bar）；點火模塊電源、缺G28；發(fā)動機既不噴油也不點火；訪問故障（若電源壞了，則出現外部/內部

42、電源壞了）；防盜指示燈正常應亮2秒熄滅，則合法；看凸輪軸與曲軸上的記號是否相同-對記號。由上可見，發(fā)動機不能啟動，要檢查油、火、轉速信號G28、ECU(30、15號線)、防盜、配氣正時等工作，發(fā)動機不能啟動流程圖，如圖3-6所示。圖3-6 發(fā)動機不能啟動發(fā)動機運轉不穩(wěn)通過窗體Form12總界面呈現，如圖3-7所示。發(fā)動機運轉不穩(wěn)分為發(fā)動機有規(guī)律抖動和無規(guī)律抖動?，F象：當個別缸或幾個缸的火花塞缺火時，發(fā)動機的表現是運轉極不穩(wěn)定、發(fā)抖、排氣管冒黑煙火放炮、化油器回火等，而且病理反應也較為明顯，即所有的缸火花塞缺火，發(fā)動機根本不運轉。原因：故障很可能是因為分電器蓋不良、高壓線不良、點火線圈不良和分電

43、器炭精觸頭過渡磨損等造成。解決方法：檢查分電器蓋上連接點火圈的中心高壓線是否牢固地插在中央電極位置，如果發(fā)現高壓線的端頭或分電器蓋潮濕，就用清潔的干布擦凈，然后牢固的裝到原來位置上；檢查裝在分電器中的分火頭。分火頭應能保證絕緣，若有裂痕和臟污，會造成漏電。查過分電器蓋后就取下分火頭，檢查有無凹陷、燒損和開裂。它雖不像白金接觸點或電容器那樣易壞，但至少每年也應應換一次。圖3-7 發(fā)動機運轉不穩(wěn)通過Form12銜接到窗體Form13、Form14來表示發(fā)動機有規(guī)律抖動和發(fā)動機無規(guī)律抖動兩個界面闡述，通過流程圖進行說明，在窗體中加載圖片進行呈現，簡明、整潔、明了。Form13窗體設計步驟如下：第一步

44、，利用窗體的屬性對發(fā)動機有規(guī)律抖動窗體進行基本的表面設計； 第二步，修改Command和Picture的屬性值；第三步，試運行軟件，查看軟件的銜接情況；發(fā)動機有規(guī)律抖動流程圖如圖3-8所示，發(fā)動機無規(guī)律抖動流程圖如圖3-9所示。圖3-8 發(fā)動機有規(guī)律抖動圖3-9 發(fā)動機無規(guī)律抖動發(fā)動機加速不良流程圖如圖3-10所示。怠速不穩(wěn)易熄滅流程圖如圖3-11所示。圖3-10發(fā)動機加速不良圖3-11發(fā)動機怠速不穩(wěn)、易熄滅3.5 資料查閱本界面由窗體Form15 來說明，如圖3-10所示設計步驟：第一步，利用窗體的屬性對From窗體進行基本的表面設計； 第二步，加入控件Label和 OLE；并通過屬性窗口進

45、行設置；并對OLE插入對象進行設置，載入程序；第三步，試運行軟件，查看軟件的銜接與運行情況。圖3-10 資料查閱VB提供了一個OLE容器控件（在工具箱中），用于容納“鏈接”對象或“嵌入”對象，也就是說，可以使用OLE容器控件來插入對象。OLE 控件（現在稱為ActiveX 控件）OLE（發(fā)音為“ohLay”）的全稱是：Object Linking and Embedding（對象鏈接與嵌入）。可以在 Windows 應用程序的對話框中使用，或在萬維網的 HTML 頁中使用。1、設計時插入一個“鏈接”對象 (1)添加一個“OLE容器控件”到窗體上，屏幕會彈出一個“插入對象”對話框?；蛟谠O置好的“

46、OLE容器控件”上右擊鼠標，也會彈出“插入對象”對話框。 (2)選擇“從文件創(chuàng)建”，再通過瀏覽按鈕確定“要鏈接文件的路徑、文件名”： C:lyhgz.xlsExcel工作表、C:win98a.bmpBMP圖象。(3)單擊“插入”按鈕返回“插入對象”對話框。 (4)選中“鏈接”復選框“確定”。 按照以上步驟，就建立了一個鏈接對象。 此時，OLE控件本身則保存與對象鏈接有關的信息。如：提供鏈接對象的應用程序名、鏈接文件名、以及該鏈接對象的“數據影像”等，其對應的OLE控件屬性分別是：對象類型（Class）、引用源文件（Source Doc）、鏈接數據（Source Item）。 第四章 診斷系統的

47、調試和評價4.1 程序調程序調試可分為程序調試、聯合調試和系統測試工作。1.程序調試程序調試主要是檢測程序的各項功能，運行時間和存儲空間的可行性，用戶界面是否友好等功能。這種檢查工作可通過一定的測試方法來實現，任何產品的測試方法總體上可分為兩種：黑盒測試和白盒測試。如果已經知道了產品應該具有的功能，可通過測試來檢查是否每個功能都能正常使用，稱為黑盒測試。如果知道產品內部的工作過程，可通過測試來檢查產品內部是否按照規(guī)格說明書的規(guī)定正常運行，稱為白盒測試。2.聯合測試聯合測試是指把所設計的各個經過調試的子系統經過一定的方法集成為一個系統后進行調試。這一步主要是測試接口，看各子系統之間的接口是否匹配

48、，通信規(guī)則是否合理，各子系統之間是否有干擾。在這個過程中不僅應該發(fā)現設計和編碼的錯誤，還應該驗證系統確實能提供需求說明書中指定的功能，而且系統的動態(tài)特性也符合預定的要求。3.系統測試這是一個通過各種信息和資料整合的系統，系統測試是指把所設計的帕薩特發(fā)動機診斷系統從實驗室投入到具體的應用中去，檢測帕薩特發(fā)動機的故障診斷，對系統進行驗收測試。其目的是驗證系統確實能夠滿足用戶的需要，在這個測試步驟中發(fā)現的問題，往往是系統說明書中存在的問題。經過努力，系統程序調試成功，最終能正常運行。4.2 系統轉換準備工作在經過程序調試和系統調試后，系統還不能馬上代替手工作業(yè)而投入運行。應先做以下準備工作：1.數據

49、準備對本系統來說，要先整理出帕薩特發(fā)動機比較全面而又經典信息資料，并以規(guī)定的格式提出，以便完整、準確地錄入到計算機系統中，為系統正常運行打下基礎。2.技術說明程序的使用說明：程序在運行的時候，根據需要點擊查詢需要的內容；系統的更新：為使系統正常運行，該系統沒運行一個處理周期后，就應考慮數據庫更新問題和資料保護問題。4.3 診斷系統的主要功能4.3.1 診斷系統的主要功能本文設計的大眾車系發(fā)動機故障診斷系統具有以下幾種功能：1.診斷系統中的發(fā)動機常見故障部分，可以幫助汽車維修人員合理的定位故障點，減去一些不必要的麻煩，提高工作效率； 2.用戶通過V.A.G1552專用診斷工具可以調出故障碼，雖然

50、通過簡略的英文可以知曉故障部分原因，但對于故障發(fā)生的詳細情況則還應有必要的說明，本診斷系統中有專門解釋V.A.G1552代碼的功能；3.本系統中汽車發(fā)動機原理，其中包括一些主要傳感器的介紹（常見傳感器原理與檢測方法）、一般執(zhí)行器的介紹、常用控制系統類型的介紹；4.發(fā)動機常見故障查詢；5.資料查閱功能。4.3.2 診斷系統的特色本診斷系統的最大的特色就是界面清晰，查閱資料方便快捷。用戶可以利用本系統的功能，方便快捷的幫助維修企業(yè)排除疑難故障。利用Visual Basic6.0的編程，診斷系統的界面比較美觀友好，很多窗體都穿插了很多汽車圖片或者采用了比較醒目的背景顏色。4.4診斷系統的優(yōu)缺點4.4

51、.1 診斷系統的優(yōu)點把具體的診斷知識分為有發(fā)動機原理介紹、發(fā)動機常見故障查詢（有故障碼查詢、發(fā)動機不能啟動、發(fā)動機運轉不穩(wěn)）、資料查閱和退出系統4個組成部分，可以高質量地完成本系統的知識獲取任務。診斷系統的人機界面具備一定的解釋、容錯等功能，它所具備的實用性、啟發(fā)性、靈活性和透明性均有利于保存和推廣汽車維修員工的經驗知識，克服人類固有的缺陷。4.4.2 診斷系統的缺點隨著計算機技術和轎車技術的飛速發(fā)展，如何更好地開發(fā)研制適合于中國國情的汽車性能檢測與故障診斷技術是一件非常迫切的事。近幾年來，雖然診斷系統推出了許多商業(yè)化的產品，有許多自身的優(yōu)點，但它的固有缺陷也十分明顯。本診斷系統的最大的缺陷就

52、是可擴充性能不佳，靈活性不夠。在設計基本定型之后，用戶對系統便不能在大范圍的修改。由于作者水平問題，對于該問題解決方案目前還是被動的。其次由于時間有限，對于發(fā)動機故障查詢的設計布置的比較簡潔、系統不夠穩(wěn)定、運行時數據傳輸的速度比較慢。而對于一些系統沒有加入來充實系統的內容，更加人性化，比如未添加案例查詢功能，可以建立一些案例查詢，對于新的案例可以添加進去，以便讓系統越來越完善，性能越來越強大；并且沒有建立起完整的知識網絡。案例添加功能比較強大，用戶可以在使用時，將案例添加與案例查詢從真正意義上集合起來。這一方面還需進一步隨著實踐經驗的增加，可以一步步進行完善。4.4.3 診斷系統的改進和完善為了提高診斷系統的應用性、完整性，本系統主要還是針對發(fā)動機診斷系統的故障查詢進行完善，對該發(fā)動機故障可以設置獨特的添加功能、刪除功能，保證軟件不斷的升級。其次可以創(chuàng)設案例查詢的功能，使其完美、強大，案例查詢與案例添加可以結合一起，通過改進可以使診斷系統的這一特色更加具有獨特的優(yōu)勢。故障診斷技術向智能化、信息化方向發(fā)展，是汽車診斷技術未來發(fā)展的趨勢。將故障診斷系統與汽車局部網（VAN/CAN）相結合，加強