结合实践对汽车发动机发动机无法启动故障诊断详细分析.doc

1、结合实践对汽车发动机发动机无法启动故障诊断详细分析摘 要：汽车无法启动是常见故障，在短时间里寻找故障发生的原因往往相当困难。故障树分析法作为分析系统可靠性和安全性的一种重要方法，为复杂系统的故障查找提供了一种有效的途径。本文笔者以某某型号发动机无法启动为例，建立了发动机无法启动的故障树模型，设计出了发动机无法启动故障诊断流程图，结合诊断的实际经验与相应的辅助检查，能够对汽车发动机无法启动故障发生的部位作出快速准确的判断。 关键词：汽车发动机；无法启动；故障诊断；故障树 中图分类号：S219 文献标识码： A 伴随着汽车的使用，汽车性能会逐渐降低，汽车启动时发动机转速低且受诸多方面因素影响，使发

2、动机出现不易启动的故障。对于汽车这样复杂的系统，在短时间里寻找发动机无法启动这一故障发生的原因，往往相当困难。借助于故障树分析方法（FaultTreeAnalysis，简称FTA）所建立起来的逻辑图，就可以自上而下地进行系统分析，寻找故障发生的原因，对汽车维修、检测、可靠性分析，都有实用价值。 一故障树分析方法及故障树模型 11 故障树分析方法 故障树分析方法（FaultTreeAnalysis，简称 FTA）是系统可靠性分析的重要方法之一，它是一种图形演绎方法，以系统最不希望发生的事件顶事件为分析目标，应用逻辑演绎的方法研究顶事件发生的各种直接与间接原因。采用逻辑门将各个原因联系起来，通过层

3、层深入分析，建立起一个倒立的树状图，指出零部件故障与系统故障之间的逻辑关系。 在汽车故障中，顶事件是指最初故障症状，底事件是指最小故障点，对应相应的最终故障原因，其他故障原因称为中间事件。根据故障症状与各层故障原因间的逻辑关系，主要由“与”和“或”两种组成，并将各层事件用逻辑符号连接起来，据此建立起相应的故障树。 逻辑“或”表示低一层事件发生时，上一层事件就会发生，汽车故障中最常见逻辑关系；逻辑“与”表示低一层的所有事件都发生时，上一层的事件才发生。 基于故障树分析法的结构函数定义如下：设故障树（FT）中有 n 个底事件 x1，x2，xn，Cxi，xl为某些底事件的集合，当其中全部底事件都发生

4、时，顶事件必然发生，则称 C 为故障树的一个子集。若 C 是一个子集，且任意去掉其中一个底事件后就不再是子集，则称 C为最小子集。 若 FT 有 k 个最小子集，只要有一个最小子集 Kj（j1，2，k）中的全部底事件 Xt 均发生，故障必定发生，Kj 可表示为: K 个最小子集中，只要有一个发生，顶事件就发生，因此 FT 的结构函数可表示为: 故障树分析方法一般包括以下步骤： 定义系统的分析目标，即故障树的顶事件； 以顶事件为目标，构建系统故障树； 求解系统故障树的全体最小子集和最小路集，定性分析系统的全部失效模式和各基本事件对系统的主次关系，即 FTA 的定性分析； 故障树的定量分析，即求解

5、顶事件的发生概率、各基本事件的概率重要度和关键重要度等；图 1 为一般故障树的形式。 图 1 故障树的一般形式 顶事件或中间事件；底事件；逻辑“或” ；逻辑“与” ；未确定因素 12 发动机无法启动故障层次分类模型 由汽车发动机的工作原理可知，要使发动机能顺利启动，必须具备以下条件：气缸内有足够的气缸压力；有合适浓度的可燃混合气；有足够强的高压火花和正确的点火正时与配气正时。造成发动机不易启动的原因很多，一般有起动系故障、电子控制系统故障、点火系故障、燃料系故障和机械故障几个方面，其中点火系故障、燃料系故障和机械方面故障最为突出。 发动机无法启动故障层次分类模型将发动机系统分解成若干个相对独立

6、的子系统，分析和建立故障树。以奇瑞 A3 轿车发动机无法启动故障为例，按故障分级和结构分级相结合的方式对发动机系统进行分解，发动机无法启动故障层次分类模型见图 2。 图 2 汽车发动机无法启动故障层次分类模型 该模型分为 4 层：第 1 层为发动机故障症状；第 2 层为发动机无法启动故障的 7 个子系统，即结构功能层；第 3 层为各个子系统所包含的装置及部件组成；第 4 层为子系统中某些组成装置的内部零部件，可理解为第 3 层的内部细化。第 3、第 4 两层的输出结果均可视为故障原因层。该层次分类模型的优点在于将分析对象（发动机系统）由高层次的普遍模式（各种故障）向低层次的具体模式（结构组成）

7、逐层分类，将任一发动机故障统一分解成深度最多为 4 层的分析模型，适用于发动机这样的复杂系统的故障树分析。 2 汽车发动机无法启动故障树的建立 根据发动机无法启动故障层次分类模型，建立的“汽车发动机无法启动”为顶事件的故障树如图 3 所示。用“T”表示顶事件（这里以具体故障症状表现为顶事件） ， “M”表示中间事件， “X”表示底事件。 系统故障树的具体编码如下所示。 图 3 汽车发动机无法启动故障树 （1）中间事件有：M11 起动故障；M12 点火故障；M13 进排气故障；M14 燃油供给故障；M15 电子控制故障；M16 机械故障；M21 线圈故障；M22 高压线故障。 （2）基本事件有：

8、X1蓄电池亏电；X2起动控制电路断路；X3起动电机损坏；X4火花塞间隙太宽；X5曲轴位置传感器故障；X6点火控制模块损坏；X7点火线路故障；X8空气滤清器堵塞；X9排气管路受阻；X10进气管路受阻；X21点火线路损坏；X22点火线路老化；X23高压线损坏；X24高压线老化；X11油压调节器损坏；X12汽油滤清器堵塞；X13供油管路破裂；X14汽油泵损坏；X15喷油器堵塞；X16电控单元损坏；X17活塞与气缸间隙过大；X18气缸漏气。 3 故障树分析法在汽车故障诊断中的应用 故障树分析法在汽车故障中上实际运用主要体现在故障诊断原因对照表和故障诊断流程图。汽车发动机无法启动故障检修，首先必须认真倾

9、听客户对故障现象的描述，了解故障的特征、条件和原因等有关故障信息，并进行必要的验证。接着先看起动机能否带动发动机正常运转，若不能，检查起动系；然后察看发动机故障灯是否亮，如果有故障码，按故障码诊断分析法排除故障，否则，按症状诊断分析法排除故障。 4 结束语 故障树分析法作为分析系统可靠性和安全性的一种重要方法，为复杂系统的故障查找提供了一种有效的途径。建立汽车发动机无法启动故障树及流程图，结合诊断的实际经验与相应的辅助检查，对汽车发动机无法启动故障发生的部位能作出准确的判断。汽车发动机其他类型故障可以采用同样方法建立故障树。 尽管故障树分析方法在某些领域具有实际应用价值，但是它也有自身的不足和局限性，为使故障树分析方法在更加宽广的领域展开应用，为科学准确地解决更多的故障分析我们必须将其与其他相关理论进行结合，如模糊理论和神经网络理论等。