汽车发动机电控系统故障诊断与分析

张正福 李中东 王中华

辽宁科技学院

摘要

随着汽车自动化程度和智能化程度的不断提高,汽车发动机电子控制技术不断发展,对汽车售后服务特别是维修提出了更高的要求人员。目前,在大多数情况下,维修企业的维修人员采用简单、粗糙的更换方法来更换可疑部件,如果故障尚未消除,则更换相关部件。直到失败消失。在许多情况下,修理工修理了汽车,不知道故障的确切原因。简而言之,更换零件后,故障被消除。在某些情况下,车辆故障会反复发生,汽车将在短时间内多次维修,相同的部件将被反复更换,但根本原因并没有完全消除。这也导致维修企业维修服务质量下降,客户满意度低,甚至客户流失。笔者认为,客观上,由于一些维修人员专业知识结构的限制,数据流分析、波形分析等方面的知识无法及时学习和补充,导致了困难的发生"处理车辆故障和更换零件的选择。

关键词：电控发动机；故障诊断；故障诊断

1现代航空发动机测控管理提出与发展

1.1测控管理的提出

现代航空发动机作为尖端制造产品，其整体对于工艺要求极高，内部构成极为复杂，此外航空发动机在日常工作中所面对的环境处于高温、压差变化、高速以及高负荷的环境下，这就导致航空发动机出现故障的可能性较高。又因航空发动机工作特点，造成其故障出现后所带来的后果较为严重，甚至小小的故障可能导致灾难性的后果。所以如何对航空发动机进行整体自动化测控，判断航空发动机状态，从而保证航空器健康状态就变的极为重要。在传统航空发动机测试和控制领域，主要采取多层次、高时间段以及复杂繁多的排查项目来确保航空发动机健康。但是随着时代的发展，缺乏系统层次及自动化测控的现状已经无法满足现代化航空领域的发展。

1.2测控系统的发展

目前随着航空技术的发展，测控技术已经变得越发复杂，测控技术以及转变为测试、控制、自动化处理的方向发展。目前测试阶段的测试内容包含了发动机的稳态水平、瞬态水平以及动态性能测试，另外测试技术还包含了推进系统的稳定性和完整性测试等，另外随着传感器的发展比如温度测试、湿度以及推力都呈现着快速发展。

另外，在控制及处理系统发展的情况来看，传感器目前已经发展到微型高频发展阶段，而数据采集和处理大多使用的是NEFF470系列处理其，在数据的处理方面大多是通过CAT技术进行测控。

2现代航空发动机自动化测控系统的特征及需要解决的问题

2.1现代航空发动机自动化测控系统的特征

航空发动机是飞机的关键组成部分，是飞机推动力的主要来源，良好的航空发动机状态对于飞机飞行状态的影响是极为明显的，而且在飞机飞行过程中常常处于万里高空，其本身运行环境就极为复杂。所以对于飞机所面临的特点，现代航空发动机自动化测控技术相比于其他自动化系统其处理数据的能力更大，而且由于飞行是一种动态的过程，其不同的测试数据都是呈现着不规律的变化范围，多层次多样的数据综合进行自动化处理这对于系统的逻辑处理能力以及快速计算能力都提出了较高的要求。

另外，飞机作为一种尖端的运载工具，其本身就有着较高的制造难度及工艺要求，一般一架飞机发动机生产下来其通常需要数万个零件共同组成，这就导致自动化测试所提供的数据需要极为精确，一旦细小的误差在多项数据反馈后进行计算都会出现较大的变化，这也是航空发动机和其他机械产品自动化测控的差别，反复且快速并精确的获取相关数据才能够在后续的处理中得到合理的数据并进行措施处理。

最后，对于航空发动机来说其测试的项目较多，比如发动机的温度、压力、转子的转速频率等信息都能够分析出关键数据帮助机组人员及维修人员掌握发动机实时状况。

2.2自动化系统需要解决的问题

目前航空发动机自动化测控系统以及成为国内外航空业发展的共识，并且随着自动化系统逐渐的普及及实施，在一些方面自动化测控技术已经能够很好的处理部分故障检测的工作，但是由于整体自动化技术发展还存在很大的不足，其部分问题也很大程度的制约了自动化测控系统的发展，这些问题主要表现在以下几个方面：

2.2.1精简控制通道

在上文已经阐述了航空发动机测控技术在日常工作中所表现的难度问题，比如测控的数据较多较为复杂，而这就导致发动机在日常的测控通道较多，而且已经影响到实际的设施的计算，而且由于对于多层次数据的检索，实际上大大提高了自动化测控的难度和检测时间，对于发动机来说也增加了工作负担，长时间效率较低的测控水平对于发动机寿命实际上有着很大程度的影响。

2.2.2提高自动化水平

现代航空发动机测控系统的诞生目的就是提高测控的效率，从而在安全性和经济效益上达到平衡状态，但是就目前现代自动测控系统发展的现状来看其系统更多的是进行自动化系统的处理并反馈数据交予操作人员进行人为操作，这就导致自动化仅仅是进行测试而非进行控制，大大降低了效率，而且由于人为自身的知识储备和不确定性，在操作的过程中难以保证测控的准确性。

2.2.3数据冗余较多

目前，航空发动机自动测控系统实际上处于断断续续的测试状态，并非处于持续不间断的测试过程，很多参数实际上是需要人为开启才能够进行测试，而且由于处理的效率问题部分数据也没有办法进行实时显示，而且目前来看自动化测控系统更多的偏向于测试而非控制器数据种类较多，都需要进行后期处理，但是目前数据的归类整理上自动化系统还存在很大的不足，存储性也是限制现代自动化测控系统发展的关键因素。

3航空发动机自动化测控系统改就策略及发展趋势

3.1强化航空仿真技术的研究

航空自动化测控系统实际上极为依赖传感器技术，传感器能够更好获取发动机工作过程中相关数据的，例如目前NEFF数据、PSI8400压力扫码传感器都是目前航空测试系统常用的传感器。而目前来看，航空传感器不仅仅包含一般的压力传感还包含光纤技术、红外传感技术等等。随着测控技术的发展，目前非接触测量已经成为主流，比如仿真测控技术，通过仿真技术可以通过计算机模拟发动机在不同的环境下所面临的严苛环境，能够获取不同情况下发动机的极限数值，而且大大提高了测控效率，这样可以更好的减少测控通道数量，便于控制动态数据。

3.2优化测控数据算法

提高航空发动机自动化测控技术的发展要更好的提供系统的测控技术。对详细的数据进行科学的采集并进行归类总结计算，数据信息处理反馈后要实时进行显示，这样可以保证系统能够第一时间了解发动机的状况，设定科学合理的检测计划。采用科学的测控采集方法优化数据计算的模式，在动态及静态的测试过程中，就需要工作人员更好的引入测控位置的调整，并通过单方面因素试验为单一的依据，设计出一种时序递增的自动化搜索算法，从而实现人机调整的过程，进而有效完成与之相对应的测控工作。

3.3开展航空发动机实时监控平台

在航空发动机检测过程以及管理过程中，研究人员应该根据航空发动机的现实状况进行校对，目前来看测控系统自动化不足存在很大的弊端，所以更好的提高航空发动机的安全性和经济学就需要进行动态检测，实时的进行测控防止机器出现故障状况，提高发动机的维护水平从而增强发动机的健康状况。

参考文献

[1]吴行章.航空发动机测试技术现状与发展对策建议[J].测控技术,1994(3):6-8.

[2]姜健,苗禾状,张晓飞,etal.基于它机试飞的航空发动机试验技术研究[J].工程与试验,2017(2).

[3]熊纯,王志敏,肖卫初.虚拟技术及其在航空发动机测试技术中的应用[J].湖南城市学院学报：自然科学版,2004(2):66-68.