汽车电器设备故障检测方法研究

发表时间:2020/6/8   来源:《科学与技术》2020年第4期   作者:王一琛 沈伏龙 靳红亚
[导读] 汽车作为精密程度和自动化程度较高的工业产品

         摘要:汽车作为精密程度和自动化程度较高的工业产品,配备有大量的车载电器设备,而这些设备一旦出现故障,将极大地影响行车安全和行驶效率。因此,本文分析了影响车载电器设备工作可靠性的常见因素,探究了用于车载电器设备故障检测的数种方法,为保障车辆在过程中的安全性、可靠性及人们的出行效率提供了新的思考与借鉴。
         关键词:汽车;电器设备;故障检测
         随着车辆的自动化和智能化水平不断提升,各类电器设备的可靠性对车辆及乘客在行驶过程中的安全性影响愈发显著。因此,各大汽车厂商以及车辆维修厂商应该仔细研究车载电器的故障原因,努力探寻先进的车载电器故障检测技术,以保证车辆整体的安全性、提高人们利用汽车出行的效率。
1车载电器设备常见故障原因分析
         车载电器设备种类繁多且较为精密,由于车辆行驶环境的复杂性,各类设备的故障原因也不尽相同,因此,必须仔细分析各类故障原因,找出故障发生的基本规律和特点,才能有效提高检修效率。
1.1电器设备自身的可靠性问题
         大量实际的行驶数据表明,车载电器设备自身的可靠性出现问题是影响车辆故障率的主要原因之一。电器设备自身出现的常见故障有机械元件因长时间碰撞而损坏、元器件因使用时间过长而老化等。一般情况下,电器设备发生机械损坏时可以通过更换新的元器件等方式修复,故障表现较为明显,检修也相对容易。元件老化一般出现在配有复杂电路的设备中,主要是由于电路板中的电容、电感及晶体管等元件因充放电次数较多而产生容量不足或击穿等现象,从而导致电路无法正常工作或烧毁。通常来讲,元器件老化其表现一般较为隐蔽,很难直接判断故障原因,这类故障对于设备的正常工作影响显著且修复难度较大。
1.2车载电线或电缆等关键线路故障
         线路故障是指车载电线或电缆等关键的控制线路在高温或其他状况下产生短路、断路或接触不良等异常工况。在这类故障中,接触不良是最难以判断的故障原因,因为接触不良是间歇性的故障,在检修时会表现出极强的迷惑性,从而导致维修人员的判断失误。同时,根据故障发生的时间节点和阶段特性,短路、断路等故障被统称为突发性故障,这类故障的产生较为突然、具有不可预见性。根据故障时间节点,另一类故障被通称为渐发性故障,渐发性故障通常具有一定的时间阶段,其对车辆的影响表现为由强至弱,对于经验较为丰富的驾驶员来说,这类故障在检修时较为容易。一般来讲,渐发性故障大多是元器件由于磨损过度而产生,检修时直接更换相应的部件即可。另外,不同的故障对于车辆的影响程度也不同,因此根据其对于车辆的影响程度可分为破坏性故障和功能性故障。由于车载设备种类繁杂且数量众多,所以导致故障的可能原因也较多,具体来讲有电源是否正常供电,通信线路是否存在故障点,以及驾驶员操作不当导致的异常状况等。
1.3其余关键影响因素
         上文所述的电器设备自身原因及线路原因导致车辆故障的主要原因,但还有另外的诸多因素也可能导致故障的产生。例如环境因素,我国地域辽阔,车辆所处的行驶环境也不尽相同,在温度较高的地区,车载电器很可能会由于散热不充分或超过使用温度等原因而烧毁;在沿海地区,也可能会由于空气湿度较大等原因发生电线绝缘层损坏等故障。另外,设备的实际使用电压超过规定限度,尤其是瞬变性过电压现象也会导致相应故障。例如,车载喇叭或车载主控制单元等对于电压较为敏感的设备,极易由于瞬时的过电压造成烧毁或短路等故障。最后,由于车辆行驶的路况较为复杂,在行驶过程中会由于颠簸等因素导致设备零件松动或脱落而产生故障。


2汽车电器设备故障的检测方法
         电器设备工作的稳定性和可靠性对车辆的性能和安全有着决定性影响,因此,对于车辆电器设备的各类故障,维修厂商应灵活运用各类检测技术及时定位故障源,从而保证行车安全和乘客的行驶效率。
2.1直接判断法
         直接判断法是所有检修方法中最为简便和直观的一种。车载电器设备的部分故障表现较为明显,例如出现浓密黑烟、怪异气味或巨大声响等,在这类故障发生时,驾驶员或维修人员无需运用复杂的检测设备即可直观判断故障点,从而有针对性地进行检查。
2.2换件比较法
         在诸多车辆故障检测方法中,换件法是最为常用的且操作较为简单的一种方法。由于故障的多样性和设备的精密性,很多故障无法在被快速定位,此时换件法的优势就较为明显。维修人员可以通过更换零件的方式来定位故障,若更换零件后设备工作正常,则该零件就是故障源;若更换零件后故障依然存在,则检测人员经过判断后更换下一个零件,直至故障消除。换件法操作简单、成本较低,适用于零部件较少的电器设备。但值得注意的是,此种方法使用时应确保设备的线路不存在短路故障,否则容易导致二次故障的产生。
2.3软件检测法
         随着各类控制技术与汽车技术的融合,车辆自动化和智能化程度的逐渐提升,驾驶员对车辆的控制愈发简便。但是,更为简便的操作往往意味着更加复杂的内部电子结构和智能化控制网络,与传统较为机械的车辆结构不同,在这种愈发精密的结构下,一旦发生故障,则很难快速定位其故障点。因此,软件检测法的优势就愈发明显,维修人员可以利用各类专业的检测软件在较短的时间内检测多个可能的故障点,使得检测效率较以往有了巨大的提升。
2.4保险诊断法
         由于汽车中配有大量的电器设备,为了保证线路的可靠性,车载电路一般会装备相应的保护装置,如断路器、熔断器等。在车辆行驶过程中,若局部区域发生短路、过载等异常工况,线路保护装置可迅速切断线路,从而避免更加严重的故障发生。这种保护方式的工作原理类似于工厂或家用电路中的“跳闸”保护方式,在汽车中,这类故障表现较为明显,可直接观察并定位故障源。另外,熔断丝由于其较低的成本和高效的线路保护特性,已越来越多地被应用于车载线路的保护之中,这使得维修人员可以更加直观地判断车载线路的故障。
         除了上文所述的四种常见的检测方法外,还有高压跳火法、试灯检测法等较为特殊的检测方法。总而言之,当前时代车辆的高度自动化和智能化使得车载电器设备的种类愈发多样化,也大大增加了车辆检查和维修的难度,各大汽车厂商和维修厂商必须在提升汽车检修专业素质的基础上,灵活运用软件技术、信息技术等各类先进技术,才能切实提高汽车检修的水平和效率。
3结语
         随着我国汽车制造水平的稳步提升和汽车保有量的迅速增长,对于行车安全有决定性影响的车载电器设备及其检修技术将成为人们关注的热点领域。因此,在充分认识车载电器设备故障检测技术重要性的基础上,汽车维修厂商和现场维修人员应深入分析车载电器设备的各类故障原因、总结归纳故障发生的规律,并灵活利用软件检测、智能检测等先进检测技术,才能切实提升检测能力并满足愈发复杂和愈发多样化的检测与维修需求,从而为保障人们的行车安全做出突出贡献。
         参考文献:
[1] 刘涛. 汽车电气设备系统的故障诊断与维修[J]. 现代制造技术与装备, 2018, No.257(04):134+137.
[2] 丁夏杰. 试论汽车电气设备系统的故障诊断与维修[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(010):2877-2877.

作者简介:王一琛(1988-01-12),男,汉族,籍贯:河南省开封市,当前职务:质量工程师,学历:本科,研究方向:电器功能专项验证
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