中图分类号：F407.471 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）13-0364-01
一、定义：
汽车故障的“诊断”和“检测”从广义来讲，两个词没有太大的区别，但要讲究的话，还有一点差异，诊断是运用必要的手段（包括外观、气味、震动、声响、感觉和电气现实及仪器等）和知识、经验对车辆故障（包括故障码、故障症状）做出分析和判断，确定故障部位、器件、电路的过程，诊断的过程是一个完整的过程，不是一个单一的某个内容的检测，而是对一些故障症状从开始接触到测量、到分析判断，最后做出修理方案的思维过程。而检测是指根据判断，对确定的故障部位、器件和电路进行精确的测量，以便证实判断是否正确并准确地确定故障部位、器件、电路的过程。
二、故障诊断技术特征
1、故障分析手段的多样化。现代汽车结构的复杂使故障状态呈现出多样性、模糊性和不确定性，将小波分析技术、模糊集理论、粗糙集理论、灰色关联分析、波形分析、融合技术、神经网络技术等应用于故障诊断
2、故障诊断设备的现代化。车外诊断系统和车载诊断系统仪器的发展融合了机械、电子、流体、声学、光学等技术，还具有自动分析、判断、打印结果的功能，并不断向着集成化和智能化方向发展。
3、故障诊断方式的网络化。现代网络技术的发展可使在汽车故障诊断方面运用现代通信技术，集各种组件如维修企业的管理软件、诊断维修技术信息系统、专家系统为一体，实现各维修企业的软硬件共享。
三、汽车故障诊断技术方法
1、人工经验诊断法：诊断人员凭借丰富的实践经验和理论知识，在汽车不解体或局部解体情况下，借助简单工具，用眼看、耳听、手摸、鼻闻等手段，边检查、边试验、边分析，进而对汽车技术状况作出判断。有直接检测法、换件法、条件改变法、顺序检查法、分段排除法等。特别是对汽车运行中出现的随机故障，直至现在它仍不失为一种行之有效的诊断方法。然而，它只能对故障进行定性的分析，而对于因诸多因素导致的复杂故障则难以诊断，诊断的准确与快慢取决于诊断技术人员的技术水平。经验诊断法经过不断地积累、总结和完善，已朝着人工智能分析、逻辑推理的方向发展。在使用该方法时，一般应先了解汽车的使用和维护情况，搞清楚故障特征及其伴随现象，然后由简到繁、由表及里进行推理分析，做出判断。其诊断方法大致分为望问法、观察法、听觉法、嗅觉法、触摸法、试验法等，
2、仪器设备诊断法
仪器设备诊断法是在传统的人工经验诊断法的基础上，随着社会和科学技术的进步逐渐发展起来的。与人工经验诊断法相比，其不同点在于：一是要借助于仪器；二是可将检查结果定量化。
目前可供利用的仪器设备有：万用表、点火正时灯、汽缸压力表、真空表、油压表、声级计、流量计、油耗仪、示波器、汽缸漏气量检测仪、曲轴箱窜气量检测仪、气体分析仪、烟度计，以及功能比较齐全的测功机、四轮定位仪、制动试验台、侧滑试验台、发动机综合检测仪、底盘测功机，等等。这些仪器设备给人们提供了可靠的工具，使汽车故障诊断从定性诊断发展为定量诊断。
现代仪器设备诊断法具有检测速度快、准确性高、能定量分析、可实现快速诊断等优点，而且采用微机控制的现代电子仪器设备能自动分析、判断、存储并打印出汽车的各项性能参数。但其缺点是投资大，需有专用厂房，需要培训操作人员，检测成本高等。这种诊断方法适用于汽车检测站和大中型维修企业。使用现代仪器设备诊断法是汽车诊断与检测技术发展的必然趋势。
3、汽车故障的自诊断法
随着现代科学技术特别是计算机技术的进步，20世纪末期，汽车故障的自诊断技术随着汽车电子控制技术发展起来。汽车电子控制系统机理与结构的复杂性，要求其自身必须建立可靠的故障自诊断系统。1979年，美国通用公司首次在汽车上运用了电子控制装置ECU自诊断系统，该系统由存储于ECU中的软件及相应的硬件构成，当汽车运行时，ECU不断监控系统中各部分的工作情况，如果发生故障，ECU根据故障的性质和程度，首先进入失效安全模式，使汽车有可能行驶到附近的维修点排除故障。同时，其将故障信息以代码的形式存贮，汽车维修时，利用专门的仪器和方法提取故障代码，据此排除故障后再将其清除。这种汽车故障自身诊断系统又称为OBD。
四、故障诊断、检测过程
1、故障描述。要仔细询问故障出现的状态，比如时间、温度、冷车、热车、加速、减速、行驶里程、晴天还是雨天，在整个修理过程中，故障的描述是非常重要的，千万不可忽略。
2、初步诊断
2.1根据对故障症状的了解，对该故障系统的知识以及积累的经验，可对故障正中做出一个初步的判断。例如，什么系统、何部位、与故障症状相关的器件等。比如发支机系统，有很多子系统，出现的故障和哪些系统有关？这个判断是初步的判断，但是该判断已经有了一个理性的认识，这是根据你对故障的了解以及你的经验，知识进行的判断，它已经不是客观存在的东西，是你的大脑思维做出的阶段，这个结论对不对呢？还要去检测。
2.2利用合适的仪器设备，对初步判断的内容作一个简单快速的检测，比如行到一个相关的故障码。
2.3相关的技术资料，这点非常重要，因为随着车辆更新的加快、技术变更的加快，技术资料也是必不可少的，专修厂因为获得技术支持比较直接有及时。
3、替换试验
3.1替换的原则有两个，一是用性能良好件，而不是新件，新件不等于好件，性能良好指在同类车上正确使用完全没有问题。二是替换的时候应该一个一个换，有人不间断地换，换到最后也不知道是哪个出了问题。
3.2替换后的实验，应该是同故障状态一致，替换后的实验一定应该与故障状态同等，否则的话，替换试验没有意义。
4、路试，有一个原则，一定是谁陪客户验的车，由他去陪客户实验。
4.1一个好的试车员，应该对车况、对路况非常悉。
4.2一个系统所有的功能都要经过验证。现在的车讲究的是，除了良好换挡以外，还有品质的控制，换档的过程、强制换楼的过程，TOC的控制过程，包括发动机的功能等等都有要试，不能说人家有8个功能，修了以后剩3个功能，车主也不会同意。所以说，无论你修的是哪个系统，所有的功能都要去试验。
五、诊断、检测方法技巧
1、熟练掌握手中的各类测试仪器的使用。熟练对仪器的型号、连接、选择、使用都要知道，一个功能应用得好坏，取决于人对仪器的理解。
2、要了解进行测量器件的位置，电路（如接口、针脚、线色、信号类型等），压到电路图、位置图中去找。电路上的故障，有60-80%是根据现象能在电路图上分析出来的，在哪点测量，根据线路图就能分析出来。现在有的修理工都看不清楚电路力这是可行的。
3、选择合适合理的测量部位，正确连接测试设备，全面如实记录测试数据。有些东西，如果用手测非常难，要拆一大堆东西，还下不去手，那么这时候你考虑到同理的设备，也可以进行测量。
4、全面正确的分析所得信息，如果测量错了，你可能得出错误的结论，可是总有人不承认自己的错误。因此，在记录数据的时候也要做到全面、如实，在开始测量的时候并不知道数据是有用，在分析的过程中，就需要各方面的数据。
结语：通过对汽车检测和故障诊断方法的论述，有利于汽车维修工作人员在汽车发生故障时能够快速诊断出故障的原因和部位，及时修复，提高汽车的维修工作效率和汽车的使用效率，使汽车造福于人类。
参考文献：
【关键词】传动系;离合器;变速器;万向传动装置;驱动器;故障;检测;诊断
【中图分类号】TB657 【文献标识码】B 【文章编号】1009-5071(2012)08-0246-01
传动系包括离合器、变速器、万向传动装置、主减速器及差速器等部件，在汽车运行过程中，传动系功能会逐渐下降，出现异响、过热、漏油及乱档等故障。传动系的状况直接关系到整车行驶的操纵稳定性和安全性，同时还影响发动机的动力传递和燃油消耗。为确保汽车能正常运行和安全行驶，需要对汽车传动系及时进行检测、诊断和维修。而离合器是传动系中的首要部件，它的技术状况对整个传动系的功能至关重要。下面就离合器的故障进行分析。
1 离合器的组成
离合器位于发动机与变速器之间，在汽车起步和变速器换档时，暂时切断发动机与变速器的连接，以切断动力传递，变档后逐渐结合，传递发动机动力，从而保证汽车平稳起步以及平顺换档，并且能防止传动系过载。目前以膜片弹簧离合器的应用最为广泛。膜片弹簧离合器其主要由主动部分(飞轮、压盘、离合器盖)、从动部分(从动盘、从动轴)、压紧机构(膜片弹簧)、分离机构(分离轴承与套筒、分离叉等)、操纵部分等组成。
2 离合器常见故障及诊断分析
离合器常见故障有打滑、分离不彻底、发抖、发响等。
2.1 离合器打滑
（1）故障现象
①汽车用低速档起步时，放松离合器踏板后，汽车不能顺利起步。
②汽车加速行驶时，车速不能随发动机转速的提高而提高，感到行驶无力，严重时产生焦臭味或冒烟等现象。
（2）故障原因
①离合器踏板自由行程过小或没有自由行程，使分离轴承一直压在分离杠杆上。
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，铆钉外露或表面不平，使摩擦力下降。压力弹簧疲软或折断，膜片弹簧疲软或开裂，使压紧力下降。
④分离轴承套筒与导管间油污严重，使分离轴承不能回位。
（3）故障诊断与排除
①检查离合器踏板自由行程是否合适，不合适应进行调整。
②检查从动盘摩擦片、压盘或飞轮工作面磨损情况，若磨损严重应及时更换。
③检查压力弹簧、膜片弹簧是否疲软、折断或弹性不足，若弹性不足或破坏应及时更换。
④检查从动盘、分离轴承套筒与导管，若有油污应及时清理。
2.2 离合器分离不彻底
（1）故障现象:发动机怠速运转时，踩下离合器踏板，挂档时有齿轮撞击声，且难以挂入；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。
（2）故障原因
①离合器踏板自由行程过大。
②新换的摩擦片太厚或从动盘正反面装错。
③从动盘钢片翘曲、摩擦片破裂或铆钉松动。
④液压传动离合器的液压系统漏油造成油量不足，或有空气侵入。
⑤分离杠杆调整不当，其内端不在同一平面内或内端高度太低，或分离杠杆弯曲变形、支座松动、支座轴销脱出，使分离杠杆内端高度难以调整。
（3）故障诊断与排除
①检查离合器踏板自由行程是否合适，若自由行程过大，应进行调整。
②检查离合器从动盘或摩擦片安装是否正确，若从动盘变形或损坏应及时更换。
③检查液压系统管路、管接头是否漏油。
④检查分离杠杆是否变形，支座是否松动，分离杠杆调整是否合适。
⑤检查变速器第一轴和离合器从动盘配合是否良好，若配合不当应及时调整。
2.3 离合器发响
（1）故障现象：车辆起步或换挡时操纵离合器，有不正常响声。
（2）故障原因。
分离轴承磨损严重或缺油，轴承回位弹簧过软、折断或脱落；从动盘铆钉松动或减振弹簧折断；踏板回位弹簧过软、脱落或折断。
（3）故障诊断与排除。
稍稍踩下离合器踏板，膜片弹簧与分离轴承接触，听到有“沙沙”的响声，为分离轴承响。若加油后仍响，为轴承磨损松旷或损坏，应予以更换；踩下、放松离合器踏板时，如出现间断的碰击声，为分离轴承前后滑动响（分离轴支承弹簧失效），应更换支承弹簧；发动机一起动就有响声，将踏板提起后响声消失，为踏板弹簧失效，应更换踏板弹簧；连踩踏板，在离合器刚接触或分开时响，为从动盘铆钉松动和摩擦片铆钉外露，应修复铆钉。
2.4 车辆起步时离合器发抖
（1）故障现象：车辆起步时，离合器不能平稳结合，使车身产生抖动。
（2）故障原因。
离合器压盘或从动盘发生翘曲，或从动盘铆钉松动；变速器与飞轮壳或者离合器盖与飞轮固定螺栓松动；膜片弹簧弹力不均。
（3）故障诊断与排除。
让发动机怠速运转，挂上低速挡，缓慢松开离合器踏板并加大油门起步，如车身有明显的抖动，则为离合器发抖；检查变速器与飞轮壳、离合器盖与飞轮固定螺钉是否松动，检查膜片弹簧的高度；拆开离合器盖测量膜片弹簧的高度是否一致；若上述各项均符合要求，则拆下离合器，分别检查压盘、从动盘是否变形，铆钉是否松动，膜片弹簧的弹力是否在允许范围内。
3 总结
本文讨论了离合器的组成、检测及故障诊断，对汽车动力输出第一步的离合器的保养及维护具有极为重要的意义。
参考文献
[1] 蒲永峰.《汽车检测、诊断与维修》.北京：清华大学出版社,2008.9
[2] 董继明、罗灯明.《汽车检测与诊断技术》.北京：机械工业出版社,2008.5
[3] 吴宝志.《汽车空调维修》.北京：经济日报出版社,1989.6
关键词： 暖通空调系统；故障检测；诊断措施；故障原因
一、暖通空调系统故障原因
HVAC系统整合了多种设备，很多参数互相配合和融合，使整个系统变得十分复杂，增加了故障之间的连接性和影响性。多个种类的空调设备通过管道连接而形成关联性和影响性极强的HVAC系统，倘若这个系统中有任何一个位置出现问题、发生故障，都会对其他设备和位置的运行情况产生影响，进而牵连到整个系统的稳定运行和控制性能。
暖通空调系统的故障大体可分成两大类：硬故障和软故障，既有局部性也有全面性，对整个HVAC系统的影响大小也不尽相同。硬故障是指机械设备和运转部件完全丧失功能所产生的故障，例如皮带断裂、传感器失效、阀门不受控制和风机停止运行等故障。从故障产生时间的角度分析，这些故障应当归为突发故障，且故障影响效果比较严重，所以检测和诊断的难度系数不大。软故障的实质是说设备和部件的机械功能降低或局部失效等，比如部件或管道结垢、堵塞，局部泄露、仪表稳定性降低等等。
另外，HVAC系y中所包含的传感器数量是极少的，因此缺少传感器带来是数据和信息，降低系统的监测性，而且，HVAC系统所整合数据比较多也比较复杂，通常都会给系统的控制者增大管理难度，由于系统所产生的数据和信息不能通过图案和文字直观的表现出来，其多变性较强，而这些数据信息最终都是由人工来进行处理和分析的，对故障的检测和诊断器械和软件也必须通过人来判断，还有就是系统的控制者比较容易忽视的故障和隐患，尽管这些故障不能干扰系统的稳定运行，但也许会有带来一些不确定问题。
二、暖通空调系统故障检测与诊断常用方法
1、直接方法
直接方法主要是指在暖通空调系统运行中，以不同的输入、输出参数为依据作为故障检测基本症状，直接将这些症状输入分类器中。利用预期设置完成的分类策略对分类器中症状进行具体分类，即对系统故障进行分类，再以此为依据作出准确故障诊断结果。该故障检测与诊断方法常用于分类器设计中，较常见的分类方法如专家规则、贝叶斯分类法等等。利用这些具体方法可有效实现对设备自动故障检测与诊断，效果良好，操作便利，诊断数据较准确。
2、间接方法
间接方法主要是指通过系统模型预测，该方法的应用前提条件是要先设立正常系统运行条件，并对已经确定的故障进行系统建模。在此基础上构建标准化模型系统，进而展开进一步针对性预测，再将预测结果所得参数与实测参数对比，将对比后偏差作为输入参数，再输入至分类器，确定故障类型。其分类方法包括贝叶斯分类法、故障树与神经网络法等等。其主要建模方法则为回归法等。
三、暖通空调系统故障检测与诊断分析
1、暖通空调系统诊断方法
暖通空调故障诊断方式主要有两种：一种是在线方式，即故障诊断系统实时地监测设备的工作状态，基于适时的在线故障检测与诊断算法，给出系统的故障信息，包括故障程度、故障所属模块、故障位置、故障报警等。另一种是离线方式，即构建计算机辅助决策支持系统，帮助系统迅速发现故障，制定合理有效的系统维修方案。
（1）基于知识的专家系统
建立专家系统诊断模块，包括专家系统知识故障诊断库，并可根据经验和知识的积累以及在获得了新的、可靠的故障诊断规则时或发现原有某条规则不足甚至错误时，能自动进行添加、修改和更新。 专家系统诊断模块由知识获取系统、知识库、推理机和输人、输出系统构成。
（2）基于规则的故障树
利用专家知识、工程师的经验和知识库建立基本故障诊断树，并可生成新的故障诊断树，用户则选择相适应的故障诊断树来执行故障诊断。
故障树分析是在复杂系统中作故障诊断的一种有力工具。用这种方法诊断的效率较高且不容易漏检，例如该模块能根据系统故障现象，逐次向下展开，查询有关的节点和树枝，直到找出故障的发生原因及处理对策。
（3）基于人工神经网 B P改进算法的模式识别
该模块由 B P改进算法的网络、网络结构参数及推理诊断等组成，主要用于完成模式识别和故障诊断。专家系统诊断与故障树诊断两种方法的相互结合，可以有效地解决过去已发生过的各种故障的诊断；但对于以前没有发生过的故障，不具备处理能力，因为知识库中缺乏相应的诊断知识。采用人工神经网络（ A N N） 模式识别技术是一种较好的方案。它根据新的样本进行自动学习和训练以更新故障诊断知识，并可添加到专家系统知识库中。A N N的故障初始样本来自已有的故障实例，这些实例可通过故障机理分析或专家经验获得，此外还可在应用中逐步添加、删除和更新。
2、故障检测与诊断的应用
随着科技的进步，现在的故障检测和诊断手段嵌入了动态的控制系统体系，完善了检测和诊断的技术。制定一些模型数值或者一些经验数据，当传感器测量得到的实际运行过程中的参数和由模型得到的计算值在诊断软件中进行对比和评估，它们之间的差值作为传送的数据，送到故障诊断分析其中的问题，如果这个差值逐渐的增大时，就说明了这个系统发生故障的可能性就会增加。根据检测系统的分析，就会将故障的诊断结果及时传送出去进行显示。这些故障诊断由输入的数据类型、复杂程度、性质等进行分区，较难的诊断就会需要长时间来完成，或者由更高层次的诊断设备来完成。
暖通空调系统故障的检测方法。在以前，我们所用的方法就是用直接、解析和时序三种冗余法来进行检测。基于定量模型法在相同的情况下可以通过比较实际系统或者仿真的模型运行状态来进行检测和诊断系统故障，但是在执行的时候需要具体的、精确的数据模型来进行检测。还有一些基于定型模型法、基于统计学法、人工神经网络法和模式识别法等可以对暖通空调系统的故障来进行检测。
按照故障的级别和故障的优先级不同，不同故障在不同的诊断层次上来诊断。在分布式控体系（DCS）中，驻留在不同层级上的故障诊断工主要由输入数据的类型、性质、复杂程度和诊断具使用的频率来区分，复杂的、需要更多知识和能的故障诊断（如诊断周期需要一天或一个月的将由更高层次的诊断工具（或计算机）来完成，由现在传感器性能的提高，大量的、低端的故障诊倾向于在传感器中就地解决。
四、结束语
综上所述，针对暖通空调系统加强故障检测与诊断对保证系统正常运行，提高室内空气质量有着重要作用。为进一步提高暖通空调系统故障检测与诊断技术，应充分结合技术理论及经济性理论，在提高系统整体可靠性的同时，提高暖通空调系统节能性，有效降低暖通空调出现故障的几率，提升暖通空调应用质量及寿命。同时加强故障检测与诊断技术研究，对进一步推进我国暖通空调系统创新发展也有着重要意义。■
参考文献
[1]陈友明.自动故障检测与诊断在暖通空调中的研究与应用[J].暖通空调，2014，03：29-33.
[2]陈隆.暖通空调系统故障检测诊断技术与电气自动化技术初探[J].中国高新技术企业，2015，06：82-83.
【关键词】技工院校；机械设备；故障诊断与检测
引 言
在设备运行中或基本不拆卸设备的情况下，掌握设备的运行状况，判断产生故障的部位和原因，以及预测预报设备状态，对机械设备正常运行进行必要指导，提高设备的可靠性，安全性和有效性，把故障降低到最低水平，指导设备的管理维修非常必要和重要。
一、机械设备故障诊断与检测发展现状
机械设备是一个完备的系统，随着科学技术的不断发展，自动化水平的不断提高，机械设备本身也逐渐变得复杂，随着设备的大规模投入使用，机械设备故障诊断与检测越来越凸显出不可替代的重要性，定期进行机械设备故障诊断势在必行。
在机械设备应用方面，我国起步较晚，因此，在机械设备故障诊断技术的研究和应用方面更是被许多国家远远抛在脑后，发展历程经历了由简到易，完成了由粗略化操作到精细化操作的完美转身。但是，经过几十年的发展，也算是迎头赶上了，目前，我国已经形成了相对完善的机械设备故障诊断技术学科体系，就技术手段而言，也已形成了油样分析、温度检测和无损检测探伤等一系列环节，随着计算机、数控技术的发展，机械设备故障诊断和检测技术逐渐转向数字化、实用化。
二、机械故障诊断存在问题
机械故障诊断的核心还是信号处理，对于技工院校的教育教学过程来说，机械故障诊断缺乏创新，在原有理论基础上进行的探索，面临当下时代的快速发展，虽然试图倚靠设备本身进行教育方式探索，却始终少了发展的基本途径，达不到改革发展的基本要求，是其发展的一大弊病。传统的故障诊断基本思路是模式识别，然而在工业系统应用中，模式识别相当受限不具备普适性。由于其需要过多的机械装备历史故障数据以及先验知识，因此，对于中职技工院校的学生来说，还是难度太大。
另外，由于新兴机械故障诊断技术对于科学技术的精准程度的要求，如果将机械故障诊断逐一落实到中职技工院校的设备处理上，尚有一定难度，需要根据不同院校、不同设备型号进行处理，在实际操作上需要顾忌的问题就有点多了。举例来说，如果某一批次的设备主要的破坏力是热应力，那么按理说应该施加不同等级的高于实际的热应力进行试验，但是由于学校设备批次、寿命特征、分布等数据不尽相同，最终推断出的设备在正常应力下的机械使用就会有所偏颇，这就是目前难以解决的设备问题。
三、探求改进方法
（一）建立健全设备管理网络
“探寻，就是要不断相信、不断怀疑、不断幻灭、不断摧毁、不断重建，为的是避免成为偏见的附庸”。因此，在进行设备故障诊断的过程中，需要时时刻刻保持清醒，将建立健全设备管理规章制度作为发展方向，才是利于设备维修工作开展的重中之重。规章制度是设备管理的基础，针对机械设备故障本身的诊断与检测，是加强设备管理制度的重要手段，更是促进基础教学工作开展的必要前提。机械故障诊断是一个前景很广阔的领域，这个行业圈子很小，国内尖端人才就更少了，因此，要想切实有效发展设备故障诊断和检测技术，建立健全设备管理系统尤为必要。
（二）编制各类设备安全操作规程
设备操作规程是设备操作人员正确掌握设备操作技能的技术性规范，它是根据设备的结构和运转特点，与安全运行的要求，规定设备操作人员在其全部操作过程中必须遵守的事项、程序动作等基本规则。为全面贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，提高操作规程的科学性和可操作性，推行安全实训标准化建设，有效控制和预防安全事故的发生，确保人身财产安全。结合学校实际情况，制定各类设备安全操作规程，并将安全操作规程悬挂、张贴在设备附近的显要位置，时刻警醒学生，严格遵守安全技术操作规程和各项规章制度，保障人身及设备安全。对不符合安全要求的设备设施应及时处理，对有严重危及安全的情况，应立即停止使用并及时报告。
四、结语
在柴静的《看见》一书中，曾这样写道：“一个国家由人构成，一个人由无数他人构成，你想如何报道一个国家，就要如何报道自己。”和新闻报道的性质一样，对于技工院校的实训课程而言，正是由若干台正常操作的设备构成，而一台设备由若干机件构成，你想顺利完成课程，就需要找到使用设备的正确方法，事前进行好机械设备的点检和故障诊断，否则，隐藏的问题是危险的、可怕的，越是如此，教育过程的本质就会变得不安。
在中职院校的教学过程中，针对任何具体的机械设备运行，都需要建构在诊断性能圆满实现的基础之上，机械设备的状态监测以及定期故障诊断，使得机械设备状态真正走向协调发展的方向。当然，这并不是指机械设备维修维护可以高枕无忧，恰恰相反，关于机械设备故障诊断与检测发展研究方兴未艾，还有更多的领域需要去探寻，路漫漫其修远兮……
参考文献：
[1]许立学，设备管理中的机械故障诊断技术与状态监测维修[J].中山大学学报（自然科学版）.
[2]黄文虎，不断总结经验将我国设备监测与诊断技术提高到新的水平[J].中国设备管理.
关键词：轴流式通风机 性能检测 故障诊断
轴流式通风机是现在煤矿中所流行的一种通风机，在整个的煤矿企业中，它为矿井的下部传送着新鲜的空气，并能保证煤矿系统的安全可靠运行。并且根据各个地方的不同，煤矿的通风机检验周期也不同，大部分城市都是三年的，但重庆市的就是三年，通过通风机的检验就能提高煤矿的综合经济效益。下面本文就从煤矿的轴流式通风机的性能检测和振动故障出发，应用实例对其进行简要的分析和概述。
一、对煤矿轴流式通风机的性能检测进行分析
在当今大多数煤矿企业中，采用的是轴流式通风机其型号都是FBCDZNo_（对旋）和FBCZNo_（单机）的两种，并且每级叶轮都有12个叶片，所产生的风量都是25m3/s；而在该煤矿企业中，所使用的电机都是JSI26-6型号的三相异步电动机，其额定转速是1000r/min，而是实际的转速是998r/min，额定功率是155KW。下面就以其中的一台轴流式通风机为例，对其进行性能检测，其主要的内容有风压、风量、风机转速、电机参数、大气参数以及风机效率等各种参数的检查。
通过实际的调查和分析，我们总结出了对于该轴流式通风机在额定的转速1000r/min的状态下的实测数据和转换成标准状态的数据，详情如下表：
通过上述表格和实践中的调查，我们可以总结出以下结论：
1、该煤矿所使用的轴流式通风机是符合煤矿生产的有关指标规定的；
2、对于工况点的风量是不符合煤矿的安全可靠生产要求的，这里的主要原因可能是矿井的阻力过大而造成的。
3、该煤矿所使用的轴流式通风机的静压效率低于了额定效率；
4、该煤矿所使用的轴流式通风机的电机使用状况没有出现负荷的现象；
5、通过对该型号的轴流式通风机的性能检测，可以看出它的运行状态和性能都比较稳定。
综上所述，我们可以检测出该煤矿的轴流式通风机不符合安全生产的要求，只有将通风机的静压效率由75%改为70%，并同时对通风的网络进行改造，才能达到该煤矿的安全可靠生产的要求。
二、对煤矿轴流式通风机的振动故障进行分析
在实践中对上述煤矿轴流式通风机进行性能检测时，我们发现了该通风机垂直方向和水平方向的轴承座的振动幅度非常大，并且已经超过了所规定的报警值。根据轴流式通风机的运行状态，把振动故障归纳为了两大类，下面本文就对煤矿轴流式通风机的振动故障进行分析。
1、轴流式通风机的螺栓松动，使得主机振动加剧
在煤矿企业的轴流式通风机进行工作时，经常会出现螺栓松动的现象，在刚开始发现状况时，还可以利用收紧螺栓的方法进行维修，但经过长时间的运行，应用该方法已经不能再解决该问题了，并且还会使得通风机在运转时产生振动加剧的现象。在后来的探讨和研究中，终于找出了原因所在，其主要原因是通风机螺栓周围的灌浆振松所导致的。在对该问题进行探讨，最后研究出了锚杆螺栓施工方法，使得通风机螺栓周围的灌浆有所固定，并同时还能让通风机在很短的时间内恢复工作，提高了通风机的运转效率，也间接提高了煤矿企业的综合经济效益。
2、轴流式通风机叶片严重损坏
在目前的轴流式通风机中，采用的都是扭曲性的叶片。在煤矿井下的空气中，会含有大量的二氧化硫、一氧化碳以及二氧化氮等各种有害气体，使得通风机的叶片受到严重的腐蚀，最后使得整个叶片都别腐蚀掉，使得通风机工作时风压、风量、风机转速、电机参数、大气参数以及风机效率等各种参数都受到影响，进而使其不能再进行正常工作了。
总结
综上所述，在整个煤矿的生产过程中，利用对通风机的性能检测，可以分析出通风系统的风量和效率是否符合要求；而对通风机的振动故障进行诊断分析，则可以发现通风机所存在的故障，同时为通风机的维护的修理提供了科学的依据。
参考文献
[1]董秋生，冷军发，铁占续，吴中青.煤矿通风性能测试与故障诊断研究[J].煤矿机械.2006（08）.
关键词 主成分分析 空调系统 传感器 故障检测与诊断
空调系统中保证各类传感器的读数正确，及时发现传感器故障，是空调系统最估运行的重要保证。我们已经给出了空调系统的传感器故障类型[1]，本文将用主成分分析法对空调系统中传感器的这些类型的故障进行诊断，以便及时辨别出故障类型，做出正确决策，及时恢复测量，使系统可靠正常运行。
1 主成分分析法（PCA）及故障检测、识别方法
某一系统或过程传感器测量值之间并不是孤立的，它们之间具有高度的相关性，在正常情况下，这种相关性是由物理、化学等基本规律所控制的，如：质量守恒、能量守恒等。而当某些传感器出现故障时，就会打破这种测量值之间的相关性。主成分分析法能充分反映这种相关性，因此，我们采用PCA方法进行故障检测与诊断。
1.1 PCA建模
设某测量矩阵， ，其中m是测量变量数，n是测量样本数。X的每一列都进行了零平均化，X可以分解为：
（1）
其中 ----测量的可模部分， ----测量的残差部分，在正常情况下，主要是自由噪声。
根据PCA的方法， 和 可分别表示为：
（2）
（3）
式中：T----得分矩阵， ；
P----荷载矩阵， 。
其中，l为PCA模型所包含的主成分数，后面将介绍如何确定它。P的列向量分别是X的协方差阵P的前l个最大特征值λi所对应的特征向量。 的例则分别是剩下的m-l个特征微量。根据统计学原理，X的协方差阵可以用下式进行估计：
（4）
对于每一个测量样本x，其可表示成为：
（5）
（6）
式中，
（7）
是x是在主成分子空间PCS（Principal Component Subspace）内的投影，而 是x在残差子空间RS（Residual Subspace）内的投影。
1．2 故障检测
在正常情况下，测量样本向量在残差子空间内的投影应当很小，主要是自由噪声。当某一故障发生时，这个投影就会显著地增加。因此，可以通过检测测量数据在RS内的投影大小 来检测故障是否发生。通常使用的统计量是：平方预测误差SPE（Squared Prediction Error），如式（8）所示：
（8）
当 时，认为系统运行正常，而当 时，就认为系统出现故障。δ2为SPE的置信限。δ2可用下式计算[2]。
（9）
（10）
（11）
式中：l----模型的主成分数；
ca----置信度为a的标准正态分布置信限；
λ----协方差阵R的特征值。
1．3 故障重构
利用式（6），可以对故障向量x进行估计，也就是说， 可以看在是x的一个估计值。但是， 并不是x的最佳估计，因为在估计 时所使用的x是包含有故障的数据。因此，为了消除故障的影响，利用前一次获得的估计值xnew去代替x，通过多次近迭代，就会使得xnew逼近于x的正常值x*。
假设样本x中的第I个分量发生了故障（假设只有一个故障），即xi是一个故障值，可以利用下式进行迭代：
（12）
式中， 为矩阵的C的第I列用0代替cii值之后的向量。可以证明，该迭代总是收敛于[3]：
（13）
式中，cii≠1，说明该变量不能被重构。
1.4 故障鉴别
为了进行故障鉴别，文献[4]提出了一种针对各种可能的故障方向，利用逐个重构的方法进行故障鉴别。对于测量值x，由于故障的存在，其SPE（x）必定会显著增加，若故障重构的方向正好是故障发生的方向，其重构后的SPE（）必定会显著地减少，若重构的方向不是故障发生的方向，则SPE（）不会发生显著地变化。因此，可以用鉴别指数SVI进行鉴别：
（14）
其中（）----是测量向量x沿第j个方向重构后的数据向量。
显然，SVI∈[0 1]，若SVIj接近1，说明第j个重构方向不是故障发生的方向；相反，若SVIj接近0，说明第j个重构方向正好是故障发生的方向。
1．5 最优主成分数的确定
前面在建立模型时已经用到了主成分数的概念。主成分数对模型的好坏影响很大，如果主成分数选得过小，不利于小故障的检测；而若主成分数选得太大，又会不利于大故障的检测。因此，存在一个确定最优的主成分数的问题。可以根据不可重构的方差来选择最优主成分数[4]。
不可重构方差是指重构前后测量变量之间的方差：
（15）
式中：Var（.）----表示方差算子；
E（.）----表示数学期望算子；
----xj的重构值；
xj----的第j个分量；
ξj----为故障方向向量。
用保证最小总的不可重构方差来确定最优的主成分数，即：
（16）
这样，通过选择不同的主成分数l，分别计算出∑uj，最后选取最小的∑uj所对应的主成分数为最优的主成分数。
2 传感器故障的检测与诊断的空调监测系统
图1是一空调系统冷冻机房系统示意图。该系统包含两台同样的制冷机，每台制冷机配备有各自的一级水泵，为保证每台制冷机蒸发器冷冻水的流速基本不变，一级泵为定速泵。两台二级泵为建筑供水，二级泵根据建筑负荷大小变频调节水泵的供水量，多余的水量由旁通管流回制冷机。当旁通流量大于一台一级泵的流量时，停止一台制冷机及相应水泵；而当旁通流量出现负值且大于一定的时间时，开启一台制冷机及相应的一级泵。为保证制冷机的工作时间大致相等，实行先停先开、先开先停的控制策略。
系统的传感器的安装位置与类型如图1所示。共有四个流量传感器：制冷机1、制冷机2出口各有一台流量计，建筑供水流量计，旁通流量计。共有五个温度传感器：制冷机1、制冷机2供水温度传感器，建筑供水温度传感器，建筑回水温度传感器，制冷机回水温度传感器。
图1 空调系统冷冻机房系统示意图
根据给定的负荷，在HVAC专用仿真软件TRNSYS上对系统进行仿真。传感器的采样时间间隔为1min，仿真时间为4d。从采样的数据中选取稳定条件下的正常操作数据共5000组，进行平均化后，且前述方法建立模型。
转贴于 3 故障诊断
首先确定主成分数。计算不同的主成分数时总的不可重构方差，选取决的不可重构方差最小时的主成分数为最优主成分
数。此时的最优的主成分数是3，因此用3个主成分建立模型。
为了比较四种类型故障，选用同一个传感器----建筑供水温度传感器进行故障检测和诊断，随机误差 。无任何故障时的测量信号见图2（a），正常条件下的故障检测情况见图2（b）。从图中可以看出，SPE（x）没有超出极限值δ2，说明数据正常。
图2 正常数据的检测
（a）正常建筑供水温度数据信号；（b）正常数据的检测结果
3.1 偏差故障
选ft=1.5℃，由文献[1]式（3）计算了出这时的故障测量值。图3（a）是这时的正常数据与故障数据的比较。图3（b）是这时的故障数据检测结果，SPE值超过了δ2限，检测出故障。SVI指数监测结果见图3（c）。
3．2 漂移故障
选取d=0.05，由文献[1]式（5）计算出这时的故障测量值。图4（a）是这时的正常数据与故障数据的比较。图4（b）是这时的故障数据检测结果，在故障发生一段时间后，SPE值超过了δ2限，检测出故障。SVI指数监测结果见图4（c）。由图可以看出，由于故障大小是逐渐增加的，在刚开始，故障很小，不能被检测出。随着时间的推移，故障不断增大，SPE指数也不断在增加，故障被检测出来。
图3 偏差故障检测与诊断
图4 漂移故障检测与诊断
（c）正常数据与故障数据比较；（b）故障检测；（c）故障鉴别
图5 精度等级下降的检测与诊断
图6 完全故障检测与诊断
（c）正常数据与故障数据比较；（b）故障检测；（c）故障鉴别
3．3 精度等级下降
选取ft∽N（0，2），由文献[1]式（7）计算出这时的故障测量值。图5（a）是这时的正常数据与故障数据的比较。图5（b）是这时的故障数据检测结果，图5（c）是SVI指数监控结果。从图中可以看出，SPE指数的波动很大，有时很大，而有时又很小，甚至不能被检测到，但多数情况超过了极限。这主要是由于故障类似于噪声的原因造成的。SVI指数也是如此。因此，对于这类故障，如果 较小时，很容易被人认为是自由噪声而难于被检测出.
3.4 完全故障
选取xt=0℃，图6（a）是这时的正常数据与故障数据的比较。图6（b）是这时的故障数据检测结果，SPE值远远超过了δ2限，指数很大，说明这时的故障较大。完全故障与偏差故障表现很相似，但完全故障的SPE远偏差故障大。
4 结语
本文利用主成分分析法对空调系统传感器四种故障进行诊断。SPE指数和SVI指数分别用来进行故障检测和鉴别。通过最小化总体不可重构方差来确定模型的最优主成分数。对空调冷水机组监测系统传感器的四种类型故障检测与诊断特性进行了比较，主成分分析法是一种很好的传感器故障检测方法，对传感器的各类故障均有很好的检测、诊断特性。
参考文献
1 陈友明，郝小礼，空调系统中传感器故障检测与诊断方法的研究----传感器的故障类型及数学描述，全国暖通空调制冷2002年学术年会论文集，2002，11
2 J. Edward Jackson， Govind S. Mudholkar. Control Procedures for Residual Associated with Principal Component Analysis. Technometrics， 1979， 21 （3）:341～349
一、课程基本信息
课程名称：汽车综合故障诊断与排除
开课部门：汽车工程学院
课程代码：Qqczh
学分：4
学时：60（理论30 学时，理实一体 30学时）
授课时间：第5学期
授课对象：高职汽车检测与维修技术专业学生
课程性质：专业核心课程
课程类型：理实一体化课（B类课）
教学场地要求：多媒体教室、汽车实训车间
二、课程定位
《汽车综合故障诊断与排除》是汽车修理工职业升迁必须具备的能力。分析汽车常见故障原因，正确使用常用的检测设备与工具，制定合理的故障检测方法与手段，确定故障排除方法与维修步骤，培养学生综合分析问题和解决问题的能力，是《汽车综合故障诊断与排除》课程的基本要求，因此《汽车综合故障诊断与排除》是汽车检测与维修专业培养职业能力的核心课程，是对前期课程《电子电气系统故障诊断与检修》、《发动机管理系统故障诊断与检修》、《汽车传动控制系统构造与检修》、《汽车制动系统故障诊断与检修》和《汽车转向与悬架系统检修》等核心课程的综合与归纳，旨在培养学生对汽车故障的综合检测、分析判断、排除和修理的能力。
学生通过这门课程的学习，能熟练将前修课程的相关知识和技能综合应用，对汽车综合故障进行诊断和排除，培养学生综合分析和觖决实际问题的能力。
三、课程目标
1．能力目标
（1）能熟练使用X431、KT600、、GDS、博世综合故障诊断仪等智能检测仪器和设备，检测汽车的各种基本参数；
（2）会正确操作汽车性能检测线检测汽车各项性能参数；
（3）能利用经验诊断法诊断汽车常见故障；
（4）能应用检测数据对汽车技术性能做出正确判断；准确判定故障部位、确定故障排除和修理方法；
（5）能正确使用各种专用工具、量具。
2．知识目标
（1）掌握被检测系统的结构、工作原理和主要技术参数；
（2）熟练掌握各种性能参数的检测方法；
（3）掌握常用检测设备的基本工作原理；
（4）掌握汽车故障诊断流程。
3.态度目标
（1）培养学生热爱祖国的情操，养成健康向上的心态，喜爱汽车行业的兴趣；
（2）具有吃苦耐劳的精神和严谨细致的工匠精神；
（3）培养安全和规范标准意识，逐渐形成符合汽车维修行业职业岗位（群）所要求的职业道德与职业素养；
（4）培养自我学习汽车新知识新技术的自学能力，为适应汽车行业岗位群的要求打下基础，提高学生走向社会求职的竞争力；
（5）培养集体荣誉感和团队合作意识，能客观地评判自己或他人的工作业绩。
四、课程设计
1．设计思想
课程内容选取主要依据汽车机修岗位工作任务和任职要求，参照国家汽车维修职业资格标准和有关国赛规程，遵循高职学生技能形成规律，以课程目标为基准，以工学结合为切入点，突出汽车机修工职业能力培养，选取课程内容。为了培养学生系统化工作习惯，提高工作效率意识，本课程采用“任务驱动”教学模式，在汽车实训车间实施“做、学、教”一体化教学，按照突出汽车机修职业岗位情境性与科学性并重的原则选择教学方法和教学组织形式。
（1）课程内容的选取
本课程主要以培养学生掌握汽车故障诊断的流程和方法，掌握汽车常见故障的诊断分析步骤和排除过程，掌握常用检测设备和专用维修工具的使用方法为重点内容。通过与企业合作，总结归纳出汽车常见的十二类故障现象，以这十二类实际故障案例为典型任务，以常用检测设备为诊断手段，通过对故障的检测、分析和排除过程，设计制作十二个故障案例教学模块，使学生能通过有限的、具有代表性的典型故障案例，尽快掌握汽车故障诊断的基本流程和故障的排除方法和技巧。
（2）教学方法
结合高职学生特点，基于汽车机修岗位工作过程，以“六步”教学法为主贯穿教学过程。在具体实施过程中，根据每个学习单元内容特点，有针对性的应用案例教学法、仿真教学法和启发引导法。
仿真教学法，主要适用于故障检测。学生先在教学软件上进行仿真训练，熟悉检测方法，掌握检测设备的使用方法和要求，然后让学生在真实工作环境中进行实际检测，积累工作经验。
案例教学法，将汽车4S店汽车维修典型案例引入教学中。首先告知学生汽车故障现象，通过学生分组讨论，运用所学知识分析并确定故障可能出现的部位，最后与案例中故障出现的部位相比较，若一致，总结经验；若不一致，分析出错原因。
启发引导法，主要适用于故障的分析和判断。教师从故障现象开始，引导学生运用所学知识分析故障原因，制定检测方案，分析检测结果，确定故障部位，确定维修方案。
（3）教学组织
汽车常见故障的诊断与排除，采用教师案例分析，启发引导学生制定诊断流程和检测、维修计划，分组讨论确定维修方案，并通过开放实训实施，最终完成常见故障排除的训练。
2．课时分配（总学时52）
学时分配原则：以汽车4S店机修项目工时为基数，考虑学生掌握所需知识与运用时间、技能掌握与技能提升时间、教学组织与考核所需时间，依据学习任务内容与难易程度分配教学任务学时及课程单元学时。
序号
课程单元
学习任务及教学要求
参考学时
1
发动机综合故障诊断与排除
发动机不能起动故障诊断
发动机不能启动故障现象，发动机不能启动故障诊断流程，发动机主要工作参数的检测方法。
4
发动机运转速度不稳故障诊断
发动机转速不稳的故障表现，发动机转速不稳的故障原因和诊断流程
4
发动机机油、燃油消耗增加故障诊断
发动机燃油、机油消耗过多的现象，掌握发动机燃油、机油消耗过多的故障原因及分析方法
4
发动机工作温度异常故障诊断
发动机工作温度异常故障现象，掌握发动机工作温度异常故障诊断步骤和原因分析
4
2
舒适性及安全性控制系统故障诊断与排除
汽车行驶不稳故障诊断
汽车行驶摆头故障诊断方法和步骤，汽车直线行驶性能不良故障现象及原因分析，汽车直线行驶性能不良故障诊断步骤,
4
汽车操纵不良故障诊断
转向操纵异常故障诊断过程，掌握制动系操纵异常故障诊断方法和步骤
4
舒适控制系统故障诊断
玻璃升降机不能正常工作的故障诊断，中控门锁电机不能正常工作的故障诊断，后视镜不能正常工作的故障诊断
6
灯光控制系统故障诊断
倒车灯不能正常工作故障诊断，制动灯不能正常工作的故障诊断，转向/警报灯不能正常工作的故障诊断，雾灯不能正常工作的故障诊断，大小灯不能正常工作的故障诊断
8
3
汽车传动效率不足故障诊断
汽车行驶无力故障诊断
汽车行驶无力故障现象，汽车行驶无力故障诊断方法和步骤
8
汽车传动系异响故障诊断
汽车传动系异响故障现象，掌握汽车传动系异响故障诊断方法和步骤
6
总计
52
3、课程单元描述
课程单元1
课程单元名称
发动机综合故障诊断与排除
课时数
16
学习
目标
1．掌握汽车发动机综合故障的表现形式。
2．掌握发动机常见故障的诊断方法和步骤。
3．掌握汽缸密封性的检查方法。
4．掌握单缸断火法检查工作不良缸的方法。
5．掌握跳火试验法检查点火系故障部位的方法。
6．掌握利用诊断仪检查发动机电控系统故障的方法。
学习
内容
1．发动机密封性检测；
2．单缸断火法判断各缸工作性能的方法；
3．跳火试验法判断点火系故障部位；
4．发动机运转不稳的故障原因和诊断过程；
5．发动机不能启动或启动困难的故障原因和故障排除过程；
6．发动机机油、燃油消耗过大的故障原因和诊断流程；
7．发动机工作温度异常古杂会难过的分析过程；
8．熟练掌握利用解码器读取故障码和数据流的方法。
教学
方法
和建
议
主要教学方法：案例教学法、分组讨论法、引导教学法
1．教师提出故障现象和故障在汽车使用中的具体表现，故障现象力求详细、准确。
2．学生分组讨论能够引起该故障现象的原因，和各种故障原因的分析、检测和判断方法。并提交和陈述该小组的讨论结果。各小组在独自陈述的基础上互相补充和完善。
3．教师总结归纳讨论结果，讲解分析过程，加深学生的理解。
4．在实验用车上实现故障再现，引导学生进行必要的经验分析和常规判断。
5．使用专用检测设备进行性能检测，获得检测数据，进行分析判断。
6．制定修理计划，排除故障。
7．通过开放实训分组独立操作，加深和巩固故障的分析和判断的能力。
教学条件要求
汽缸压力表及接头、车用万用表、解码器，接线及接线夹、发动机性能检测仪。
学生已有基础
对熟悉汽车发动机各部分的结构，熟练掌握待检测部分的结构、工作原理，对发动机点火系、燃油供给系、曲柄连杆机构和配气机构、润滑和冷却系的结构和工作原理及常见故障有充分的了解。
教师所需执教能力要求
熟悉发动机的构造，掌握发动机各部分的结构和功用，熟练掌握各种检测仪器和设备的使用和操作方法，对各部分的检测方法和检测参数非常了解。
课程单元2
课程单元名称
舒适性及安全性控制系统故障诊断
课时数
22
学习
目标
1.能正确分析汽车在行驶过程中产生车身抖动、摆头和直线行驶性能下降的主要原因，故障的诊断过程和排除方法。
2.掌握汽车转向操纵系统常见的故障现象及诊断过程。
3.掌握变速器操纵机构常见故障的诊断和排除、修理方法。
4.掌握制动系操纵异常故障的诊断过程和排除、修理方法。
5.掌握灯光控制系统故障诊断过程和故障排除方法。
学习
内容
1．汽车起步抖动故障的原因和诊断流程；
2．汽车行驶中方向盘抖动（俗称摆头）的故障原因和故障的分析过程；
3．汽车直线行驶性能下降的主要原因及故障分析和排除过程。
4.灯光控制系统原理及检查步骤。
5.玻璃升降及中控锁的控制原理及故障检修方法。
教学方法和建议
主要教学方法：案例教学法、分组讨论法、引导教学法
1．教师提出故障现象和故障在汽车使用中的具体表现，故障现象力求详细、准确。
2．学生分组讨论能够引起该故障现象的原因，和各种故障原因的分析、检测和判断方法。并提交和陈述该小组的讨论结果。各小组在独自陈述的基础上互相补充和完善。
3．教师总结归纳讨论结果，讲解分析过程，加深学生的理解。
4．在实验用车上实现故障再现，引导学生进行必要的经验分析和常规判断。
5．使用专用检测设备进行性能检测，获得检测数据，进行分析判断。
6．制定修理计划，排除故障。
7．通过开放实训分组独立操作，加深和巩固故障的分析和判断的能力。
教学条件要求
实验实习车辆、频闪灯、四轮定位仪、钢卷尺、游隙检测仪、专用拆装工具。
学生已有基础
前期已学过《汽车传动控制系统故障检修》、《汽车行驶控制系统检修》《汽车转向与制动控制系统检修》等课程。
教师所需执教能力要求
熟练掌握汽车的整体结构及底盘各系统的工作原理，尤其对万向传动装置、转向系统、悬架、四轮定位等要非常了解。会使用和操作游隙检测仪、四轮定位仪等。
课程单元3
课程单元名称
汽车传动效率不足故障诊断
课时数
14
学习
目标
1.掌握汽车底盘故障诊断与维修。
2.了解底盘主要技术参数的检测方法和故障判定方法。
3.熟悉底盘主要部件的拆解和修理方法。
4.掌握传动系间隙的检查方法。
学习
内容
1．汽车行驶无力故障产生的原因；
2．汽车行驶中异响的故障原因和故障分析判断方法。
教学方法和建议
主要教学方法：案例教学法、分组讨论法、引导教学法
1．教师提出故障现象和故障在汽车使用中的具体表现，故障现象力求详细、准确。
2．学生分组讨论能够引起该故障现象的原因，和各种故障原因的分析、检测和判断方法。并提交和陈述该小组的讨论结果。各小组在独自陈述的基础上互相补充和完善。
3．教师总结归纳讨论结果，讲解分析过程，加深学生的理解。
4．在实验用车上实现故障再现，引导学生进行必要的经验分析和常规判断。
5．使用专用检测设备进行性能检测，获得检测数据，进行分析判断。
6．制定修理计划，排除故障。
7．通过开放实训分组独立操作，加深和巩固故障的分析和判断的能力。
教学条件要求
对底盘的参数都要能实际检测，通过检测确定其性能的好坏，检测时建议对学生实行分组，对检测数据各组进行比较，确定所使用的方法和检测过程是否正确。
学生已有基础
前期已学习《汽车传动控制系统检修》、《汽车行驶控制系统检修》等课程。
教师所需执教能力要求
熟练掌握汽车底盘的基本构造、各主要元件的结构和工作原理，熟悉底盘主要参数的检测方法和检测流程。熟练使用底盘测功仪、游隙检测仪，会调整主减速器啮合间隙。
五、课程考核
1.考核方式
课程考核采用过程考核与结果考核并重的方式考核。
过程考核由平时成绩与开放实训成绩构成；
结果考核在模块化课程结束后进行。
考核内容主要分为理论与技能考核两部分。
2.考核组织
理论考核部分由任课教师与企业技术人员共同组卷，实行“教考阅”分离；
技能考核部分，由企业技术人员参与制定操作流程与考核评分标准，校企教师共同实施考核。
3.考核范围
理论考核包含常见故障的诊断流程的制定、检测设备及检测参数在故障分析中的应用，系统常见故障分析、检测与诊断。
技能考核以系统拆装、检修后运行效果、故障排除后系统性能参数与标准参数的差异等可检测内容为依据，设置考核项目。
4.成绩评定
课程成绩=过程考核成绩50%+结果考核成绩50%；
过程考核成绩=平时成绩20%+开放实训30%；
结果考核成绩=课程理论考核成绩50%+课程技能考核成绩50%。
六、教材
使用教材：
《汽车故障诊断与排除》北京理工大学出版社，2019年7月，李勇主编。
参考教材：
[1] 《汽车故障诊断与排除》，北京理工大学出版社，2016年1月，孙志刚、董大伟编著
[2]《汽车故障诊断与维修技术》，高等教育出版社，2012年5月第2版，闵永军等主编
七、编制说明
编 制 人：李远武
编制单位：襄阳职业技术学院汽车工程学院汽车检测与维修技术研究室
编制日期：2021年8月
关键词：煤矿;电子设备;故障诊断;维修
引言
在日常煤炭开采过程中，煤炭电子设备故障诊断和维修是煤矿行业里的一大难题，也是煤矿企业关注的重点问题。如何快速诊断出煤炭电子设备故障并及时展开维修工作，解决故障问题，是煤矿企业一直致力研究的问题。
1常见的煤矿电子设备故障诊断技术
1.1无损检测技术
无损检测技术，也就是非破坏性检测技术。无损检测技术的工作原理是在不需要对电子机械设备外表进行任何破坏的情况下，对相关电子设备进行故障检修。这种技术主要是通过超声波、磁粉在特定的电子设备表面进行故障检测，在电子内部通过释放微波、射线等，结合其他检测技术对电子设备内部进行检测，综合两者的结果，得出最终的故障诊断结论。使用无损检测技术诊断电子设备故障时，需要工作人员对检测的电子设备相关信息进行分析处理，结合现场诊断结果来判定所检测的电子设备是否存在故障。无损检测技术同样能在电子机械设备正常运转的情况下进行故障检测工作，丝毫不影响煤矿正常开采作业。这种故障诊断技术是煤矿电子机械设备故障检修中常用的方法，也是煤矿企业常用的故障诊断技术方法[1]。
1.2振动检测诊断技术
振动检测诊断技术就是依靠相关设备在运行过程中发出振动和对应的特征，以及参数的变化，以此来分析煤矿电子机械设备的运行状态，用参数来判断电子设备是否存在故障和存在什么样的故障。利用振动检测诊断技术为煤矿电子设备检测故障，既能不影响煤矿开采生产，还能准确检测出煤矿电子设备中的故障，所以，这种诊断故障的技术是煤矿企业首选的故障诊断技术。选用振动检测诊断技术有两大方面的优点，一是振动检测诊断技术能在相关电子机械设备工作的状态下进行故障诊断，不影响煤矿正常生产作业；二是振动检测诊断技术适用于各种煤炭电子机械设备的故障诊断，不受电子设备款式型号限制。这两大优点可以减少煤矿企业在机械设备故障上的人力物力投入。另外，煤矿电子机械设备一般体积较大，在技术故障诊断中往往比较麻烦，故障诊断精准性比较低，但是，振动检测诊断技术对于体积较大的煤矿电子机械设备故障诊断一样方便快捷，准确性高。还有一点就是，振动检测诊断技术可以保证煤矿开采正常运转，使煤炭采集的全部环节都能正常有序进行。
1.3红外测温检测技术
红外测温检测技术就是利用红外辐射的热效应，通过温差电效应、热释电效应和热敏电阻等来检测所吸收的红外辐射，间接地测量辐射红外光物体的温度。红外测温检测技术可以对正在运行的电子设备进行非接触检测，可以拍摄其温度场的分布、测量所有部位的温度值，据此对电子设备的外部及内部故障进行诊断，具有实时、遥测、直观和定量测温等优点。在煤矿机械运转过程中，电子机械设备会产生热量，正常的热量通过电子机械设备自身的散热系统散发掉是不影响电子设备正常工作的，但是当电子设备中某些部件出现问题时，产生的热量大于正常工作产生的热量，电子设备自身不能排出热量就会造成机械故障，维修人员可以通过红外测温检测技术，及时找到电子设备故障部件，排除故障隐患，确保煤矿开采工作正常进行。需要注意的是，红外测温检测技术不适用于室外温度较高的情况，在利用红外测温技术对电子设备进行故障诊断时，要注意相关电子设备的维护。红外测温检测技术并不适用于所有的煤矿电子设备故障诊断，但随着科技水平的提高，红外测温检测技术会被不断改进，进而能应用于更多的煤矿电子设备故障诊断中。
2减少煤矿电子设备故障的措施
2.1使用高性能油、减少电子设备故障
大多数煤矿电子设备产生故障的原因是由于机械磨损，因为煤矿开采一般都是24h高强度工作，很容易因为磨损过度造成机械设备故障。使用高性能油可以有效保证机械设备正常运转。因此，在日常煤矿电子设备维修保养中，使用高性能油，能减小电子机械设备工作运转中的摩擦，进而减少磨损，降低电子机械设备故障的发生几率，延长机械设备的使用寿命，减少设备维修成本，提高煤矿开采效率和煤矿开采产量[2]。
2.2简化电子设备的设计结构、降低维修难度
由于国内的煤矿电子设备结构复杂、体积庞大、维修技术有限，无形中加大了工作人员的故障诊断和维修难度。因此，作为煤矿电子机械设备的设计者，在设计电子机械时，需考虑各方面因素，最大程度地简化电子机械设备的结构，并提高机械设备操作的灵活性，降低维修工作人员保养维修的难度，为煤矿企业减少维修投入，降低培训成本，从而提高煤矿企业的整体效益。
2.3加强专业技术人员的技术水平和操作技能
电子机械设备的故障发生几率与操作人员的操作技能、维修工作人员的专业技术水平也是息息相关的。煤矿电子设备的故障维修是一项专业要求很高的工作，使用电子设备的工作人员也必须熟悉机械设备的各种性能和使用方法。按操作规程使用电子机械设备，定期对电子机械设备进行专业日常维护保养，是减少设备故障的有效措施。煤矿企业应完善煤矿电子机械设备维护管理制度，对相关工作人员进行岗前培训考核，保证在岗工作人员具备相关专业技术[3]。加强监督管理工作，定时开展在岗工作人员专业技能培训考核，提高工作人员的工作积极性，激发工作人员的竞争意识，创造良好的工作氛围。加强专业技术人员的培养、提高操作人员的操作技能，可减少煤矿电子设备人为故障，在技术上提高了煤矿电子机械设备的可维修性。
2.4做好电子设备信息采集工作日常
电子设备信息是诊断故障、维修设备的重要依据。相关工作人员要做好日常电子设备信息采集工作，监督人员必须每天检查核对，不能忽略任何一个细节。若在电子设备出现故障时，维修人员可以根据日常设备工作信息诊断故障原因，并快速处理故障。记录电子设备信息，还能方便查找事故责任人，提高工作人员的责任心，避免发生更多故障，降低机械信息的偏差。
3结语
煤矿电子设备在煤矿采矿作业中占据主导地位，电子机械设备采矿也是煤炭采集的主要方式。随着国内外煤炭需求量的逐渐增大，提高煤矿电子设备故障诊断技术和维修技术迫在眉睫。因此应加大对煤矿电子设备故障诊断与维修技术的投入，以提高故障诊断与维修技术，可降低故障发生率，提高采矿产量。
参考文献
[1]褚卫忠.煤矿电子设备的故障诊断和维修探讨[J].科技资讯，2015，13（23）：22.
[2]王晓东.煤矿电子设备的故障诊断和维修[J].电子技术与软件工程，2014（16）：155.
关键词：工程机械电气系统；检测；诊断
1 工程机械电气系统的特点
工程机械电气系统大致可分成电子系统和电气设备两部分，各部分都有着各自的特点。工程机械电子系统是由多个子系统构成，主要分为电子控制自动变速器系统、电子负荷传感系统、电子智能控制系统、电子控制燃油系统、电子检测和监控系统等；工业机械电气设备主要是电气系统中使用的设备，如，发电机、蓄电池、调节器以及充电系统中的用电设备等[1]。
2 工程机械电气系统检测与诊断的方法
2.1 试灯检测法
该种检测方法在工程机械电气系统检测中比较常用而且还方便不浪费资源，主要对电气系统线路的断路情况进行检测，检测需要一个试灯，将试灯的一段连至要检测的线路，另一端连至电源上，如果试灯呈现亮的状态，说明该线路并没有发生断路故障；相反，如果试灯没有任何反应，说明电源至该线路之间出现断路的情况[2]。
2.2 刮火检测法
该种检测法与试灯检测法的原理相似，只不过把试灯拿掉而已，同样是对断路问题的一种常规简单的检测方法。具体检测是将检测线路接电利用导线与搭线处进行刮碰，如果有火花产生，说明该线路并未发生断路的问题，连接良好；相反，如果没有任何反应，说明该线路出现断路故障[3]。
2.3 感觉诊断法
顾名思义是工程机械电气系统所表现出的状态和感觉，主要通过人体的听觉器官耳朵、嗅觉器官鼻子、视觉器官眼睛来对其进行观察，因为工程机械电气系统出现故障时，大多都会在电气设备上表现出来，其主要表现形式为产生火花、线路或设备过热、冒烟等。感觉诊断法不需要使用任何仪器就能有效的诊断出电气系统的故障，当然，该方法多用于经验较高的专业人士，新手或经验较少的电气维修人员很难抓住其诊断重点。
2.4 仪表检测法
该方法需要借助相应的测量仪器来测量线路后设备上的电压、电流等数值来判断是否存在故障。工程机械电气系统在正常运行的过程中，任何线路、设备等都有着安全运行电压、电流等参数，如果局部出现故障的话，势必会影响该线路或设备的电压、电流等参数异常，尤其一些线路或设备的故障没有任何外在的表现形式，利用以上的的诊断方法很难确定其原因和故障点[4]。这时采用专用的测量仪器来对电路或设备上的电压、电流等数据进行直接的测试，通过测量仪器上的数值波动显示能准确的判断出是否是该线路或设备出现故障。
2.5 置换法对电气系统故障的诊断
置换法是工程机械电气系统故障诊断中较为常用的一种诊断方式，诊断原理非常简单。首先需要专业人员根据故障的情况进行估测，估测到哪个或哪几个电气元件、线路以及设备等引起的故障，在利用同种型号、同样性能的相同的质量合格的部件进行更换，将疑似故障的元件替换下来，在观察电气系统的运转情况，如果工程机械电气系统正常运转，说明是替换下来的部件出现了故障，再对其进行维修或更换。但是，在使用置换法对电气系统故障诊断的过程中也存在一定的弊端，因为工程机械电气系统的组成较为复杂，其中包括诸多的元部件，如果电气系统中的故障点并非一处的话，也就是说存在两个或两个以上的元部件出现故障的话，那么利用置换法就会存在一定的困难，因此，经验丰富的维修人员能准确的估测出故障点，能起到事半功倍的效果，而对于新人或经验较少的维修人员来说，要根据具体的情况而选择[5]。
2.6 跟踪诊断法
该方法实质上就是根据电气系统的运行顺序进行逐一的查找，每一个电气系统都有着一个固定的运行顺序，工程机械电气系统也是如此，电气系统属于一个串联的结构，从电源接通将电能逐一的传送到每一个元部件，而这也为电气系统故障诊断进行良好的铺垫。相关人员通过对电气系统的一步一步跟踪，一个一个元部件的排除，来查找故障部位。跟踪诊断法可以正序跟踪是从电源作为出发点开始检测至电气系统的元部件，也可以倒序跟踪是从电气系统的元部件开始检测至电源点[6]。
2.7 分段诊断法
工程机械电气系统的结构较为复杂，而在发生故障之后不能准确的对其进行定位或模糊定位，在这种情况下可以采用分段查找法。主要诊断原理是将整个电气系统分成几个小段，在对各个小段进行诊断，从而确定故障点存在哪个小段内，再对其阶段进行详细的诊断，以此来准确的判断故障点，如果电气系统过于复杂的话可以在确定故障段之后，再对该段进行再次分段，逐渐将缩小故障诊断范围，大大的提高的故障诊断的效率，是较为复杂的工程机械电气系统故障检测中经常应用的一种诊断方法。
2.8 特性诊断法
工程机械电气系统运行的过程中，每个元部件都有着独特的运行特性，这也可以作为故障诊断的一种方式。例如，工程机械电气设备中存在的电磁线圈，如果在正常运行下，电磁线圈会伴有磁特性，如果出现断路的话电磁线圈也不会产生这种特性，如果对这类设备拆开诊断的话，不仅麻烦，而且电磁线圈较为脆弱，极易造成损坏，而通过特性诊断法，可以省去了设备的拆卸，将电源连接后，利用身边的金属物品，如，螺丝锥、刀片等，将其放在支撑电磁线圈的设备周围，观察刀片是否被吸，如果被吸说明该设备没有出现故障，相反，如果没有吸力的话，说明该设备存在故障，而且，如果是经验十分丰富的技术人员在利用特性诊断法时，还可根据吸力的大小来判断电磁线圈是否发生损坏，以及损坏的程度。
2.9 短路诊断法
所谓短路诊断法，就是利用短路的方式来对电气系统进行诊断。主要诊断原理是利用一个良好的导线将电气系统中的设备与电源之间进行短接，从而取代原来的导线进行测试，通过短接后的设备如果能正常工作的话说明该线路出现问题，可以对该线路上的一些元器件进行检测，如，熔断器、开关、继电器等，如果设备仍未正常运行，说明故障并未出现该线路上，再对其他部位进行检查。
3 结束语
文章主要针对于工程机械电气系统检测和诊断进行了具体的分析，通过文章的研究，我们了解到，在进行工程机械电气系统检测和诊断的过程中，需要根据工程机械电气系统的实际特点，结合具体的工作经验，采取科学有效的方法进行检测和诊断，必要的时候，可以运用多种检测方法进行联合诊断，进而有助于提高诊断的效果。
参考文献
[1]焦宏伟.工程机械的电气系统诊断与维修[J].科技创新导报，2009（23）.
[2]吕俊霞.电气设备故障的查找方法和技巧[J].机械制造与自动化， 2007（01）.
[3]周兆喜，刘锡浦.工程机械电气设备故障的应急处理[J].黑龙江交通科技，2007（06）.
[4]贾宗植.工程机械电气工程维护与管理[J].企业导报，2010（11）.
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