故障树诊断之发动机怠速不稳

1、故障树分析法在电喷故障树分析法在电喷 发动机怠速不稳故障发动机怠速不稳故障 诊断中的应用诊断中的应用 一、故障树分析法的基本理论 u概念概念 故障树分析(Fault Tree Analysis)是以故障树作为模型对系统进行可靠性 分析的一种方法，是系统安全分析方法中应用最广泛的一种自上而下逐层展 开的图形演绎的分析方法。在系统设计过程中通过对可能造成系统失效的各 种因素（包括硬件、软件、环境、人为因素）进行分析，画出逻辑框图（失 效树），从而确定系统失效原因的各种可能组合方式或其发生概率，以计算 的系统失效概率，采取相应的纠正措施，以提高系统可靠性的一种设计分析 方法。 u原理原理 故障树分析

2、法是把所研究系统的最不希望发生的故障状态作为故障分析的 目标，然后找出直接导致这一故障发生的全部因素，再找出造成下一级事件 发生的全部直接因素，直到那些故障机理已知的基本因素为止。通常把最不 希望发生的事件称为顶事件，不再深究的事件为基本事件，而介于顶事件与 基本事件之间的一切事件称为中间事件，用相应的符号代表这些事件，再用 适当的逻辑门把顶事件、中间事件和基本事件联结成树形图，即得故障树。 它表示了系统设备的特定事件 (不希望发生事件)与各子系统部件的故障事 件之间的逻辑结构关系。 1.4故障树的常用符号故障树的常用符号 分类 符号 含义 逻 辑 门 与门：代表当全部输入事件发生时，输出事件

3、 才发生的逻辑关系 或门：代表一个或多个输入事件发生，即发生 输出事件的情况 禁门：是与门的特殊情况，它的输出事件是由 单输入事件所引起的。但在输入造成输出之间， 必须满足某种特定的条件 事 件 代表顶上事件或中间事件 底事件，指由系统内部、元件失效或人为失误 引起的事件 不完整事件，指由于缺乏资料不能进一步分析 的事件 进气系统故障M1 燃油系统故障M2点火系统故障M3机械结构故障M4 X 2 M5 X 3 M6 X 4 X 5 X 6 X16 M11 X17 M12 X18 X19 X20 X21 X22 X23 X24 X25 M13 X26 X27 X28 X29 X30 X31 X3

4、2 x1 发动机怠速不稳 nM5-怠速进气量的失准;M6-发动机转速、冷却液温度、进气温度、节 气门开关及空调等信号不准确；M7-喷油器故障;M8-燃油压力异 常;M9-燃油压力过高;M10-燃油压力过低;M11-火花塞故障;M12-点火 模块故障;M13-活塞连杆故障;X1-进气管以及各种阀门的泄漏;X2-节 气门和进气道积垢过多;X3-三元催化器的堵塞;X4-怠速状态怠速触点 未闭合;X5-与事件M4对应的传感器故障;X6-事件X5传感器连接线路故 障;X7-燃油泵泵油能力不足;X8-喷油器堵塞;X9-喷油器密封不 良;X10-喷出的燃油成线状;X11-燃油泵故障;X12-油压调节器故 障

5、;X13-燃油系统传感器故障;X14-燃油管破损;X15-燃油滤清器堵 塞;X16-高压线外皮漏电;X17-点火提前角失准;X18-火花塞间隙过 大;X19-火花塞间隙过小;X20-火花塞击穿;X21-火花塞烧蚀;X22-点火 模块能量不足;X23-点火模块不点火;X24-正时皮带安装错误;X25-气 门密封不严;X26-凸轮磨损不一致;X27-气缸垫烧穿;X28-活塞环端隙 过大、对口或断裂;X29-活塞环槽内积炭过多;X30-活塞与气缸过度磨 损;X31-连杆弯曲;X32-燃烧室积炭严重 n由上表依逻辑关系分析，故障树共有32个最小割集：X1、X2、X3、X4、 X5、X6、X7、X8、X

6、9、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、 X18、X19、X20、X21、X22、X23、X24、X25、X26、X27、X28、X29、 X30、X31、X32，均为一阶割集，其中事件X12、X13在故障树中出现两 次。引起电喷发动机怠速不稳的基本事件均为小概率事件，阶数越小 的割集，其重要性越大，基本事件在阶数相同的割集中出现的次数越 多，重要性也越大，因此，事件X12、X13（两事件均属于喷油系统） 作为引起顶事件发生的重要因素，在诊断电喷发动机怠速不稳故障时 应首先检查喷油系统。 n通过定性分析，电喷发动机怠速不稳共有32种故障模式。在实际的诊 断中，根据故障模式并结合以往的诊断经验，可以快捷地查找到引起 顶事件的基本事件故障，并予以快速地排除。 二、结论 n故障树分析方法在系统可靠性分析、安全性分析和风险评价中具有重 要作用和地位，是一种有效的故障诊断方法，利用