汽车故障诊断技术

• 2．HC是由于混合气过稀、喷油嘴过脏、点火不良（点火 正时不当或火花塞过脏）、排气门泄漏等，导致燃烧不完 全而产生。
• 3．NOx是由于混合气在高温、富氧下燃烧时含在混合 气中的N2和O2发生化学反应的。
•
自诊断系统的局限性
• （1）不是所有控制系统的电路都能监测。
• （2）故障代码仅能指示某个区域存在 故障，具体的故障位置须按照规定的步 骤进行。
汽车故障诊断技术
1.1汽车故障诊断基础
汽车故障的分类 汽车故障的成因 汽车故障的变化规律 汽车零部件损坏机理
1.2 汽车故障诊断方法
直观诊断 利用随车故障自诊断系统进行诊断 利用诊断仪器进行诊断 利用备件替代法进行诊断 利用故障征兆模拟诊断 利用故障树进行诊断 汽车故障诊断的基本步骤
汽车故障的分类
• （2）将故障信息以代码形式存储在发动机控制模块内， 同时还可以显示故障代码出现时相关的数据参数。
• （3）通知驾驶人电子控制系统已出现故障，通 常为点亮仪表板上专设的“系统故障指示灯”。
• （4）维修时，技术人员可将存入存储器的故障 代码调出，为维修人员快速诊断出故障类型提供 信息。
• 随车故障自诊断系统诊断的意义
– ② 某种故障诊断仪（解码器）常常只适用某个或几个 车型，对另外一些车型就可能不适用，通用性较差。
• OBD-Ⅱ系统
• OBD-Ⅱ系统，世界各个汽车制造厂商均采用标准 的16针诊断座、相同的故障代码定义方法以及共 同的资料传输标准（SAE或ISO）。同时，OBD-II 还能提供与尾气排放控制有关装置的监控数据。 这样做的目的是强制监视车辆的尾气排放量。
• 汽车故障的变化规律，可用汽车的故障率随汽车 行驶里程的变化关系来表示。汽车的故障率是指 当汽车使用到一定里程时，在单位行驶里程内发 生故障的概率。故障率也称失效率，它是衡量汽 车可靠性的一个重要参数。
• 早期故障期
• 相当于汽车的磨合期 • 汽车零件的磨损量较大故障率较高 • 随着汽车行驶里程的增加故障率逐渐降低
故障码读取过程
利用随车故障自诊断系统进行诊 断
• 随车故障自诊断系统诊断的意义 • 自诊断系统的分类 • OBD-I系统 • OBD-Ⅱ系统 • 自诊断系统的局限性
– 随车自诊断系统具体功能可归纳为
– 以下四点：
• （1）及时地检测出电子控制系统出现的故障，并可以 用默认值替代不正常的传感器数据，以保证系统能够 持续运转。
• （3）燃油喷射系统的测试。
» ① 利用氧传感器的信号波形进行检测与故障诊断；
» ② 利用喷油器的喷油脉冲宽度信号波形进行检测 与故障诊断；
» ③ 利用尾气分析仪对燃油喷射系统进行检测与故 障诊断；
» ④ 利用汽车专用故障诊断仪对燃油系统进行检测 与故障诊断。
• （4）点火系统的测试。
» ① 点火正时的检测和故障诊断； » ② 次级点火波形的检测和故障诊断； » ③ 初级点火波形的检测和故障诊断。
DLC针脚用途规定
• 1。点火控制（随厂家设计变化） • 2。BUS（＋）SCP • 3。厂家选择使用 • 4。车身地 • 5。信号地（SIG RTN），也有叫逻辑地 • 6。CAN诊断 • 7。ISO 9141所制定的资料传输线K • 8。厂家选择使用 • 9。厂家选择使用 • 10。BUS（－）SCP • 11。厂家选择使用 • 12。厂家选择使用 • 13。FEPS（FLASH EEPROM） • 14。CAN诊断 • 15。ISO 9141所制定的资料传输线L • 16。蓄电池电源
• 从1996年起，全球所有的汽车生产厂家都已全面采用 OBD-II标准。
• （1）与OBD-I系统相比，OBD-II还增加了以下功能：
– ① 三元催化转换器效率监测； – ② 发动机失火监测（缺缸）； – ③ 炭罐净化系统监测（EVAP）； – ④ 二次空气喷射系统监测； – ⑤ EGR系统流量监测； – ⑥ 诊断系统中必须包含串行数据流和故障码。
偶发性故障
功能故障
永久性故障
参数故障
汽车零部件的损坏机理
按照故障发生系统 的数量分类
按故障可能造成的 后果分类
单系统故障
非危险性故障
多系统故障
危险性故障
汽车故障的成因
• 一、在零件设计和制造过程中存在缺陷 • 二、工作条件复杂 • 三、使用维护不当 • 四、自然失效
• 汽车在使用过程中难免会产生各种各样的故障， 造成这些故障的原因有来自车辆本身的原因，也 有来自使用者或运行环境的原因，而零件的失效 是引起汽车故障的主要原因，这其中有设计制造、 工作条件和使用维护三个方面的因素。
利用备件替代法进行诊断
• 对机械零部件或电器元件进行互换试验 • 来自同型号的其他车辆或器件库 • 替换后故障消失证明判断正确，反之未完全排除，可
能还存在其他故障点，需查找 • 为行之有效的常用方法 • 但较多的备件库存增加，加大维修成本
利用故障征兆模拟诊断
• 适用于偶发性故障 • 模拟车辆出现故障时的条件和环境，使故障再现 • 须把可能发生故障的范围缩小 • 参考相关系统的故障诊断表或故障树
维修周期
汽车零部件损坏机理
– 根据机械零件的类型、使用环境和故障表 现形式，故障产生的原因通常可以归纳为 磨损、变形、断裂、裂纹、腐蚀等。
• 磨损是指有相对运动（或有运动趋势）的零件
工作表面的物质，由于摩擦而不断损耗的现象。 据统计，75％的汽车零件是因为表面磨损导致工 作性能下降而报废的。按照磨损的机理，磨损可 分为磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损 四种主要类型。
– ⑤ 具有行车记录功能，这个功能是汽车专用解码器通过 OBD-II诊断口，将汽车运行中各传感器和执行元件的工作 参数直接显示出来，这对分析和检查故障非常有效；
– ⑥ 监控排放控制系统
– ⑦ 解码器能够读取故障代码、记录数值、清除故障代码等；
– ⑧ 标准的技术缩写术语，定义系统的工作元件。
OBD的有关规定 • DLC形状和定义：
各种介质后起反应而造成零件损坏的现象。防止 腐蚀的最有效办法是在金属表面覆盖保护层，以 隔绝金属与介质的直接接触。采取的具体措施有 喷涂油漆、钝化处理、镀金属层（如镀铬、镍） 等。
直观诊断
• 也称人工诊断或经验诊断 • 通过道路试验 • 直观检查 • 不需要专用设备成本少 • 诊断的速度比较慢且不准确 • 需要经验丰富的技术人员 • 仅适于查找比较明显的故障
• （2）系统特点。
•
• BD-II系统不仅使诊断测试模式、故障码、诊断插 座、诊断（扫描）工具等有关诊断系统的内容得到 统一，同时也对自诊断系统提出了更高的要求，特 别使有关排放监测、诊断内容的要求更严。
• （3）OBD-II系统的目标和要求。
• OBD-II系统要求提供：
– ① 统一诊断座； – ② 统一诊断座位置； – ③ 解码器和车辆之间采用标准通信协议； – ④ 统一故障代码含义；
按照故障造成的性 质分类
按照丧失工作能力 程度分类
自然故障
局部故障
人为故障
完全故障
汽车故障的成因
按照故障的性质 分类
按照故障发展速度 分类
一般故障
突发性故障
严重故障
渐变性故障
汽车故障的变化规律
• 一、早期故障期 • 二、随机故障期 • 三、耗损故障期
汽车故障的变化规律
按照故障存在的时 间分类
按照故障影响性质 分类
• 随机故障期
• 汽车处于最佳状态故障率低 • 是汽车的有效使用时期 • 故障的发生是随机性的 • 一般为材料隐患、超载运行、制造缺陷、润滑不
良、使用不当及维护欠佳等因素所致。
• 耗损故障期
• 大部分零件磨损量过大 • 载荷长期作用及零件老化 • 故障率迅速上升 • 必须以汽车故障率曲线为依据，制定出合理的
取、直接测量） • 根据检查结果，进行修复 • 试车验证修复结果
监控排放控制系统 三元催化器知识
三元催化器的作用：
• 把排气中对大气有害的CO、HC、NO等废气转化为对大气无害，从而达 到排放法规的要求。
• 排气污染物主要是指从排气管排出的CO、 HC、NOx等有害污染物。
• 1．CO主要是燃油混合气过浓，燃烧时的氧 气不足造成。
达到材料的疲劳极限时，有可能出现断裂。断裂 也是汽车零件的常见故障之一，这种故障具有突 发性的特点，往往酿成重大交通事故。
• 裂纹是指零件表面出现局部断裂的现象。裂
纹的发展过程为裂纹产生、裂纹扩展和最终断 裂三个阶段。裂纹属于可挽救故障，断裂属于 不可挽救故障。
• 腐蚀,汽车零件的腐蚀是指汽车零件材料接触
利用故障树进行诊断
• 用于较复杂的故障或比较生僻的故障 • 故障的原因较多 • 按照方法步骤，对故障进行全面细致的检查和分
析 • 逐步排除故障原因 • 要按照导致故障的逻辑关系进行逐步检查分析
• 发动机不能启动的故障分析过程。如（图 1-5）
汽车故障诊断的基本步骤
基本思路:
基本流程:
• 识别待测车辆及确认故障症状
• OBD-I系统
– 主要包括以下三个功能。
• （1）故障指示灯的提示功能。 • （2）主要监测以下系统：
– ① 主要的输入传感器； – ② 燃油计量系统； – ③ EGR系统； – ④ 电路的断路和短路。
• （3）系统特点：
– ① 各种车型的诊断插座的位置和形式、故障码的定义、 故障码和数据流的读取和显示方法、通信协议等各不相 同；
• （3）间歇性故障控制模块可能无法监 测。
利用诊断仪器进行诊断
•可以对电控系统和电气装置的故障进行 深入诊断
•提高汽车故障诊断效率 •专用诊断设备成本较高 •用于专业化和较大规模的汽车维修企业
• 博世 740发动机综合分析仪，它具有 汽车专用解码器、汽车专用示波器、 尾气分析仪的基本功能并能提供智能 化的诊断信息。
1.3汽车故障诊断设备
机械式听诊器
机械式听诊器
电子式听诊器
真空表
燃油压力表
喷油性平衡测试仪
电路测试仪
电火正时灯
汽车专用万用表
汽车专用示波器
汽车专用解码器
发动机综合分析仪
四轮定位仪
汽车专用万用表
– 测试内容及量程
OBD的有关规定
• DLC安装位置：中央仪表台至司机一侧的仪表台下
实际检查步骤举例
• 读取故障码 • 读取相关数据（这点后面讲到） • 清除故障码 • 再次读取，验证是否是偶发故障 • 根据故障码提示内容检查线路（断路、短路（与地或电
源）） • 检查部件（传感器、执行器、控制单元等）（用仪器读
– 识别待测车辆的方法 – 确认故障症状
– 识别待测车辆的方法
车辆识别代码的位置
» 例如：WA U FA 0 8 D 2 T N 1 2 3 4 5 6
• （2）通过车身覆盖范围表来确认车辆。
» 例如：A6 4A AFC（2.8L）A SFI EI
– 确认故障症状
• 可感觉到的性能和功能发生改变的症状 • 可觉察到的外观和状态发生改变的症状 • 可检测到的参数和指标发生改变的症状 • 上述可通过问诊驾驶人和试车的方法确认
通过分析研究了解系统的结构 和工作原理
通过故障树的方法推理假设故 障原因
编写诊断流程 进行测试确认
排除故障后进行维修验证
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• 下面为各个系统常用的测试方法： • （1）燃油供给系统。
– ① 燃油系统压力的测试； – ② 喷油器的测试
• （2）压缩部分。
– ① 汽缸功率平衡测试； – ② 发动机真空度测试； – ③ 压缩试验； – ④ 汽缸漏气试验。
• 随车诊断系统的目的是：在车辆的排放系统有故 障时提示车主注意，使维修技术人员快速地找到 故障来源，减少汽车尾气对环境的污染。
• 自诊断系统的分类
• 第一种：在20世纪80年代至90年代初期，汽车上 广泛采用的自诊断系统，按照美国标准称为第一 代车载自诊断系统，或第一代随车自诊断系统。
• 第二种：1994年，美国汽车工程师协会（SAE）， 倡导提出了第二代车载自诊断系统，一般称为 OBD-Ⅱ（On-Board Diagnostics-Ⅱ）系统。
• 变形,汽车零件的变形是指在使用过程中，由于受外
部载荷及内部应力等的共同作用，零件的形状和位置发 生了不能自行恢复的变化。随着使用时间的延长，汽车 零件发生变形是不可避免的，零件变形后将对零部件、 总成乃至整个汽车的工作能力及使用寿命产生很大影响， 因此零件的变形是引起汽车故障的主要原因。
• 断裂,汽车零件在承受较大静载荷、动载荷或