第一单元 汽车检测诊断基本知识
基本知识1 基本概念与基本方法
学习目标
1.了解汽车故障的分类与变化规律。
2.了解汽车故障诊断的基本方法。
3.了解常用检测诊断设备的功能,初步认识其使用方法。
一、基本概念
(一)汽车维修的概念
汽车维修是汽车维护和修理的泛称,汽车维修业务包括两个方面:一是为预防汽车性能下降和故障发生所进行的维护保养;二是当车辆出现故障后所进行的诊断和修复。车辆修复又包括两个方面:汽车机电维修和车身修复(即钣金、涂装工艺)。
随着我国汽车工业的发展,汽车已进入家庭并快速增长,对汽车的节能、环保和安全性能的要求进一步提高,老旧汽车被强制报废,车辆更新换代加快,配置越来越先进,从而引起汽车维修行业的巨大变革,其变化主要表现在以下方面。
①汽车维护比重增加。随着汽车制造工艺的提高和道路环境的改善,汽车的故障率逐步降低,“以养代修”的观念已深入人心,汽车维修中维护的比重增大,因车辆故障而进行修理的业务比重呈下降趋势。
②换件维修。由于当前汽车零配件供应充足,为缩短汽车维修时间,普遍以新件更换取代过去的旧件修理。修理的概念已发生变化,所谓的“修”仅仅就是元件拆装更换的过程。
③汽车维修趋向脑力化。大量汽车检测仪器的应用使动手拆装的工作量大为减少,专用拆装工具与设备的使用也节省了体力,同时,汽车结构越来越复杂,使得汽车故障诊断的难度逐渐加大,汽车维修工作越来越趋向脑力劳动。
因此,汽车检测与诊断已成为当前汽车维修人员的核心技能,时代对汽车维修人员提出了更高的要求。作为汽车维修技术人员,需要熟练掌握各种汽车检测仪器设备的使用方法,并运用自己掌握的汽车专业知识和维修技术资料,对检测的结果进行正确的分析、推理,做到准确判断,彻底排除故障。
(二)汽车检测与汽车故障诊断的概念
1.汽车检测
汽车检测是指为确定汽车技术状况或工作能力,利用汽车检测设备对汽车进行的检查和测量。汽车检测通常包括定期性能检测和故障诊断检测。
定期性能检测是指机动车管理法规所规定的汽车安全环保检测(即机动车辆的年检,是国家规定的强制性检验)和汽车综合性能检测,检测的最终结果是否能通过检测线。
故障诊断检测是指汽车发生故障后,通过检测找出故障发生的准确部位,为尽快修复汽车提供可靠依据。检测的最终结果是确定故障部位。
2.汽车故障诊断
汽车故障诊断是指汽车发生故障后,在不解体(或仅拆下个别小件)条件下,为确定汽车技术状况,或查明故障部位及原因而进行的分析和判断。汽车诊断包括人工经验诊断和仪器设备诊断两种途径。
人工经验诊断指不借助仪器,凭借维修人员的实践经验,采用眼看、耳听、手摸、鼻嗅等手段,通过原地检查或道路试验,分析、诊断故障。
仪器设备诊断指利用仪器设备通过检测有关参数、波形,分析、诊断故障。现代检测仪器设备的种类很多,如故障诊断仪、万用表、油压表、示波器等。
3.两者的关系
汽车定期检测是一种主动检查行为,如同健康人去医院做体检,以便了解身体健康状况,及时发现疾病隐患。汽车诊断是一种被动检查行为,好像人生了病要到医院看病一样,是汽车发生故障后分析、判断故障原因及部位的整个过程,利用仪器设备检测只是汽车故障诊断过程中的一个方面,两个概念的关系如图1-1所示。
图1-1 汽车检测与汽车诊断的概念
(三)汽车故障的分类与变化规律
汽车故障是指汽车部分或完全丧失工作能力的现象。汽车的工作能力包括动力性、经济性、安全环保等性能。故障是一种不合格状态,其根源是总成或零件的技术指标变化超出了允许限度。
1.汽车故障的分类
(1)根据故障的危害程度,汽车故障可分为四类:轻微故障、一般故障、严重故障和致命故障。
轻微故障:未造成停驶,但已影响正常使用,并可用随车工具作适当调整即可排除。
一般故障:会造成停驶,但不会导致主要零部件损坏,并可更换易损零件或用随车工具在短时间内修复,如滤清器脏,燃油油路不畅等。
严重故障:导致主要零部件损坏,必须停车,且不能用随车工具和易损备件在短时间内排除,如发动机拉缸、烧瓦、抱轴等。
致命故障:可能引起车毁人亡的恶性重大事故。如柴油机飞车、连杆螺栓断裂、制动失效等。
(2)根据汽车使用中所表现出的故障不同,可分为:突发性故障和渐进性故障。
突发性故障:故障发生前没有可觉察的征兆,故障一经发生,工作状况急剧恶化的,零部件或总成、系统功能突然丧失。
渐进性故障:故障发展缓慢,故障出现后一般可以继续行驶一段时间后再修理。
(3)根据故障表现的稳定程度可分为持续性故障和间歇性故障。
持续性故障的症状稳定,其出现规律明显,其故障部位技术状态稳定,一般较易诊断和排除。
间歇性故障时有时无,具有突发性,且无明显规律可循,其故障部位的技术状况发生不规则变化,故障原因不稳定。这类故障较多地发生在电路,特别是汽车电控系统中,其主要原因是汽车组成件因磨损、过热、振动导致故障部位技术状态处于故障临界状态。
2.汽车故障的变化规律
汽车故障的变化规律是指汽车的故障率与行驶里程的变化规律。汽车故障率,即汽车在单位行驶里程内发生故障的概率。对于机械性故障,汽车故障率与行驶里程的关系曲线如图1-2所示,曲线两端高、中间低,呈浴盆状,也称“浴盆曲线”。故障的变化规律一般分为3个阶段。
图1-2 汽车故障率曲线
(1)早期故障期。早期故障期相当于汽车走合期,新车汽车走合期内,由于零件加工表面存在粗糙度以及形状偏差和装配误差,零件接触面积较小,比压力大,使零件迅速磨损和破坏,故障率较高。但随着行驶里程的增加,零件配合质量不断提高,磨损减慢,故障率逐渐下降。
(2)偶然故障期。零件经过磨合阶段,零件的表面质量及相互间的配合达到最佳状态,因而零件磨损量较小。在此期间,除了使用、维护不当及材料缺陷等偶然因素外,没有特定因素导致故障,故障率低而稳定,汽车一般处于正常使用期。
(3)耗损故障期。产品经长期使用后,随着磨损量的不断积累,零件间的配合间隙增大,配合零件出现松旷、冲击,受交变载荷作用而快速磨损、老化衰竭,导致故障率上升。一般在故障率开始上升前更换或维修将要耗损的零部件,则可以减少故障率,延长汽车的使用寿命。
二、汽车故障诊断的原则与基本流程
(一)汽车故障诊断的原则
1.抓住汽车故障特征
故障诊断前,应通过询问车主,全面搜集了解故障现象、故障出现的频次、条件等故障特征。必要时亲自试车进一步验证。
2.先思后行,结合原理分析故障原因
对掌握的故障现象先进行分析,在认识到可能存在的故障原因的基础上,再进行故障检查,可避免检查的盲目性。如发动机排气管排黑烟,其实质是燃烧不完全,以此为中心进行发散思维,从发动机在供油、进气、喷油正时三方面的查找故障原因。而要准确分析故障原因,必须熟悉汽车的结构、工作原理及正常工作所需要的条件。
3.先外后内,先易后难,诊断准确,少拆为宜
为减轻工作量、提高效率,表面部位或容易检查的项目、出现故障概率比较大的部位,应优先予以检查,如因车辆振动引起的电线接头松脱、锈蚀而造成的接触不良,紧固件松动,管路破损而漏油漏气等,只有将表面相关部件全都检查诊断完后,才可拆检内部。
检修车型不熟悉故障诊断无把握时,不可轻易解体,如盲目拆卸,除了浪费人力,不正确的拆卸还会造成新的故障。要多收集相关技术资料,弄清其结构原理,拆检时尽量做到下手准确。
4.对于电控系统相关故障,故障码优先,故障代码和故障分析相结合
电控系统都有故障自诊断功能,在进行故障检测诊断前应首先读取故障码,以免走弯路。
但是,自诊系统也可能显示错误的故障码。这一般是电子控制单元(ECU)监测失误引起的。一些欧洲车辆,当怠速发抖、油耗异常,发动机ECU报出空气流量计故障码时,空气流量计可能并没有损坏,这往往是氧传感器损坏而引起的相关码。这类故障码必须与发动机实际故障症状进行分析比较后,进行综合诊断。
(二)汽车故障诊断的基本流程
汽车故障诊断基本流程是对汽车诊断过程的最基础、一般性的概括和总结。汽车故障诊断应从故障症状出发,通过问诊试车,故障确认,分析诊断,确认故障部位,修复验证,最后达到发现故障最终原因的目的。
(1)问诊试车 维修人员通过车主询问,详细了解车辆的故障情况,为诊断提供线索和方向,甚至可以锁定故障范围。
问诊一般包括以下内容。
①初次故障发生的时间,汽车所处的状态。
②故障发生的频次:经常发生;一定条件下发生;偶尔发生;只发生一次。
③故障发生的环境:气温、气候、道路状况等。
④车辆行驶里程,维修保养情况,故障发生后是否进行过维修,进行了哪些维修,更换过哪些零部件;该车是否按时进行保养,是否在正规维修企业进行保养;故障发生前是否加装过设备,更改过线路或更换过零部件。
⑤了解车主的驾驶习惯,经常行驶的道路条件及行驶车速,挡位情况,加注的燃油牌号、品质及添加剂使用情况等。
注意:询问故障症状发生时的情况时,应尽量让车主多说,不要提示太多,否则会误导用户说出模棱两可的故障现象,增加诊断的难度。
维修人员根据故障情况必要时进行试车,以验证故障的真实性。完整的试车应该包括汽车各种性能的试验过程,即从发动机冷机启动、冷机高怠速、暖机到热机怠速、加速、急加速全过程的运行状态,以及仪表指示情况。此外,还应包括汽车起步、换挡、加速、减速、制动、转向等过程的行驶状况试验。根据车辆不同的故障现象进行相应的试车,有选择地检查汽车的动力性能、制动性能、行驶稳定性能、操纵可靠性、振动异响等状况,感受驾驶操作过程中的各种反应,以便检查是否还有车主未感觉到的汽车故障症状存在。
(2)分析诊断 汽车故障分析是根据汽车的故障现象,借助汽车的结构原理、电路图等资料,通过人工经验和现代检测设备,检查、测试、分析和推理判断出故障原因和故障部位所在。清晰的检测思路、缜密的逻辑推理是实现快速、准确判断的关键。
(3)修复验证 修复验证是在测试确认最小故障点发生部位后,对故障点进行的修复以及对修复后的结果进行的验证。它分为修复方法的确定和修复后的验证两个部分。
修复方法要依据故障点的故障表现模式来确定,故障点是导致故障的最小单元,故障点所具有的不同表现模式,决定了修复中将采用的不同方法。
①元件损坏、元件老化和元件错用模式的故障,通常采用更换的方式进行修复。
②安装松脱、装配错误和调整不当模式的故障,通常采用重新安装调整的方式进行修复。
③润滑不良故障,采用维护润滑的方式修复;油液亏缺故障通过添加油液修复,但对于渗漏和不正常的消耗导致的亏缺,要找到根源给予修复。
④密封不严故障,通常对橡胶件采用更换,机械部件采用表面修复工艺或更换的方式修复。
⑤气液漏堵模式的故障,通常要采用疏通堵塞、封堵渗漏的方式修复。
⑥结焦结垢故障,采用清洗除焦垢的方式修复,生锈氧化故障采取除锈的方式修复。
⑦运动干涉,通常采用恢复形状、调整位置、加强紧固的方式修复。
⑧控制失调、进入紧急备用模式以及匹配不当模式的故障,采用重新调整、恢复归零以及重新匹配的方式修复。
⑨短路断路、线路损伤、虚接烧蚀模式的故障,采用修理破损、清理烧蚀、去除氧化、重新焊接以及局部更换线路的方式修复。
⑩漏电击穿、接触不良的故障,采用更换或清理接触点的方式修复。
修复后的验证是对修复后的车辆进行功能测试,如果故障现象完全消失,车辆功能恢复正常,则可以确认车辆已经被完全修复。
(4)查找故障最终原因 找到的故障点进行修复验证后,故障现象可能被消除了,但是导致这个故障点发生故障的最终原因还没有被完全认定,如果不再继续深究,就此结束修理,汽车继续行驶后,有可能导致故障现象再次发生。所以,应对故障点的最终故障原因进行分析,找到其产生的内部原因和外部原因,彻底消除故障发生的根源,杜绝故障再次发生。
三、汽车故障诊断的基本方法及本课程的学习方法
(一)汽车故障诊断的基本方法
汽车故障诊断的方法分为直观诊断法和仪器设备诊断法两大类,诊断时有时需要借助一些试验方法,如对比试验法、模拟试验法,对于复杂系统的故障,需要运用故障树法进行分析。这里简要介绍这些方法,对于常用仪器设备的使用及诊断方法,将在后面单元结合相关内容予以介绍。
1.直观诊断法
直观诊断,又称人工经验诊断,指凭借诊断人员的丰富的实践经验,采用眼看、耳听、手摸、鼻嗅等手段,进行检查、试验、分析,确定汽车故障原因和部位的诊断方法。直观诊断法是汽车故障诊断最基本的方法,即使在现代仪器诊断技术飞速发展的今天,该方法也不可能被替代。
(1)“看” “看”是通过眼睛或借助内窥镜等对汽车各部位进行观察,查看是否有异常现象。汽车故障诊断中“看”的项目及部位主要包括:
①汽车仪表及报警灯、指示灯的显示情况;
②是否有漏油、漏水、漏气,机油、制动液、冷却液等液体颜色及液面高度是否正常;
③发动机的排气颜色是否正常;
④油管、气管是否出现压瘪、弯曲、破碎、裂纹,消耗量是否正常;
⑤轮胎气压及轮胎磨损是否正常,运动件是否松脱、变形,相关部位有无剐蹭痕迹。
(2)“听” “听”是通过耳朵或听诊器监听,仔细倾听汽车机械部分异响部位及判断电器元件是否工作。汽车故障诊断中涉及“听”的故障项目主要包括:
①发动机各种异响;
②底盘异响;
③通过听喷油器、继电器、电磁阀是否有接通的声音,电机、油泵是否有运转声音,判断它们是否工作。
(3)“摸” “摸”是用手触摸感受机件的温度和振动等,获取汽车故障信息。“摸”能帮助进行诊断的故障项目主要包括:
①用手触摸制动鼓或制动盘是否过热,判断是否制动拖滞;
②触摸点火线圈、继电器、电机等电器或电子元件的表面温度,判断是否正常故障;
③用手触摸空调压缩机进出媒管有无正常温差,判断压缩机是否正常工作;发动机水温高时,触摸散热器上下水管判断节温器是否正常打开;
④检查皮带松紧度,判断皮带是否打滑;
⑤用手感受喷油器、电磁阀和电机的振动,可判断它们是否工作;
⑥轻拉连接线路插头是否松动,触摸连接处是否有不正常的高温,可判断该处是否接触不良;
⑦用手感知机油、自动变速器油、齿轮油的黏度以及所含杂质,判断油液的品质及可能存在的故障。
(4)“嗅” “嗅”是通过嗅觉感知汽车产生的异常味道。“嗅”能够帮助进行诊断的故障项目主要包括:
①由发动机排放尾气的异味判断发动机工作情况;
②由发动机机油、自动变速器油等油液异味判断油液品质及相关部位的工作状况;
③由摩擦片焦煳味,判断离合器打滑、制动拖滞等故障;
④由橡胶或塑料件烤焦味判断导线过热、线路短路故障。
2.对比试验法
(1)隔除对比试验 通过隔除某些系统或部件,使其停止工作,如故障现象消失,则故障在被隔除部件或系统。诊断发动机异响或怠速不稳故障时,常用单缸断火试验查找故障缸,电工维修中常见的跨接线法查找断路故障点、断路法查找短路故障点,均属于此方法。又如汽车加速不良故障,判断故障是否是空气滤清器堵塞引起时,可取下空气滤清器试车,如故障消失,则故障确实是由空气滤清器引起的。
(2)替换对比试验 对怀疑有故障的零部件用工作正常的相同件对换,如果换件后故障现象消失,说明原件有问题。经常用于诊断火花塞、传感器、电子控制单元(ECU)等工作是否正常。
3.模拟试验法
(1)增减模拟试验 为了判断氧传感器是否有故障,可以向进气管内喷射化油器清洗剂或堵住空气滤清器的进气口,人为加浓混合气,或拔下一根发动机进气歧管上的真空软管(例如曲轴箱强制通风管),人为使混合气偏稀,观察氧传感器的信号电压是否有变化。如果氧传感器的信号电压几乎没有变化,说明氧传感器已经失效。
电控发动机运转不稳,耗油量大,怀疑供油系有泄漏故障。发动机启动后,踩油门加速,突然快速抬起油门,发动机立即减速,致使供油管路压力快速达到最大极限压力值,在这一油压作用下,很快就观察到了泄漏部位。
当怀疑是因用电负荷过大而引起的故障时,可采用接通全车所有的用电设备,如音响、空调、前照灯等,模拟全负荷用电状态,检查故障是否重现。
(2)环境模拟试验 有一些偶发性故障是发生在特定的环境中,如汽车运行在坏路面时有故障,在好路面上无故障;发动机冷车无故障,热车时有故障;雨天或潮湿情况下,干燥晴天无故障。产生故障的主要原因是由于电控系统的电子元器件对振动、温度、潮湿等因素敏感所致,对于上述故障,通常可用以下方法给予诊断。
①振动模拟试验。为模拟路面颠簸的情况,检查是否存在松动、虚焊、导线断裂等接触不良故障,轻轻摆动线束连接插头,用手拍打传感器、执行器、继电器、开关等部件,如故障重现或故障消失,则说明被施加振动部位存在故障。
②加热模拟试验。如冷机无故障,达到正常工作温度故障出现,一般为晶体管、集成电路板、阻容元件等电子元器件出现软击穿(在一定温度以下正常,超过该温度有故障)。为模拟电器过热的情况,用电吹风等工具,对怀疑部位进行局部加热,以期再现故障。注意加热温度要在80℃以下,而且不能加热ECU。
③加湿模拟试验。当怀疑是因雨天或洗车之后潮湿而引起故障时,可向怀疑元器件上方喷水雾,模拟潮湿环境来进一步确认。注意喷淋前要对元器件作防水保护,以免因水锈蚀。
4.分析汽车复杂系统故障的方法——故障树法
汽车故障诊断中,对于涉及的故障因素较多的复杂系统,特别对汽车自诊断系统不能准确把握的故障诊断项目,故障树分析法是进行故障分析的有效方法。它将汽车故障现象作为分析目标,从故障发生的机理出发进行发散思维、逻辑推理,找出导致此故障发生的全部直接原因,然后再找出导致下一级故障的全部直接原因,逐级细化一直追查到那些最基本的、无需深究细节的原因为止,从而形成反映汽车故障因果关系的树枝状图形——故障树。图1-3是冷却系电动风扇不转的故障树。图1-4是发动机排黑烟的故障树。
图1-3 电动风扇不转的故障树
图1-4 发动机排黑烟的故障树
分析故障发生的全部直接原因之后,根据具体的故障表现和维修经验,剔除故障率很小的故障原因,然后按照先外后内、先易后难的故障诊断原则,确定汽车故障诊断的最佳操作顺序和具体的操作方法,即确定故障诊断流程。图1-5是电动风扇不转故障的诊断流程图,图1-6是发动机排黑烟故障的诊断流程图。由于车型不同,车辆的具体故障表现不同,每个人的维修经验不同,其故障诊断流程因车而异,因人而异,本书介绍的汽车诊断流程仅供参考。
图1-5 电动风扇不转故障的诊断流程图
图1-6 发动机排黑烟故障的诊断流程图
(二)本课程的学习方法
本课程是汽车维修类专业学生在学习掌握汽车构造与原理的基础上,通过本课程的学习,掌握现代汽车的故障诊断与检测的基本原理、基本方法,为以后从事汽车维修技术工作打下必要的基础。
如何快速掌握汽车故障诊断的基本方法,现就本课程的学习方法提出以下建议,以供参考。
①从汽车的结构原理出发,分析汽车故障原因。汽车出现同一种故障现象,原因却是多种多样的,遇见这种情况,应结合汽车结构原理,从整体上分析车辆正常工作的条件,分析相关元件的功能,分析故障产生的机理,运用发散思维、故障树等分析方法进行逻辑推理,分析汽车故障产生的原因、原因的原因,一步步追根求源,直到落实到具体的元件或部位。分析原因要注重理解,而不要死记硬背教材中的条条目目。
由此可见,汽车构造与原理方面的知识是学习汽车维修技术的基础,非常重要。汽车作为机、电、液一体化控制的复合体,结构复杂,学习掌握有一定难度,但如果从汽车维修工作需要的角度进行选择性的学习,则可降低学习的难度,并能达到预期效果。目前普遍采取总成更换进行维修,对于这些部件,尤其是电子产品,如传感器、电子控制单元等,只需知道外部各个端子的作用(是为元件提供电源,是接地,还是传输信号等)即可,至于部件内部结构、工作原理如何,这些与维修无关,可不予考虑。对于汽车机械部分的学习,重点掌握主要部件的作用、运动关系及装配关系;对于电器部分的学习,重点掌握电子部件之间的控制关系,各个连接线路的作用、分布。
②要理论联系实际。实践是学习的目的,也是学习的手段,实践能使书本知识变得更容易掌握。例如,学习仪器设备的使用,通过阅读书本操作要领,再结合实际操作,可以轻松地掌握其使用方法;学习某车型的电路,应将电路图与实车进行对比,熟悉实际电路的连接关系;学习故障诊断方法,校内实践教学中,在不损坏车辆的情况下设置一些故障,通过观察故障现象,验证和加深知识的理解,或进行故障诊断方面的实际操作训练,校外汽车维修现场实习中,要注意观察维修人员的操作,多向维修人员询问、探讨交流。因此,实践贯穿于学习的整个过程。
③诊断过程应具体问题具体分析。教材中探讨的仅仅是汽车检测与诊断的一般性原理、规律和方法。同一部件的故障,对不同车型由于电控系统的控制程序和硬件不同,故障表现有可能不同,对于不同车况,如车辆新旧、使用情况等不同,诊断的思路也不一样,教材中介绍的故障诊断流程及排除方法仅供参考,实际工作中应结合具体的车型、车况,灵活变通地分析、处理。本书中有一些汽车维修案例,通过研读可以了解他人故障诊断的实际过程,加深自己对诊断流程的理解。
四、常用汽车检测诊断设备
汽车检测诊断设备种类很多,按功能范围可分为综合性检测设备和单一性检测设备两大类。综合性检测设备如汽车故障诊断仪、发动机综合分析仪、数字式万用表、油压表等,使用范围较宽;单一性检测设备如排气分析仪、四轮定位仪、车轮平衡机等,专用于某一项检测。这里仅介绍几种常用的综合性检测设备:汽车故障诊断仪、汽车示波器、数字式万用表、油压表、发动机综合分析仪,专用检测设备在以后相关项目予以介绍。
(一)汽车故障诊断仪
汽车故障诊断仪,又称故障扫描仪、电控系统检测仪,过去因为它具有故障码的读取和解析功能,称为解码器,现在由于该仪器的功能已大大扩展,称“解码器”已不确切。汽车故障诊断仪一般具有从电控单元(ECU)中读取故障码、动态数据流、执行元件动作测试、参数设定和编码等功能。
汽车故障诊断仪分为专用型和通用型两种。专用型故障诊断仪是针对某一品牌或车系而设计、具有功能强大、针对该车型的故障查找比较准确的优势,如大众汽车公司的VAS5052,通用汽车公司的TECH2等。通用型故障诊断仪适用多种品牌、车型,如元征X431、博世KT660等,图1-7为元征X431PRO主机,图1-8为博世KT660主机。一般除主机、汽车诊断和网上升级所需附件之外,还配有各种测试接头。
图1-7 元征X431PRO汽车故障诊断仪
图1-8 博世KT660汽车故障诊断仪
(1)汽车故障诊断仪的测试条件
①汽车电瓶电压等级:汽油机故障诊断仪,12V;柴油机故障诊断仪,12V或24V。
②点火正时和怠速应在标准范围,发动机冷却液温度和自动变速器油温达到正常工作温度。
(2)设备连接 在车上找到诊断座,根据诊断座的形状选择相应的接头。将测试线一端连接好测试接头,另一端接入主机的测试口,再将测试接头连接至汽车诊断座。
注意:要先连接好主机、测试线和诊断接头后,才把测试接头连接到诊断座上,否则容易导致连接过程中因导线短路造成诊断座保险丝熔化。
(3)进入诊断系统 接通电源,进入汽车诊断主菜单,车型选择是以车标图形为按钮,点击相应的图标选好车型后,再选择要诊断的系统,界面将显示此系统能够实现的所有诊断功能,如读取电脑版本信息、读取故障码、清除故障码、读取数据流、元件动作测试、基本设定、控制单元编码等。
①读取电脑版本信息。即读取被测试系统ECU的相关信息,包括软件版本、硬件版本、零件号等信息,读取的信息因车型或系统不同而不同。更换车辆控制单元并对新的控制单元编码时,需要读出原控制单元信息并记录,以作为购买新控制单元的参考。
②读取故障码。即读取被测试系统ECU存储器内的故障代码,帮助维修人员快速地查到引起故障的原因。
③清除故障码。即清除被测试系统ECU内存储的故障码,可用于验证故障码,如故障码被清除,则该代码是间歇性故障或是已排除故障但未清除的故障码。诊断维修之后,要注意清除故障码,此时使汽车仪表板上相应的系统报警灯熄灭。
④读取数据流。即通过仪器查看被测试系统ECU接收到的各种信号信息,如开关量的状态、各种数据输入、输出的瞬时值。在进行故障诊断时,若遇到无故障码显示的情况,可以通过查看数据流是否存在异常,分析相关系统或部件是否存在故障。目前新型的诊断仪还具有数据流波形显示方式,即将数据流转化为随时间变化的波形,使数据流显示更加直观。
⑤元件动作测试。即故障诊断仪向ECU发出指令,ECU再控制某个执行元件工作,通过检查执行元件是否响应,判断执行器及其线路是否有故障。
注意:元件动作测试功能的使用请按照原厂手册操作,以免造成车辆故障。
⑥基本设定。车辆某些系统维修或者保养后,必须进行基本设定,如节气门自适应过程、点火正时、混合气、怠速稳定阀的设定等。不同车型、不同参数的基本设定选择不同的组号,以原厂手册为准。一般情况下,可以先查看基本设定组号对应的数据流,如果无此组数据流或者数据流和基本设定内容不符合,则此基本设定组号不正确。
进行基本设定操作时,被测车辆的状态应是:ECU内无故障码存储;冷却液温度不低于80℃;关闭所有电器(散热器电风扇必须关闭),空调关闭。
⑦控制单元编码。ECU更换后必须进行控制单元编码,如果新的控制单元编码和原控制单元完全一样,只需将原编码输入新的控制单元,一般控制单元编码因车辆配置不同而不同,控制单元编码完成后重新读取车辆电脑版本信息,查看刚才录入的编码是否保存。
有些车型的控制单元可能只允许编码一次,且错误的编码轻则会导致车辆的性能不良,重则给车辆带来严重故障,所以尽量不能误操作。
(二)示波器
示波器有专用的汽车示波器,如MT3500示波器(图1-9),有的汽车故障诊断仪、发动机分析仪具有示波器功能。示波器是将测试探头直接放到需要检测的元件的测试点,通过检测电控元件(传感器、执行器)或高压线的电压信号随时间变化的波形,观测电压信号的变化过程。
图1-9 MT3500示波器
故障诊断仪通过诊断插座读取数据流操作方便,但是读取的数据(或数据流的波形显示方式)是电控元件经过线束传送并经ECU处理过的信息,有一定的误差。相比之下,示波器采用拦截式直接检测,信号更为准确,同时仪器的扫描速度比故障诊断仪和万用表更快,可实现信号的快速捕捉和波形的慢速显示,并具有信号波形的储存和回放功能,为分析故障提供很大方便。但看懂波形则需要经过专门培训。一般在汽车出现疑难故障而且用常规方法无法解决时才使用示波器分析波形。
示波器通常有双通道、4通道、6通道多种显示模式,仪器的通道数目是几,可以同时独立地显示几种不同的信号波形。
示波器各通道的信号输入接口接红色测试探头,黑色接地探头与通道1共用接口(有的仪器单独设有接地接口),测量时将黑色探头接地,红色探头放到需要的测试的点即可。为了使显示的波形清晰完整,信号波形的电压幅度(量程)和时间标度可以通过仪器进行调整。同时,还能用储存的方式记录信号波形,便于对维修前后进行波形对比,以判断维修的效果,确认故障是否真正被排除。为维修方便,多数示波器给出了标准波形,供维修人员进行参考。
用示波器观测各缸的点火波形时,各通道接口必须使用感应式电容探头,不能使用示波器普通测试探头。点火测试时,将点火高压电缆嵌入点火测试探头的卡槽内,通过感应的方式检测电压。为便于同时观测各缸的点火波形,可选用4通道和6通道示波器。
(三)数字式万用表
汽车维修中常用数字式万用表来测量电阻、电压、电压降、电流等,以判断电路的通断和电气设备的技术状况。有些汽车专用万用表除了能测量电量参数,还具有一些扩展功能,如检测发动机的转速、数字方波的占空比、频率、温度等。
如图1-10为科赛尔DT9205A数字万用表。旋转选择开关拨到所需挡位,测量结果在液晶显示器中显示,测试单位和所选的量程一致,各测量挡位符号的含义如下。
图1-10 科赛尔DT9205A数字万用表
Ω——电阻测量;
V——直流电压测量;
V~——交流电压测量;
A——直流电流测量;
A~——交流电流测量;
F——电容测量;
——二极管/电路通断检测。电路通断检测时,如电路接通,蜂鸣器会连续发声;
hFE——三极管测量。
该万用表有4个测试插孔,其中COM插孔接电源负极端,插入黑色表笔,是各测试项目的通用插孔。其余插孔接电源正极端,插入红色表笔,测试时用哪一个,应根据旁边标注的测试项目进行选择。注意在测量电阻时,所测电路部分应断开电源。
(四)油压表
油压表用来检测各种油路压力。一般由表头、导管和各种接头等组成,如图1-11所示。可进行发动机机油压力、燃油压力、自动变速器油压、制动液压力的检测。
图1-11 油压表
①发动机机油压力检测。拆下机油压力开关,选取合适的接头将油压表连接好,启动发动机并在怠速、加速、大负荷状态下读取机油压力值,与规定值对比,可以确定机油泵、压力开关等是否有故障。
②燃油压力检测。多数汽车燃油管路中设有油压测试口,用于安装油压表,没有油压测试口的,可断开燃油分配管的进油管,将三通接头接入油压表,再接入管路中。断开油管前,用抹布将拆卸处罩住,以吸附泄漏的燃油,将吸附燃油的抹布放入准许的容器中。启动发动机并在怠速、加速、大负荷状态下读取燃油压力值,与规定值对比,可以确定燃油泵、燃油压力调节器等是否有故障。
③制动液压力的检测。断开连接制动主缸的液压管路,选取合适的接头将油压表连接在制动管路中,踩下制动踏板观察制动液压力值,与规定值对比,如压力值正常且保持压力不变,则制动主缸无故障。若油压缓慢下降,则制动主缸的活塞等磨损较大。
④自动变速器液压检测,将自动变速器预热到正常工作温度。拆下变速器壳体上的测压孔螺塞,选取合适的接头将油压表连接到测压孔上。启动发动机,在怠速和各种挡位工况下观察油压值,与规定值对比,判断自动变速器油泵、各油路电磁阀等是否有故障。
(五)发动机综合分析仪
又称发动机综合检测仪,它与示波器的主要区别是:它除了有电量信号的示波功能外,还通过不同的测试探头(专业转换器),将温度、压力、真空度、转速等非电量参数转换为电量参数,使其检测或示波功能得到进一步拓展,目前由于整合了汽车故障诊断仪的功能,其综合检测功能更为强大。该仪器一般以可移动台式为主,如大众奥迪专用的VAS5051B发动机分析仪(图1-12)、博世FSA740发动机分析仪(图1-13)。
图1-12 VAS5051B发动机分析仪
图1-13 FSA740发动机分析仪
发动机综合分析仪一般具有以下功能。
①故障诊断。预留故障诊断仪接口,具有汽车故障诊断仪的功能。
②发动机分析。发动机转速、温度检测,各缸动力平衡检测,进气管内真空/压力波形检测,点火信号波形检测,无外载测功(即加速测功),柴油机喷油压力免拆测试等。
③启动机及发电机性能检测。测试启动电压、电流、发电机工作参数和电流波形。
④数字万用表和示波器功能。
⑤尾气检测功能(选装功能),可进行汽油车排放污染物检测、柴油车烟度检测。
⑥打印功能,可将测试结果进行打印。
发动机综合检测仪的主机上有多种测试接口,VAS5051B的测试接口如图1-14所示,连接方法如下。
图1-14 VAS5051B的测试接口
DSO1——示波器通道1,接测量线1。
DSO2——示波器通道2,接测量线2。
TZ——接触发夹钳,触发夹钳夹住触发的点火电缆,用于显示第1缸点火时刻的信号。
KV——接高压夹钳,用于检测次级点火电压波形。
DIAG——接诊断导线。
SZ——接电流夹钳,100A,用于检测电流。
U/R/D/I——接万用表测量线,可测量电压、电阻、二极管和电流。
T/D——接空气温度传感器、液体温度传感器、压力传感器。
复习思考题
1.汽车诊断故障之前通过询问车主了解车辆的故障情况,问诊包括哪些内容?这些内容与汽车故障诊断有什么内在联系?
2.诊断汽车故障有哪些试验诊断方法?分别运用于哪些情况?