汽车维修：排除故障的思维方法

有些汽车的间歇性故障是难以诊断的，除非是检查汽车时正好故障显现。换句话说，当我们进行诊断测试时，故障征候不出现，故障就难以诊断。

解决这类问题的第一种方法是，让顾客将车留在维修站，然后一同驾车在可能出问题的状态下行驶，直到故障出现。不过，要是故障偶尔或很长时间出现一次，这种解决办法就不奏效，因为故障在短时间内不出现，就得无休止地驾车。

解决这类问题的第二种方法是，故障一出现，就立即直接到现场去诊断故障，这一方法对无法起动的故障尤为适用。如果出现这种情况，应当告知顾客不要再试图起动汽车。这样做的费用可能偏高，但有些情况下，这可能是成功地诊断故障原因的唯一方法。一定要乐于多跑上几公里为顾客诊断，排除故障。这样做才能赢得更多的回头客。

在汽车检修中，如果计算机装有可拆卸的“可编程序只读存储器”，那么必须拥有最新的“可编程序只读存储器”刷新的信息。假如不具备这类知识，而汽车制造商却推荐更换“可编程序只读存储器”来修正一项特别的驾驶性能，那么将在检查、诊断上浪费时间。

再有一点需要注意的常识是，必须知道发动机的机械故障也能产生诊断故障代码，因此诊断故障代码并不一定是发动机计算机系统某一元件的故障。例如，如果是由于排气阀烧坏而使气缸压缩性变差，而诊断故障代码显示的一直是氧传感器提供的缺氧信号。事实上，大量的油气混合气在这个气缸内并未燃烧，氧传感器能感应到排气气流中附加的氧气。这时必须能决定到底是传感器故障导致缺氧故障码还是有机械上的原因。

还比如，排气阀烧坏和气缸压缩性变差能导致怠速转速不稳。技师必须能够通过压缩性检查来确定压缩性已变差。压缩性变差和排气阀损坏一经证实，便说明发动机上有一个阀的工作要改善而不是发动机计算机系统要修理。

如果压缩性令人满意，必须能够证明并不是点火系统故障使怠速转速不稳定，即用一台示波器来检查点火系统每一个元件。如前面所介绍的，一个进气管真空泄漏也会导致怠速工作不稳定。一定要进行一次进气管真空泄漏检查，以找到真空泄漏点。

另外，在维修电控燃油系统时，应该充分了解待修车型的维修检查注意事项。如注意在计算机的电源线和地线经检查之前，不能移动计算机。计算机地线阻值过高可能导致不常见的故障。

在更换动力控制模块之前，必须先证明动力系控制模块电源线和地线都是正常的。低电压加在动力系控制模块上或动力系控制模块地线阻值过高可能会导致不常见的故障。可按以下程序检查动力系控制模块的地线和电源线。

1）找到与所诊断故障的汽车相适应的动力系控制模块导线线路图，在图上找出动力系控制模块的电源线和地线的接线端。

2）接通点火开关，用以探针连接动力系控制模块的接线器的办法，把蓄电池地线与动力系控制模块的接线端之间各连接一次数字式电压表。在这三次检测中，若有一次电压读数高于汽车制造商的规定值，则表明地线电阻值过高。

3）接通点火开关，在动力系控制组件接线端与蓄电池地线之间连接数字式电压表。若电压表读数为汽车制造商的规定值，说明动力系控制模块的电源线正常：若电压表的读数低于规定值，表明动力系控制模块的供电导线电阻值过高或蓄电池电压偏低。

汽车故障按故障性质、状态的不同可分为如下几种类型。

1）按工作状态分，有间歇性故障和永久性故障。间歇性故障有时发生，有时消失。永久性故障是故障出现后，如果不经人工排除，将一直存在。

2）按故障程度分，有局部功能故障或整体功能故障。局部功能故障是指汽车某一部分存在故障，这一部分功能不能实现，而其他部分功能仍完好。整体功能故障虽然可能是汽车的某一部分出现了故障，但整个汽车的功能不能实现。

3）按故障形成速度分，有急剧性故障和渐变性故障。急剧性故障是故障一经发生，工作状况急剧恶化，不停机修理汽车就不能正常运行；渐变性故障发展较缓慢，故障出现后一般可以继续行驶一段时间再修理。与急剧性故障相类似的一种故障叫突发性故障，即在故障发生的前一刻没有明显的症状，故障发生往往导致汽车功能丧失，甚至引发人身、车辆安全事故。

4）按故障产生的后果分，有危险性故障和非危险性故障。突发性故障和急剧性故障属于危险性故障，常引起汽车损坏，乃至引发车辆、人身安全事故，是汽车故障诊断与预防的重点。渐变性故障属非危险性故障，故障发生后一般可以修复。

从知识表示的方便性出发，可将汽车故障分为两类。

1）汽车异响故障，如发动机异响，传动系异响等。这类故障的特点是一个故障部位由几个不确定的故障现象决定。这里的不确定性包括两方面的内容：首先是故障现象个数不确定性；其次是故障现象明显程度不确定性。正是这些不确定性，使它的知识表示区别于其他类型。

2）汽车功能故障，这一类故障的出现，常常伴有某些功能上的丧失或不完善。如发动机发动不着、汽车制动跑偏等。这一类故障的特点是两个或三个故障现象确定一个故障部位。且这类故障现象很容易被汽车使用或维修人员发现。

这两类故障虽有区别，但也有联系，有时它们表现在同一故障中。区分的原则是：有异响而没有严重的功能故障时，将此划分为异响故障，而轻微的功能故障为异响故障的伴随现象。如有异响又有严重的功能故障，此时，异响为功能故障的一种异常现象。采用这样的划分后，可以用确定性理论描述较为清晰的功能故障，用可能性理论描述模糊的异响故障。

另外，在进行现代汽车故障诊断时，应当格外注意以下问题。

对于装有已校正了的计算机系统的待检查的汽车来说，检查诊断的第一步就是查找合适的维修信息，必须拥有待修汽车的说明书，不能用推测、猜想，如果实在找不到原车说明书，用同类车型做参考也可。但应注意数据的差异。除此之外，最好拥有要维修汽车的技术服务通报。如果某份服务通报上推荐了一个元件可以解决检查中发现的问题，那么必须熟悉这方面的信息，否则就会在检查过程中浪费大量时间。

同时，必须拥有汽车的电路图和结构图，没有相应的电路图诊断计算机系统的故障是很困难甚至是不可能的。制造商提供的维修手册、通用维修手册或电子数据系统中必须载有维修程序信息。诊断结果可以由专用的输出传感器表明是否有故障，但无法显示故障是出在传感器本身还是出在导线上，必须有合适的检查程序，以确定出准确的故障原因。一本部件位置手册可以帮助找到汽车上的某一个部件，以节省时间。有时，故障诊断程序告诉我们肯定有一个元件出现故障，但可能必须花费大量时间在繁杂的电子系统中寻找这个元件。

再有，对故障诊断时应首先对故障进行区域甄别，如是控制系统还是液压系统、机械系统等。

新型高档汽车的电子系统越来越复杂，它向两个方向发展：一是功能综合化，如动力系统控制模块PCM同时控制着发动机和自动变速器；二是各电控系统间通信网络化（CAN-BUS）。在检修这些车辆时，不能仅仅局限于部件所在的系统，还要综合考虑相关系统的影响。需深入理解电控原理，才能迅速排除故障。

诊断汽车电子系统故障应具备如下四个条件。

1）了解系统的基本结构与工作原理。

2）使用相应的检测仪器。

3）具备所诊断车型的技术资料。

4）掌握故障信息的获取方法。

小贴士(www.xing528.com)

随着汽车技术的发展，汽车故障的复杂程度也越来越高，因而一个人的技术再高也有局限性，学会利用“外脑”，利用集体智慧，对提高故障诊断准确率和自己的诊断水平大有益处。

进行现代汽车维修作业，离不开繁多的维修设备与诊断仪器，要想样样精通不太容易，多年的实践表明，只要有一两样精通，达到能够拓展其功能的程度，就足以应对大部分的诊断工作。

这里对故障诊断仪器中的示波器做一点强调说明：由于示波器的特点，非常有利于我们建立形象思维模型及数据分析模型，因而建议大家多用，用好示波器。汽车示波器其测试设定非常简单，无需任何设定和调整就可以直接观察波形。

所有传感器或执行器以及电路的电子信号都可以用相应测量尺度来加以判断，也就是说，任何一个汽车电子信号都应具有以下可度量的参数指标：幅值（信号最高的电压值）、频率（信号的循环时间）、形状（信号的外形模样）、脉宽（信号的占空比或所占时间）、阵列（信号的重复特性，如同步脉冲或串行数据）。通过这些参数，能够判定这个电子信号的波形是否正常，波形分析也可以进行修理后的结果分析。最后再做氧反馈平衡试验，检查整个发动机控制系统的运行情况。

故障分类的方法很多，上述故障的分类是相互交叉的。随着故障的发展，一种类型故障可以转化为另一种类型故障。因此，汽车故障诊断是从随机过程出发，充分运用各种现代化的分析工具，分析测取的各种信息，综合判断各种故障现象的属性、形成与发展，从而实现故障诊断的目的。

汽车诊断参数是诊断技术的重要组成部分。在不解体的条件下直接测量结构参数十分困难，因此必须通过状态参数进行描述。此时用来描述系统、零件和过程性质的状态参数称为诊断参数。

一个结构参数的变化可能引起很多状态参数的变化。究竟选择哪些状态参数作为诊断参数，应从技术上和经济上综合分析来确定。

为了定量评价汽车及总成技术状况，单有诊断参数还不够，还必须有诊断标准。

汽车性能检测与故障诊断过程中，获取诊断信息的常用方法有直接观察法、磨损残余物检测法、温度测量法、压力测量法、运转性能检测法、振动噪声检测法等。

汽车在工作过程中，各种零件和总成都处于装配状态，无法对其零件进行直接测试，如气缸的磨损量、曲轴轴承的间隙等，在发动机不解体的情况下是无法测量的。因此，对汽车进行诊断时都是采用间接测量，如通过振动、噪声、温度等物理量的测量，来间接诊断汽车的技术状况。由于采用间接测量方法进行判断，必然会带来一些“不准确性”。例如，发动机工作时，曲轴主轴承的工作状态可分为正常状态和不正常状态两种情况，如果采用机油温度作为判断轴承工作状态的特征，并将油温分为“正常”“过高”两种情况，则可能会产生误判。因为机油温度过高，固然可能是由于轴承运转失常所致，但也可能是其他原因（如机油黏度不合适、机油量不足、机油散热器不良等）造成机油温度上升。

如果在判断中，同时使用几个特征参数来判断发动机曲轴的运转情况，虽然可提高判断准确性，但会使诊断设备更为复杂。由此可见，在汽车技术状况的诊断中，利用辩证思维方法指导诊断是非常重要的。

汽车故障常用的诊断方法概括起来有经验法、推理法、对比法、替换法、分析法、仪器辅助诊断方法等。当然，汽车故障诊断一方面有赖于知识、经验的积累与不断创新的思维；另一方面应灵活运用各种诊断方法。概括起来说，汽车维修与汽车故障诊断要做到“有所为，有所不为”。这样既能提高诊断准确率，又能提高诊断速度。这也就是与中医看病中辨证施治的辩证思维相似之处。

我们来分析下面一个故障案例。

车型：丰田凌志LS400轿车，1UZ-FE多点燃油喷射式发动机。

故障现象：该车运行了200000km，冷起动困难，而且需要起动几次才能够把车起动。但起动后怠速抖动严重，伴随着排气管冒黑烟，耗油量明显增大。

故障分析：通常，当遇到故障时，首先将故障进行分类，也就是将故障分为共性故障和特殊故障。所谓共性故障，是指所有类型的车辆及发动机都会发生的故障；而特殊故障包含两方面意思，一方面是指只有这种车型及这种发动机或只有这种控制方式才会出现的故障；另一方面是指虽然故障现象具有共性故障特征，但当出现在某一特定的车型及发动机或者控制系统中时，它的原因会具有个性特点。

具体到这辆车发动机的故障，我们先抛开具体车型来看故障现象：

1）该车已经运行了200000km。这个信息告诉我们，该车的发动机如果出现故障，那么一定和燃油、润滑、密封、早期磨损（机械节点卡涩）、某点接触不良有关。

2）冷起动困难通常是由于点火不良（正时不良、电压过低）、混合气过稀、缸内压缩比过低（磨损过甚、泄露）导致。

3）怠速抖动一般是由间断性不规则断火、机械性卡涩、多缸工作不平衡、混合气过浓造成滴油、爆震、排气不畅等造成。

4）排气管冒黑烟、耗油量大一般是由混合气过浓、点火不良、压缩比过低等造成。

根据以上分析，我们提出以上4点中共性的因素，首先是与混合气的稀与浓相关。混合气过稀一定会造成发动机冷起动困难，混合气过浓一定会造成燃烧不完全导致排气管冒黑烟、耗油量加大。

冷起动时混合气过稀的原因不外乎冷起动信号不良、喷油压力过低、燃油压力过低、喷油嘴堵塞雾化不良、缸内压力过低、点火不良。

起动后排气管冒黑烟、耗油量加大的原因不外乎喷油嘴堵塞雾化不良、缸内压力过低、喷油脉宽过大，燃油压力过大、点火不良。

再根据以上分析，将相互矛盾的因素“燃油压力”去掉，然后对其他原因逐一进行检测。

检测：首先检查冷起动信号。该车装备有自诊断系统。读取故障码，检测结果电控系统无故障码；为了确认冷起动信号正常，利用信号模拟器模拟冷起动温度传感器信号，发动机怠速依旧不稳，这时足以说明冷起动信号正常。用正时灯检查各缸点火情况，正时没有问题，无断火现象发生。火花塞试验后也没有发现问题，说明点火系统正常。

检查气缸压力及漏气率，也在正常范围内。

该车是UCF10系列，设有冷起动喷油器。首先检查冷起动喷油器，该车冷起动喷油器安装在进气总管下方。拆下冷起动喷油器后发现喷嘴被胶质物质堵塞，这肯定影响喷油量和雾化质量。随对喷油器进行清洗，经试验后重新装复，与此同时，对相关的节气门阀体和怠速阀也进行了清洗，试车，冷起动困难故障排除，起动正常。

接着对各缸喷油器进行检测与实验，按修理手册的规定，喷油器在280kPa的油压下，15s内连续喷油量应在50～70mL范围内，各缸之间的喷油量不应相差10mL。实验结果为，8缸喷油器的喷油量在70～100mL范围内，已经超过标准值，说明喷油器已经严重损坏。随即更换新的经过实验的喷油器，试车后起动正常，怠速稳定，冒黑烟情况排除，故障现象消除。

究其原因，冷起动困难是冷起动喷油器堵塞，影响喷油量和雾化质量所致。应当注意的是，凌志LS400装有UCF10和UCF20两种系列发动机，前一种系列设有冷起动喷油器，后一种系列没有冷起动喷油器，而没有冷起动喷油器的发动机，冷起动困难往往是冷却液温度传感器失效造成的。对上述两种装置，在排除故障时应区别对待。而耗油量大、排气管冒黑烟及怠速不稳是喷油器使用时间过长，保养不当、燃油品质不良，造成喷孔磨损喷油过多所致。

以上案例，利用的就是典型的逻辑推理思维过程。当然在实际故障排除过程中，不会这么复杂，利用以往的经验其中很多过程可以简化，但在头脑中却不能简化。