当代汽车故障诊断课件

1、山东交通学院 吴际璋当代汽车的故障诊断戦斗口号！公元208年时，曹操53岁倚老卖老，在赤壁大江之上，毫情满怀，横槊赋诗： “老骥伏枥，志在千里，烈士暮年，壮心不己”。让我这个真正的八二岁老头，借用这个“千古绝唱”之诗词，激活晚年壮心，发挥余热，不断前进！有此机会，相互交流学习，抛砖引玉，疑义共析，共同提高。一、汽车发生故障后的物理和化学变化现象 1、声音变化异响 、噪音出现； 2 、温度变化升温或降温； 3、尺寸变化 大小或厚薄变形； 4、形状变化方园变形、翘曲变形； 5、信号变化强、弱、有、无； 6、压力变化缸压、真空度、气压、油压 失常 ； 7、化学变化燃烧条件变坏、排放污染加大、烧蚀、腐

2、蚀。会出现，“工作失常、损坏、安全事故”。有的可见；有的不可见，可通过各种测量仪器，得出结果。 4他生性故障电元件本身无故障，因 其他相关元件工作不良，因果关系影响而失常报警，又叫“假性故障”。例如：氧传感器O2S，监控AF的大小，凡与 AF 有关的部件失效后， O2S 都会报警，它是多元故障的代言人。 5时效故障电元件的使用寿命，都有一定的有效期限，超过了这个期限，轻则失准，重则失效。三、汽车电子控制系统的检验方法： 常用有效的，不解体检验方法有七种： （1）自诊断法利用ECU中随车诊断系统OBD-，通过“故障灯”或“检测仪”，显示故障内容。 （2）电测量法利用万用表，测量电脑ECU 或传感

3、器端子的电压值和电阻值，发现和判断故障。 （3）真空表法利用真空表检测，简单易行，是发动机不解体检验的好办法。 （4 ）数据流分析法利用故障检测仪测到的各种数据值，对其间的因果关系，进行正误判定和故障分析。 （5）波形分析法利用示波器，拾取电元件的控制波形，通过幅值、脉宽、频率、峰值等参数的对比，判定故障。 （6）红外线测温仪法是一种极好的，无接触式快速测温手段，对汽车的不解体故障诊断，极为有利。 （7）五气体尾气分析法可对发动机燃烧性能的好坏，进行分析，判断故障和原因。 四、真空表是个宝检测进气系统好坏的方法有：A、测气缸压力法；B、测气缸漏气量法；C、测曲轴箱窜气量法。都不如真空表法，简捷

4、、全面、可靠。 发动机好坏的标志：动力性、经济性、净化性的好坏。影响它的三大要素为： （1）密封性的好坏不漏气。 （2）空燃比的大小AF=14.7：1。 （3）点火性能的好坏 早、晚和点火强度、不缺火、断火。1、密封性好坏检测：（1）起动时应先接好真空表，如果立即着火，说明进气系统和点火、喷油系统正常。如果不着火，表针应稳定在px10Kpa左右，为密封性良好。不着火可能是点火、喷油系统有故障。如果表针低于10Kpa ，且不稳定，为进气系统密封不良（进气管、气门、活塞环漏气）或起动机转速过低（汽250rmin、柴500rmin）。2、空燃比好坏和点火性能好坏检测 AF过浓、过稀；点火过早、过晚时

5、，因燃烧条件变坏，都低于规定值（量值的大小，决定于故障程度），怠速时，表针在 4457kpa间摆动，摆动量的大小：AF稀态大于浓态；点火过早大于过晚。 五、故障检测仪离不了 OBD-故障代码内容：由五个数字组成。例如：P0 1 1 3进气温度传感器ATS电压高。 第一位英文字母： P-EFI、ECT系统；C底盘系统；B车身系统；UCAN-BUS系统。 第二位数字：0-美国SAE代码；19-各厂家自定义代码。 第三位数字：故障范围代码：1、2-燃料和进气系统；3-点火系统；4-废气控制系统；5-怠速控制系统；6-电脑和执行元件系统；7、8-自动变速器系统。 第四位两位数字：统一的故障代码。1、人

6、工取码法： 通用-6-5#； 本田-9-4#； 福特-13-5#； 丰田-13-4； 三菱-1-4#。例如： PO100空气流量计AFS线路故障。 P0 1 1 3进气温度传感器ATS电压高。 P0300发动机“失火” ？应为“不着火”“缺火、断火”（原意：Mis fire丢失燃烧）。 PO505怠速阀IAC故障。 PO755 自动变速器AT换档电磁阀“B”故障。2、用故障检测仪取码法： 分专用型和统用型两类，功能各异。 1、检测仪仪器取码，数据流分析是关键通过对比分析，利用逻辑关系，判定故障根源。2、何谓“数据流”？ 为电脑的编码信息，包括了：传感器的输入信号、执行元件的输出信号、计算修正的

7、信号，采用串行通讯方式输出。3、数据流的分析方法： （1）数值分析法即数据值变化范围分析，与标准值的差异（有一定的值域区）。 （2）时间分析法是对数值变化的频率、周期的分析（有一定的时域区）。如：氧传感器Ox，输出电压应为0.1v0.9v；电压变化10s8次，为好。实例2：发动机突然熄火，故障灯点亮，检出代码为： P0350点火线圈故障； P0200喷油器线路故障。如何办？（1）先排除点火系故障；（2）随后喷油器正常；（3）发动机某一气缸，三次不点火，就仃止喷油，这是“连锁控制，保护功能”的反映。实例3：AT式汽车突然不走，故障灯点亮，检出代码为： P0605ECT-ROM存储器记忆不良； P

8、0750档位开关信号不良。咋办？ （1）先排除档位开关故障； （2）ECT-ROM即正常。 （3）这是没有了行驶意图信号， AT就仃止工作，这是因果关系的反映。 3）为什么会偏浓 呢？是O2S故障吗？ （1）检测供油压力 为245kpa，拔下调压器真空管，油压达300kpa 也正常； （2）又检测碳罐电磁阀，电阻值30，也正常，通电试验，无清脆的动作声，SW-OFF并对阀管吹气竞畅通，拆下检查，阀芯卡在常开位置，怠速时提前投入工作，致使AF变浓，清洗后故障排除。 4）原因分析：碳罐电磁阀是机械故障，O2S替它报警，是相互关联的因果关系反映。实例5：桑特纳2000时代超人轿车，怠速不稳，忽高、忽

9、低，故障灯点亮，用V.A1552检码为：“0053”AFS输出信号不可靠。怠速工况的数据流为：1、AFS空气质量3gs，加速时可达15 gs属正常。2、AFS输出电压1.62v，加速时可达3v属正常。3、点 火提前角在7o15o波动属不正常。4、Ox输出电压为0.2v不变，时有时无，加速时也不变，拆下检查为“棕红色”，是“铅中毒”而失效，但还提供AF过稀的信号。 5、换新Ox后，一切正常，故障排除。 6、分析Ox还有0.2v的电压信号，还处于“值域区”内， AF不正常， AFS替他报警，此谓“因果关联”的反映。2、波形好坏的五种依据： A、幅值电子信号在一定点上的即时电压，或最高和最低的差值。

10、 B、频率电子信号1s的循环数（Hz）。 C、脉冲宽度电子信号所占的时间（ms）或占空比（%）。 D、 形状电子信号的外形特征（曲 线、轮廓、上升沿、下降沿、分界线）。 E、阵列电子信号的重复方式。3、点火系统波形分析 点火系统实际上是电感（L）、电阻（R）、电容（C）、组成的振荡电路，点火线圈是变压器。当电流通断变化时，由于磁场的变化，瞬时会产生电感振荡波形。当TrOFF时，磁场迅速减小，产生互感应电动势，次级电压迅速增长，不等达到峰值，就击穿了火花塞电极，此为“击穿电压” 。ab线称“点火线”，持续时间的长短为1.5ms。点火系的峰值电压可达30KV。A、通过对比、分析排除各种故障。4、曲

11、轴位置传感器NE和转速转角传感器SP波形： 1、幅值； 2、频率；3、脉冲宽度； 4、形状； 5、阵列。均良好正常！无中断或毛剌！5、进气压力传感器（MAP）波形 （5）进气压力传感器（MAP）波形 压敏电阻式，输出05V的随动电压，它的频率、幅值和波形随转速和Px的变化而变化，为不一规则的尖刺方波。A、怠速时（ Px 64kpa）输出电压为1.25V；B、全开时（ Px 13kpa）输出电压接近5v；C、急减速时（ Px 80kpa）为0v。6 、热膜式空气流量计AFS的波形 为热敏电阻桥式电路，输出05V的随动电压信号。为跳动的尖刺方波，是空气流脉动引发了尖刺。怠速时输出电压应大于0.2V

12、；全开时应大于4V。其频率与转速和流量成正比，做加减速试验应产生下列波形。 7、氧传感器波形 二氧化锆ZrO2氧传感器的波形：多采用急加速法，拾取波形。最高电压接近1V、最低电压0.1 V左右，混合气从浓到稀时，信号的反应时间（小于100ms，即10s内变化8次以上）。不符合要求时，即更换新0 x。8、喷油器波形 饱和开关型喷油器用于多点喷射系统。当Tr管导通时ON，喷油器喷油；Tr管截止时OFF，喷油器仃喷，磁场发生突变，线圈的磁感产生峰值电压，可达30100V，它代表了线圈的好坏。作用在功率三极管Tr上，可能将其击穿损坏。为此，采用“RC保护电路”，使电感量得到阻尼和衰减。9、CAN-BU

13、S波形 连接仪表盘后方的CAN数据总线“2P接口”，检测两股线上的通讯脉冲电压信号波形。 A、正常波形低速线L和高速线H波形对称 ，但电位相反。 B、高速线H断路 C、低速线L对地短路：七、加大示波器的应用范围： 1、利用起动机电流波形测气缸密封性起动机的起动电流变化范围较宽（汽油机0 100A200A；柴油机0 200A 600A），汽油机和柴油机都可使用示波器的功能，来测量气缸密封性好坏，省时省工、量值精度可靠。（1）切断点火、喷油电路，火花塞或喷油器不必拆下，用示波器的电流感应钳夹住起动机火线。（2）先确定1缸压缩终了上止点的位置（用正时标记或在1缸上安装专用缸压力传感器，它的读数即气缸

14、压力值。 ），拖动运转3 5s，第1个波形应为3缸或5缸的电流波形，依此显示其他缸波形。 （3）用示波器纪录起动机电流波形曲线的变化，即密封性的好坏与峰值成正比关系。判定各气缸的压缩力的大小，即密封性的好坏。 再视情对可疑气缸，单独进行检查，如：注入少量机油，再拖动检查，压缩力上升，为活塞环密封不良；压缩力照旧，为气门密封不良；相邻两气缸压缩力都低，为气缸垫漏气 。 2、利用真空波形测气缸密封性 （1）采集进气管中绝对压力的高低电压信号，变为示波器的电压信号波形，其幅值的高低决定于各缸真空吸力（Px）的大小。如果某缸真空吸力小，进气管瞬时压力波的峰值即变高。反之，则变低。用来分析进气系统密封性

15、的好坏（活塞环、气门、进气管）。（2）用示波器连接进气压力传感器信号输出端。（3）用配气正时标记确定一缸点火位置： A、四缸机一缸点火，四缸进气，工作顺序为：1-3-4-2；进气顺序则为：4-2-1-3。 B 、六缸机一缸点火，六缸进气，工作顺序为：1-5-3-6-2-4；进气顺序为：6-2-4-1-5-3。（4）起动后，怠速运转，拾取各缸压力波形。（5）标准波形为： A、峰与峰；谷与谷的间隔相等，为好； B、幅值高低一致，为好。 （6）如果，某缸密封不良，真空吸力减小，进气管瞬时压力即对应升高，峰值明显上移。例如 ：第4缸密封不良，真空吸力小，Px升高：3、利用示波器取转速SP信号检测缺缸不

16、同工况，不同喷油量和转速，在示波器屏幕上，对应一定长度的作功时间间隔线。转速一定时，各气缸的作功时间隔线应相等，线中显示的转角SP波形也应相等，说明各气缸工作良好。否则，为：少喷油或不喷油，或点火不良。需在一缸高压分线上安装感应夹或接喷油器信号，以便确定一缸在屏幕上的位置。八、用尾气分析法判断发动机故障 利用五气体废气检测仪对尾气测量的方法，可对发动机性能的好坏，进行分析，判断故障和原因。 尾气中的一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮氧化合物NOx和碳烟微粒Pm是有害气体；二氧化碳CO2、氧气O2、氮气N2为无害气体，其量值的大小，都可用来综合判断故障原因。它包括了“三要素”：密封性能的好坏、点火

17、性能的好坏、空燃比A/F的好坏等因素。（一）尾气中的有害气体产生的原因： 理论上完全燃烧的公式（AF14.7：1）： HC O2热H2OCO2 1、CO因混合气过浓缺氧或混合不均，使燃烧不完全，形成的无色无味的有害气体。 2、HC因缸内温度低（冷激效应）和缝隙存留或燃气混合不均匀，完全未燃烧的有害气体。冷激、嵌藏、粘结，会使HC污染加大。 3、NOx是N2在高温、高压、多氧下的产物，呈棕色，有刺激性臭味。 4、Pm主要是柴油机的碳烟微粒，是HC燃烧不完全的固态产物（HC中的碳高温裂变），降低了大气能见度。（二）影响有害气体生成的主要因素： 1、空燃比A/F的大小理论上完全燃烧的空燃比A/F=1

18、4.7：1，14.7为稀；14.7为浓。例如： （1）浓态工况怠速和大负荷时，CO、HC、NOx。 （2）稀态工况中等负荷时，CO、HC、NOx。 2、水温的高低冬天冷起动后，燃油挥发条件差，进气管的冷激粘结严重，燃烧不完全，会造成CO、 HC、NOx。此时，A/F应为浓态，为污染最大的工况。 3、气温的高低气温低、密度大、富氧、A/F变稀、CO、HC、NOx，ECU应增量喷油。气温高、密度小、缺氧、A/F变浓、CO、HC、NOx。ECU应减量喷油。 4、车速和转速的影响转速高，涡流好，形成的混合气愈好，火焰传播加快，热损失小，燃烧完全。此时，CO、HC 、NOx。 5、点火好坏的影响火花的强

19、、弱、早、晚、缺火、断火，都严重影响尾气质量的好坏。（三）新型电喷汽油发动机，怠速工况正常排放值，应为：（1） CO 1；（2） HC 0.66；（3） NOx 5；（4） O2 12； （5）CO2 1316。因发动机技术状态的变化和燃烧条件的变化，排放值会超出标准，可利用五气体的测量值，做为故障判定的依据。（四）尾气分析的基本规则：1、基本项目有害气体CO、HC、NOx。无害气体CO2、O2。用五气体废气分析仪检测出废气量值，根据各种气体的增量或减量，对点火性能、密封性能、空燃比A/F 的好坏，结合其他检测手段，综合判断验证，做出故障结论。2、基本原则 （1）HC、O2明显增大点火不良、密

20、封性差、A/F 大（稀）； （ 2）HC、CO、CO2、O2 、NOx A/F过小（过浓）； （3）HC 、CO、CO2、 O2 、 NOx A/F过大（过稀）； （4）CO2最大可达14 （体积的百分值） ，说明燃烧完全。此时，CO为零。 （5） O2 的读数对尾气好坏的分析影响力最大（体积的百分值）： A、O2的标准值为1.02.0，说明燃烧的好，O2剩余量少。 B、如果O21.02.0说明A/F小（浓）； C、如果O2 1.02.0说明A/F大（稀）。九、利用红外线测温仪检查故障： 红外线是一种电磁光波，能够无接触式地捕捉发热体的外表温度，变为数值信号输出，它的精度和分辨率极高，是一种极好的快速测温手段，对汽车的不解体故障诊断，极为有利。例如：看不见、摸不着的部位；高速、高温不能触摸的部位等等。（一）出现故障后温度巨变的部位： 1、发动机燃烧部位气缸盖、缸体，活塞、气门、火花塞等。缺火、断火、高温、拉缸、漏气，烧蚀，温度出现差异； 2、冷却系统部位温度差异，造成过热、过冷； 3、空调部位冷、热失控，温度出现差异； 4、排气管和三元催化器部位损坏或有不工作气缸，温度失常； 5、自动变速器部位控制油压低，摩擦片打滑，轴承损坏，油温升高； 6、驱动桥部位漏油、缺油，松旷，温度升高； 7、轮毂轴承部位缺油、