汽车故障诊断的基本流程研究张强

会计学1汽车故障诊断的基本流程研究张强汽车故障诊断的基本流程研究张强目录1、汽车故障诊断的基本方法2、汽车故障诊断的基本思路3、汽车故障诊断的基本流程4、结论第1页/共33页1.1医学诊断与汽车诊断的比较1、汽车故障诊断的基本方法第2页/共33页1、汽车故障诊断的基本方法1.2汽车故障诊断的基本方法1.21人工经验诊断法人工经验诊断法是诊断人员凭借丰富的实践经验和一定的理论知识，在汽车不解体或局部解体的情况下，借助简单的检查工具，主要采用眼看、耳听、手模、鼻闻等手段，进行检查、试验、分析和确定汽车故障原因和部位的诊断方法。人工经验诊断法既是汽车故障诊断的传统方法也是基本方法，即使在现代仪器诊断技术飞速发展的今天也不可能取消人工经验诊断方法，这就像医学临床诊断中的体格检查（一般检查）一样是不可能被取代的环节，人工经验诊断是汽车故障诊断的基础，它可以对汽车故障做出初步的判断和定性的分析。第3页/共33页1.22仪器设备诊断法仪器设备诊断法是诊断人员在汽车不解体或局部解体的情况下，采用现代检测诊断仪器设备，对汽车各种诊断参数进行检测、试验、分析，最终确定汽车故障原因和部位的诊断方法，仪器设备诊断法既是汽车故障诊断的现代方法也是精确方法，随着汽车安全性、环保性、经济性要求的不断提高，汽车故障诊断参数的精确度也越来越高，因而，汽车故障诊断必然要从传统的定性分析向现代的定量分析发展，仪器设备诊断法正是在这样的前提下发展而来的，它可以对汽车故障做出精确判断和定量分析，利用仪器设备对汽车进行的多参数动态分析，可以迅速准确的诊断出汽车复杂的综合性故障，为汽车故障诊断技术从传统的经验体系向现代的科学体系发展奠定了坚实的基础。1、汽车故障诊断的基本方法第4页/共33页1、汽车故障诊断的基本方法实际上，在进行汽车故障诊断的时候上述两种方法往往是同时综合应用的，故而也称为综合诊断法。1.23故障码诊断分析法（自诊断法）故障码诊断分析法又称电脑自诊断分析法，它采用汽车电脑故障诊断仪调取故障码后，按照维修手册中提供的故障码诊断流程图表进行故障诊断分析的方法。故障码诊断分析法是仪器设备诊断法的一种特殊形式，它以汽车电脑故障诊断仪调出的汽车电子控制系统故障码为切入点，进行汽车故障诊断分析的一种方法。1.24综合诊断法症状诊断分析法是以故障所表现出来的症状为切入点，以汽车结构原理为基础、用故障症状与故障原因之间的逻辑关系进行分析，然后采用检测和试验的手段进行故障点诊断分析的一种方法。这种方法适用于汽车非电子控制系统和无故障码输出的电子控制汽车各个部分及系统的故障诊断。传统汽车故障诊断就是以症状诊断分析法为基础的故障诊断，症状诊断分析法同样采用人工经验诊断法和仪器设备诊断法相结合的综合诊断方式来完成。症状诊断分析法是最基本最基础的诊断分析方法，特别对自诊断系统不能准确把握的故障诊断项目具有十分重要的普遍意义，也就是说症状诊断分析法无论过去、现在还是将来都将是汽车故障诊断中的重要组成部分。第5页/共33页2、汽车故障诊断的基本思路2.1汽车故障诊断的基本思路汽车故障诊断的基本思路是从问诊入手了解症状、经过试车验证症状、通过分析弄清原理、再推理假设出可能原因、最后经过测试验证故障点是否成立的全过程。当验证的环节证明假设的故障点不成立时，应该返回到前一个环节提出新的假设，然后再去验证。当提不出新的假设时，就要再向前一个环节进行重新分析，如果重新分析还得不到更新的假设就要再向前一个环节，更加仔细的试车发现新的特征，必要时还可以进一步重复问诊过程以了解更多的信息，重新提出新的假设并加以验证，直至发现真正的故障点为止。这就是汽车故障诊断的基本思路的构成。第6页/共33页3、汽车故障诊断的基本流程3.21最初症状最初症状是故障诊断的出发点，故障症状分为；可感觉到的性能和功能发生改变的症状-功能性故障可察觉到的外观和状态发生改变的症状-警示性故障可检测到的参数和指标发生改变的症状-隐蔽（检测）性故障3.2汽车故障诊断的基本流程3.22问诊试车问诊是通过对车主的询问了解汽车故障症状的过程，试车则是对汽车故障症状的实际验证进一步确认故障症状的过程。第8页/共33页3、汽车故障诊断的基本流程1）问诊问诊不仅要达到全面了解故障症状的目的，更重要的是要把握住故障症状发生时的前因后果，问诊主要包括以下八个方面的内容。（1）车主及汽车的基本情况基本情况：客户姓名/车名/牌照号码/生产厂家/车型/生产年款/车身代码VIN/发动机型号/变速器型号/行驶里程使用情况：经常行驶的道路条件，经常使用的车速、发动机转速及档位模式。经常加注的燃油标号品质及添加剂品牌。车主的驾驶习惯：行驶/超车/停车/暖车/夜驶/制动/加速/减速/转向/加减档/油离配合等。第9页/共33页3、汽车故障诊断的基本流程（2）故障发生状况;故障基本症状发生日期：年/月/日症状类型：功能/警示/检测症状描述：按照汽车故障症状一节内容填写故障症状特征单一/多种、简单/复合、伴随/因果症状发生频次经常发生/有时发生/一定条件下发生/仅发生一次/其他症状发生状况渐进/突发、持续/间歇、偶发/多发、有规律/无规律、故障发生程度轻微/一般/严重/致命受气候影响/不受气候影响（3）发动机（汽车）工况冷车时（后）/暖车时（后）/热车时（后）低速时/中速时/高速时/变速时（后）油门全关/油门微开/油门1/4开/油门半开/油门3/4开/油门全开/所有位置开空调时（后）/打方向时（后）/开大灯时（后）/风扇转时（后）驻车时（后）/启动时（后）/起步时（后）/行车时/稳速时/急缓减速时（后）/急缓加速时（后）/滑行时（后）/制动时（后）/停车时（后）/熄火时（后），急缓踏制动踏板时（后）/急缓踏离合踏板时（后），挂档时（后）/摘档时（后）直行时（后）/转弯时（后）第10页/共33页3、汽车故障诊断的基本流程（4）故障发生时的指示值水温：低温/适中/高温/开锅/任何温度（温度）车速：行驶车速点/行驶车速段、（公里/小时Km/h）转速：发动机转速点/发动机转速段（转/分钟r/min）档位：MT/AT/1档/2挡/3挡/4挡/5挡/倒挡/空挡/P挡/R挡/N挡/D挡/+挡/一挡（5)故障发生的间隔时间X分钟前/X小时前/一昼前/一夜前/一天前/X天前/X星期前/X月前/X年前X分钟后/X小时后/一昼后/一夜后/一天后/X天后/X星期后/X月后/X年后（6）故障发生时的环境时间：早晨/白天/晚上/深夜/全天、xx时xx分气温：炎热/热/常温/冷/寒冷/任何气温下、F/C湿度：潮湿/适中/干燥/任何湿度、%气候：晴/阴、雪/雨、雾/风、任何天气、程度：小/中/大/特大、道路；城市/郊区/乡村、高速公路/一般公路/土路/无路、平路/上坡/下坡/颠簸路第11页/共33页3、汽车故障诊断的基本流程3.23分析研究分析研究是在问诊试车后根据故障症状，对汽车结构和原理进行的深入研究分析，目的在于分析故障生成的机理，故障产生的条件和特点，为下一步推出故障原因作准备。分析研究首先要收集汽车发生故障部位的结构原理资料，了解汽车正常运行的条件和规律，并且与故障状态进行对比分析，分析研究的基础材料是车辆结构与原理方面的知识，以及所修汽车维修手册提供的机械与液压原理结构图、控制单元、传感器、执行器元件位置图、控制单元、传感器、执行器插接件图及标准参数表、系统结构组成图、油路电路气路图、电子控制系统框图、控制原理图表、技术参数表、技术信息通报等重要信息。在分析研究阶段一定要认真查找、仔细阅读上述各种技术资料，彻底搞懂所修系统的结构组成和工作原理，只有在全面掌握结构组成、深刻理解工作原理的基础上才能为下一步深入判断汽车故障原因奠定坚实的基础，特别对于电子控制系统软硬件匹配不当的故障，单从硬件电路和元器件出发检查故障是很难发现的，必须深入了解软件的控制过程后才能通过对比分析的方式发现故障的原因所在。第14页/共33页3、汽车故障诊断的基本流程在传统汽车故障诊断中经过试车验证故障症状后，根据经验往往可以直接查找故障点，然后用对比更换元件或修理损坏部件的方法进行故障确认。在现代汽车故障诊断中由于汽车新技术、新结构的不断使用，电子控制系统的控制过程的精细和复杂导致维修技术人员的经验范围远远不能满足故障诊断的需要。因此，必须强调分析研究这个环节的重要性，即使是一个已经比较熟悉的汽车系统也必须要研究其特殊性，特别是控制过程的细节，因为相同的系统在不同的车型上，其控制过程也会有细微的差别，而往往所谓棘手的疑难故障往往就是由这些不起眼的细节导致的误判断造成的。3.24推理假设在分析研究汽车故障部位的结构原理、查找对比汽车技术资料后，根据逻辑分析和经验判断接下来就应该作出对故障可能原因的推理假设。推理假设是对故障原因的初步判断，这个初步判断是基于理论和实践两个方向的，理论上是根据结构原理知识，加上故障症状的表现，再从逻辑分析出发推出导致故障症状发生的可能原因，这个推导从原理上是能够成立的逻辑推理，这是基于理论的逻辑推理。实践上是根据以往故障诊断的经验，对相同或相似结构的类似故障作出的可能故障原因的经验推断，这个推断具有类比判断的性质，这就是基于实践的经验推断。第15页/共33页3、汽车故障诊断的基本流程推理是根据工作原理和故障症状推出故障原理的过程，在这环节中除了对工作原理的深刻理解之外，还应该注意到故障症状所对应的故障本质，也就是说虽然我们在这个环节还不知道是什么最终原因导致的故障症状的发生，也就是还不知道故障点到底在哪里？但是，这时的故障发生机理应该已经基本明确。例如；发动机排放冒黑烟的故障症状，虽然不知道是哪个元器件损坏导致的，但从原理上讲一定是混合气浓造成的。而假设则是根据推理的结果进一步推断下一层故障原因的过程，例如；进一步分析导致混合气浓的原因，可以知道无非是两个，一个是燃油多、另一个是空气少。因果图分析法在推理假设环节的应用第16页/共33页3.25流程设计流程设计是在推理假设环节之后，根据假设的可能故障原因，设计出实际应用的故障诊断流程图的过程，这个过程包括首先建立以故障症状为顶端事件的故障树、然后根据这个故障树建立故障诊断流程图表。通常一个具有完备底端事件（最终故障原因）的故障树很难从推理假设环节所提出的故障原因中建立起来，因为这些故障原因不仅不能保证完备，甚至都不能完全保证准确，因此往往先确定分辨汽车各大组成部分或总成故障的检测方法非常重要的第一步，然后是确定汽车各个系统和装置工作性能好坏的检测方法，最后才是管线路和元器件的测试方法。这些测试方法的应用目的在于逐渐缩小故障怀疑范围，最终锁定故障点。按照故障树应用所给出的具体方法完成故障树和故障诊断流程图设计。下面以前面提到的汽车动力不足的故障症状为例说明从故障树到故障诊断流程图表的设计步骤：汽车动力不足故障树以顶端事件开头，以逻辑关系确定下一层级的中间事件与顶端事件的相互关系，假若汽车动力不足是由发动机动力不足和底盘传动效率低、阻力大引起的，它们之间是逻辑“或”的关系，见下图；3、汽车故障诊断的基本流程第18页/共33页显然，两个中间事件都是造成汽车动力不足的原因，这两个原因是平行的，故障树只需要将这两个原因用逻辑“或”的符号联系起来就可以了，但流程图必须确定在诊断的过程中先查找哪一个？从故障发生的概率而言，发动机发生故障的概率大于底盘的故障概率，但是发动机的功率大小在车上很难测定，按照故障发生的概率应该先判断发动机动力不足的问题，但在故障诊断实际中比较难实现，底盘故障虽然发生的概率低但却容易判断，所以，先采用汽车静止拉动拉力测试或制动阻滞力测试来判断制动系统阻力是否过大，然后再用离合器打滑试验来判断底盘的传动效率大小。当这两项都通过后再对发动机进行测试。汽车动力不足（图1）第19页/共33页 首先，故障诊断流程图将故障树中相互平行并列的两个第一层中间事件，变成了前后相互串联的两个顺序步骤。用判断底盘是否工作正常的方法，来作为区分发动机和底盘故障的分界点，这是将故障树变为流程图的重要一步，选择两个平行事件的判断前后次序，要根据方便性、准确性的原则，不需要根据故障概率高低的顺序。其次，每一层平行并列的中间事件都要找到多种测试方法来确定每一个中间事件是否成立，同理，处在最后一层的底端事件同样需要找到各种不同的测试方式来判断每个底端事件是否成立，这个步骤是将故障树中所有的“与”、“或”关系符号改变为流程图中的菱形判断符号。3、汽车故障诊断的基本流程汽车动力不足（图2）第20页/共33页3、汽车故障诊断的基本流程1）检测检测即检查与测量，主要指基本检查和设备仪器测量两个方面基本检查：基本检查包括人工直观检查和简单仪表检查两个部分人工直观检查：主要是通过人的感官功能对汽车各个部分的外观、声响、振动、温度、状态、和气味进行的直接观查，它包括看、听、摸、闻四个部分。看：主要通过眼睛的视觉或借助放大镜、内窥镜等对汽车各个部位的观察，发现比较明显的异常现象。例如；故障灯的指示情况，各部分有无漏气、漏水、漏油，液体流动是否正常，各部件运动是否正常，联接部件有无松脱、裂纹、变形、断裂等现象，线路有否破损、折断处，导线插接出是否松脱，管路是否压瘪、弯曲，各操纵杆、拉线、拉杆是否调整得当。进气管和汽缸内及进排气门处有无结焦，发动机的排气颜色是否正常，各种液体的颜色，轮胎气压是否正常，轮胎磨损状况，车架、车桥、车身及各总成外壳、护板等有无明显变形，相关部位有无刮蹭痕迹等。另外，还可以借助高压试电笔判断有无高压点火信号、低压试电笔判断电源正极正常与否、逻辑脉冲笔判断数字电路的电位高低以及脉冲信号的输出等。第22页/共33页简单仪表检查发动机部分：发动机怠速转速、点火正时、进气真空度、蓄电池电压、排气背压、汽缸压力、燃油压力、机油压力、发动机冷却水温度、水箱盖工作压力、发动机异响等。底盘部分：离合器踏板自由行程、制动踏板自由行程、自动变速器主油压、失速油压和发动机转速、各个总成油温、制动盘鼓温度、各总成传动系统异响等。电器部分：发电机输出电压与电流、蓄电池电压与充电电流、起动机起动电压电流、各种用电设备电压电流等、空调系统温度与高低压力等。设备仪器测量：主要是通过设备仪器的测量参数和图形以及诊断结果显示来反映汽车各个部分的技术状况，它包括整车性能测量、总成性能测量、系统性能测量、机械参数测量、电气参数测量、电脑控制系统测量六个部分3、汽车故障诊断的基本流程第24页/共33页机械参数测量：钢直尺、厚薄规、游标卡尺、百分表、外径千分尺、前束尺、皮带张紧力测试仪、火花塞间隙规、拉力计。电气参数测量：万用表、示波器、模拟与逻辑信号记录仪、电路元件（RLC）测试表、直流电流钳、电脑控制系统测量：汽车故障电脑诊断仪、汽车防盗系统解码仪、汽车CAN-BUS局域网分析仪。2）试验试验主要指对系统的边测试边验证的过程，试验是对经过检测量环节后初步判断出来的故障点进行的一边模拟实验一边动态测量的深入测试，试验方式主要有传感器模拟试验、执行器驱动试验、振动模拟试验、加热模拟试验、加湿模拟试验、加载模拟试验、互换对比（替换法）试验、隔离对比（短路、断路）试验。传感器模拟试验：电压信号模拟器、电阻信号模拟器、频率信号模拟器、曲轴凸轮轴信号模拟器，汽车故障电脑诊断仪(传感器模拟试验功能)。执行器驱动试验：喷油器驱动器、怠速马达驱动器、点火线圈驱动器、电磁阀驱动器，汽车故障电脑诊断仪（执行器驱动试验功能）。3、汽车故障诊断的基本流程第26页/共33页振动模拟试验：底盘垂直振动试验台、地盘间隙试验台。加热模拟试验：加热鼓风机、吹风机。加湿模拟试验：喷雾器、淋水机。加载模拟试验：道路模拟器、电子负载仪。互换替换对比试验：同一汽车上的相同零部件、元器件互换，例如；独立式点火线圈、火花塞、高压分缸线、喷油器、车轮轮速传感器、左右氧传感器、轮胎、轮鼓。采用替代零部件、元器件的方法对明显损坏的部位进行更换对比试验。分离隔离对比试验：拆除某一部分元器件、零部件或阻断某一部分装置机构来进行的工作状况对比试验。例如：拆除个别机械部件、对电路进行断路短路试验、堵塞油气路等。3）确认确认主要是指对系统测试过后得出的结果进行的确认，证明的是中间事件和底端事件是否成立，证明结果只有肯定和否定两个。如果得到的是肯定的结果，则验证了中间事件或低端事件的成立。若是中间事件成立时，再按照诊断流程指向下一个中间事件的检测试验环节。若是底端事件成立时，说明最小故障点已发现，经过确认证实最小故障点，接下去转入下一个环节，即修复验证环节。如果得到的是底端事件否定的结果，则说明最小故障点的假设不成立，不是导致故障症状发生的真正故障点，接下去就要返回到推理假设环节，再从推理假设开始进行一遍基本流程推演，直至推出新的故障诊断流程图，开始新一轮的测试确认。3、汽车故障诊断的基本流程第27页/共33页3.27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的验证两个部分。修复方法的确定修复方法要依据故障点的故障表现模式来确定，故障点是导致故障发生的低端事件，是故障的最小单元，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。元件损坏、元件老化和元件错用等模式的故障，通常采用更换的方式进行修复。安装松脱、装配错误和调整不当等模式的故障，通常采用重新安装调整的方式进行修复。润滑不良模式的故障采用维护润滑的方式修复。密封不严模式的故障，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。油液亏缺模式的故障通常采用添加的方式修复，但对于渗漏和不正常的消耗导致的亏缺，要对症下药找到根源给予修复。3、汽车故障诊断的基本流程第28页/共33页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。结焦结垢模式的故障一般采用清洗除焦垢的方式修复。生锈氧化模式的故障一般采取除锈清氧化的方式修复。运动干涉模式的故障通常采用恢复形状、调整位置、加强紧固的方式修复。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。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。漏电击穿、接触不良的故障模式采用更换或清理接触点的方式修复。修复后验证修复验证是对最小故障点（即底端事件）是否是引起最初症状（即顶端事件）唯一原因的最终确认，也是对故障诊断准确性与修复工作完备性的验证，在故障诊断的过程中是不可或缺的内容。3、汽车故障诊断的基本流程第29页/共33页3.28最终原因在经过对前面环节中找到的最小故障点进行修复验证后，故障现象可能被消除了，但是这时不能认为故障诊断工作到此可以结束了，因为导致这个最小故障点发生故障的最终原因还没有被认定，如果不再继续追究下去，就此结束修理，让汽车出厂继续行驶，很有可能导致故障现象的再次发生。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本原因，杜绝故障再次重新发生的可能性，这就是汽车故障诊断基本流程最后一个环节的重要内容。对故障最终原因进行查找时，应该从故障模式入手分析导致故障发生的内因和外因，汽车故障发生的外部原因是由：汽车的使用环境恶劣程度、使用时间或里程的长短、汽车设计制造中的缺陷、使用中的驾驶和操作不当、维修过程中质量欠佳和零配件使用错误等因素导致的。而汽车故障发生的内部原因是由物理、化学或机械的变化因素导致的。要分析出导致汽车故障发生的最终原因，就要通过对最小故障点的损坏状况进行认真的检查分析，还要通过问诊调查以及上述内外因素的分析判断，找到故障最终原因，并针对最终原因采取相应措施，消除造成故障发生的内外影响因素，彻底排除故障。显然要找到故障最终原因需要具备有关汽车与内燃机理论、汽车电子控制技术、汽车设计、汽车制造、汽车材料、汽车运用、汽车维修等多方面的知识和经验，需要扎实的理论功底和丰富实践经验积累，才能准确的分析出导致故障症状产生的最终原因。3、汽车故障诊断的基本流程第30页/共33页随着现代汽车技术的发展，汽车故障诊断技术在诊断的途径和手段上都发生了很大的变化，其突出表现在汽车故障诊断设备的发展和应用上，然而不管汽车故障诊断在形式上发生怎样的变化，汽车故障诊断的思路和流程却仍然遵循着一个基本的程序，只要把握住汽车故障诊断的基本思路和基本流程就可以找到不同车型、不同故障的基本诊断路径，也就能够按照从一般到个别的规律找到故障的最终原因。4、结论4.1结论第31页/共33页END第32页/共33页