第二节 汽车故障诊断基础知识
一、汽车故障诊断要点、思路及流程
汽车故障是指汽车部分或完全丧失工作能力的现象,是汽车零件本身以及零件之间配合状态发生了异常的变化。
(一)故障诊断要点
当维修人员对造成故障的原因进行推测时,必须检查那些支持推测的“事实”是否存在。为了查找故障的真正原因,必须按照下列循环过程,养成遵循各个项的原因-效果关系的习惯:推测、验证、再推测、再验证。
进行故障诊断时最关键的两个要点:准确找出故障的症状和确定推测的故障原因以便找出真正的故障原因。
(二)故障诊断思路
汽车故障诊断的基本思路如图1-4所示,是从问诊入手了解症状,经过试车验证症状,通过分析搞清原理,再推理假设出可能原因,最后通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,应更加仔细地试车以发现新的特征,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。
图1-4 汽车故障诊断的基本思路
(三)故障诊断流程
基于上述诊断思路,就可以制定出完备的汽车故障诊断流程。基本流程是汽车故障诊断过程中最基础的诊断过程,是对诊断内容的概括和总结,汽车故障诊断基本内容包括从故障症状出发,通过问诊试车(验证故障症状)、分析研究(分析结构原理)、推理假设(推出可能原因)、流程设计(提出诊断步骤)、测试确认(测试确认故障点)、修复验证(排除故障后验证),最后达到发现故障最终原因的目的,如图1-5所示。
图1-5 汽车故障诊断的基本流程
如果维修人员检查车辆时不按照必要的程序进行操作,则故障很可能变得更复杂,最后很可能由于错误的推测而采取不相干的维修程序。为了避免发生这种情况,在故障诊断时应正确领会下面所说的5个步骤。
(1)验证和重现故障症状 验证和重现故障症状是故障诊断的第一步。故障诊断中最重要的一个因素是正确地观察用户所指出的实际故障(症状)并以此做出不带任何偏见的以及正确的判断。
(2)判定这种症状是不是故障 当用户对汽车的故障提出抱怨时,这种抱怨可能是由很多原因造成的,然而并不是用户所说的所有症状都是故障,但这些症状很可能与车辆特性有关。如果维修人员花大量的时间去修理一辆实际上并无故障的车辆,他不仅浪费了宝贵的时间,而且会失去用户的信任。
(3)推测故障发生的原因 推测故障发生的原因应当是在维修人员所确定的故障症状基础上系统地进行的。准确推测故障原因的顺序如下。
①如果故障反复出现,在这些事件中是否有共同特性。
②是否是用户的一些使用习惯从而影响车辆的运行。
③在这之前所类似的故障维修的原因是什么。
④在过去的维修历史中是否有故障的前兆。
推测故障的原因必须从大处着手。
(4)检查可疑部位找出故障产生的原因 故障诊断是在通过验证(检查)所获取数据的基础上,逐渐寻找故障真正原因的一个反复过程。检查要点如下。
①基于车辆的功能、结构和运行系统的各项检查。
②从检查系统功能开始,逐渐缩小到检查单个零部件。
③充分利用手持式测试仪(所测数据有利于诊断分析)。
(5)避免类似故障再次发生 只有当故障顺利排除,并消除了用户担心类似故障再次发生的心理,才意味着此次修理大功告成。故障预防要点如下。
①此故障是一个单独的故障还是一个由于其他部件引起的连锁故障。
②此故障是否是由于零部件的使用寿命造成的。
③此故障是否是由于不适当的维修所造成的。
④此故障是否是由于不恰当的处理和操作造成的。
⑤此故障是否是由于不适当的使用造成的。
二、汽车故障诊断常用方法及注意事项
故障诊断按照诊断的程度可以分为初步诊断和深入诊断。初步诊断是根据故障现象,判断出故障产生原因的大致范围。深入诊断是根据初步诊断的结果对故障原因进行分析、查找,直到找出产生故障的具体部位。
(一)汽车故障诊断常用方法
1.直观诊断
汽车故障的直观诊断也称人工诊断或经验诊断,其方法是通过道路试验和直观检查的方法来确定汽车的技术状况和故障。这种诊断方法的优点是不需要专用设备,成本花费少;但诊断的速度比较慢,而且不准确,需要经验丰富的技术人员,同时诊断对象仅适于查找比较明显的故障。通常情况下,直观诊断法可以概括为问、看、听、嗅、摸、试六个字(表1-11)。
表1-11 直观诊断的方法
以上六个方面,并非每一种故障诊断均需执行,不同的故障可视其具体情况灵活处置。此外,在检查和排除故障时,一定要注意安全。
直观诊断法要求进行故障诊断操作的人员必须首先掌握被诊断系统的结构和工作原理,对其可能产生故障的现象、原因有一定的了解,并能掌握关键部件的检查方法及出现故障的可能。直观诊断法由于受诊断者的经验和对诊断车辆的熟悉程度限制,诊断结果差别较大。经验丰富的诊断专业人员,可以利用直观诊断法诊断出汽车及各总成可能出现的绝大多数故障。在诊断无故障码故障或用设备难以诊断的疑难故障方面,直观诊断法具有其他各种诊断法无可比拟的优点。
2.利用简单仪表诊断
利用简单仪表诊断是利用万用表、示波器、气缸压力表等常用仪表,对汽车故障进行诊断的方法。汽车电控系统各零部件均有厂家规定的标准参数值,各零部件的电阻值都有一定的范围,工作时输出电压信号也有一定的范围,且具有特定的输出波形。因此,可利用万用表测量元件的电阻或输出电压,用示波器测试元件工作时的输出电压波形,用万用表测量元件导通性等可判断元器件或线路是否工作正常。
这种诊断方法的特点是诊断方法简单、设备费用低廉,主要用于对电控系统和电气装置的故障进行深入诊断。其缺点是对操作者的要求较高,在利用简单仪表诊断时,操作者必须对系统的结构和线路连接情况及元器件技术参数有相当详细的了解,才能取得较好的诊断效果。否则,非但不能诊断出故障,还有可能造成电控系统零部件的损坏。
3.利用诊断仪器诊断
随着电子工业技术的发展,汽车的功能和结构越来越复杂,传统上靠人工进行故障诊断的方法,已经不适合维修的需要,技术人员往往需要借助各种检测设备获取能反映整车、系统、总成或元件工作性能的技术参数,来分析故障所在。这些诊断仪器包括万用表、示波器、气缸压力表等常用仪表,以及汽车专用万用表、汽车专用示波器、发动机综合分析仪、无负荷测功仪、四轮定位仪、汽车专用解码器等汽车专用诊断仪器。博世FSA740发动机综合分析仪,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。
通过这些设备可以对电控系统和电气装置的故障进行深入诊断,可以大大提高汽车故障诊断效率,但专用诊断设备成本较高,一般适用于专业化的故障诊断和较大规模的汽车维修企业。
4.利用随车故障自诊断系统诊断
(1)随车故障自诊断系统的功能
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。
②将故障信息以代码的形式存储在发动机控制模块内,同时还可以显示故障码出现时相关的数据参数。
③通知驾驶员电子控制系统已出现故障,通常为点亮仪表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码调出,为维修人员快速诊断出故障类型提供信息。
(2)随车故障自诊断系统诊断的目的 在车辆排放系统有故障时提示驾驶员注意,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。
(3)随车故障自诊断系统的分类
①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。
②1994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。
(4)随车故障自诊断系统的局限性
①并不是所有控制系统的电路都能被监测。
②故障码仅能指示传感器、执行器、控制模块或其他电路中的某个区域存在的故障,具体的故障位置必须要按照规定的步骤进行诊断和分析。
③有些间歇性故障,控制模块可能无法监测到,在这些情况下,即使控制系统顺利通过了“自诊断检查”,系统也不一定就没有故障,因此最好采用症状检测的方法进行故障诊断。
5.利用备件替代法诊断
备件替代法是采用对机械零部件或电气元件进行互换或用已知性能完好的器件进行替换的对比试验方法。当怀疑某个器件发生故障时可用一个好的器件去替换该器件,然后进行测试,这些器件可以来自车辆本身,也可以来自同型号的其他车辆,也可以来自器件库。替换后若故障消失,证明判断正确,故障部位确实在该处;若故障特征没有变化,证明故障不在此处;若故障有好转但未完全排除,可能除了此处故障外,还存在其他故障点,需要进一步查找。备件替代法是一种行之有效的常用方法,但此方法要求准备较多的备件,而且还必须和原件零部件型号一致,这样做会使库存增加,加大维修成本。
6.利用故障征兆模拟诊断
对于偶发性故障,故障征兆模拟试验是一种行之有效的诊断措施。在故障诊断中常常会遇到偶发性故障,这种故障在平时没有故障征兆,特殊条件下才偶然出现。因此要对这种类型的故障现象进行诊断,就必须首先模拟车辆出现故障时相似的条件和环境,设法使故障特征再现。
在故障征兆模拟试验中,首先必须把可能发生故障的范围缩小,然后再进行故障征兆模拟试验,判断被测试的器件工作是否正常,证实故障征兆。在缩小故障征兆可能性时应参考相关系统的故障诊断表或故障树。
在进行故障征兆模拟试验时,可以进行加热、加湿、加载、加振等试验。对于只有在热车及天气炎热时才发生的间歇性故障,就可以用对元件、总成或整个车辆进行加热的方法来进行试验,但在加热时要考虑加热是否对元件有损坏;对于只有在雨天或空气潮湿时才出现的故障,则可以用喷雾器局部加湿,也可以采用喷淋器或高压水枪对整车进行淋水,来进行故障再现;对于只有在特定负载条件下才会出现的故障,则可以通过改变机械或电气负荷的办法来再现故障;有些故障只有在车辆或总成发生振动才出现,此时可以用振动相关部件或车辆总成的方法来再现故障,以便进行测量。
7.利用故障树诊断
对于较复杂的故障,或属于比较生僻的故障,由于可能导致故障的原因较多,因此单靠经验或简单诊断,在一般情况下很难解决问题。此时必须借助一定的设备仪器,按照一定的方法步骤,对故障进行全面细致的检查和分析,逐步排除可能的故障原因,最终找到真正的故障部位,这就是用故障树诊断法进行诊断。故障树诊断法又称故障树分析法,是将导致系统故障的所有可能原因,按树枝状逐级细化的一种故障分析方法。故障树诊断法特别适用于像汽车这样的复杂动态系统的故障分析。
应用故障树诊断法的关键是建立故障树。首先是在熟悉整个系统的前提下逐步分析导致故障的可能原因,然后将这些原因由总体至局部、由总成到部件、由前到后(按工作关系)逐层排列,最后得出导致该故障的多种原因组合,用框图形式画出即为故障树,如图1-6所示。
图1-6 发动机不能启动故障分析过程
用故障树诊断法进行故障诊断时应注意,一定要按照导致故障的逻辑关系进行逐步检查分析,否则就会出现遗漏或重复性的工作,甚至出现查不出故障原因的现象。
需要说明的是,以上各诊断方法各有其优缺点,每一种故障诊断方法并不能被其他诊断方法完全取代。在实际应用中,应根据客观条件情况,灵活使用各种不同的诊断方法,使它们之间互为补充,提高汽车故障诊断的准确性。
(二)汽车故障诊断注意事项
①诊断、测试及排除故障时要在绝对保证安全的条件下进行,使用专用诊断仪器时不应一个人操作。
②进行汽车故障诊断时,应尽量避免拆卸零件,禁止随意大拆大卸。
③诊断故障前要先搞清故障部位的工作原理及结构类型。对于重要系统(如电控系统),若无生产厂家详细维修资料时,最好不要动手维修。
④故障的判断要有充分的依据,不要乱拆、乱接、乱试,胡拆乱碰不但排除不了故障,反而有可能造成新的故障或损坏。
⑤有些故障与汽车及各总成的工作原理没有任何关系,而是要根据经验来判断,特别是长期维修某一车型的技术人员,有时只听故障现象介绍就可以准确判断故障部位及原因。因此,在进行故障判断时,不要总往复杂方面想,应从简到繁,由表及里,逐步深入。
⑥电控系统发生故障时,一般应先查是否油路堵塞、导线接触不良等故障,不要轻易怀疑是电控系统元件(特别是ECU)故障,因为电控系统元件工作可靠,出现故障的可能性一般很小。
⑦某些对汽车总成或零部件有伤害的故障不要长时间或反复测试,否则将使故障更加严重,造成更大的损失。
⑧分析时要追究导致故障产生的深层原因,否则可能会导致此故障的反复出现。
⑨对配合件,在拆卸时要注意装配记号及安装方向。若原来没有或看不清装配记号,应重新做标记。安装时一定要按记号装配。
⑩过盈配合件应尽量采用拉拔器等专用工具拆装,无专用工具时应垫上软金属或木块后再击打,不能直接用锤子击打零件,以免造成零件变形。
装拧螺栓时,应分数次,交叉、对称、均匀地按规定力矩拧紧,以免零件变形或结合不牢。装配完毕后,有锁销的应装好锁销。
装配完毕后,应清点诊断过程中所使用的工具、仪器、擦布等是否齐全(特别是垫片之类的小零件),以防这些东西掉入机器内或卡在其他地方(特别是旋转的地方)从而造成机件损伤甚至使人受伤。
三、汽车故障诊断基本技能
(一)诊断性提问
诊断性提问必须包括询问用户症状发生时的情况,以再现那些症状,具体提问如下。
1.维修人员在进行诊断性提问时必须记住什么
①不要使用专业术语,不使用用户不熟悉的话语。
②用实际的事例询问用户,使用户能容易地进行回答。
例如:是右后轮吗?是在什么时间驾驶时?如果踩下制动踏板,能听到声音吗?能听到刺耳尖叫声吗?症状是从何时开始的?
2.关于诊断性提问维修人员应懂得些什么、参考些什么
在进行诊断性提问时,重要的是维修人员完全理解和再现用户指出的症状所需要的条件。
①维修人员必须懂得什么;当症状被再现出来时,确认用户的请求和要求;当症状没有被再现出来时,确认再现症状所需要的条件。
②维修人员应当询问用户什么以作参考:如果维修人员预先已问了这些问题,有一份问题清单,它可以使维修人员比较容易地排除故障,不过这些问题仅供参考,维修人员不应有偏见或一成不变的想法。
3.诊断性提问的各种情况
例1 发动机失速或迟缓的情况(表1-12)。
表1-12 发动机失速或迟缓的情况
例2 功率不足的情况(表1-13)。
表1-13 功率不足的情况
(二)再现症状
当维修人员试图再现用户指出的症状时,为了正确地进行故障诊断,重要的是应根据从诊断性提问中得到的信息,创造出与症状发生时相符合的条件和情况。
1.通过路试确认症状
这项试验应当根据通过诊断性提问得到的信息和ECU的定格数据,按照症状发生时的条件进行。提示:如可能,最好与用户一起进行路试。
2.汽车停止后的症状再现
这项试验是在汽车停止后进行的,再现其再现性不明显的症状或在行驶中发生的症状。
(1)检查诊断代码 如果故障码被显示出来,则应关注与该代码有关的症状以便再现症状;如果代码是正常的,则应注意诊断程序没有检测到的执行机构并再现症状。
(2)再现法 维修人员根据产生用户指出的症状的状况,通过使用一定的方法和手段使症状再现的方法。根据症状发生的条件应综合几种方法来进行再现。
(三)判断症状是否是故障
重要的是确定故障原因是车辆本身,还是用户使用不当,或者是两者兼而有之。还有必要判断车辆性能是否与用户的要求相一致,方法是将它与另一辆相同型号且行驶条件一样的汽车进行比较,如果性能水平相等,则维修人员应做出判断,车辆性能只是用户的期望,并非车辆故障;如果性能水平大大不同于另一辆相同型号的汽车的性能水平,维修人员应判断为车辆故障并进行排除。
(四)故障排除
当排除故障时,要将下述几种检查综合起来进行推测以找出原因:再现法;诊断性检查;ECU数据检查;发动机转动阻力检查;发动机启动状况检查;点火和预热系统检查;燃油系统检查;压缩系统检查;断缸检查;空燃比检查;活塞环/气门导管漏油损失检查;排气状况检查;端子接触压力检查。
1.再现法
维修人员应根据产生用户指出的症状的状况,通过使用某种方法来进行故障再现。根据症状发生的条件,应通过综合几种方法来进行再现:施加振动;加热和(或)冷却;淋水;施加电气负荷。
在进行这个程序的过程中,如果接头无意中脱开或连接起来,接触状况有所改变,症状可能再现不出来。在症状通过再现被确认之前,不要试图脱开和连接接头。在症状已被确认,维修人员能够进行故障排除之前,接头不应当被脱开和连接起来。
如果当维修人员振动电气配线,或加热和(或)冷却部件时症状被再现出来,就能判断原因在哪里。在这种情形下,进行再现法,同时测量电压以确定故障是否在规定电压时发生以确定故障位置。
(1)施加振动 模拟车辆振动时,造成发动机倾斜或电气配线被拉的情况。振动传感器和电气配线,以再现故障,包括接触不良。检查方法如下。
①部件和传感器:用手指轻轻敲击部件和传感器,以检查是否发生了故障。注意:就继电器而言,当有强烈冲击时触点会断开,因此即使它们是正常的,故障也可能发生。
②电气配线:轻轻地上下或左右摆动电气配线以检查故障,主要检查接头的根部,振动的支撑点和车身的贯通部分。注意:如果接头中的端子脱开了,粗心地推入电气配线会接上端子,使故障不能被再现出来。
③发动机:当发动机由于反转力矩而倾斜时,发动机舱电气配线可能发生故障,在A/T车辆中,使发动机在D或R范围内失速可以再现症状。
(2)加热或冷却 造成部件由于温度变化而扩张或收缩的状况,加热或冷却部件,以便再现接触不良或短路。检查方法是用吹风机、小型空调机、冰箱等对部件加热或冷却,以检查是否发生故障。注意:加热到维修人员仍可以用手触摸的温度(约60℃或更低);不要打开ECU等的盖子直接对电子部件加热或冷却。
(3)淋水 造成进水或在接头处水汽冷凝的状况,以再现故障,包括接触不良或短路。检查方法是把水洒到车辆上以检查是否发生故障。注意:不要直接把水洒到发动机舱,只把水喷到散热器的前部,以间接地把水汽加到车辆上;不要直接把水洒到电子部件上。
如果雨水漏进发动机舱,雨水可能会通过电气配线进入ECU或接头。因此,应检查这种情况,尤其是如果车辆有漏水的历史,那就更要检查。
(4)施加电气负荷 造成蓄电池电压降低或发生波动的状况,加上一个大的电气负荷以再现故障,包括压降或波动。检查方法是打开所有电气装置,包括加热器、鼓风机、大灯、后窗去雾器以检查故障。
2.诊断性检查
如图1-7所示,为了有效地进行故障排除,使用诊断代码以识别故障部位。下面是通过识别诊断代码来进行判断的方法。当DTC显示时,被故障码指示的系统中的传感器、执行机构、布线和ECU可能有故障;当正常DTC显示时,有诊断功能的系统可判断为正常,因此故障可能在没有诊断功能的系统中,无诊断功能的系统包括点火次级系统、燃油系统等;当无DTC显示时,ECU或ECU的电源系统有故障。
图1-7 诊断代码故障诊断示意
在正常检查方式中,如果故障只是短时间发生,因为不满足诊断条件,它不能被检测出来。通过转换检查方式,短时间发生的故障,如接触不良等,能够被检测出来。
(1)检查目的 检查被识别出来的诊断代码与实际故障症状是否相符。代码指示的故障系统可能与实际显示故障的系统不相符。
(2)检查方法
①检查诊断代码和定格数据并记录下来。
②清除诊断代码,根据诊断提问再现故障症状。
提示:要判断车辆被带进来时显示代码是由现在的故障还是由过去的故障引起的,清除显示代码1次,然后进行再现试验。
③再次识别诊断代码并判断代码是否与故障有关。
(3)标准
①如果显示相同的代码,可以判断故障发生在代码指示的系统中。
②如果显示的是与故障无关的代码,或者显示的是正常代码,则现在的故障是由其他原因引起的。因此,应进行适合于故障症状的故障排除。
3.ECU数据检查
(1)检查目的 当故障发生后检查ECU的状况(输入信号、输出信号)并通过检查ECU的数据确定故障原因。
①定格数据:当诊断代码被记录下来后,定格数据就是ECU的数据。故障是根据故障信号系统是开路还是短路,以及冻结帧的类型进行判断的。例如,当检测到了来自水温信号系统的代码后,检查关于水温信号的定格数据。如果温度是-40℃,故障可判断为开路。如果它是200℃或更高,故障可判断为短路。
提示:当诊断代码被清除或方式被转换后定格数据被删除时,要在检查诊断代码后立即检查定格数据;关于诊断性检测,在发生故障与检测故障之间有时滞,因此它不是故障发生时的数据,而是在时滞后被作为一项定格数据存储在存储器中的数据;通过参考定格数据,有可能在某种程度上推测在故障时的运行状况。
②ECU数据:即使诊断代码没有被识别出来,也可通过ECU数据检查ECU状况,自动触发功能可在故障被发现前后自动记录ECU数据,在手持测试仪(snap shot)上记录ECU数据的功能可在故障发生后分析ECU数据,这个功能能够找出诊断代码不输出的故障,包括错误的传感器范围和执行机构故障。
(2)检查方法 参阅ECU数据并确定此症状发生后什么数据已大大改变或者是否某些数据有不正常的值。
4.发动机转动阻力检查
(1)检查目的 这项检查确定发动机不能正确启动的原因是在启动系统中还是在发动机本身。
(2)检查方法
①拆下所有火花塞/预热塞。
②将弯颈扳手放在曲轴带轮螺栓上并转动它,以测量转动阻力。
(3)标准 由于发动机转动阻力没有标准值,故应将其与正常发动机进行比较。
当发动机转动阻力很大时,拆下所有传动带,并重新检查发动机转动阻力。转动阻力大,故障在发动机中;转动阻力小,故障在附件中。
提示:在发生故障的条件下,如冷或热时,进行这项检查。
5.发动机启动状况检查
(1)检查目的 与发动机启动有关的故障原因是不同的,这取决于内燃是否发生,或者启动是否用很长时间。因此检查发动机启动状况,以确定故障的原因。
(2)检查方法 启动发动机以检查发动机启动状况。
(3)标准
①汽油发动机:无初始燃烧,不启动,三个发动机部件中的一个部件(会影响发动机性能)可能存在故障;启动时间过长,根据发动机能够启动这个事实,可判断三个发动机部件为正常,因此故障可能是由启动时的空燃比引起的;初始燃烧发生但立即失速,点火系统和压缩系统可以判断为正常,燃油系统也可以判断为仅在发动机启动时是正常的,因此故障可能是由燃油压力降低、ISCV(怠速控制阀)等引起的。
提示:如果故障是由ISCV开启引起的,则启动并同时踩下加速踏板能保持进气量而且发动机能运行而不失速。
②柴油发动机:无初始燃烧,不启动,需要很长的时间才启动,故障可能是由于三个发动机部件中的一个部件引起的;初始燃烧发生但立即失速,预热系统和压缩系统可以判断为正常,燃油系统可以判断为仅在发动机启动时是正常的,因此故障可能是在发动机怠速时喷油泵工作引起的。
提示:在燃油系统,喷油正时故障不会使发动机启动变得困难。
6.点火和预热系统检查
(1)汽油发动机的检查方法 拆下火花塞并启动发动机,以查看火花塞尖端的火花和火花的强度。在检查前,拆下喷油器接头,使燃油不会喷出。
标准:火花出现在火花塞的尖端,并且没有漏电。
要判断火花的强度,与一台正常发动机上的火花塞进行比较,如果没有发现大的差异,它应是正常的。
提示:注意正常发动机中火花的强度。
(2)柴油发动机的检查方法 检查预热系统中下述各项:预热指示灯的点亮时间;预热功能;余灼功能。
7.燃油系统检查
(1)汽油发动机的检查方法[图1-8(a)] 在启动发动机时,检查以下各项:用手捏住发动机舱燃油软管并检查燃油压力是否被施加上去;检查喷油器发出的声音。
图1-8 燃油系统的检查
标准:燃油压力被加到燃油软管上,然后燃油压力增大,软管脉动。
当没有燃油压力时,故障可能在燃油泵系统中;当喷油器不发出声音时,用下一个气缸上的接头调换,如果能听到声音,喷油器可以判断为正常,在ECU与电气配线之间能找到故障。
(2)柴油发动机的检查方法[图1-8(b)] 在检查柴油发动机的燃油系统时,将该系统分成各个腔室部分,检查燃油进入哪个部分。
①燃油正在进入喷油嘴吗?在启动发动机时放松喷油嘴上的接头以检查喷油状况。用一块布盖住喷油嘴,使燃油不溅出来。
标准:在启动发动机时,燃油间歇地从松脱的接头上喷出来是正常的。
②燃油在喷油泵中吗?检查燃油切断电磁阀的声音。
标准:如果在点火开关开启和关掉(ON或OFF)时能听到声音是正常的。
③燃油正在进入喷油泵吗?在喷油泵进口处脱开软管并检查当燃油被启动泵压力送出去时燃油是否被供给上去。
标准:当燃油从进口处出来时,油箱与喷油泵之间连通是正常的。
提示:如果在上述①~③中没有故障,则故障是在喷油泵中。
对于共轨式柴油发动机,不能在喷油器上进行检查。
8.压缩系统检查
(1)检查方法 使用压力表测量压缩压力(图1-9)。
图1-9 压缩系统的检查
(2)标准 压缩压力标准值会因发动机型号不同而有所不同,因此需参阅修理手册。
当压缩压力低时用油注满气缸,检查压缩压力的变化情况。
不变化:气缸盖一侧;变化:气缸体一侧。
提示:可用下述方法进行压缩压力的快速检查——检查压缩空气是否在启动时从火花塞孔中出来;检查在启动时凸轮轴带轮是否转动,检查方法是从正时带盖中的检修孔中观察;可以通过听启动时发出的声音发现由于正时带的切口而引起的压缩缺失。
9.断缸检查
(1)检查目的 通过确认气缸的燃烧被逐个停止时,发动机转速的变化进行断缸检查,判断故障是影响特定的气缸还是影响所有气缸。
(2)检查方法
①汽油发动机:当发动机转动时逐个拆下喷油器接头以检查发动机转速以及振动是怎样变化的。
标准:发动机转速不降低,或者如果有一只气缸有小的变化,那么故障是在气缸中。
提示:当判断困难时,稍微增大发动机转速会使判断容易些。
②柴油发动机:为了要检查发动机转速和振动,缓慢放松和旋紧喷油嘴的连接螺母,以控制喷入气缸中的油量,检查发动机转速和振动。
标准:发动机转速不降低,或者如果有一只气缸几乎没有变化,那么故障是在气缸中。
提示:如果一只气缸喷油比其他气缸多或者功率比其他气缸大,发动机转速就不稳定,在这种情况下,放松连接螺母,放掉燃油,就可以稳定发动机的转速。
对于共轨式柴油发动机使用一台智能检测仪(手持式测试仪)进行检查,检查时停止各个气缸中的喷油,以进行该项检查。
10.空燃比检查
(1)检查目的 为了确定故障是空气燃油混合物过稀还是过浓。
(2)标准 使用一台智能检测仪(手持式测试仪),检查氧传感器或短期燃油调整器的电压。
(3)改变空燃比平衡的因素
①当空燃比小时(浓),考虑引起燃油系统喷油量增大,或者连续喷油的因素:传感器范围/性能问题;与传感器系统的地线接触不良有关;喷油器滴漏等。
②当空燃比大时(稀),考虑引起燃油系统喷油量减少的因素:传感器范围/性能问题;燃油压力低;与喷油器系统的地线接触不良有关;氧传感器系统故障(信号显示混合物浓);由于积炭燃油被吸收等。
11.活塞环/气门导管漏油损失检查
(1)检查目的 当机油燃烧造成在排气中能看到白烟时,改变发动机转速以改变白烟的量,判断是否有机油通过活塞环损失或机油通过气门导管损失的情况存在。此外,拆开发动机并判断积炭情况。
(2)排气检查
①判断是否有机油通过活塞环损失。在预热发动机后,以2000~3000r/min的转速使发动机空转以检查排气状况。
标准:当发动机怠速运转时白烟少;当转速增加时白烟增多[图1-10(a)]。
图1-10 机油通过活塞环/气门导管损失检查
当发动机怠速运转时,燃烧室里的温度是低的,即使发生机油通过活塞环损失,机油也不燃烧,因此排出的白烟少,当发动机转速增大时,燃烧室里的温度升高,供至气缸的机油增多并燃烧,结果排出的白烟就增多。
②判断是否有机油通过气门导管损失。在预热发动机后,让它怠速运转约5 min,然后使它空转以检查排气的状况。
标准:当发动机怠速运转时白烟少,在开始空转时白烟将排出30~60s,继续空转烟量会逐渐减少[图1-10(b)]。
当发动机怠速运转时,进气管的负压较高,因此机油从气门杆上被吸入燃烧室,然而燃烧室内的温度较低,机油附着在积炭上,且积聚在气门或燃烧室上,白烟少;当使发动机从上面的状态起空转,燃烧室的温度升高,积聚起来的机油立即燃烧,排出大量白烟,当机油完全燃烧后,白烟的量就会减少;如果发动机继续空转,燃烧室内的温度会升高,因此即使机油被吸入,它在积聚起来前就燃烧掉了,从而使白烟减少。
(3)发动机拆卸检查
①机油通过活塞环损失:很多积炭附着在活塞顶部的外周上。
②机油通过气门导管损失:很多积炭附着在进气阀阀面、活塞的顶部或排气阀阀杆上,此外机油还能附着在这些部件上,使它们变潮。
提示:当机油通过气门导管损失被发现后,拆下进气阀和排气阀并检查阀面和阀杆上的状况(图1-11)。
图1-11 发动机拆卸检查
12.排气状况检查
根据排出的烟气检查柴油发动机的燃烧情况。
(1)有白烟 白烟是由于在低温下燃烧引起的,或是在注入的燃油不燃烧时排出的。白烟的原因可能是喷油正时滞后,或余灼装置在低温时不动作等情况。检查白烟排出时的情况能确定故障的原因。不管情况如何都有白烟排出的原因有喷油泵内部故障、压缩压力低、燃油的十六烷值低等。
提示:白烟有时是由于发动机机油或水进入燃烧室而引起的,在这种情况下,检查排气的气味即可判断出发动机机油或水已引起燃油点火失败,通过用手扇动烟气以不致直接吸入的方法来检查气味。
(2)有黑烟 注入的燃油颗粒遇到高温且氧气缺乏时,燃油变成烟灰。黑烟就是这种烟灰。它是由于油滴的外面烧着了而中心没有烧着即不完全燃烧而产生的。下面各项可以认为是产生黑烟的原因:大量燃油被注入,少量空气被吸入,燃油的喷油正时快、雾化差等。
13.端子接触压力检查
(1)检查目的 当短时间发生像接触不良这样的故障时,检查接触压力以确定故障部位。
(2)检查方法 如图1-12所示。
图1-12 端子接触压力检查
①断开接头。
②目视检查接头端子上有无生锈或异物。
③检查端子销钉是否松脱或损坏。轻拉电气配线并检查它们是否断开。
④检查插座插孔的接合面,并将一插销分别插入每个插孔中。
提示:准备与原插头的插销相同的一个端子插销,以便于在测试中使用这个端子插销。
⑤用手握住插座,左右摆动它,并检查接受检查的端子是否由于其重量而下沉。
(3)标准 当看到插销被夹缩并有接触压力时,可判断其为正常;当插销沉于插座中且没有接触压力时,就应更换插销或插孔端子、插座或插头。
(五)防止故障复发
1.防止故障复发的思考
如果在修理后故障又马上再次发生,那么故障就没有被完全排除。因此,重要的是找出问题的真正原因以使它不再发生。
2.防止故障复发的要点
它是一个部件本身的故障,还是由另一个部件引起的?当由于不完全燃烧,通过阻燃的火花塞启动发动机有困难时,即使通过更换或清洗火花塞故障被排除了,但如果原因没有被检查出来,故障仍可能发生。
它是由于部件的使用寿命的缘故吗?部件经过长时间使用后会老化,致使耐热性和耐用性变差或部件被磨损。结果,它们就不能保持原来的性能。因此,重要的是使用户理解部件的使用寿命是有限的这样一个概念。
它是由于维护不当的缘故吗?即使由于发动机故障,所用的机油油量增多,真正的原因也可能是由不充分的机油维护造成的机油降级而引起的发动机磨损。因此,重要的是使用户懂得维护的重要性。
它是由于不恰当的驾驶、操作或使用情况造成的吗?即使在使用或道路条件相同时,加速或换挡上的不同也可能引起故障。通过诊断性提问检查有无不适当的驾驶情况,包括长途行驶、过载和车轮歪斜等。
是用户期望的性能太高吗?如果没有故障而且用户车辆的性能不比相同型号的其他车辆差,则重要的是根据诊断性提问向用户说明车辆的性能情况,以帮助用户理解。