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1、第一章概 论 第一节汽车故障诊断基本知识 第二节汽车故障诊断的基本原则及方法,随着汽车工业的发展,汽车保有量迅猛增长,维修任务量也相应加大。另一方面,汽车结构日益复杂,现代汽车装有大量的先进的电子控制系统,因此,需要培养具有高级技术能力的专业维修人员,而以往那种单纯凭经验进行汽车维修已不能满足现代汽车技术的要求。 在车辆故障诊断与维修中,查找故障的时间为70%左右,而排除与维修的时间仅占30%左右,由此可见故障诊断的重要性。同时,车辆结构日益复杂,使得故障诊断的地位也越来越重要。,第一节汽车故障诊断基本知识 一、汽车技术状况的变化 所谓汽车的技术状况,是定量测量的,表征某一时刻汽车外观和性能的
2、参数值的总和。 汽车在使用过程中,随着行驶里程的增加,汽车的技术状况逐渐变差,出现动力性能下降,汽车油耗变大,排放污染物增加,使用的可靠性降低,故障率上升等现象,严重时汽车将不能正常运行。 分析和研究汽车的技术状况,及时检测和诊断影响汽车技术状况的原因,排除汽车故障,是提高汽车完好率,延长汽车使用寿命的重要措施。,1汽车技术状况的分类 表征汽车技术状况的参数分为两大类:一类是结构参数,另一类是技术状况参数。结构参数是指表征汽车结构的各种特性的物理量,如几何尺寸以及声学、电学和热学的参数等。技术状况参数是指评价汽车使用性能的物理量和化学量,如发动机的输出功率、转矩、油耗、声响、排放值和踏板自由行
3、程等。 汽车技术状况可分为汽车完好技术状况和汽车不良技术状况。,汽车完好技术状况,是指汽车完全符合技术文件规定要求的状况。反映汽车技术状况的各种参数值包括主要使用性能、外观、外形等参数值。只有各参数值都完全符合技术文件的规定,处于完好技术状况的汽车,才能正常发挥其全部功能。 汽车不良技术状况,是指汽车不符合技术文件规定要求的状况。处于不良技术状况的汽车,可能是主要性能的参数值不符合技术文件的规定,不能完全发挥汽车应有的功能;也可能仅是外观、外形及其他次要性能的参数值不符合技术文件的规定,而又不致于影响汽车完全发挥自身的功能,如前照灯的损坏并不影响汽车白天的正常行驶。,2汽车的工作能力与汽车故障
4、 汽车按技术文件规定的使用性能指标,执行规定功能的能力,称为汽车的工作能力,或称为汽车的工作能力状况。 汽车故障是指汽车部分或完全丧失工作能力的现象。因此,只要汽车工作能力遭到破坏,汽车就处于故障状况。例如,汽车的油耗超过了技术文件的规定,虽然该汽车仍在运行,但该汽车却处于故障状况。,3汽车技术状况变化的外观特征 汽车技术状况变差的主要外观症状有如下几点: (1) 汽车动力性变差。例如,与原设计相比,汽车的加速时间增加25%以上;发动机的有效功率和有效转矩低于75%等。 (2) 汽车燃料消耗量和润滑油消耗量显著增加。 (3) 汽车的制动性能变差。 (4) 汽车的操纵稳定性能变差。 (5) 汽车
5、排放污染物和噪声超过限定值。 (6) 汽车在行驶中出现异响和有异常振动,存在着引起交通事故或机械事故的隐患。 (7) 汽车的可靠性变差,汽车因故障停驶的时间增加。,二、汽车故障的原因 造成汽车故障的原因是多方面的,有的是因为设计或制造中的缺陷所致,有的是由于使用不当、维修不良引起的,但大部分是长期运行后正常磨损产生的。 1设计制造上的缺陷 汽车在设计和制造上的缺陷,会给机件带来先天性不良,以致使用不久就出现故障。如有的发动机与底盘匹配不合适,造成换挡耸车;有的发动机散热性能差,经常出现发动机过热;有的汽缸体内部有铸造气孔,造成发动机使用不久就出现故障;有的因曲轴材料缺陷,制造工艺不好,热处理工
6、艺不良,出现早期的断裂和变形等;有的因发动机、传动轴动平衡不好,造成车身抖振。,2使用因素及维修不良 1) 汽车外部的使用条件复杂 汽车外部使用条件主要是指道路与天气情况。在坎坷崎岖的路面上行驶时,车辆跳动剧烈,悬架、车架、轮胎及其它一些机件受到振动、冲击,超过疲劳强度时将发生损伤,出现故障。长期在山区行驶,会造成制动器的过早磨损。 在严寒低温时,发动机启动困难,启动次数增多,致使启动机件、汽缸壁、活塞环等使用寿命缩短。同时,燃油难以雾化,液态燃油稀释汽缸壁上的润滑油,会加速缸壁的磨损。在盛夏高温时,润滑油粘度下降,运动机件磨损加剧,同时轮胎易爆胎,发动机易过热。,2) 燃油、润滑油使用不当
7、正确使用燃油、润滑油是保证汽车正常行驶、减少故障和延长使用寿命的重要因素。 如要求使用93号汽油的汽车,改用90号的汽油,发动机就会发生爆震,易冲坏汽缸垫或烧毁活塞顶,并使发动机动力性下降。柴油机在严寒地区使用高凝点的柴油,就会使启动困难。电喷发动机要求使用无铅汽油,若使用含铅汽油,会导致氧传感器铅中毒,造成发动机动力性下降。 润滑油粘度过稀或过稠、性能不好,会使零件因润滑不良而受到磨损;走合器使用标号不对的机油,会导致拉缸。,3) 驾驶操作及使用不当 汽车驾驶员对汽车日常维护、故障处理,以及对新车型、新装置使用注意事项的掌握,都直接影响汽车技术状况的变化。汽车驾驶员素质的提高可使汽车大修的间
8、隔里程有较大的改善。 汽车驾驶员若是技术不熟练,行车中频繁制动,则将使制动系和行驶系加速损坏;若变速换挡不熟练,则将造成打齿,从而使变速器齿轮过早磨损。 汽车的额定载重量是由发动机的功率和车架、悬架及轮胎的承载能力规定的,在使用中经常超载,各系统、零件长时间超负荷工作,易造成汽车损伤过快,从而导致故障的发生。,4) 维护保养不当 汽车维护和保养是确保汽车技术状况完好,减少事故发生的重要技术措施。若不按时、不按标准对汽车进行保养和修理,事故将不可避免。 5) 维修质量差 维修人员素质低,水平低,检测维修设备不齐全,配件质量差等,都可使行驶故障增多。 3零件失效 汽车由上万个具有不同功能的零件组成
9、,随着行驶里程的增加,汽车零件失效和由此引起的汽车技术状况变差是不可避免的。,三、汽车故障的规律 汽车故障的出现有其一定的规律,这种规律用故障率来表示。 汽车的故障率是指汽车发生故障的频率随行驶里程或行驶时间而变化的规律。了解和掌握这一规律,对我们正确使用和维护车辆,准确及时地判断和排除故障,优质高效地修理汽车都有重要作用。图1-1所示为汽车的故障率曲线,图中横坐标t代表时间(行驶里程),纵坐标代表故障率。曲线两端高、中间低平,呈浴盆状,也称“浴盆曲线”。,Oa早期故障期;ab随机故障期;bc耗损故障期图1-1 汽车故障率曲线,为分析故障规律,我们将曲线分为三段,分别对应故障率随时间变化的三个
10、时期。 (1) 早期故障期(Oa):新车或刚大修过的汽车使用初期,由于材料缺陷,零件加工刀纹及残留物,工艺过程引起的应力,装配与调整的质量不适应汽车使用条件等,使得这一时期故障率较高。随着走合期的结束及走合维护的完成,故障率迅速下降。 (2) 随机故障期(ab):是汽车的正常使用时期,故障率较低,不随时间而变化,曲线平坦,看不出变化规律,故障的出现是随机的。 (3) 耗损故障期(bc):随着行驶里程的延长,汽车零件失效增多,可靠性下降,故障率急剧上升,进入换件(定期更换易损件)、大修或报废期。,四、汽车故障的分类 汽车故障按故障性质、状态的不同可分为如下几种类型。 1间歇性故障与永久性故障 按
11、工作状态可分为间歇性故障和永久性故障。 (1) 间歇性故障有时发生,有时消失。如供给系气阻。 (2) 永久性故障是指故障出现后,如果不经人工排除,它将一直存在的故障。如排蓝烟。,2急剧性故障和渐变性故障 按故障形成速度可分为急剧性故障和渐变性故障。 (1) 急剧性故障是故障一经发生,工作状况急剧恶化,不停机修理就不能正常运行。 (2) 渐变性故障发展缓慢,故障出现后一般可以继续行驶一段时间后再修理。 与急剧性故障相似的一种故障叫突发性故障。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,甚至使得人身、车辆安全受到威胁。,3局部功能故障和整体功能故障 按故障的范围可分为局部功能故
12、障和整体功能故障。 (1) 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,而其它部分功能仍完好。 (2) 整体功能故障指虽然可能是汽车的某一部分出现了故障,但整个汽车的功能都不能实现了。 4轻微故障、一般故障、严重故障和致命故障 按故障的严重程度可分为轻微故障、一般故障、严重故障和致命故障。,(1) 轻微故障一般不会导致汽车停驶或性能下降,不需要更换零件,用随车工具作适当调整即可排除。如点火时刻、喷油时刻不正确,怠速过高等。 (2) 一般故障会导致汽车停驶或性能下降,但一般不会导致主要部件和总成的严重损坏,可更换易损零件或用随车工具在短时间内排除。如来油不畅,滤清器脏、堵,个别传
13、感器损坏等。 (3) 严重故障可能导致主要零件的严重损坏,必须停车,并且不能用更换零件或用随车工具在短时间内排除。如发动机拉缸、抱轴、烧瓦、打齿等。 (4) 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、活塞碎裂、制动系统失效等。,五、汽车故障的表现 汽车故障现象是故障的具体表现,现代汽车结构复杂,出现故障多种多样,对其归纳分类,有助于故障成因和部位的诊断。 1工况异常 工况异常就是指汽车的工作状况突然出现了不正常现象。这是比较常见的故障症状。例如发动机突然熄火后再发动困难,甚至不能启动;发动机在行驶中动力性突然下降,使行驶无力;行驶中,水箱开锅;制动跑偏;转向沉重;转向
14、灯不亮等。这种故障现象明显,且容易察觉,但其原因复杂,而且往往是由渐变到突变,涉及较多的系统。,2声响异常 有些故障,往往可以引起汽车发动机或底盘部分的不正常响声,这种故障症状明显,一般可及时发现。有些声响异常的故障可能会酿成机件的大事故,因此要认真对待。经验表明,凡响声沉重,并伴有明显振抖现象多为恶性故障,应立即停机,查明原因。一般情况,造成异响的原因不同而使响声规律不同,在判断时,应正确分辨仔细查听,出现异响部位预示着配合零件可能装配不当,零件变形,配合副磨损造成配合副间隙不合适。,3温度异常 过热现象通常表现在发动机、变速器、驱动桥、制动器等总成上,以及一些电气元件上。在正常情况下,无论
15、汽车工作多长时间,这些系统、机构均应保持在一定的温度范围内,超过这个温度范围,则为温度异常。如发动机正常温度是载重车冷却系温度为8090、轿车冷却系温度为85115,超过此温度范围为发动机过热。 对于变速器、主减速器、制动器、电气元件,这些部位正常的工作温度为50左右,若用手触试感到烫手难忍,即表明该部件过热。,4排气异常 发动机在工作过程中,正常的燃烧生成物是CO2和少量H2O蒸气,应为无明显颜色的烟雾,若燃烧不正常,烟雾的颜色将发生改变,将会排黑烟、蓝烟或白烟。排黑烟主要是因为燃料燃烧不完全,含有大量的碳粒、HC、CO;排蓝烟主要是因为机油进入燃烧室被燃掉所致;排白烟是因为燃油中进水。排气
16、不正常已成为发动机故障诊断的重要依据。,5消耗异常 燃料、润滑油消耗异常,也是一种故障现象。燃油消耗增多,一般为发动机工作不良或底盘(传动系、制动系)调整不当所致。 润滑油消耗异常,除了渗漏原因外,多为发动机存在故障,同时若伴有排蓝烟现象,一般为润滑油进入燃烧室被燃烧所致。如果发动机在运行中,机油量有增无减,可能是冷却水或汽油掺入。因此,燃油、润滑油消耗异常是发动机存在故障的一个标志。,6气味异常 汽车在运行中,如制动拖滞、离合器打滑,会散发出摩擦片的焦臭味;发动机过热、机油或制动液燃烧时,会散发出一种特殊气味;电路断路,搭铁导线烧毁也有异味。行车中一经发觉,应立即停车查明故障所在。,7失控或
17、抖动 汽车或总成工作时,可能会出现操纵困难或失灵,有时会出现不允许的自身振抖,如定位不正确而出现的前轮摆振或跑偏;由于曲轴或传动轴动平衡不好而产生的发动机或传动系统在运转中的振抖。,8渗漏 渗漏是指燃油、润滑油、冷却水、制动液(或压缩空气)、动力转向油的渗漏现象,也是一种明显的故障现象。渗漏易造成机件过热、烧损及转向、制动的失灵等故障。 9外观异常 将汽车停放在平坦路面上,检查外形状况,如有无横向或纵向的倾斜。其原因多为车架、车身、悬挂系统、轮胎等出现异常,这样会引起方向不稳,行驶跑偏,轮胎早磨等 故障。 也有一些电气系统故障呈现出外观异常,如大灯不亮,转向灯不亮等。,六、汽车诊断、检测的目的
18、 1汽车故障诊断的目的 对汽车进行故障诊断,目的是在不解体的情况下,对运行车辆的故障部位、故障原因进行的检查、测量、分析和判断。故障被诊断出来后,通过调整或修理的方法排除,以确保车辆在良好的技术状况下运行。,2汽车检测的目的 汽车检测可分为安全环保检测和综合性能检测两大类。 对汽车实行定期和不定期安全运行和环境保护方面的检测,目的是在汽车不解体的情况下,建立安全和公害监控体系,确保车辆具有符合要求的外观容貌、良好的安全性能和符合规定的尾气排放物,在安全、高效和低污染下运行。,对汽车实行定期和不定期综合性能方面的检测,目的是在汽车不解体的情况下,对运行车辆确定其工作能力和技术状况,查明故障或隐患
19、的部位和原因;对维修车辆实行质量监督,建立质量监控体系,确保车辆具有良好的安全性、可靠性、动力性、经济性和排放性。同时,对车辆实行定期综合性能检测,又是实行“定期检测、强制维护、视情修理”这一修理制度的前提和保障。从而使得“视情修理”与“强制维护”既不会因提前修理而造成浪费,也不会因迟后修理造成车况恶化。“强制维护、视情修理”是以检测、诊断和技术鉴定为依据的。没有科学、可靠的依据,就无法确定汽车是继续运行还是进厂维修,更无法视情确定修理范围和修理深度。,第二节汽车故障诊断的基本原则及方法 一、汽车故障诊断的基本原则 汽车故障诊断的基本原则可概括为:搞清现象,结合原理,区别情况,周密分析,从简到
20、繁,由表及里,诊断准确,少拆为益。具体如下。 1抓住引起故障现象的特征 先全面搜集、了解故障的全部现象,弄清故障现象是使用中逐渐出现的,还是突然出现的,是保养后出现的还是大修后出现的,在什么情况、条件下现象明显。在允许的条件下,改变汽车工作状况,了解现象的变化,从中抓住其故障现象的特征。,2分析造成故障原因的实质 任一故障的发生总有一两个实质性的原因,必须经过分析确定后再查找,以免走弯路。如发动机排气管排黑烟,实质是燃烧不完全,故应抓住油、气及其混合的关键。而要能准确抓住关键必须熟悉汽车的结构、工作原理及正常工作所具备的条件。 3避免盲目性 在诊断故障过程中,尽量避免盲目的拆卸,否则将造成人力
21、、材料和时间的浪费。同时更要注意防止因不正确的拆卸而造成新的故障。,二、汽车故障诊断方法 汽车故障诊断法有人工经验诊断法和现代仪器法。 1人工经验诊断法 这种方法是诊断人员凭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情况下,借助简单工具,用眼看、耳听、手摸和鼻闻等手段,边检查、边试验、边分析,进而对汽车技术状况做出判断的一种方法。这种诊断方法具有不需要专用仪器设备,可随时随地进行和投资少、见效快等优点。但是,这种诊断方法存在诊断速度慢、准确性差、不能进行定量分析和需要诊断人员有较丰富的经验等缺点。人工经验法又包括直观诊断法和经验诊断法。,1) 直观诊断法 主要是靠维修人员的观察、感
22、觉,应用简单的工具,将个别症状放大或暂时消除的方法来诊断和处理,此方法使用相当普遍。直观诊断法有问、看、听、嗅、摸和试等六种基本方法。 (1)“问”就是调查。在诊断故障前,应先问明有关情况。如车辆已驶过的里程,近期的保修情况,故障发生前有何征兆,以及故障发生的过程是渐变的还是突变的等。情况不明便盲目诊断,往往影响排除故障的速度。,(2)“看”就是观察。即通过观察车辆外表反映出来的现象,再结合其它情况,来判断车辆的故障。如看燃油管、制动油液管、冷却液管及其接头是否变形、松动或泄漏;各种导线是否连接牢靠;各警告灯是否正常闪烁;各仪表指示是否正常;轮胎磨损是否过甚,排烟是否正常等。,(3)“听”就是
23、通过耳朵来判断发动机运转状况,从而进一步判断发生故障的部位。在用“听”的手段来分析发动机异响故障时,首先要判断哪些属于发动机的正常响声,哪些属于异响。不同的故障有不同的异响。 (4)“嗅”就是凭借嗅觉察知发动机、底盘和电气部分在运行中有无异常气味,以诊断其工作是否正常。有些故障发生时会发出不正常的气味。如有无烧蚀时的焦烟味来诊断离合器是否打滑烧蚀;有无导线绝缘皮烧焦的橡皮臭味来诊断电路是否有短路或者过载故障;有无很浓的发动机排出废气的生油味来诊断混合气是否过浓。,(5)“摸”就是用手接触可能产生故障的机件的工作温度及其振动情况,以此来诊断有关系统工作是否正常。通常表现在发动机、变速器总成、驱动
24、桥总成及一些电器元件上。在正常情况下,无论汽车工作多长时间,这些总成均应保持一定温度。除发动机外,倘若用手触摸这些总成,感到烫痛难忍,即表明该处过热,说明此处有故障。 (6)“试”就是实地试验,通过试车来找出故障的部位。,2) 经验诊断法 修理人员有时对于一些常发生的故障采用经验诊断法。经验诊断法包括隔除法、试探法和比较法三种基本方法。 (1) 隔除法。隔除法是指部分地隔除或隔断某些系统、某些部件的工作,通过观察故障现象的变化来确定故障范围或部位的方法。 发动机故障诊断:当隔除或隔断某些系统、某些部件后,若故障现象立即消失,则说明故障发生此部位或与此部位有关;若现象仍然存在,说明故障在其它部位
25、。如用单缸断火法(或单缸断油法)来判断故障缸,如图1-2所示。当发动机排蓝烟,将某缸断火,蓝烟消失,该缸即为故障缸。用此方法还可判断发动机排黑烟、白烟、发动机异响和发动机抖动等故障。,图1-2 单缸断火法, 底盘故障诊断:可用断续地切断某部分动力传递路线的方法确定故障区段。如诊断底盘异响时,可将变速杆放在空挡位置,断续地接合和分离离合器,根据声音的变化判断响声是发生在变速器还是离合器。 电气故障诊断:常用将某线路暂时隔除的方法来确定故障的部位。如喇叭不响,可以直接给喇叭供电来判断是喇叭故障还是线路故障。,(2) 试探法。试探法是指对故障可能产生的部位通过试探性的排除或调整来判断其是否正常。 例
26、如气门异响,若怀疑是气门间隙过大引起的异响,可将气门间隙重新调整。若异响消失,则为气门间隙过大引起的;若异响仍有,再查其它部位。应注意的是用试探法诊断时,应记住调整前的原始位置,若故障不在此处,应恢复原始位置。,(3) 比较法。对怀疑有故障的零部件与工作正常的相同件对换,根据换件后故障现象的变化来判断所换件是否有故障的方法称为比较法。 当某缸不工作时,如果怀疑火花塞工作不正常,可用一个正常的火花塞换上。若故障消失,说明该火花塞工作不正常。本方法用于在不能准确判断技术部件的技术状况下进行,诊断时切忌盲目换件。,2现代仪器诊断法 这种方法是在人工经验诊断法的基础上发展起来的一种诊断方法。该方法可在
27、汽车不解体情况下,用专用仪器设备检测整车、总成和机构的参数、曲线或波形,为分析、判断汽车技术状况提供定量依据。采用微机控制的仪器设备能自动分析和判断汽车的技术状况。现代仪器设备诊断法的优点是检测速度快,准确性高,能定量分析及可实现快速诊断等,而现代仪器设备诊断法的缺点是投资大和对操作人员要求高等。使用现代仪器设备诊断法是汽车检测与诊断技术发展的必然趋势,现代汽车的诊断越来越多地依赖于仪器的诊断。,三、汽车检测与诊断的参数及其标准 汽车的检测与诊断是确定汽车技术状况的技术,不仅要求有完善的检测、分析、判断的手段和方法,而且在检测诊断汽车技术状况时,必须选择合适的诊断参数,确定合理的诊断参数标准和
28、最佳诊断周期。诊断参数、诊断参数标准、最佳诊断周期是从事汽车检测诊断工作必须掌握的基础知识。,1汽车诊断参数 1) 诊断参数概述 诊断参数,是表征汽车、汽车总成及机构技术状况的量。有些结构参数可以表征技术状况,但在不解体情况下,直接测量往往受到限制,如汽缸间隙、汽缸磨损量、曲轴和凸轮轴轴颈磨损量等,都无法在不解体情况下直接测量。因此,在检测诊断汽车技术状况时,需要采用一种与结构参数有关而又能表征技术状况的间接指标,该间接指标称为诊断参数。可以看出,诊断参数既与结构参数紧密相关,又能够反映汽车的技术状况,是一些可测的物理量和化学量。 汽车诊断参数包括工作过程参数、伴随过程参数和几何尺寸参数。,(
29、1) 工作过程参数。该参数是汽车、总成或机构工作过程中输出的一些可供测量的物理量和化学量。例如发动机功率、汽车的驱动力、汽车燃料消耗量、制动距离或制动力、滑行距离等,这些参数值往往能表征诊断对象总的技术状况,适合于总体诊断。如通过检测,底盘输出功率符合要求,说明发动机技术状况和传动系技术状况均符合要求。反之,通过检测,底盘输出功率不符合要求,说明发动机输出功率不足或传动系功率损失太大,通过进一步深入检测诊断,可确定是发动机技术状况不佳还是传动系技术状况不佳。所以,工作过程参数是深入诊断的基础。需要注意的是,汽车不工作时,工作过程参数无法测量。,(2) 伴随过程参数。该参数是伴随工作过程输出的一
30、些可测量。例如振动、噪声、异响及温度等。这些参数可提供诊断对象的局部信息,常用于复杂系统的深入诊断。同样,汽车不工作时,该参数无法测量。 (3) 几何尺寸参数。该参数可提供总成或机构中配合零件之间或独立零件的技术状况。例如配合间隙、自由行程、圆度误差、圆柱度误差、端面圆跳动误差及径向圆跳动误差等。 这些参数虽提供的信息量有限,但却能表征诊断对象的具体状态。常用的汽车参数见表1-1所示。,表1-1 汽车常用诊断参数,2) 诊断参数的选择原则 在汽车的使用过程中,诊断参数的变化规律与汽车技术状况变化规律之间有一定的关系。能够表征汽车技术状况的参数有很多,为了保证诊断结果的可信性和准确性,在选择诊断
31、参数时应遵循以下的原则: (1) 灵敏性。灵敏性亦称为灵敏度,是指诊断对象的技术状况在从正常状态到进入故障状态之前的整个使用期内,诊断参数相对于技术状况参数的变化率。选用灵敏性高的诊断参数诊断汽车的技术状况时,可使诊断的可靠性提高。,(2) 稳定性。稳定性指在相同的测试条件下,多次测得同一诊断参数的测量值,具有良好的一致性(重复性)。诊断参数的稳定性越好,其测量值的离散度越小。稳定性不好的诊断参数,其灵敏性也低,可靠性差。 (3) 信息性。信息性是指诊断参数对汽车技术状况具有的表征性。表征性好的诊断参数,能揭示汽车技术状况的特征和现象,反映汽车技术状况的全部情况。诊断参数的信息性越好,包含汽车
32、技术状况的信息量越多,得出的诊断结论越可靠。 (4) 经济性。经济性是指获得诊断参数的测量值所需要的诊断作业费用的多少,包括人力、工时、场地、仪器、设备和能源消耗等项费用。经济性高的诊断参数,所需要的诊断作业费用低。,3) 诊断参数的测量条件和测量方法 不同的测量条件和不同的测量方法,可以得出不同的诊断参数值。在测量条件中,一般有温度条件、速度条件及负荷条件等。多数诊断参数的测得需要汽车走热至正常工作温度,只有少量诊断参数可在冷车下进行。除了温度条件外,速度条件和负荷条件也很重要。如发动机功率的检测,需在一定的转速和节气门开度下进行;汽车制动距离的检测,需在一定的初速度和载荷下进行。,对诊断参
33、数的测量方法也有规定,如汽油车排气污染物的测量,需采用怠速法或双怠速法,规定各排气组分均应采用不分光红外线吸收型(NDIR)监测仪进行;柴油车自由加速烟度的测量,需采用滤纸烟度法,规定采用滤纸式烟度计进行等等。没有规范的测量条件和测量方法,无法统一尺度,因而测得的诊断参数值也就无法评价汽车的技术状况。所以,要把诊断参数及其测量条件、测量方法看成是一个不可分割的整体。,2汽车诊断参数标准 为了定量地评价汽车、总成及机构的技术状况,确定维修的范围和深度,预报无故障工作里程,必须建立诊断参数标准,提供一个比较尺度,这样,在检测到诊断参数值后与诊断参数标准值对照,即可确定汽车是继续运行还是要进行维修。
34、 1) 诊断参数标准的分类 汽车诊断参数标准与其他标准一样,分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四类。,(1) 国家标准。国家标准有强制性标准、推荐标准和替代性标准,国家强制性标准冠以中华人民共和国国家标准(GB)字样。国家标准一般由某行业部委提出,由国家质量监督检验检疫总局发布,全国各级各有关单位和个人都必须贯彻执行,具有强制性和权威性。如GB185652001营运车辆综合性能要求和检验方法、GB176912001车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法和GB 72581997机动车运行安全技术条件等等,都是国家级的标准,在对汽车进行检测中必须执行。,(2) 行业标准。行业标准在行
35、业系统内贯彻执行,一般冠以中华人民共和国某某行业标准,也在一定范围内具有强制性和权威性,有关单位和个人也必须贯彻执行,如JT/r2011995汽车维护工艺规范、JT/T1981995汽车技术等级评定标准,均为中华人民共和国交通行业标准,其与诊断有关的限值均可作为诊断参数标准使用。,(3) 地方标准。该标准是省级、市地级、县级制定并发布的标准,在地方范围内贯彻执行,也在一定范围内具有强制性和权威性,所属范围内的单位和个人必须贯彻执行。省、市地、县三级除贯彻执行上级标准外,可根据本地具体情况制定地方标准或率先制定上级没有制定的标准。地方标准中的限值可能比上级标准中的限值要求更严格。 (4) 企业标
36、准。该标准包括汽车制造厂推荐的标准,汽车运输企业和汽车维修企业内部制定的标准及检测仪器设备制造厂推荐的参考性标准三种类型。,汽车制造厂推荐的标准是汽车制造厂在汽车使用说明书中公布的汽车使用性能参数、结构参数、调整数据和使用极限等,可以把它们作为诊断参数标准来使用。该类标准是汽车制造厂根据设计要求、制造水平,为保证汽车的使用性能和技术状况而制定的。 汽车运输企业和维修企业的标准是汽车运输企业、汽车维修企业内部制定的标准,只在企业内部贯彻执行。该类标准除贯彻执行上级标准外,往往根据本企业的具体情况,制定一些上级标准中尚未规定的内容。企业标准中有些诊断参数的限值甚至比上级标准还要严格,以保证汽车维修
37、质量和树立良好的企业形象。企业标准须达到国家标准和上级标准的要求,同时允许超过国家标准和上级标准的要求。,检测仪器设备制造厂推荐的参考性标准是检测仪器设备制造厂针对本仪器或设备所检测的诊断参数,在尚没有国家标准和行业标准的情况下制定的诊断参数的限值,通过仪器或设备的使用说明书提供给使用者,作为参考性标准,以判断汽车、总成及机构的技术状况。 任何一级标准的制定,都既要考虑技术性和经济性,又要考虑先进性,并尽量靠拢同类国际标准。,2) 诊断参数标准的组成 诊断参数标准一般由初始值、许用值和极限值三部分组成。 (1) 初始值。此值相当于无故障新车和大修车诊断参数值的大小,往往是最佳值,可作为新车和大
38、修车的诊断标准。当诊断参数测量值处于初始值范围内时,表明诊断对象技术状况良好,无需维修便可继续运行。 (2) 许用值。诊断参数测量值若在此值范围内,则诊断对象技术状况虽发生变化,但尚属正常,无需修理,按要求维护即可继续运行,超过此值,应及时进行修理。,(3) 极限值。诊断参数测量值超过此值后,诊断对象技术状况严重恶化,汽车须立即停驶修理。此时,汽车的动力性、经济性和排放性大大降低,行驶安全得不到保证,有关机件磨损严重,甚至可能发生机械事故。 可以看出,通过对汽车进行检测诊断,当诊断参数测量值在许用值以内,汽车可继续运行;当诊断参数测量值达到或超过极限值,须停止运行进厂修理。因此,将测得的诊断参
39、数测量值与诊断参数标准值比较,就可得知汽车技术状况,并做出相应的决断。诊断参数标准的初始值、许用值和极限值,可能是一个单一的数值,也可能是一个范围。随着经济的发展和技术的进步,诊断参数标准将会不断修正,在使用各类标准时,应及时采用最新的版本。,3诊断周期 诊断周期是汽车诊断的间隔期,以行驶里程或使用时间表示。诊断周期的确定,应满足技术和经济两方面的条件,获得最佳诊断周期。最佳诊断周期,是能保证车辆的完好率最高而消耗的费用最少的诊断周期。确定最佳诊断周期的工作是非常重要的,它既能使车辆在无故障状态下运行,又能使我国维修制度中“定期检测、强制维护、视情修理”的费用降至最低,因此要在“定期”上做好文
40、章。,1) 制定最佳诊断周期应考虑的因素 制定最佳诊断周期,应考虑汽车技术状况、汽车使用条件,还应考虑汽车检测诊断、维护修理、停驶损耗的费用等多项因素。 (1) 汽车技术状况。在汽车新旧程度不一,行驶里程不一,技术状况等级不一,甚至还有使用性能、结构特点、故障规律、配件质量不一等情况下,制定的最佳诊断周期显然也不会一样。新车、大修后的车辆,其最佳诊断周期长,反之则短。,(2) 汽车使用条件。它包括气候条件、道路条件、装载条件、驾驶技术、是否拖挂、燃润料质量等。气候恶劣、道路状况差、经常重载、驾驶技术不佳、拖挂行驶、燃润料质量得不到保障的汽车,其最佳诊断周期短,反之则长。 (3) 费用。它包括检
41、测诊断、维护修理、停驶损耗的费用。若使检测诊断、维护修理费用降低,则应使最佳诊断周期延长,但汽车因故障停驶的损耗费用增加;若使停驶损耗的费用降低,则应使最佳诊断周期缩短,但检测诊断、维护修理的费用增加。,2) 制定最佳诊断周期的方法 大量统计资料表明,实现单位里程费用最小和技术完好率最高,两者是可以求得一致的。根据交通部汽车运输业技术管理规定,汽车应实行“定期检测、强制维护、视情修理”的制度。该规定要求车辆二级维护前应进行检测诊断和技术评定,根据结果,确定附加作业或修理项目,结合二级维护一并进行。规定又指出,车辆修理应贯彻“视情修理”的原则,即根据车辆检测诊断和技术鉴定的结果,视情按不同作业范
42、围和深度进行,既要防止拖延修理造成车况恶化,又要防止提前修理造成浪费。,从上述规定中可以看出,二级维护前和车辆大修前都要进行检测诊断,其中,大修前的检测诊断,一般在大修间隔里程行将结束时结合二级维护前的检测诊断进行。既然规定在二级维护前进行检测诊断,则二级维护周期就是我国目前的最佳诊断周期。根据JT/T2011995汽车维护工艺规范的规定,二级维护周期在1000015000km的范围内。,第二章汽车发动机故障诊断技术,第一节发动机密封性检测 第二节发动机机械故障诊断 第三节汽油发动机燃油供给系与点火系故障诊断 第四节柴油机供给系故障诊断 第五节润滑系故障诊断 第六节冷却系故障诊断 第七节发动机
43、启动系统故障诊断 第八节发动机综合故障诊断,第一节发动机密封性检测 一、汽缸密封性对发动机工作的影响 汽缸密封性是保证发动机缸内压力正常并有足够的动力输出的基本条件。汽车发动机密封性是由活塞组、气门、气门座以及汽缸盖、汽缸体、汽缸垫等零件保证的。汽缸密封性变差,则发动机动力性下降。 汽缸密封性差的主要表现是:发动机启动困难甚至不能启动、达不到最高车速、加速距离延长、最大爬坡能力下降、燃料与机油消耗增加、排烟增多且有异常气味等。我们可以通过检测汽缸压缩压力、汽缸漏气率、进气管真空度和曲轴箱窜气量来评价汽缸密封性。,二、汽缸压缩压力的检测 汽缸压缩压力是指活塞到达压缩行程上止点时燃烧室的压力,测量
44、汽缸最大压缩压力可以判断汽缸密封性的好坏,其值一般用汽缸压力表测量。汽缸压力表有各种结构形式,但原理基本相同,如图2-1所示。汽缸压力表一般由表头、导管、单向阀和接头等部件组成,其接头有螺纹管接头和锥形或阶梯形橡胶接头两种。螺纹管接头可以拧在火花塞或喷油器的螺纹孔中;橡胶接头可以压紧在火花塞或喷油器喷孔中。单向阀处于关闭位置时,可保持测得的汽缸压缩压力读数;单向阀打开时,可使压力表指针回零。,图2-1 汽缸压力表,检测时,发动机应运转至正常工作温度(水冷发动机水温达到7595,风冷发动机机油温度达到8090)。然后停机,拆下各缸火花塞或喷油嘴以减少曲轴转动时的阻力,将化油器的节气门和阻风门全开
45、,将汽缸压力表的锥形橡胶塞紧压在火花塞或喷油器孔上,再用启动机带动曲轴,旋转35s(对汽油机转速应为130250r/min,对柴油机转速应不低于500 r/min),此时压力表指示值即为该缸的压缩压力。为保证测量数据准确,各缸应重复测量23次,取其平均值。依次测量各缸,如图2-2所示。,图2-2 汽缸压力测量,检测结果分析如下: (1) 有的汽缸在23次测量中,压力读数时高时低,相差较大,说明气门有时关闭不严。 (2) 若相邻两缸压力偏低,而其他缸正常则是由于相邻两缸间汽缸垫漏气或缸盖螺栓未拧紧所致。 (3) 如果一缸或数缸压力读数偏低,可以用黏度较大的润滑油2030mL,由火花塞或喷油器孔注
46、入偏低汽缸再测量缸内压力,若压力上升则说明汽缸与活塞零件磨损过大;如果读数基本上无变化则说明气门关闭不严。,(4) 如果一缸或数缸压力读数偏高,汽车行驶中又出现过热或爆震,则是由于积炭过多或经多次大修因缸径加大而压缩比改变所致。 (5) 不同车型发动机汽缸压缩压力的标准值不尽相同,表2-1所列为几种车型发动机汽缸压缩压力的标准值。根据GB/T15746.21995汽车修理质量检查评定标准发动机大修的规定,完成大修后,汽缸压力应符合原设计规定:每缸压力与各缸平均压力的差,汽油机8,柴油机10。,表2-1 几种车型发动机汽缸压缩压力的标准值,另外,汽缸压力也可用电子汽缸压缩压力测量仪进行测量。电子
47、汽缸压缩压力测量仪可在不拆卸火花塞或喷油器的情况下,测定发动机各缸的压缩压力。其原理是利用示波器记录启动机电流曲线来测定发动机各缸压缩压力。用启动机驱动发动机曲轴所需的转矩M与启动电流Is之间有一定的函数关系,即,M与Is近似成线性关系。发动机启动阻力矩是由机械阻力矩和汽缸内压缩空气的反力矩两部分组成的。在正常情况下,前者可以被认为是常数,后者是随汽缸压缩过程而波动的变量,利用示波器可直接记录启动机的电流曲线,如图 2-3所示。,图2-3 启动机启动电流曲线,由上图曲线可以看出,曲线的波动部分类似一个正弦波形,它是由压缩压力的波动而引起的,波形各段的峰值与各缸的最大压缩压力成正比。一般是通过点
48、火传感器或喷油传感器来确定一缸波形位置,其他缸的波形位置则按照点火次序确定。 若检测时显示的各缸电流波形振幅一致,且峰值又在规定范围内,说明各缸压缩压力符合要求;若各缸波形振幅不一致,对应某缸电流峰值低于规定范围,则说明该缸压缩压力不足。,三、曲轴箱窜气量的检测 曲轴箱窜气量是指汽缸内的工作介质和燃气从汽缸与活塞间不密封处窜入曲轴箱的气体量。曲轴箱窜气量增加的主要原因是汽缸活塞间磨损的结果。曲轴箱窜气量随汽车行驶里程的增加而增加。随着曲轴箱窜气量的增加,发动机的功率将逐渐下降,油耗将不断增加,如图2-4所示。,图2-4 曲轴箱窜气量与功率、油耗的关系,检测发动机工作状态下单位时间内窜入曲轴箱的
49、气体量,可作为衡量汽缸活塞配合副的密封性的尺度。 曲轴箱窜气量检测仪使用微压传感器,当废气流过取样探头孔道时,在测量小孔处的微压传感器将检测出负压并将其变成电信号,再将该信号输送到仪表箱,由仪表显示出其值,以反映曲轴箱窜气量的大小。流过取样探头孔道的废气流量值越大,测量小孔处产生的负压越大,微压传感器输出的电信号也越强。曲轴箱窜气量检测仪如图2-5所示。,图2-5 曲轴箱窜气量检测仪,1指示仪表; 2预测按钮; 3预调旋钮; 4挡位开关; 5调零旋钮; 6电源开关,检测步骤如下: (1) 打开电源开关,按仪表使用说明书的要求对检测仪进行预调。 (2) 密封曲轴箱,即堵塞机油尺口、曲轴箱通风进出口等,将取样探头插入机油加注口内。 (3) 启动发动机,在正常热状态下开始测试。仪表箱仪表的指示值即为发动机曲轴箱在该转速下的窜气量。 曲轴箱窜气量除与发动机汽缸活塞副技术状况有关外,还与发动机转速和负荷有关。因此在检测时,发动机应加载,节气门全开(或柴油机最大供油量),在最大转矩转速下(此时窜气量最大)测试。,在定期检测中,若曲轴箱窜气量过大,则说明汽缸活塞组磨损严重;若某次窜气量测试值明显增大,则可能是活塞环对口所致;在变工况测试中,若稳定低速比高速时窜气量大,则说明活塞环磨损已接近使用极限;在某一稳定转速下测试时,若指针按一定幅度无规律地摆动,则说明有拉缸或断环故障。,四