淺談汽車故障診斷原理與方法

陳葉葉 畢少平 張恩銘

摘要：隨著時代的發展，科技日益更新，人們對汽車性能、舒適度的追求越來越高，因此汽車的附加功能越來越多，維修越來越復雜，本文論述了汽車故障診斷技術，汽車故障成因與現象，汽車故障診斷方法與診斷參數的標準、選擇的理論，并進行了氣門密封性檢測案例和發動機異響檢測案例的介紹，為汽車維修人員提供理論基礎，提高維修效率與質量，大大提高汽車行業的發展速度。

Abstract： With the continuous increase of car ownership， people have higher and higher requirements for car performance and comfort. Therefore， there are more and more additional functions of cars and more and more complicated maintenance. This article discusses car fault diagnosis technology and the causes of car faults. And phenomena， the theory of automobile fault diagnosis methods and the criteria and selection of diagnosis parameters， and the introduction of valve sealing test cases and engine abnormal noise detection cases， provide a theoretical basis for vehicle maintenance personnel， improve maintenance efficiency and quality， and greatly improve The speed of development of the automotive industry.

關鍵詞：汽車;故障;診斷

Key words： automobile;fault;diagnosis

中圖分類號：U472? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）02-0141-03

0? 引言

隨著人們生活水平的不斷提高，消費觀念的改變，汽車逐漸在人們的生活中普及開來，汽車市場的迅速擴大對于汽車維修行業的從業人員來說是一種契機也是一種挑戰，汽車技術的不斷革新，也要求汽車維修人員在技術領域不斷更新，不斷提高，牢牢的把理論知識與實際維修經驗結合在一起。對于維修人員來說有一套維修理論和操作步驟，將會提高維修效率與維修質量，提高客戶的滿意度至關重要。

1? 汽車故障診斷技術

1.1 汽車故障診斷定義

在整車不解體情況下，確定汽車的技術狀況，查明故障原因和故障部位的汽車運用技術。

1.2 汽車診斷技術的發展狀況

由于科技的不斷進步，汽車診斷儀器的功能也在不斷地完善和更新，診斷設備正在向著配套、多功能、自動控制方向發展，并且逐步開發出比較實用的汽車診斷專家系統。

2? 汽車故障

2.1 汽車故障定義

汽車部分或完全喪失工作能力的現象。

2.2 汽車故障分類

按喪失工作能力的程度分為局部故障和完全故障;按發生的后果分為一般故障、嚴重故障、致命故障。

2.3 汽車故障的成因

自然故障：在正常使用和維護條件下，由于不可抗拒的原因而形成的故障。

人為故障：由于人的行為不慎而造成的故障。人為故障如：汽車設計制造上的因素;維修配件質量的因素;燃料、潤滑油選用因素;管理方面的問題。

2.4 常見汽車故障現象

①工況突變：汽車工作狀況突然出現不正常。②聲響異常：主要有發動機、底盤、車身等異響。③過熱現象：主要有發動機、變速器、驅動橋、制動器等過熱。④滲漏現象：主要有漏汽油、機油、冷卻液、制動液、空氣等。⑤排煙顏色不正常：冒藍煙：一般為燒機油;冒黑煙：一般為混合氣過濃或燃燒不完全;冒白煙：少量為正常，大量為氣缸內進水。⑥失控或震抖。⑦燃料、潤滑油消耗異常。⑧有異味。⑨汽車外觀異常。

3? 汽車故障診斷

3.1 汽車故障診斷方法

直觀診斷法：又稱人工經驗診斷法，診斷人員憑豐富的實踐經驗和一定的理論知識，在汽車不解體或局部解體情況下，依靠直觀的感覺印象、借助簡單工具，采用眼觀、耳聽、手摸和鼻聞等手段，進行檢查、試驗、分析，確定汽車的技術狀況，查明故障原因和故障部位的診斷方法。優點：設備、工具簡單。缺點：對修理工要求高、正確率低，勞動強度大。

儀器設備診斷法：利用測試儀器、檢測設備和檢測工具，檢測整車、總成或機構的參數、曲線和波形，為分析、判斷汽車技術狀況提供定量依據。優點：正確率高。缺點：對儀器設備的要求高。

故障征兆模擬試驗法：震動法、加熱法、加濕法、電路全接通法。

3.2 汽車診斷參數

3.2.1 汽車診斷參數? 能夠反映汽車技術狀況的間接指標。包括：工作過程參數、伴隨過程參數、幾何尺寸參數。工作過程參數：如發動機功率、車輛制動距離、油耗。伴隨過程參數：如震動、噪聲、發熱等。幾何尺寸參數：如離合器間隙、制動踏板自由行程等。

3.2.2 診斷參數的選擇，性能檢測? 以車檢為目的。選擇能確保安全和防止公害的參數。如前照燈檢測參數、制動檢測參數、發動機排放檢測參數。維修檢測：以維修為目的，既要選擇能反映技術狀況的參數，也要選擇與磨損有關的參數。如發動機功率、燃油消耗量、制動檢測參數、氣缸漏氣率。

3.2.3 診斷參數標準? 國家標準：由國家機關制定和頒布的檢驗標準，具有法制性。如《機動車安全運行技術條件》;汽、柴油車污染物和煙度排放標準等。制造廠標準：由車輛制造廠根據車輛制造中結構參數的工藝性、汽車工作的可靠性、壽命及經濟性等設計的一些參數標準。如不同車型的四輪定位參數。企業標準：汽車運輸企業根據車輛實際使用條件制定的標準。

4? 氣缸密封性檢測案例

汽油機正常工作的條件：①合適的混合氣：進氣、噴油量、排氣;②合適的高壓火：點火正時正確、點火電壓足夠;③正常的氣缸壓力：各氣缸壓力在正常范圍內，氣缸與氣缸之間壓力差不能高于標準。

氣缸壓力正常的條件：不漏氣、無變形。氣缸漏氣：氣門正時有偏差、氣門間隙太小、氣門關閉不嚴、活塞環與氣缸之間間隙過大、汽缸墊損壞。變形：活塞環與氣缸變形，造成漏氣。汽缸蓋與氣缸體上平面變形，造成漏氣、水溫高等。連桿變形，缸壓不足，嚴重時會造成在行駛過程中連桿斷裂。判斷活塞環間隙的間接方法：在氣缸內加入適量機油重新檢測氣缸壓力。缸壓過高原因：在維修過程中汽缸蓋與氣缸體上平面研磨量超過標準、氣缸內嚴重積碳、在檢測過程中加入機油太多。

氣缸變形的原因：①潤滑不良：機油泵供油壓力不足、油道堵塞、軸瓦等部位配合間隙過大或過小;②水溫過高：水泵故障、節溫器故障、水箱堵塞或散熱不良、散熱風扇工作不正常、汽缸蓋變形、水道堵塞等。

發動機燒機油的原因：①發動機上部原因：氣門油封老化、氣門導管與氣門配合間隙過大;②發動機中部原因活塞：檢測其尺寸應在標準范圍內。氣缸：氣缸的尺寸、圓度、圓柱度應在標準范圍內。活塞環：活塞環側隙、端隙應在標準范圍內;③其他原因：渦輪增壓機故障、機油油氣分離器故障等。

氣缸壓力檢測：①氣缸壓力下降的故障現象：起動困難，動力不足，油耗增加等。②原因：氣門關閉不嚴、氣門正時有偏差、氣門間隙過小、汽缸墊損壞、活塞環損壞或對口、氣缸磨損、連桿變形等。③檢測方法：1）若發動機能起動，需起動發動機至正常工作溫度。2）拆下空氣濾清器，清理干凈火花塞周圍灰塵。3）斷開噴油器插頭，拆卸點火線圈及火花塞。4）安裝氣缸壓力表，將油門踩到底，打馬達。5）待壓力表指針穩定后讀取讀數，注意單位。6）每缸測兩次以上，取平均值。

5? 發動機異響檢測案例

發動機異響的原因：①由于點火時間過早或者過晚而引起爆震或早燃;②發動機中零件的磨損;③發動機中各個機構的裝配、調整不當，機構間配合間隙過大;④緊固件沒有緊固牢;⑤機件破損、斷裂、變形、碰擦;⑥由于發動機溫度過高而造成機件熔化卡滯;⑦各運動副之間潤滑不良;⑧回轉件之間的平衡遭到破壞;⑨應用了不符合要求的材料、油料和配件。

發動機兩大機構異響的震動區域：①曲軸軸承、連桿軸承、曲軸裂紋等;②氣門座圈、氣缸上部凸肩等;③凸輪軸軸承、液壓挺桿、氣門腳等;④發電機等附件、傳動帶（正時鏈）等。

曲柄連桿機構異響：當發動機工作時，活塞與氣缸壁之間碰撞而產生的響聲稱為敲缸。表現出來的情況：①當發動機處于怠速狀態時，發出“當、當”有節奏的響聲;②響聲伴隨溫度的逐漸升高而減小或消失;③尾氣為藍白色的煙;④在啟動發動機時難起動或功率下降。

曲柄連桿機構發生異響的原因：①活塞與氣缸壁之間間隙太大;②連桿因扭曲而變形;③連桿小端銷套與活塞銷、連桿大頭軸承與軸頸配合過緊;④活塞外形損傷或活塞因溫度變化而成為反橢圓等。

活塞銷響現象為：當啟動發動機后，活塞銷與配合副之間由于間隙過大而產生撞擊后發出尖銳的“咯兒、咯兒”的響聲，稱為活塞銷響，在發動機處于怠速狀態時，輕輕踩油門踏板時響聲較為清晰。

活塞銷響原因：①連桿螺栓發生松動：當連桿螺栓松動時會造成連桿與軸頸配合間隙增大。②在維修發動機時，操作人員在裝配連桿時配合間隙不當。③銷軸與孔的磨損。

配氣機構異響：氣門響是指發動機工作時，氣門桿頂端與搖臂碰撞而發出的響聲。氣門間隙過大的原因有：①維修人員將氣門間隙調整時過大。②用于調整氣門間隙的螺栓發生松動。③氣門搖臂過渡磨損變成凹形。④氣門推桿產生彎曲變形。

氣門挺桿響：指氣門挺桿下端與凸輪撞擊或氣門挺桿擺動時與套筒碰撞發出的有節奏的類似氣門“嘀嗒、嘀嗒”的響聲。

汽車尾氣檢測與故障診斷，汽車尾氣當中的主要有害物質：CO、HC、NOX、鉛的化合物及顆粒物。

一氧化碳（CO）危害：一氧化碳與人體中的血紅蛋白有較強的親合力，其的親合力要比氧強數十倍左右，親合后生成碳氧血紅蛋白（COHb），會使血液向各組織輸送氧的功能削弱，使人的感覺、反應、理解、記憶力等能力下降，重者會對血液循環系統造成嚴重危害，并且會有生命危險。

碳氫化合物（HC）的危害：處于大氣環境中的HC和NOX在受到強烈紫外線照射后，產生一種復雜的光化學反應從而產生一種新的污染物—光化學煙霧。

氮氧化物（NOX）：主要是指NO、NO2，二者對人的身體都有害，尤其是對人的呼吸系統會產生更大的危害。當人處在NO2濃度為9.4mg/m2（5PPm）的空氣的環境中10分鐘，就會造成呼吸系統失調。

針對分析儀器的介紹，NHA-400廢氣分析儀，能夠測量機動車尾氣中的CO、HC、CO2和O2，并通過計算算出空氣過量系數λ。該儀器的優點：體積小、重量輕，而且配備有微處理器、微型打印機，可以存儲的檢測數據超過500臺機動車，并且采用液晶顯示屏、中文界面的便于攜帶的智能化儀器。可以實現怠速法與雙怠速法的檢測。新一代廢氣分析儀NHA500與NHA400型儀器相比，NHA500型檢測儀增加了NO的檢測功能。

6? 總結

本文主要介紹了汽車故障診斷技術，汽車故障成因與現象，汽車故障診斷方法與診斷參數的標準、選擇，并進行了氣門密封性檢測案例和發動機異響檢測案例的介紹，為從事汽車維修行業人員提供理論基礎，提高維修質量與效率。

參考文獻：

[1]畢文忠，齊玉震.汽車故障診斷維修方法的汽車故障診斷[J].科技信息，2008，32（32）：103.

[2]鄒德芳.淺談汽車故障診斷[J].赤子，2013（4）：237.

[3]胡建軍.思維方法與汽車故障診斷（七）——汽車故障診斷方法概述[J].汽車維修與保養，2006（1）：63-65.

[4]袁苗達，黃朝慧.基于汽車故障診斷機理的故障診斷流程設計[J].制造業自動化，2012，34（4）：141-144.