汽车故障诊断基本流程及其要点分析

王巍，李洪亮

（东北林业大学交通学院，黑龙江 哈尔滨 150040）

汽车故障诊断基本流程及其要点分析

王巍，李洪亮

（东北林业大学交通学院，黑龙江 哈尔滨 150040）

我国汽车保有量居全球第二，并且汽车数量仍然快速增大。汽车在长期行驶过程中会不可避免地出现各种类型的故障。面对汽车数量如此庞大，汽车故障诊断问题急需解决。文章分析了汽车故障产生原因及其症状，研究了汽车故障诊断基本流程，并提出了汽车故障诊断要求及要点。通过对汽车故障诊断问题的研究，有利于汽车长期安全、节能、环保、合理使用。

汽车；故障诊断；基本流程；要点分析

Abstract:China's automobile ownership is the second in the world, and the number of automobile is still increasing rapidly.The automobile will inevitably have various failures in the long-term driving process. In the face of the huge number of automobile, the problem of fault diagnosis needs to be resolved. This paper analyzes the causes and symptoms of automobile failure, studies the basic process of vehicle fault diagnosis, and puts forward the requirements and key points of automobile fault diagnosis. The study of vehicle fault diagnosis is conducive to automobile’s long-term safety, energy saving,environmental protection and rational use.

Keywords: automobile; fault diagnosis; basic process; key analysis

CLC NO.: U472.9 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)18-235-03

前言

根据GB/T 5624-2005《汽车维修术语》的定义，汽车故障是“汽车部分或完全丧失工作能力的现象”。实际上，经常遇到的汽车故障属于“局部故障”，其表现为“汽车部分丧失工作能力，即降低了使用性能的故障”。对于汽车诊断的定义是“在不解体(或仅卸下个别零件)的条件下，确定汽车技术状况、查明故障部位及原因的检查[1]”。由此可见，在汽车维修过程中，一方面表明对汽车故障诊断具有复杂性和一定的难度，另一方面对也故障诊断提出了较高的技术要求。汽车故障诊断作为汽车维修的关键程序之一，需要对汽车故障诊断流程及其要点进行分析，以使汽车故障诊断结论具有较高的准确性，达到汽车维修排除故障的有效性以及提高工作效率和维修质量目的。

1 汽车故障产生原因及其症状

1.1 汽车故障产生原因

汽车故障产生或形成的主要原因有：

（1）存在易损性零件

汽车设计中不可能做到汽车上所有的零件都具有同等寿命，汽车本身有些零件为易损件。例如，空气滤清器芯、火花塞、机油等使用寿命较短，均需定期更换，如没有及时更换或提前损坏汽车就会发生故障[2]。

（2）零件部质量差异

汽车零件批量大并由不同厂家生产，不可避免地存在质量差异[3]。因此，无论原厂或协作厂配件，特别是不合格的配件，装到汽车上都可能会出现问题。

（3）运行材料质量差

汽车的运行材料主要有：燃油、润滑油、轮胎等，这些用品质量差会严重影响汽车的使用性能和使用寿命，其质量差导致汽车易发生故障[4]。加入劣质汽油和劣质润滑油，对汽车和发动机的危害极大。

（4）驾驶技术影响

驾驶技术对汽车故障的产生影响很大，使用方法不当影响更大。例如，汽车不按规定走合和定期维护，或野蛮起动和驾驶等会使汽车损坏和出现故障。

（5）维修技术影响

汽车使用中要定期维护，并对故障做出准确地诊断才能将故障有效的排除。在汽车使用、维护、故障诊断和维修作业中，要了解和掌握汽车技术的基本原理和维修方法。

（6）使用环境影响

汽车的使用环境变化很大，涉及气温高低、风霜雨雪、路面不平、山路陡坡等条件。使用环境条件的变化，也是汽车容易发生故障或引起突发性损坏的原因。

1.2 常见的汽车故障症状

对于常见汽车故障，可根据诊断经验或使用仪器对异常现象进行故障原因和部位判断。常见的汽车故障症状和表现形式，见表1所示。

2 汽车故障诊断基本流程

2.1 故障诊断常用方法

（1）人工经验法

以维修人员的基本素质和维修经验为前提，对汽车故障做快速、准确地判断的一种诊断方式。

（2）仪表检测法

用量表、仪器或设备对汽车、系统、总成或部件的相关参数进行量度，并与相关标准值进行比较判断的一种诊断方法。因此，仪表、仪器或设备是进行汽车故障诊断不可缺少的工具，且利用车载仪表数据或警示信息也能有效指示出相关故障的发生。

2.2 故障诊断基本流程

根据汽车故障的复杂程度和进行故障诊断时所具备的条件，汽车故障诊断可分初步诊断、扩展诊断和深度诊断三个层次，而且每个层次诊断的内容、方法、重点和要求各不相同并有一定的差别。汽车故障诊断的基本流程，如图1所示。

图1 汽车故障诊断基本流程

3 汽车故障诊断要求及要点

3.1 初步诊断

汽车故障初步诊断的基本要求是：

（1）详问因由

通过向车辆驾驶员询问包括发生故障时的基本症状、使用条件以及修理经历等情况，其目的是初步判断可能发生的原因和部位。因此，尽可能的深入了解与汽车故障发生的相关信息，是快速有效的进行汽车故障诊断的重要前提。

（2）观测检查

要求对初步判断可能故障发生的部位进行仔细检查或模拟检测，这是故障诊断最基本和不可忽视的步骤。这里提到的“观”，不仅是一般的“眼观检视”，而应广义地理解为“耳听异响”、“手感变化”和“鼻辨气味”等检查要求。在“测”的过程中，应以相关理论为指导并与实际经验相结合，在周密思考的同时进行全面深入的检查，求证故障发生的具体原因。因此，在观测检查过程中，要尽量避免被表面现象所迷惑。

（3）原因分析

由于不同类型的故障具有“一因一果”、“一因多果”、“多因一果” 或“多因多果”等特性，因此进行“原因分析”的目的是要更充分地提供“查明故障部位及原因”的依据。只有这样才能由表及里的把握故障现象的本质，有理由进行相关参数的“调整”或零部件的“更换”。

（4）因果对应

要求判断“原因分析”得到的结论与“观测检查”获得的结果是否具有合理的对应关系，这是确认故障部位的必要条件。

（5）调整更换。根据诊断确定出的故障部位，通过调整相关参数或更换相关零部件对故障进行排除。应注意，更换的备品件应是正常可靠的零部件，或者新件也必须是合格品。如果不慎用有故障的零部件进行更换，不但排除不了故障，反而会使故障部位虚假化，甚至可能导致产生新的故障或扩大故障范围，这无疑进一步增加了故障诊断的难度。

（6）运行试验

通过运行试验，证明汽车故障诊断的准确性和调整更换后排除故障的有效性。所以，在汽车故障诊断的过程中，不应忽视维修效果对故障诊断结论准确性的影响。

（7）症状变化

由于汽车故障可能是“多因一果”，初步诊断结论确认的部位可能有偏差。所以，“调整更换”后汽车故障仍可能没有被彻底排除。同样，要在“运行试验”中确认汽车故障“症状变化”是“有变化”或“没变化”，并根据变化程度进一步明确诊断方向。

一般来说，初步诊断主要适用于“一因一果”或“一因多果”的故障类型。对于“一因多果”的故障，可以通过多个“同因”故障症状的“并发”进行相互印证。

3.2 扩展诊断

在初步诊断的运行试验中发现故障症状已有改变，但还没有被彻底排除，则应进行“扩展诊断”，以进一步查明其他的故障原因及部位。因此，扩展诊断主要适用于“多因一果”的故障类型，其基本要求是：

（1）推理界定

结合系统、总成或零部件的工作原理、基本功能、结构特性以及故障产生条件等因素，推理故障症状可能产生的原因，并界定故障检查应进行的范围。

（2）分项检查

对具有独立性功能、系统性结构等特点的总成或电路、气路、油路等，通过采取独立、分段或隔离等方式进行“观测检查”，为分析故障原因及确定部位提供信息。

（3）排除原因

根据分项检查的结果，逐步排除不可能导致故障发生的原因或部位，进一步确定故障部位。

然后，同初步诊断流程一样，再进行“调整更换”；并依据“运行试验”验证故障是否被排除，或根据“症状变化”的程度决定应继续进行的故障诊断方向。

3.3 深度诊断

通过扩展诊断后，若“症状”没有改变，则应进行深度诊断。深度诊断主要适用于“多因多果”的故障类型，是故障诊断中比较复杂和识别困难的一类问题，其基本要求是：

（1）原因归纳

（2）综合检查

（3）识别判断

4 结论

汽车在使用过程中，由于各种各样的原因导致故障的发生，使汽车的动力性、经济性、操纵稳定性、使用安全性等发生变化。汽车故障有的是突发性的，有的是渐进性的[6]。当汽车发生故障时，能够用经验和科学知识准确快速地诊断出故障原因，找出损坏的零部件和部位，有利于汽车在安全、节能和环保状态下的合理使用。

[1] 李宏梅,佟为明,程树康.基于贝叶斯网络的信息融合汽车网络故障诊断方法[J].汽车工程,2015 (2015 年 10): 1190-1194.

[2] 刘建立,李业德,张涛.基于混沌 PSO—DV 优化 BP 神经网络的汽车故障诊断[J]. 山东理工大学学报:自然科学版,2013, 27(1):67-70.

[3] 储江伟,崔鹏飞.关于集成化汽车故障诊断系统及其支持技术研究[J].公路交通科技,2005.22(2):121-125.

[4] 赵牧原,冯金芝.基于集成化的汽车故障诊断技术研究[J].制造业自动化,2014,36(3):24-28.

[5] 吴强.基于振动信号分析的汽车故障诊断研究[D].合肥工业大学,2014.

[6] 詹璧圭.浅谈汽车维修诊断与常见故障分析[J].中国机械, 2014(6):26-27.

Basic Process of Fault Diagnosis and Key Analysis for Automobile

Wang Wei, Li Hongliang
( School of Traffic and Transportation Northeast Forestry University, Heilongjiang Harbin 150040 )

U472.9 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)18-235-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.18.082

王巍，就职于东北林业大学交通学院，黑龙江省汽车工程学会秘书长。