佛山市华材职业技术学校 张红艳
摘 要:汽车技术的迅猛发展,给汽车维修业带来了前所未有的冲击,彻底改变了汽车维修技术的现状,对传统汽车维修技术中的故障分析方法提出了严峻的挑战,开创了全新的汽车维修理念。
关键词:传统汽车维修、现代汽车维修、汽车故障模式、汽车故障原因
汽车从一百多年前作为新生事物出现至今,技术得到了迅猛发展。随着电子科技越来越多在汽车上使用,给汽车维修业带来了前所未有的冲击。汽车产品中大量采用的电子技术,让传统的维修方式对当代的汽车维修已经无从下手。时代在召唤新型的汽车故障诊断技术、维护修理技术,即新的诊断维修观念、新的检测方式和新的维修方法,同时也在召唤着新型的汽车维修模式的变更。
汽车维修业的变化首先是维修车型的变化,从传统的东风、解放、桑塔纳等几个旧车型到奔驰、宝马、丰田、日产、通用、福特、大众、现代、标致等数以百计的欧、美、亚多国家、新技术、多品牌的维修业务;其次是维修技术含量的变化 ,从原来的机械维修到电控发动机、自动变速器、安全气囊、空气悬架等电控系统的机、电、液、气等先进电子化、智能化的维修;再次是维修条件的变化,现代汽车车型复杂、装备水平高、新技术含量高,在维修作业时,如果没有诊断数据、技术流程、电路图、装配图以及新型维修设备和手段等相关技术的支持,仅凭经验已不能完成维修作业。因此,当前的汽车维修业对技术人员提出了新的要求。
要想清楚汽车故障排除的方法,首先要清楚汽车故障的表现形式,及造成汽车故障的原因:
一、汽车故障的模式分析
汽车故障的表现形式称为故障模式或故障现象,故障模式是查找故障原因和进行故障分析的基础。确定故障模式有助于正确理解要维修的是什么。汽车故障的主要模式有以下几种:
1) 损坏型 :指零件本身损坏,如裂纹、断裂、烧蚀、击穿、擦伤、龟裂、点蚀、磨损超限等。
2) 退化型 :指非金属零件的损坏,如橡胶油封、塑料零件等的老化,润滑油变质,油漆老化脱落等。
3) 松脱型 :指连接件丧失原有的紧固力,如螺栓、铆钉等松动,焊接处开焊等。
4) 失调型 :包括压力不当(如润滑油或压缩空气压力过高或过低)、间隙不当(如配合间隙不符合技术要求)、行程不当(如踏板、操纵杆、方向盘等的行程不符合技术要求)。
5) 堵塞和渗漏型 :由于管路中有异物阻挡或油路有汽化现象,使液体或气体不能流动或流动不畅;由于密封失效,导致漏油、漏水、漏气等。
6) 丧失功能和性能衰退型 :整车或总成的功能完全丧失,如喇叭不响、灯不亮、离合器打滑、制动失灵等;整车或总成的性能衰退,如动力性、经济性、制动性下降等。
7) 异响型 :指发动机或传动系统各总成发出不正常的响声。
8) 过热型 :指发动机、变速器、液压油、冷却液等的温度超过正常工作温度。
二、汽车故障的原因分析
1) 设计制造缺陷或薄弱环节
现代汽车结构设计方面的改进,制造中新工艺、新技术、新材料的应用,以及加工装配质量的改进,使汽车的性能和质量有了很大提高,减少了新车在一定行驶里程内的故障率。但是,由于汽车结构复杂,各总成、组合件、零部件的工作情况差异很大,不可能完全适应各种运行条件,使用中就会暴露出某些薄弱环节。
2) 配件制造质量问题
由于汽车配件的消耗量日益增大,配件制造厂家也越来越多,但由于设备条件、技术水平、经营管理等各不相同,生产的配件质量就会有差异,装配到车上后就会产生不符合标准的现象,最终导致车辆出现故障。
3) 燃料、润滑材料品质的影响
合理选用燃料、润滑材料是汽车正常行驶的必要条件,使用不符合要求的燃油及润滑材料,是导致车辆故障的一个成因。如要求使用93号汽油而选用了90号汽油,将会使车辆燃烧突爆,行驶无力,气缸损坏。冬季选用凝点高的柴油是导致供油系统故障(甚至柴油机不能起动)的主要原因。任何车辆不采用专用润滑油,都将使发动机发生早期磨损。
4) 道路条件及温度湿度等环境的影响
汽车在不平路面上行驶,其悬架部分容易损坏,连接件容易松动,轮胎易爆胎,从而引起相关部位的故障。高温易使汽油发动机供油系统产生气阻;高湿度容易使电气系统产生漏电、短路等故障;经常在市区或山路行车,由于传动、制动部分工况变动次数多、幅度大,往往易导致早期损坏。
5) 管理使用不当的影响
由于管理、使用不善引起的故障占有相当高的比重,如:新车用了不清洁的汽油,导致供油系统不来油或来油不畅,发动机运转无力或起动困难;不按磨合规定进行磨合,或者干脆不执行磨合规定;行驶中不注意保持正常温度;装载不合理等。
6) 不执行计划预防保养制度、保修质量差的影响
随着汽车行驶里程的增加,各零部件都将产生磨损变形、疲劳损伤、松动等,在一定的运用条件下,这种自然损伤是有规律的,若根据这些规律去确定保养周期、项目,认真执行保养作业,就会延长车辆的使用寿命,最大限度地减少故障;反之,不去探索这种规律或者不认真执行适应这种客观规律的计划预防保养制度,以及保养质量不高,都会影响汽车的使用寿命,增加故障率。
三、排除故障的基本原则应从基础入手
引发汽车故障的原因是多方面的,有因为设计或制造中的缺陷所致,有长期运行后正常磨损而产生,还有因使用不当、维修不良等人为因素造成,因此在排除故障时应先从基础入手,由表及里,由简到繁,按步骤、分主次地进行检查。尤其一些主观上认为不会有问题的部位,不能因为忽略了检查,人为地使故障判断复杂化。同时,作业人员在修理作业完成后,应按操作规程对每一步骤、每一装配环节仔细复查一遍,避免因装配不当造成新故障。
查找故障时要讲究方法,应有次序、有步骤地进行检修,一时不能作出准确判断的,要按照合理的顺序进行诊断。一般应遵循“由表及里、由简到繁、由浅入深、先易后难、先小工程、后大工程”的原则,按系统、分部位、分段进行检查,逐步缩小故障范围。在未查出确切的毛病之前切忌盲目拆装、更换部件,这样既浪费人力、物力,又浪费时间。由此可见,正确地掌握诊断故障的顺序,可以省时、省力并节约材料,而且可以不走或少走弯路。
下面将传统汽车维修的方法、现代汽车维修的方法及现代汽车维修技术与传统汽车维修技术的比较分析如下:
四、传统汽车维修的分析方法
传统汽车维修的分析方法以形象思维为特征。如传统手动变速器发生脱档故障时,可以采用解体检查的方法来查找故障部位,主要是用观察法从零部件的形位关系、磨损情况及各部分的间隙方面发现故障。这是典型的运用形象思维的方法来分析问题,故障分析的各个步骤都是对机械部件的检查,且检查顺序不是严格的,中间的步骤是可以相互调换的,也就是说,有些步骤是可以并行或交互的。上述过程通过对零部件的目视检查和简单测量就可以完成,因而这种故障分析方法的核心是对零部件所做的“形”的分析,也就是形象思维在传统汽车维修中的应用。正是由于这个特点,在传统汽车维修中,经验判断的成分所占比重很大。一些修理人员遇到故障时,往往是按照自己的经验直接查找某一点,而不是按照一定步骤逐一顺序查找。这样,就可能造成找到故障的随机性很大,诊断过程缺乏严格的科学性。因而,传统汽车维修技术是应用形象思维方法而构架起来的经验体系。
五、现代汽车维修的分析方法
现代汽车维修的分析方法则以逻辑思维为特征。例如:同样是变速器,如果故障发生在一台由电脑控制的自动变速器上,那么诊断方法就完全不同了。液力自动变速器是机、电、液一体化控制的复杂装置,对于电子控制液力自动变速器的故障诊断,必须按照严格的诊断步骤来进行,其分析方法采用严格的逻辑思维的方式。现代汽车维修基本上采用定量分析的方法进行故障诊断,这是因为,现代汽车的科技含量越来越高,结构也越来越复杂,特别是计算机控制技术在汽车中的应用,使得汽车故障诊断的涉及范围越来越宽,汽车故障诊断已经发展成为机械、热工、电子、液压等多学科交叉的应用领域,因而在进行汽车故障诊断中,必须对各个不同的检测项目进行严格精确的定量分析,才能准确地发现故障点。
六、现代汽车维修技术与传统汽车维修技术的比较
上世纪末,我国汽车维修业发展经历了一个剧烈的变革,是我国传统汽车维修技术与现代汽车维修技术的分水岭。导致这场变革的主要诱因是微型计算机在汽车控制领域的广泛应用。微机控制在汽车上的应用,彻底改变了汽车维修技术的现状,对传统汽车维修技术中的故障分析方法提出了严峻的挑战,开创了全新的汽车维修理念。
传统的汽车维修技术是以单纯机械修理工艺为基础的手工操作技能,其技术延续的方式主要以师徒相传为主,其工艺特征主要表现为手工工具的应用,因而传统的汽车维修从本质上讲只能称为手艺,还不能成为真正意义上的技术。现代汽车维修是以机、电、液一体化,机、电、光一体化的综合检测维修技术为基础的诊断技术,其表现形式为“七分诊断,三分修理”。“汽车诊断”是应用现代化诊断设备进行科学分析的过程,目前已成为现代汽车维修技术中重要的一环,它使得汽车维修从比较简单的体力劳动过程向较为复杂的脑力劳动过程转化。汽车维修中诊断与修理的分立,使得汽车维修技术队伍形成了“汽车医生”和“汽车护士”两个层面,七分诊断主要由汽车医生来完成,三分修理主要由汽车护士来完成。现代汽车维修技术已经发展为以故障诊断为核心的综合检测分析技术,其技术特征主要表现为现代汽车诊断设备的应用。因而,现代汽车维修已经成为一门真正的故障诊断技术,它是以汽车故障学和汽车诊断学为基础,以汽车诊断设备为硬件,以汽车医生为软件的应用工程技术。
七、利用故障码进行诊断及应注意的问题
电子控制系统的应用提高了汽车的性能,改善了汽车的燃油经济性和排放性,但同时也使汽车故障的诊断变得复杂起来。汽车故障自诊断系统的开发应用,使汽车使用人员在汽车运行中能及时发现故障,也给汽车维修人员在修理时查询故障提供了方便。通过解读故障码,大多数情况下都能判明故障发生的可能原因和部位。
汽车的故障自诊断系统,一般由控制电脑( ECU)中的识别故障及故障运行控制软件,故障监测电路和故障运行后备电路等组成,不同厂家生产的汽车,其故障自诊断系统和故障检测项目不尽相同,故障码的储存和显示方法也有所不同。故障码储存在随机存储器(RAM)中,随机存储器与蓄电池直接连接,故障码可以长期保存。清除故障码时,需要断开专门的随机存储器连接电路,或者直接断开蓄电池。
目前,读取电控汽车的故障码大多通过三种方式:一是由仪表板上的故障指示灯的闪烁次数来读取;二是借助专用的车型解码仪直接读取;三是利用国内厂家生产的故障码分析仪来读取(一般以汉字显示故障码内容)。第三种读码方式是我国广大汽车维修人员普遍青睐的,因为前两种方式均需要查询相关资料才能知道故障码的含义。
无论采用何种方式读取故障码,一旦控制电脑记录和储存了错误的故障码,就会给电控汽车的维修带来许多不便。所以,在对汽车进行维修时,若仅靠故障码来寻找故障,往往会出现判断上的失误。实际上,控制电脑所提供的故障码仅与所示故障部位对应的内外线路有关,与其它线路和该部位的机械故障无关。造成电控汽车故障的原因是多方面的,控制电脑认可的一个“是”或“否”的界定结论,不一定能指示真正的故障部位或故障的具体原因。因此,要找出具体的故障部位和原因,还需根据发动机的故障征兆进一步分析、检查,才能诊断无误。
在以下三种情况下,容易出现错误故障码:
1)传感器有故障但自诊断系统没有显示。
这种情况时有发生,控制电脑(ECU)对传感器信号进行检测时,只能接收传感器设定范围以外的非正常信号,从而判别传感器的好与坏,并决定记录或不记录故障信息。一般在读到故障码后,只要对相应的传感器、导线连接器或导线进行检查,找到并排除短路、断路的故障即可解决问题。但若因某种原因,使传感器的灵敏度下降、反应迟钝或输出特性偏移等,则自诊断系统就测不出来了。尽管发动机确有故障表现,但自诊断系统却会输出正常的代码(故障指示灯不闪烁)。这时,就应根据发动机的故障征兆来进行分析判断,继而对传感器单体进行有针对性的检测,以找到并排除传感器故障。例如,当发动机转速失准、怠速不稳,自诊断系统又没有故障码输出时,首先应考虑的便是空气流量传感器或进气压力传感器出了故障。因为这两个传感器性能的好坏直接影响ECU所控制的基本供油量,尽管此时没有显示相应的故障码,也应对其进行检查。又如,当翼板式空气流量计壳体产生裂纹漏气时,便会导致空气流量传感器计量不准,使发动机运转失调,而控制电脑的自诊断系统并不能检测到这种故障现象,因此也不会有故障码输出。
2)自诊断系统失误导致错误的故障码。
有时由于发动机的工况、故障现象相似,ECU检测失误,自诊断系统可能显示错误的故障码。例如,对于装有三元催化转化器的电控汽车,一旦使用了含铅汽油,就会出现明显的故障症状,检修时经常会读到“水温传感器断路或短路”的故障码,但故障现象却是无论在冷车或热车状态发动机都不易起动,并伴有怠速不稳和“回火”现象,发动机转速始终提不高。显然,这些故障现象与水温传感器的关系不大,对水温传感器进行单体测量后,也会发现并无任何故障。若从车上拆下三元催化转换器,剖开后会发现其内部严重堵塞,发动机故障就是由此而起的。所以,当自诊断系统出现故障码后,应与发动机的实际故障症状进行分析比较,以得到正确合理的判断,而不应将故障码当作排除故障的唯一依据。
3)使用维修不当引发错误的故障码。
在对电控汽车实施维修时,由于维修人员维修或操作不当,也会导致自诊断系统输出错误的故障码。例如,在发动机运转过程中,随意地或无意中拔下传感器插接头,每拔一次传感器插接头,自诊断系统就会记录一次故障码。另外,在进行维修作业时,由于操作不当而未能完全清除掉的故障码,那么在下一次维修时,自诊断系统仍会输出控制电脑中原来储存的旧故障码,从而干扰诊断视线。因此,在对电控汽车进行维修时必须加以注意,不要造成不必要的人为故障码,给维修工作带来混乱和困难。
随着汽车修理技术的发展,在维修中使用各种诊断仪器,能够准确测定汽车的技术状况,为及时做出修理决策提供了可靠的依据。
由以上的分析可以看出,由于汽车技术的发展,导致了汽车维修技术的变革,它是汽车维修思维方式的变化,这个变化才是最重要、最本质的。汽车维修行业时下有一句流行的话,叫做“与其说是技术问题,不如说是方法问题”,这句话阐明了思维方式在现代汽车维修技术中的重要性。汽车在运行中所产生的故障虽然错综复杂,但只要在实践中进行认真的科学分析,不断总结经验,抓住规律性的东西,就能掌握判断与排除故障的高超技能。
参考文献:
[1] 汽车电气与电子控制系统 汤姆 (作者), 于京诺(译者) 机械工业出版社;
[2] 汽车维修技师大众奥迪车系技师手记 《汽车维修技师》杂志社 辽宁科学技术出版社
[3] 《汽车维修 》 汽车维修杂志社 2009年
[4] 汽车电控系统电路故障诊断 廖发良、朱军 华中科技大学出版社 (2008-03出版)