汽车故障诊断与维修3-汽车故障诊断与维修3

第一节汽车故障的种类产品分为可修复和不可修复两大类。可修复产品是指产品发生故障以后不进行维修而直接报废的产品。其中有的产品是技术上不便进行维修，一旦发生故障只能报废；有的产品技术上可维修，但维修不经济；还有一些产品本身属一次性使用产品，不存在维修问题。可修复产品是指产品发生故障后可通过维修恢复其规定功能的产品。通常不可修复产品不能完成规定功能时称为失效；可修复产品不能执行规定功能的状态称为故障。第三章汽车故障诊断原则和方法现代汽车是由众多零件、部件和总成构成的机、电、液一体的复杂产品。汽车总体、大部分总成和系统属可修复产品随着汽车零件、部件制造技术的发展，制造成本的降低，不可修复类汽车零件、部件种类和数量日益增多，零件、部件更换成为汽车维修的主流方式。一、汽车故障的分类根据分类目的不同，汽车故障的分类方法多种多样，常见的故障分类方法如下：1、按故障发生的性质分为自然故障和人为故障。自然故障是汽车在使用期内，由于受外部、内部不可抗拒的自然因素的影响而产生的故障。人为故障是汽车在制造和维修中，由于使用了不合格的零件或违反了装配的技术要求，或汽车在使用中没有遵守使用条件和操作工艺规程以及运输、保管不当等人为因素所造成的故障。2、按故障发生的速度分为突发性故障和渐进性故障突发性故障是指零件在损坏前没有可以觉察到的征兆，零件损坏是瞬时出现的。这是由于各种不利因素以及偶然的外界影响共同作用的结果。这种作用已经超出了产品所能承受的限度。如汽车运行时由于遇到意外障碍物等原因而引起的超载造成零部件的损坏；轮胎被地面尖石或铁钉刺破；发动机油路堵塞；导线松脱以及司机操作失误引起的事故性损坏等。故障发生的特点是具有偶然性和突发性，一般不受运转时间影响，无法监控，因而这种故障是难以预测的。但这种故障容易排除，因此通常不影响汽车的使用寿命。渐进性故障是由于汽车某些零件的初始参数逐渐恶化，其参数值超出允许范围而引起的故障。如发动机的气缸—活塞，由于磨损使配合间隙超过了允许范围，导致润滑油消耗量增加、曲轴箱窜气量增加。这种故障的特点是故障发生的概率与使用时间有关，它只是在汽车有效寿命的后期才明显地表现出来。渐进性故障的发生标志着产品寿命的终结，对汽车而言则往往是需要进行大修的标志。由于这种故障是逐渐发展的，所以是可以进行预测的。通过诊断和监测仪器进行测试或监控，能预测故障的发生时间。突发性故障和渐进性故障之间一般是有联系的。应该说所有的故障都是渐进的，因为事物的变化都是由量变到质变的过程。如零件的磨损发展到一定程度，就可能导致突然的损坏，旧轮胎发生故障的概率要比新轮胎大得多。因此，汽车使用的时间愈长，发生故障的概率愈高，损坏的程度愈大。3、按故障表现的稳定程度可分为持续性故障和间歇性故障。持续性故障一旦发生，其出现规律明显，症状表现稳定，直至故障被排除。引起这类故障的故障部位技术状态稳定，一般较易诊断和排除。间歇性故障具有突发性，时有时无，且无明显规律的特点，其原因是引起这类故障的故障部位的技术状况发生不规则变化，故障原因不稳定。这类故障较多地发生在电路，特别是汽车电控系统中，其主要原因是汽车组成件因磨损、过热、振动导致故障部位技术状态处于故障临界状态。4、按故障是否显现可分为可见故障和潜在故障。已经导致功能丧失或性能降低的故障为可见故障。正在逐渐发展但尚未对功能产生影响的故障为潜在故障。如：汽车前轴和传动轴裂纹，当未扩展到极限程度时，为潜在故障。值得重视的是，潜在故障一旦对功能产生影响，常常具有突发性质，因此对汽车的安全行驶极其不利。故障类别分类原则致命故障涉及人身安全，可能导致人身伤亡；引起主要总成报废，造成重大经济损失；不符合制动、排放、噪声等法规要求严重故障导致整车性能显著下降；造成主要零部件损坏，且不能用随车工具和易损备件在短时间（约30分钟）内修复一般故障造成停驶，但不会导致主要零部件损坏，并可用随车工具和易损件或价值很低的零件在短时间（约30分钟）内修复；虽未造成停驶，但已影响正常使用，需调整和修复轻微故障不会导致停驶，尚不影响正常使用，亦不需更换零件，可用随车工具在短时间（约5分钟）内轻易排除5、按故障危害程度分为致命故障、严重故障、一般故障和轻微故障。第二节汽车故障诊断原理、原则和方法一、汽车故障诊断原理汽车的各总成和零部件之间，都具有直接和间接的装配关系，每一个零部件的运动都影响着周围的其它零部件。汽车故障诊断原理就是根据汽车的结构与工作原理、材料的物理及化学性质、技术要求、机械原理、故障因素和故障现象，用理论联系实际的方法，进行有步骤地检查判断，分析确定汽车的故障。二、汽车故障诊断原则查找汽车故障一般应遵循由表及里、由简到繁、由浅入深、先易后难、先小后大的顺序按系统、部位分段检查，逐步缩小范围的原则进行。三、汽车故障诊断方法1、人工经验诊断汽车故障的常见方法⑴.听诊法：凭听觉倾听汽车内部的声响，根据声响的特征和规律，判断出汽车的故障。⑵.观察法：凭视觉直接观察汽车的外部情况，主要观察烟色以及有无裂痕，变形、松脱、折断、磨损，是否漏气、漏水、漏油等，从而确定故障所在的部位.⑶.嗅闻法：凭嗅觉辨别汽车在使用过程中散发的某些特殊气味，如排气烟味、烧焦臭味，从而确定故障所在部位。⑷.直观感受法：检修人员调试车辆时的亲身体验和感觉，判断出汽车的故障。⑸.停止部分机件工作法：停止汽车某一局部机件的工作，改变局部环境条件，观察故障现象有无改变，据此判断故障所在部位。⑹电路搭铁试火法：拆下用电设备的某些线头，与汽车基体金属划擦试火，根据火化情况判断线路是否正常。⑺短路、通路、断路试验法：对电路进行短路、通路、断路来测试判断汽车某一段电路或用电设备是否存在故障⑻.试灯检查法：用一只汽车灯泡作为用电器来判断电路是否有断路故障。⑼.高压试火:察看高压电火花，据此判断点火系的工作情况。⑽.高压电检验法：利用点火系的高压电检验某些电气零件是否损坏⑾.比较法：采用新旧对比、成色对比、印迹对比、工作效果对比来判断、确定故障的原因和部位，鉴别零部件磨损程度⑿.分段检查法：对汽车上具有线路性质的系统和装置，分段检查，判断和排除故障2、仪器设备诊断汽车故障的常见方法⑴、普通仪器设备诊断：采用专用测量仪具、设备对汽车的某一部位进行技术检测，将测得的结果与标准数据进行比较，从而诊断汽车的技术状况，确定故障原因。⑵、微机检测设备诊断：利用具有计算机和自动打印机的诊断设备，对汽车技术状况进行检测。⑶、汽车微机自检设备诊断：电控汽车的电控单元具有自诊断功能，能记录出现有的故障，并以故障码的形式存贮起来，维修人员通过随车故障诊断装置读取故障码，可以确定故障的部位。第三节汽车零件磨损特性与故障规律一、汽车零件磨损特性磨损是指汽车零件摩擦表面的金属在相对运动过程中不断损失的现象。磨损是由摩擦引起的，一般摩擦越大，磨损越快。为延长汽车零件使用寿命，在相互运动的零件之间通过润滑减小摩擦，力求使零件的磨损减小到最低限度。1、汽车零件的摩擦与润滑根据润滑状况不同，摩擦副表面的摩擦可分为干摩擦、流体摩擦、边界摩擦和混合摩擦四类。（1）干摩擦是指摩擦副表面之间无任何润滑油或其他润滑介质的摩擦。在干摩擦状态下，两摩擦表面直接接触，摩擦系数很大，摩擦面表面的磨损剧烈。在汽车上除有意利用摩擦力来工作的零部件，如离合器摩擦片与压盘和飞轮表面、制动蹄片与制动鼓表面等以外，一般情况下的配合副之间应尽量避免在干摩擦条件下工作。（2）流体摩擦又称流体润滑。所谓流体摩擦即是两零件表面被一层润滑油完全隔开的摩擦。在流体摩擦时，由于两工作表面不直接接触，摩擦只发生在润滑油流体分子之间，摩擦系数很小，零件表面磨损速度很小，是一种最理想的摩擦状态。（3）边界摩擦是指相对运动的两摩擦表面被一层极薄的边界膜（几个或十几个分子厚度）隔开的摩擦。边界摩擦也称为边界润滑。根据结构形式的不同，边界膜可分为吸附膜和反应膜两种。吸附膜是由润滑油的极性分子吸附在摩擦表面上所形成的油膜。而反应膜是由润滑油中的化学元素（如润滑油添加剂中的硫、磷、氯等元素）与摩擦表面产生化学反应而生成的化学反应膜。边界膜具有很高的强度，能承受很大的压力，能有效地防止摩擦表面的直接接触,当两个表面产生相对运动时，由于两表面上的吸附膜之间产生相对滑动，而不是金属与金属之间产生滑动，从而降低了摩擦系数，零件表面完整的反应膜能有效避免运动副之间发生粘着磨损。边界摩擦的摩擦系数介于与流体摩擦之间，其值与润滑剂的粘度、载荷与运动速度无关，而取决于摩擦表面与润滑剂的特性。润滑油在摩擦工作面上形成边界膜的能力称为油性。油性好的润滑油易于在金属表面上形成边界膜，且边界膜稳定。但是无论吸附膜还反应膜都有一临界温度，超过其临界温度，边界膜将遭到破坏，摩擦系数将急剧上升。（4）混合摩擦：实际的汽车零件摩擦是干摩擦、流体摩擦和边界摩擦混合存在的，称之为混合摩擦状态。在混合摩擦中，相对运动摩擦表面一部分发生干摩擦，一部分发生边界摩擦的状态称为半干摩擦；相对运动的摩擦表面一部分发生边界摩擦，一部分发生流体摩擦的状态称为半流体摩擦。随着工作条件的改变，汽车零部件配合副的摩擦状态可相互转化。譬如，长时间停车后重新起动的最初时刻，发动机气缸壁与活塞环摩擦副表面之间，尤其是气缸壁的上部极有可能发生半干摩擦。一旦发动机运转正常，那么两摩擦表面间可能发生流体摩擦。在汽车的使用、维修过程中，应创造条件尽可能使重要的摩擦副如轴与轴承、齿轮、活塞环与气缸等，在理想的流体润滑状态下工作，尽量避免金属直接接触下的干摩擦，这样就可能使零件磨损小，使用期长。研究表明，对摩擦系数影响最大的是液体润滑油的粘度、摩擦副表面相对运动速度和摩擦副所承受的载荷。2汽车零件的磨损特性汽车零件在使用过程中，工作条件不同，引起零件磨损的原因也就有所不同，但各种零件的磨损量与工作时间之间都具有一定的规律性，这种规律称为零件的磨损特性。O磨损量工作时间AB由图中可以看出，汽车零件的正常磨损可分为磨合期、正常工作期、极限磨损期三个阶段。第一阶段为磨合期(OA段)由于新零件及修复件表面较为粗糙，零件形位误差不可避免，新配合副的配合间隙较小，良好的摩擦副形状尚未形成，使完整的油膜难以形成；工作时零件表面的凸起点会划破油膜，在零件表面上产生强烈的刻划、粘接等作用；从零件表面上脱落下来的金属及其氧化物颗粒，会引起严重的磨料磨损。所以，该阶段的磨损速度较快。随着磨合时间的增长，零件的表面质量不断提高，磨损速度也相应降低。第二阶段为正常工作期（AB段）经过磨合期的磨合，零件的表面粗糙度值降低，配合副的配合间隙趋于合理。所以，在正常工作期，零件的磨损变得非常缓慢。第三阶段为极限磨损期（B点以后）磨损的不断积累，造成配合间隙不断增大。当配合间隙达到极限值，配合副工作进入极限磨损期。此时油压降低，零件之间的相互冲击增强，正常的润滑条件被破坏，零件的磨损急剧上升，此时如不及时进行调整或修理，会造成严重故障。由图中可知，降低磨合期的磨损量，减缓正常工作期的磨损，推迟极限磨损期的来临，可延长零件的使用寿命，如图中虚线所示。为此，新车或汽车大修后，各主要总成必须按照一定的工艺程序和技术要求进行磨合，而且在大修（或新车）出厂后，应进行减载、限速磨合，并及时进行磨合维护。二、汽车故障的规律1、汽车故障率：即是汽车或总成在规定的使用条件下行驶到某里程（某时刻）后，在尚未发生故障的汽车或总成中，单位行驶里程（或单位时间）发生故障的概率。2、汽车或总成的故障规律：是指汽车或总成投入使用后，其故障率与使用时间的关系。汽车的故障率曲线如图所示。由于明显的几何方面的原因，该曲线又称浴盆曲线。该曲线分为早期故障期Ⅰ、偶然故障期Ⅱ和耗损故障期Ⅲ三个阶段。ⅠⅡⅢⅣ汽车故障率时间O（1）早期故障期汽车投入工作的初期，由于设计不良，制造质量差，安装不正确，调试不当，操作维护失误而引起的早期故障的时间。其特点是故障率较高，但在此期间故障率随时间增加而迅速下降，属于故障率递减型。（2）偶然故障期浴盆曲线的中间部分为偶然故障期，又称随机故障期，其特点是故障率的值低且相对稳定，接近于