汽车故障的“实时性检测”原则,是指在检测和诊断汽车故障时,尽可能再现或者模拟汽车发生故障时的工况、环境和条件,尽量在故障发生时的转速、负荷、温度、湿度或振动等条件下进行数据监测和性能判断,而不能仅在静态下进行检测,即要注重检测的实时性。 强调实时性检测的原因有以下几点。第一,汽车的绝大部分故障是在车辆运行状态下发生的,汽车故障的发生具有瞬时性,一旦改变了故障发生的条件和时机,就很难监测到真实的故障现象和故障原因。第二,汽车运行过程中各种参数是瞬息万变的,每时每刻都不一样,因此需要采用故障检测设备实时地检测汽车的运行状况。往往有这样的情况:静态检测燃油系统的压力,处在标准范围之内,但是连接故障诊断仪和燃油压力表对汽车进行路试,却发现故障再现时燃油压力有突然下降的现象,这说明电动燃油泵存在故障。第三,汽车故障在运行状态下与在静止状态下表现出来的症状存在很大的差异,特别是涉及行驶系统、操纵系统(包括转向、制动等)以及车身部分的故障时,这种差异更加明显。 无数实践证明,动态检测对诊断汽车故障更加准确、有效,“实时性检测”应当作为汽车故障诊断的一项基本原则,并且贯穿于汽车维修的全过程。
1.从一例故障看“实时性检测”的重要性：
辆宝来轿车,装备BAF 1.8L发动机和01M自动变速器,将转向盘向右转到底或者急加速行驶时,发动机容易熄火,正常加速和不转弯时没有这种故障现象。初步判断是转向助力开关损坏,发动机接收不到转向时的负荷信号,发动机的转速没有相应提升,因而导致熄火。连接VA.S5051故障诊断仪,进入01-08-55,起动发动机,来回转动转向盘,观察第4区5位数字的第1位,其数值在0和1之间交替变化,说明转向助力开关良好。再次试车,发现熄火后需要起动两三次才能成功,感觉汽油泵供油不连贯。将二极管测试灯并联到汽油泵的供电端子上,进行试车,证实发动机熄火时汽油泵供电端子上有电。拆开汽油泵检查,发现2个电刷已经严重磨损,电刷的压紧弹簧松弛。分析原因,当汽车转向盘转到底或者急加速行驶时,由于离心力的作用,加上电刷的压紧弹簧松弛,引起电刷与换向器之间间断性脱离,汽油泵因断电而停转,由于无法供油,最终导致发动机熄火。
由此可见,排查汽车偶发性故障,只有采用故障诊断仪器捕捉系统运行过程中的瞬息变化,才有可能找到故障的真正原因。
2.不同工况对汽车故障检测的影响：
(1)车辆状态对汽车故障检测的影响：一辆2004款SC7130长安羚羊轿车,装备日本铃木原装1.3L电喷发动机,行驶里程7.2万km,出现有时无法起动的故障,而且是后排座椅坐人无法起动,不坐人可以起动。经过反复检查,发现位于后排右侧座椅下方的燃油泵4端子插接器已经烤焦,用一根导线跨接燃油泵的电源端子,将点火开关转至ON位,能够听到燃油泵运转的声音,发动机能够起动。分析原因,该车作为出租车使用,后排座椅经常坐人,由于车厢底板产生变形,使燃油泵插接器处散热不良,导致早期损坏。另一方面,由于路面颠簸,后排座椅振动,不断地拉扯燃油泵的插接器,导致其瞬间接触不良,因而引起发动机间歇性
难以起动的故障。
在上述案例中,在座椅坐人与不坐人这两种不同的状态下,产生了完全不同的结果。如果维修人员忽视了座椅坐人与不坐人对相关系统和部件的不同影响,就可能使维修走弯路。
(2)车辆负荷对故障检测的影响：
1)发动机负荷对怠速的影响。发动机怠速运转时,若开启空调器、转动转向盘或者使用前照灯等,都会增加发动机的负荷。为了防止发动机因负荷增大而熄火,电控单元(ECU)需要增大喷油量来维持发动机怠速时的平稳运转。因此,在开启空调器、转动转向盘或者使用前照灯等情况下读取数据流,喷油脉宽会有所增大。
2)车身负荷对灯光照程的影响。在汽车载荷发生变化以及加速、减速和制动过程中,车身高度以及车身相对于路面的倾斜角度会发生变化。当汽车加速以及后部载荷增加时,会导致车尾下沉、车头升高,使前照灯的照射距离延长,容易引起对面来车驾驶人眩目;当汽车制动时,会导致车尾上升、车头下沉,使近光灯的照射距离缩短,可能影响行车安全。尽管这种变化不是很明显,但是其中的差别确实存在,汽车维修人员必须注意到这种影响。
3)车辆负荷对滚动轴承噪声的影响。对于轿车来说,除非滚动轴承损坏得很严重,否则在没有负荷的情况下(如汽车被升举)是听不出滚动轴承异响的。要在升举机上检查车轮滚动轴承的异响,需要一位助手坐在车上并且挂档,使车轮运转,然后在车底下倾听滚动轴承有无异响。
(3)速度对故障检测的影响有的故障在不同的速度段呈现不同的现象。例如,轿车万向节的故障通常在时速25~40km时听起来比较明显;轮胎动平衡的故障在时速50~60km时
表现得比较明显,过了这个速度段异响就不明显了,再到时速100~110km时故障又会表现出来。
4)温度对电子器件性能检测的影响不仅冬季与夏季的检测数据不一样,行车10min、20min、50min以及连续行驶后的检测数据都可能不一样。有的汽车早上冷车初次起动正常,但是热车起动很困难,行驶途中一旦熄火就无法起动,非要等汽车凉下来才行。这种故障往往是燃油泵继电器或者曲轴位置传感器的热性能不稳定引起的。诊断此类故障,需要掌握适当的时机。可以进行路试:等汽车走热以后,熄火,若无法再起动,迅速打开发动机罩盖,拔出中心高压线,趁热吊火,如果没有高压火,则属于电路故障,应该从点火信号源头查起,即拔出曲轴位置传感器的插接器,起动发动机,测量曲轴位置传感器的接线端子;如果没有点火信号电压,说明曲轴位置传感器在热车状态下的性能失常。
不仅以冷却液温度传感器为代表的温度传感器的电阻会随着介质温度的变化而发生明显变化,霍尔式传感器的性能稳定性也会因为温度骤变而下降。
除以上所述各点外,还应注意,压力也会对故障检测产生明显影响。
3.践行“实时性检测”原则的几项措施：
1)使用示波器诊断间歇性故障。检测电控系统的间歇性故障,采用万用表之类的通用仪器可能无法准确判定故障部位,最好使用实时(动态)性能更好的示波器等设备进行。使用示波器(见图1-11)进行检测时,可以在观察波形的同时,轻轻拍打或者摇动所测试的传感器或线束,这样比较容易找出间断性故障的根源。
2)动态检测数据流。在检测汽车电路时,有时出现这样的情况:静止状态检测时有电压、有信号,而行驶状态检测时无电压、无信号。这是由于汽车行驶时难以避免的振动,导致故障现象在静止状态与行驶状态下呈现明显的差别。
因此,在调取故障码和分析数据流时,尽可能采用“KOER”方式(即点火开关接通、发动机运转)采集故障信息,这样比采用静态(熄火)方式检测的准确度更高。读取数据流时,要读取汽车发生故障时的数据流,若只分析静态下的数据,是不全面和不准确的。
3)用测试灯检测电子器件有无电源电压。其操作方法是:将测试灯的一端接地,另一端接触电器的电源端,如果测试灯亮起,说明电源电压正常;如果测试灯不亮,说明电源有故障,再朝着电源方向寻找下一个故障点。
4)采用真空表检测进气管的真空度。在动态下检测进气管的真空度,不仅能够判断进气系统的密封性能,还能够判断空燃比的大小、点火性能的好坏、排气系统有无堵塞等情况(见图1-12)。除此以外,检测真空度还能判断废气再循环(EGB)系统以及曲轴箱强制通风装置因密封性不良所引起的故障。
5)在急加速状态下测量燃油系统压力。在诊断诸如发动机加速不良之类的故障时,应当进行路试,并且在急加速状态下测量燃油系统的压力,仅仅在怠速时测量燃油系统压力是不可靠的。在汽车行驶中测量燃油压力,现成的油压表管子可能不够长,可以用黄铜管加工成一根延长管,并且在铜管的外面包上棉布,以防在检测中损坏车身的漆面。
6)采用工况模拟法排查汽车故障。如果因条件限制不允许进行路试,可以采用工况模拟法检测汽车故障。例如检测发动机ECU是否接收到车速信号,可以将汽车升举,挂前进位,转动车轮,模拟20km/h左右的车速,再用指针式万用表测量发动机ECU插接器SPD端子上的电压,应该有0~5V的脉冲信号,否则说明车速信号不正常。注意:由于车速传感器输出的是脉冲信号,不宜使用数字式万用表,因为数字式万用表采用模拟控制,无法采集和显示车速信号的快速变化,容易造成检测失准。
