现代汽车检测与故障诊断
现代汽车检测与故障诊断
现代汽车检测与故障诊断简介：
汽车是一个复杂的技术和结构集成系统，其运行的载荷、路况和气候等工作条件复杂多变，运动的自然磨损和车辆振动等，会造成连接关系的变化。由于复杂多变的工作条件的影响，汽车的技术状态将随行驶里程的增加而恶化，其安全性、动力性、经济性和可靠性等将逐渐下降，排气污染和噪声加剧，故障发生率增加。汽车检测诊断技术对汽车的运行状态作出判断，及时发现故障，并采取相应对策，则可以提高汽车的使用可靠性，避免汽车恶性事故发生，保证交通安全，减少环境污染，改善汽车性能，提高维修效率实现“视情修理”，
同时可充分发挥汽车的效能减少维修费用，获得更大的经济效益。因此，汽车检测诊断技术具有着重要的地位和作用。
一、汽车检测与故障诊断技术与方法
1. 人工深入诊断
人工深入诊断是指由诊断者利用仪器、仪表等诊断手段, 如发动机分析仪、扫描仪、万用表、示波器、频谱分析仪等通用或专用设备, 对汽车故障进行诊断, 这种诊断方法, 除能对汽车作出是否有故障和故障严重程度的判断外, 还能对
故障的性质、类别、原因及故障部位等作出判断。
2．自我诊断
现代汽车的电控系统, 都配备有自诊断功能, 电控系统的ECU 具有实时检测电
控系统故障的能力,当电控系统出现故障时, ECU 将储存相应的故障代码在ECU 的存储器中, 并起动故障保护功能, 确保汽车的运行能力、点亮立即维修指示灯, 提醒驾驶员ECU 已检测到故障, 应立即进行检查维修。自我诊断可利用诊断仪将ECU 贮存的各种信息提取出来, 进行比较和分析, 并以清晰的方式( 文字、曲线或图表) 显示出来, 诊断者可根据这些显示出来的信息, 准确快捷地判断故障
的类型和发生的部位。
3．计算机辅助诊断技术
计算机辅助诊断是指一种建立在利用计算机分析功能基础上的多功能的自动化
诊断系统。计算机还可通过配备的专用传感器接收诊断对象的其他机械系统的信
号, 并配备有对这些信号进行自动分析诊断的软件,以实现状态信号的自动采集、特征提取、状态识别等, 并能以显示、打印、绘图等多种方式自动输出分析结果, 给出故障的性质、程度、类别、部位、原因及趋势的诊断与预报结果, 并可将大量故障信息贮存起来, 可随时通过人机对话查阅诊断对象的运行资料。二、标致307电子燃油喷射系统故障检测与诊断
（一）．标致307电子燃油喷射系统结构与工作原理
各类电控汽油喷射系统具有相同的组成和类似的结构，同样标致307电控汽油喷射系统大致可分为进气系统、燃油系统和电子控制系统三个部分。
1．进气系统
进气系统，又称空气供给系统，其功能是提供、测量和控制燃油燃烧时所需要的空气量，如图1所示
空气经空气过滤器过滤后，由空气流量计系统中为进气歧管绝对压力传感器)计量，通过节气门体进入进气总管，再分配到各进气歧管。在进气歧管内，从喷油器喷出的燃油与空气混合后被吸入气缸内燃烧。
一般行驶时，空气的流量由进气系统中的节气门来控制。踩下加速踏板时，节气门打开，进入的空气量多。怠速时，节气门关闭，空气由旁通气道通过。怠速转速的控制是由怠速调整螺钉和怠速空气调整器调整流经旁通气道的空气量来实现的。
怠速空气调整器一般由电控单元(ECU)控制，在气温较低发动机暖机时，怠速空气调整器的通路打开，以供给暖机时必须给进气歧管的空气量，此时发动机转速较正常怠速高，称为快怠速。随着发动机冷却水温升高，怠速空气调整器使旁通气道开度逐渐减小，旁通空气量亦逐渐减小，发动机转速逐渐降低至正常怠速。
2.燃油系统
燃油系统一般由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器、燃油压力调节器、喷油器、冷启动喷油器及供油总管等组成，如图2所示。
燃油由燃油泵从油箱中泵出，经过过滤器，除去杂质及水分后，再送至燃油脉动阻尼器，以减少其脉动。这样具有一定压力的燃油流至供油总管，再经各供油歧管送至各缸喷油器。
喷油器根据ECU的喷油指令，开启喷油阀，将适量的燃油喷于进气门前，待进气行程时，再将燃油混合气吸入气缸中。
图1 进气系统图2 燃油系统装在供油总管上的燃油压力调节器是用以调节系统油压的，目的在于保持油路内的油压约高于进气管负压300kPa。
此外，为了改善发动机低温启动性能，有些车辆在进气歧管上安装了一个冷启动喷油器，冷启动喷油器的喷油时间由热限时开关或者ECU控制。
3.电子控制系统
电子控制系统由传感器、电控单元(ECU)和执行器三部分组成，如图3所示。
供给发动机的汽油量，由喷油持续时间来控制，喷油持续时间则由ECU通过来自进气歧管压力传感器或空气流量计的信号来计算进气量，根据进气量和转速计算出基本喷油持续时间。然后进行温度、海拔高度、节气门开度等各种工作参数的修正，得到发动机在这一工况下运行的最佳喷油时间，精确地控制喷油量。
检测发动机工况的传感器有：水温传感器、进气温度传感器、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、车速传感器、氧传感器、爆燃传感器、空调离合器开关等。
图3 电子控制系统
ECU是发动机控制系统的核心部件。ECU的存储器中存放了发动机各种工况的最佳喷油持续时间，在接收了各种传感器传来的信号后，经过计算确定满足发动机运转状态的燃油喷射量和喷油时间。
（二）．标致307电子燃油喷射系统各故障诊断与维修
1.ECU故障诊断与维修
自诊断系统具有以下功能：
1）.自诊断系统的功能①检测电子控制系统的故障，电控燃油喷射发动机故障自诊断现代汽车的电控系统都配备有自诊断系统，ECU的自诊断系统主要用于检测电子控制系统各部件的工作情况，②将故障代码储存在 ECU 的储存单元中，③提示驾驶员 ECU 已检测到故障，应谨慎驾驶，④启用故障保护功能，确保车辆安全运行，⑤协助维修人员查找故障，为故障诊断提供信息。
2）. 故障代码的读取与清除方法准备工作：拉紧驻车制动，变速器置于空挡，用直观检查法对发动机控制系统进行全面检查，检查蓄电池电压，电压值应在 11v 以上，启动发动机，怠速运转，使发动机达到正常工作温度，关闭所有电控系统和辅助设备，检查发动机故障指示灯是否正常。
故障代码的读取与清除方法：①静态读码的方法，打开点火开关，用跨接线短接诊断端子的 tel 和 e1 ，根据“ check ”灯闪烁，读取故障代码，②动
态读码的方法，关闭点火开关，用跨接线短接诊断端子的 te
2和 e
l
，打开点火
开关，“ check ”灯应快速闪烁，然后进行路试，车速不得低于 10km / h ，路试之后，再用跨接线短接诊断端子的 tel 和 e1 ，根据“ check ”灯闪烁规律读取故障代码，③故障代码的清除，在排除故障后，应清除故障码。
2.传感器故障诊断与维修
2.1空气流量传感器的检修
标致307的空气流量计传感器使用的是涡流式空气流量传感器，下面就标致307的空气流量器的常见故障来进行检修，检修方法如下：
静态检测：拔下空气流量传感器的线束接头，用万用表电阻档测量传感器插座上端子THA与E2之间进气温度传感器的电阻值，检测结果应当符合表4-1规定，如电阻值不符合，则需更换传感器。
2.2曲轴与凸轮轴位置传感器的检修
标致307采用的是磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器，其检修方法如下。
（1）检测传感线圈电阻值
拔下传感器线束插头，用万用表电阻档检测各端子间的电阻值应当符合表4-1规定，电阻值不符合则需要换传感器总成。
（2）检测传感器磁路气隙
用非导磁塞尺测量信号转子与传感线圈磁头之间的气隙应为0.2-0.4mm，气隙不符则需要更换传感器总成。
2.3之管压力传感器的检修
1）检查真空软管连接情况。仔细检查MAP的真空软管与节气门体的连接情况，如连接不良或漏气，就会影响传感器性能并直接影响发动机工作，可视情况修理或更换真空软管。
2）检测传感器电源电压。当点火开关接通时，检测传感器C端子上的电压应为4.5V-5.5V。如电压为0，在检测ECU线束端子插头6端子上的电压，如电压为4.5V-5.5V，说明传感器电源线断路或插头松动。
3）检测传感器信号电压。传感器输出的信号电压可用高阻抗数字式万用表
直流电压档进行检测。传感器插座上有A、B、C三个端子，当点火开关接通、发动机未启动时，检测输出端子B上的电压应为4-5V；当发动机热机怠速运转时，B端子电压应下降到1.5-2.1V；当节气门开度增大时，B端子电压应逐渐的升高。检测ECU线束插头1端子上的电压，则应与B端子电压相同，如检测结果不符合规定，说明传感器信号断路，插头松动或传感器内部有故障。
4）检测传感器负极导线连接情况。用万用表电阻OHM*200Ω档检测传感器A 端子与发动机缸体之间的电阻值应当小于0.5Ω。如电阻值过大，说明传感器负极导线断路或者ECU插头接线不良。
2.4节气门位置传感器的检修
当节气门位置传感器发生故障时，发动机ECU都能够检测到，并能使发动机进入故障应急状态运行，利用故障阅读仪通过诊断插座可以读取此故障的有关信息。标致307采用的是开关量输出型节气门位置传感器：
就车检查端子间的导通性：点火开关置于“OFF”位置，拔下节气门位置传感器连接器，在节气门限位螺钉和限位杆之间插入适当厚度的厚薄规；用万用表Ω档在节气门位置传感器连接器上测量怠速触点和全负荷触点的导通情况。
当节气门全闭时，怠速触点IDL应导通；当节气门全开或接近全开时，全负荷触点PSW应导通；在其他开度下，两触点均应不导通。具体情况如表1所示。否则，应调整或更换节气门位置传感器。
2.5氧传感器的检修
氧传感器在使用中，会因多种因素导致其工作不良或损坏，使发动机出现怠速不稳、缺火、喘抖和油耗增加等故障。一般车型的氧传感器故障或线路问题，ECU会存储记忆并警告。当氧传感器发生故障时，我们可以通过观察其顶端工作面的颜色，来判断故障原因：
1）顶端呈棕色。此特征是由铅污染所引起的。资料显示：使用含铅汽油行驶50Okm左右，就会使铅沾附在传感器工作面而发生铅“中毒”，使氧传感器基本丧失信息反馈功能。对此应进一步测量氧传感器的性能，以确定其能否使用。
2）顶端呈白色。此特征是发动机在维修时使用了硅密封胶所致。实践表明，任何含有醋酸(起硫化作用)的硅胶都将损害氧传感器。当醋酸硅胶用在有滑润油流动的部位时，醋酸蒸发，进入曲轴箱，经过废气再循环系统进入气缸，最终经
排气管排出而损坏氧传感器。另外，汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成二氧化硅；发动机使用硅橡胶密封圈也将散发出有机硅气体，这些都将使氧传感器产生中毒而失效。当硅污染导致氧传感器失效或损坏时，一般应更换氧传感器。
3）顶端呈黑色。积炭引起顶端呈黑色，属正常现象。但积炭沉积过多，会影响其信息反馈的灵敏度。对此，应定期清除积炭，并按规定进行更换。
在故障检修实践中，当故障代码显示为氧传感器问题时，故障原因除了氧传感器损坏外，线路短路、断路或ECU内控制电路有问题也会输出同样的故障代码。因此，必须通过检测查出故障所在。下面以应用最多的氧化锆传感器为例，叙述其检测方法。
（1）氧传感器反馈电压的测量。
现在标致307使用带加热器的氧传感器。若加热器损坏，将很难使氧传感器达到正常的工作温度而失去作用。测量时，可拆下氧传感器线束插头，测量氧传感器接线端中加热器接柱与措铁接柱之间的电阻，其阻值通常为4-40kΩ。如不符合标准，应更换氧传感器，若正常，应将插头接好，以便进一步检测。
(2）氧传感器反馈电压的测量。
先拆下氧传感器线束插头，对照车型电路图，从其中的反馈电压端引出一细导线，再将插头接好。在发动机运转中从引出线上测量反馈电压。有的车型如丰田电喷发动机，可从故障检测插座的OX1或OX2插孔内直接测反馈电压。检测时，要求万用表或电压表应具有低量程(2V)和高阻抗档位。检测方法如下：
a.发动机起动后以2500r/min的转速运转2min。不带加热器的氧传感器需预热至正常工作温度。
b.万用表负极搭铁，正极接氧传感器插头上的引出线(反馈控制系统在正常的闭环控制状态，即ECU根据氧传感器的反馈信息控制混合气的空燃比)；
c.让发动机保持2500r/min转速，察看万用表指针应在0-1V间摆动，1Os 内摆动次数应在8次以上为正常；
d.若万用表指示电压为0，应反复使发动机的转速升高、下降，若电压仍指。不动，为氧传感器损坏；
e.若在1Os内摆动的次数少于8次，可将氧传感器插头脱开，使氧传感器不与ECU连接(反馈控制系统进入开环控制状态)，测氧传感器反馈电压。当电压大
于0.45V时(电压小于0.45V的检测见f)，可使混合气变稀(如脱开进气管上的制动真空助力软管)，再观察万用表。若电压仍大于0.45V为氧传感器损坏；若电压小于0.45V，为氧传感器正常。故障存在于燃油系统、进气系统或ECU系统。
f.若氧传感器插头脱开后，反馈电压小于0.45V，可使混合气变浓(如拆下水温传感器线束插头，接上一个4-8kΩ的电阻搭铁)，电压仍小于0.45V，为氧传感器损坏。若电压大于0.45V，为氧传感器正常。故障存在于燃油系统、进气系统或ECU系统。
对于采用主、副氧传感器的车型，主氧传感器通常带加热器，有三根导线，一根通ECU，另两根分别搭铁和接电加热器元件(做为12V电源)。副氧传感器，通常不带加热器，只有一根导线与ECU连接，该传感器要靠废气加热，超过300℃时，才能进行正常的工作。
氧传感器在使用中，应按厂家说明定期更换，一般普通型氧传感器寿命为5-8万km ，加热型氧传感器使用寿命可达10万km。另外，为保持发动机良好的动力性、经济性和排气的净化性，应杜绝使用含铅汽油，维修时不使用硅密封胶和硅橡胶密封圈，同时还应尽可能减少积炭对其灵敏度的影响。
三、结语
熟悉并掌握标致307的电子然后喷射系统的结构和原理是故障检测与诊断的基础，充分分析故障原因或故障可能存在的部位，借助于现代检测仪器和方法对可能存在的故障部位性能进行检测，并与车辆标准技术参数进行对照，并运用到生活实践中去，能够快速准确的诊断并排除故障，进而提高车辆性能检测与故障诊断效率，降低了车辆的维修成本。更多学习标致307电子燃油喷射系统的知识，特别是电子控制部分这一块，这让我对家中的车有了更深入地了解和认知。