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本文结合了笔者在别克4S店的实习经历和调查,详细介绍了故障诊断仪在现代汽车维修中的应用。本文主要介绍了故障诊断仪的功能,通过对故障诊断仪功能的展开,包括读取、清除故障码,传感器和执行器的控制,数据流,示波器波形图,维修编程等功能的论述与实例验证,体现故障诊断仪在现代汽车维修中的应用;最后提出笔者在维修汽车过程中使用故障诊断仪的技巧与心得。
一、前言
汽车故障诊断仪是利用配套连线与车辆上的电脑数据输出的检测接头相连,从而达到与各种电控系统控制单元(ECU)进行数据交换的专用仪器。本文以通用的故障诊断仪(TECH-II)为例(如图1),阐述故障诊断仪在现代汽车维修中的应用。
我们在开始使用故障诊断仪诊断之前,通常要先进行基本机械检查,只有充分了解所检修的系统,才能正确地使用故障诊断仪。故障诊断仪的功能有:读取和清除系统故障码,读取发动机数据流,示波器功能,元件动态测试,匹配、设定和编码,万用表功能和打印功能。
二、故障码的应用实例
在维修过程中,没有专门的诊断设备和全面的技术资料,现代汽车的修理将难以进行。故障诊断仪所能提供的读取故障码功能,可初步确定判断故障的方向,根据这种思路全面地检查,从而判断故障的原因和解决的方案。
故障现象:一辆别克GL8,排量为3.0L的车辆,发动机型号为LW9,行驶中发动机挫动,加油提不起速。
故障判断:使用故障诊断仪TECH-II连接车辆,读取故障码,发现故障码 P1811,意思是最大压力适配值和换档时间过长。结合维修经验可知,变速器内的电磁阀有损坏或卡死现象。AT65-E自动变速器内的电磁阀包括有:一个压力控制电磁阀(PC阀),一个脉冲宽度调制电磁阀(TCC、PWM),两个1-2,2-3,3-4换挡电磁阀,需拆检更换。
解决方案:更换变速器的整套电磁阀后,清除故障码,试车,故障排除。
三、执行器动态测试功能的应用实例
水温高是发动机散热系统故障在夏季常见的车辆故障。我们以实际工作中遇到的上海通用别克轿车的发动机散热系统故障的典型实例为例。
故障现象:一辆别克君威2.5L排量的轿车,行驶中发动机过热,冷却液温度报警灯点亮,但冷却液液位正常。
故障判断:连接别克车用的故障诊断仪TECH-II,读取发动机故障码,发现无故障码显示。检查散热器及其连接管路,没有发现冷热不均现象;拔开发动机线束插头观察,无发现烧蚀现象。启动发动机,利用故障诊断仪TECH-II控制散热风扇的工作情况,发现左侧的主散热器风扇在低高速运转的情况下都不转动,而右侧的辅助散热器风扇低速和高速都正常。再检测保险丝盒的熔丝和继电器均无异常现象,可判断出引起该车故障的原因是左侧的主散热器风扇有问题。
通过冷却风扇的控制原理图(如图2)可以看出:水温达到106 ℃或空调高压达到1310kpa时,风扇低速转动。水温达到110 ℃时或空调高压达到1600kpa时,风扇高速转动。
解决方案:更换左侧散热风扇电机,重新调整空调系统压力,在保证制冷效果的前提下,尽量使空调系统压力尽可能的低,清洗冷凝器及水箱外表,便于发动机散热。更换左侧风扇电机后使用故障诊断仪TECH-II控制风扇,运转正常故障排除。
四、数据流的应用实例
故障现象:一辆别克GL8,排量为3.0L的车辆,发动机故障灯亮,发动机怠速抖动。
故障判断:利用故障诊断仪TECH-II连接别克汽车进行故障诊断,读取发动机故障码,发现故障码P0300,其内容为发动机间歇性熄火。发动机怠速运转时,查看故障诊断仪里的发动机缺火图表(如图3),可看到发动机第2缸缺火现象,但不是十分明显。踩下油门,使发动机转速达到2000转/分,再次查看缺火图表(如图4),发现发动机第2缸缺火现象明显。可初步断定发动机第2缸缺火。
退出故障诊断仪的发动机缺火图表界面,进入數据流的缺火数据,在怠速832转/分的时候,看到当前缺火气缸2,缺火数据值累积到556,历史缺火气缸2,缺火数据值累积到720,缺火周期为65。因此可确定发动机2缸缺火,工作不良。检查高压线,火花塞和喷油嘴,高压线和喷油嘴均正常;发现第2缸的火花塞上的积碳严重,而且火花塞非上海通用原厂配件,触点间隙小,很容易在点火过程中受积碳影响,从而导致点火的不正常,出现发动机缺火现象。
解决方案:清理积碳,清洁火花塞,建议更换上海通用原厂火花塞,利用故障诊断仪查看缺火图表和缺火数据,并消除故障码,故障排除。
五、故障诊断仪的故障波形的应用实例
故障现象:一辆别克陆尊3.0L排量的商务轿车,发动机故障灯亮。
故障判断:利用故障诊断仪TECH-II连接别克汽车进行故障诊断,读取发动机故障码,发现废气再循环装置(EGR阀)故障,初步确定是由于废气循环装置的损坏,造成尾气排放出的CO、HC超出规定标准,现代很多车辆是由于尾气排放超过车辆本身的设定标准。
更换EGR阀后,发动机故障灯依然亮着。于是笔者全面考虑OBD-II监视系统,举升车辆,查看三元催化转化器,发现严重受污染。着车后利用故障诊断仪TECH-II检查三元催化转换器前后的氧传感器的电压波形的波动,发现三元催化转换器前面的氧传感器电压波形在一定范围波动,属正常现象。但三元催化转换器后的氧传感器电压波形波动范围,时而在一个小范围波动,时而波动范围趋于三元催化转换器前面的氧传感器,属不正常现象。
明显可见,三元催化转换器受污染而部分损坏。我们利用故障诊断仪的示波器功能可检测出氧传感器电压波形波动大致如图5所示。
一个工作正常的三效催化转化器,在配上燃油反馈控制系统后就可以保证将尾气中的有害成分转变为相对无害的二氧化碳和水蒸气。但是,三效催化转化器会因温度过高而损坏,也会因受到燃油中的磷、铅、硫或发动机冷却液中的硅的化学污染而损坏。汽车匀速行驶时,安装在三效催化转化器后的氧传感器信号电压的波动应比装在三效催化转化器前的氧传感器信号电压的波动小得多(如图5a),因为正常运行的三效催化转化器在转化HC和CO时要消耗氧气。 当三元催化转换器损坏时,其转换效率基本丧失,使前、后端的氧气值接近,此时氧传感器信号的电压波形和波动范围均趋于一致,前、后两氧传感器的信号电压波形就趋于相同(如图5b),并且电压波动范围也趋于一致。出现这种情况应更换三效催化转化器。
解决方案:更换EGR阀后,更换三元催化转化器部分,发动机故障灯消除,故障解决。
六、故障诊断仪维修编程的应用实例
在别克车系里,陆尊和君越等车都采用电子节气门控制系统。在车辆行驶一定公里数后,电子节气门会出现无怠速或怠速不稳等现象,需要对电子节气门进行相关维修,如清洗节气门,或者更换电子节气门总成。此时,车辆可能出现怠速过高现象,严重情况下可能出现空挡等现象;空调关闭时,怠速甚至超过1500转/分。其原因是维修后节气门的基本进气量增加,但ECM中记忆的都是适应老状态节气门的学习值,而且无法在短时间内消除,从而引起怠速进气补偿过度现象。
故障现象:一辆别克陆尊的排量为3.0L,发动机型号为新款的LZC, 在做别克B级保养时,发现节气门脏污,有怠速不稳现象。
故障判断:着车后,利用故障诊断仪TECH-II连接别克汽车进行故障诊断,读取发动机故障码,发现无故障码。进入故障诊断仪的数据流观察,发现发动机怠速运转时,节气门开度为34%,可确定节气门脏污导致了发动机怠速不稳。
解决方案:拆下节气门体,清洗节气门体。陆尊车所采用的电子节气门体控制系统,无怠速马达和油门拉线,拆下節气门体清洗后,仍然会出现怠速过高的现象,需对ECM维修编程操作。
利用TECH-II进行编程,编程步骤如下:
(1)将TECH-II与车辆连接后,打开TECH-II的电源,进入维修编程系统(SPS),然后由TECH-II请求车辆数据信息(包括品牌,年款,车辆类型,车辆的VIN码和车辆的ECU信息)。
(2)从故障车上成功取得请求信息后,选择“EXIT”键,退出“数据请求”。
(3)将TECH-II与PC机相连接,进入“TIS 2000”图标的“维修编程系统”,选定诊断工具为“TECH-II”,选定编程程序为“重新编程ECU”,选定ECU位置为“车辆”,输入车辆的VIN码,然后根据车型配置正确作下一步选择,将PC机中的标定程序下载至TECH-II的记忆卡里。
(4)在转移数据界面里(见图6维修编程系统转移数据),可以看到程序下载储存到TECH-II里。再次将TECH-II与车辆连接,进入维修编程系统SPS,按指示将TECH-II上的数据信息卸载至车辆(此时界面上显示卸载校正文件进行中)。编程结束,退出维修编程,便完成了ECU编程。
(5)完成上述步骤后,启动车辆,使ECM学习。让发动机在各种条件下稳定转速,学习各种条件下ECM的控制情况。此时清除故障码,经过一段时间后,使车辆怠速运转并观察数据流的节气门开度,开度为28%至29%属正常现象,进行路试后,故障排除。
汽车的VCI维修编程原理是通过TECH-II作为介质进行“数据请求—数据转移—数据卸载”的过程。
七、故障诊断仪的使用心得
汽车维修人员不能把故障诊断仪仅仅作为读取故障代码的工具,这只是它的基本功能,真正强大而实用的功能是数据流读取及执行元件主动测试。如果故障诊断仪的潜在功能不能得到充分利用,实际上是一种资源的浪费。
我们要充分的认识故障诊断仪,学会在检修车辆中正确地使用故障诊断仪,以下是笔者在使用故障诊断仪检修车辆时的一点心得体会:
1.要正确认识故障码,有时候故障诊断仪所显示的故障代码并不代表真实故障,懂得区分当前故障码和历史故障码。所以我们要结合所积累到的维修经验,做到综合分析判断。
2.将故障内容与故障现象相结合进行分析,迅速确定故障成因所在。使用故障诊断仪的故障码查询功能,可以对故障车辆的电控系统进行扫描。大部分情况下,故障记录的并不是故障成因,而是提供了确定故障所在的范围,结合故障现象和其他辅助检查,可以迅速排除故障。
3.充分利用数据流查询功能,是判断汽车故障的一个非常重要的途径。通过平时牢记常用车型主要检测数据的标准值,将会有利于快速地进行故障判断,节省查找维修资料的时间。在读取故障码时,特别是在无故障码输出时,更应该借助数据流的功能分析判断故障原因。如果数据流正常,足以说明传感器本身及线路没有问题,此时就没有必要再花费时间和精力去检测各个传感器了。当我们在查看数据流时,要注意数据流的数值和单位的识别,以免造成误解。
4.通过故障诊断仪测试执行元件是否动作时,可以通过倾听元件的声音和触摸振动来判断。在发动机运转过程使用故障诊断仪时,不要随意拔下传感器的插头,因为每拔下一次传感器插头,自诊断系统就会记录一个错误的故障代码。
5.将故障诊断仪器与维修经验有机地结合起来,根据故障的现象和发生的条件对故障进行分析和判断,才能迅速准确地发现故障并排除故障,同时减少不必要的拆卸和零部件的更换,节省大量的人力物力。
故障诊断仪在检测维修中有很多功能,要正确使用这些功能,而且让它的功能得到最大限度的应用,关键在于使用者如何将故障诊断仪器和丰富的维修经验紧密结合,使其向使用者提供的信息能被充分利用。
责任编辑何丽华
一、前言
汽车故障诊断仪是利用配套连线与车辆上的电脑数据输出的检测接头相连,从而达到与各种电控系统控制单元(ECU)进行数据交换的专用仪器。本文以通用的故障诊断仪(TECH-II)为例(如图1),阐述故障诊断仪在现代汽车维修中的应用。
我们在开始使用故障诊断仪诊断之前,通常要先进行基本机械检查,只有充分了解所检修的系统,才能正确地使用故障诊断仪。故障诊断仪的功能有:读取和清除系统故障码,读取发动机数据流,示波器功能,元件动态测试,匹配、设定和编码,万用表功能和打印功能。
二、故障码的应用实例
在维修过程中,没有专门的诊断设备和全面的技术资料,现代汽车的修理将难以进行。故障诊断仪所能提供的读取故障码功能,可初步确定判断故障的方向,根据这种思路全面地检查,从而判断故障的原因和解决的方案。
故障现象:一辆别克GL8,排量为3.0L的车辆,发动机型号为LW9,行驶中发动机挫动,加油提不起速。
故障判断:使用故障诊断仪TECH-II连接车辆,读取故障码,发现故障码 P1811,意思是最大压力适配值和换档时间过长。结合维修经验可知,变速器内的电磁阀有损坏或卡死现象。AT65-E自动变速器内的电磁阀包括有:一个压力控制电磁阀(PC阀),一个脉冲宽度调制电磁阀(TCC、PWM),两个1-2,2-3,3-4换挡电磁阀,需拆检更换。
解决方案:更换变速器的整套电磁阀后,清除故障码,试车,故障排除。
三、执行器动态测试功能的应用实例
水温高是发动机散热系统故障在夏季常见的车辆故障。我们以实际工作中遇到的上海通用别克轿车的发动机散热系统故障的典型实例为例。
故障现象:一辆别克君威2.5L排量的轿车,行驶中发动机过热,冷却液温度报警灯点亮,但冷却液液位正常。
故障判断:连接别克车用的故障诊断仪TECH-II,读取发动机故障码,发现无故障码显示。检查散热器及其连接管路,没有发现冷热不均现象;拔开发动机线束插头观察,无发现烧蚀现象。启动发动机,利用故障诊断仪TECH-II控制散热风扇的工作情况,发现左侧的主散热器风扇在低高速运转的情况下都不转动,而右侧的辅助散热器风扇低速和高速都正常。再检测保险丝盒的熔丝和继电器均无异常现象,可判断出引起该车故障的原因是左侧的主散热器风扇有问题。
通过冷却风扇的控制原理图(如图2)可以看出:水温达到106 ℃或空调高压达到1310kpa时,风扇低速转动。水温达到110 ℃时或空调高压达到1600kpa时,风扇高速转动。
解决方案:更换左侧散热风扇电机,重新调整空调系统压力,在保证制冷效果的前提下,尽量使空调系统压力尽可能的低,清洗冷凝器及水箱外表,便于发动机散热。更换左侧风扇电机后使用故障诊断仪TECH-II控制风扇,运转正常故障排除。
四、数据流的应用实例
故障现象:一辆别克GL8,排量为3.0L的车辆,发动机故障灯亮,发动机怠速抖动。
故障判断:利用故障诊断仪TECH-II连接别克汽车进行故障诊断,读取发动机故障码,发现故障码P0300,其内容为发动机间歇性熄火。发动机怠速运转时,查看故障诊断仪里的发动机缺火图表(如图3),可看到发动机第2缸缺火现象,但不是十分明显。踩下油门,使发动机转速达到2000转/分,再次查看缺火图表(如图4),发现发动机第2缸缺火现象明显。可初步断定发动机第2缸缺火。
退出故障诊断仪的发动机缺火图表界面,进入數据流的缺火数据,在怠速832转/分的时候,看到当前缺火气缸2,缺火数据值累积到556,历史缺火气缸2,缺火数据值累积到720,缺火周期为65。因此可确定发动机2缸缺火,工作不良。检查高压线,火花塞和喷油嘴,高压线和喷油嘴均正常;发现第2缸的火花塞上的积碳严重,而且火花塞非上海通用原厂配件,触点间隙小,很容易在点火过程中受积碳影响,从而导致点火的不正常,出现发动机缺火现象。
解决方案:清理积碳,清洁火花塞,建议更换上海通用原厂火花塞,利用故障诊断仪查看缺火图表和缺火数据,并消除故障码,故障排除。
五、故障诊断仪的故障波形的应用实例
故障现象:一辆别克陆尊3.0L排量的商务轿车,发动机故障灯亮。
故障判断:利用故障诊断仪TECH-II连接别克汽车进行故障诊断,读取发动机故障码,发现废气再循环装置(EGR阀)故障,初步确定是由于废气循环装置的损坏,造成尾气排放出的CO、HC超出规定标准,现代很多车辆是由于尾气排放超过车辆本身的设定标准。
更换EGR阀后,发动机故障灯依然亮着。于是笔者全面考虑OBD-II监视系统,举升车辆,查看三元催化转化器,发现严重受污染。着车后利用故障诊断仪TECH-II检查三元催化转换器前后的氧传感器的电压波形的波动,发现三元催化转换器前面的氧传感器电压波形在一定范围波动,属正常现象。但三元催化转换器后的氧传感器电压波形波动范围,时而在一个小范围波动,时而波动范围趋于三元催化转换器前面的氧传感器,属不正常现象。
明显可见,三元催化转换器受污染而部分损坏。我们利用故障诊断仪的示波器功能可检测出氧传感器电压波形波动大致如图5所示。
一个工作正常的三效催化转化器,在配上燃油反馈控制系统后就可以保证将尾气中的有害成分转变为相对无害的二氧化碳和水蒸气。但是,三效催化转化器会因温度过高而损坏,也会因受到燃油中的磷、铅、硫或发动机冷却液中的硅的化学污染而损坏。汽车匀速行驶时,安装在三效催化转化器后的氧传感器信号电压的波动应比装在三效催化转化器前的氧传感器信号电压的波动小得多(如图5a),因为正常运行的三效催化转化器在转化HC和CO时要消耗氧气。 当三元催化转换器损坏时,其转换效率基本丧失,使前、后端的氧气值接近,此时氧传感器信号的电压波形和波动范围均趋于一致,前、后两氧传感器的信号电压波形就趋于相同(如图5b),并且电压波动范围也趋于一致。出现这种情况应更换三效催化转化器。
解决方案:更换EGR阀后,更换三元催化转化器部分,发动机故障灯消除,故障解决。
六、故障诊断仪维修编程的应用实例
在别克车系里,陆尊和君越等车都采用电子节气门控制系统。在车辆行驶一定公里数后,电子节气门会出现无怠速或怠速不稳等现象,需要对电子节气门进行相关维修,如清洗节气门,或者更换电子节气门总成。此时,车辆可能出现怠速过高现象,严重情况下可能出现空挡等现象;空调关闭时,怠速甚至超过1500转/分。其原因是维修后节气门的基本进气量增加,但ECM中记忆的都是适应老状态节气门的学习值,而且无法在短时间内消除,从而引起怠速进气补偿过度现象。
故障现象:一辆别克陆尊的排量为3.0L,发动机型号为新款的LZC, 在做别克B级保养时,发现节气门脏污,有怠速不稳现象。
故障判断:着车后,利用故障诊断仪TECH-II连接别克汽车进行故障诊断,读取发动机故障码,发现无故障码。进入故障诊断仪的数据流观察,发现发动机怠速运转时,节气门开度为34%,可确定节气门脏污导致了发动机怠速不稳。
解决方案:拆下节气门体,清洗节气门体。陆尊车所采用的电子节气门体控制系统,无怠速马达和油门拉线,拆下節气门体清洗后,仍然会出现怠速过高的现象,需对ECM维修编程操作。
利用TECH-II进行编程,编程步骤如下:
(1)将TECH-II与车辆连接后,打开TECH-II的电源,进入维修编程系统(SPS),然后由TECH-II请求车辆数据信息(包括品牌,年款,车辆类型,车辆的VIN码和车辆的ECU信息)。
(2)从故障车上成功取得请求信息后,选择“EXIT”键,退出“数据请求”。
(3)将TECH-II与PC机相连接,进入“TIS 2000”图标的“维修编程系统”,选定诊断工具为“TECH-II”,选定编程程序为“重新编程ECU”,选定ECU位置为“车辆”,输入车辆的VIN码,然后根据车型配置正确作下一步选择,将PC机中的标定程序下载至TECH-II的记忆卡里。
(4)在转移数据界面里(见图6维修编程系统转移数据),可以看到程序下载储存到TECH-II里。再次将TECH-II与车辆连接,进入维修编程系统SPS,按指示将TECH-II上的数据信息卸载至车辆(此时界面上显示卸载校正文件进行中)。编程结束,退出维修编程,便完成了ECU编程。
(5)完成上述步骤后,启动车辆,使ECM学习。让发动机在各种条件下稳定转速,学习各种条件下ECM的控制情况。此时清除故障码,经过一段时间后,使车辆怠速运转并观察数据流的节气门开度,开度为28%至29%属正常现象,进行路试后,故障排除。
汽车的VCI维修编程原理是通过TECH-II作为介质进行“数据请求—数据转移—数据卸载”的过程。
七、故障诊断仪的使用心得
汽车维修人员不能把故障诊断仪仅仅作为读取故障代码的工具,这只是它的基本功能,真正强大而实用的功能是数据流读取及执行元件主动测试。如果故障诊断仪的潜在功能不能得到充分利用,实际上是一种资源的浪费。
我们要充分的认识故障诊断仪,学会在检修车辆中正确地使用故障诊断仪,以下是笔者在使用故障诊断仪检修车辆时的一点心得体会:
1.要正确认识故障码,有时候故障诊断仪所显示的故障代码并不代表真实故障,懂得区分当前故障码和历史故障码。所以我们要结合所积累到的维修经验,做到综合分析判断。
2.将故障内容与故障现象相结合进行分析,迅速确定故障成因所在。使用故障诊断仪的故障码查询功能,可以对故障车辆的电控系统进行扫描。大部分情况下,故障记录的并不是故障成因,而是提供了确定故障所在的范围,结合故障现象和其他辅助检查,可以迅速排除故障。
3.充分利用数据流查询功能,是判断汽车故障的一个非常重要的途径。通过平时牢记常用车型主要检测数据的标准值,将会有利于快速地进行故障判断,节省查找维修资料的时间。在读取故障码时,特别是在无故障码输出时,更应该借助数据流的功能分析判断故障原因。如果数据流正常,足以说明传感器本身及线路没有问题,此时就没有必要再花费时间和精力去检测各个传感器了。当我们在查看数据流时,要注意数据流的数值和单位的识别,以免造成误解。
4.通过故障诊断仪测试执行元件是否动作时,可以通过倾听元件的声音和触摸振动来判断。在发动机运转过程使用故障诊断仪时,不要随意拔下传感器的插头,因为每拔下一次传感器插头,自诊断系统就会记录一个错误的故障代码。
5.将故障诊断仪器与维修经验有机地结合起来,根据故障的现象和发生的条件对故障进行分析和判断,才能迅速准确地发现故障并排除故障,同时减少不必要的拆卸和零部件的更换,节省大量的人力物力。
故障诊断仪在检测维修中有很多功能,要正确使用这些功能,而且让它的功能得到最大限度的应用,关键在于使用者如何将故障诊断仪器和丰富的维修经验紧密结合,使其向使用者提供的信息能被充分利用。
责任编辑何丽华