1、绪论汽车故障诊断技术是以汽车及内燃机理论、汽车故障诊断学为理论指导，以汽车及内燃机结构原理、计算机控制技术以及汽车运用性能为分析依据，以汽车检测及试验技术为测试手段的综合技术。汽车故障诊断是从故障症状出发，通过问诊试车、分析研究、推理假设、流程设计、测试确认、修复验证，最后达到发现故障原因的目的。随着汽车新技术、新结构的大量出现，特别是计算机控制技术在汽车上的广泛应用，出现了汽车动力系统机电热一体化的趋势，汽车传动、制动、转向及悬架系统机电液一体化的趋势，汽车电器及通讯系统机电光一体化的趋势。这些根本性的变化，也改变了汽车故障诊断的方式。传统的汽车故障诊断采用的是从症状入手，通过检测查找故障点
2、的分析方法，这个诊断方法具有明显的人对车的单方向推进特征。现代汽车计算机控制系统中由于加入了自诊断功能，使得现代的汽车故障诊断可以直接从自诊断结果入手，通过检查检测查找出故障点，这样的诊断方法具有了人车互动双向对话的特征。这就使得今天的汽车故障诊断技术有了症状分析和自诊断分析两个入手点，这正是现代汽车故障诊断技术的基础和出发点。故障机理的复杂性分析、诊断手段的多样性运用、诊断参数的精确性测试、分析判断的准确性把握等重要方法和关键技术都已成为汽车故障诊断技术发展所必须追逐的目标。汽车诊断测试技术的提高与汽车诊断分析方法的改进是当前汽车故障诊断技术发展的两个关键方向，也是建立现代汽车故障诊断科学体
3、系的重要基础。汽车故障诊断是汽车维修工程中技术层面最高的技术工作。这项工作要求不仅要有扎实的理论功底，还要有丰富的实践经验；不仅要有娴熟的测试技巧，还要有精准的推理分析。 “七分诊断、三分修理”不仅是现代汽车维修的技术特征，还是汽车医生（汽车维修工程师）和汽车护士（汽车修理工）的职责分工。汽车故障诊断技术是汽车维修工程师必须掌握的关键技术，也是汽车维修工程师区别于汽车修理工的核心技术。这门课程不仅是对前面所学汽车维修专业课程的归纳性实践应用，更是对过去汽车维修实训课程的总结性理论提高。因此，汽车故障诊断技术是高等职业教育汽车运用与维修专业中最重要的专业课程之一。第一章 汽车故障诊断基础知识1.
4、1 汽车故障诊断的基本概念1.1.1 基本术语和定义的解释汽车维修常用技术术语在 GB5624- 1985汽车维修术语中已做了明确规定，有关汽车故障诊断、汽车检测和汽车维修的术语主要如下：(1)汽车技术状况（Technical condition of vehicle）：定量测得的表征某一时刻汽车外观和性能参数的总和。(2)汽车技术状况参数（Parameters for Technical condition of vehicle）：评价汽车使用性能的物理量和化学量。(3)汽车工作能力（Working ability of vehicle）：汽车按技术文件规定的使用性能指标，执行规定功能的能力
5、。(4)汽车检测（Vehicle inspection and test）：确定汽车技术状况和工作能力的检查。(5)汽车故障（Vehicle failure）：汽车部分或完全丧失工作能力的现象。(6)汽车故障现象（Symptom of vehicle failure）：汽车故障的具体表现。(7)汽车诊断（Vehicle diagnosis）：在不解体（或仅卸下个别小件）的条件下，确定汽车技术状况，查明故障部位及原因的检查。( 8 ) 诊断参数（D i a g n o s t i c parameters）：表征汽车、总成及机构技术状况的供诊断用的参数。(9)诊断规范（Diagnostic no
6、rms）：对汽车诊断作业技术要求的规定。(10)故障率（Failure rate）：使用到某行程的汽车，在该行程后的单位行程内发生故障的概率。(11)故障树 （Failure tree）：表示故障因果关系的分析图。(12)汽车维修（Vehicle maintenance and repair）：汽车维护和修理的泛称。(13)汽车维护（Vehicle maintenance）：为维持汽车完好技术状况或工作能力而进行的作业。(14)汽车修理（Vehicle repair）：为恢复汽车完好技术状况或工作能力和寿命而进行的作业。 (15)技术检验（Technical checking）：按规定的技术要
7、求确定汽车、总成、零部件技术状况所实施的检查。(16)汽车检测站（Vehicle inspection and test station）：从事汽车检测的企业。(17)汽车诊断站（Vehicle diagnostic station）：从事汽车诊断的企业。(18)汽车维修企业（Enterprise of vehicle maintenance and repair）：从事汽车维护和修理生产的经济实体。(19)定期维护（Periodic maintenance）：按技术文件规定的运行间隔期实施的汽车维护。(20)视情修理（Repair on technical condition）：按技术文件规
8、定对汽车技术状况进行诊断或检测后，决定修理内容和实施时间的修理。 1.1.2 汽车检测、汽车维修与汽车故障诊断的关系汽车故障诊断包含了“诊”和“断” 两个环节。汽车故障诊断的过程就是由技术人员从汽车的故障现象出发，熟练应用各种检测设备对汽车进行全面综合的检测，完成第一个“诊”的环节，而后运用对汽车原理与结构的深刻理解，对测试的结果进行综合分析后对故障部位和原因做出确切的判断，完成第二个“断”的环节。汽车故障诊断中的第一环节“诊”应该比汽车检测的内容更深入一些，它不是一个单纯的“检测”过程，而是一个综合的“测试”过程，而测试包括了“参数检测和性能试验”两个部分。因为汽车检测的目的是判断被测汽车是
9、否符合安全环保或综合性能的规定，检测参数超标为不合格，未超标为合格。检测是定性分析，它只有通过和不通过两个结果。而汽车诊断的目的是判断汽车的故障部位和原因，检测参数必须做出定量分析，而后通过性能试验才能找到故障部位，查明故障原因。诊断的结果可能由多个部位和多种原因造成。所以，汽车诊断应该包括技术检测、性能试验和结果分析三个部分。技术检测的主要任务是通过测试仪器和设备对汽车进行诊断参数的测量。性能试验的主要任务是对被检测系统进行功能性动态试验，通过改变系统的状态进行对比试验分析，旨在发现系统故障与诊断参数之间的联系。结果分析的目的是对诊断的最终结果做出因果关系的客观分析，也就是对故障生成的机理与
10、故障现象特征之间的必然联系以及故障现象与诊断参数之间的内在联系做出理论分析。在我国，汽车检测已经发展成为一个独立的行业，汽车检测分为安全环保检测和综合性能检测。安全环保检测是在不解体的情况下，对机动车进行的有关安全性能及涉及环境保护方面的项目进行的检查和测量，主要包括制动性能检测、转向轮侧滑检测、车速表校核、前照灯检测及汽车排放与噪声的检测。安全环保检测主要依据是 GB7285-2004机动车运行安全技术条件 ，针对所有上路行驶的机动车定期实施强制检测。安全环保检测隶属于公安交通管理部门。综合性能检测是在不解体的情况下对运营车辆进行的有关综合性能方面的项目进行的检查和测试，主要在安全环保检测项
11、目的基础上又增加了发动机功率检测、底盘输出功率检测、燃油消耗量检测、滑行距离与时间检测、转向角与车轮定位检测、悬架性能检测等项目的检测。综合性能检测主要依据是 GB 18565-2001运营车辆综合性能要求和检验方法 ，针对运营车辆定期实施强制检测。另外，综合性能检测还依据 JT/T198-1995汽车技术等级评定标准和 JT/T 199-1995汽车技术等级评定的检测标准 ，担负车辆技术等级评定的工作。同时，综合性能检测还可以担负车辆维修质量检测和汽车发动机、底盘故障诊断的工作。综合性能检测隶属于交通运输管理部门。汽车故障诊断是汽车维修和汽车检测中的一个环节。汽车维修包括汽车维护和汽车修理两
12、种类别，维护作业主要包括维护和检验两个环节，而修理作业则包括诊断、修理和检验三个环节。这是因为定期维护的车辆通常是没有故障的车辆，而视情修理的车辆都是带有故障的车辆。维护的车辆一般不需要经过诊断的环节，只需根据行驶里程就可以确定要实施的维护项目，而修理的车辆通常都必须经过诊断的环节，才能够确定要修理的项目。所以，汽车故障诊断是汽车维修工作中维护、修理、检验、诊断四个环节中技术水准最高的一个重要环节，既要求诊断人员有较高的理论水平，又必须具备丰富的实践经验。其检测手法的“灵活” 、试验手段的“巧妙” 、分析思路的“清晰” ，无不要求汽车维修工程师（汽车医生）具备出类拔萃的诊断技艺。汽车故障诊断技
13、术的研究与应用将会成为现代汽车维修技术的重要组成部分，同时还将是现代汽车维修技术的主要发展方向汽车故障的分类1.2.1 汽车故障类别术语有关汽车故障类别的技术术语在 GB5624-1985汽车维修术语中作了如下解释：完全故障（complete failure）：汽车完全丧失工作能力，不能行驶的故障。局部故障(partial failure)：汽车部分丧失工作能力，即降低了使用性能的故障。致命故障（critical failure）：导致汽车、总成重大损坏的故障。严重故障(major failure)：汽车运行中无法排除的完全故障。一般故障(minor failure)：汽车运行中能及时排除的故
14、障或不能排除的局部故障。上述故障的类别划分显然是偏少一些。故障类别因分类方法的不同，其范围也非常广泛。另外，在上述解释中“局部故障”的定义从其释义来看，称为“部分故障”更为合适。1.2.2 汽车故障分类表汽车故障按不同的分类方法可以分成多种不同的类型，见表 1。1.3 汽车故障的规律汽车是由机电液一体化构成的复杂产品，故障类别繁多、原因复杂，但从可靠性角度分析，其故障发生的概率遵循一定的规律。1.3.1 汽车故障率汽车行驶到一定里程后，有百分之几的汽车会发生故障呢？于是引入故障率来表征汽车发生故障的几率。把行驶在某一里程内单位里程发生故障的汽车数，相对于行驶在这个里程内还在行驶的未发生故障的汽
15、车数的百分比值，称为行驶在该里程内汽车的瞬时故障率，习惯上称之为汽车故障率（见表 2） 。计算故障率公式（按间隔为 0.5 万千米计算）：故障率 (x)=此次间隔中出故障辆数/0.5 万千米/(总辆数累计已发生故障辆数)(2此次间隔中出故障辆数)/(尚未发生故障辆数1 万千米)例如；总数为 50 辆汽车,行驶 6 万千米,按每间隔 0.5 万千米统计一次发生故障的情况如下：在 4 万千米处的故障率 (4)(22 辆)/(38 辆万千米)=10.52%/万千米1.3.2 汽车故障规律汽车故障规律是指汽车开始使用后，其故障率 (x)与行驶里程(或时间)的关系。汽车机械装置故障率汽车机械装置故障率曲
16、线如图 1 所示，由于曲线具有明显的两头高中间低的几何形状特征，该曲线又被称为浴盆曲线。(1) 早期故障期浴盆曲线左侧部分为早期故障期，这是新车或大修过的汽车开始使用的初期。新车出现早期故障是由于设计或制造上的缺陷等原因造成的，如设计不良、制造质量差、材料有缺陷、工艺质量有问题、装配不佳、调整不当、质量管理和检验的差错等。大修车出现早期故障主要是由于装配不当、修理质量不高所致。早期故障可以通过强化试验和磨合加以排除。该阶段特点是故障率较高，但在此阶段中汽车故障率随时间增加而迅速下降，属于故障率递减型曲线。(2) 偶然故障期浴盆曲线的中间部分为偶然故障期，又称为随机故障期，其特点是故障率的值比较
17、低，并且相对稳。此阶段故障率是与行驶里程和时间无关的常数，属于故障率恒定型曲线。偶然故障期内故障产生的原因：一是偶然因素造成的，如材料缺陷、操作失误、超载运行、润滑不良、维修欠佳及产品本身的薄弱环节等引起的；二是一些零件合乎规律的早期损耗所引起的。在偶然故障期内发生故障的时间是随机的，难以确定的，但从统计学角度来看，故障发生的概率又是有规律可循的。汽车正常使用的过程中所出现的故障，多属于偶然期故障。(3) 耗损故障期浴盆曲线的右侧部分为耗损故障期，在这段时期故障率随时间的延长而上升得越来越快，属于故障率递增型曲线。耗损故障期内故障产生的原因主要是汽车机件的磨损、疲劳、变形、腐蚀、老化衰竭等造成
18、的。这种故障引起性能参数恶化、振动增大、出现异响等，故障率达到一定值时汽车或总成就不能再继续使用，必须报废或大修。因此，确定汽车机件何时进入耗损故障期是汽车生产厂家确定定期更换易损件的理论根据。汽车电子装置故障率汽车电子装置的故障率如图 2 所示，图中示出汽车电子装置的故障率随时间变化的曲线。（1）早期故障期早期故障由于部件选择不当、超载或误用以及制造缺陷等原因造成，故障率随时间而下降，但由于电子产品没有磨合期，因此早期故障期相比较机械产品的磨合期要短一些。（2）偶然故障期偶然期故障通常都是突发的、没有预兆，而且故障率在这一段时期内呈递减趋势。这也与机械产品不同，机械产品在偶然期故障率基本保持
19、不变。（3）老化故障期老化期故障随着电子部件的使用寿命到达老化期而迅速上升。最新研究表明，对于复杂的电子设备（包括航空电子设备）在使用过程中不存在损耗期，这些设备不需要规定使用寿命。在汽车电子装置的故障中，晶体管、集成电路和微处理器等纯电子器件的故障占 10%，传感器和执行器的故障占 30%，而剩下 60%的故障是由于部件间以及部件与外界的错误连接引起的。1.3.3 汽车典型零部件故障率曲线浴盆曲线的 3 个故障期是针对汽车整体情况而言的。下面给出 5 种不同的典型情况及其故障率随时间变化的曲线，它们反映了汽车不同部位的故障变化规律。汽车发动机的故障曲线发动机的故障率基本符合浴盆曲线的 3 个
20、时期特征，在磨合期故障较多，正常使用期故障较少，并且无法预测和控制，接近大修和报废时故障越来越多（图 3） 。汽车驱动桥故障曲线汽车驱动桥故障只有偶然故障期和耗损故障期。驱动桥在使用初期和正常使用期的故障较少且无规律，待到驱动齿轮磨损、零件配合间隙增大失调时，故障发生越来越多（图 4） 。汽车油路、电路故障曲线汽车油路、电路故障一般只有一个故障期，即偶然故障期（图 5） 。油路、电路故障在使用中无法预料其故障发生的时间，因此表现为随机故障的特征。汽车紧固件故障曲线汽车紧固件只有早期故障期和偶然故障期两个时期(图 6)。在早期故障期中由于装配和零件材质等原因，表现为故障初期较多；随时间的延续，故
21、障率逐渐下降；当故障排除后，紧固件就进入了随机故障期，此时，故障发生较少且无法控制和预测。汽车低劣质量零部件故障曲线部分劣质的汽车零部件的偶然故障期很短（图 7） ，甚至在早期故障期后，紧接着就进入耗损故障期。从上述分析可知；故障的偶然期越长，说明零部件的质量越好，可靠性也就越高。由于各种零部件工作环境的不同、材质不一，即使符合同一曲线的零部件，其故障期时间长短也不相同。因此，掌握汽车故障的变化规律和特点，控制影响汽车可靠性下降的诸多因素，改进汽车的使用方法与维修措施，对延长汽车使用寿命和提高汽车维修的经济性是十分有益的1.4 汽车故障的症状1.4.1 汽车故障症状分类汽车故障症状是在汽车操纵
22、过程中可以感觉和察觉到的汽车异常现象。我们能够感觉到的是功能性故障症状，能够察觉到的是警示性故障症状。有些故障症状可能不明显，既不能感觉到也不能察觉到，但是故障却存在。这样的故障是隐蔽性故障，它只能通过检测的方式才能发现，因而也称之为检测性故障。对汽车故障症状进行分析分类，是进行汽车故障诊断的出发点，对故障症状描述的准确性和同一性是分析判断汽车故障的基础。本节对汽车故障症状从功能性、警示性和隐蔽（检测）性 3 种存在状态出发，对汽车发动机、底盘、电器和计算机控制系统等四部分的常见典型故障症状进行归纳和列举。1.4.2 汽车故障症状类别表汽车故障按照表现特征可以分为：功能性故障、警示性故障和隐蔽
23、性故障。因此，依据这种分类方式，可以将故障症状具体的表现形式进一步分为以下不同的类别，见表 3。从表 3 中不难发现，第一项工作状况异常是功能性故障的表现，第十一项检测参数异常是隐蔽性故障的表现，从第二项到第十项异常显然是警示性故障的表现，第十二项是故障症状与故障的关系分类。变形损坏。1.4.3.3 检测性故障症状在发动机工作时不易感觉和察觉到的隐蔽性故障，这是只有经过检测才能够发现的异常故障。它包括：汽缸压力略低；汽缸漏气率略高；曲轴箱窜气率略高；进气真空度略高/低；冷却水箱盖开关阀压力异常；水箱保压时间短；燃油压力略高/低；燃油箱盖进气阀开关压力异常；机油压力偏高；尾气排放略高/低；怠速转
24、速略高/低；点火高压略高/低；点火正时基准略微偏移；流量、角度、温度等传感器输入参数轻微偏离；燃油消耗量偏高。1.4.4 汽车底盘典型故障症状1.4.4.1 功能性故障症状在发动机工作中可以感觉到的工作状况发生异常变化的症状，包括：不能启动；启动困难；怠速不正常；运转（行驶）不良；动力不足；加速不良；减速不良；自动熄火；无法熄火等。1.4.3.2 警示性故障症状在发动机工作中可以察觉到的、有异常现象发生的症状。(1) 进气异常：回火放炮、异响。(2) 排气异常：放炮、突突、温度异常、异味、异响；冒白烟、兰烟、黑烟。(3) 发动机异响：燃烧异常响、机械运动付间隙响、气流异响、跳火异响、机件摩擦敲
25、击响声。(4) 发动机异味：汽油味、焦糊味、机油味。(5) 温度异常：水箱开锅冲水、水温过高、水温过低、暖机慢。(6) 指示异常：故障灯亮（闪） 、充电灯亮、机油灯亮。(7) 外观异常：转动异常、安装不当、作状况发生异常变化的症状。(8) 消耗异常：燃油、润滑油、冷却液消耗异常。 (9) 颜色异常：润滑油、冷却液颜色异常。 (10) 液体渗漏：冷却液渗漏、润滑油渗漏。 1.4.3 汽车发动机典型故障症状(1) 离合器工作不良。(2) 手动变速器工作不良跳（掉）挡：行驶中动力突然中断。乱挡：变速器无法正常进入挡位。卡挡：变速器无法退回空挡。换挡困难：变速器进出挡不顺利。(3) 自动变速器工作不良
26、无挡：挂入 D 挡后不走车。不换挡：挂入 D 挡后不能自动升降挡。换挡冲击：自动变速器换挡时闯车。 换挡迟滞：自动变速器换挡时动力中断。选挡困难：选挡杆进出挡位不顺利。打滑：离合器、制动带打滑，车速上升慢。(4) 转向性能不良：发飘、沉重、跑偏、摆头、摆振、转向不稳、转向不足、转向不回、转向过度。(5) 制动性能不良：制动不良、失灵、拖滞、跑偏、甩尾、解除迟缓、制动盘偏摆。(6) 制动踏板操纵不适：踏板过高、过低、阻力过大、反弹。(7) 手制动性能不良：坡道停车时溜车下滑。(8) 防滑功能失效：ABS、ASR、EBD、 ESP 等功能丧失。(9) 避振器性能不良：车身颠簸，舒适性差。(10)
27、车轮运转不良：车轮跳动、摆动。1.4.4.2 警示性故障症状在汽车底盘工作中可以察觉到的、有异常现象发生的症状。其包括：底盘异响摆振；底盘异味；温度异常；指示灯异常；外观异常，如车身倾斜、车架变形、悬架变形、车辋损伤、车轮磨耗、车轮擦伤；底盘各总成润滑油渗漏、溢出、变色、变质、过热、消耗过快等。1.4.4.3 检测性故障症状汽车底盘工作时感觉不明显、不易察觉到的隐蔽性故障。这是可以通过检测参数的异常而发现的底盘故障症状。其包括：离合器踏板自由行程略大或略小；自动变速器油压略高或略低；自动变速器换挡点略高或略低；转向助力油压偏低或偏高；方向盘转向力偏高或偏低；制动踏板行程略高或略低；制动踏板踏力
28、偏高或偏低；制动力略为不足；制动力左右略为不均；制动轻微拖滞、制动器发热温度略高；传动系统间隙略大；侧滑量偏大；四轮定位不准；转向角度偏差；前后轮距、轴距偏差；轮胎气压偏差；轮边功率不足；滑行距离不足；制动距离偏长；加速时间偏长；车轮动平衡失准；轮胎气压偏高或偏低。1.4.5 汽车电器典型故障症状由于电器系统中许多装置的功能必须通过观察的方式来确认其是否正常，这也就决定了这种故障症状同时具备了功能性和警示性的特征。例如；大灯开关打开后，灯不亮，这对于大灯控制电路来说是功能性故障症状，但同时这一症状又是通过观察才发现的，因此，这个症状又具备了警示性的特征。1.4.5.1 功能性故障症状电器系统工
29、作时可以感觉到或可以察觉到的工作状况发生异常的症状。如灯光照明不亮、发暗、开关异常、亮度异常、光束位置不当；仪表不动、摆动、指示不当；指示灯不亮、不灭、闪烁；信号系统异常；电源系统异常；空调系统的压缩机不工作或不制冷、制冷效果差；辅助电器异常；气囊指示灯异常及安全带锁紧异常等。1.4.5.2 警示性故障症状电器系统工作中，可以察觉到的工作异常症状。如电器系统异响；电器系统异味、异样；电器系统温度异常；蓄电池通气孔大量冒气泡、电解液位低、电解液渗漏；开关指示灯不亮；外观异常等。1.4.5.3 检测性故障症状在电器系统工作时不易感觉和察觉的隐蔽性故障，但通过电器系统检测可以发现的工作状况异常的症状
30、。这包括：基本参数异常，如电压、电流、电阻、电容、电感、频率、脉宽、占空比、真空度、压力、温度、湿度、转速、功率、波形、相位等；蓄电池充放电电压、电流、比重异常；发电机充电电压、电流、额定功率、额定转速异常；空调系统的高低压力、进出口温度、湿度、温差异常等。1.4.6 汽车计算机控制系统典型故障症状计算机控制系统由软件和硬件两大部分组成。计算机控制系统故障症状是指在汽车发动机、底盘和电器三大系统中的机械与电器装置工作均正常的前提下，纯粹由计算机控制系统软、硬件工作失常所造成的故障现象。1.4.6.1 功能性故障症状计算机控制系统功能性故障主要表现为电控汽车各个系统工作异常。如发动机控制功能异常
31、；自动变速器控制功能异常；防滑控制 ABS、ASR、EBD、ESP 等功能失常；四轮驱动控制失常；动力及四轮转向控制失常；气囊 SRS 控制失常；空气液压悬架控制失常；自动空调系统控制失常；仪表显示控制失常；灯光控制失常；车身辅助电器系统控制失常；电源系统控制失常；执行器工作失常。1.4.6.2 警示性故障症状计算机控制系统警示性故障症状主要表现为各个电脑控制系统的故障灯异常和电路、元器件、电脑控制单元等的外观异常。1.4.6.3 检测性故障症状计算机控制系统隐蔽性故障通常无法察觉到，需采用检测的方式才能发现。如传感器工作参数异常；计算机网络通信异常；电路压降及接头接触电阻偏大；电脑、传感器、
32、执行器型号错误；传感器及电脑参考电源接地不良；电脑电源及接地不良；电磁干扰过强；电路干扰过强；电脑参考电源损坏；电脑输入接口电路损坏1.5 汽车故障产生的原因汽车故障生成原因由外因和内因两个部分组成，其中外部原因主要由环境因素、人为因素和时间因素引发，而内部原因则主要由物理、化学或机械的变化因素导致。导致汽车故障生成的内部原因称为故障机理。1.5.1 汽车故障生成的外因汽车故障生成的外部原因主要由环境因素、人为因素和时间因素三个方面引发。外界施加于汽车的各种条件、客观环境等均称为环境因素。因而环境因素可以包括力、能、温度、湿度、振动、污染物等外界因素。这些环境因素将以各种能量的形式对汽车产生作
33、用，并使机件发生磨损、变形、裂纹以及腐蚀等各种形式的损伤，最终导致故障的发生。环境因素的主要影响和造成的典型故障如表 4。汽车在设计、制造、使用和维修过程中，始终都包含着人为因素的作用在内，特别是早期故障的发生大部分都可以归因于人为因素。时间因素。通常都把机械指标（如强度、精度、功率等）当作随时间而变化的内容来考虑。因为即使是和设计要求完全相符的机械经过长年累月的使用，其特性指标都会因为温度、湿度、负荷等影响而随时间发生变化。上述的环境因素、人为因素等是促使汽车发生故障的诱因，就其广义来讲也都将时间因素考虑在内。如施加应力的先后顺序、单位时间内应力循环的频率、疲劳裂纹扩展的速度以及负荷时间与无
34、负荷时间的比例等都是故障诱因的时间因素。1.5.2 汽车故障生成的内因（故障机理）(1) 机械零件根据机械零件的类型、使用环境和故障表现形式，机械零件的故障机理通常可以归纳为磨损、变形、断裂、裂纹和腐蚀等几个方面。磨损是指相对运动的零件物质由于摩擦而不断损耗的现象。按照磨损的机理，磨损又可分为磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。变形是指机件在外部载荷以及内部应力作用下发生形状和尺寸变化的现象。根据外力去除后变形能否恢复而分为：弹性变形和塑性变形两种。断裂是指机件在承受较大静载荷或动载荷时，达到材料的强度极限或疲劳极限时断成两个或几个部分的现象。断裂又可分为疲劳断裂、静载断裂和环境断裂三种。
35、裂纹是指机件表面出现局部断裂的现象。裂纹的发展过程为：裂纹产生、裂纹扩展和最终断裂三个阶段。裂纹属于可挽救故障，断裂属于无可挽救故障。裂纹的形态和成因都很复杂，很难区分裂纹的类型。腐蚀是指金属机件表面接触各种介质后相互之间发生某种反应而逐渐遭到损坏的现象。腐蚀按照损坏机理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。(2)电器元件根据电器元件的类型、使用环境和故障表现形式，电器元件的故障模式和机理通常可以按照电器元件的种类来划分类别。常见电器有：电阻器、电容器、接插件、焊接件、线圈、集成电路芯片、电机及变压器等。电阻器在电子设备中使用的数量很大，而且是一种发热元器件。在电气设备故障中电阻器失效导致的占有一定
36、的比例。电阻器大多数情况是致命失效，常见的有：断路、机械损伤、接触损坏、短路、击穿等。接触件是指用机械压力使得导体与导体接触，并具有导通电流功能的元器件。通常它包括：开关、插接件、继电器和启动器等。接触件的可靠性较差，往往是电子设备或系统可靠性不高的关键因素。开关件和插接件以机械故障为主，电气故障为次，故障模式主要是磨损、疲劳和腐蚀等。1.5.3 汽车故障的模式汽车故障症状的种类很多，造成故障的原因更是多种多样，但是我们对各种各样的故障原因进行汇总时就会发现，千变万化的故障原因归结到根本上就是汽车故障的模式。故障的模式是对故障原因的本质性描述。汽车常见的故障模式如下：(1) 元件损坏型：由于元
37、器件、零部件损坏、变形导致的故障模式。(2) 元件退化型：由于元器件、零部件老化、退化导致的故障模式。(3) 元件错用型：由于元器件、零部件被错用、错换导致的故障模式。(4) 安装松脱型：由于安装不到位、锁定不牢导致的故障模式。(5) 装配错误型：由于装配失误、装配不当导致的故障模式。(6) 调整不当型：由于调整参数及间隙不当导致的故障模式。(7) 润滑不良型：由于润滑油质量、黏度及压力流量不当导致的故障模式。(8) 密封不严型：因磨损引起机械部件间密闭不严导致的故障模式。(9) 油液亏缺型：由各种油液亏损导致的各总成机构装置等工作失常导致的故障模式。(10) 气液漏堵型：由于各种气体液体管路
38、泄漏、堵塞导致的故障模式。(11) 结焦结垢型：由于各部分结焦、结垢、生锈、氧化等导致的故障模式。(12) 相互干涉型：由于机械部件发生运动干涉导致的故障模式。(13) 控制失调型：由于机械控制及电子控制失调导致的故障模式。(14) 匹配不当型：因控制电脑软硬件及动力传动匹配不当导致的故障模式。(15) 紧急模式型：因控制电脑处于备用模式导致故障现象发生的故障模式。(16) 短路断路型：由于汽车各部电路短路、断路导致的故障模式。(17) 漏电击穿型：由于电器、电子元器件漏电击穿、搭铁导致的故障模式。(18) 接触不良型：由各种开关、插头、接地点接触不良导致的故障模式。(19) 线路损伤型：由于
39、线路烧坏、机械破损等原因导致的故障模式。(20) 虚焊烧蚀型：由于虚焊和烧蚀导致的电路板及插头插座故障模式。1.5.4 汽车故障原因分层对汽车故障原因进行分层时，首先应该明确什么是故障症状？什么是故障原因？搞清楚两者之间的联系和区别。例如：汽车动力不足是故障症状，是可以感觉到的，而混合气过稀可以说是动力不足的一个原因，但不能把混合气过稀说成症状。因为混合气过稀是不能被感觉和察觉到的，但混合气过稀有可能导致进气系统回火现象的发生，所以出现进气系统回火是混合气过稀的一个症状，而混合气过稀是进气系统回火的原因。如果动力不足的功能性症状伴随着进气系统回火的警示性症状同时出现，就可以初步判断出这个故障原
40、因可能是混合气过稀。一个故障的症状出现首先有一个症状现象在汽车整体中的定位问题，例如，汽车动力不足是一个对整车性能描述的症状，这个症状的定位是整个汽车。但发动机动力不足则是对汽车的发动机总成的性能症状描述，这个症状定位是总成。而进气系统回火则是发动机总成中一个系统工作现象的症状描述，这症状定位是系统。又如，配气机构异响，这是对一个机构工作异常的症状描述，这个症状定位是机构。而燃油管泄漏则是对一条管线的工作状况出现异常的症状描述，这个症状的定位是管线。轮胎爆裂的症状是对部件外观异常的症状描述，这个症状的定位是部件。综上所述，对症状描述时首先要对症状在汽车上出现的结构定位进行分级。汽车作为一个整体
41、定位第一级，按照汽车结构的组成，汽车由发动机、底盘、电器和车身四个部分组成，以这四个部分定位的是第二级。然后再往下取发动机部分，发动机由一个机体、两个机构、五个系组成，以这些机构和系统定位的为第三级。再往下取燃油系统，燃油系统由供油部分、喷射部分和控制部分组成，以这三部分定位为第四级。再取供油部分，这部分由油泵、滤清器、油管、调节器等组成，以这几个部件定位为第五级。这里滤清器是最小配件，调节器是一个装置，油管是管线，而油泵却是个小总成。对于装置和小总成还要继续分级定位，直到不可再分的零部件为止。表 5 表示了症状的分级。从表 5 可以看出，下一级的症状就是上一级的原因。例如：燃油混合气稀（第三
42、级）是造成发动机动力不足（第二级）的一个原因。同时，燃油压力低（第四级）又是混合气稀（第三级）的原因。因此，可以确定故障症状按照汽车结构是分级定义的，而故障原因按照汽车结构又是分层描述的。上述汽车动力不足的故障症状，最终的一个故障原因是调压器回油阀密封圈装配损伤，导致回油阀关闭不严，进而使得回油阀漏油，再进一步造成调压器功能失效，导致燃油压力下降，接着致使燃油混合气变稀，并促使发动机动力降低，最后形成汽车加速不良的症状出现。这就是故障症状逐级定义和故障原因的分层描述（见图 8） 。最低层的上一层是故障的最小损坏点，也是故障诊断过程中要发现的最小可更换的零部件。找到这一点并更换掉损坏的零部件（或
43、者修复最小损坏点）后，故障症状即可消除，但故障诊断排除的工作并没有完结，因为还必须找到造成这个零部件损坏（或最小损坏点出现）的真正原因，也就是最低层原因。最低层的是最终原因，它是导致最小(不可分割)零部件损坏的原因。查明最终原因的目的是为了确定导致故障发生的根本原因,也是为了防止在更换该零部件或修复损坏点之后故障再度发生的可能性。汽车故障症状的表现可以出现在任何一个级别上。以汽车整车性能异常为症状表现形式的故障症状发生在第一级，例如；上述举例的汽车动力不足。如果故障症状是发动机怠速抖动，这就是发生在发动机部分的故障，它的症状定位在第二级。如果故障症状为高压点火漏电，则为点火系统故障，症状定位在
44、第三级。依此类推，当故障发生在最小（不可分割）部件时就是最后一级的症状了，再往下就是故障原因了。例如：灯泡烧坏，症状发生在最小部件上，再继续往下找就是原因了，如内因（灯泡漏气、灯丝老化） ，外因（散热通风不好） 。这种情况只有一级症状和一层原因。显然，根据汽车症状出现的部位，可以对症状的起点进行定位，然后向下逐层分析原因。下面以整车动力不足为例，逐级分析症状，逐层查找原因，如图 9所示。综上所述，汽车故障症状是可以感觉和察觉到的故障现象。故障现象按照发生的部位从汽车整车、汽车的组成部分、总成、系统、装置、机构、管线、元件来分级定义。通常定义故障症状时，应该选择可以被感觉和察觉到的现象作为故障症
45、状，尽量不选择要通过检测才能发现的现象来定义症状。例如：燃油压力高这种现象不是能够被感觉和察觉到的，必须经过油压测试才能确定，这样燃油压力高就不应该是故障症状，而是故障的原因了。对于隐蔽性（检测性）故障只能用检测结果作为故障症状，如尾气冒黑烟、呛鼻异味，这是可以察觉和感觉到的排放故障，故障症状可以用冒黑烟、呛鼻异味来定义。但是如果尾气排放并没有异色异味出现，但经过检测仍然发现尾气排放超过标准，这时故障的症状就只能用排放数值超标来定义了。汽车故障原因按照发生的部位从汽车整车、汽车组成的部分、总成、系统、装置、机构、管线、元件等来分层描述，通常定义故障原因时，应该区分是哪一级症状下的哪一级原因。除
46、了最后一级症状有最终原因外，通常某一级症状下会有多级原因直至最终原因第二章 汽车故障诊断方法 2.1 汽车故障诊断基本概念 2.1.1 汽车故障诊断法与诊断分析法汽车故障诊断与人体医学诊断有许多相通之处。汽车故障诊断方法按照检测手段的不同可分为人工经验诊断法和仪器设备诊断法两种；按照诊断切入点的不同可分为故障码诊断分析法和症状诊断分析法两种。而医学诊断学分为临床诊断（体格检查、器械检查）和实验诊断及医学影像三个部分，表 6 列出两者的对比关系。 人工经验诊断法是诊断人员凭借丰富的实践经验和一定的理论知识，在汽车不解体或局部解体的情况下，借助简单的检查工具进行检查、试验、分析和确定汽车故障原因和
47、部位的诊断方法。人工经验诊断法既是汽车故障诊断的传统方法也是基本方法，即使在现代仪器诊断技术飞速发展的今天也不可能取消人工经验诊断方法，这就像医学临床诊断中的体格检查一样是不可能被取代的环节。 仪器设备诊断法是诊断人员在汽车不解体或局部解体的情况下，采用现代检测诊断仪器设备，对汽车各种诊断参数进行检测、试验、分析，最终确定汽车故障原因和部位的诊断方法。仪器设备诊断法既是汽车故障诊断的现代方法也是精确方法。随着汽车安全性、环保性、经济性要求的不断提高，汽车故障诊断参数的精确度也越来越高，因而汽车故障诊断必然要从传统的定性分析向现代的定量分析发展。仪器设备诊断法正是在这样的前提下发展而来的，它可以
48、对汽车故障做出精确判断和定量分析。利用仪器设备对汽车进行的多参数动态分析，可以迅速准确地诊断出汽车复杂的综合性故障，为汽车故障诊断技术从传统的经验体系向现代的科学体系发展奠定了坚实的基础。 实际上，在进行汽车故障诊断的时候上述两种方法往往是同时运用的，故而也称为综合诊断法。 故障码诊断分析法又称电脑自诊断分析法，它是采用汽车电脑故障诊断仪调取故障码后，按照维修手册中提供的故障码诊断流程图表进行故障诊断分析的方法。故障码诊断分析法是仪器设备诊断法的一种特殊形式，它以汽车电脑故障诊断仪调出的汽车电子控制系统故障码为切入点，进行汽车故障诊断分析的一种方法。汽车电脑故障诊断仪在自诊断分析中最重要的是故
49、障码和数据流这两种显示方式，故障码可以定性地给出故障点的描述，数据流可以定量地给出批数据参数的显示。这些参数不仅能对计算机输入输出信息进行多通路的即时显示，还可以对计算机控制过程的参数进行动态变化的显示。正是这样的自诊断功能，从本质上改变了汽车故障诊断的方式，这就好像是来看病的患者本人竟是一个优秀的大夫，他可以自己分析阐述自己的病情，帮助医生更加准确地判断出病因。因此，自诊断的强大功能为汽车故障诊断提供了一个全新的诊断模式，使汽车故障诊断从人对车的单向测试飞跃到了人与车双向互动，这应该是汽车故障诊断技术在诊断方式上的重大变革。 症状诊断分析法是以故障所表现出来的症状为切入点，以汽车结构原理为基础，用故障症状与故障原因之间的逻辑关系进行分析，然后用测试试验的手段进行故障点诊断分析的一种方法。这种方法适用于汽车非电子控制系统和无故障码输出的电子控制汽车的各个部分及系统的故障诊断。传统汽车故障诊断是以症状诊断分析法为基础的故障诊断，症状诊断分析法同样采用人工经验诊断法和仪器设备诊断法相结合的综合诊断方式来完成。症状诊断分析法是最基础的诊断分析方法，特别对自诊断系统不能准确把握的故障诊断项目具有十分重要的意义。也就是说，症状诊断分析法无论过去、现在还是将来，都将是汽车故障诊断中的重要组成部分。 综上所述，传统汽车故障诊断是以症
