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1、知识目标：1了解汽车故障的成因及变化规律，正确叙述汽车故障诊断常用的方法；2掌握汽车故障诊断的方法，了解汽车故障诊断注意事项；3熟悉常用检测诊断设备仪器的分类方式、可实现的功能及各自的适用范围；4熟悉常用检测诊断设备仪器的基本操作步骤。能力目标：1能进行汽车故障的成因判断；2能够正确运用直观诊断法对汽车的某些典型故障进行初步分析诊断；3熟悉基本常用检测设备的操作步骤。建议学时：6 学时单元1汽车故障诊断概述书籍1.indb 12010-12-30 16:20:432汽车故障诊断技术随着科学技术的发展、制造业的进步及人民生活需求的不断提高，现代汽车的功能越来越齐备，结构越来越复杂，零部件数量越来
2、越多；此外，作为一种在移动中完成工作的机械，与其他机械设备相比，汽车的使用条件恶劣，既要经受风吹雨淋日晒，又要承受温度的剧变和剧烈的振动。因此，汽车在使用的过程当中，由于种种原因，其技术状况不可避免地会发生变化，有时甚至导致汽车发生故障。汽车在使用过程中出现故障，其原因有主观方面的，也有客观方面的。主观方面主要包括设计制造、材料选择、自然老化等；客观方面主要包括工作条件、使用维护等。汽车故障一旦出现，就应借助一定的方法手段，利用必要的仪器设备，通过正确的逻辑判断，查找出导致故障的真正原因，并及时予以排除，使汽车尽快恢复正常工作状态，以利于延长汽车使用寿命，提高工作安全性。1.1 汽车故障诊断基
3、础汽车故障是指汽车部分或完全丧失工作能力的现象。绝大多数汽车故障的发生，都是因为汽车零件本身或零件之间配合状态发生了问题引起的。汽车故障虽然类型较多，且故障的产生从一定程度上来看似乎有很大的偶然性，令人难以捉摸，然而，汽车故障自有其变化规律，绝大多数故障都是有迹可寻的。1.1.1 汽车故障的分类按不同的分类方法，汽车故障可分为不同类型，见表1-1。汽车故障类型表 表1-1分 类 方 法故 障 类 型定 义按照故障造成的性质分类自然故障汽车在正常使用和维护的条件下，由于不可抗力而形成的故障，例如零件的老化等人为故障由于人为原因而造成的故障，例如设计缺陷、加工失误、操作失误等按照丧失工作能力程度分
4、类局部故障 汽车部分系统或总成丧失工作能力，而其他系统功能正常完全故障导致汽车完全丧失工作能力的故障，尽管故障只发生在某一系统或总成按照故障的性质分类一般故障 能及时、较方便排除的故障，或不影响行驶的故障严重故障 影响汽车行驶的故障，或会造成严重后果的故障按照故障发展速度分类突发性故障在发生故障前没有可以觉察的征兆，故障现象是突然出现的，这是各种不利因素以及偶然的外界影响共同作用的结果，这种作用超出了产品所能承受的限度而导致故障发生，例如轮胎爆裂、钢板弹簧断裂等书籍1.indb 22010-12-30 16:20:433 单元1汽车故障诊断概述1.1.2 汽车故障的成因汽车在使用过程中难免会产
5、生各种各样的故障，造成这些故障的原因有来自车辆本身的原因，也有来自使用者或运行环境的原因，而零件的失效是引起汽车故障的主要原因，这其中有设计制造、工作条件和使用维护三个方面的因素。一、在零件设计和制造过程中存在缺陷设计不合理是汽车零部件损坏及导致汽车故障的根源之一。如轴类零件截面变化缺少过渡、孔类及槽类零件截面削弱等都会造成应力集中，从而引起汽车零件的早期损坏；某些零部件在设计时未考虑到汽车复杂的运行环境和运行状态，导致汽车在工作时机件发生磨蹭、刮擦、冲击等，使机件产生损坏，从而引起汽车故障。材料选择不当也必然会引起汽车故障。在选择零件材料时要综合考虑其强度、硬度、韧性及耐磨、耐热、耐腐蚀等多
6、种性能，否则由于某些方面不能满足实际要求，分 类 方 法故 障 类 型定 义按照故障发展速度分类渐变性故障故障现象的发生是循序渐进的，其程度是由弱到强逐渐形成，通常与使用时间相关联，随着使用时间的延长，故障逐渐显现，例如发动机异响、燃油消耗增大等按照故障存在的时间分类偶发性故障故障发生后，故障现象时有时无，这种故障在诊断时需要模拟故障发生时的工况条件和环境，获取故障诊断参数比较困难，例如发动机偶发性熄火、发动机偶发性抖动等永久性故障故障发生的阶段，故障现象始终存在，这样的故障可以方便对诊断参数进行在线采集，例如发动机某个汽缸始终不工作等按照故障影响性质分类功能故障致使预定功能不能实现的故障，这
7、种故障往往是由于个别零件损坏造成的，例如起动机损坏导致发动机无法起动参数故障某个器件工作参数超出标准值，但并未导致功能完全丧失的故障，例如点火正时稍微超出标准值，但并未导致点火过早或过晚的故障现象出现按照故障发生系统的数量分类单系统故障在汽车某一部分或某个总成上只有一个系统出现故障，例如故障只发生在发动机点火系统，但故障现象为发动机无法起动多系统故障汽车某一部分或某个总成有多个系统同时出现故障，例如发动机点火和燃油系统同时出现故障造成发动机无法起动按故障可能造成的后果分类非危险性故障 不会引起车辆及零部件损坏、人身伤害或财产损失的故障危险性故障有可能引起人身伤害、车辆损坏及财产损失的故障。这类
8、故障是故障诊断和预防的重点内容续上表书籍1.indb 32010-12-30 16:20:434汽车故障诊断技术必然会引起故障。制造质量不过关亦可引发汽车故障。零件制造工艺不合理、加工过程操作不当、加工及装配精度不够等，均会影响汽车零件的机械性能，从而使汽车产生故障。二、工作条件复杂汽车故障与汽车零部件的工作条件有着至关重要的关系。工作条件包括受力状况和工作环境两方面。汽车零件在汽车故障的成因工况中有可能承受弯曲、拉伸、压缩、扭转、冲击、振动等多种载荷的作用，有些零件工作条件十分恶劣，甚至同时承受多种载荷的复合作用，当这些载荷超过零件承受极限或载荷的作用达到一定次数时，将导致汽车零件的失效。有
9、些汽车零件在不同工作介质及工作温度下工作，这将引起零件的应力变形、磨损、腐蚀及材料性质发生变化等，使汽车的零部件发生损坏。三、使用维护不当当汽车制造出厂后，其使用寿命和故障发生率在很大程度上取决于对汽车的正确使用和维护方面。汽车在使用的过程中应做到：合理使用、定期检测、强制维护、及时修理。使用中违反操作规程、超速、超载、燃润料不合理或变质、不按规定进行定期检测及维护等均会造成汽车零件的不必要损坏。四、自然失效汽车作为一种运输工具，长期在各种条件下工作，其零件材料自然会发生渐进性的变化，使零件的形状、尺寸、表面乃至内在质量、配合副的相互位置及配合性质等，将会产生不可逆转的变化，造成零部件、总成及
10、整车技术状况下降，严重的还会因零件的断裂等造成行车事故，带来不可估量的损失。材料的自然失效（也称老化），尤以橡胶和塑料最为严重，因此在进行总成修理时，必须更换所有橡胶类零件。一些重要的橡胶件如各种膜片、某些橡胶密封圈及垫片等，必须按维修资料的规定及时更换，以免引起汽车故障，严重时甚至酿成交通事故。1.1.3 汽车故障的变化规律汽车故障的变化规律，可用汽车的故障率随汽车行驶里程的变化关系来表示。汽车的故障率是指当汽车使用到一定里程时，在单位行驶里程内发生故障的概率。故障率也称失效率，它是衡量汽车可靠性的一个重要参数。如图1-1所示为汽车机械装置的故障率曲线，它可以反映出汽车机械装置的故障率随时间
11、变化的规律。早期故障期；偶然故障期； 耗损故障期；磨合期； 正常使用期；即将报废期故障率时间图1-1 汽车机械装置的故障率曲线书籍1.indb 42010-12-30 16:20:435 单元1汽车故障诊断概述一、早期故障期汽车的早期故障期相当于汽车的磨合期。在此阶段，由于汽车零件的磨损量较大，因此故障率较高，但总的趋势是在这段时期内，随着汽车行驶里程的增加，汽车的故障率逐渐降低。二、随机故障期随着早期故障期的结束，零件的磨损进入稳定时期。在此阶段，汽车及总成的技术状况处于最佳状态，故障率低而且相对稳定，故称随机故障期。随机故障期是汽车的有效使用时期。在随机故障期，故障的发生是随机性的，其原因
12、一般是因为材料隐患、超载运行、制造缺陷、润滑不良、使用不当及维护欠佳等因素所致。三、耗损故障期随机故障期结束后，大部分零件磨损量过大，加之交变载荷长期作用及零件老化，各种条件均不同程度恶化，使磨损量急剧增加，汽车及各总成状况急剧变差，故障率迅速上升。此时，应及时进行维修，以免导致汽车及总成损坏，甚至出现严重事故。因此，在实际使用中，必须以汽车故障率曲线为依据，制定出合理的维修周期，以恢复汽车的使用性能。1.1.4 汽车零部件损坏机理根据机械零件的类型、使用环境和故障表现形式，故障产生的原因通常可以归纳为磨损、变形、断裂、裂纹和腐蚀等。一、磨损磨损是指有相对运动（或有运动趋势）的零件工作表面的物
13、质，由于摩擦而不断损耗的现象。据统计，75的汽车零件是因为表面磨损导致工作性能下降而报废的。按照磨损的机理，磨损可分为磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损等四种主要类型。（1）磨粒磨损：是指在相互摩擦的两工作表面间，由于硬质颗粒的存在而引起零件表面磨损的现象。减小磨粒磨损的主要措施是防止外来磨粒进入和防止摩擦表面间产生磨粒。（2）粘着磨损：是指在相互摩擦的两工作表面之间，由于温度较高，使摩擦表面的金属局部熔化发生转移粘附在相接触的零件表面的现象。严重的粘着磨损会产生零件表层金属内部撕裂，引起摩擦表面咬粘，即两摩擦表面粘附在一起，导致相对运动中止，造成机械事故，曲轴烧瓦和发动机拉缸即属此类。（
14、3）疲劳磨损：是指在周期性载荷长期作用下，相互接触的零件表面产生塑性变形及应力集中，导致形成微观裂纹，最后形成金属剥落的现象。疲劳磨损是汽车滚动轴承、齿轮及凸轮等零件的主要磨损形式。书籍1.indb 52010-12-30 16:20:446汽车故障诊断技术（4）腐蚀磨损：是指因材料与周围介质发生化学或电化学反应，而引起零部件表面材料损失的现象。例如：曲轴轴颈、汽缸、活塞销、齿轮啮合表面都会产生氧化（层剥落）磨损。二、变形汽车零件的变形是指在使用过程中，由于受外部载荷及内部应力等的共同作用，零件的形状和位置发生了不能自行恢复的变化。随着使用时间的延长，汽车零件发生变形是不可避免的，零件变形后将
15、对零部件、总成乃至整个汽车的工作能力及使用寿命产生很大影响，因此零件的变形是引起汽车故障的主要原因。三、断裂汽车零件在承受较大静载荷、动载荷或达到材料的疲劳极限时，有可能出现断裂。断裂也是汽车零件的常见故障之一，这种故障具有突发性的特点，往往酿成重大交通事故。四、裂纹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，断裂属于不可挽救故障。五、腐蚀汽车零件的腐蚀是指汽车零件材料接触各种介质后起反应而造成零件损坏的现象。防止腐蚀的最有效办法是在金属表面覆盖保护层，以隔绝金属与介质的直接接触。采取的具体措施有喷涂油漆、纯化处理、镀金属层（如
16、镀铬、镍）等。1.2 汽车故障诊断方法故障诊断按照诊断的程度可以分为初步诊断和深入诊断。初步诊断是根据故障的现象，判断出故障产生原因的大致范围。深入诊断是根据初步诊断的结果对故障原因进行分析、查找，直到找出产生故障的具体部位。诊断汽车故障常用的方法有：直观诊断、利用自诊断系统进行诊断、利用诊断仪器进行诊断、备件替代诊断、故障征兆模拟诊断和利用故障树进行诊断。1.2.1 直观诊断汽车故障的直观诊断也称人工诊断或经验诊断，其方法是通过道路试验和直观检查的方法来确定汽车的技术状况和故障。这种诊断方法的优点是不需要专用设备，成本花费少；但诊断的速度比较慢， 而且不准确，需要经验丰富的技术人员，同时诊断对象仅适于查找比较明显的故障。通常情况下，直观诊断法可以概括为问、看、听、嗅、摸、试六个字。书籍1.indb 62010-12-30 16:20:447 单元1汽车故障诊断概述（1）问：就是调查。接到故障车后，首先要向驾驶人详细询问车辆的行驶里程、行驶
