从两个基本的汽车故障说汽修诊断思路

广西/梁昌凡

前言：汽修是一门技术活，许多师傅在一线实践了多年，甚至二十年，但对于故障的诊断还是不得要领，于是被迫改行或者一直从事技术含量比较低的工序，没有达到一个相应的技术高度，不能做到车主满意，也制约了其工资水平的提高。这其中有一种原因是没有继续学习导致，也有一种原因是学习不得要领导致。本人相信，所有的故障诊断都可以遵循一个基本的原则去找到故障原因，以下就两个最基本的故障现象分析来说说汽车故障的诊断思路。这两个问题，看似简单，实则包含了我们日常几乎所有故障诊断的同样的思路在内，很值得我们去总结。可以说，包括获得“全国汽车诊断师大赛”总决赛资格的选手，也不一定能够有办法完全弄懂这两个问题的所有原因，这两个问题：一是水温高的原因；二是报P0420三元催化器效率低故障的原因。以下本人就自己的思路去分析，力求简单易懂，给同行尤其是新入行的同行在故障诊断思路方面给出一个指引方向。

（1）温高的原因（诊断树如图1所示）

图1　水温高故障原因树

想弄清楚水温高的原因，我们首先要了解一个“正常”的发动机的散热途径有几种，而又要了解一个“不正常”的发动机是会产生过热的，以及发动机负荷过大的情况下这三种情形。平时，在检测水温高故障的时候，我们是在潜意识里先假定某个先决条件（发动机正常工作、发动机不超设计的负荷等），然后才去一项一项地对照自己心中的原因去进行诊断。

故障点是在潜意识里的假设条件里面的时候，很多技师就不能解决问题了；其次想要弄清楚水温高的原因，我们还要了解发动机的散热渠道到底有多少个。以本人的理念，发动机散热三大渠道，机油系统占大概15%（包括机油泵、油底壳、散热器等），冷却液系统大概占40%（包括冷却介质、水泵、水管、节温器、水箱、风扇及其控制系统），排气系统大概占45%（这个是大概数，没有准确依据）；再次，我们意识里必须明白，三大渠道散热能力也有个总上限，三大散热渠道中每个散热渠道都有散热上限的，由于某个渠道散热功能丧失或者部分丧失，其本应由其承担的散热功能就只能够由其他两个大渠道去承担，相当于故障发动机总的散热能力下降了，到一定负荷程度，水温高的故障现象就不可避免地出现了。由于没有对以上三条基本的条件充分认识，在平时维修过程中，大部分技师会忽略这个或者那个故障源，在故障分支水循环中的⑧水管过小是一个大部分技师可能会忽略的因素——这种情况大部分发生在高档车上,典型的故障现象是低转速时水温会高，为什么呢？因为水管径小了，达到正常工作水温的时候，流经水箱的水相对于暖风箱的水按比例少了不少，这样即使通风系无问题，也会导致低转速的时候水温略高；在风扇控制故障里，④风扇反转（装配错误）以及⑤空调信号故障也常常被许多技师所忽略。但是不管如何我们对照图1水温高的故障原因树（或者其他后果等同于图1中某个故障源的原因），图1中标记红色的故障因素，是许多技师容易忽略的，但是一句话，熟悉了图1表所有故障原因以及等同的因素，没有理由找不到水温高故障原因的。在所有水温高的因素里，通常，技师们考虑得比较少的还有机油散热功能（可能有部分技师认为机油只是起到润滑作用，其实在润滑过程中包含了散热的功能）与发动机非正常工作或者负荷超过了发动机设计极限时工作的水温高。例如：有辆五菱之光面包车，由于水温高故障，经更换了水箱、缸垫、风扇、水泵等几乎全部配件后，问题仍得不到解决，令人奇怪的是，每次在厂里维修更换某样东西，出去试车，不管如何试车，都没有水温高的情况出现，但车主开回去使用不超3天，又反映使用过程中水温高。后来本人介入维修，询问了车主水温高的时候到底是拉了多重的东西，原来这面包车是当作货车用，拉日用品，拉了1.5吨多加上3个人，这种超过了厂家设计的承受能力使用方法，是不可避免的导致水温高，并加速发动机损坏的。再如，有辆拖车，每次拖车的时候水温略高，检查了除机油以外的所有东西，结果问题仍没有解决，后来询问到机油好久没有换了，换了机油后再使用，再无水温高的现象。许多一线技师在解决水温故障的时候，根本心里不清楚发动机的散热途径到底有多少，一般他们考虑的只是排气系与冷却液散热系，没有考虑机油方面，少考虑了一个方面，结果有些水温高故障，他们永远也弄不清楚，即使问题解决了，可能也不知道是哪里的问题。因此，本人定义的水温高为：在发动机工作过程中，由于三大散热系统中的某个或者多个散热（分）系统中有一个或者多个部件存在功能故障，或者发动机工作异常，车辆实际负荷超过了设计的极限，导致发动机工作过程中燃烧产生热能除了转化为机械转动能，震动能后的余热不能及时消除而产生水温超过了设计限度的现象。

诚然，上述图1故障原因树也并没有找出100%的水温高的原因，未列明其他原因产生的后果与图1中任一故障原因产生的同样后果，我们列为等同原因，这样就找出了100%原因了。

（2）报P0420三元催化器效率低故障

要解决这个故障，我们首先要了解发动机ECU报这个P0420故障的基本依据。本人的理解是，由于发动机接收到后氧传感器的含氧数值跟前氧传感器的含氧数值经ECU计算后（前氧传感器也称空燃比传感器或Lambda传感器），没有明显的变化（经ECU计算后对比，前后氧传感器反馈的含氧量基本一致甚至后氧反馈的含氧量比前氧还高）。在充分理解了发动机ECU的判断标准后，我们很快可以总结出一个我们自己的诊断“标准”思路，以发动机ECU接收到或者其自身认为后氧传感器反馈的氧信息与前氧传感器基本一样或者比前氧传感器还多，也就是氧气多，那么我们顺着这个方向找，能得出如图2所示的故障原因总结。

图2　P0420三元催化器效率低故障原因树

在诊断P0420三元催化器效率低故障的时候，许多技师会忽略排气管漏气这个原因。排气管漏气会导致报三元催器效率低故障，这是许多技师甚至有些工作了10多年技师想不通的问题。在解释这个原理之前，我们首先了解下“虹吸”效应，百度上的说法是：“管内最高点液体在重力作用下往低位管口处移动，在U形管内部产生负压，导致高位管口的液体被吸进最高点，形成虹吸现象。”我们再进一步延伸，就是负压作用导致。那么，汽车排气管高速流动的气体在排气管壁也会产生负压效果，如果在排气管有小的孔，平衡高转速的时候是会把外面的空气吸进去，而非排出来（只有在减速的时候，气流小的时候才会产生外排现象），因而，排气管有小孔经常会把外面的空气（含氧21%）吸进排气管里，这样，由于排气管的漏气，确实是会导致后氧传感器的数据与前氧传感器基本一样，经过多次（具体看汽车厂设定在ECU里面触发条件）后氧接收到含氧量与前氧无大区别后，触发发动机ECU报P0420故障。新入行的同行（师傅、技师）则还可能会忽略了失火导致的ECU报P0420故障（一般在中低档车）原因所在，失火会导致燃烧不充分，那么残留的氧气可能大大地超过了三元催化器正常工作所能消耗的氧气，结果，后氧传感器检测到的数据与前氧传感器检测到的数据相差不大也是很可能的。氧传感器（不管前后）废气交流孔堵塞也会导致发动机ECU误认为三元催化器效率低，我们可以这样设想：当氧传感器的废气交流孔堵塞严重，如果堵了80%，急加速或者转速高的时候，气流强劲，废气可能勉强能够“正常”交换，此时基本无问题。但是急加速或者转速高后放开加速踏板时候，气流是相对弱了很多的，此时在氧传感器保护罩里面的废气交换不彻底，里面还是急加速时候氧气少的状态，再缓慢加速就会有以下现象：前氧传感器可能在氧传感器保护罩内也就是氧传感器检测的气流里氧气的含量相对少，发动机ECU指示减小喷油，导致实际外面的废气含氧量更多，燃烧不充分，经正常催化后后氧传感器接收到的含氧量仍然高，多次之后，触发了P0420的故障码产生。

对于氧传感器好坏的检测，一般维修技师看过数据流后不敢确定到底是传感器坏，还是发动机ECU坏，通常要用替换法来确定，在这里给大家一个依照氧传感器工作原理提供一个很有用的方法，即可以判断是氧传感器的问题，还是发动机ECU的问题。我们还是依照同样的思路，首先了解氧传感器的工作原理：氧传感器检测排气的含氧量，然后直接（普通氧传感器）或者间接（宽带氧传感器）提供电压反馈。明白原理后，我们在维修厂找到了两个很容易获得的“原材料”，化清剂、二氧化碳气体，通过往进气管里喷化清剂或者二氧化碳气体，看数据流，对照实际用万用表量取氧传感器的电压或者电流（宽带氧传感器）可以得知到底是哪个损坏了（相当于人为加浓、稀释进气的含氧量，暂时不理解的再想想就理解了）。

案例：一辆东风小康面包车，报前氧传感器故障及P0420三元催化器效率低，直接更换了三元催化器、前氧传感器一个月后故障灯再次点亮，仍然报有P0420故障码及前氧传感器故障。拆解前后氧传感器后发现后氧传感器有图3所示堵塞现象，后氧传感器废气交换孔堵塞，更换后氧传感器后，不再报P0420及前氧传感器故障。

图3　堵塞的废气交换孔

上述图2故障原因树并没有列出P0420三元催化器效率低的全部的原因，也不是存在上述所列出的可能故障原因存在就一定会报P0420故障，具体看厂家、发动机ECU里面设置的相应触发条件与之相同（只是可能原因，不一定会报P0420，因为随着电控技术的发展，ECU越来越智能化，它有时候甚至可以部分代替我们人脑根据相关数据流去深层分辨最可能的故障原因），只是告诉大家一个找到某个故障全部原因的思路，也就是影响以上故障原因的因素（分支的分支，包括未列出来的分支），以及未列出的因素，视为等同于某一分支的具体故障因素，都可能导致的三元催化器效率低的故障。

由上述两个常见的故障现象的原因分析中，我们可以知道想要解决任何故障现象，首先要了解故障最根源的成因总结（越简洁越好，ECU故障码需了解故障码的触发条件），故障部位（系统）工作原理，对这些部位（系统）有影响的部件与系统，形成一个故障原因树（包括了95%以上的具体故障源，其他5%故障原因可以归纳到某个具体已经列出因素的相同后果的“等同故障原因”），遵循着故障原因透彻理解→成因简化→相关影响部件或系统→影响因素发散→影响因素多级发散。建故障原因树的时候，可以依照机械、电路、油路、气路三大部分再发散，也可以依各人自己的方式发散，但一定要全面兼顾。在建故障原因树的时候，我们又要充分了解各（分）系统的工作原理、各系统分支组成详细到传感器、执行器的工作原理、好坏检测方法。之后再按照望、闻、诊、切，运用推理与反推理的逻辑判断，经过适当的检测，同时还要注意我们诊断过程中潜意识中设定的条件，最终必定完成故障点的定位并解决故障。

以上总结这套故障诊断思路方向，不仅适合于最低档的汽车维修，也适合于高档的汽车维修，经过一段时间有意识的总结与实践后，自然会形成一个有个人特色的诊断思路与方法，也就是本人认为能够修低档车，就能够修高档车的核心理念与精髓所在。

其实，高档车的故障相对低档车更加容易维修，为什么呢？就电控方面来说，高档车的电控反馈系统更为完善，高档车在电控检测的时候，有一个执行诊断计划，实际上也是根据各部件的工作原理，也是人为预先设定的一个程序。对于对各系统充分了解的技师来说，可以不用跟着这个执行诊断计划提示做各项检测，完全可以自己制定一个计划，其效率要高于按诊断仪里面设定的程序检测计划、步骤。