我为什么要用示波器诊断故障？

河南郑州中鑫之宝汽车销售有限公司 任贺新

任贺新，Tech Gear 汽车诊断学院学员，现任河南郑州中鑫之宝汽车销售有限公司技术经理，2013 年通过一汽大众技术培训师认证，2013年获得奥迪十佳技术培训师荣誉称号，2017 年被聘为第三届汽车诊断师大赛星至宝赛区专家评委。

自2010年踏入汽车维修行业，至今已经8年了。我酷爱汽车维修技术，不仅限于排除故障，还醉心于探究故障背后的机理。这些年我一直身处维修一线，诊断车辆上的各种故障，在这段经历中我逐渐发觉，部分故障很难用现有的手段进行检修，成为了技术成长道路上的阻碍。我将它们大致归纳为以下几类。

（1）行驶中的振动和异响。这类故障通常不会损害车辆的性能，却令客户感觉焦躁不安。试车时，维修技师只能通过手、脚或身体感知振动，通过耳朵感知异响，然而这是一种主观感受，和人的敏感度有关，维修技师很难锁定故障源。

（2）发动机正时故障。维修手册中检查发动机正时的方法是定位凸轮轴和曲轴，即对准某处标记点或用专用工具卡住凸轮轴和曲轴，而发动机控制单元是通过分析曲轴位置传感器信号和凸轮轴位置传感器信号确定发动机正时的，这就意味着，维修人员判断发动机正时的方法与发动机控制单元设置相关故障代码的条件不一致，因此，对于类似靶轮缺齿、凸轮轴型号不正确或凸轮轴扭转之类的故障，若按照维修手册的指导进行排查，很难找到故障点。

（3）发动机内部机械故障。例如气门关闭不严、活塞环断裂、凸轮磨损等，运用现有的检测手段都必须分解发动机，无法在分解前预判故障，而分解后的检查又比较盲目，并没有针对性，很容易导致返修。

（4）电气类故障。例如电磁阀、灯光等大多采用占空比控制，不再是简单地从供电到搭铁形成回路。由于万用表采样率较低，测量结果为平均值，不是实时测量结果，维修技师很难利用万用表诊断此类电气故障。

（5）通信类故障。目前的车辆大量装备CAN总线和LIN总线，FlexRay总线和SENT总线的使用数量也在逐渐增多，离线（断开导线连接器）测量线路电压和电阻，已无法满足检查故障的需求，特别是偶发性通信故障，仅使用万用表很难找到故障点。

以上这些属于维修技师眼中的疑难故障，这些故障往往会耗费维修车间很大的人力和物力，即便最终维修技师通过倒换部件排除了故障，也无法总结出有用的经验，下一次遇到类似的故障，仍然束手无策。不可否认，维修经验丰富的维修技师依靠经验能够快速排除这些故障，但是累积维修经验的过程实在太慢了，并且很多维修经验甚至无法言传身教（例如判断发动机异响故障），只有亲身经历过，才能依靠维修经验做出准确的判断。

那么怎样才能击穿维修经验对技术成长的禁锢，更快速地提升维修技能呢？出于对维修技术的痴迷，我一直在思索这个问题，直到去年我开始真正地了解示波器后，我想我应该找到了答案。现在的示波器技术能够将各种信号以波形的方式展现出来，它让维修技师能够“看见”故障发生的过程，从此维修车辆不再单纯依靠维修经验，而是有实实在在的数据作为技术支撑。

我以前对示波器的认识非常局限，使用过的示波器一般是手持式或笨重的台式，操作面板带有很多按钮，一般自带显示屏单色或黑白显示，带有1个或2个通道，可以测量电压随时间的变化曲线，高级一些的配备有电流钳，还可以测量电流，但这些示波器自身功能不完善，波形的细节显示不够清晰，也不能分析波形，所以对维修车辆的帮助并不大。直到去年我接触到Pico示波器，才认识到示波器的强大。Pico示波器从硬件性能到软件操作都有了质的飞越，和传统示波器相比，我认为至少在以下4个方面具备明显优势。

（1）Pico示波器的带宽、采样率、垂直分辨率、存储深度、精度及灵敏度等各项指标都有很大进步，允许测量FlexRay总线这样高速的信号（传输速度为10 Mb/s），完全能够满足汽车诊断的需求。Pico示波器通过USB连接至电脑，借助电脑显示屏实现大屏幕和精细的彩色显示，可以存储波形至电脑，也可以很方便地将测量结果分享给其他人。另外，软件操作非常人性化，可通过鼠标点击和拖拽完成所有操作。

（2）Pico示波器可测量的信号范围宽，不止是电压和电流，Pico示波器配套了压力传感器和NVH（噪音、振动和声音粗糙度）传感器，极大地扩展了示波器的诊断范围。通过测量压力，可以免拆诊断发动机机械故障，例如测量缸内压力波形诊断发动机正时故障，测量排气脉动诊断发动机偶发性失火故障，测量燃油压力脉动（进气歧管喷射）诊断喷油器工作状况等。另外，配合NVH探头，可以诊断行驶中的振动和异响及发动机内部异响等故障。

（3）Pico示波器有4个通道，可以同时采集4个信号，进行组合波形分析，帮助维修技师系统地了解部件的工作过程，丰富了诊断的可能性，拓展了维修技师对诊断的理解。例如，可以同时测量气缸压力波形、点火波形和喷油波形来分析点火和喷油正时，而具体如何组合波形，取决于需要检查的故障部位。

（4）Pico示波器具有强大的分析功能，便于分析测量结果。例如，运用测量功能可以测量波形的平均电压、占空比及频率等；运用标尺功能不仅可以测量“时间差”，还可以测量“角度差”，还可以将发动机的1个工作循环（曲轴720°转角）分为4个冲程（进气、压缩、做功及排气，每个冲程为180°曲轴转角），便于分析点火、喷油及气缸压力波形等；运用数学通道可对输入信号进行各种数学运算，并显示计算出的波形，这个功能在实际诊断中很有用，比如测量VVT（可变气门正时）调节电磁阀的波形，这是一个数字式占空比信号，通过数学通道计算占空比，可得到占空比变化的波形，看起来非常直观。

近1年来我开始深入学习示波器的相关知识，并尝试用汽车免拆诊断维修理念维修车辆，明显感觉这对提升维修技术有很大帮助。为提高维修技师们的诊断水平，今年6月中鑫之宝特意开展了一期汽车免拆诊断培训，邀请了Tech Gear汽车诊断学院创始人戈华飞授课。课上戈华飞分享了他对汽车免拆诊断维修理念的理解，具体讲解了如何运用压力传感器免拆诊断发动机机械故障，通过燃油修正分析发动机混合气故障，以及通过测量总线电压波形分析总线故障等。课后学员反映，此次培训为他们打开了一扇门，让他们看到了自身诊断能力提升的方向，同时意识到以往依靠经验诊断故障的局限性。

所谓“独乐乐不如众乐乐”，现在我把这款诊断利器推荐给大家，相信大家只要善于学习，多加运用，一定可以把自己的汽车诊断能力提升到新的层次。

Tech Gear汽车诊断学院创始人戈华飞课间与学员互动