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汽车故障诊断“走投无路”时的化解技巧
——故障分类维修解析

2019-12-03丁灏勇

汽车维护与修理 2019年11期
关键词:熔丝检测仪曲轴

丁灏勇

维修人员在诊断汽车故障中,经常遇到“计穷力竭”“走投无路”的尴尬,能想的办法想过了,能试的都试过了,能查的资料也查了,包括更换配件也试过了,最终故障还是无法排除,更有甚者,故障不仅没有解决,反而增加了其他故障。笔者在本文中主要解析了汽车故障的诊断方法,通过故障案例分析,帮助维修人员拓展维修思路,在维修中少走弯路或不走弯路,能准确地判断和排除故障。

1 物理性损伤引起的故障

物理性损伤引起的故障属于常规故障,故障点一般涉及到某个传感器或执行器、熔丝或熔丝座、继电器或继电器座、线束或导线连接器、电器元件或搭铁点等。此类故障多发生在新车、事故车、水淹车、加装或改装车上。

例如,一辆奇瑞风云轿车,雨后发动机突然无法起动,拖到一小维修店维修,因发动机故障灯不亮,维修人员检查了发动机控制单元和各控制线路,更换了主继电器等,故障未能解决。车被拖到笔者所在修理厂,检查时,故障检测仪无法与发动机控制单元进行通信。维修人员在前风窗玻璃雨水槽左下角,找到发动机控制单元熔丝和主继电器,检查熔丝,外观未见异常,测量其电阻,小于0.5 Ω,正常。将熔丝装回熔丝座,接通点火开关,测量熔丝输入、输出电压,均为4 V左右,异常,正常应为12 V蓄电池电压。拆下熔丝盒检查,发现熔丝盒背面导线连接器内的连接端子已氧化、锈蚀,更换导线连接器,故障排除。

关于电路检测,有的维修人员喜欢用万用表蜂鸣挡测试电路,这是不严紧的检查方法。用万用表蜂鸣挡检查电路,属于定性测量,测量时只要被测电阻不超过万用表的设定值(一般万用表设定为70 Ω),就会有蜂鸣声提示,说明电路导通,但电路导通是否良好不得而知,只能通过万用表的欧姆挡测量,且阻值不大于0.5 Ω才算导通良好。该车之前的维修师傅实际检查已接近了故障点,但因测量方法有问题,导致故障未能解决,主要是电路故障诊断基本功不扎实。

再如,笔者曾遇到过2辆新车故障,一辆是质保期内的新车,几次行驶途中主熔丝烧断,换上主熔丝后一切正常,检查线路,未能查出问题,之后该车在行驶中主熔丝又数次烧断。另一辆新车则是在行驶中发动机突然熄火,检查也是主熔丝烧断,换上主熔丝,立刻烧断。故障车拖到4S店,维修人员检查后,确认是发动机控制单元内部短路所致,理由是,断开发动机控制单元导线连接器,主熔丝不再烧断,更换发动机控制单元,故障却仍然存在,为此,维修人员查了1个星期未能查出故障原因。笔者受委托维修该车,在对发动机控制单元相关线束检查时,最终发现故障点在车身穿线孔处,即发动机控制单元线束被未装防护橡胶套的穿线孔边缘磨破,造成线路间歇性或持续性通过车身搭铁短路,包扎好破损线束,故障排除。而之前另外一辆故障车,也借鉴了这个思路,很快就找到了故障点,解决了主熔丝易烧断问题。

事故车、水淹车、新车或有老鼠进入车内的车,这些车出现间歇性故障,首先要明确诊断思路,故障点一般集中在线路连接上。其中,事故车以整形修复过的部位或附近为主,检查线束是否被挤压破损或被烘烤后绝缘层遭破坏,再就是导线连接器连接是否牢固等;水淹车主要检查导线连接器端子是否氧化、腐蚀等;有老鼠进入的车,主要寻找老鼠易藏身的地方,查看附近的线束或绝缘层是否被咬坏等。

2 配件问题引起的故障

汽车故障生成的原因有很多,有些故障即使使用故障检测仪也不一定能查出来,这就要求维修人员不仅要具备有汽车理论知识和故障诊断经验,还要有熟悉使用各种检测设备的能力,通过对故障分析和检测设备的使用,找到并解决故障。例如,一辆东风日产颐达车,为工地用车,发动机因烧机油大修后无法起动,仪表盘上的发动机故障灯没有点亮。初步检查,发动机喷油器不喷油、无高压点火。继续检查,发现曲轴位置传感器在安装时被人为损坏,更换曲轴位置传感器,发动机仍然无法起动。连接示波器测量曲轴位置传感器的输出信号,脉冲波形忽大忽小、忽宽忽窄,再次更换曲轴位置传感器,故障依旧。

进一步检查,发现曲轴位置信号盘与曲轴位置传感器间隙过大。由于该车发动机大修时更换了曲轴位置信号盘,因此,责任追究到了配件供应商,配件供应商通过自查,发现业务员错发了非同型号的曲轴位置信号盘。因更换曲轴位置信号盘工作量大,维修人员干脆将错就错,用锉刀将传感器安装面修磨大约1 mm,安装后,示波器显示曲轴位置传感器输出的脉冲信号有所好转,继续用锉刀修磨传感器安装面,直到曲轴位置传感器输出的脉冲信号正常为止,装复后,发动机顺利起动。

3 磁场、电磁波干扰引起的故障

一辆2008款长安奔奔车,在一次行车中发动机突然熄火且无法起动。救援人员到现场后,连接故障检测仪,读取到“发动机控制单元禁用”提示,说明该车防盗系统激活。据车主介绍,该车刚做完4万km保养,仪表盘上的防盗指示灯就点亮了,由于不影响车辆使用,因此并没有引起车主的重视。

对该车防盗系统重新匹配,因车主无法提供防盗密码,维修人员只得借助汽车数码大师,先读取该车防盗控制单元内的数据,再根据数据分析,重新对该车进行防盗匹配,发动机能正常起动,但仪表盘上的防盗指示灯长亮,且采取多种办法均无法消除。经了解,该车保养时更换了火花塞、机油、机油滤芯,空调滤芯。按常理分析,这些配件并不能引起防盗系统激活,但该车防盗指示灯确实是在保养后才点亮,难道是巧合?维修人员尝试拆下该车火花塞检查,发现是非电阻型火花塞。到4S店买回原车火花塞,装上后起动发动机,防盗指示灯自动熄灭,路试约10 km,防盗指示灯没有再点亮。分析认为,该车保养时,更换的火花塞为非电阻型火花塞(阻值为0.2 kΩ),而原车火花塞为电阻型火花塞(阻值为5.2 kΩ);非电阻型火花塞工作时产生的磁场对防盗系统造成电磁干扰,影响了防盗系统的正常工作,最终导致该车防盗系统锁止。

电磁干扰是人类无法感知的,车辆在银行、考场等附近时,经常会受到电磁干扰,智能钥匙与汽车之间的无线通信,均会受到电磁波的影响,甚至会出现遥控钥匙失灵,一键起动有时无法起动发动机等现象。再就是,智能钥匙与手机长期放在一起,钥匙里的芯片容易受到手机频率的干扰,发生暂时失灵等问题。还有就是,汽车上的屏蔽线如果破损或加装了电磁辐射大的设备,如氙气前照灯、劣质音响、无线通信设备等,会对汽车上的钥匙认证信号、点火信号、转速信号、氧传感器信号、ABS信号、音频信号等产生影响,甚至诱发出难以诊断的故障。所以,在战场上,电磁干扰就成了一种打击对方的手段,防止电磁干扰,成了信息化作战的必备条件。同样,在汽车修理中,如果遇到一些难以解决的疑难杂症,也要考虑是否受到电磁干扰等。

4 多车次的共性故障

随着汽车灯光、发动机、座椅、影像等系统逐渐向集成化、智能化方向发展,汽车上使用的控制单元也越来越多,各控制单元内部硬件损坏的概率也在增加。依照常规检查方法,控制单元内部一旦出现故障,故障检测仪无法做出鉴别,甚至无法建立通信。如果用零件互换法帮助确诊,存在的风险更大,不仅牵涉到系统的自适应、匹配等问题,还有可能将互换的零件烧坏。

汽车常见的故障,分为共性故障和常规性故障。共性故障指在某款车型中多次出现且有规律性的故障,例如,宝马5系、奥迪车的音响、DVD、导航主机及功放失效,黑屏不开机;斯柯达车的音响CD、DVD导航主机不开机,黑屏不显示数字;科鲁兹自动挡车的后备箱不能开启、车钥匙不能取出、P挡锁住、制动灯不亮等。常规性故障,指的是车辆在正常使用中发生且仅为个例的故障。有些车型,拆卸普通部件也有要求,如标致301、标致2008、雪铁龙全新爱丽舍等车型,更换蓄电池有相应要求,如果不按要求操作,就会造成ABS报警灯点亮、控制系统数据紊乱等。

一辆2012款汉兰达车突然出现遥控器不能正常锁车,维修人员耗费了2天时间,未能查出故障原因。就在维修人员“计穷力竭”时,通过网络平台与同行交流中得知,此故障是汉兰达车共性故障,故障点为图1所示的继电器。得知此信息后,维修人员让厂里购买了同型号的继电器,更换后未做任何匹配和编程,遥控器即对车门锁控制恢复正常,故障排除。

总之,维修人员在诊断故障时,如果面对的是非常规性故障或故障现象比较复杂,暂时没有明确诊断思路的,切不可盲目拆卸部件或进行检查,应学会运用现代网络信息平台查询,通过朋友圈或网上汽车维修专业技术交流平台等,或许就能得到或找到排故思路,排除故障时少走弯路。

图1 丰田汉兰达BCM易损继电器

5 控制单元修复或重新匹配

汽车控制单元出现故障后,维修企业采取的方法就是更换。众所周知,高端车的控制单元售价一般都比较高,而修复控制单元花费的费用,一般占到换件费用的10%左右。控制单元修复通常有3个渠道:请专业维修师傅进行修复;在网络平台上寻找店家修复;通过网络远程指导进行修复(操作人员应具备有芯片焊接的基本能力)。需要注意的问题,如果采取修复办法解决问题,维修企业必须要告知车主修车方案,必要时签订维修合同,明确承修方和车主的各自责任。但事故车或出现故障的安全气囊控制单元应更换,不建议维修,免得再发生意外时,安全气囊控制单元不能发挥正常作用,引起扯皮或不必要的麻烦。

确定控制单元故障一定要慎重,在拆卸控制单元之前,必须要对控制单元的附件进行最后确认。检查同一数据总线(包括CAN线、LIN线、MOST线和FlexRay线)上的其他控制单元,如果无法连接,很可能是网络通信故障;如果故障检测仪可以与同一网线上的其他控制单元进行通信,可能是相关控制单元外部或内部故障,可进一步读取相关数据流,并对相关执行元件进行动作测试,缩小故障范围。必要时,可查阅相关电路图,检查控制单元相关导线连接端子,排除搭铁、熔丝、继电器、导线连接器和线束等外围存在的故障。

控制单元分解维修应注意,打开控制单元外壳前,先用清水清洗双手,消除手上的静电。拆开控制单位外壳后,用放大镜仔细检查电路板上的印刷电路、电子元器件和导线连接端子是否有脱焊、断线、虚接、烧损、腐蚀等明显问题;如果未发现有明显问题,则参照控制单元电路图,用万用表由外向内测量控制单元电路板上的12 V供电、5 V供电、信号和搭铁电路,不放过每一个连接点,包括电阻、集成块等。

如图2所示,控制单元电路板上的D9明显烧蚀,测量为内部短路。电路图上D9标识为续流二极管,分析其烧蚀原因,可能是电源正负极接反或电源电压过高所致。更换D9后,没有直接装车,主要是防止再次烧坏。检查控制单元连接电源,确定没有问题后,将修复后的控制单元装车,连接好蓄电池电源,起动发动机并试车,一切正常。

图2 控制单元电路板上的D9烧蚀

控制单元解体维修,不仅要有合适的维修工具,操作人员更要懂得如何调取各种车型控制单元存储器中的数据,进行数据恢复和软件编程,同时,还要有各种车型相应的数据支持。控制单元电路板修复时风险很大,修复时,稍不注意就会造成电路板的彻底损坏,且焊接时,电烙铁的温度一定要控制好,同时,还要防止误伤印刷线路板和附近的其他电子元件,因此,操作人员应具备有对电路板的维修和焊接能力。

6 控制单元内部数据错乱引起的故障

一辆2009款捷达车,行驶中仪表盘周围突然冒出水蒸气,随后仪表盘上的冷却液告警灯点亮,发动机熄火且无法起动。维修人员检查时,发现仪表盘下的暖风箱破裂,更换暖风箱,发动机仍然无法起动。连接故障检测仪检测,防盗系统无法进入,怀疑水蒸气进入组合仪表并导致防盗系统锁止。

拆下仪表盘总成,仔细检查组合仪表电路板,未发现异常,用电吹风机吹干电路板上少量水迹,装复后连接故障检测仪,进入防盗系统,读取到“钥匙信号弱,钥匙无效”信息。重新进行防盗匹配,但匹配无法完成。拆下组合仪表内的储存器,用数码大师读取存储器内的防盗数据并做好相应数据记录(图3),按照更换组合仪表步骤重新进行防盗匹配,发动机正常起动,排除故障。

图3 读取2009年捷达组合仪表的存储数据(截屏)

7 通过关闭或修改参数解决车辆问题

一辆2010款斯柯达昊锐车,做完保养后,机油报警灯点亮。用故障检测仪多次进行保养归零,均没成功,检查机油液位和传感器信号,也未见异常。查阅相关资料得知,该车换机油保养时,点火开关如果处于接通状态,会导致更换机油后,控制系统无法识别机油液位而点亮机油报警灯。为解决这个问题,修理厂更换了几次机油,甚至更换了机油盘上的油位油温传感器等,均未能解决问题。最后通过4S店与汽车厂家的网络系统,在线让汽车厂家的技师对组合仪表内不应开通的功能进行了关闭,该车的机油报警灯才恢复正常。

一辆2006款宝马750车,因仪表盘上安全气囊(SRS)报警灯点亮进厂维修,连接故障检测仪快速检测,读取到故障代码“97FD 前乘客座椅占用识别装置1断路”(图4)。检查SRS相关线路,并未发现异常,继续检查,确认为前乘客座椅占用识别装置故障,需更换。在查询该配件价格期间,车主通过网上查询获知,该车前乘客座椅占用识别装置具有儿童乘坐自动识别功能,如果将这一功能关闭,故障代码97FD即自动清除。车主随即提出要求,要求帮忙取消该项功能,以降低该车的维修费用。

图4 故障检测仪读取的故障代码(截屏)

按照规定,维修企业不允许擅自对汽车上的安全部件进行改装,但车主一再提出要求并写下书面自行担责承诺书,在此情况下,笔者只得答应车主的要求。查阅该车型相关资料得知,在前乘客座椅占用识别装置内有多个压敏电阻,因乘员的体重不同,压敏电阻会产生不同的阻值,座椅控制单元根据此阻值,自动识别乘客是否是儿童。根据这个原理,笔者用滑动变阻器进行模拟试验,最终找到一个能让SRS故障灯熄灭的阻值。测试后,笔者用相同阻值的电阻替代了已经损坏的零件(图5),清除故障代码后进行试车,SRS故障灯不再点亮,故障排除。

图5 乘客座椅占用识别装置内被替换下的零件

以上例举的汽车维修案例,是笔者实际动手或参与过的维修案例。笔者通过对故障现象的剖析,按照诱发故障的原因对故障进行分类,引导读者在诊断汽车故障时,首先要有诊断故障的明确思路,同时,要学会合理运用汽车维修专业技术交流平台、维修网络信息平台等,查询相关的维修资料或维修信息,在维修过程中能掌握第一手维修资料,维修中少走一点弯路,提高维修效率,保证维修质量。

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