從兩個基本的汽車故障說汽修診斷思路

廣西/梁昌凡

前言：汽修是一門技術活，許多師傅在一線實踐了多年，甚至二十年，但對于故障的診斷還是不得要領，于是被迫改行或者一直從事技術含量比較低的工序，沒有達到一個相應的技術高度，不能做到車主滿意，也制約了其工資水平的提高。這其中有一種原因是沒有繼續學習導致，也有一種原因是學習不得要領導致。本人相信，所有的故障診斷都可以遵循一個基本的原則去找到故障原因，以下就兩個最基本的故障現象分析來說說汽車故障的診斷思路。這兩個問題，看似簡單，實則包含了我們日常幾乎所有故障診斷的同樣的思路在內，很值得我們去總結。可以說，包括獲得“全國汽車診斷師大賽”總決賽資格的選手，也不一定能夠有辦法完全弄懂這兩個問題的所有原因，這兩個問題：一是水溫高的原因；二是報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，力求簡單易懂，給同行尤其是新入行的同行在故障診斷思路方面給出一個指引方向。

（1）溫高的原因（診斷樹如圖1所示）

圖1　水溫高故障原因樹

想弄清楚水溫高的原因，我們首先要了解一個“正常”的發動機的散熱途徑有幾種，而又要了解一個“不正常”的發動機是會產生過熱的，以及發動機負荷過大的情況下這三種情形。平時，在檢測水溫高故障的時候，我們是在潛意識里先假定某個先決條件（發動機正常工作、發動機不超設計的負荷等），然后才去一項一項地對照自己心中的原因去進行診斷。

故障點是在潛意識里的假設條件里面的時候，很多技師就不能解決問題了；其次想要弄清楚水溫高的原因，我們還要了解發動機的散熱渠道到底有多少個。以本人的理念，發動機散熱三大渠道，機油系統占大概15%（包括機油泵、油底殼、散熱器等），冷卻液系統大概占40%（包括冷卻介質、水泵、水管、節溫器、水箱、風扇及其控制系統），排氣系統大概占45%（這個是大概數，沒有準確依據）；再次，我們意識里必須明白，三大渠道散熱能力也有個總上限，三大散熱渠道中每個散熱渠道都有散熱上限的，由于某個渠道散熱功能喪失或者部分喪失，其本應由其承擔的散熱功能就只能夠由其他兩個大渠道去承擔，相當于故障發動機總的散熱能力下降了，到一定負荷程度，水溫高的故障現象就不可避免地出現了。由于沒有對以上三條基本的條件充分認識，在平時維修過程中，大部分技師會忽略這個或者那個故障源，在故障分支水循環中的⑧水管過小是一個大部分技師可能會忽略的因素——這種情況大部分發生在高檔車上,典型的故障現象是低轉速時水溫會高，為什么呢？因為水管徑小了，達到正常工作水溫的時候，流經水箱的水相對于暖風箱的水按比例少了不少，這樣即使通風系無問題，也會導致低轉速的時候水溫略高；在風扇控制故障里，④風扇反轉（裝配錯誤）以及⑤空調信號故障也常常被許多技師所忽略。但是不管如何我們對照圖1水溫高的故障原因樹（或者其他后果等同于圖1中某個故障源的原因），圖1中標記紅色的故障因素，是許多技師容易忽略的，但是一句話，熟悉了圖1表所有故障原因以及等同的因素，沒有理由找不到水溫高故障原因的。在所有水溫高的因素里，通常，技師們考慮得比較少的還有機油散熱功能（可能有部分技師認為機油只是起到潤滑作用，其實在潤滑過程中包含了散熱的功能）與發動機非正常工作或者負荷超過了發動機設計極限時工作的水溫高。例如：有輛五菱之光面包車，由于水溫高故障，經更換了水箱、缸墊、風扇、水泵等幾乎全部配件后，問題仍得不到解決，令人奇怪的是，每次在廠里維修更換某樣東西，出去試車，不管如何試車，都沒有水溫高的情況出現，但車主開回去使用不超3天，又反映使用過程中水溫高。后來本人介入維修，詢問了車主水溫高的時候到底是拉了多重的東西，原來這面包車是當作貨車用，拉日用品，拉了1.5噸多加上3個人，這種超過了廠家設計的承受能力使用方法，是不可避免的導致水溫高，并加速發動機損壞的。再如，有輛拖車，每次拖車的時候水溫略高，檢查了除機油以外的所有東西，結果問題仍沒有解決，后來詢問到機油好久沒有換了，換了機油后再使用，再無水溫高的現象。許多一線技師在解決水溫故障的時候，根本心里不清楚發動機的散熱途徑到底有多少，一般他們考慮的只是排氣系與冷卻液散熱系，沒有考慮機油方面，少考慮了一個方面，結果有些水溫高故障，他們永遠也弄不清楚，即使問題解決了，可能也不知道是哪里的問題。因此，本人定義的水溫高為：在發動機工作過程中，由于三大散熱系統中的某個或者多個散熱（分）系統中有一個或者多個部件存在功能故障，或者發動機工作異常，車輛實際負荷超過了設計的極限，導致發動機工作過程中燃燒產生熱能除了轉化為機械轉動能，震動能后的余熱不能及時消除而產生水溫超過了設計限度的現象。

誠然，上述圖1故障原因樹也并沒有找出100%的水溫高的原因，未列明其他原因產生的后果與圖1中任一故障原因產生的同樣后果，我們列為等同原因，這樣就找出了100%原因了。

（2）報P0420三元催化器效率低故障

要解決這個故障，我們首先要了解發動機ECU報這個P0420故障的基本依據。本人的理解是，由于發動機接收到后氧傳感器的含氧數值跟前氧傳感器的含氧數值經ECU計算后（前氧傳感器也稱空燃比傳感器或Lambda傳感器），沒有明顯的變化（經ECU計算后對比，前后氧傳感器反饋的含氧量基本一致甚至后氧反饋的含氧量比前氧還高）。在充分理解了發動機ECU的判斷標準后，我們很快可以總結出一個我們自己的診斷“標準”思路，以發動機ECU接收到或者其自身認為后氧傳感器反饋的氧信息與前氧傳感器基本一樣或者比前氧傳感器還多，也就是氧氣多，那么我們順著這個方向找，能得出如圖2所示的故障原因總結。

圖2　P0420三元催化器效率低故障原因樹

在診斷P0420三元催化器效率低故障的時候，許多技師會忽略排氣管漏氣這個原因。排氣管漏氣會導致報三元催器效率低故障，這是許多技師甚至有些工作了10多年技師想不通的問題。在解釋這個原理之前，我們首先了解下“虹吸”效應，百度上的說法是：“管內最高點液體在重力作用下往低位管口處移動，在U形管內部產生負壓，導致高位管口的液體被吸進最高點，形成虹吸現象。”我們再進一步延伸，就是負壓作用導致。那么，汽車排氣管高速流動的氣體在排氣管壁也會產生負壓效果，如果在排氣管有小的孔，平衡高轉速的時候是會把外面的空氣吸進去，而非排出來（只有在減速的時候，氣流小的時候才會產生外排現象），因而，排氣管有小孔經常會把外面的空氣（含氧21%）吸進排氣管里，這樣，由于排氣管的漏氣，確實是會導致后氧傳感器的數據與前氧傳感器基本一樣，經過多次（具體看汽車廠設定在ECU里面觸發條件）后氧接收到含氧量與前氧無大區別后，觸發發動機ECU報P0420故障。新入行的同行（師傅、技師）則還可能會忽略了失火導致的ECU報P0420故障（一般在中低檔車）原因所在，失火會導致燃燒不充分，那么殘留的氧氣可能大大地超過了三元催化器正常工作所能消耗的氧氣，結果，后氧傳感器檢測到的數據與前氧傳感器檢測到的數據相差不大也是很可能的。氧傳感器（不管前后）廢氣交流孔堵塞也會導致發動機ECU誤認為三元催化器效率低，我們可以這樣設想：當氧傳感器的廢氣交流孔堵塞嚴重，如果堵了80%，急加速或者轉速高的時候，氣流強勁，廢氣可能勉強能夠“正常”交換，此時基本無問題。但是急加速或者轉速高后放開加速踏板時候，氣流是相對弱了很多的，此時在氧傳感器保護罩里面的廢氣交換不徹底，里面還是急加速時候氧氣少的狀態，再緩慢加速就會有以下現象：前氧傳感器可能在氧傳感器保護罩內也就是氧傳感器檢測的氣流里氧氣的含量相對少，發動機ECU指示減小噴油，導致實際外面的廢氣含氧量更多，燃燒不充分，經正常催化后后氧傳感器接收到的含氧量仍然高，多次之后，觸發了P0420的故障碼產生。

對于氧傳感器好壞的檢測，一般維修技師看過數據流后不敢確定到底是傳感器壞，還是發動機ECU壞，通常要用替換法來確定，在這里給大家一個依照氧傳感器工作原理提供一個很有用的方法，即可以判斷是氧傳感器的問題，還是發動機ECU的問題。我們還是依照同樣的思路，首先了解氧傳感器的工作原理：氧傳感器檢測排氣的含氧量，然后直接（普通氧傳感器）或者間接（寬帶氧傳感器）提供電壓反饋。明白原理后，我們在維修廠找到了兩個很容易獲得的“原材料”，化清劑、二氧化碳氣體，通過往進氣管里噴化清劑或者二氧化碳氣體，看數據流，對照實際用萬用表量取氧傳感器的電壓或者電流（寬帶氧傳感器）可以得知到底是哪個損壞了（相當于人為加濃、稀釋進氣的含氧量，暫時不理解的再想想就理解了）。

案例：一輛東風小康面包車，報前氧傳感器故障及P0420三元催化器效率低，直接更換了三元催化器、前氧傳感器一個月后故障燈再次點亮，仍然報有P0420故障碼及前氧傳感器故障。拆解前后氧傳感器后發現后氧傳感器有圖3所示堵塞現象，后氧傳感器廢氣交換孔堵塞，更換后氧傳感器后，不再報P0420及前氧傳感器故障。

圖3　堵塞的廢氣交換孔

上述圖2故障原因樹并沒有列出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會報P0420故障，具體看廠家、發動機ECU里面設置的相應觸發條件與之相同（只是可能原因，不一定會報P0420，因為隨著電控技術的發展，ECU越來越智能化，它有時候甚至可以部分代替我們人腦根據相關數據流去深層分辨最可能的故障原因），只是告訴大家一個找到某個故障全部原因的思路，也就是影響以上故障原因的因素（分支的分支，包括未列出來的分支），以及未列出的因素，視為等同于某一分支的具體故障因素，都可能導致的三元催化器效率低的故障。

由上述兩個常見的故障現象的原因分析中，我們可以知道想要解決任何故障現象，首先要了解故障最根源的成因總結（越簡潔越好，ECU故障碼需了解故障碼的觸發條件），故障部位（系統）工作原理，對這些部位（系統）有影響的部件與系統，形成一個故障原因樹（包括了95%以上的具體故障源，其他5%故障原因可以歸納到某個具體已經列出因素的相同后果的“等同故障原因”），遵循著故障原因透徹理解→成因簡化→相關影響部件或系統→影響因素發散→影響因素多級發散。建故障原因樹的時候，可以依照機械、電路、油路、氣路三大部分再發散，也可以依各人自己的方式發散，但一定要全面兼顧。在建故障原因樹的時候，我們又要充分了解各（分）系統的工作原理、各系統分支組成詳細到傳感器、執行器的工作原理、好壞檢測方法。之后再按照望、聞、診、切，運用推理與反推理的邏輯判斷，經過適當的檢測，同時還要注意我們診斷過程中潛意識中設定的條件，最終必定完成故障點的定位并解決故障。

以上總結這套故障診斷思路方向，不僅適合于最低檔的汽車維修，也適合于高檔的汽車維修，經過一段時間有意識的總結與實踐后，自然會形成一個有個人特色的診斷思路與方法，也就是本人認為能夠修低檔車，就能夠修高檔車的核心理念與精髓所在。

其實，高檔車的故障相對低檔車更加容易維修，為什么呢？就電控方面來說，高檔車的電控反饋系統更為完善，高檔車在電控檢測的時候，有一個執行診斷計劃，實際上也是根據各部件的工作原理，也是人為預先設定的一個程序。對于對各系統充分了解的技師來說，可以不用跟著這個執行診斷計劃提示做各項檢測，完全可以自己制定一個計劃，其效率要高于按診斷儀里面設定的程序檢測計劃、步驟。