汽车故障诊断的基本方法及注意事项

任务情境

一、任务描述

一辆2010款丰田卡罗拉GL轿车，装备1ZR-FE汽油电控发动机，客户反映发动机不能启动，点火开关转到启动挡，发动机没有反应。你能排除这个故障吗？

二、任务提示

本例中，造成这个故障现象的原因很多，要想快速找到故障原因，必须学习诊断汽车故障的方法。

任务目标

一、知识目标

（1）能描述汽车故障诊断的概念。

（2）能描述汽车故障诊断的基本原则。

（3）能描述汽车故障诊断的基本思路。

（4）能描述汽车故障诊断的基本方法。

（5）能描述汽车故障诊断的注意事项。

二、能力目标

能将汽车故障诊断的知识和方法应用到实际故障诊断工作中。

必备知识

一、基本知识

1.汽车故障诊断的概念

汽车故障诊断，指在不解体（或仅拆卸部分零件）的条件下，通过检测和试验等综合方式，进行判断、推理、逻辑分析，确定汽车技术状况，找出故障发生的准确部位，查明故障产生的原因，为尽快修复汽车提供可靠依据。

故障诊断是汽车维修中的关键步骤；是汽车修理前的确诊环节。

随着汽车技术的发展，汽车结构日益复杂，汽车电子技术、电控系统也越来越复杂，因此单凭经验诊断汽车故障越来越困难。在汽车故障维修排除中，查找故障点和原因的时间占70%，而维修和排除故障的时间只占30%。因此故障诊断的地位越来越重要。

2.汽车故障诊断的基本原则

汽车故障诊断的原则可以概括如下十大基本原则：

搞清故障现象；

询问故障来由；

熟悉工作原理；

排除特殊情况；

仔细逻辑分析；

坚持从简到繁；

适宜由表及里；

判断准确合理；

忌讳大拆乱拆；

切勿随意换件。

故障诊断的基本原则要求维修人员做到：

1）抓住引起故障现象的外在特征

首先应全面搜集了解故障的全部现象，弄清故障出现的前提条件，在允许的情况下，可以改变汽车的工作状况，以了解汽车故障现象的变化，从中抓住故障现象特征，如是否冒烟，发动机是否抖动，有无高压点火，灯泡亮不亮等。

2）分析造成故障原因的内在本质

一个故障总是由一些实质性的原因造成的，必须经过仔细分析后再确定故障，以免走弯路，而要准确地抓住故障关键，必须熟悉汽车的结构、原理及工作所具备的条件，如发动机冒黑烟，本质上是混合气过浓；轮胎单边磨损的原因是汽车底盘前束和倾角数据不正确。

3）避免盲目性

在诊断故障过程中。尽量避免盲目拆卸，以免造成人力，材料和时间的浪费；同时防止因不正确的操作和拆装造成新故障的产生。

3.汽车故障诊断的基本思路

根据汽车故障诊断的基本原则，汽车故障可以根据如图1-2-1所示的思路进行。

图1-2-1　汽车故障诊断思路

根据故障诊断的思路和原则，要想实现故障快速、准确诊断，必须具备以下条件：

（1）熟悉汽车结构和工作原理，能判定故障现象相关的系统或总成范围，掌握判定对象的机、电、液结构和工作原理，这是进行故障诊断的前提。

（2）具有清晰的检测和诊断思路，明确检测参数、正确的检测方法、参数检测顺序、参数测量值的变化形式和正常范围等，这是实现快速、准确故障诊断的关键。

（3）具有较强的综合分析、逻辑推理和判断能力，它一方面直接决定着诊断结论的准确性，同时也影响着检测思路，这是实现快速、准确、有效故障诊断的核心。

（4）基本的拆装技巧和操作经验，在故障诊断过程中，免不了要拆装一些部件和设备，不能轻松拆卸和操作，不仅会增加诊断难度，还可能会产生新的故障。

4.汽车故障诊断的基本方法

汽车故障诊断的基本方法可以归纳为4大类：主观诊断法，客观诊断法，随车自诊断法，综合分析诊断法。

1）主观诊断法

主观诊断法又称人工经验诊断法，是诊断人员凭借丰富的实践经验和一定的理论知识，在汽车不解体或局部解体的情况下，借助简单的检查工具，主要采用眼看、耳听、手模、鼻闻等手段，通过感官体验，进行检查、试验、分析，确定故障原因和部位的诊断方法。人工经验诊断法既是汽车故障诊断的传统方法也是基本方法，即使在现代仪器诊断技术飞速发展的今天，也不可能取消人工经验诊断方法。人工经验诊断是汽车故障诊断的基础，它可以对汽车故障做出初步的判断和定性的分析。主观诊断法分为直观法和经验法。

（1）直观诊断法。

直观诊断法是在原地或通过道路实验，依靠观察和感觉，或者采用简单的工具来诊断故障。其特点是不需要什么设备，也不受场地等条件的限制，随时随地都可以进行诊断，但是对复杂故障的诊断速度慢，诊断的准确性在很大程度上取决于诊断人员的经验，对于潜伏和隐蔽的故障无法查实，往往需要通过解体检查才能发现。

采用直观诊断时，首先要搞清故障的表现，有何特征及伴随症状，然后由简到繁，由表及里，逐步深入，进行推理分析，最后做出判断。

（2）经验诊断法。

经验诊断法，顾名思义指凭借维修人员的基本素质和丰富经验，快速准确地对汽车故障做出诊断。丰富经验是在不断实践中积累和提高的。

2）客观诊断法

客观诊断法指借助诊断设备、检测仪器等非人为因素的方法诊断故障的方法，客观诊断法有仪表检测法、故障诊断仪诊断法、设备分析法。

（1）仪表检测法。

仪表检测法指使用各种检测仪表，测量汽车元件、单元或总成的各种电压、电阻、电流数据，根据检测的数据，对照标准数据，确定元件、总成或系统的性能是否正常，从而分析判断故障的方法。汽车故障诊断常用的检测仪表有万用电表、燃油压力表、机油压力表、自动变速器油压表、发动机真空度表、空调压力表、气缸压力表、正时枪、轮胎气压表等。如图1-2-2所示为汽车专用万用电表，可以测量电器元件的电阻、电压、电流、温度、频率、导通等数据。

图1-2-2　汽车专用万用电表

（2）故障诊断仪诊断法。

故障诊断仪俗称解码器，是对电控单元进行故障诊断的仪器。汽车的电控系统是一个相当复杂的系统，电控单元（也称行车电脑或ECU）在完成各项控制功能的同时，还带有诊断功能，即控制系统中有一套监控程序，能对系统中的传感器、执行器及电路和ECU自身情况进行监测，如果被监控的电路信号超出正常范围，ECU将把异常信息记录并储存起来，同时运行备用程序维持车辆基本工作，诊断故障时，连接故障诊断仪器，可以从ECU中提取这些储存的信息，进行解码，就可以获取故障信息。

故障诊断仪分为通用型故障诊断仪和专用型故障诊断仪。

通用型故障诊断仪指可针对多种车型进行诊断的故障诊断仪。如图1-2-3所示为汽车修理厂常见的通用型故障诊断仪。

图1-2-3　修理厂常用的通用型诊断仪器

专用型故障诊断仪指专门针对某一品牌汽车进行诊断的故障诊断仪。专用型故障诊断仪只能在厂家规定的车型上使用。目前各汽车厂商几乎都有自己的专用故障诊断仪，如图1-2-4所示为几款专用的故障诊断仪。

图1-2-4　常见专用型故障诊断仪

利用诊断仪诊断故障具有方便、快捷、准确、先进等优点，但也存在局限性。诊断仪诊断的故障码只表明某部分电路有故障，并不能具体指出故障的准确位置，需要维修人员继续分析判断。另外，ECU只能检测到信号的范围，不能检测到被测信号的变化特性，即只对值域和时域超过有效范围的信号设置故障码，对没有超出有效范围却不合理的信号数据则无法判断。因此诊断仪所诊断的故障码只是一个参考，不能完全依赖诊断仪诊断的故障码，还需做更进一步的检测。

（3）设备分析法。

设备分析法与仪器检测法的区别在于所使用的仪器设备既有检测数据、诊断故障，又有调整、修复、参考、分析等功能 。设备分析法所利用的设备一般为综合性诊断装备，功能比较齐全。汽车维修企业常用的检测设备有发动机综合分析仪；四轮定位仪；喷油器检测清洗仪；发动机尾气分析仪；轮胎动平衡机等。

3）随车自诊断法

随车自诊断法指利用汽车电控系统自身的诊断系统诊断故障的方法。汽车电控单元多且复杂，都设有自诊断功能，可以通过人工读码或仪器读码的方法，读取电控单元储存的故障信息，并根据其分析判断故障。

汽车各控制系统具备自我诊断功能，控制单元故障信息可以通过人工读码的方式读取故障代码，获取故障信息，一些高端车辆还设置有信息中心，车辆状况信息还储存在信息中心，车辆产生故障，仪表警告灯会点亮，通知车主检测并排除故障，通过设置按键，获取车辆各类信息，包括故障信息。如图1-2-5所示为奥迪车辆信息中心。

图1-2-5　奥迪车辆信息中心

4）综合分析法

综合分析法是结合、运用观察到的现象、仪器检测的数据、诊断仪的诊断结果等，通过综合判断、推理、分析，找出故障原因和部位。

汽车故障是多因素的、不确定的、随机性、复杂性和综合性的，仅凭单一诊断方法，不能完全、准确地诊断故障，需要通过各种诊断方法交互运用，综合分析，才能快速、准确地查找到故障部位。大部分汽车系统故障是通过综合分析法，特别是比较复杂的疑难杂症只有通过综合分析法才能查找到故障原因加以排除。

以下介绍汽车维修技师根据实际经验总结的综合分析法故障诊断技巧：

（1）故障诊断中应特别注意以下情况：更换件是否为伪劣件；拆装件是否装错（左右、前后、上下方向装反）；配合件是否对准装配记号；是否按厂家要求更换了一次性使用拆装件（重要螺栓螺母、轴销、密封垫、O形垫圈等）；是否按厂家要求成对更换配件（如减震弹簧）；修后是否进行平衡试验（如轮胎）。排除以上因素后，再行分析检查其他部位。

（2）对于久未修好的车辆，也就是所谓的“疑难杂症”，不要先忙着检查试车，应首先查验轿车的VIN码（即17位码），弄清厂牌、车型、年份，并进行问诊。这类车往往是“路边店”盲目拆装后造成了复杂故障，且拆换件又多为伪劣件，所以应向车主声明修理条件（能不能修、几时修复等），以防止“嫁祸于已”，此类教训甚多，有必要防患于未然。

（3）对乱接或自接车内电器（主要是防盗器）及音响的轿车，应首先检查搭接部件和搭接件线路，并排除故障。因乱接电器和音响极易造成车用控制模块（电脑）失效和其他电器烧损，所以应首先排除此类故障，再修理更换其他损坏件，可避免重复返工返修。

（4）从汽车加装件查起，汽车加装件往往是故障高发区。如有些小排量的车辆，为适应市场需要加装了原先没有空调装置，却对发动机未作改进。加装空调后功率消能增加，造成原发动机功率不足，空调效果不佳，空调离合器反复吸合，极易烧损，所以通过空调吸合声，可迅速判断故障部位。又如有些车辆加装涡轮增压器后，部分配件质量不佳，易发生漏气和轴承烧损故障，所以车辆爬坡和加速时发动机乏力（从声响可判断），可首先观察检查涡轮增压器有无窜气和异响。

（5）对高档轿车因碰撞和猛烈震动后熄火并不能启动的故障，应首先检查安全锁止装置（如自动断油的惯性开关），不要先盲目查找其他部件故障。其实只要让安全锁止装置复位，发动机就能启动。

（6）注意劣质燃油引起的故障。

进口轿车和合资轿车早期发生怠速不良、加速迟滞等故障，首先从易产生积碳、积胶的喷油器、空气流量计、进气压力传感器、节气门体进行检查并清洗积碳、积胶，这类故障通常是由于我国燃油品质量不高造成。

（7）从国产件查找故障。

合资生产的轿车在实行国产化的过程中，确实有部分装车的国产件质量不高。这一点可从国产件替代前后的现象对比中发现，如某合资品牌车上的碳罐改用国产件后，噪音大，易漏油，所以发动机发生异响时，首先检查碳罐是否工作正常。

（8）从改装件查找故障。

对自主改装车，如汽改柴，加氟空调改装用R134冷却剂，车辆发生动力不足，电器烧损，空调效果不佳或损坏，应先查找电压转换器、改代电路和空调改代部件是否合格。

（9）从设计制造的薄弱部位查找故障。

汽车如同所有产品一样，因各种原因，总存在某种缺陷或相对薄弱的部位，这便是故障高发区。如某国产品牌轿车车架板材较薄，前部易变形，所以发生方向偏重，轮胎偏磨时，应首先检查转向架上的联结部分和车架前区变形情况。如发动机缸盖处发生异响，应先检查中间轴、凸轮轴异常磨损，因两者先天存在润滑不良问题。

以上说明各车型均存在故障高发部位（即所谓的“通病”），掌握具体车型的故障规律可避免维修中的盲目性，迅速准确地排除故障。

（10）善于总结排除故障的规律。

对修理电控发动机总结了“五先五后”经验，即检查发动机时，先检查机械部件，后检查电喷元件；检查电控系统时，先提取故障码，后针对性检查电喷元件和线路；检查油电路故障时，先检查电路后检查油路；检查电控元件时，先检查插接件，后检查电测元件性能；检查电气线路故障时，先检查看电路图，后用仪器检查。

5.汽车故障诊断的注意事项

（1）诊断、测试及排除故障时要在绝对保证安全的条件下进行，使用专用诊断仪器时不应一个人操作。

（2）进行汽车故障诊断时，应尽量避免拆卸零件，禁止随意大拆大卸。

（3）诊断故障前要先搞清故障部位的工作原理及结构类型，做到心中有数。对于重要系统（如电控系统），若无生产厂家详细维修资料时，最好不要动手维修。

（4）故障的判断要有充分的依据，不要乱拆、乱接、乱试，胡拆乱卸不但排除不了故障，反而有可能造成新的故障或损坏。

（5）有些故障与汽车及各总成的工作原理没有任何关系，而是主要根据经验来判断，特别是长期维修某一车型的技术人员，有时只听故障现象介绍就可以准确判断故障部位及原因。因此，在进行故障判断时，不要总往复杂方面想，应从简到繁由表及里，逐步深入。

（6）电控系统发生故障时，先检查执行机构是否良好，导线接触是否良好等，不要轻易怀疑是电控系统（特别是ECU）故障，因为电控系统工作可靠，出现故障的可能性一般很小。

（7）某些对汽车总成或零部件有伤害的故障不要长时间或反复测试，否则将使故障更加严重，造成更大的损失。

（8）正确对待蓄电池的拆装条件，不可随意使用短接法、划火法、断电法、供电法检测线路。

（9）正确使用万用表、测试灯、二极管检测灯、诊断仪、示波器及其他检测仪器；分清各检测仪器的使用范围。

（10）故障分析时，要追究导致故障产生的深层原因，不要头疼医头，脚疼医脚，否则可能会导致故障的反复出现。

二、基本技能

故障诊断步骤

以下以丰田卡罗拉不能启动（点火开关启动挡，起动机不转）为例，介绍故障诊断步骤。

1）准备工作

（1）防护装备：工作服、工作帽、手套、劳保鞋。

（2）实训设备：1ZR-FE发动机一台，或同类发动机、万用表。

（3）手工工具：拆装工具一套。

（4）辅助材料：翼子板布和前格栅布、三件套、抹布、手套、白板笔。

2）实施步骤

注意：请按举升机使用规范及车辆防护标准操作。

本节只介绍诊断思路，相关元件检测请参照相关的内容。

（1）点火开关转到启动挡，验证故障现象。

如图1-2-6所示。

（2）对于手动变速器，检查是否踩下离合器踏板（确认启动开关正常）；对于自动变速器，挡位是否在P或N挡（确认挡位开关正常）。正常则进行下一步。

（3）检查蓄电池是否正常。

如图1-2-7所示，检查蓄电池桩头连接，以及蓄电池电压（11V以上）。如果正常，进行下一步。

图1-2-6　启动发动机检查起动机的工作情况

图1-2-7　万用表检查蓄电池

（4）检查起动机及起动电路。

如图1-2-8所示，检查起动机及起动线路。如果正常，则控制模块及电路不良。

图1-2-8　起动机及起动线路

三、拓展知识

1.故障树分析法

故障树分析法（FTA）是美国贝尔电报公司的电话实验室于1962年开发的，它采用逻辑的方法，形象地进行分析工作，特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。

汽车故障树诊断法是汽车故障诊断最常用的分析方法。汽车故障树诊断法又称汽车故障树分析法，它是将系统故障形成的原因由总体至部分按树枝状逐级细化的分析方法，其目的是判明基本故障，确定故障的部位和原因。它是对复杂系统进行故障诊断的有效工具。

汽车故障诊断的故障树分析法将汽车最直接的故障现象作为分析目标，然后寻找直接导致这一故障发生的全部因素，再寻找造成下一级事件的全部直接因素，一直追查到那些最基本的无需再深究的因素为止，其结果是反映汽车故障因果关系的树枝状图形 ── 故障树。

如图1-2-9所示为发动机无法启动故障诊断故障树分析。

2.汽车故障诊断的思维模式

1）汽车故障诊断的特殊性

（1）诊断的及时性。

现代汽车维修企业竞争越来越激励，客户要求越来越高，这迫使维修工对故障能迅速诊断，否则可能失去一位客户，影响企业效益，而快速的诊断技术对提高生产效率起着重要作用。

（2）诊断的准确性。

准确诊断汽车故障对减少损失、降低维修成本、提高维修效率至关重要，同时故障诊断的一次准确性可以避免故障扩大和延伸，而一次准确率的提高还可以增强维修工的信心和成就感。

（3）故障诊断改正的及时性。

任何修理厂或维修工都不能保证无返修，也不可能百分之百地保证一次诊断正确，因为故障诊断与排除过程中存在太多不确定因素，而有些因素又是维修人员和企业力所不及的，因而及时地改正或采取补救措施，也至关重要。

2）汽车故障诊断的思维模式

故障诊断的特殊性决定了汽车故障诊断需要一定的思维模式。

故障诊断的思维模式是指故障诊断过程中的检测手段、判断逻辑、推理方向、分析思路、诊断切入点等的总和。

图1-2-9　发动机无法启动故障树分析图

理论是故障诊断思维的基础，技能是故障诊断思维的载体。

汽车发展到今天，汽车维修已经从凭经验、靠更换配件解决问题发展到靠技术、靠资料、靠专用工具、靠诊断仪器和设备，并通过综合检测、诊断、分析，从而得出结论排除故障的时代。汽车维修已从原始体力劳动彻底变革为全面的脑力劳动。汽车故障诊断技术的水平，10%靠知识，90%靠思维。

四、学习小结

（1）故障诊断是汽车维修中的关键步骤；是汽车修理前的确诊环节。

（2）汽车故障诊断的基本方法可以归纳为4大类：主观诊断法、客观诊断法、随车自诊断法、综合分析诊断法。

（3）汽车故障诊断的原则可以概括如下十大基本原则：搞清故障现象、询问故障来由、熟悉工作原理、排除特殊情况、仔细逻辑分析、坚持从简到繁、适宜由表及里、判断准确合理、忌讳大拆乱拆、切勿随意换件。

（4）主观诊断法分为直观法和经验法。

（5）客观诊断法指借助诊断设备、检测仪器等非人为因素的方法诊断故障的方法，客观诊断法有仪表检测法、故障诊断仪诊断法、设备分析法。

（6）故障诊断仪分为通用型故障诊断仪和专用型故障诊断仪。

五、任务分析

本情境中，要快速准确排除故障，应按照“发动机无法启动故障树分析图”，根据流程从简单到复杂进行故障诊断。

六、自我评估

1.填空题

（1）故障诊断是汽车维修中的________；是汽车修理前的________。

（2）汽车故障诊断的基本方法可以归纳为4大类：________，________，________，综合分析诊断法。

（3）主观诊断法分为________和________。

（4）客观诊断法有________、________、________。

（5）故障诊断仪分为________故障诊断仪和________故障诊断仪。

2.判断题

（1）熟悉汽车结构和工作原理，这是进行故障诊断的前提。（　　）

（2）维修经验对于现代高级轿车维修并无多大用处。（　　）

（3）具有较强的综合分析、逻辑推理和判断能力，是实现快速、准确故障诊断的核心。（　　）

（4）主观诊断法又称人工经验诊断法，主要是通过诊断仪对故障进行分析。（　　）

（5）对于有经验的修理工来说工作原理并不重要。（　　）

3.选择题

（1）在对汽车进行故障诊断时，应（　　）。

A.尽可能多地检测　　　　　B.尽可能多地分析判断

C.尽可能多地替换配件　　　D.尽可能少地拆卸零件

（2）在对汽车进行故障诊断时，最好首先进行（　　）。

A.直观诊断　　　　　B.经验诊断

C.配件置换法诊断　　D.解码器读码诊断

（3）要想快速、准确、有效地诊断汽车故障，必须：（　　）。

A.熟悉汽车结构和工作原理　　B.熟练的拆装技巧

C.具有清晰的诊断思路　　　　D.储备齐全的汽车备件

E.具备较强的综合分析、逻辑推理和判断能力

（4）汽车故障诊断的基本思路包括：（　　）。

A.问诊　　B.推理分析　　C.计算

D.假设　　E.验证

（5）如下哪个不是汽车故障诊断的基本方法：（　　）。

A.直观诊断法　　B.经验诊断法　　C.换件法　　D.仪器诊断法

（6）下列哪项不属于汽车故障诊断的基本原则（　　）。

A.问清故障缘由　　B.由简到繁　　C.多换备件　　D.逻辑分析

（7）组合仪表SRS故障灯点亮，可通过 （　　）诊断故障。

A.直观诊断法　　B.仪表测量法　　C.诊断仪诊断法　　D.设备分析法

（8）对汽车进行故障诊断前，要先了解车辆的（　　）等基本信息。

A.车型　　B.年款　　C.燃油量　　D.行驶里程　　E.配置