前言
电子控制技术在为汽车带来了根本性变革的同时,也成为困扰汽车维修者的重要故障源。今天政府和百姓都看到了汽车维修业存有巨大的就业机会,人们争相学习汽车电子控制技术,从而带动此类书籍层出不穷。而本书相比其他同类书籍,主要特色及特点如下:
1.以“汽车发动机电子控制系统”整合与汽车发动机电子控制系统相关的各控制系统为主体,重新梳理这门课的内容和体系。
2.汽车电子控制技术一日千里,发展很快,作为汽车技术培训教材,坚持从维修角度讲述汽车发动机电子控制原理,指导读者如何以科学思路和规范的程序对发动机电子控制系统的故障进行正确的诊断和维修,使读者在尽可能长的时间内,以不变应万变。
3.把汽车发动机电子控制系统分成一些子系统,每个子系统由原理结构和诊断维修两个模块组成。教师可以根据需要选择讲授内容和顺序。诊断维修模块可以结合实验、实际操作和实习讲授。另外,每个原理结构模块的内容按难易程度递进介绍,教师可以按学生基础和需要进行取舍。
4.尽量采用图示方法表达或辅助表达要说明的对象。配以Flash动画光盘课件,尽可能帮助所有对汽车电子控制技术感兴趣者多理解一些原理性的问题。
本书第一章~第六章讲述发动机电子控制系统及其部件的结构和工作原理,第七章~第十章讲述对应的诊断与维修,第十一章介绍综合故障的诊断与维修。这完全是考虑目前大多数培训(教学),由于硬件缺乏等原因,不得不把课堂教学和实际操作分开进行的现实。如果有条件,当然应该边学理论边实践。本书的安排便于在实践过程中随时回过头来校正或加深对理论的理解和认识。
和某些维修工作不同,对于发动机电子控制系统,千万不要笼统地认为过多地学习理论没有什么用处。涉及系统工作原理、控制关系和零部件的外部特性等,学习掌握的内容越广泛、越透彻越好。当进入本书下篇的实践环节后,读者会更深刻地体会到这一点。
本书按发动机各个系统讲述原理结构和故障诊断,是因为诊断出存在于这些系统中的具体故障源,是困扰发动机电子控制系统故障诊断的主要问题。基本的故障诊断方法是分系统按步骤进行的,但在深入了解控制部件在系统中所起作用的同时,也不要忘记它们的故障也可能影响到其他系统的正常工作。如曲轴(凸轮轴)位置传感器故障直接影响点火系统,同时也可能影响进气门前燃油喷射系统的喷油正时。
人们常常习惯于根据症状来试着检测或判断故障,靠猜想并通过零部件替代来进行所谓故障的快速推定。就一般而言,这是不正确的诊断方式,其结果常常导致较低的维修效率和较高的维修成本。
本书第七章~第十章虽然介绍的是发动机具体系统故障的诊断,但是仔细品味一下,我们不难找出一些对任何系统、任何故障都适合的诊断思路和方法。在诊断具体的故障前,应该遵循以下步骤或工作标准。
(1)与顾客沟通 善于倾听顾客的描述,不要忽视细节。分辨哪些是事实,哪些是误解。应该预先设定顾客询问表,在提问中可以获得一些顾客不能主动告知的信息。同时,应当避免被顾客误导,或是根据片面的经验和发生的事实做出判断。要了解故障发生时的气候、时间和车速等汽车工况。如症状是出现在冷起动时还是在运行了一段时间或距离以后?间隔多长时间发生一次?症状发生在停车、加速、减速、怠速、转向、爬坡还是满载等。故障发生前后是否做过其他的维修、安装或更换等。在对故障症状充分了解的基础上,就故障诊断检测程序与顾客沟通,以取得顾客的理解和帮助。
(2)验证故障 在不加重故障的前提下,尽可能通过故障重现来证实故障确实存在并且符合描述。除了常规检查,通常还需要与顾客一起试驾车来重现故障。不要试图简化这一过程,尽管重现故障有时需要花费很长时间。
(3)资源利用 任何时候,不要忘记利用一切可以利用的资源。维修手册中可能有需要的检测程序;有关这个车型或制造厂的公告期刊(包括电子版)中可能已经有处理这个故障的办法;求助于同事、网友或网络论坛等都可能为车辆的维修带来意外的启发和帮助。使用检测维修工具和设备是必需的,良好的人际关系和规范的使用习惯,有助于保证及时得到并正确使用这些资源。
(4)判定故障出在哪个系统 为了隔离系统,锁定故障范围,需要对所有可能导致故障的系统进行最直接的检测。如不能起动发动机,可以直接检测气缸火花或燃油喷射,判断故障是否出自点火系统或燃油系统,还可以直接检测气缸压力和进气真空,判断是机械故障还是泄漏方面的问题。切记不要片面判断,也许看起来似乎不相干的系统,正是导致故障的原因。如某些车型,油箱盖松动或遗失可能造成发动机进气歧管绝对压力失常或引起故障码。要进行最广泛的测试,最终的目的就是排除那些所有与故障无关的系统。
(5)将注意力集中在锁定的系统上以进一步缩小故障范围 尽量从导致故障的因果关系上,将系统分为若干组成部分或子系统,用隔离法和(或)替代法排除那些与故障无关的部分或子系统。如点火系统由初级电路和次级电路组成,初级电路故障一般导致所有的气缸点火都不正常,而次级电路故障多数情况下只会使特定的气缸点火异常。进一步来说,如果初级电路没有问题,而所有的气缸点火都不正常,那一定是共用的点火线圈坏了。应特别注意在做出缩小范围的诊断时,应再次检查故障因果关系的唯一性。
(6)通过零部件测试最后确定故障源 无论目的是缩小故障范围,还是自认为已经找到了故障源,都需要进行这种精确测试。根据条件,零部件测试可以随车测量,也可以把它们从汽车上拆下来,进行独立检测。随车测量又可以分为静态测量(不起动发动机)和动态测量(在发动机运转时测量)。即使经过验证证实某个零部件有故障,也应该尽可能找到导致这一故障的原因。
(7)再次和顾客沟通 在确定了故障之后,应尽早告知顾客维修所需的费用,解释需要更换什么以及更换的原因,在取得顾客同意后进行维修。如果在维修中出现涉及顾客利益的变化,也需要提前和顾客沟通。
(8)检验并确认维修结果 这是为了证实故障确实被排除。维修后应该使汽车达到正常使用的性能水平,这包括恢复设置和必要的保养。总之,不要埋下再次发生同样故障的隐患。也不要把专业工作或认为无关紧要的琐事,如清扫车内的地板,留给顾客去做。即使没有直接与顾客接触,仍旧需要同有关人员沟通,以便能将信息清楚地传递给顾客。
本书虽然讲的是发动机电子控制系统,但是有句话说:在诊断发动机故障时,应该把发动机当做没有控制系统去诊断。这话听起来虽然有些偏激,但读者确实不要以为熟悉了控制系统就一定能解决复杂的发动机故障。要做到这一点,还必须具备以下发动机常规诊断检测技能:
1)发动机泄漏,包括进气与排气、机油、冷却液、燃油、气缸内燃烧物的泄漏。
2)发动机噪声,包括主轴承、连杆轴承、活塞、活塞销、活塞环、配气机构、凸轮轴、燃烧、飞轮和减振器噪声等。
3)消耗,包括机油、燃油、冷却液的消耗。
4)机油压力。
5)冷却液温度。
6)发动机排气分析。
7)冷却系统,包括阀、冷却风扇、电动机电路等。
8)气缸真空度。
9)气缸压缩压力。
10)气门间隙。
11)配气正时。
12)基本点火正时。
13)气缸动力平衡。
14)发电机、蓄电池、起动机及其继电器等常规电器部件。
读者或许注意到了,作为本书的概述部分,本章没有通常概述中对知识体系所做的圈定和概括。作者认为,其一,对于像发动机电子控制这样的应用技术在我国还是新领域,人们都还在讨论和探索,不符合界定的条件;其二,技术本身发展的也很快;其三,任何教育形式都应该为学习者留有足够的讨论和想象空间,而不要人为地加条条框框去束缚。
最后,热烈欢迎读者就本书的所有部分进行讨论。作者E-mail:df@zzu.edu.cn。
编者