故障码产生的机理等

专家主持：熊荣华(本刊专家委员会委员)

武汉“五一车务”汽车维修连锁公司资深管理与技术培训专家、湖北交通职业技术学院楚天技能名师、武汉科技大学与江汉大学汽车专业客座教授、汽车质量与机件事故权威鉴定专家、楚天交通广播92.省略

Q　熊老师你好!我想问你一下故障码产生的机理，比如说曲轴位置传感器的故障码是曲轴信号与凸轮轴位置信号对比之后产生的。我希望你能全面地给我讲解其它比较重要的传感器故障码是怎样产生的。

(荆棘鸟)

A　故障码产生的机理是由于全球空气质量的恶化和人们环保意识的提高，使汽车出现燃烧不好的故障时，可以提示驾驶员，并且以特定的方式显示故障码，以便于维修，防止污染环境。1985年美国加州资源局开始制定法规，要求在加州销售的车辆必须装备OBD系统，这就是第一代随车ECU诊断系统(OBD-Ⅰ)。OBD-Ⅰ具有以下特点：(1)仪表板带有“故障警示灯”以提醒驾驶员注意车辆的某个系统(通常是与排气控制相关的系统)已发生故障。(2)系统具有记录及传输相关排气控制系统故障码的功能。

1988年OBD-Ⅰ全面实施。当初美国加州大气资源局制定OBD-Ⅰ的用意是减少车辆废气排放，以及简化维修流程。但由于OBD-Ⅰ的规定不够严谨，它遗漏了催化转化器的效率监测以及燃油蒸汽回收系统的泄漏监测，再加上OBD-Ⅰ的监测线路敏感度不高，等到发觉车辆有故障再进厂维修时，事实上已排放了大量废气。OBD-Ⅰ除了无法有效地控制废气排放外，它还引发另一种重要问题：随着各汽车制造厂各自发展自己的诊断系统、检测流程、特殊工具等，数据传输不再是统一的标准格式，因此必须采用不同的诊断和排除方法，这使得非原厂技师的维修工作变得十分复杂。眼见OBD-Ⅰ距离当时制定的目标越来越远，加州大气资源局遂开始着手发展第二代随车ECU诊断系统(OBD-11)。OBD-Ⅱ于1993年启用。美国汽车工程师学会为此制定了一套标准规范，并经美国环保局、美国加州大气资源局认证通过。这一标准要求各汽车制造厂提供统一的诊断模式，可通过统一的诊断座及一台仪器即可对各车种进行诊断检测。统一各车种诊断座为16端子，并安装在驾驶室仪表板下方。

具体的故障码是怎么产生的呢?因为电脑带监测器具自检监测功能，在OBD-Ⅱ系统中，延迟监测运行的因素可分为3类，测试方式有3种，监测内容有8项。

在OBD-Ⅱ系统中，延迟监测的因素有三类：(1)次要延迟测试。监测系统在某些主要测试项目尚未通过前，会暂时不执行次要的测试项目。(2)冲突延迟测试。当两个测试项目使用到相同的电路或元件时，监测系统会在每项测试结束后才进行其它的测试，以免冲突。(3)优先权延迟测试。每一项废气控制系统的测试，都有优先权代码，优先权越高的项目越早进行。

OBD-Ⅱ的测试分为主动测试、被动测试和强制测试。(1)主动测试。当被动测试失败时，监测器会送出测试信号到元件，再判断其相应状态。(2)被动测试。在不影响系统或元件动作的情况下，监测其动作是否正常。(3)强制测试。在被动及主动测试失败时，使用强制测试来进行系统和元件检查，进行这项测试会影响发动机输出及废气排放。

监测内容有八项：

(1)综合元件监测。综合元件监测CCM检测的元件包含空气流量计、进气温度传感器、水温传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、燃油泵、怠速控制阀、锁止离合器等元件。在进行监测时，CCM首先检查各元件信号电压是否过高(断路)、过低(短路)、信号超出范围、其次再检查信号的合理性，例如：在速度密度的进气量检测系统上。CCM将TPS信号与MAP信号作比较，当节气门开度变化时，进气歧管真空应随之变化。

(2)触媒转换器监测。OBD-Ⅱ的触媒转换器效率监测，必须使用触媒后方的副氧传感器。当触媒工作正常时，触媒前方的主氧传感器的变动次数应远高于后方的副氧传感器，通过比较前、后氧传感器的变化次数来判定触媒是否老化。

(3)氧传感器监测。监测器监测前、后氧传感器的加热线路及发动机控制电脑参数信号是否短路或断路，主氧传感器信号电压的高低变化，以及变化频率。在测试变化频率时，发动机控制电脑检查在某一固定时间内，信号电压跨越中点(0.45V)的次数是否与内定值相符。另外，还检查浓稀的转换时间。并与电脑的内定值比较。触媒后的副氧传感器监测方式，一般以击穿测试进行，电脑以固定浓稀的方式供油，直到触媒无法进行氧化还原反应时，触媒后方的副氧传感器也应有浓稀电压变化。在连续两次启动运转过程中，氧传感器都无法通过测试时，故障指示灯即点亮并设定故障。

(4)发动机失火监测。发动机失火的原因可能由压缩比、空燃比和点火不良等因素所造成。当发动机失火时，未燃烧的燃油蒸汽(HC)会直接排入触媒转换器、造成触媒寿命缩短。由于失火发生的瞬间会减慢曲轴的转速，因此可用曲轴位置传感器来判定是否发生熄火，再配合凸轮轴位置传感器即可知道是哪一缸发生失火。

(5)燃油修正监测。OBD-Ⅱ检查两项燃油修正数值是否超出上、下限：第一项是短效修正，它根据氧传感器的信号来快速地增减燃油喷射时间；第二项是长效修正，当短效修正超过3％-5％一段时间后。长效修正即以新的供油时间来取代电脑内定的供油时间。这两项修正值在电脑中分别设有修正的上、下限。OBD-Ⅱ设定的上、下限约在25％-30％，当修正超出限制时即设定故障。

(6)燃油蒸汽蒸发控制系统检测。活性碳罐在平时吸收燃油箱中的燃油蒸汽，在暖机后或车辆行驶时再将燃油蒸汽送入燃烧室燃烧。燃油蒸汽蒸发控制系统(EVAP)在不同车上各有不同。在进行系统状况监测下，EVAP监测器在车辆行驶时，先关闭大气呼吸孔并打开碳罐电磁阀，此时用油箱压力传感器所测得的系统真空上升率来决定油气流量。当进行系统漏气测试时，监测器先关闭碳罐电磁阀，接着再以油箱压力传感器来测量漏气率。若在连续2次启动运行过程中，其泄漏率都超出电脑的内定值时，即点亮故障指示灯并设定故障码。

(7)废气再循环监测。不同厂家所使用的监测方式各不相同。一般来讲，都是利用电脑在开、关废气再循环(EGR)阀门时，以其他的传感器来侦测EGR动作是否正常。例如：GM利用MAP监控，FORD

利用DPEF或EGR温度传感器等监测，CH RYSLER利用氧传感器监控。在连续两次启动运行过程中，EGR的效率都无法达到预测值时，电脑即设定故障。

(8)二次空气喷射监测。监测器检查系统内的各电器元件是否正常，并以氧传感器判定此系统是否正常，由于监测过程中会利用到氧传感器，因此监测器待氧传感器监测完成后方进行二次空气喷射监测。如同前面各监测项目，必须连续2次启动运转过程中都侦测到故障。电脑才设定故障。

任何时刻汽缸失火，未燃燃油和空气都从汽缸排入排气系统和催化转化器内。因为这一点，大量的氧气和燃油进入催化转化器内燃烧，催化转化器变得很热。催化转化器内的陶瓷或氧化铝蜂窝结构开始熔化成为一体，停止排放转化功能，阻塞排气系统，明显影响排放和动力性。失火是通过测量每缸对发动机转速的贡献而连续监测的，这称为失火检测。随着发动机运转，曲轴转速实际上不是恒定的。而是随着每缸在其做功行程中释放转矩而稍有变化。在两个做功行程之间，曲轴转速实际上在下降，只有到下一缸的做功行程才加速复原。通过使用高数据率的曲轴位置传感器，制造商可以向计算机提供跟踪发动机转速轻微变化的方法。当计算机没有检测到给定汽缸的相应加速过程(曲轴位置传感器识别，在有些情况下与凸轮轴位置传感器比较)也就是你说的曲轴位置传感器的故障码是曲轴信号与凸轮轴位置信号对比之后，是因为要找一个参照物，参照物一般就找一缸，也就是凸轮轴位置传感器的主要功能。提供一缸压缩行程上止点信号。但这也会出一个问题，假设一缸喷油器轻微漏油，一缸比其它几个汽缸走得更好，这时一比较，电脑就会记录2缸、3缸或4缸失火的故障码，你如何检测这几个缸都没问题，但总是故障灯亮修不好，这时，你只需将走得最差的汽缸的那一套零部件，比如火花塞、喷油器、点火线圈、高压线等，换到一缸，失火故障立马排除。这也是对比的缺陷。因为一缸走得差，其它几个缸和一缸比较，就不会再记录失火了。

Q　老师，您好!一辆华泰特拉卡，排气管冒黑烟。换了增压器，但插上废气再循环阀真空管排气管就冒黑烟，加不起油，请问是什么原因?

(网名：浮萍)

A　你可以在水温正常时，加速到3000r／min以上时插上真空管，看有无影响。若有影响，说明进入的废气量过大；若无影响，说明EGR阀在不应该工作的时候打开了。前者要检查安装的EGR阀质量是否有问题，后者要检查相关的传感器是否有问题。当然两者都与控制器有关。

通常ECU依据进气压力或空气流量信号、节气门开度信号、水温和发动机转速信号来控制其工作，正常情况下怠速、暖机、小负荷、大负荷减速及高速时不工作，仅在加速、中等负荷到大负荷之间才工作。进入进气歧管的废气量一般控制在6％-15％范围内。因为过度的废气会影响发动机的正常运行，特别是怠速、低速小负荷及发动机冷车运行时，再循环的废气将会使发动机性能明显降低。也就是你描述的冒黑烟、加不起速等。

Q　熊老师，你好!长安465发动机大修后烧机油是什么问题?早上热车启动后，消声器无蓝烟，并且气味正常。但是大修后第二天机油格被挂穿，并没有烧瓦。第三天，突然机油灯亮，并已经烧瓦。车开到本修理店里时机油灯并没有亮，并且机油压力正常，拆开油底壳，换了瓦，瓦上加了纸垫，并且把机油压力人为调高，缸套和活塞之间的间隙是两丝，缸盖全新，所有配件都是正厂的，出厂半个月后(3500km)司机反应烧机油。已经加了2次机油了，大约有2L，车跑到110km瓦有点响。发动机外无漏机油，发动机废气循环管道并无机油痕迹。我想问一下它这种烧机油是因为曲轴失圆引起的还是其他?能把其原理告诉我吗?

(车手)

A　发动机烧机油，与用的机油有关，也与机油压力有关。压力过大，激溅到汽缸壁上的机油过多，超过活塞环的刮油能力，也会烧机油。你刚修的车，曲轴失圆你怎么不测量啊?要保证修车质量，就需要严格按照规范修车。当然引起烧机油的原因，上面找气门导管及油封，中部找活塞、活塞环与汽缸，下面就是轴瓦。曲轴失圆没有你描述的那么大影响，建议你还要检查曲轴箱强制通风，这些影响大。

Q　熊老师好!我是一名修理工，有个问题向您请教：在用诊断仪读发动机数据流的时候，总不知道负荷怎么分析。请问ECU是根据哪些传感器计算出来的?怎样计算的啊?

(网名：本色)

A　测量发动机负荷的传感器主要是节气门位置传感器。节气门位置传感器向电脑提供0～5V的渐进可变的电压信号，电脑根据其电压信号来计算其负荷值。维修中就要抓主要矛盾，水温信号、爆震信号等都有影响。但实践中出现负荷测定方面的故障，不是节气门的问题。节气门到电脑之间的信号线的阻值因使用时间过长或材质不良或插接头不良等有很大的偏差，使得节气门位置传感器的信号不能准确地传输给电脑，使电脑接受了不准确的信息和数据，从而导致执行元件错误地执行了ECU的错误指令而发生不同的故障。所以好多类似故障，一换电控线束就排除了，就是这个道理。

２熊老师，您好!我接手一辆2.8L奥迪A6，空调制冷不好。空调开的时间一长就没有冷风了，但是压缩机还工作，电磁离合器还吸合，就是高低压的压力都一样，是平衡压力。把车熄火等一等，再开空调就好了，过一会就又不行了。我已清洗了管路、节流阀、冷凝器，但故障没有排除。请熊老师指点一下，顺便把奥迪A6的压缩机工作原理介绍一下。

(学生：海泉)

２根据你的描述，可能是压缩机拉缸了，需换压缩机才能解决问题。不过，你也可以照下面的方法试试：

(1)有加注回收机的，可反复回收一抽真空－抽油－注油－加注，再看看是否正常?这是因为你拆了那么多东西，管路中的水蒸汽、空气太多了，会改变系统压力状态，多次抽空和更换压缩机油(压缩机油有很强吸湿性)很有必要。

(2)要么是节流阀有问题了，每次有大的维修，特别是管路清洁，应该更换掉的，请更换后再检查；

(3)当然老款压缩机有电磁离合器也是有变排量的，是机械变排量，在压缩机内有个压力阀，控制压缩机斜盘的倾斜量，将低压控制在2.0bar(1bar=105Pa)，超过这个值排量加大，低于这个值，排量变小。如果是这样，那就是压缩机的问题了。

(4)如果是2003年以后的车，是变排量(变量达到15％-85％)的压缩机，几乎完全可以变排。这种压缩机没有电磁离合器，压缩机后端装电磁阀，由电脑输出占空比电压控制电磁阀，以控制压缩机的排量。如果是这种形式的压缩机多半是压缩机坏了，当然也有电脑输出占空比电压有问题的。

另外，你要说明空调不制冷时，风机有没有风。如果没有，也可能是结霜了，分析方法也是上面几点，只是要再检查空调风循环是不是正常。如果风机出风正常，又是变排量的，压缩机坏了的可能性最大。

至于A6压缩机工作原理，与其它车款是一样，这里不再赘述。