全国机械职业教育教学指导委员会高职组汽车故障诊断竞赛方案.docx
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全国机械职业教育教学指导委员会高职组汽车故障诊断竞赛方案
2015汽车故障诊断竞赛方案
一、竞赛内容、分值分配及设计用时
本次大赛要求选手在规定的时间内，借用迈腾整车、基础电路完成以下二种类型的竞赛内容：
1、发动机及相关系统常见故障的诊断和排除工作；
2、特定内容的理论实验。
各竞赛内容、分值分配和设计用时见下表。
平台
故障类型或实验项目
试卷配分
操作配分
分数合计
设计用时
迈腾
原车
起动机不转
14
3
17
17
起动机转而发动机无法起动
14
3
17
17
发动机抖动
14
3
17
17
发动机加速不良
14
3
17
17
基础
电路
理论实验一
7
2
9
8
理论实验二
7
2
9
7
理论实验三
7
2
9
7
0
综合素养分
5
5
单赛项合计
100
90
二、竞赛方式及分析报告式样
1、故障诊断部分
要求选手首先发现系统存在的故障，然后逐一排除故障，在故障诊断过程中，用分析报告的形式完整记录诊断流程、设备的使用和结果分析，分析报告式样如下。
第一步：
准确描述故障现象，并列举故障原因（3分）
扣分
故障现象描述：
初步分析过程，不用者不填：
故障可能范围，分析到第一层即可，不用者不填：
（1）
原理图，资料来源（）
第二步：
故障确诊过程，请在对应的选项后划“√”或填写对应的内容（9分）
扣分
1、利用汽车专用解码器读取故障代码，结果：
解码器与发动机控制模块的通讯情况：
异常（）/正常（）
分析过程，不用者不填：
导致汽车专用解码器通讯不正常通讯的故障原因，不用者不填：
（1）
原理图，资料来源（）
正常通讯时读取的故障信息，不用者不填：
无故障代码（）/有故障代码（）
基于无故障码的诊断信息，分析可能的故障原因，不用者不填：
扣分
（1）
原理图，资料来源（）
故障代码及定义，不用者不填：
故障代码
定义
是否始终记忆
与故障是否相关
是（）/否（）
是（）/否（）
是（）/否（）
是（）/否（）
是（）/否（）
是（）/否（）
是（）/否（）
是（）/否（）
分析过程，不用者不填：
基于相关故障代码的诊断信息，分析可能的故障原因，不用者不填：
（1）
原理图，资料来源（）
2、基于以上诊断结论，实施下一层诊断，确定故障范围
测试对象
测试条件
使用设备
电路电压、数据流或尾气排放数值测试结果，不用者不填
测试参数
标准值
测试值
是否正常
波形测试结果，不用者不填。
扣分
波形名称
标准波形
实测波形（请圈出异常位置）
分析过程，不用者不填：
诊断结论：
引起故障的可能原因，不用者不填：
（1）
原理图，资料来源（）
3、基于以上诊断结论，实施下一层诊断，确定故障范围
测试对象
测试条件
使用设备
电路电压、数据流或尾气排放数值测试结果，不用者不填
测试参数
标准值
测试值
是否正常
波形测试结果，不用者不填。
波形名称
标准波形
实测波形（请圈出异常位置）
分析过程，不用者不填：
诊断结论：
引起故障的可能原因，不用者不填：
扣分
（1）
原理图，资料来源（）
4、基于以上诊断结论，实施下一层诊断，确定故障范围，不用者不填
测试对象
测试条件
使用设备
电路电压、数据流或尾气排放数值测试结果，不用者不填
测试参数
标准值
测试值
是否正常
波形测试结果，不用者不填。
波形名称
标准波形
实测波形（请圈出异常位置）
分析过程，不用者不填：
诊断结论：
引起故障的可能原因，不用者不填：
（1）
原理图，资料来源（）
5、基于以上诊断结论，实施下一层诊断，确定故障范围，不用者不填
测试对象
测试条件
使用设备
电路电压、数据流或尾气排放数值测试结果，不用者不填
测试参数
标准值
测试值
是否正常
波形测试结果，不用者不填。
波形名称
标准波形
实测波形（请圈出异常位置）
分析过程，不用者不填：
诊断结论：
引起故障的可能原因：
6、验证诊断结论：
第三步：
分析故障机理，提出维修建议（2分）
扣分
2、理论实验部分
在竞赛过程中，要求选手在基础电路上根据分析报告的引导选手完成相关实验，然后结合实验内容完成相关问题的回答，注意：
不涉及故障诊断和排除的内容。
例如：
请在《日照传感器工作电路》实验板上完成以下实验，并记录实验过程和回答相关问题。
注意：
不得恢复系统故障！
！
一、填空题（每空0.25分，共4分，请在对应的空格内填写数字、文字或√）
注意：
测试值的大小与LED与光敏二极管的角度和距离有关，选手只要测出对应的关系即可以算正确。
1、接通电源，慢慢旋转RT2，使灯泡的亮度从最暗到最亮连续变化，同时测量LM258运算放大器U1的3#的电压，其数值从（0.00）V向（约0.29）V线性变化，通过测量并观察电压的变化情况，判断其是否符合要求；
2、接着将灯泡的亮度调到最低，然后用万用表测量在灯泡慢慢变亮的过程中，LM258运算放大器U1的1#的输出电压从（0.00）V向（约2.95）V线性变化，但频率值（不变），由此可以说明LM258运算放大器U1的作用是（将输入信号放大十倍输出）；
3、接着将灯泡的亮度调到最低，然后在灯泡慢慢变亮和慢慢变暗的过程中，用汽车专用示波器获取STC单片机U3的11#和17#两个端子之间的电压信号波形，并绘制在下列表格中：
工况
11#与17#端子之间电压波形（每个波形1分）
灯泡从最
暗变到最亮
灯泡从最
亮变到最暗
通过以上波形的特点可以看出，STC单片机U3通过改变（两个输出端子之间的相对电压极性）来控制电机的转动方向；
4、接着将灯泡的亮度调到最低，然后用示波器测量在灯泡变亮和变暗的过程中，直流电机红色接线端子相对黑色端子之间的电压波形，其数值具备以下特性：
在灯泡变亮的过程中，电压幅值为（-4.00）V，在灯泡变暗的过程中，电压幅值为（+4.00）V，由此可以看出，系统电路是通过改变电机两端的（极性）来改变直流电机的旋转方向；
二、选择题：
（每题1分，共3分）
1、在讨论日照传感器的作用时，技师甲说，只有在空调系统工作时，空调控制模块才会采纳传感器的信号，去控制风门电机的运行；技师乙说，在空调系统工作时，当日光强度发生变化的时候，空调控制模块会根据传感器的信号，控制空调系统的出风量和制冷温度。
请问谁的讲法是正确的？
（C）
A、只有甲正确；
B、只有乙正确；
C、甲乙均正确；
D、甲乙均错误。
2、在讨论传感器输入电路的构造和工作原理，技师甲说多数传感器的信号均需要一个特殊的电路对其进行必要的处理，例如整形、滤波、放大等，再输送给CPU；技师乙说，如果控制模块内传感器的信号输入电路出现故障，必然会影响传感器信号的输入。
请问谁的讲法是正确的？
（C）
A、只有甲正确；
B、只有乙正确；
C、甲乙均正确；
D、甲乙均错误。
3、在讨论光敏二极管N1的输入电路时，技师甲说：
LM258运算放大器U1通过监测光敏二极管N1的3#的电平变化来识别其工作状态，当光敏二极管N1感知光源工作时，3#的电平为高电平，否则为低电平；技师乙说，当光线照射在光敏二极管上时，光敏二极管处于截止状态，当光线未照射在光敏二极管上时，光敏二极管处于导通状态。
请问谁的讲法是正确的？
（A）
A、只有甲正确；
B、只有乙正确；
C、甲乙均正确；
D、甲乙均错误。
三、故障设置范围
根据设备特点和竞赛需求，本次竞赛每个故障现象对应最多2个故障点，故障设置范围如下：
故障部件
故障通道
管脚定义
ECU管脚
增压压力传感器
1
增压压力传感器正极
T60/39
3
传感器接地
T60/13
进气温度传感器
4
进气温度传感器输入
T60/42
5
传感器接地
T60/14
节气门位置传感器
6
节气门怠速电机驱动负极
T60/17
7
节气门怠速电机驱动正极
T60/16
8
传感器参考电压
T60/12
9
传感器1输入
T60/41
10
传感器2输入
T60/24
11
传感器接地
T60/44
进气管风门电位计
12
电位计电压
T60/59
2
传感器参考电压
T60/27
3
传感器搭铁端子
T60/59
燃油压力传感器
18
传感器参考电压
T60/29
3
传感器接地
T60/13
13
传感器电压
T60/40
空气流量传感器
14
空气流量传感器输入
T94/23
15
传感器负极
T94/65
曲轴位置传感器
16
传感器
T60/36
17
传感器
T60/51
霍尔传感器
18
传感器电源电压
T60/29
19
传感器
T60/53
20
传感器接地
T60/8
燃油泵模块控制
21
燃油泵控制
T94/30
冷却液温度传感器
5
传感器接地
T60/14
22
传感器电压输入
前氧传感器
23
前氧传感器加热线圈控制
T94/73
24
前氧传感器输入
T94/78
25
前氧传感器参考电压
T94/57
26
前氧传感器泵电流输入
T94/79
27
前氧传感器氧传感器参考电压
T94/56
燃油压力调节阀
28
电磁阀控制
T60/19
后氧传感器
29
后氧传感器加热线圈控制
T94/29
30
后氧传感器搭铁
T94/34
31
后氧传感器输入
T94/62
爆震传感器
32
传感器搭铁
T60/10
33
传感器
T60/25
刹车灯开关
34
刹车灯开关
T94/19
油门踏板位置传感器
35
传感器输入
T94/61
36
传感器接地
T94/11
37
传感器电源电压
T94/81
38
传感器电源电压
T94/82
39
传感器输入
T94/83
40
传感器接地
T94/35
喷油器1-4
41
1#喷油器控制
T60/31
42
1#喷油器控制
T60/33
43
2#喷油器控制
T60/47
44
2#喷油器控制
T60/49
45
3#喷油器控制
T60/32
46
3#喷油器控制
T60/34
47
4#喷油器控制
T60/46
48
4#喷油器控制
T60/48
涡轮增压废气旁通阀
49
增压压力限制电磁阀控制
T60/3
涡轮增压旁通阀控制电路
50
涡轮增压循环空气电磁阀控制
T60/50
碳罐电磁阀
51
炭罐清洗控制电磁阀控制
T60/35
凸轮轴调节阀
52
相位调整电磁阀控制
T60/5
机油压力调节阀
53
机油压力调节阀控制
T60/1
点火线圈1-4
54
1#点火线圈控制
T60/7
55
2#点火线圈控制
T60/21
56
3#点火线圈控制
T60/22
57
4#点火线圈控制
T60/6
冷凝器出口上的水温传感器
58
传感器输出端子
T94/36
59
传感器搭铁端子
T94/12
15#继电器J329
60
控制模块点火开关电源
T94/87
主继电器J271
61
主继电器J271输出
（一）
T94/5
62
主继电器J271输出
（二）
T94/6
64
主继电器J271控制
T94/69
风扇控制器J293
63
风扇控制器线
T94/50
30号电源
65
控制模块电源（+）
T94/92
发动机部件供电继电器J757
66
继电器控制
T94/28
冷却液循环泵继电器J151
67
继电器控制
T94/27
蓄电池负极
68
控制模块搭铁一
T94/1
69
控制模块搭铁二
T94/2
J533-数据总线
70
can-l
T94/67
71
can-h
T94/68
进气管风门电磁阀
72
进气管风门电磁阀控制
T60/20
机油压力开关-F378
73
开关线
T60/18
J527-数据线
74
转向柱控制模块通讯数据线
T94/45
J743-数据线
75
自动变速器控制模块数据线
T94/20
CX1-数据线
76
发电机控制
T94/46
D9-数据线
77
电子点火开关50#数据线
T94/42
起动继电器J710
78
起动继电器起动输出
T94/74
79
起动继电器控制
T94/31
供电继电器J682
80
供电继电器控制
T94/9
注意：
故障包含电路虚接故障。
四、知识和技能考核点
1、迈腾整车部分
本次大赛要求选手在规定的时间内完成迈腾汽油发动机起动机不转、发动机无法起动、怠速不稳和加速不良四种故障的诊断和排除工作，要求选手在诊断的同时，用分析报告的形式完整报答诊断流程、设备的使用和结果分析。
故障点来自设备厂家可设的故障范围，尽量减少因设置故障对车辆的损坏。
具体考察的知识点包括以下几点：
（1）了解汽车维修过程中容易出现那些安全事故以及如何预防；
（2）了解通过车辆身份证号码（VIN）识别车辆的方法，即VIN各个字母或数字代表的含义；
（3）理解电控汽油发动机的通用诊断和检测过程；
（4）理解汽车电控系统的三种常用的诊断和检测方法，即电脑通讯式、在线测量式、模拟诊断式三种。
（5）了解汽油发动机在诊断和检测作业中通常使用哪些检测和诊断仪器，每种检测和诊断仪器的作用和特点是什么；
（6）掌握电控汽油发动机系统的每种传感器、执行器元件的工作原理、电路连接和信号特点；理解元器件故障对发动机性能的影响；掌握每一种元件的诊断和测试过程、以及对测试断结果进行分析等。
（7）掌握汽油发动机燃油系统压力的测试方法，掌握燃油压力过高或过低的故障分析方法；
（8）理解汽油发动机控制系统控制喷油量的三个因素，掌握喷油器工作性能的测试方法，并能对测试结果进行正确的分析；
（9）理解影响发动机点火正时的各种因素，掌握利用点火正时灯或汽车专用解码器测试发动机点火正时的方法，并能对测试结果进行正确的分析；
（10）理解喷油脉冲宽度信号的影响因素，掌握利用汽车专用示波器、汽车专用解码器或汽车专用万用表获取喷油脉冲宽度信号的方法；掌握利用喷油器脉冲宽度信号测试发动机电控系统工作性能的方法，并能对测试结果进行正确的分析；
（11）理解氧传感器信号的影响因素，掌握利用汽车专用示波器、汽车专用解码器或汽车专用万用表获取氧传感器信号的方法；掌握利用氧传感器信号测试发动机电控系统工作性能的方法，并能对测试结果进行正确的分析；
（12）理解长期燃油修正系数和短期燃油修正系数的意义，掌握利用汽车专用解码器获取长期燃油修正系数和短期燃油修正系数的方法；掌握利用长期燃油修正系数和短期燃油修正系数测试发动机电控系统工作性能的方法，并能对测试结果进行正确的分析；
（13）理解汽油发动机尾气中CO、CH、CO2和O2的形成机理；掌握四种尾气的量值标准；掌握尾气分析仪的使用方法和日常维护方法；掌握利用尾气检测数值对发动机的工作性能进行检测，并能对测试结果进行正确的分析；
（14）理解初级点火波形的各个参数的含义；掌握初级点火波形的获取办法；掌握利用初级点火波形对发动机特别是点火系统的工作性能进行检测，并能对测试结果进行正确的分析；
（15）理解次级点火波形的各个参数的含义；掌握次级点火波形的获取办法；掌握利用次级点火波形对发动机特别是点火系统的工作性能进行检测，并能对测试结果进行正确的分析；
（16）理解汽油发动机怠速控制原理；掌握利用汽车专用解码器的数据流或汽车专用示波器测试发动机怠速控制性能的方法，并能对测试结果进行正确的分析；
（17）理解汽油发动机燃油供给系统常见故障（主要包括系统压力过高、系统压力过低、系统不工作、各缸喷油器的喷油量不均匀、喷油器工作性能不符合要求等）的形成机理；掌握汽油发动机燃油供给系统常见故障的诊断思路；掌握系统测试过程中所需仪器的使用方法；
（18）理解汽油发动机点火系统常见故障（主要包括点火正时失准、整个点火系统不工作、整个点火系统能量不足、整个点火系统能量过高、个别气缸火花塞不工作或点火能量不足等）的形成机理；掌握汽油发动机点火系统常见故障的诊断思路；掌握系统测试过程中所需仪器的使用方法；
（19）理解汽油发动机怠速控制系统常见故障（主要包括无怠速、怠速过高、怠速过低、怠速抖动等）的形成机理；掌握汽油发动机怠速控制系统常见故障的诊断思路；掌握系统测试过程中所需仪器的使用方法；
（20）理解废气循环量过大或过小对发动机性能的影响，了解废气再循环系统的检测和故障诊断方法；
（21）理解三元催化转换器、氧传感器和闭环控制系统的工作原理；掌握判定氧传感器工作是否正常的检测和诊断方法；掌握判定发动机是否处于闭环状态的测试方法；掌握判定三元催化转换器工作是否正常的三种常用的方法；
（22）理解进气控制系统的工作原理，了解进气控制系统的检测和故障诊断方法；
（23）理解涡轮增压系统的工作原理，了解涡轮增压系统的检测和故障诊断方法；
（24）了解自诊断系统的发展过程、技术规范和局限性；掌握故障诊断仪的使用方法，重点掌握数据流的分析和利用OBD-II的功用进行相关系统的诊断和测试；
（25）掌握汽车蓄电池的结构和工作原理，理解蓄电池测试参数的含义，掌握蓄电池的测试方法，学会测试仪器的使用，并能对测试结果进行正确的分析；
（26）掌握汽油发动机充电系统的构成和工作原理，理解汽油发动机充电系统测试参数的含义，掌握汽油发动机充电系统的测试方法，学会测试仪器的使用，并能对测试结果进行正确的分析；
（27）掌握汽油发动机起动系统的构成和工作原理，理解汽油发动机起动系统测试参数的含义，掌握汽油发动机起动系统的测试方法，学会测试仪器的使用，并能对测试结果进行正确的分析；
（28）理解汽油发动机常见故障（主要包括发动机无法起动、发动机起动困难、发动机怠速不稳、发动机动力不足、发动机尾气排放超标等）的形成机理；掌握汽油发动机常见故障的诊断思路；掌握系统测试过程中所需仪器的使用方法；
2、基础电路部分
由于车辆和示教板的特殊性（例如拆装周期长、空间狭窄、遮蔽物过严等），有些考核点无法实现考核目的，因此采用基础电路将系统电路微缩、平面化，方便进行元器件、系统结构的认知、系统性能的检测和常见故障的诊断等。
本次大赛要求选手在规定的时间内利用汽车基础电路完成相关的实验内容及分析报告，其中包含理论知识的考核，故障诊断不在考核之列，重点考核内容如下：
1、掌握系统的组成和工作过程；
2、了解系统主要组成元件的结构；
3、掌握系统主要组成元件的管脚电压特性；
4、理解电路故障对元件和系统工作性能的影响；
其中每个电路板要求重点掌握的部分如下表：
基础电路板名称
考核点
传感器信号模拟器电路
系统电路是如何把直流恒压的信号转变成方波脉冲信号输出的。
电阻电感电容二极管三极管电路
这几个电子元器件在电路中的作用。
二极管稳压电路
二极管是如何实现电路稳压功能的。
二极管单相式整流电路
电路是如何把交流信号转变成直流信号的。
定时延时实训电路
系统电路是如何实现定时延时的。
共射放大电路
共射放大电路的组成和工作原理。
逻辑门电路
非门、与门、或门的电路构成和工作原理。
集成运放电路
掌握集成运放电路（放大电路、输入求和电路）的组成和工作原理
触发器逻辑功能电路
D触发器的功能、电路及工作原理。
LED检测试灯
LED检测试灯的设计原理、使用方法。
电磁式转角位置传感器工作电路
系统电路是如何把转角信号转变成电子信号输送给运算芯片的。
光电式转角位置传感器工作电路
系统电路是如何把转角信号转变成电子信号输送给运算芯片的。
霍尔式转角位置传感器工作电路
系统电路是如何把转角信号转变成电子信号输送给运算芯片的。
旋转滑阀式怠速电机工作电路（丰田8A）
运算芯片是如何通过电路控制怠速电机运行的。
步进电机式怠速电机工作电路（奇瑞）
运算芯片是如何通过电路控制怠速
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