說起OBD，可能大家的第一印象就是儀表盤上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈，又或者是前兩年宣傳得風(fēng)生水起的OBD盒子。確實(shí)，作為一名車主，OBD系統(tǒng)與我們也只有這么一點(diǎn)交集；但是，你真的了解OBD背后的故事和原理嗎？
OBD故障燈
OBD接口的位置和外觀
OBD的全稱是On-Board Diagnostics，中文翻譯為“車載診斷系統(tǒng)”，簡(jiǎn)單地說，它就是一個(gè)汽車自己診斷自己的工具。汽車為什么要自我診斷呢？一方面，這是為了方便技師維修，當(dāng)故障車子來到4S店后，技師可用專用的診斷工具讀取汽車存在的故障碼，故障發(fā)生時(shí)的時(shí)間、里程、故障發(fā)生次數(shù)等重要參數(shù)，就像下圖一樣，這樣方便他們快速了解問題，比聽取車主的描述要準(zhǔn)確、可靠得多，從而也能更快地解決問題。
OBD診斷工具界面
而OBD系統(tǒng)更重要的另一方面，也是它設(shè)計(jì)的初衷，就是為了控制排放。
作為全世界對(duì)汽車污染物控制最嚴(yán)格的地區(qū)，美國的加州（就是這次排放門把大眾罰得最慘的州）早在1988年就要求汽車搭載OBD系統(tǒng)了，當(dāng)時(shí)滿大街跑的還都是沒有電子系統(tǒng)的化油器汽車呢。而作為中國控制尾氣污染最嚴(yán)格的帝都，則是在2004年提前實(shí)行國III排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才對(duì)OBD系統(tǒng)作出規(guī)定，整整落后了別人16年。所以在中國，2004年前生產(chǎn)的車都是沒有OBD系統(tǒng)的。
那么，OBD系統(tǒng)是如何控制排放的呢？
大家都知道，每款新車都需要滿足嚴(yán)格的排放法規(guī)，但對(duì)于一款年產(chǎn)幾十萬輛的車型，政府只能在量產(chǎn)前檢查一輛或是幾輛車，在排放合格后就會(huì)頒發(fā)上市銷售的許可。而對(duì)于生產(chǎn)線上不斷制造出來的新車，不可能對(duì)每一輛都進(jìn)行排放試驗(yàn)（做一次排放試驗(yàn)成本為幾千到上萬元），更不可能在日后長時(shí)間的駕駛過程中，一直拿個(gè)尾氣分析儀追著你，看你尾氣排放有沒有超標(biāo)。
這樣，如果某種故障導(dǎo)致尾氣排放超標(biāo)（舉個(gè)極端的例子，尾氣催化器完全失效），卻聽之任之而不去修理的話，將會(huì)產(chǎn)生比正常車輛高數(shù)千倍的污染物排放！所以，必須存在一套系統(tǒng)，能在發(fā)生了尾氣排放超標(biāo)的故障時(shí)及時(shí)提醒車主，盡快去修復(fù)故障。這套系統(tǒng)就叫做OBD系統(tǒng)。
在以前，OBD故障燈雖然亮了，但車主也可以選擇忽視它，但是按照《北京市大氣污染防治條例》，如果北京的車主不盡快治理排放超標(biāo)，驗(yàn)車時(shí)只要使用通用檢測(cè)儀，就可以查出該車亮燈后的行駛里程數(shù)。OBD亮燈后開行200公里后仍不維修，年檢時(shí)可能將面臨500元的罰款（在新疆無人區(qū)的時(shí)候OBD燈亮了咋辦？）。
盡管汽車年檢時(shí)要進(jìn)行尾氣檢測(cè)，但年檢的間隔時(shí)間很長，兩次年檢之間產(chǎn)生的污染物已經(jīng)足夠產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，所以O(shè)BD系統(tǒng)是必須的。
OBD系統(tǒng)的檢測(cè)原理十分復(fù)雜，它會(huì)對(duì)汽車，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)方面進(jìn)行檢測(cè)，凡是可能產(chǎn)生排放超標(biāo)的故障，工程師們都會(huì)絞勁腦汁想出辦法進(jìn)行檢測(cè)。很多朋友都知道拔掉某些傳感器或點(diǎn)火線圈會(huì)導(dǎo)致OBD故障燈亮，但監(jiān)測(cè)各個(gè)電路的通斷只是OBD系統(tǒng)的最簡(jiǎn)單功能之一，我再介紹另一個(gè)也比較簡(jiǎn)單的功能：失火檢測(cè)。
失火，也叫缺火、缺缸，指的是在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，由于各種原因造成的混合氣在氣缸內(nèi)不能正常燃燒的現(xiàn)象。翻譯成人話，就是說火花塞沒點(diǎn)著火，汽油怎么進(jìn)的氣缸，就原樣出來了。造成失火的原因可能有很多，火花塞積炭、點(diǎn)火能量不足、汽油噴多了、噴少了都有可能導(dǎo)致失火。如果發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生失火，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力下降（四缸機(jī)變?nèi)讬C(jī)，動(dòng)力肯定不足?。?、嚴(yán)重抖動(dòng)。但是它為什么會(huì)在OBD系統(tǒng)的監(jiān)控范圍內(nèi)呢？難道排放也會(huì)超標(biāo)嗎？
是的，失火可能導(dǎo)致嚴(yán)重的排放問題，為什么呢？
這還得從三元催化器的原理說起：大家都知道，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生碳?xì)浠衔颒C、一氧化碳CO、氮氧化物NOx等污染物，如果你高中化學(xué)知識(shí)還沒還給老師的話，應(yīng)該還記得，NOx具有氧化性，而CO和HC具有還原性，三元催化器依靠著其中的鉑、鈀、銠等貴金屬元素的催化作用，使這些污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為無害的氮?dú)釴2、二氧化碳CO2、水H2O等。
氧化還原反應(yīng)是會(huì)放出熱量的，正常情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣中HC、CO、NOx并不多，所以也不會(huì)產(chǎn)生什么熱量，而當(dāng)失火發(fā)生時(shí)，畫風(fēng)一轉(zhuǎn)，變成了下面這樣：
大量未燃燒的汽油和氧氣涌入三元催化器，在催化劑的作用下發(fā)生劇烈的反應(yīng)，基本可以認(rèn)為是燃燒。在這樣的情況下，催化器溫度分分鐘飆到1500多度，堅(jiān)持不了多久就跪了，排放自然也就超標(biāo)了。
OK，說了這么多只是說了失火對(duì)催化器的危害，還沒講失火是怎么樣診斷的。對(duì)失火的診斷主要抓住失火的一瞬間發(fā)動(dòng)機(jī)不產(chǎn)生動(dòng)力的特點(diǎn)在正常運(yùn)行的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是平穩(wěn)的，每一缸點(diǎn)火時(shí)轉(zhuǎn)速都差不多，就像下面這張圖：
一般情況下，轉(zhuǎn)速有少許波動(dòng)是正常的
當(dāng)某一個(gè)氣缸連續(xù)發(fā)生失火時(shí)（比如這個(gè)氣缸的點(diǎn)火線圈被拔了），就會(huì)檢測(cè)到每次輪到這個(gè)氣缸點(diǎn)火，轉(zhuǎn)速都會(huì)發(fā)生下降的現(xiàn)象，如下圖。
第二缸連續(xù)失火，每次輪到第二缸點(diǎn)火時(shí)轉(zhuǎn)速都下跌
這樣，ECU就會(huì)針對(duì)這種情況做出失火的判斷，并在儀表盤上點(diǎn)亮故障燈，提醒車主前往修理廠進(jìn)行修理。修理廠的技工也可以通過工具讀到失火的故障碼，從而對(duì)癥下藥，快速解決汽車故障。
當(dāng)然，這里只是對(duì)最簡(jiǎn)單的一個(gè)氣缸連續(xù)失火故障診斷的超級(jí)簡(jiǎn)化版描述，實(shí)際要考慮的還包括單次失火、兩缸對(duì)稱失火、兩缸連續(xù)失火、三缸失火等情況，還要顧及不同車輛有不同的轉(zhuǎn)速波動(dòng)特性、路面質(zhì)量不好時(shí)和低溫冷啟動(dòng)后轉(zhuǎn)速波動(dòng)大等等因素，光是失火診斷的邏輯框圖寫出來就長達(dá)近千頁，可想而知整個(gè)OBD診斷邏輯有多復(fù)雜。
總而言之，OBD系統(tǒng)對(duì)于維修師傅十分有用，對(duì)于控制排放十分有效，因此也成為法規(guī)中強(qiáng)制規(guī)定的部件，那它對(duì)我們車主有啥用呢？其實(shí)吧，也沒啥用，就好像三元催化器值個(gè)好幾千塊，對(duì)車主也沒什么直接好處，但要是大家都不裝催化器，估計(jì)很多人已經(jīng)在光化學(xué)煙霧中被毒死了。
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