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轻松搞懂汽车故障——故障树分析法

开车时，汽车偶尔闹点小故障，就像平静生活里突然冒出的小插曲，虽不严重却也让人心烦。不过别焦虑，汽车那些看似错综复杂的故障背后，其实藏着清晰的逻辑线索，故障树分析法就是帮我们理清这些线索的 好帮手 ，能让我们像侦探一样，快速找到故障根源。

故障树汽车故障，故障树可不是真正的树，它是一种逻辑因果关系图。简单来讲，它靠事件和逻辑门这两个 小能手 ，把汽车故障的来龙去脉讲得清清楚楚。

事件就像是拼图里的每一块小碎片，用来描述汽车系统和各个零部件出现故障时的状态。就好比一场精彩的演出，每个事件都是剧中的一个情节。比如说，你满心欢喜地拧动钥匙，准备驾车出发，可汽车却毫无反应，发动机无法启动，这就是一个事件。而逻辑门呢，就像是把这些拼图碎片粘在一起的胶水，又像是连接各个情节的线索，它把不同的事件联系起来，让我们明白事件之间是如何相互影响、有着怎样的逻辑关系。把一个个事件通过逻辑门拼接起来，一幅完整的汽车故障画面就清晰地呈现在我们眼前了。

汽车故障的三大 成因类型 

仔细分析汽车整个电路故障的成因，主要可以分为三类。

第一类成因，就像汽车内部的 小隐患 。它是因为电子模块里面的元件自身出了状况，元件随着使用时间增长而老化，或者元件本身质量存在一些问题，导致元件失效，进而引发故障。这就好比一个人身体里的某个小零件，时间长了出现磨损，影响了整个身体的正常运转。打个比方，汽车里的某个电容，用了一段时间后性能下降，不能正常工作了，就可能会影响整个电路的正常运行，这就是这类成因在 捣乱 。

第二类成因，更像是汽车遭遇的 外部挑战 。它是由汽车外部的因素造成的，环境特别恶劣，温度过高或者过低、湿度太大；还有负载超过了正常范围等情况，都会让模块内部元件出现故障。这就好像一个人在外面经历了极端天气或者过度劳累，身体就容易出问题。汽车长时间在高温环境下行驶，发动机周围的电子元件可能会因为过热而损坏，这就是这类成因在 作祟 。

第三类成因，比较让人捉摸不透。对于部件不能工作的原因，还需要进一步深入分析才能搞清楚。就像一个神秘的宝藏，需要我们慢慢去挖掘。汽车的某个传感器突然不工作了，初步检查没发现明显问题，那就得进一步排查是不是受到了其他信号的干扰，或者是软件程序出了问题等。

故障树里的 多样事件 

在故障树这个 大舞台 上，事件有着多种不同的表现形式。

有一种事件就像是最简单直接的 小状况 ，它是最基本、不能再往下分解的故障事件，我们叫它基本事件。汽车上的一个灯泡烧坏了，这就是一个基本事件，简单明了，一看便知。

还有一种事件就像是由多个小状况组合而成的 复杂情况 ，它是由其他事件通过逻辑门组合而成的，而且还可以继续往下分解成更小的事件。说发动机无法启动这个事件，可能是由蓄电池没电、点火系统故障等多个基本事件通过逻辑门组合导致的，就像把多个小零件组装成一个大部件一样。

条件事件就像是给故障发生设定的 特定场景 。只有满足一定的条件，故障才会发生。只有在气温低于零下 20 度时，汽车的某个部件才可能出现冻结故障，这个气温条件就是条件事件，它就像是故障发生的 触发开关 。

正常事件就像是 一切正常的信号 ，它表示系统在正常工作时的状态，和故障事件完全相反。

未探明事件就像是一个神秘的 未知领域 ，对于这个事件发生的原因，目前我们还不清楚，需要进一步研究探索。

通过故障树分析法，我们就能像经验丰富的侦探一样，顺着故障树的线索，一步步找到汽车故障的根源，然后 对症下药 ，让汽车重新欢快地奔跑起来，继续陪伴我们畅行在生活的道路上。

故障树是一种逻辑因果关系图,构图的元素是事件和逻辑门。事件用来描述系统和元部件故障的状态:逻辑门把事件联系起来,表示事件之间的逻辑关系。事件也是故障产生的原因,细究其理,整个电路故障的成因可分为3类:

①一次故障,由于电子模块内部元件的内在原因失效而产生的故障②二次故障,由于外部原因、环境恶化和负载超差等造成模块内部元件的故障。③其他原因故障,或称为受控失效,对于这类部件不能工作的原因尚需进一步的分析。(1)事件符号

基本的事件符号有基本事件、中间事件、条件事件、正常事件和未探明事件等多种形式,如图所示。

①圆形符号:基本事件在国标中称为初级事件,是基本原因事件,是那些最基本的或不能继续再往下分析的事件,可以是人的错误操作或是机械、元件甚至是其他模块的失效,还可以是外部环境的不良因素等。在电子模块级的分析中一般至器件的引脚错误为止。②)矩形符号:中间事件,表征中间的状态:需要往下分析的事件,将事件简要记入矩形方框内。一般在分析中由各种节点的失效构成。

③椭圆形符号:条件事件,描述逻辑门起作用的具体限制的特殊事件。④屋形符号:正常事件,是系统正常状态下发生的正常事件。一般为其他错误原因的先决条件或是部分条件因素。

⑤菱形符号:未探明事件,主要用于表示不必进一步剖析的事件,或是由于信息不足,该事件可能发生,但是概率较小。不能进一步分析的事件,在故障树定性、定量分析中一般可以忽略不计。

(2)逻辑符号故障树中表示事件之间逻辑关系的符号有与门、或门、与非门、顺序与门、限制门、转入符号和转出符号等,如图所示。

①与门:仅当所有输人事件都发生时,输出事件才发生。

②)或门:至少有一个输人事件发生,输出事件就发生。③与非门:几个事件当中,当所有输人事件都发生时,输出事件才不发生。④顺序与门:输入事件既要都发生,又按一定的顺序发生,输出事件才会发生。⑤限制门:当输入事件B发生且满足条件X时,输出事件才会发生;否则输出事件不发注意限制门仅有一个输人事件。生。

⑥转入符号:转入以对应的字母或数字标注的子故障树部分符号。

⑦转出符号:该部分故障树由此转出。

(3)故障树的构建

故障树的构建从定义顶事件开始,它是一个推理过程。第一步是清晰地定义顶事件、故障树的范围和目的、系统的边界或分析的对象以及分解方案。

①分析目的应该以顶事件的形式进行定义,并对分析的问题进行描述以确定顶事件发生的原因。一般而言,顶事件是模块的故障,分析的目的是确定导致顶事件发生的事件,并确定

设计缺陷和不可靠的部分。②分析范围应该定义故障树中包括的事件和失效模式,包含分析的问题、分析系统设计的版本水平、其他的运行和环境条件等细节,边界应该定义系统所包含的和排除在系统外的。③分解方案应该说明将在何种程度上对系统进行分析,它是详细分析与组件层次分析相结合的说明性材料。

定义完以上的内容以后,故障树就可自上而下进行构建了。顶事件有输入事件,并通过适当的门建模和表示;然后这些输人又按其起因,系统地展开各自的输入事件。每个输人事件分

别自上而下地开发各自的故障树,当达到初级事件时,故障树的构建就完成了。在构建过程中,需要注意以下几点。

①分析直接原因:分析导致顶事件发生的直接充分必要原因,它是导致失效的直接原因或直接机理,可能包含初级事件和中级事件,对于中级事件需要继续向下分化。

②故障树在开始构建之前,应该将故障的命名标准化,以减少误解。③初级事件至元器件引脚的失效,或者其他模块的信号、人为操作等构建完故障树以后,整个定性分析就基本完成了。在定量分析中,还会有很多特殊的概念,比如最小割集、逻辑分析和串并系统的计算等较为复杂的操作。但是随着软件的发展,越来越多的分析软件在完成定性分析之后,只要给定初级事件的概率就可以自动完成计算,这大大缩短了计算时间。

总结：

汽车故障虽恼人，但故障树分析法能帮我们理清线索、找到根源。故障树是逻辑因果关系图，靠事件和逻辑门展现故障来龙去脉。事件如拼图碎片，描述故障状态；逻辑门似胶水，连接事件、表明逻辑关系。汽车电路故障成因分三类：元件自身问题引发的一次故障，如同内部小隐患；外部因素导致的二次故障，好比遭遇外部挑战；原因不明需深入分析的其他故障，宛如神秘宝藏待挖掘。故障树里事件多样，有基本事件、中间事件、条件事件等，还有不同逻辑符号表示事件关系。构建故障树从定义顶事件开始，推理自上而下，构建时要注意分析直接原因、标准化故障命名等。如今，借助软件，故障树分析的定量计算更便捷高效。