說起OBD，可能大家的第一印象就是儀表盤上的發動機故障燈，又或者是前兩年宣傳得風生水起的OBD盒子。確實，作為一名車主，OBD系統與我們也只有這么一點交集；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”，簡單地說，它就是一個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，故障發生時的時間、里程、故障發生次數等重要參數，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系統更重要的另一方面，也是它設計的初衷，就是為了控制排放。

作為全世界對汽車污染物控制最嚴格的地區，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系統了，當時滿大街跑的還都是沒有電子系統的化油器汽車呢。而作為中國控制尾氣污染最嚴格的帝都，則是在2004年提前實行國III排放標準時才對OBD系統作出規定，整整落后了別人16年。所以在中國，2004年前生產的車都是沒有OBD系統的。

那么，OBD系統是如何控制排放的呢？

大家都知道，每款新車都需要滿足嚴格的排放法規，但對于一款年產幾十萬輛的車型，政府只能在量產前檢查一輛或是幾輛車，在排放合格后就會頒發上市銷售的許可。而對于生產線上不斷制造出來的新車，不可能對每一輛都進行排放試驗（做一次排放試驗成本為幾千到上萬元），更不可能在日后長時間的駕駛過程中，一直拿個尾氣分析儀追著你，看你尾氣排放有沒有超標。

這樣，如果某種故障導致尾氣排放超標（舉個極端的例子，尾氣催化器完全失效），卻聽之任之而不去修理的話，將會產生比正常車輛高數千倍的污染物排放！所以，必須存在一套系統，能在發生了尾氣排放超標的故障時及時提醒車主，盡快去修復故障。這套系統就叫做OBD系統。

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，驗車時只要使用通用檢測儀，就可以查出該車亮燈后的行駛里程數。OBD亮燈后開行200公里后仍不維修，年檢時可能將面臨500元的罰款（在新疆無人區的時候OBD燈亮了咋辦？）。

盡管汽車年檢時要進行尾氣檢測，但年檢的間隔時間很長，兩次年檢之間產生的污染物已經足夠產生嚴重的后果，所以OBD系統是必須的。

OBD系統的檢測原理十分復雜，它會對汽車，特別是發動機的各個方面進行檢測，凡是可能產生排放超標的故障，工程師們都會絞勁腦汁想出辦法進行檢測。很多朋友都知道拔掉某些傳感器或點火線圈會導致OBD故障燈亮，但監測各個電路的通斷只是OBD系統的最簡單功能之一，我再介紹另一個也比較簡單的功能：失火檢測。

失火，也叫缺火、缺缸，指的是在發動機工作過程中，由于各種原因造成的混合氣在氣缸內不能正常燃燒的現象。翻譯成人話，就是說火花塞沒點著火，汽油怎么進的氣缸，就原樣出來了。造成失火的原因可能有很多，火花塞積炭、點火能量不足、汽油噴多了、噴少了都有可能導致失火。如果發動機發生失火，會導致動力下降（四缸機變三缸機，動力肯定不足啊）、嚴重抖動。但是它為什么會在OBD系統的監控范圍內呢？難道排放也會超標嗎？

是的，失火可能導致嚴重的排放問題，為什么呢？

這還得從三元催化器的原理說起：大家都知道，發動機會產生碳氫化合物HC、一氧化碳CO、氮氧化物NOx等污染物，如果你高中化學知識還沒還給老師的話，應該還記得，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，使這些污染物發生氧化還原反應，轉化為無害的氮氣N2、二氧化碳CO2、水H2O等。

氧化還原反應是會放出熱量的，正常情況下，發動機排出的尾氣中HC、CO、NOx并不多，所以也不會產生什么熱量，而當失火發生時，畫風一轉，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生劇烈的反應，基本可以認為是燃燒。在這樣的情況下，催化器溫度分分鐘飆到1500多度，堅持不了多久就跪了，排放自然也就超標了。

OK，說了這么多只是說了失火對催化器的危害，還沒講失火是怎么樣診斷的。對失火的診斷主要抓住失火的一瞬間發動機不產生動力的特點在正常運行的時候，發動機轉速是平穩的，每一缸點火時轉速都差不多，就像下面這張圖：

一般情況下，轉速有少許波動是正常的

當某一個氣缸連續發生失火時（比如這個氣缸的點火線圈被拔了），就會檢測到每次輪到這個氣缸點火，轉速都會發生下降的現象，如下圖。

第二缸連續失火，每次輪到第二缸點火時轉速都下跌

這樣，ECU就會針對這種情況做出失火的判斷，并在儀表盤上點亮故障燈，提醒車主前往修理廠進行修理。修理廠的技工也可以通過工具讀到失火的故障碼，從而對癥下藥，快速解決汽車故障。

當然，這里只是對最簡單的一個氣缸連續失火故障診斷的超級簡化版描述，實際要考慮的還包括單次失火、兩缸對稱失火、兩缸連續失火、三缸失火等情況，還要顧及不同車輛有不同的轉速波動特性、路面質量不好時和低溫冷啟動后轉速波動大等等因素，光是失火診斷的邏輯框圖寫出來就長達近千頁，可想而知整個OBD診斷邏輯有多復雜。

總而言之，OBD系統對于維修師傅十分有用，對于控制排放十分有效，因此也成為法規中強制規定的部件，那它對我們車主有啥用呢？其實吧，也沒啥用，就好像三元催化器值個好幾千塊，對車主也沒什么用，但要是大家都不裝催化器，估計很多人已經在光化學煙霧中被毒死了。