汽車電器實驗實訓平臺研究

張永輝，韓 濤

（1.西安航空學院 車輛與醫電工程系，陜西 西安 710077；2.陜西中煙工業有限責任公司 漢中卷煙廠，陜西 漢中 723102）

1 引言

汽車零部件電子化的程度越來越高，作為高校專業教學很有必要開發汽車電器實驗臺作為汽修等相關專業的教具之用，通過專業課程的教學和模型演示與操作，可清楚地了解汽車電器的內在部位結構和作用、在實車上的連接形式、常見故障發生點等，使得教學內容與實驗內容相匹配，同時使學生很快地掌握專業知識，彌補教學中理論與實踐脫節的現象。

2 實驗臺設計方案

實驗臺包括臺架、面板及全車電路總成，實驗面板裝在臺架上，電路總成按照原車位置分別裝在臺架和面板上，并在面板下，以搭鐵線為連接點設置故障觸發開關。該實驗臺電路總成包括蓄電池、保險盒、起動系統、發電系統、點火系統、照明與燈光信號電路、儀表電路、輔助裝置電路和ECU，以上所述各個電路中的電器元件按其在汽車上的實際聯結關系用總線連接起來，并按原車位置固定于面板之上。此實驗臺采用把整車電路綜合到臺架上進行研究學習，避免了實車操作的復雜及困難，不僅操作方便、透明直觀，而且易于設置故障，方便電路檢測，更加貼切實際。臺架外形尺寸應與原車外形尺寸基本相同，相關電器設備布置完全按原車方式排放，更加直觀展示了汽車電器總線在原車上的布置方式，方便學生理解汽車線路走向。

3 電器系統故障及檢測方法介紹

該車電器實驗實訓臺架的實驗可完成以下三個方面的內容：首先，完成對全車電器線路工作走向的認識，對比課本中的電器原理圖和連接圖找出各用電設備布置位置；其次，完成對電路及相關電器設備工作原理的分析；最后，完成對常見汽車電路故障的檢測和排除，并可實現人為設置故障，增加了學生的動手能力和對故障的分析能力。

現代汽車電器（電氣）控制系統比較復雜，總的來說故障常發生總線電路處、電器設備本身、與電器相連的電氣原件和線路與電器設備的連接處。針對不同的電器（電氣）設備需要用不同的檢測方法。

3.1 電器設備的檢測

對于簡單的用電設備，如：前照燈等，判斷其是否有故障，首先可以直觀的診斷，判斷故障發生的部位，然后按照開關、保險絲、用電設備、搭鐵這樣的順序來逐個檢測。通?？梢杂萌f用表直接測量，或者用跨接線短路某個懷疑有故障的元件，如果短路此元件后系統工作正常，就說明故障點在此元件上。這種檢測方法比較簡單，但實用性很強，汽車維修常用這種方法判斷電器系統故障。在維修企業也常用測試燈、低壓試火法（此法不能在電控單元較多的車型上應用）進行此類故障檢測。為方便教學并貼合實際，本實驗臺同時配有萬用表、跨接線和測試燈，方便學生掌握各種檢測工具的使用。實驗臺在點火系統、起動系統，照明系統、喇叭等搭鐵處設置故障點，并在面板下設故障恢復開關，學生可用跨接線在原電路上直接恢復故障。

3.2 電氣元件的檢測

對于一些復雜的電氣元件，傳統的診斷方法已經不能滿足，所以維修企業常用換件法或電腦檢測儀診斷該類元件的故障。換件法：使用一個無故障的元件替換懷疑出現故障的元件，如果換上該件后系統故障現象消失，則可以斷定是原件出現了故障，否則可以認為原件沒有故障，繼續再其系統中查找其他故障點。為方便教學我們采用用萬用表測量該類電氣原件兩端的電阻值進行判斷，這種方法十分有效，前提是必須了解該車型的結構和性能參數值。

4 汽車電器實驗臺架的應用

結合課程，開出相關試驗，真正做到理論到實踐再到理論的過程。另外，結合畢業設計、課程設計等實踐課程讓學生盡早地融入專業應用領域，為學生畢業走向社會鋪墊基礎，同時也為那些學有余力的學生發揮潛能、發展個性、提高自身素質創造了有利條件，調動和激發學生對科研創新的興趣。主要應能完成以下功能：

（1）模擬各個傳感器輸出信號，進行測試控制等。

（2）控制系統可視化表達，模擬全車電路工作過程的電位、頻率信號，并用直觀明了的顯示方式表達，加強了教學過程中對原理的視覺表達功能，使系統數據定量化、視覺化。

（3）理解原理的情況下，可對照原理圖現場檢測和診斷故障。

（4）可手動控制實現故障模擬。

5 結語

汽車全車電器實驗臺制作應按照原車標準電器、線路安裝，以立體平面方式展開，控制系統原理圖與實際系統應一一對應，線路走向需清晰明了，操作簡單方便，并配有相應電路圖，增強使用性，對汽車電路的學習有很大幫助，實現了現場實時教學。同時實驗臺還可模擬汽車常見電路故障，并可人為設置故障，進行故障排除訓練，對汽車電路學習有很大的幫助作用。

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