發動機冷卻系統示教板設計分析

姜永祥，李萍，黃銀花，汪東明，王浩宇，楊碩，李志鑫

（淮安信息職業技術學院，江蘇 淮安 223001）

汽車教育

發動機冷卻系統示教板設計分析

姜永祥，李萍，黃銀花，汪東明，王浩宇，楊碩，李志鑫

（淮安信息職業技術學院，江蘇 淮安 223001）

冷卻系統在汽車發動機工作過程中起到的作用不容忽視，該知識點在發動機課程教學中也至關重要。作為高職汽修專業的學生，對汽車的基本結構和工作原理應有清晰認知和一定程度的掌握，尤其是在現代汽車電控發動機中，冷卻系統有著更加精確的控制，從而保證發動機在最佳的溫度下工作。文章結合冷卻系統結構和作用及在教學中的地位，針對教學用冷卻系統示教板的設計進行合理分析與設計，最終開發一款簡單實用的冷卻系統教學設備，為這一部分教學提供實踐支撐，從而改善學生厭學的現狀。

冷卻系統；示教板；結構；設計

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.12.070

CLC NO.: U464.138 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)12-205-03

1、發動機冷卻系統示教板概述

1.1 發動機冷卻系統示教板構造

汽車發動機冷卻系統結構組成包括：水泵、電動機、散熱器、膨脹水箱、節溫器、冷卻水管、電動風扇和暖風水箱等。

如上圖1所示，冷卻系統示教板結構包括：鋁塑板支架（腳部裝有帶有鎖止功能的萬向腳輪），材料為鋁合金或不銹鋼，用于噴繪彩色原理圖、安裝控制開關和零部件實物的4mm鋁塑板，面板下面設計30cm寬的臺面，面板背部安裝控制電路面板和變壓器等還有一根三相交流電插座以及使用說明書。

圖1 冷卻系統示教板實物

發動機工作過程中冷卻系統每個部件都至關重要。如節溫器，其決定冷卻水大、小循環的部件，可分為蠟式節溫器和電子節溫器（現代車上使用較多），在示教面板上要重點布置，且是實物，對其要求是能解剖其內部構造，使學生了解其結構及工作原理，且有面板上的開關模擬演示其打開關閉狀態時的大、小循環，以及LED燈演示水路。冷卻系統示教板設計過程中將主要零件在適宜位置擺放，在原理圖相應水路位置布置不同顏色的LED燈演示冷卻液大、小循環過程。

對示教板的設計的要求是：

1）盡量還原最真實的冷卻系統工作過程，并且直觀，易于講解演示。

2）使用220V三相交流電通過專用變壓器轉換為DC12V電源為其提供電力，即插即用，方便可靠，以延長其使用壽命。

3）可以設置以下簡單故障：①節溫器故障，不能進行大、小循環；②溫控開關損壞不能控制電動風扇工作；③水泵不工作等；④水箱故障等。

1.2 發動機冷卻系統示教板教學

隨著汽車技術的發展，汽車發動機上很多新技術也已日趨成熟，當今注重實踐教學能力提升的高職院校，與發動機相關的教學設備也已基本齊全，基本上滿足日常實踐教學要求。結合我院汽車工程系除了以整車或發動機為載體的冷卻系統實物外，沒有一個較獨立、系統的教學設備能夠直觀模擬演示冷卻系統的工作過程（冷卻液大、小循環）?，F有與冷卻系統有關的示教板，大多以圖片的形式顯示冷卻系統；本項目在加入水泵、節溫器等實物的基礎上以LED燈演示冷卻液大、小循環，以模擬演示冷卻系統工作過程[1]。本項目以學生為主體，利用汽車實驗室現有設備和軟硬件條件，充分利用所學發動機知識，進行冷卻系統示教板的設計以便模擬冷卻系統工作過程，實現教學設備的進一步完善。

2、發動機冷卻系統示教板設計

2.1 開發冷卻系統示教板的教學意義

1）通過開發一款適合教學用的冷卻系統示教板，能進一步鞏固和加深學生對冷卻系統理論知識的理解和掌握程度；

2）通過該項實踐可以把所獲得的理論知識在實踐中加以運用，使理論知識和生產實踐密切地結合起來，培養自身分析和解決實際問題的能力；

3）提高了實踐小組成員對專業知識的應用能力，達到實踐創新訓練的目標，為以后從事汽車技術相關工作打下基礎。

2.2 示教板性能要求

考慮到教學上使用，且在實驗室環境下使用，示教板應滿足一下性能要求：

1）示教板腳部可以靈活推動和鎖止；

圖2 萬向腳輪

2）面板采用鋁塑板，不變形、堅固耐用；

3）面板上的零部件實物做成解剖樣式，能較好示意其結構組成；

4）能展示汽車冷卻實物系統的組成結構及原理；

5）操縱點火開關與調節開關，可模擬演示汽車冷卻系統的工作過程（二極管顯示冷卻水循環工作過程）；

6）臺面保留30cm寬空間,方便放置檢測用的儀器及儀表/實驗報告等。

示教板動力使用DC12V的電源為電機驅動水泵提供，加以開關并控制LED燈的閉開時間。

示教板尺寸要求：1240mm×650mm×1700mm（長×寬×高）

2.3 與傳統示教板的異同

開發的示教板與傳統相比，相同點是：同樣具有交流電源，演示面板和支架。不同點是：

1）新型示教板多了冷卻系統中實物解剖零部件，且布置在相應位置，使學生更加直觀了解其結構、安裝位置以及功用；

2）分別用藍、紅色LED燈演示冷卻液大小循環路線，清晰明了；

3）面板布置了三個開關，分別控制電源，風扇工作，大、小循環水路，便于學生掌握每一種工作狀態；

4）用加裝實物的方法演示冷卻系統的工作過程，避免學生對發動機冷卻系統認知不到位，大、小循環的工作條件不明確，使教學過程更加形象直觀，提高了學生學習的興趣與教師的教學效果。

3、冷卻系統示教板在《發動機拆裝與調整》課程中的應用

3.1 理實一體化的教學要求

理實一體化教學法即理論實踐一體化教學法。突破以往理論與實踐相脫節的現象，教學環節相對集中。它強調充分發揮教師的主導作用，通過設定教學任務和教學目標，讓師生雙方邊教、邊學、邊做，全程構建素質和技能培養框架，豐富課堂教學和實踐教學環節，提高教學質量[2]。在整個教學環節中，理論和實踐交替進行，直觀和抽象交錯出現，沒有固定的先實后理或先理后實，而理中有實，實中有理。一方面，提高理論教師的實踐能力，實訓教師的理論水平，培養一支高素質的師資隊伍。另一方面，教師將理論知識融于實踐教學中，讓學生在學中干、干中學，在學練中理解理論知識、掌握技能，打破教師和學生的界限，教師就在學生中間，就在學生身邊，這種方式可大大激發學生學習的熱忱，增強學生的學習興趣，學生邊學邊練邊積極總結，能達到事半功倍的教學效果。

3.2 自問自答式學習，提高主動學習能力

通過課上老師理論知識的講解和理實一體課示教板的演示和故障設置，學生能自行梳理該部分知識的重難點，從根本上將所需掌握的知識點理解透，消化掉[3]。一個簡單、直接、可視的教學設備就能使學生提高了學習興趣和能動性，這是開發此類教學設備的出發點，更是師生教學中獲益的根本。

4、結論

在整個過程中，項目組經過調研，進行方案論證，按照成員職責分工進入具體設計工作。項目組全體成員每周集體討論一次，解決項目進行過程中遇到的問題等；由項目組全體成員每半個月向指導老師匯報項目進度情況以及需要老師指導的問題；每半年由指導老師組織項目論證會，以確定項目進展的可能性、項目研究應注意事項等，并由項目組提交中期研究報告。在整個過程中我們可以利用該項目學習汽車前沿知識及技術，培養了團隊之間協作的意識。并且同學們參與性積極性較好，認為參與此項目提高了自己的創新能力，培養了自己的創新意識。而相關的老師也認為此項目培養了同學們創新方面的興趣、自學的能力以及動腦的能力。

在進行過程中，體現了一種關心大學生當下生活、打破常規、敢于改革的精神，這種精神是當前高校職業教育改革中所提倡的。 以“動手動腦能力教育“的主線貫穿始終，以能力培養和素質培養為中心，這也是職業教育發展之路。

[1] 江親道.汽車發動機冷卻系常見故障分析[J].科技傳播，2012.2.

[2] 劉越棋，耿曉哲.汽車發動機冷卻系統仿真優選方案的研究[J]內燃機工程，2006.8.

[3] 許亞軍.汽車冷卻系故障診斷排除的方法[J].科技視界，293-294，2012.9.

Design and Analysis of Engine Cooling system teaching board

Jiang Yongxiang, Li Ping, Huang Yinhua, Wang Dongming, Wang Haoyu, Yang Shuo, Li Zhixin
（Information Vocational and Technical College of Huai'an, Jiangsu huaian 223001)

The role of the cooling system in the work of the automobile engine can not be ignored, the knowledge points in the engine course teaching is also essential.As the students in the vocational of automobile major, should have a clear understanding and a certain degree of mastery the basic structure and working principle of the automobile, especially in the modern automobile electronically controlled engine, there is a more precise control in the cooling system, so as to ensure that the enginework better under the he best temperature.In this paper, combining the structure and function of the cooling system in the status of teaching,carried out of the teaching cooling system’ in a reasonable analysis and design of the teaching board, empolder a simple and practical cooling systemteaching board to provide practical supportfor this part of the teaching, and then improve status of tired of learning.

Cooling system; Teaching board; Structure; Design

U464.138

A

1671-7988 (2016)12-205-03

姜永祥（1995-），男，主要研究汽車檢測與維修技術，就讀于淮安信息職業技術學院汽車工程系。

項目編號：201612805007Y；淮安市汽車技術服務平臺：HAP201411。