汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)模擬故障設(shè)計(jì)

朱立宗 陳瀟哲 潘俊霖

摘 要：本項(xiàng)目將對(duì)汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架進(jìn)行制作，模擬實(shí)訓(xùn)中故障設(shè)置，設(shè)計(jì)更靈活的故障設(shè)置形式，解決目前實(shí)驗(yàn)裝置只能夠?qū)崿F(xiàn)原部件與汽車ECU之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通斷，以及原部件上的拔插、通短，從而造成原部件的易損，造成不比要的浪費(fèi)和麻煩。本電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)模擬故障設(shè)計(jì)通分級(jí)開關(guān)、總故障設(shè)置盒以及相應(yīng)的電路等組成。

關(guān)鍵詞：電控發(fā)動(dòng)機(jī)；分級(jí)開關(guān)；故障盒；電路

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.094

1 引言

本文在觀察和研究了目前的電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架模擬故障設(shè)置的布局、設(shè)置的方法、實(shí)現(xiàn)的功能以及教學(xué)的效率的基礎(chǔ)上，再設(shè)計(jì)出更為緊湊的布局，利用分級(jí)開關(guān)以及相應(yīng)的電路，把多個(gè)故障設(shè)置在一個(gè)開關(guān)上，另外本著對(duì)原部件的保護(hù)的角度出發(fā)，設(shè)置出一個(gè)更為符合實(shí)驗(yàn)室中用于教學(xué)使用的電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)。

2 電控發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展背景

由于化油器的發(fā)展極限，加上環(huán)境對(duì)汽車排放的嚴(yán)格控制，化油器式的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)被淘汰掉了，因?yàn)樗呀?jīng)不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)各種復(fù)雜的工況下的工作了，影響了發(fā)動(dòng)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性等性能。因此，應(yīng)用而生的出現(xiàn)了電子控制燃油噴射系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱電控）。這個(gè)可以追溯到1953年美國(guó)bendix（朋迪克斯）公司，1957年朋迪克斯公司開始把電子控制燃油噴射系統(tǒng)應(yīng)用到克萊斯勒轎車上。電控燃油噴射系統(tǒng)發(fā)展到今天已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒臁Ｓ捎谑请娮涌刂频募由舷到y(tǒng)又復(fù)雜，所以就會(huì)出現(xiàn)各種故障，對(duì)修理人員也提出了更高的挑戰(zhàn)。

3 電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的功用與優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 功能與作用

汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)的日常維護(hù)、保養(yǎng)以及專業(yè)維修工作，要求從業(yè)人員必須掌握好汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和專業(yè)維修技能。近年來學(xué)院購(gòu)置了一些汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架。在汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)教學(xué)中，汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架是學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和訓(xùn)練專業(yè)技能所需的重要設(shè)備。主要作用一是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的各元器件性能，掌握系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)、工作原理和工作流程。二是學(xué)生可通過在臺(tái)架上的專業(yè)訓(xùn)練，學(xué)會(huì)對(duì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和元器件的維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)，掌握電控發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)（元器件）故障的檢測(cè)、排除專業(yè)技能。

3.2 現(xiàn)存優(yōu)缺點(diǎn)

汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架故障設(shè)置的普遍類型是采用兩檔位的通斷開關(guān)來實(shí)現(xiàn)通斷故障，具有經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，但是其臺(tái)架故障設(shè)置單一，僅有通斷故障設(shè)置，在現(xiàn)實(shí)生活中，汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障存在多種多樣，不能很好的反映出電控發(fā)動(dòng)機(jī)在其他故障所體現(xiàn)的現(xiàn)象。針對(duì)汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的不足之處，我們需要對(duì)汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架進(jìn)行技術(shù)更新，以適應(yīng)形勢(shì)的發(fā)展和教學(xué)的需要。

4 汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架新型故障設(shè)置

4.1 選用的電控系統(tǒng)

本實(shí)訓(xùn)臺(tái)架用的是2009年的桑塔納志俊轎車電控發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。本項(xiàng)目只對(duì)主要的傳感器和執(zhí)行器進(jìn)行模擬故障，為實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)提供支持。

4.2 故障設(shè)置選用的分級(jí)開關(guān)

4.3 實(shí)現(xiàn)故障設(shè)置的電路圖

本項(xiàng)目基于這種故障設(shè)置思路，把每一個(gè)需要設(shè)置故障的傳感器或者執(zhí)行器等工作元件分別接入分級(jí)多檔位開關(guān)，最后通過引線把他們集中起來，做成故障設(shè)置盒，方便教學(xué)使用。

4.4 故障設(shè)置功能介紹

當(dāng)我們把分級(jí)開關(guān)接入到各個(gè)傳感器或者執(zhí)行器中時(shí)，我們拿本項(xiàng)目用的電控系統(tǒng)的節(jié)氣門位置傳感器為例，詳細(xì)介紹本故障設(shè)置能實(shí)現(xiàn)的功能。因?yàn)楸倦娍叵到y(tǒng)用到的節(jié)氣門位置傳感器是電子式的，有三根線： 一根電源線、一根信號(hào)線、另一根搭鐵線。當(dāng)我們接入分級(jí)開關(guān)時(shí)，電路的接法如圖5所示，分別有0、1、2、3、4共五個(gè)檔位，實(shí)現(xiàn)四種故障設(shè)置功能。當(dāng)把檔位撥到0檔時(shí)，此時(shí)為正常時(shí)候的工作狀態(tài)；撥到1檔時(shí)，此時(shí)為斷路狀態(tài)；撥到2檔時(shí)，此時(shí)為對(duì)搭鐵短路；撥到3檔時(shí)，此時(shí)為接入一個(gè)電阻，改變了原本正常工作時(shí)的電流值，但導(dǎo)線并沒有斷，從而造成信號(hào)失真，實(shí)現(xiàn)虛接的故障設(shè)置。當(dāng)撥到4檔時(shí)，此時(shí)為對(duì)電壓短路。

在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中我們經(jīng)常需要拔插到傳感器或者執(zhí)行器來測(cè)量、然后進(jìn)行講學(xué)。因?yàn)榻虒W(xué)活動(dòng)是長(zhǎng)期并且頻繁的，所以就會(huì)容易造成工作元件的損壞，進(jìn)而增加教學(xué)成本，因此本著這個(gè)角度出發(fā)，設(shè)置了另一個(gè)方便拔插、測(cè)量的故障設(shè)置開關(guān)（公母對(duì)接插頭）如圖4所示，電路接線如圖5所示。當(dāng)開關(guān)損壞后，也容易更換，相比更換電器元件的成本也非常低。

4.5 電路引線測(cè)量

汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)故障設(shè)置完畢后，將電控發(fā)動(dòng)機(jī)電路中設(shè)置故障的線路接引到面板上，在實(shí)訓(xùn)臺(tái)面板上安裝檢測(cè)端子，可直接在面板上檢測(cè)電控發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)各電路元件的電信號(hào)，如電阻、電壓、電流、頻率信號(hào)等，以測(cè)到的實(shí)際數(shù)據(jù)判斷故障部位，將其恢復(fù)正常。

5 結(jié)論

通過本次的設(shè)計(jì)，對(duì)于汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)有了更深的認(rèn)識(shí)，在設(shè)計(jì)過程中也遇到許多問題，如導(dǎo)線的選擇，經(jīng)和同學(xué)的討論，多次的細(xì)心修改調(diào)試，最終順利完成了設(shè)計(jì)。本文從汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架隨時(shí)代的發(fā)展出發(fā)，指出傳統(tǒng)汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架故障單一的局限性，并提出了汽車空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的技術(shù)更新，使學(xué)生對(duì)故障問題了解更加透徹，可以很大程度將課堂所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際操作中去。本項(xiàng)目09年桑塔納志俊電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障設(shè)置已完成實(shí)物裝置，并能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。具有較強(qiáng)的實(shí)用性和廣泛的適用性。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖發(fā)良.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009（08）.

[2]尹力.汽車電子控制技術(shù)[M].天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，2010（01）.

[3]肖健.汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理與維修[M].山東：山東大學(xué)出版社，2011（08）.

本文系2017年廣西科技大學(xué)自治區(qū)級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架設(shè)計(jì)與制作”項(xiàng)目編號(hào)：201710594216；2016年度廣西職業(yè)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的職師本科交通運(yùn)輸專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐”項(xiàng)目編號(hào)：GXGZJG2016B129.成果。