汽车电气实训台的设计与研究

摘 要：《汽车电器与电子技术》是汽车服务工程专业中一门实践性很强的专业主干课程。在该课程的实验建设中，应强化学生实践应用能力并突显应用型本科院校的特色，因此设计和研发相关电气实训台势在必行，以期增强师生的动手能力和工程实践能力，弥补理论与实践相脱节现象，并对汽车电气系统的学习具有一定的实践指导意义。设备设计完成后不仅用于学校教学而且也可以用作汽车维修工国家职业技能鉴定设备。

关键词：电气实训台；传感器；故障检测

中图分类号：TB47 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2017）07-0130-02

Abstract："Automotive electrical and electronic technology" is a practical application professional backbone course in automobile service engineering. In the construction of the course of the experiment， we should strengthen students' practical application ability and highlight the characteristics of applied undergraduate colleges， therefore，It is imperative to design and research and development related electrical training platform. in order to enhance teachers' and students' practice ability and engineering practice ability， Make up for the phenomenon of Theory divorced from practice， and study of automotive electrical system has certain practical guiding significance. After the completion of the equipment design， it is not only used for school teaching but also can be used as national vocational technical ability appraisement equipment for the Car maintenance workers.

Key Words：electrical training platform； The sensor； Fault detection

随着电子零部件在汽车上应用程度越来越广泛，作为应用型本科院校，在专业教学过程有必要开发一款与教学内容相符的汽车电气实训台，作为汽修等相关专业的理论与实践教具之用。通过专业课程的教学和实战模拟演示，可使学生清楚地了解并掌握汽车相关电气系统的构造、工作原理；各部件实际的连接形式和电气系统常见故障的诊断与排除方法等，使得教学内容与实践内容相匹配，弥补教学中理论与实践脱节的现象，同时可作为教师专业研究、本科学生毕业设计数据采集、汽车维修工职业资格技能鉴定设备。

1实训台设计方案

实训台由台架（含工具箱）、面板和汽车电气系统三部分组成，根据车型的技术成熟度，通过车型对比和调研分析选择大众捷达电气系统为设计核心，在掌握汽车电路基本读图方法的前提下，牢记电气系统的“回路原则”，注意所研究电路中的搭铁极性和开关在电路中所起的作用，化整为零，为培养对多种车型电气系统分析能力起到触类旁通的目的。在设计时将实训台面板立装在台架上，台架上设计两个工具箱，用于存放检测工具和电器元件等，框架漆面采用喷塑处理，在底部装有四个万向轮，方便设备移动。汽车电气系统分别装在台架和面板上，在面板前面设置导线、电器元件插接孔，可以拔插导线和电器元件。在面板的后面设计18路典型故障点的开关，实现相关汽车电器控制系统的故障设置，实训台面板采用亚格力板彩色丝网印刷，要求线的着色与实际电路图中所给导线的颜色相同。所设计实训台的电路总成包括保险盒（含汽车电气系统保险和设备保险）、照明系统、起动系统、电源充放电系统、电控燃油喷射系统、汽车防盗系统和故障点设置系统等，以上所述各个电气系统中的电器元件按车辆上的实际联结关系用线束连接起来，并安装于实训台上。实训台把车辆上典型的电气系统综合到台架上进行研究学习，避免了在实车操作中的复杂性，消除了由于误操作而造成汽车电路烧毁的风险，使之操作更为方便、直观。在实际教学中根据教学内容的需要可随意设置故障点，模拟汽车电气系统故障的不确定性，使之更加贴近汽车电器维修实战。最终实现集汽车电器总成拆装、电气系统维修与检测、18路典型电路固定故障设置、控制面板无限点数故障设置、职业技能考核为一体的实验教学设备。

2实训台控制面板电路图

实训台控制面板电路图由三部分组成，第一部分为灯光照明电路部分；第二部分为充放电系统、起动机、点火开关线路；第三部分为电控发动机动力系统。

2.1汽车电路识图

接線盒内的5条主干线，“30号”线为蓄电池正极引，即常火线。“31号”线为蓄电池负极引线，即汽车车身搭铁线。“15号”线为受控于点开关的火线，即点火开关接通电气系统工作时的供电线路。“50号”线为直流电动机起动时的控制线，即仅在车辆起动时有电。“X号”线为卸荷继电器控制线，除发动机起动时必须断开所有卸荷以外，其工作状态与15号线作用相同。

2.2电路图的布线原则

在实训台面板上的电路图在布线时应尽量保证线与线之间垂直和平行的关系，减少或避免相互交叉的现象，在电路图上通常会出现大量的垂直导线，而在中央接线盒内会出现较多水平导线，如30、l5、x、3l、50号线，除此之外还有一些诸如b、c、d、e……等临时编号的导线，这些线在车辆上实际是在中央接线盒内部，因而在电路图的主体部分很少出现交叉的现象。

3汽车电气系统的故障检测

在汽车电气实训台上可完成以下三个方面的内容：首先，完成照明系统、充放电系统、起动机系统、点火开关线路、发动机电控动力系统等电气线路工作走向的学习，对比教材中的电器线路图找出各个用电设备布置位置；其次，完成对电器设备及相关线路工作原理的分析；最后，完成对常见汽车电气系统故障的诊断检测和排除任务，此阶段也可以任务工单的形式人为设置故障，增加了学生的实践动手操作能力和电气故障的诊断分析能力。虽然现代汽车电气（电器）系统比较复杂，但普遍规律是故障点常发生在總线电路处、电器设备本身、电器相连的电气元件和线路与电器设备的连接处。

对于灯光照明、起动机等简单的用电负载，当判断某电器元件是否存在故障时，首先可以进行直观的故障诊断，初步判断故障所点发生的部位和大致范围，然后按照开关、保险丝、负载、搭铁的顺序进行逐点检测。在实际维修作业中通常用数字万用表直接测量，或者用专业跨接导线的方法短路某个疑似故障的电器元件，如果该电器元件被短路后，其电气系统能恢复正常工作，则说明故障在电器元件上。在维修作业中也通常使用试灯法、低压电路试火法（由于现代汽车电控系统中控制单元较多，为避免瞬间电压过高而造成控制单元或传感器的损坏，此法不能在带有电控系统的车型上应用）进行此类故障检测。对于汽车电控系统的故障诊断与排除，通常用换件法或电脑检测仪诊断该类元件的故障。电脑检测仪诊断法是指利用汽车专用诊断仪对车辆电控单元进行故障码调取及通过观察当前各传感器动静态数据流与标准值相比较来判断出故障根源所在。为方便教学授课并贴近实际作业环境，所设计的电气实训台配有汽车专用解码仪、数字万用表、跨接线、专用汽车试灯和常用电器元件等，使学生熟练掌握汽车检测工具的使用方法。以达到教学与维修企业作业的同步性，从而提高学生工程实践能力。

4汽车电气实训台的应用

结合《汽车电器与电子技术》这门专业课程，依据所配套教材《汽车电气设备与检修》的内容单元合理开出相关电器实验项目，真正做到学习实践学习的过程。此外，结合本科生毕业设计、专业课程设计等实践课程让在校大学生尽早地融入专业应用学习，为学生稳步走向社会打下夯实的技术基础，同时也为学有余力的学生发挥潜质、个性发展、提高自身综合素养创造有利条件，为丰富大学生第二课堂的学习内容，调动和激发大学生科研和创新意识搭建良好学习平台。实训台设计完成后其实现的功能和成果如下：

1） 电控系统中模拟出的主要传感器输出信号、电位、频率信号，利用诊断设备进行测试控制，达到显示方式的直观性，使系统数据科学化、标准化。

2）在完成原理学习的情况下，可对照电器原理图进行教学现场检测和诊断故障体验，培养学生的成就感。

3）各电器总成可根所实际教学需要随时拆卸，并能实现手动故障设置功能。

4）出版配套教材《汽车电气设备与检修》一部，实践指导书两部。

5结语

汽车电气实训台设计按照原车标配电器、线路安装，各部分电气系统原理图与实际系统相互对应，线路走向简洁清晰，电气系统故障设置合理，操作简单方便，实现理论与实践的一体化教学。是集理论与实践教学、拆装与检测、职业资格技能鉴定于一体的汽车电气综合性能实验设备。

参考文献

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[2]张永辉，韩 涛.汽车电器实验实训平台研究，西安航空学院学报，2013（5）.

[3]贾志涛，李雪礼，刘永杰，王干一.双燃料电控发动机实验台的研究与开发.科技创新导报，2015（06）.