基于汽车电控发动机实验装置的设计与应用

韩高辉，孙志杰

（郑州科技学院，郑州 450064）

0 引言

低碳、绿色、节能与环保已成为当今汽车发展的主体。为适应汽车发动机这一形式发展的要求，加快创新应用型人才的发展，结合区域汽车工业现状与本校汽车实验课程体系，研制了汽车电控发动机实验装置。

1 研制目的

（1）通过汽车实验台设计与制作可以培养学生实践动手能力、实践应用能力和创新能力满足专业技术人才培养的要求。

（2）直观认识电控发动机的结构、系统组成及工作状况，并与实践相结合提高学生的实际操作动手能力。

（3）对发动机能够进行动态检测。

（4）能够借助诊断设备对人为设置的故障进行诊断，并进行排除。

（5）为学校职业技能的培训考核提供有利条件。

2 设计方案

本实验台技术方案主要包含：实验台支架、发动机支架、故障设置单元、全车电路总成、面板等部分组成。

2.1 实验台架具体设计

实验台支架与发动机支架采用分体式，中间通过航空电缆接口相连。发动机支架均由型钢焊接而成，表面喷塑。底部安有四个万向轮便于移动，同样实验台支架由四个万向轮支撑。具体结构如下图1所示。

以上所述电路中的汽车电器元件按其在汽车上的实际连结关系用航空电缆接口总线连接起来，并在面板上按原车位置固定。此实验台采用把电控发动机的全部电路综合到实验台架上进行研究学习，易于设置故障，方便电路检测，更加贴切实际，减少了实车操作的复杂性。发动机支架外形尺寸应与原车外形尺寸基本相同，相关电器元件布置按原车方式排放，这样就直观展示了汽车电器在原车上的安装方式，提高教学效率和改善教学直观效果。

2.2 故障单元设置

电控发动机故障设置主要是对ECU的控制信号的通断来进行故障设置。断路设置，则在电路中串接一个钮子开关或电子控制式开关，将需要设置故障的传感器或执行器的导线切断，从靠近传感器或执行器的一端引出导线，依次串接继电器故障设置开关、控制面板上相应的端子，最后与导线接口的另一端相接；故障设置开关是钮子开关，手动来控制继电器开关。在工作中不需要故障设置时，我们制作插接器直接将所有电路短接，发动机能正常工作实训人员可以通过检测孔测量电压、电阻或者用示波器显示波形来验证理论教学的准确性，能更深刻地理解其工作原理等；当需要进行故障的诊断与排除时，拆下正常工作时的插头，将故障设置装置接入电路，操作控制装置进行故障设置，实训人员可通过测电路电阻或电压排除故障，本实验台可设置10个故障点。

3 可完成的实验项目

结合区域汽车工业现状与本校汽车实验课程体系设计等技能型课程，让学生较快地适应专业应用，为此特开发以下实验项目：项目一：电控汽油机及总体结构认识；项目二：传感器的检测；项目三:点火系统主要传感元件的检测(曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆震传感器)；项目四:开关信号的检测；项目五:传感器波形的检测；项目六：燃油供给系统的检修；项目七：空气供给系统的检修；项目八：点火系统的检修；项目十：排气净化系统的检修 项目十一：常见车型故障码的调取和清除 项目十二：电控发动机综合故障分析。

4 实验台的特点

（1）直观效果好。学生通过本实验台可直接对照电路图，再描绘彩色电路图，可以分析、控制其系统工作原理。

（2）动手操作性强。通过专门设置故障开关,可直接检测各执行器、传感器、发动机控制单元管脚的电信号，因此,也相对延长了各零部件的使用寿命。

（3）安全性高：实验台上装有漏电保护、短路保护与零压保护；实验台面都做绝缘保护；加装水箱防护罩、飞轮及其他转动部位防护罩等安全保护装置同时该装置外壳接地保护。

5 结语

汽车电控发动机实验台研制本着实用、适用与应用为原则进行研发，其设计和应用是随着汽车新技术的发展而进行升级。这样增强了适应新技术发展的需要，为创新应用型人才的培养提供了良好的条件。同时也为工科类高校教师科研水平的提高提供了强有力的支持。

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