“模块化”、“即插式”汽车电器多功能实训台架的设计与开发

2016-06-29张建峰南通理工学院江苏南通226000

山东工业技术 2016年13期

张建峰，耿丽（南通理工学院，江苏南通 226000）

张建峰，耿丽
（南通理工学院，江苏南通 226000）

摘要：本文首先叙述了汽车电器实训台架的现状，分析了“模块化”、“即插式”汽车电器多功能实训台架的优点和推广价值，其次详细阐述了该实训台架的设计过程。最后讲解了汽车电器多功能实训台架在教学和实训中的使用方法，希望能对汽车电器课程的教学提供帮助。

关键词：模块化；即插式；多功能；设计

1　汽车电器实训台架现状

汽车电器由启动系统、电源系统、灯光照明系统、雨刮喷水系统、电动座椅等多个系统组成，汽车电器的多样性导致汽车电路异常复杂和繁琐，因此，在汽车电器教学中，理实一体、学做一体才能达到较好的效果。

目前，汽车电器的实训设备常见的是：（1）单个汽车电器系统进行设计和开发一个实训台架。（2）整车电路开发一个实训台架。

第一种台架存在功能单一，总体购置成本高，场地面积要求大等缺点。第二种台架导致线路异常复杂、繁琐及设备体积太大不易移动等缺点。“模块化”、“即插式”汽车电器多功能实训台架可以解决以上问题。

2　汽车电器多功能实训台架的优点和推广价值

“模块化”是指将汽车电器各个系统按安装位置和功能分为前部、中部、后部、保险与继电器盒、故障设置区等5个模块，“即插式”是指在使用汽车电器各个模块进行教学和实践时，能做到快速便捷即插即换即用。模块化、即插式汽车电器台架可以通过更换汽车电器模块元件，在一个较小的台架上实现汽车电器各个系统的教学、实训、技能考核等多个功能。具有成本小、场地要求小、移动灵活、功能多等优点，有很强的实用价值和推广价值。

3　“模块化”、“即插式”汽车电器多功能实训台架具体设计过程

（1） “模块化”、“即插式”汽车电器多功能实训台架主要有以下几部分组成。①实训台架面板、实训台架底架（设置连接线放置区）。在设计汽车台架，考虑到学生的身高和元件的安装，采用台架面板尺寸：1800mm×1400mm×200mm（长×宽×厚），底架尺寸1400mm×700mm×685mm（占长×占宽×占高）；②台架面板上设置前部元件安装位、中部安装位、后部安装位、保险安装区、继电器安装区、故障设置区等区域。在设计台架面板时为了让学生实训更具真实感，前部元件安装位主要用来安装前照灯、转向灯、雾灯、雨刮等汽车前部元件。中部安装位主要用来安装汽车组合开关，危险警告灯开关、仪表等汽车中部汽车电器元件。后部安装位主要用来安装汽车制动灯、汽车尾灯、汽车后侧转向灯等汽车后部电器元件。在设计保险安装区的时候，考虑到一般汽车电器一个系统电路系统保险个数不会超过4个，为了增强汽车台架的应用范围，安排6个保险空位。在设计汽车继电器安装区时，考虑到一般汽车电器一个系统电路继电器个数不会超过4个，同样为了增强汽车台架的适用范围，安排5个继电器供台架使用。故障设置区利用开关模拟汽车电路的短路故障，利用导线模拟汽车电路的短路故障，利用可变电阻器没有汽车电路的接触电阻过大故障，利用电源正极模拟汽车电路与电源正极非正常导通，利用电源负极模拟汽车电路与电源负极非正常导通。具体结构如下图1所示。

③双层汽车电器零件移动台。在设计双层汽车电器零件移动台时，考虑到汽车电路系统多，汽车电器零件数量多，采用单层设计时，台面面积过大，而且占用场地面积也过大，因此采用了双层台面的结构。台架面板尺寸：1800mm×1200mm×200mm（长×宽×厚），底架尺寸1400mm×700mm×685mm（占长×占宽×占高）。

4　汽车电器多功能实训台架教学和实训具体使用方法（以汽车启动系实训教学为例进行说明）

（1）设备与资料的准备：①每组设备与工具： “模块化”、“即插式”汽车电器多功能实训台架一个、万用表、电工胶布、剥线钳等电器使用工具一套。 ②汽车电器元件：汽车起动机一个、点火开关一个、蓄电池一个、开关一个。 ③教学资料：汽车连线电路人，如图2所示。（2）教学目标的设定。①能按照汽车起动机的工作原理图进行实物的线路连接。②能查找老师通过故障设置区在电路中设置的开路、断路、对正极短路、对负极短路等常见故障。（3）设备在实训中的具体使用方法。①分组：将班级同学按6—10人一组，每组分配相应的设备和工具。②理论讲解：讲解一下汽车启动系统的电路，分配相应的任务。③同学进行线路连接，教师进行循环指导。线路连接完成后指导老师通过故障设置区在电路中设置的开路、断路、对正极短路、对负极短路等常见故障然后让每组学生完成故障的排除。