发动机冷却系统示教板设计分析

姜永祥，李萍，黄银花，汪东明，王浩宇，杨硕，李志鑫

（淮安信息职业技术学院，江苏 淮安 223001）

汽车教育

发动机冷却系统示教板设计分析

姜永祥，李萍，黄银花，汪东明，王浩宇，杨硕，李志鑫

（淮安信息职业技术学院，江苏 淮安 223001）

冷却系统在汽车发动机工作过程中起到的作用不容忽视，该知识点在发动机课程教学中也至关重要。作为高职汽修专业的学生，对汽车的基本结构和工作原理应有清晰认知和一定程度的掌握，尤其是在现代汽车电控发动机中，冷却系统有着更加精确的控制，从而保证发动机在最佳的温度下工作。文章结合冷却系统结构和作用及在教学中的地位，针对教学用冷却系统示教板的设计进行合理分析与设计，最终开发一款简单实用的冷却系统教学设备，为这一部分教学提供实践支撑，从而改善学生厌学的现状。

冷却系统；示教板；结构；设计

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、发动机冷却系统示教板概述

1.1 发动机冷却系统示教板构造

汽车发动机冷却系统结构组成包括：水泵、电动机、散热器、膨胀水箱、节温器、冷却水管、电动风扇和暖风水箱等。

如上图1所示，冷却系统示教板结构包括：铝塑板支架（脚部装有带有锁止功能的万向脚轮），材料为铝合金或不锈钢，用于喷绘彩色原理图、安装控制开关和零部件实物的4mm铝塑板，面板下面设计30cm宽的台面，面板背部安装控制电路面板和变压器等还有一根三相交流电插座以及使用说明书。

图1 冷却系统示教板实物

发动机工作过程中冷却系统每个部件都至关重要。如节温器，其决定冷却水大、小循环的部件，可分为蜡式节温器和电子节温器（现代车上使用较多），在示教面板上要重点布置，且是实物，对其要求是能解剖其内部构造，使学生了解其结构及工作原理，且有面板上的开关模拟演示其打开关闭状态时的大、小循环，以及LED灯演示水路。冷却系统示教板设计过程中将主要零件在适宜位置摆放，在原理图相应水路位置布置不同颜色的LED灯演示冷却液大、小循环过程。

对示教板的设计的要求是：

1）尽量还原最真实的冷却系统工作过程，并且直观，易于讲解演示。

2）使用220V三相交流电通过专用变压器转换为DC12V电源为其提供电力，即插即用，方便可靠，以延长其使用寿命。

3）可以设置以下简单故障：①节温器故障，不能进行大、小循环；②温控开关损坏不能控制电动风扇工作；③水泵不工作等；④水箱故障等。

1.2 发动机冷却系统示教板教学

随着汽车技术的发展，汽车发动机上很多新技术也已日趋成熟，当今注重实践教学能力提升的高职院校，与发动机相关的教学设备也已基本齐全，基本上满足日常实践教学要求。结合我院汽车工程系除了以整车或发动机为载体的冷却系统实物外，没有一个较独立、系统的教学设备能够直观模拟演示冷却系统的工作过程（冷却液大、小循环）。现有与冷却系统有关的示教板，大多以图片的形式显示冷却系统；本项目在加入水泵、节温器等实物的基础上以LED灯演示冷却液大、小循环，以模拟演示冷却系统工作过程[1]。本项目以学生为主体，利用汽车实验室现有设备和软硬件条件，充分利用所学发动机知识，进行冷却系统示教板的设计以便模拟冷却系统工作过程，实现教学设备的进一步完善。

2、发动机冷却系统示教板设计

2.1 开发冷却系统示教板的教学意义

1）通过开发一款适合教学用的冷却系统示教板，能进一步巩固和加深学生对冷却系统理论知识的理解和掌握程度；

2）通过该项实践可以把所获得的理论知识在实践中加以运用，使理论知识和生产实践密切地结合起来，培养自身分析和解决实际问题的能力；

3）提高了实践小组成员对专业知识的应用能力，达到实践创新训练的目标，为以后从事汽车技术相关工作打下基础。

2.2 示教板性能要求

考虑到教学上使用，且在实验室环境下使用，示教板应满足一下性能要求：

1）示教板脚部可以灵活推动和锁止；

图2 万向脚轮

2）面板采用铝塑板，不变形、坚固耐用；

3）面板上的零部件实物做成解剖样式，能较好示意其结构组成；

4）能展示汽车冷却实物系统的组成结构及原理；

5）操纵点火开关与调节开关，可模拟演示汽车冷却系统的工作过程（二极管显示冷却水循环工作过程）；

6）台面保留30cm宽空间,方便放置检测用的仪器及仪表/实验报告等。

示教板动力使用DC12V的电源为电机驱动水泵提供，加以开关并控制LED灯的闭开时间。

示教板尺寸要求：1240mm×650mm×1700mm（长×宽×高）

2.3 与传统示教板的异同

开发的示教板与传统相比，相同点是：同样具有交流电源，演示面板和支架。不同点是：

1）新型示教板多了冷却系统中实物解剖零部件，且布置在相应位置，使学生更加直观了解其结构、安装位置以及功用；

2）分别用蓝、红色LED灯演示冷却液大小循环路线，清晰明了；

3）面板布置了三个开关，分别控制电源，风扇工作，大、小循环水路，便于学生掌握每一种工作状态；

4）用加装实物的方法演示冷却系统的工作过程，避免学生对发动机冷却系统认知不到位，大、小循环的工作条件不明确，使教学过程更加形象直观，提高了学生学习的兴趣与教师的教学效果。

3、冷却系统示教板在《发动机拆装与调整》课程中的应用

3.1 理实一体化的教学要求

理实一体化教学法即理论实践一体化教学法。突破以往理论与实践相脱节的现象，教学环节相对集中。它强调充分发挥教师的主导作用，通过设定教学任务和教学目标，让师生双方边教、边学、边做，全程构建素质和技能培养框架，丰富课堂教学和实践教学环节，提高教学质量[2]。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实，而理中有实，实中有理。一方面，提高理论教师的实践能力，实训教师的理论水平，培养一支高素质的师资队伍。另一方面，教师将理论知识融于实践教学中，让学生在学中干、干中学，在学练中理解理论知识、掌握技能，打破教师和学生的界限，教师就在学生中间，就在学生身边，这种方式可大大激发学生学习的热忱，增强学生的学习兴趣，学生边学边练边积极总结，能达到事半功倍的教学效果。

3.2 自问自答式学习，提高主动学习能力

通过课上老师理论知识的讲解和理实一体课示教板的演示和故障设置，学生能自行梳理该部分知识的重难点，从根本上将所需掌握的知识点理解透，消化掉[3]。一个简单、直接、可视的教学设备就能使学生提高了学习兴趣和能动性，这是开发此类教学设备的出发点，更是师生教学中获益的根本。

4、结论

在整个过程中，项目组经过调研，进行方案论证，按照成员职责分工进入具体设计工作。项目组全体成员每周集体讨论一次，解决项目进行过程中遇到的问题等；由项目组全体成员每半个月向指导老师汇报项目进度情况以及需要老师指导的问题；每半年由指导老师组织项目论证会，以确定项目进展的可能性、项目研究应注意事项等，并由项目组提交中期研究报告。在整个过程中我们可以利用该项目学习汽车前沿知识及技术，培养了团队之间协作的意识。并且同学们参与性积极性较好，认为参与此项目提高了自己的创新能力，培养了自己的创新意识。而相关的老师也认为此项目培养了同学们创新方面的兴趣、自学的能力以及动脑的能力。

在进行过程中，体现了一种关心大学生当下生活、打破常规、敢于改革的精神，这种精神是当前高校职业教育改革中所提倡的。 以“动手动脑能力教育“的主线贯穿始终，以能力培养和素质培养为中心，这也是职业教育发展之路。

[1] 江亲道.汽车发动机冷却系常见故障分析[J].科技传播，2012.2.

[2] 刘越棋，耿晓哲.汽车发动机冷却系统仿真优选方案的研究[J]内燃机工程，2006.8.

[3] 许亚军.汽车冷却系故障诊断排除的方法[J].科技视界，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，主要研究汽车检测与维修技术，就读于淮安信息职业技术学院汽车工程系。

项目编号：201612805007Y；淮安市汽车技术服务平台：HAP201411。