汽车电器实验台的制作与推广

孙志杰 朱光

【摘 要】随着电子技术的发展，电器在汽车所占成本比例已经超过50%。科技含量的提高，增加了汽车维修的难度。目前，市场现有的汽车电器实验台大多注重动作结果演示，有些汽车电器实验台除演示外，还将线路图布置到面板上，并且增加了一些发光二极管和部分检测孔。为提高汽车行业电器维修水平，同时结合自身实训教学的需要，文章设计出既能演示工作，又能结合原理，并且加入以学生动手操作为主的模块化的实验实训设备，并介绍了加以推广该实训设备的方法步骤。

【关键词】子母板；原理图实物；动手操；演示和操作；模块化教学

【中图分类号】U467 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）09-0027-04

現在汽车电器实验台的制作，以北京华育天智机电装备有限公司的汽车电气系统检测终端盒（2016年全国职业院校技能大赛高职组“汽车检测与维修赛项”指定比赛器材；2017年全国机械行业职业院校技能大赛——汽车类专业技能竞赛“一汽大众杯汽车检测与维修技能大赛”指定器材）和 北京中汽恒泰教育科技有限公司研发的2012—2016年全国职业院校技能大赛高职组汽车检测与维修赛项的速腾电气示教板、迈腾交互教学平台、基础电路等竞赛设备为代表，主要注重功能演示、故障设置和检测考核，面板有插接器图形和针脚。本文的侧重点是在原有功能上增加原理图，与线路相连接，采用子母板式构成，原理图与实物相结合，更加方便理论教学和实践教学。

1 汽车电器实验台设计

1.1 画草图

首先考虑设计汽车电器的哪一个部分。汽车电器可分为4个部分的内容。？譹？訛基础电器部分：包含电源系统、启动系统、点火系统、照明及仪表信号系统等传统汽车电器。？譺？訛全车辅助电气部分：包含空调电路、雨刷刮水电路、电动门窗电路、电动后视镜电路、电动座椅电路、电动天窗电路、行车记录仪、音响设备、中控锁等电路。？譻？訛发动机电控部分：包含电子燃油喷射系统、怠速控制系统、点火控制系统、排放控制系统、涡轮增压系统、可变进气通道系统、可变配气正时系统、故障自诊断系统、防盗系统、备用系统等。？譼？訛底盘电控部分：包含自动变速器系统、防抱死刹车系统、主被动防护系统、电子助力转向系统、自动巡航系统、电控悬架舒适系统等。

其次确定总的设计思路，准备软件资料。对于汽车电器实训台的制作，除了方便教学外，还必须符合以下几点要求。？譹？訛子母板式，母板用于讲解示范，子板用于学生分组操作。？譺？訛原理图与实物必须结合在一起。？譻？訛学生必须进行大量操作，不单掌握测量方法，还要进行线路连接、故障排除。

例如，设计雨刷刮水电路，其主要组成由雨刷刮水电机、组合开关、间歇继电器、喷水电机等组成，查找相关的线路图、原理图等内容，找到尽可能多的详细的且实用的资料。同时，划分模块，比如电源模块、开关模块、传感器模块、电机模块、仪表信号模块等，也可用一个元件制作成一个模块。根据实际情况明确每个模块需要安装的元件或总成，确定面板和总成固定方式，有些较小的总成可固定在面板上，有些则需要焊接台架固定。不同部分形状大小和布局条件的要求等差别很大。综合各种因素确定台架形状。画出草图如图1所示。

1.2 CAD出图

首先确定一款熟悉车型，根据要制作的模块，列出清单并买回元件，测量元件实际尺寸，将所有原件组合到一起，留有原理图位置和标题位置空间，大致估算出面板大小。其次用制图软件画出原理图，实物用方块图代替，将原理图和实物图挨着布置，但原理图与其他连接元件连接关系不画出来，断开后需要连上插座，以用来检测和接线，所以要画出和插座直径大小一样的空心圆。调整标题大小、原理图大小、线条粗细及位置关系等，最终确定面板尺寸和内容。最后填充底色，建议用一种颜色且不要太深，采用渐变色最佳。填充好后将其转化为图片格式，就可以出图了（如图2所示）。

1.3 制作面板

首先选择底板材料，要求底板材料不易燃烧，不导电，表面光滑且有一定的强度。建议底板用约5 mm厚的绝缘PVC板或呢绒板制作。将其冲割成喷绘一样大小（如图3所示）。

其次清理干净表面，在其上喷一层水，覆盖上喷绘，固定好喷绘位置，揭开塑料薄膜，用有一定弹性的薄塑料板刮出水，注意朝一个方向刮，由内向外，不要留有气泡，将喷绘贴好。晾干后固定到台架上（如图4所示）。

1.4 实物安装

首先将实物元件以相应的方式固定到相应的实物方块图位置，较大、较重的固定到台架上，实物上面的线路穿到面板背部，线路上贴出标签，标明每根线的作用和安装位置。

其次在原理图上对应位置钻眼，固定插座，插孔颜色应统一规定，比如红色、黑色是电源正、负极等。插孔需要是通孔，以方便在背部装演示故障设置线束（如图5所示）。

1.5 线路连接

将实物电路与原理图上的插孔对应连接，线上焊接合适大小的线鼻儿，固定好后，经过调试再用胶枪黏紧，防止使用过程中发生松动的现象（如图6所示）。

1.6 做操作连接线和演示线束，调试验收

操作连接线用1.0 mm2软线，根据连接长度，做成长、中、短3种不同的长度，颜色至少分红、黑、蓝、绿4种，两端剥掉5 mm长的绝缘皮，挂上焊锡，固定与插孔相配套的灯笼插头。画出各实训部分电路图（包括原理图和线路图），之后按图接线，注意经过保险连接，防止烧毁电器元件和线路。调试完毕后用胶枪黏好，再封住底盖。

演示故障设置线束在母板上制作，根据实物和原理图在面板上的固定位置制作，用操作连接线将电路接好，要稍长一点，将要设置故障的线上加装保险盒，通过保险丝和电阻设置断路和虚接故障。设计各模块摆放使用的台架，使其整套摆放整齐，并且方便取拿操作。做好的子母板如图7所示。

2 推广销售

汽车电器实验台应当申请专利，形成产权保护，制作宣传页。下面介绍所设计的部分汽车电器实验台。

2.1 产品型号

产品型号：全车辅助电路试验台ZKYQC-1（如图8所示）。

2.2 产品简介

本产品以微型车为原型，包括仪表信号系统电路、灯光照明系统电路、防盗系统电路、倒车雷达电路、电动门窗系统电路、雨刷刮水电路、电动后视镜电路、组合开关电路8个部分的内容，囊括了基本配置车辆上的所有辅助系统，内容全面，功能齐全。

2.3 产品特点

和其他同类产品相比，该产品主要有以下特点：？譹？訛所有部件均为实物演示，没有用塑料模型件代替。？譺？訛除演示功能外，还配有实物的电路原理图和插孔，不仅可对照原理图对实物进行检测，还可以进行接线，学习线路连接，增加学生的动手操作能力训练。？譻？訛配有连接线和演示线束，连线为活动线，两侧有插头。

2.4 产品规格

外形尺寸：2 100 mm×1 900 mm×600 mm；面板尺寸：2 100 mm×1 200 mm；蓄电池：QDW654；台架：台架带万向轮，可灵活移动。

3 产品功能

3.1 演示

试验台上安装的零件均为实物，接好演示线路后，可进行演示操作，进行功能演示。？譹？訛仪表针脚说明。A座：A1、A16为远光指示灯；A6为转向照明故障指示灯负极；A9为仪表照明灯正极；A11为仪表电源正极；A12为充电指示灯；A14为右转向指示灯正极；A15为左转向指示灯正极。B座：B2为仪表电源负极；B3为水温信号；B5为ABS指示灯；B7为驻车制动灯；B8为驻车制动灯；B9为制动灯；B11为安全带指示灯；B12为机油压力指示灯；B13为油位指示。？譺？訛可参照灯光照明系统电路原理图接线。？譻？訛可参照防盗系统电路图接线。？譼？訛可参照倒车雷达电路接线图接线。？譽？訛可參照电动门窗系统电路图接线。？譾？訛可参照雨刷刮水电路图接线。？譿？訛可参照电动后视镜电路图接线。？讀？訛可参照组合开关电路图接线。

3.2 检测

试验台面板上做有各实物的检测插孔，可用万用表检测实物和线路，也可用电源通电判断其性能和好坏。比如，用万用表二极管挡位，将点火开光、组合开关、电动后视镜开关、玻璃升降器开关等放到不同的挡位，测量其通断，可检测其好坏和各针脚的功能。也可用电源插孔向雨刮电机供电，测试高速、低速和回位功能，或判断倒车镜的左右电机和上下电机等。

3.3 方便讲课

面板上彩色喷绘的原理图和实物用插孔结合在一起，方便讲课和操作，形象生动，使学生更加容易学习。

3.4 接线功能

学生学会线路图后，可实物进行接线，实验板上有5 A、10 A、15 A、20 A、30 A保险，接线时注意将其接入，可防止因接错线而烧毁元件，提高动手操作能力。

3.5 故障设置

任课教师可对线路进行改动，让学生进行故障排除。

汽车实验台在使用过程中要不断改进，并对其进行优化包装，在兄弟院校参观时主动介绍和宣传。联系汽车实验台制作厂商，开展校企合作。该设计思路被上海上益教育设备制作有限公司采用。

4 结语

本文是多年实训教学和实验台制作经验的总结，希望能为广大实训指导老师提供借鉴参考，提高我国汽车技术教育水平。

参 考 文 献

[1]孙志刚.汽车电器设备与维修[M].北京：北京理工大学出版社，2010.

[2]周晓飞.教你成为一流汽车电工[M].北京：化学工业出版社，2012.

[3]张朝志.桑塔纳2000时代超人轿车检修300问[M].北京：机械工业出版社，2000.

[责任编辑：钟声贤]