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基于汽车发动机电子控制系统的实训教学设备研究
来源:汽车与驾驶维修  作者:佚名  2017-12-29 09:20:51

    摘要:近年来,汽车行业取得了长足的发展,伴随着行业发展对于汽车专业人才的需求量也是日益增大。高等职业教育作为汽车行业专业人才的主要培养基地,人们对于其日常教学也愈发重视。而作为汽车的核心,对于汽车发动机电子控制系统的教学尤为关键,而作为以实际操作为主的高等职业教育,汽车发动机电子控制系统实训教学更是重中之重。

    0 引言
    高等职业教育不同于传统教育只注重理论知识的传授,其更注重对于学生实际操作能力的锻炼与培养,因此实训教学在高等职业教育中扮演着重要的角色。而汽车发动机电子控制系统在实际生活中可能出现的状况不胜枚举,因此在实训教学中对于这些情况进行模拟与教学是十分必要的。但在目前的实际教学中,汽车发动机电子控制系统实训教学明显不能满足对于实际的模拟,本文也将结合这一现状进行分析,并对教学设备的研究设计进行探讨。
    目前实训教学台架对于发动机故障的模拟一般是通过对于部分元件的插拔或者改变发动机电路的通断状态来实现的。因此,目前实训设备可以模拟的故障类型大同小异,种类贫乏,学生在进行模拟维修时也只能掌握对于元件的更换以及电路的接通等操作,不能满足实际工作中的需求,实训教学质量得不到保障。

    1 目前汽车发动机电子控制系统实训教学设备存在的问题
    目前我国在汽车发动机电子控制系统实训教学中采用的教学设备,往往是以单独的汽车发动机作为基础,再在其上安装电子传感系统以及信号系统制成的。这种教学设备具有占地面积小,故障可视性好的优点,但是却背离了实训教学的初衷,即对于实际状况的模拟。
    首先,此类实训教学设备对于发动机故障的模拟是通过LED显示屏直接显示的,也就是说学生只能够通过眼前的显示器来了解故障的具体情况,而且对于故障的检测与排除也是通过模拟系统进行。这与实际操作中通过汽车电子元件进行故障检测有着较大的差异,因此这种实训教学模式不能模拟实际状况,只能加深学生对于故障原因的理解却不能有效提高学生的实际操作能力。
    而且如上文所述,出于空间及成本考虑,目前高等职业教育中用于汽车发动机电子控制系统实训教学的教学设备通常是基于单独的发动机改装的。而这也就导致实训教学设备脱离了发动机的正常运转环境,因此其工作状态也与实际状态大相径庭,通过实训教学学生也无法掌握实车状态下的维修要领。例如在santana3000车型中,其发动机熔丝盒位于两处,位于发动机舱内的熔丝盒尚可以在实训教学中进行还原,但是在驾驶舱内的熔丝盒就难以进行模拟,无法对学生日后的实际操作加以指导。
    另外,实训教学设备由于没有配备变速箱等其他动力装置,因此无法实现对于发动机实际运转状态的模拟。在教学过程中发动机通常只能处于怠速运转状态,因此对于发动机高速运转状态参数不能进行模拟,也限制了台架的故障范围。

    2 汽车发动机电子控制系统实训教学设备改良设计探讨
    结合前文的分析,目前我国高等职业教育中使用的汽车发动机电子控制系统实训教学设备不能满足课程需求,因此需要进行新型教学设备的设讯
    目前实训设备的主要不足是其难以满足对于汽车实际运行中的发动机运转状态进行模拟,为了解决这一问题,可以将整车进行改造,使其成为实训教学设备。例如前文所提到的santana3000车型,就可以将之加以改造变成实训设备。在改造过程中,为了不影响对于整车实际运行状况的还原,要尽量避免对于汽车动力装置及其他设备的改动。在改造时,可以将位于santana3000发动机左舱的ECU装置加以改动,于此处添加传感装置,以便将santana3000的运行状态及各原件的工作状态参数传输到教学用显示屏之上,方便学生观察和了解发动机状态。这样相当于只是在原车上加装了一个信号输出装置,因此实训教学设备可以完美实现对于实车运行的模拟,让学生对于汽车运行中的发动机电子控制系统状态有更清楚的了解,为日后实际操作提供指导。
    而在实际实训教学中除了要对发动机整体运转状态进行监控外,对发动机上各个元件的状态参数也需要进行实时检测,这样才能让学生更好地了解发动机电子控制系统的运转状态。因此除了前文提到的将原车ECU加以改装成为信号传输系统外,还需要在发动机的各个电子元件上加装感应系统及检测装置,例如发动机的空气流量计、节气门位置传感器、氧传感器、碳氮电磁阀等电子元件上都需要安装,这样通过这些检测装置就可以实现对于发动机整体以及其局部元件安装位置与发动机结构及运转方式密切相关,在安装时学生不仅增强了实际操作能力,还可以加深对于发动机构造及运转原理的了解,一举多得。同时在安装过程中也要注意对于检测装置及传感器的检测,保证其能正常运转并真实反应汽车发动机电子控制系统的运行状态。
    在上述改造之后,实训设备已经可以实现对于汽车真实运行状态下发动机电子控制系统的模拟,实训教学也可以初步满足日后学生在实际维修工作中的需要。但是实训教学设备仅仅模拟正常运行状态下的汽车是远远不够的,实训教学设备还需要满足对于故障状态下汽车发动机状态的模拟。而实车改造的实训教学设备不仅可以通过电子元件的插拔及对于电路通断状态的改变来进行故障模拟,还可以进行更复杂的故障模拟,这就需要通过最新的信息编程技术来实现。首先,需要建立发动机故障数据库,在数据库中对于发动机各种故障的信息进行收集并进行分析,找出不同故障状态下各个传感器信号的变化规律,之后在通过计算机的分析来确定各种状态下各个传感器输出信号的理论值。之后进行编程,让计算机在教学过程中可以通过预先设计好的程序来对各个传感器的信号进行改变,模拟不同的故障状态,从而满足教学需求。学生通过这样的实训教学,也可以更加全面地了解汽车发动机电子控制系统的故障种类、表现及维修方法,让实训教学真正做到为实际操作服务。
    不过此类实训教学设备也受到汽车种类的限制,只能对单一发动机进行模拟,学生无法做到对于流行发动机维修技术的全面掌握。因此,各个高等职业教育学校可以加强校间的合作以及资源共享,各个学校设计制作不同车型及发动机型号的实训教学设备,之后在教学过程中进行交流,充分利用教学资源,让每个学校的学生都能掌握不同车型的维修技术。另外也可以加强与汽车企业的合作,开拓学生视野,把实训教学拓展到课堂之外。
    3 结束语
    综上所述,目前我国高等职业教育中汽车发动机电子控制系统实训设备不能很好地实现对于发动机运转的模拟,不能满足教学需求。因此,需要结合编程技术,加装传感器及检测设备等手段对于整车进行改装,让其成为新型实训教学设备,实现仿真模拟,让学生真正进行维修操作,为日后工作打下基础,真正做到为国家输送更多的专业汽车人才。
 

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