为了适应并满足职业院校教学设备的更替以及教学模式的转换,本文以2013款科鲁兹轿车发动机为基础,设计开发出科鲁兹发动机故障诊断训练系统,旨在适应各职业院校实施“理实一体化”的实训教学需求。2013款科鲁兹轿车是中职院校使用最多的教学实训设备及各职业技能大赛的主流车型,基于科鲁兹发动机开发设计出能进行真实故障模拟、诊断分析的发动机故障诊断训练系统具有重要的现实意义。
一、科鲁兹发动机故障诊断训练系统总体设计
科鲁兹LDE电控发动机故障诊断训练系统以科鲁兹电控汽油发动机实物为基础,由支撑各部件的主台架、操作实训台和电路故障检测台3部分组成。总体的设计思路立足于满足对电控汽油发动机的结构、工作原理、故障设置及诊断的教学需要。本实训设备最大的特点是:操作方便,安全可靠,易于维护。
本实训台能够实现的基本功能主要包括以下几个方面:
1.使学生对发动机的机械结构、传感器、电子控制单元、执行器进行结构性的认知和分析,同时也能够使学生对各传感器、执行器的工作原理加以验证。
2.通过测量各传感器、执行器的电阻、电压、波形等手段,分析测量结果,判断其工作情况,从而找到故障点,对非人为生成的故障和人为设置的故障进行诊断和排除。
3.对电控系统所涉及电路进行分析,对相关保险丝和继电器的工作情况进行检测等。
二、故障诊断训练系统台架设计
故障诊断训练系统的总体设计与布局充分考虑到实训设备所要完成的功能以及实训人员的安全,同时实现空间利用率的最大化。其总体设计与布局如图1所示。
根据上述设计要求,进行各个组件的加工选取。
1.方向轮的选取
实训台在使用过程中需要经常移动,所以在实训台的底部安装4个方向轮且能够锁止。选取方向脚轮时,考虑到实训台的总质量较大,采用优质超重型防撞脚轮,该脚轮具有高强度,耐磨性,耐化学腐蚀,高承载和减振缓冲等良好性能。
2.故障诊断训练系统支架、防护散热板材料选取
系统支架起着支撑和固定的作用,要求其强度和可靠性都很高。考虑到各方面的因素,选用45#方钢(长宽均为50mm ),该材料最大的特点是抗压能力强,同时还有很好的韧性,满足拉、弯曲、扭曲的工作需要。为了防止表面氧化腐蚀等现象,将所有的支架表面进行喷漆处理,以延长实训台支架的使用寿命。除了实训台支架外,中间应安装防护散热板,防护散热板采用SKH9型的不锈钢冲孔板。该材料最大的优点就是吸音、防护以及散热,同样,安装完成后对其表面进行三次喷漆处理。
训练系统的基本配置(每台)如表1所示。