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汽车发动机故障诊断实训台的设计

程新  
【摘要】:随着高等职业教育汽车行业专业人才的专业发展和进步的要求,以前的乘用车发动机培训平台已不能满足教育需求。针对目前国内电控发动机实训平台存在的问题,结合高职教育的特点,探讨了电控发动机实训平台的智能化系统,研究开发了新型汽车发动机电控实训平台。目前,汽车发动机在控制技术上的发展和应用非常迅速,电控发动机的故障不再仅仅是油路、电路、机械等的故障,还包括传感器、ECU、执行器或电路的故障部分,特别是汽车燃油喷射的电子点火系统,该系统作为整个发动机电控部分的中心,这些问题对许多汽车维修工作者和高职院校学生来说都是非常重要和困难的。为了提高学生的实践能力,同时进行发动机故障诊断实训台的开发也能发挥重要的社会价值和教学价值,适合相应的科研和培训。本文在分析各类发动机电子控制系统结构的基础上,提出发动机的汽车发动机传感器和执行器的常见故障。通过对发动机的结构特点的分析,对电控试验台进行了总体设计和布置。并对电子电路以及诊断终端进行了研究,设计了培训控制台控制面板。采用模块化的思维方案,建立智能化测试设备。使用AT89C51单片机控制继电器完成发动机在不同工况下的点火电路、起动电路、喷油器回路、油泵回路、主继电器电路、怠速控制回路、各种断路器进行问题的设定,也可对传感器信号进行故障设定。完成了基于AT89C51单片机的解码器、液晶显示器和键盘控制器电路控制方案,用WINCC实现人机交互功能。通过对发动机电控试验台的怠速试验、加速试验和启动试验,进行了原机试验和故障定型试验,验证了智能故障计划的可行性,达到了预期效果。本文结合发动机的基本结构和工作原理进行开发,主要内容如下:(1)论述了研制电气控制系统故障仿真实训车辆试验台的必要性,从分析汽车维修专业的现状和汽车专业培训教育的现状,了解国内外当前培训教育的现状,提出了开发和利用电气控制实训台汽车发动机的意义。(2)通过对发动机电控系统的基本结构和工作原理的深入研究。分析了发动机常见故障产生的原因及诊断方法,为电子控制系统常见故障的模拟提供了理论探讨的依据。(3)提出了发动机电控系统的故障模拟方法。采用故障模拟电路和开关控制故障模拟方法,开发和控制发动机电控系统中可能出现的各种传感器、执行器、控制单元ECU和电子电路的故障模拟电路,如损坏、短路、断路、接触不良、信号缺失或信号偏差等。完成了发动机外台架电控系统常见故障的仿真和演示。(4)开发了发动机电控系统故障模拟试验台。根据模拟电路和开关控制式故障模式重合方法,只需通过开关控制电路的通断即可完成故障设置,并可直接在面板上测试各传感器、执行器和发动机控制单元管脚的电信号,从而完成故障的分析、检测和清洗,完成故障检测和诊断的培训。(5)对发动机电控系统故障模拟试验台进行了试验测试。利用该训练平台对发动机电控系统典型故障进行了模拟诊断,试验结果表明,本文开发的训练平台能够可靠地模拟和演示预期的故障,原理清晰,直观性强,安全可靠,对发动机故障检测诊断训练具有实用意义。


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