汽車修理工考級(jí)設(shè)備研制——發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與排除

陳加國 張書慧 周 立

（南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 南京210046）

0 引言

國家職業(yè)資格證書架起了“專業(yè)”與“職業(yè)”之間的橋梁，獲得相應(yīng)的職業(yè)資格證書是高職高專院校學(xué)生能勝任職業(yè)崗位的關(guān)鍵。汽車修理工證書是汽車運(yùn)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生最重要的職業(yè)資格證書，我校汽車檢測(cè)與維修專業(yè)人才培養(yǎng)方案要求學(xué)生在畢業(yè)前必須獲得汽車修理工中級(jí)資格證書。

汽車修理工考級(jí)包括理論知識(shí)考核和實(shí)際操作考核兩部分。實(shí)際操作考核內(nèi)容由汽車維護(hù)作業(yè)、汽車小修大修作業(yè)、發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與排除、自動(dòng)變速器故障診斷與排除、汽車各零件的檢修和汽車各總成的拆解檢修等項(xiàng)目組成?？己艘话銜?huì)抽取其中的四個(gè)項(xiàng)目，其中發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與排除是必考項(xiàng)目。各高職院校汽車專業(yè)為了進(jìn)行汽車修理工考級(jí)考核，都配置了相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與排除教學(xué)設(shè)備[1]。

1 發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與排除教學(xué)設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀分析

1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)故障可能的故障元件有轉(zhuǎn)速傳感器、噴油器保險(xiǎn)絲、油泵保險(xiǎn)絲、油泵繼電器、防盜組件、ECU保險(xiǎn)絲、蓄電池和起動(dòng)機(jī)等，這些元件分布在汽車車身的各個(gè)位置。以某常用教學(xué)汽車為例，其ECU保險(xiǎn)絲位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙保險(xiǎn)絲單元，油泵保險(xiǎn)絲、噴油器保險(xiǎn)絲、油泵繼電器和防盜保險(xiǎn)絲則位于駕駛艙的保險(xiǎn)絲單元，轉(zhuǎn)速傳感器位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙的后部。元件復(fù)雜的分布情況，降低了故障設(shè)置的效率，不利于高效的開展汽車修理工考級(jí)培訓(xùn)與考核活動(dòng)。目前我校汽車修理工考級(jí)實(shí)際操作考核環(huán)節(jié)由四個(gè)項(xiàng)目組成，其中必考項(xiàng)目發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與排除耗時(shí)是其它幾個(gè)項(xiàng)目的兩倍左右，影響到了考級(jí)工作的效率。

1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)部分元件的位置隱蔽，以某常用教學(xué)汽車為例，其駕駛艙的保險(xiǎn)絲單元有數(shù)十個(gè)保險(xiǎn)絲和數(shù)個(gè)繼電器。與發(fā)動(dòng)機(jī)故障相關(guān)聯(lián)的保險(xiǎn)絲和繼電器單元不易找到，甚至容易找錯(cuò)，這影響到了修理工考級(jí)培訓(xùn)和考核的準(zhǔn)確性。

1.3 直接在汽車上設(shè)置元件故障，降低了故障設(shè)置的隱蔽性，影響到汽車修理工的考核過程。學(xué)生可采用非正規(guī)途徑來找到故障原因，不利于學(xué)生分析研究學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成。我校該項(xiàng)目的考核是這樣進(jìn)行的：一個(gè)考生考核結(jié)束后，教師現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置下一個(gè)考生的故障，教師設(shè)置故障的動(dòng)作容易被考生發(fā)現(xiàn)并利用于故障排除，影響到了考核過程的嚴(yán)謹(jǐn)性和考核結(jié)果的公正性。

1.4 校內(nèi)教師是各類教學(xué)設(shè)備的使用者，其對(duì)設(shè)備的熟悉程度影響到教學(xué)效果。設(shè)備的研制過程實(shí)際上是教師教學(xué)思路實(shí)現(xiàn)的過程。如果通過購買設(shè)備的途徑來解決實(shí)訓(xùn)條件問題，教師只能是被動(dòng)的依賴所購教學(xué)設(shè)備進(jìn)行課堂教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)，不能充分實(shí)現(xiàn)我校汽車運(yùn)用專業(yè)的教學(xué)思路與特色。我校教師也失去了提高教學(xué)和科研水平的機(jī)會(huì)。

1.5 學(xué)?，F(xiàn)有設(shè)備的利用率低

學(xué)校目前有多種型號(hào)的車輛，用于學(xué)校汽車專業(yè)的理論與實(shí)踐教學(xué)，這些車輛僅用于一門或部分課程的教學(xué)，設(shè)備利用率不高。如果通過購買設(shè)備的途徑來解決實(shí)訓(xùn)條件問題，不能提高現(xiàn)有設(shè)備的利用率，增加了學(xué)校設(shè)備投入。

為此，本文提出通過教師自制實(shí)訓(xùn)設(shè)備來改善學(xué)?，F(xiàn)有實(shí)訓(xùn)條件，節(jié)約資金并提高汽車修理工考級(jí)工作的效率與效果。同時(shí)通過設(shè)備研制，可培養(yǎng)我院汽車運(yùn)用技術(shù)專業(yè)教師的科研能力，使得教師成為既能講又能做的“雙師”。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與排除教學(xué)設(shè)備實(shí)訓(xùn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)上述分析，本文研制的設(shè)備在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了以下改進(jìn)。

根據(jù)對(duì)汽車修理中級(jí)工發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與排除培訓(xùn)考核內(nèi)容的分析，整理出轉(zhuǎn)速傳感器，噴油器保險(xiǎn)絲，油泵保險(xiǎn)絲，油泵繼電器，防盜組件，ECU保險(xiǎn)絲，蓄電池，起動(dòng)機(jī)等故障元件。信號(hào)轉(zhuǎn)接裝置A（各裝置的結(jié)構(gòu)關(guān)系見圖1，下文所提各裝置同見圖1）與ECU連接，通過設(shè)計(jì)制造，轉(zhuǎn)接發(fā)動(dòng)機(jī)ECU傳輸?shù)母髟盘?hào)，信號(hào)真實(shí)可靠，且不破壞汽車正常工作，學(xué)生可通過解碼器等專用儀器儀表進(jìn)行故障診斷和排除，保證學(xué)生的操作過程與實(shí)際工作過程一致。故障設(shè)置均通過裝置B在車外完成，大大提高了故障設(shè)置的效率。故障設(shè)置是通過模擬元件傳輸給ECU的故障信號(hào)完成的，不在汽車本體上設(shè)置故障，保證了故障設(shè)置的準(zhǔn)確性及隱蔽性，大大提高了教學(xué)和考核過程的效率，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析研究的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

將上述元件的故障現(xiàn)象、故障診斷方法和故障排除方法等整理成資料，當(dāng)故障設(shè)置裝置B設(shè)置相應(yīng)故障時(shí)，在顯示裝置C上顯示出相應(yīng)的故障現(xiàn)象、故障診斷方法和故障排除方法等信息，作為學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)及考核的參考，提高了教學(xué)效果。

圖1 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

3 故障設(shè)置與檢測(cè)實(shí)施

本文所開發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與排除系統(tǒng)使用了C++程序設(shè)計(jì)語言，編程環(huán)境為Microsoft Visual C++6.0。程序設(shè)計(jì)時(shí)采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法，它是目前最流行的程序設(shè)計(jì)方法。相比于傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)方法，它使得程序具有更強(qiáng)的靈活性和可維護(hù)性。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與排除系統(tǒng)包含了轉(zhuǎn)速傳感器，噴油器保險(xiǎn)絲，油泵保險(xiǎn)絲，油泵繼電器，防盜組件，ECU保險(xiǎn)絲，蓄電池和起動(dòng)機(jī)等8個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)可能出現(xiàn)故障的部位。我們?yōu)槊總€(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)可能出現(xiàn)故障的部位設(shè)計(jì)了一個(gè)標(biāo)簽頁面，對(duì)每個(gè)部位可在相應(yīng)的頁面上設(shè)置故障，對(duì)每個(gè)故障進(jìn)行模擬，分析。[2-3]操作界面如圖2所示。

圖2 故障設(shè)置系統(tǒng)操作界面截圖

現(xiàn)以噴油泵保險(xiǎn)絲故障為例，解釋故障設(shè)置原理。當(dāng)故障現(xiàn)象為：首次點(diǎn)火，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)數(shù)秒后熄火；再次打火，發(fā)動(dòng)機(jī)打不著。用解碼器連接汽車OBD端口，無故障碼。根據(jù)上述現(xiàn)象可判斷出故障元件為噴油泵保險(xiǎn)絲。如果噴油泵保險(xiǎn)絲故障，噴油泵線路傳輸給ECU的信號(hào)電壓就會(huì)與正常工作情況下的數(shù)值相異。使用檢測(cè)設(shè)備測(cè)量出故障產(chǎn)生時(shí)的元件傳輸給ECU的異常信號(hào)電壓值，利用故障設(shè)置裝置模擬此電壓值，并將它傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，模擬出故障現(xiàn)象。

圖3 故障設(shè)置裝置工作原理

4 結(jié)論

本文通過教師自制實(shí)訓(xùn)設(shè)備來改善學(xué)校現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)條件，節(jié)約資金并提高汽車修理工考級(jí)工作的效率與效果。同時(shí)通過設(shè)備的研制，可培養(yǎng)汽車運(yùn)用技術(shù)專業(yè)的教師的科研能力，使得教師成為既能講又能做的“雙師”。并以此為基礎(chǔ)，不斷研究開發(fā)汽車教學(xué)設(shè)備,使汽車運(yùn)用技術(shù)專業(yè)成為集研究、開發(fā)、教學(xué)和社會(huì)服務(wù)為一體的綜合性汽車新技術(shù)教學(xué)研發(fā)基地。

［1］閆連新.汽車修理工含技師等級(jí)考試必讀[M].金盾出版社，2011,1.

［2］趙文龍.基于教學(xué)電控發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)分析[J].汽車電器,2009(10).

［3］劉占峰.DA462發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架研制與教學(xué)實(shí)踐[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011(3).