工科汽車類專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備改造的探索與實(shí)踐

摘 要：該文闡述了汽車類專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備改造的目的和意義，分析了實(shí)驗(yàn)設(shè)備改造要解決的問(wèn)題。介紹了汽車電子點(diǎn)火與燃油噴射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的改造方案。對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行合理的改造，改善實(shí)驗(yàn)性能，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)功能，可以提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)設(shè)備 汽車 專業(yè)實(shí)驗(yàn) 設(shè)備改造

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）05（b）-0181-01

目前，各高校使用的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)等汽車電子控制類實(shí)驗(yàn)設(shè)備中，有相當(dāng)數(shù)量的設(shè)備是屬于示教系統(tǒng)（示教板），主要用于學(xué)生對(duì)汽車電噴發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制裝置結(jié)構(gòu)組成的感性認(rèn)識(shí)、電子控制工作原理的理解，以及故障診斷與排除訓(xùn)練，性能上很難滿足本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求，直接影響教學(xué)效果，導(dǎo)致設(shè)備利用率低下[1]。對(duì)這類專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行合理的改造，改善實(shí)驗(yàn)性能，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)功能，以提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率，做到物盡其用。

1 汽車專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備改造的目的和意義

汽車專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，單臺(tái)價(jià)格一般在幾萬(wàn)元到十幾萬(wàn)元，也有更貴的，同時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸較大，需要較大的實(shí)驗(yàn)室空間，因此，提高設(shè)備的利用率，最大程度地發(fā)揮已有設(shè)備的使用效益，具有現(xiàn)實(shí)意義。

1.1 增強(qiáng)設(shè)備實(shí)驗(yàn)功能，提高設(shè)備利用率

汽車專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備基本上是非標(biāo)準(zhǔn)的，各生產(chǎn)廠家根據(jù)自己的理解進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，在使用性能上與現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求有一定差距。單臺(tái)設(shè)備的使用功能單一，由于工科院校的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)一般較少，專業(yè)實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，儀器設(shè)備就處于閑置狀態(tài)，要等到下一年才再次使用，造成設(shè)備使用率低[2]。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際情況，對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能和功能進(jìn)行研究分析，進(jìn)行合理的改造，改善性能，增加實(shí)驗(yàn)功能，開發(fā)不同層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，從而提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。

1.2 改善設(shè)備實(shí)驗(yàn)性能，提高設(shè)備使用效益

隨著汽車技術(shù)的快速發(fā)展，原有汽車專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的某些性能會(huì)顯得落后，不能滿足當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求，影響設(shè)備利用率，甚至導(dǎo)致設(shè)備的閑置。適時(shí)地對(duì)這些專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行改造，恢復(fù)或增強(qiáng)其性能，從而延長(zhǎng)這此設(shè)備的使用壽命，提高使用效益。

1.3 鍛煉師資隊(duì)伍，提高教學(xué)水平

參加設(shè)備改造的教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員，必然要對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)性能和功能充分了解，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備改造實(shí)踐過(guò)程，學(xué)習(xí)掌握汽車新技術(shù)，熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)與功能，便于開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。

2 汽車專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備改造應(yīng)注意的問(wèn)題

2.1 設(shè)備改造原則

在專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，要注意對(duì)設(shè)備的使用情況進(jìn)行觀察記錄，結(jié)合當(dāng)前汽車技術(shù)的發(fā)展，總結(jié)設(shè)備使用中存在的問(wèn)題與不足，提出切實(shí)可行的設(shè)備改造方案。改造方案要尊重原實(shí)驗(yàn)設(shè)備，注意小改、少改，以最小投入獲得最大收益為原則。選擇改造的設(shè)備在技術(shù)性能方面要具有一定先進(jìn)性和代表性，保證設(shè)備改造后具有較高的使用價(jià)值。

2.2 設(shè)備改造資金

對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行改造，需要更換或新增一些電氣元件各零部件，必須要有資金保障，通過(guò)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室管理部門的設(shè)備改造立項(xiàng)或?qū)W校實(shí)驗(yàn)室開放基金立項(xiàng)，獲得資金支持。

2.3 設(shè)備改造時(shí)間

在普通高校里，汽車專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的臺(tái)套數(shù)一般較少，對(duì)設(shè)備改造必然影響設(shè)備在一定時(shí)間段內(nèi)的正常使用，為了不影響專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備，設(shè)備改造宜安排在實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用間隔期內(nèi)或安排在假期沒(méi)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間內(nèi)。

2.4 設(shè)備改造人員

實(shí)驗(yàn)設(shè)備改造要組建一個(gè)課題組，人員包括專業(yè)教師、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員和高年級(jí)本科學(xué)生或研究生，這樣，既鍛煉了師生的能力，又便于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理，便于針對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3 汽車電子點(diǎn)火與燃油噴射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的改造

3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)改造的必要性

汽車電子點(diǎn)火與燃油噴射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)選用時(shí)代超人電控發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)在的汽車上，技術(shù)性能比較先進(jìn)，具有代表性。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用桌子加直立面板的結(jié)構(gòu)形式，可視性好，便于示教。

但是，該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程中，節(jié)氣門開度和空氣流量與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系沒(méi)有反映出來(lái)，與發(fā)動(dòng)機(jī)工作的實(shí)際控制過(guò)程不符。一是發(fā)動(dòng)機(jī)的模擬轉(zhuǎn)速不是通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)氣門的開度來(lái)改變，而是由調(diào)速電動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)；二是節(jié)氣門不能控制進(jìn)氣量的變化，沒(méi)有反映出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與進(jìn)氣量和噴油量之間的控制關(guān)系。

因此，有必要對(duì)該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，提高其仿真度，擴(kuò)展其實(shí)驗(yàn)功能，提升實(shí)驗(yàn)水平。

3.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的改造方案

該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)改造項(xiàng)目得到了學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開放基金的支持，組成了有教師、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員和汽車專業(yè)學(xué)生參加的課題組，對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)施改造。

第一，加裝節(jié)氣門操縱機(jī)構(gòu)。節(jié)氣門操縱機(jī)構(gòu)包括節(jié)氣門開度與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)和節(jié)氣門開度控制機(jī)構(gòu)。前者實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門開度調(diào)節(jié)，同時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)調(diào)速器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速與節(jié)氣門開度相一致，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)模擬轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。后者主要由節(jié)氣門開度指示板和節(jié)氣門開度鎖定器組成，指示節(jié)氣門開度大小的百分值，并能鎖定節(jié)氣門開度保持在所設(shè)定的百分值。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速由電動(dòng)機(jī)模擬，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速快慢可通過(guò)汽車加速踏板調(diào)頻控制調(diào)節(jié)[3]。

第二，實(shí)現(xiàn)空氣流量檢測(cè)。為了使空氣流量計(jì)能檢測(cè)到進(jìn)氣量隨著節(jié)氣門開度的變化，要把節(jié)氣門體與空氣流量計(jì)連接在一起。原來(lái)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上節(jié)氣門體和空氣流量計(jì)的安裝位置基本不變，用一根進(jìn)氣管將節(jié)氣門體與空氣流量計(jì)連接起來(lái)，同時(shí)在節(jié)氣門體一端加裝一臺(tái)可調(diào)轉(zhuǎn)速的微型風(fēng)機(jī)，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn)氣。

4 結(jié)語(yǔ)

汽車電子點(diǎn)火與燃油噴射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)改造后，提高了技術(shù)性能，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)良好的示教特點(diǎn)，同時(shí)，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)功能，可針對(duì)不同層次的學(xué)生開展結(jié)構(gòu)和工作原理的演示性實(shí)驗(yàn)、工作原理分析和故障診斷與排除方面的綜合性實(shí)驗(yàn)、結(jié)合汽車電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行噴油量及點(diǎn)火提前角控制方面的設(shè)計(jì)性創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。因此，在實(shí)踐教學(xué)中，針對(duì)某些專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行合理改造，改善技術(shù)性能，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)功能，達(dá)到提高設(shè)備的利用率和使用效益是可行的。

參考文獻(xiàn)

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