一種商用車氣壓制動系統(tǒng)多功能實訓臺的設(shè)計與制作

馬偉 別玉娟

摘要：設(shè)計自制了一套商用車氣壓制動系統(tǒng)多功能實訓臺，進行商用車氣壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理認知、故障檢測、課程考核和社會培訓等。通過使用該實訓教學設(shè)備，確認該實訓臺具有開放性、可擴展性和多功能等優(yōu)點，并且性價比高，可為汽車類相關(guān)專業(yè)自制實訓教學設(shè)備提供實踐參考。

關(guān)鍵詞： 商用車制動系統(tǒng);多功能;自制實訓教學設(shè)備

中圖分類號： G717;U463 ?文獻標識碼： A 文章編號： 2095-8153（2019）03-0077-04

制動系統(tǒng)作為確保車輛行駛安全，提高汽車平均速度的重要系統(tǒng)之一，是汽車檢修教學過程中的重要內(nèi)容。根據(jù)制動工作介質(zhì)的不同，制動系統(tǒng)可以分為氣壓制動和液壓制動，商用車通常采用的是氣壓制動。氣壓制動系統(tǒng)操縱機構(gòu)結(jié)構(gòu)復雜，加上制動管路比較多等特點，使氣壓制動系統(tǒng)檢修成為商用車檢修課程的教學難點。就我院而言，商用車檢修課程開設(shè)已有三年時間，但目前用于本課程教學的實訓設(shè)備相對還比較短缺，市場上不易購得，定制加工又價格高昂，且實用性得不到保障。為了更好地開展教學，提高學生對知識的綜合運用能力和實踐動手能力，本著實訓教學設(shè)備應(yīng)盡可能的與實車教學一致，且涵蓋多種典型車型的原則，落實了設(shè)備臺架直觀、系統(tǒng)、易操作、實用、多功能且美觀大方等要求，突出了設(shè)備臺架的教學、考核以及開展相關(guān)社會培訓等功能，課程團隊設(shè)計并自制了一套商用車氣壓制動系統(tǒng)多功能實訓臺。本文就商用車氣壓制動系統(tǒng)多功能實訓臺的設(shè)計做一詳細介紹，相信對開設(shè)有商用車檢修專業(yè)方向或開設(shè)商用車檢修課程的高職院校自制實訓教學設(shè)備有一定的借鑒意義。

1 商用車氣壓制動系統(tǒng)多功能實訓臺設(shè)計方案

1.1 設(shè)計思路

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，商用車的產(chǎn)銷量逐漸增加，根據(jù)市場需求，商用車正向大功率、多軸化方向發(fā)展，這使得汽車制動系統(tǒng)的管路和氣閥等零部件越來越多也越來越復雜，這對商用車氣壓制動系統(tǒng)檢修的學習提出了更高的要求。結(jié)合教學需要，我們對商用車氣壓制動系統(tǒng)實訓臺的設(shè)計應(yīng)：仿真度高、實用性強、便于操作，且應(yīng)具備多種功能，涵蓋市面上常見的兩軸、三軸（包含：一根轉(zhuǎn)向橋一根中橋和一根后橋、兩根轉(zhuǎn)向橋一根后橋）和四軸商用車車型。教師可以使用本實訓臺來開發(fā)設(shè)置綜合性和設(shè)計性的實訓項目[1]，提升商用車氣壓制動系統(tǒng)教學的技術(shù)水平。實訓臺應(yīng)滿足開放性、擴展性和多功能等優(yōu)點[2]，達到既可以幫助教師實現(xiàn)分模塊教學和故障案例教學，又可以完全由學生根據(jù)教師要求，自主實施不同布置形式氣壓制動系統(tǒng)的裝配、調(diào)試和檢修作業(yè)，通過實訓臺的學習使用，提高學生對知識的綜合應(yīng)用能力，從而達到技能遷移的目標。

1.2 系統(tǒng)組成

商用車氣壓制動系統(tǒng)多功能實訓臺包含三個模塊，分別是控制模塊、車架模塊和氣源模塊。

（1）控制模塊

整個控制臺模塊總成如圖1 a）?？刂颇K不僅可以實現(xiàn)對整個實訓臺的操控，同時通過在各氣路上安裝氣壓傳感器和報警指示燈，還可以形成閉環(huán)控制，從而監(jiān)控整個實訓臺的運行情況，并且能夠精確判斷出某一根車橋的氣壓制動管路存在問題，從而引導學生去分析判斷故障點和故障產(chǎn)生的原因?？刂婆_A-A面板如圖1 c）。

（2）車架模塊

車架模塊是整個氣壓制動系統(tǒng)多功能實訓臺中管路和閥組件最多的一個模塊，也是氣壓制動系統(tǒng)實訓教學中的重點內(nèi)容，它包含前橋部分、后橋部分和附件部分，在實際教學中可分開單獨進行。

（3）氣源模塊

為了與車架模塊相對應(yīng)，課程團隊將模塊中上下對應(yīng)的兩對儲氣筒分別定義為前儲氣筒和后儲氣筒。針對實訓教學中開展的兩軸車、三軸車和四軸車等不同布置形式的氣壓制動系統(tǒng)，可以確定儲氣筒的使用數(shù)量，并自行定義各儲氣筒。

（4）實訓臺電路

整個商用車氣壓制動系統(tǒng)實訓臺的電路設(shè)計原理圖如圖 4。

2 商用車氣壓制動系統(tǒng)多功能實訓臺制作

實訓臺所需的相關(guān)元件如表1所示。

2.1 控制模塊前臉設(shè)計

控制臺前臉如圖1 b）。前臉除了安裝有車標和電源指示燈外，還安裝有18位接線端子排和6位氣管接頭。根據(jù)控制臺上的氣壓報警指示燈和3位鈕子開關(guān)的數(shù)量，18位接線端子排實際使用了16位，空余2位。根據(jù)實際接線情況可以自行定義各接線位的作用。為了便于檢修設(shè)備，課程團隊將前一橋和前二橋左右4個氣壓傳感器的線束接線端子分別接到了1-4接線位上，將中橋和后橋行車制動左右4個氣壓傳感器的線束接線端子分別接到了5-8接線位上，將中橋和后橋駐車制動左右4個氣壓傳感器的線束接線端子分別接到了9-12接線位上，將13位定為總電源端子“+”，將14位定為喇叭接線端子，將15位定為排氣制動電磁閥線束接線端子?？紤]以上接線位上均連接的是正極，為了防止設(shè)備正負極短路，故將16、17位空置，起到隔離18位電源端子“-”的目的。

2.2 車架模塊

結(jié)合不同布置形式氣壓制動系統(tǒng)各自的特點，我們選取元件配置相對復雜的、可涵蓋其他布置形式的四軸氣壓制動系統(tǒng)進行制作。利用制作好的實訓臺，教師可根據(jù)教學需要靈活地設(shè)計教學活動，開展兩軸車、三軸車和四軸車等不同布置形式的氣壓制動系統(tǒng)的教學。

2.3 氣源模塊

結(jié)合不同布置形式氣壓制動系統(tǒng)所配置氣源模塊的情況，我們按照元件配置相對復雜的、可涵蓋其他布置形式的四軸氣壓制動系統(tǒng)配置的氣源模塊進行制作，它可以根據(jù)實際的教學內(nèi)容實時調(diào)整，以適應(yīng)兩軸車、三軸車和四軸車等不同布置形式的氣壓制動系統(tǒng)。

2.4 管路

實訓臺使用的氣管為商用車現(xiàn)在普遍使用的尼龍管，結(jié)合氣壓制動系統(tǒng)管路裝配技術(shù)參數(shù)，本實訓臺的尼龍管路使用的規(guī)格為：供能管路12mm*1.5mm，促動管路12mm*1.5mm，操縱管路10mm*1.25mm，輔助管路6mm*1mm。

為了提高學生訓練的效率，同時防止制動管路在裝配過程中接錯，可以將制動管路設(shè)置色標。目前各汽車生產(chǎn)廠家對色標的管理均采用內(nèi)部規(guī)定。常見的商用車制動管路的色標見表2。

3 商用車氣壓制動系統(tǒng)多功能實訓臺配套資源

為了更好地開展不同布置形式的氣壓制動系統(tǒng)的學習，我們可以為該實訓臺配套常見典型的氣壓制動系統(tǒng)氣路流程圖，如圖5-圖8。

4 結(jié)語

商用車氣壓制動系統(tǒng)多功能實訓臺的設(shè)計與制作，彌補了商用車實訓設(shè)備的不足，促進了教師教學水平和教科研能力的提升，節(jié)約了教學經(jīng)費，大大增加了學生的動手操作機會，利于學生對相關(guān)理論知識的掌握。該實訓教學設(shè)備也適用于汽車專業(yè)學生和各汽車企業(yè)員工的技能鑒定的培訓及考核。

[參考文獻]

[1]沈立民.基于工業(yè)自制設(shè)備的實驗教學改革—借鑒德國應(yīng)用科學大學實踐教學經(jīng)驗[J].浙江科技學院學報，2015（10）：376-380

[2]張 華.開放式機電液一體化綜合實驗臺設(shè)計[J].湖北文理學院學報，2017（2）：32-36.

Abstract：A set of multifunctional training platform for commercial vehicle pneumatic braking system has been designed and manufactured， which can make the structure principle cognition， fault detection， course assessment and social training of commercial vehicle pneumatic braking system. The training platform has been proved through its application that it has the advantages of openness， expansibility and multifunction with a high cost-performance ratio， which can provide practical reference for self-designed practical teaching equipment of automobile-related majors.

Key words： commercial vehicle braking system; multifunction; self-designed practical teaching equipment