luxiaonong
捷达汽车电器实验台设计摘要:依据都市先锋(捷达王GrX)的车身电器设计一个实验台，此实验台可以模拟电源及起动系、照明系、信号系统及辅助电器系统的实际工作情况。通过实际演示和排除故障使学生对每个电器元件和整个电器系统有更加深刻的理解，从而达到理论联系实际的目的。关键词:模拟;电器;故障;实验台;设计电子技术在汽车上的广泛应用使汽车性能和结构不断改进和提高。在原来汽车电器系统的基础上，采用电子技术，一方面提高原机械零件的工作性能及可靠性;另一方面满足人们对汽车整体性能的要求，使汽车更加豪华、先进、舒适和安全。现代轿车广泛采用电子技术，其结构比较复杂，且汽车运行中电器故障所占的比重远远高于其它故障，约占40%一60%，这对从事汽车工程相关专业的人员提出了更高的要求。对于汽车专业技术人才培养来说，如何使理论与实践相结合，提高工程实践能力，是一项重要的课题。1捷达(GTX)电器实验台的设计1实验台的总体设计要求电器实验台的设计要满足教学的需要，即具有良好的示教效果以及便捷的操控性能。同时进行相关辅助功能的开发，从而锻炼学生的工程实践应用能力。具体要求体现以下J七个方面:l)选型。具有代表性、普及性，同时具有鲜明技术特色。2)服务教学。示教效果简单、明了，操控方便快捷;并且具有故障诊断功能，以利于提高学生的工程实践运用能力。3)实验台布局。在考虑布局合理、结构紧凑的同时，要便于教学;并注意各个电器元件在工作时相互之间功率的匹配。4)实验台功能开发。预留外接端子连接其他设备的插接件，为实验台的功能扩展和更新元件提供基础和应用平乙入「习O2选择车型结合设计要求的普及性、代表性、特色性，中低档经济型轿车就在设计所考虑的范围内。捷达GTX经过不断发展与完善，不但技术含量较高，还有许多自身的技术特色，并且是我国国内目前保有量最多和受欢迎程度最高的普及型轿车之一，在很大程度上能代表我国轿车行业的先进水平。具有一定的代表性和可以开发利用的前景。综合以上，设计车型选定为捷达GTX型轿车。3捷达GTX电器实验台的设计与校核电器实验台的设计要实现良好的操控性能及示教效果，要求台架可以实现翻转折叠，并考虑到电器系统构件的支撑及定位紧凑、台面质量分布均匀度、台面的整洁度、台面稳定性、运动件与固定件是否发生干涉等因素。1台面设计电器实验台的板面设计和制作主要依据捷达(汀X轿车的车身线束进行布置，同时也参照了捷达车身的各电器元件的布置情况。该设计可以合理地利用板面空间，还可以尽最大可能地再现各电器元件在原车上的位置。但由于在同一平面上，没有空间位置关系，这样在某些细节部分和原车的实际位置就有一定的差别。板面尺寸的确定主要依据各个电器元件的形位尺寸和位置尺寸。根据线束的布置及几个主要元件的形位尺寸，然后初步估算板面的大小，把布置在板面轮廓上的元件的位置确定下来。2台架的设计电器实验台台架的设计是根据板面的布置情况和大小以及某些元件的传动需要进行的，电器实验台为平面可翻转折叠式，有良好的稳定性和足够的强度来支撑板面，能翻转便于教学。由于实验台上装有起动机、发电机以及带动发电机的电动机，为了不增加板面的负荷，利于翻转，在板面下方的台架上装一U型架，将发电机输出端导线沿着台面翻转合叶处引上台面，从而使发电机和电动机不参与翻转。3台架的选材台架的材料选用45钢，强度、价格均可行。台架的各连接处均采用焊接，其强度不低于原材料的强度，可以达到支撑台面及固定、稳定的作用。为了移动方便，采用橡胶轮，起到减震的作用。4对台架的强度校核台架有2个稳定位置，即水平位置和与水平方向成70c夹角的位置。1)水平状态时，台架所受的重力对台架支撑点的作用力由面板的材料强度承受，合力矩为零，此时台架处于稳定状态。4附属件的选择与定位1电动机的选择因捷达王的车用发电机的额定功率为26kw，额定转速为600Or/而n，所以要求选用的电动机的额定功率应大于发电机的额定功率。考虑到电动机的工作环境，选用Y系列的三项鼠笼式异步电动机。为实现可靠的传动，依据设计目的，考虑到实验台是用于教学，工作时间短，且周期性工作。选择V带传动，皮带的工作表面在短期内不会过量磨损，而使用寿命能够足够长，无需经常更换。2发电机及电动机位置的确定发电机是汽车电器设备的重要元件之一，是汽车电源系统的主要来源，在汽车正常运行时，除向全部用电设备(除起动机外)供电之外，还可以为蓄电池充电。因为发电机工作转速约为6000r/而n，质量在Zkg左右，与其配合用的电动机质量为电器元件中最大的(含电动机转动)，对整个实验台的稳定性会产生一定影响。考虑以上原因，把发电机及电动机的位置确定在板面下方的底架上，由板面位置示意图可以清晰看到发电机的位置，如图2所示。〔汀X电器进行了一系列的挑选，局部做出替换如下:1)所选电器元件包括蓄电池、发电机、大灯、仪表盘、中控门、电动车窗等。2)元件的替换。从实用美观考虑，对部分元件进行调整例如，汽车上的喇叭开关是方向盘的顶盖，而实验台用按键开关替代;考虑到教学的针对性及台架的整体布局，选用电动机代替发动机带动发电机转动。2捷达电器常见故障列表为实现对于实验台教学诊断功能，将常见的电器系统故障进行归纳总结，选取具有代表性的故障为参考，进而实现相关故障的设置与诊断。电器系统常见故障如表1所示。3实验台电器系统故障的设置为实现教学目的，根据表1中常见的故障，在实验台设置故障断路，例如车灯不亮会有很多种原因:蓄电池可能电量不足、保险丝可能烧坏、车灯灯丝可能烧坏，学生在诊断过程中结合实验台电路进行查找，就会发现具体原因及问题所在。了解电器系统工作原理的同时，提高工程分析能力。充分考虑实验台的局限性，设置的故障点全部为电路的故障，使学生结合电路图快速查找故障。2捷达电器实验台的升级作为有一定使用年限的教学设备，实验台的后续功能开发是很必要的。为了充分实现教学功能，要求在使用过程中不断完善实验台的相关功能，进行定期更新升新升级。1设备本身进行升级电子设备更新越来越快，在其原有设备的基础上对淘汰较快的进行更换，以达到充分利用设备潜能的目的，不断延续实验台的使用寿命，减少不必要的资金投人。2通过预留端口或改造其控制线路进行升级这样做可以对一些原本不能在实验台实现的功能进行演示，让同一个实验台可以完成多个实验项目。例如，在实验台接有自诊断端口接头，一旦接上转用的诊断设备就能实现模拟的诊断过程，充分展示数据流功能。如果有相应的发动机实验台架，将其进行连接，便能真正的演示汽车的大部分使用工况，这实际上是对已有台架的功能进行很大的扩充。3实验台的控制功能升级根据汽车电器系统中使用的传感器的工作特性，利用单片机编程模拟信号，同时实现相应的演示功能。并且在信号调试过程中了解车用电器系统信号的特征，完善实验台电器系统装备，实现电器系统、电控系统功能合一。同时在故障设置以及故障诊断过程使用遥控器进行控制，操作便捷的同时对学生的故障诊断能力提出更高的要求，能够在更大程度上加强对学生工程实践应用能力的培养。3结束语汽车行业的迅猛发展，汽车控制装备的广泛应用，势必对汽车相关专业从业人员的素质要求越来越高。为更好地适应电子技术的更新，捷达GTX型轿车实验台对于提升学生的工程实践能力将会起到巨大的作用。参考文献1」吕传章汽车维修与检测诊断【MJ北京:人民交通出版社，仁2习沈树盛汽车电器维修经验集〔M皿成都:四川科学技术出版社，2仅抖〔3」汪立亮现代汽车电器设备原理与检修〔M〕北京:电子工业出版社，〔4〕严烈AutoCAI)2000机械工程绘图实例宝典〔M〕北京:冶金工业出版社，[5」刘瑞新，赵淑萍，朱世同Aut以二AD2000应用教程【M]，北京:机械工业出版社，否6」裘玉平汽车电器设备维修厂M]北京:人民交通出版社，1997，仁7」张凤山，王颖国产轿车故障诊断与排除精选[M北京:机械工业出版社，加仁8〕秦明华汽车电器与电子技术仁M〕北京:北京理工大学出版社， 
近年来，我国汽车维修企业在轿车钣金修复和整形过程中运用的技术、工艺、材料和设备都较以前有了很大进步，但在基础涂装工艺方面却还显得有些滞后。特别是在防锈措施上方法不是很多，许多只依赖于刷涂防锈漆。这样往往导致在焊接处及修复结合面等部位过早锈蚀，从而降低汽车局部车身的使用寿命，甚至还会影响到整车的安全性。 事实上，基础涂装工艺被广泛地运用到车身钣金修理的全过程中。根据笔者多年来从事汽车钣金修理的经验，基础涂装工艺在车身钣金件维修与更换中的具体应用，可归纳为以下几类： 一、黑色金属板材的基础涂装 黑色金属板材很容易因接触到空气或沾染有害物质等因素，逐渐发生氧化锈蚀并导致出现黄色锈斑，损坏原有的涂装层。特别是在钣金作业过程中经过锤击、焊接等工艺加工后的部位，更可能使原有的涂装保护层遭到损坏，加速腐蚀，即使喷涂漆膜，漆膜也会很快地与基础涂层一起脱落。此时，必须重新进行彻底的涂装处理。 用钢丝刷或铁砂纸对黑色金属板材表面作打磨清洁。有条件的可使用目前已被广泛运用的清洁工具——尼龙研磨盘对金属表面作彻底打磨清洁。对车身进行解体、修复时（特别是事故车），应在钣材的折边、搭接处喷涂专门用于除锈、除漆、去除金属焊接前后氧化溶渣及污垢的喷涂液，或用具有良好防锈能力的防锈底漆代替。 二、钣金件结合面的基础涂装 修复后的汽车车身，如果不进行防锈蚀处理，往往一两年内钣金件结合面夹缝里就会因各种杂质、水汽的存在而氧化锈蚀，影响焊接点的强度，所以应及时喷涂焊接锌剂。 焊接锌剂（富锌涂料）是一种专门用于钣金件结合面防氧化锈蚀的新材料，有喷和涂两种剂型。它导电性好，耐高温，有电化学阴极保护作用，能在钣金件的焊接结合面之间形成一层防锈保护层，提高焊点周围部位不被锈蚀的能力，保护焊点，保证修复后的车身强度不逊于原车身。 三、整形焊接处的基础涂装 焊缝、焊点和修复过的钢板表面虽然经过打磨及清洁，仍有着无数肉眼看不到的微创及不规则的小凹凸，其中夹杂着无数的氧化物、杂质、水汽等。普通的腻子或防锈漆虽然具备防锈功能，但它只能防止外表锈蚀的侵入，起到暂时的封闭作用。只要受到潮湿及其他恶劣环境的影响，会很快显现出缺陷。如采用环氧底漆就能够起到有效的防护作用。 环氧底漆适用于涂抹在作过焊接、打磨、加热急冷收缩等作业后的面板或搭接结合面的缝口处，是一种很好的止锈剂。一般是在做好修复件边缘漆膜的羽状边（即漆膜的坡口），清理好表面之后再涂环氧底漆，可保证在经过了各种处理之后的面板在很长时间内不生锈，即使是原来有锈，也会阻止生锈范围的扩展。 四、接缝处的基础涂装 没有经过专门的钣金密封处理而直接涂装的金属板材，在焊接或搭接的结合面外的缝口处会因各种杂物，如油类、冷却液、污水等的侵蚀和高低不平路面的振动而变形开裂，接口的防锈密封防线被突破，功能失去。在板材的接逢等部位施涂专门的钣金密封胶是不可省去的工艺。 钣金密封胶是一种无腐蚀性的聚氨脂PU结构胶，可以填缝、覆盖、粘接和密封，有时也可以代替焊接，不损坏漆皮。其粘接力极强，固化后强度高，结实可靠，能增强单块构件和薄壳车身的强度，能保持焊接或搭接接缝处尤其是轮拱内外、底盘、后备厢内、座舱内底板及发动机舱等部位的防侵蚀功能。 五、厢式断面构件腔内的基础涂装 在车身大修时会发现，厢式断面构件腔内原厂钣金件以前因事故整形修复过的地方，锈迹斑斑，钢板变薄、穿透，这正是忽视了内部防锈以至于锈迹外渗并不断扩大造成的。而这些厢式横断面构件往往是整体式车身的主要载荷构件，它们对于汽车的防撞性和耐用性将产生重要的影响。因此，对厢式断面或袋状构件腔内一定要做好防锈处理。 车身内部防锈保护蜡是空腔防护的好助手，它渗透性极佳，很容易渗入所有的角落和连接处，具有抗湿气及排水性，能防止车身喷不到漆的空腔生锈烂穿，防止车身板材焊接处内部生锈。另外，在对这些板材内表面涂装处理时，也可使用特制的喷杆和喷嘴做涂装处理。确保最终的维修质量。 六、车身基础涂装的其他作用 骨架与蒙皮结合处的防震处理 发动机盖、行李厢盖分解后，在合拢前必须在蒙皮与内衬间加注车身密封胶。这样可使合拢后的蒙皮紧贴内衬，否则蒙皮会出现松动，在开启或关闭发动机盖或行李厢盖时会有异响声，在行驶过程中也可能会产生共振声。 车身底板的隔热、防潮、防噪音处理 在车身底板的上表面，必须对钣金构件及焊接部位的金属表面作打磨处理并喷涂防锈底漆，待干燥后粘贴原厂同型号车身隔音衬或隔音垫，吸收车辆运动时的震动及产生的噪声。 对于车身底板的下表面（车身外的一面），应先将暴露及修复后的金属表面作彻底打磨清洁处理，将周围即将脱落的原厂涂料彻底清除，喷涂1～2层防锈底漆，待干燥后，在结合面及缝隙处加注MSP车体密封胶或同类产品，再喷涂防锈防撞底漆。经过这样处理的车身底板，能增强防腐蚀性能，降低石击噪声对车厢内的影响。 随着汽车市场竞争的不断加剧和汽车制造、修理技术的日益更新，基础涂装工艺已经引起了汽车制造商和维修服务人员的高度重视。种类繁多、规格齐全和功能良好的涂装材料，无疑会进一步促进维修质量的提高，促进汽车使用寿命的延长
请参考《涂装工艺与设备一书》，网上论文也不少第一章汽车涂装概述第一节汽车涂装的作用第二节汽车修补涂装常用涂料的性能第三节涂装作业的安全生产第二章喷枪第一节喷枪的结构与工作原理第二节喷枪的操作方法第三章打磨及抛光设备第一节打磨材料及手工打磨设备第二节干打磨设备第三节抛光设备第四章压缩空气供给及烘干设备第一节空气压缩机及其他设备第二节压缩空气分配系统第三节烘干设备第五章汽车修补涂装其他常用工具和涂膜检测设备第一节汽车修补涂装中常用的其他设备第二节汽车其他涂装方法和设备第三节涂膜检测设备第六章颜色调配系统第一节调色的基础知识第二节色漆调配第三节影响颜色调配的因素第四节计算机调色技术第七章汽车漆涂装工艺第一节底材处理第二节底层涂料的施工第三节面漆层的涂装第四节车身的涂装修补第五节涂膜的修整第八章特殊涂料涂装工艺第一节塑料材料的涂装第二节三工序涂装及修复工艺第三节特殊涂装第九章涂膜缺陷的原因与对策第一节涂膜缺陷的分类和形式第二节外界因素导致的涂膜缺陷第三节涂料或喷涂操作导致的涂膜缺陷第十章汽车涂料的发展第一节汽车涂装VOC第二节水性涂料第三节幻彩颜料第四节研磨材料的发展
