主頁 > 新（xīn）聞動（dòng）態 > 大（dà）眾帕薩特電控發動（dòng）機故障實（shí）驗台的改進（jìn）研究 2021-12-06

大眾帕（pà）薩特電控（kòng）發動機故障實驗台的改進研究

一、研究背景
現代（dài）發動機（jī）越來越多（duō）的采用電子控製技術，如近幾年發動機新技術中的FSI分（fèn）層燃燒、汽油機缸內直噴（pēn）、CVVT技術（shù）和VTEC技術等都離不開電（diàn）子控製。但是電控（kòng）技術（shù）的應用（yòng）也給汽修專業學生學習電（diàn）控發動機故障診斷與維修技（jì）術帶來了很多困難。為了使汽修專業的學生更快（kuài）更好的掌握汽車電子控（kòng）製（zhì）技術，提（tí）高他們的維修技術水平，各職業院校都在想方設（shè）法購買（mǎi）各種電控發動機實訓設備，例如電控（kòng）發動機軟件、拆裝台架（jià）和故障診斷實（shí）驗（yàn）台（tái）等。我們學校為了幫助學生認識電控發動機（jī）的結構（gòu）和提高（gāo）他們故障診斷的能力，購買（mǎi）了4台EA888電控發動機故障診斷台架，適用於大眾帕薩特車型，它具有如下功能：
①結構展示。從實驗台架上可以清楚的看到電控發（fā）動機（jī）的結構組成和主要傳感器的安裝（zhuāng）位置、線束布置（如圖（tú）1所示）。

圖1 帕（pà）薩特（tè）故（gù）障實驗台

②工作原理展示。實驗台控製麵板上的電路圖顯示了發動機電（diàn）控係統的工作原理；各種（zhǒng）儀表的讀數表示（shì）發動機的運轉狀態，幫助學生了解（jiě）電控發動機的工（gōng）作過程。
③數（shù）據測量。控製麵板上各種檢測插孔能夠方便的測量傳感（gǎn）器和執（zhí）行器的靜（jìng）態和動態（tài）參數。
④故障設置。通過（guò）故障設置顯示屏能夠快速的（de）設置和清除發動機故障。（如圖2所示）。

圖2 故（gù）障設置電（diàn）路（lù）圖

二、存在問題
在電控發動機故障實驗台的使用過程（chéng）中，逐漸（jiàn）發現存在很多不足，不能滿（mǎn）足教師教學（xué）和學生實訓的要求，與（yǔ）真實的電控發動機故障相差甚多。具體（tǐ）表現（xiàn）在：
①實（shí）驗台上預留的檢測端口有（yǒu）的不能使用，在操作過程中隻能刺破線束測量，這樣線束很容易損壞；
②故障設（shè）置太簡單，通過在控製線（xiàn）路上串聯（lián）控製開關，隻能實現控製線路的（de）通斷，不能真實（shí）反映發動機故障。
③實驗台（tái）沒有設置使用（yòng）故障診斷（duàn）解（jiě）碼儀（yí）的通（tōng）用OBD-2診（zhěn）斷座口，不能讀取發動機的故障代碼和（hé）數據流，不能訓練學生對專用檢測工具的使用。
因此改進現有實驗台，設計具有結構展示、參（cān）數測量、故障模擬及自診斷功能的電控發（fā）動機故障實驗台勢在必行。
三、改進內（nèi）容
針對以上（shàng）大眾帕薩特電控發（fā）動機故障診斷實驗（yàn）台的不足，現（xiàn）確定以下改進內容：
①實驗台控製麵板（bǎn）的改（gǎi）進。將現有麵板改成易於操作（zuò）和觀看的麵板。改進後的麵板應包括：數據顯示區域，通用故障診斷接口區（qū）域（yù），檢測端口區域（yù）、發動機電路連接區域、故障設置連接口（kǒu）和控製單元等。
②故障點數量的改（gǎi）進。現有實驗台隻能設置16個故障，不具有代（dài）表性（xìng）。我們要（yào）通過企業調研收集本款（kuǎn）發動機的常見故障（zhàng），增加故障點，保證故障的代表（biǎo）性和（hé）可操作性。
③故障模擬電路的設計。現（xiàn）有實驗（yàn）台隻能通過（guò）控製開關設置故障，不能模擬發動機元件（jiàn）異常產生的故（gù）障，因此需要在發動機電（diàn）控（kòng）係統加入PLC控製電路（lù），通過改變傳感器、執行器（qì）等信號，影響發（fā）動機的正常（cháng）工作（zuò），模擬汽車工作過程中的實際故障現象。
四、改進方案
1.控製麵板的改進（jìn）
①按照方便操（cāo）作的原則（zé）對現有控製麵板進行重新布置。在原有麵（miàn）板的（de）下部中間位置（zhì）增加了OBD-Ⅱ通用故障診斷接口和SD卡（kǎ）口，還在噴油器、電磁閥、火花塞等主（zhǔ）要（yào）部件位置上（shàng）加（jiā）入了LED顯示燈。②對麵板上各係（xì）統和總（zǒng）成的電路線束重新（xīn）進（jìn）行規整。線束統一布置在麵板的背麵，控製麵板（bǎn）正麵預留檢測插孔，以便對有關線路進行檢（jiǎn）測。所有（yǒu）線束全部換（huàn）成新的。③對故障設置連（lián）接（jiē）端口進行重新安裝，使用新的10英寸（cùn）液晶顯示屏作為人機交互式界麵設置發動機故障。控製麵板布置狀（zhuàng）況（kuàng）如圖3和圖4所示。

圖3 控製麵板布（bù）置圖

圖4 控製麵（miàn）板實物

2.液晶顯示屏的改（gǎi）進
現有液（yè）晶顯示（shì）屏8英寸，版本比較低，反應比較慢，內容隻（zhī）有故障設置，可以通過短路或斷路設置16個不同的故障，學（xué）生很（hěn）快可以操作完成，學習效果不好。這次我們采用10英寸（cùn）的顯（xiǎn）示屏，外觀漂亮，反應快，存（cún）儲（chǔ）量大，學生都比較感興趣。而且我們（men）在原來內容的基礎上（shàng）增加了很多新的內容，方便學生查找資（zī）料。主要內容包括：
①安裝自診（zhěn）斷係統軟（ruǎn）件。可以通過OBD-Ⅱ接口與顯示屏相連，讀取故障碼和數據流，並能夠清除故障代碼（mǎ），實現解碼儀的功能。
②上傳發動機（jī）課程相關資料（liào）。包（bāo）括實訓操作所需清單（設備、工量具等）、維修視頻資料、操作說明書和需要填寫的任務（wù）單，EA888發動機維修手冊，課件和課程考試題卡等，將這些（xiē）資料（liào）上傳顯（xiǎn）示屏形成（chéng）資料庫，方便隨時查看，提高學生興趣，有利於教學。
③增（zēng）加新的故障點。通過（guò）調研（yán）收集本款發（fā）動機的常見故障，模擬故障現象，設置更多貼合實際的故障。
3.故障模擬電路的設計
實驗台現有故障（zhàng）設置方式主要是通過開（kāi）關對傳感器和執行器電路進行斷（短）路和搭鐵設置。這種方式結（jié）構簡單、操作方便，但是隻能設置很少的故障，並且很多故障與（yǔ）實際（jì）相差太遠。汽修行業（yè）很多（duō）故障並（bìng）不是由於簡單的線路損壞造成的，而是因為傳感器和執（zhí）行器工作異常引發的。
這（zhè）些故障的設置不是靠簡單的開關控製就能實現的，而是需要在電控係統（tǒng）中加入信（xìn）號模擬器來完成。本實驗台采用PLC控製電路（lù）作為信號模擬器（qì）向控製單元發出模擬（nǐ）信號設置電控發動機故（gù）障。PLC控製的故障模擬原理圖如圖5所示，PLC控製電路實物如圖6所示。

圖5 PLC 控製的（de）故障模擬原理圖

圖6 PLC 控製電路實物

EA888電控發動機故障實驗（yàn）台（tái）改進完成後要進行相（xiàng）關功能測試，以便發現改進過程中的漏洞和缺陷。通過（guò）對（duì）實驗台兩種狀態（發動機正常運轉和（hé）故障模擬）的測試，得出與實車相同故障基本一致的測試（shì）數（shù）據（jù），說明故障診斷（duàn）實驗台改進是成（chéng）功的。將改進後的故障診斷實驗台應用到汽修專業學生的實訓（xùn）教學中（zhōng），極大地提（tí）高了學生對（duì）電控（kòng）發動機故障診斷的分析能力和（hé）實際操作能力。

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