豐田威馳汽車電器實驗臺的設(shè)計【含CAD圖紙+文檔資料】

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隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車作為一種代步工具，已經(jīng)進(jìn)入普及時代。目前平均每輛轎車上的電氣設(shè)備已經(jīng)占到整車成本的20%--30%，一些高檔轎車上電器產(chǎn)品所占比重更高，電器產(chǎn)品的費用已經(jīng)占到整車成本的50%以上。據(jù)美國汽車工業(yè)界的預(yù)測，2010年全球汽車電器產(chǎn)品的總銷售額達(dá)到1200億美元。汽車電器是汽車的重要組成部分，其自身的性能對汽車的動力性、經(jīng)濟型、可靠性、安全性、操縱性、舒適性、娛樂性等各種性能都會產(chǎn)生直接而重要的影響?，F(xiàn)代汽車已經(jīng)不再是傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品，其中器和機械部分的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了極致，汽車電器還有廣泛的發(fā)展空間，汽車上70%的革新來自汽車電子技術(shù)及產(chǎn)品。汽車電子屬于典型的高技術(shù)、高附加值、高增長的新興產(chǎn)業(yè)，具有巨大的市場容量和很強的技術(shù)滲透性與產(chǎn)品帶動性，是我國占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)制高點、大力推進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的良好機遇。在發(fā)達(dá)國家，汽車已經(jīng)進(jìn)入電子時代，汽車電器技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)代汽車技術(shù)領(lǐng)域關(guān)注和研究的重點問題。 實驗臺的技術(shù)參數(shù)： （1）、實驗臺基本結(jié)構(gòu)由金屬噴塑機箱加上噴砂鋁板構(gòu)成，裝備有客戶指定車型發(fā)動機電子控制系統(tǒng),包括發(fā)動機控制模塊實驗單元、點火系統(tǒng)單元、燃油噴射系統(tǒng)實 驗單元、駐車防盜系統(tǒng)及點火開關(guān)實驗單元、空氣流量傳感器實驗單元、曲軸和凸輪軸位置傳感器實驗單元、節(jié)氣門體實驗單元、發(fā)動機冷卻液溫度和進(jìn)氣溫度傳感 器實驗單元、氧傳感器、爆震傳感器實驗單元、實驗臺穩(wěn)壓電源系統(tǒng)、OBDⅡ電腦診斷座，配件數(shù)量和原車相同，不使用任何替代配件；每個實驗單元自成體系， 所有傳感器實驗單元可單獨使用，也可以組合在一起運行，每個實驗單元的鋁制面板上雕刻有電路圖,并安裝數(shù)字式顯示表顯示傳感器的運行狀態(tài)、燃油壓力表顯示 燃油系統(tǒng)的壓力、示波器（根據(jù)客戶需求）顯示傳感器信號波形、點火系統(tǒng)次級波形、噴油器信號波形等。 （2）、嚴(yán)格按照原車電路和裝配關(guān)系將以上各種配件有機的連接在一起，配合必要的輔助系統(tǒng)，可以模擬各種工況條件下發(fā)動機控制系統(tǒng)的工作過程； （3）、利用信號發(fā)生器可以模擬各種傳感器的信號，體會發(fā)動機電控系統(tǒng)的運行過程，采用節(jié)氣門的開度信號可以控制空氣流量和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速； （4）、故障診斷系統(tǒng)采用通訊式電腦診斷和在線式電腦診斷兩種方法，臺架配備有診斷連接插頭，可通過汽車電腦故障診斷儀對整個汽車電控燃油噴射系統(tǒng)傳感器、執(zhí) 行器系統(tǒng)進(jìn)行檢測和故障診斷；可以連接汽車專用示波器或萬用表，能直接在線讀取汽車電控燃油噴射系統(tǒng)傳感器、執(zhí)行器系統(tǒng)正常狀態(tài)與故障狀態(tài)下的電路參數(shù)； （5）、電路故障設(shè)置采用單片機智能故障設(shè)置系統(tǒng)，可以設(shè)置電路斷路和虛接故障，也可以根據(jù)實際情況設(shè)置對地或其他電路短路故障，相關(guān)電路全部設(shè)置故障點；故 障設(shè)置分實訓(xùn)和教學(xué)兩種模式，方便老師講授和組織實訓(xùn)教學(xué)，教學(xué)模式下可以通過LED指示故障點的具體位置，方便學(xué)生體會電路常見故障對于系統(tǒng)的影響，而 實訓(xùn)模式則不需要提示功能； （6）、面板采用噴沙鋁板氧化而成，結(jié)實耐用，永不變色；面板上繪制控制系統(tǒng)電路圖解，方便進(jìn)行電路分析；在電路相應(yīng)位置配備電壓檢測端子，可以檢測各個端子的電壓信號，便于故障分析； 在教學(xué)中，汽車電器課不同于一般的理論課，它不是通過在黑板上進(jìn)行理論證明、公式推導(dǎo)所能解決的。因此，學(xué)生很難真正理解汽車電器的組成、工作原理，要解決電器設(shè)備的故障更加困難。只有設(shè)計一個直觀的實驗臺才能滿足教學(xué)的需要，目前市場上銷售的電器實驗臺，雖然可以滿足教學(xué)要求，但是價格都比較昂貴、維修困難，不適合中小型學(xué)校教學(xué)。 2國外研究現(xiàn)狀 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)在汽車上的大量應(yīng)用，傳統(tǒng)意義上的機械式汽車被現(xiàn)代電子化汽車所取代，各種電子電器產(chǎn)品已占汽車總成本的30％，甚至更多，而且這種趨勢還在不斷發(fā)展。 電子技術(shù)的應(yīng)用，在解決汽車的經(jīng)濟性、安全性、舒適性等方面起著非常重要的作用，然而，眾多電子產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用，也給汽車行業(yè)帶來了一個不容忽視的重要課題----汽車電磁兼容的研究。 　　電磁兼容技術(shù)（EMC）是由電磁干擾引出的一項新技術(shù)。它是指電氣裝置或電氣系統(tǒng)不產(chǎn)生干擾或不受環(huán)境干擾，工作在指定環(huán)境中的能力。要想解決電磁兼容問題，首先就要找到汽車電磁環(huán)境中的干擾源。干擾源可以分為車內(nèi)干擾源和車外干擾源。 　 車內(nèi)干擾源 　 是指車上各種電子電氣系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾。電子電器設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾是由于汽車上使用的電子產(chǎn)品中有許多導(dǎo)線、線圈和帶有觸點的電器，都具有不同的 電容和電感，而任何一個具有電感和電容的閉合回路都會形成振蕩回路。當(dāng)電器設(shè)備工作產(chǎn)生火花時，就會產(chǎn)生高頻振蕩并以電磁波形式發(fā)射到空中，對汽車上及周 圍數(shù)百米范圍內(nèi)的收音機、電視機和其它無線電裝置的正常工作，產(chǎn)生不同程度的干擾。汽車產(chǎn)生的干擾不但會影響外界的電子電器設(shè)備的正常工作，而且會影響自 身電子電器設(shè)備的正常工作，因此，電子環(huán)境干擾會對電子產(chǎn)品的性能產(chǎn)生不利的影響，甚至?xí)?dǎo)致其功能喪失。 　　汽車的無線電干擾源主要是發(fā)動機的點火系統(tǒng)，其干擾波來自點火系統(tǒng)次級電壓的高頻振蕩。其次，在發(fā)電機負(fù)載電流突變和整流時也會產(chǎn)生電磁波。起動機、發(fā)電機、閃光器、觸點式電磁振動電喇叭、雨刮器、儀表系統(tǒng)等也都會產(chǎn)生較小的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾的電磁波。 　　汽車電器產(chǎn)生的干擾電磁波具有脈沖特性且頻帶較寬，其頻率一般在0.15～1 000 MHz之間。汽車電器產(chǎn)生的干擾電磁波，分傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾電磁波，是通過汽車導(dǎo)線直接輸入無線電設(shè)備和電子設(shè)備內(nèi)部的，而輻射干擾電磁 波則是在空間傳播，通過天線（如點火系高壓線就相當(dāng)于天線）輸入無線電設(shè)備內(nèi)部。 　　車外干擾源 　　由自然現(xiàn)象、社會環(huán)境等引起的外部電磁干擾對汽車電子系統(tǒng)的影響也較為嚴(yán)重，外部電磁干擾是指人為的各種電器設(shè)備，如：高壓輸電線、電車軌道附近、廣播電視設(shè)備及無線電通訊設(shè)備等所輻射出來的對汽車起干擾的電磁輻射及由雷電等自然現(xiàn)象引起的電磁干擾。 　　國外汽車電磁兼容研究現(xiàn)狀 　　目前，世界上汽車發(fā)達(dá)國家對汽車電磁兼容研究已經(jīng)取得了一些成就，形成了一套汽車電磁兼容體系。這主要表現(xiàn)在：具有較為完善的汽車電磁兼容測試標(biāo)準(zhǔn)和 規(guī)范；具有有效的對汽車整車和零部件進(jìn)行電磁兼容檢測、管理和認(rèn)證的機構(gòu)；具有高精度的汽車電磁兼容測試系統(tǒng)；研制出了大型的汽車電磁兼容預(yù)測、分析和設(shè) 計軟件。第三方測試認(rèn)證機構(gòu)、汽車研究機構(gòu)等也都開展了汽車電磁兼容方面的研究，并相繼建立了自己的電磁兼容實驗室。 選題目的和意義 根據(jù)威馳轎車電路原理以及特征，設(shè)計出具有教學(xué)演示功能的教學(xué)實驗臺，可以通過控制平臺在線模擬包括電線束、儀表盤，各種開關(guān)等功能的演示，還可以設(shè)置各種故障，讓同學(xué)自動分析故障的來源、如何引起的此故障，并且可設(shè)置各種復(fù)合故障，這樣對了解整車電路起到更直觀更深入的教學(xué)目的，各原車組成部分均設(shè)置在平臺上，汽車可直觀的觀察各部分的組成。實現(xiàn)多功能立體化教學(xué)實驗臺，以便于學(xué)生更好的學(xué)習(xí)與掌握。 二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 本設(shè)計的主要內(nèi)容: 1、 完成臺架實驗臺布局設(shè)計、演示裝置設(shè)計、 2、 實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的功能，結(jié)合不同電氣設(shè)備進(jìn)行電路優(yōu)化設(shè)計。 3、 面板設(shè)計及選擇原件定位。 4、 演示裝置及檢測裝置設(shè)計。 5、 實現(xiàn)故障設(shè)置，故障演示。 擬解決的主要問題: 1、完成臺架整體電路圖 2、繪制臺架定位圖 3、繪制臺架總裝圖 4、設(shè)置大燈故障并加以解決 三、技術(shù)路線（研究方法） 四、進(jìn)度安排 （1）第1周( 2月28日~3月6日)：查閱參考資料，收集相關(guān)技術(shù)資料，了解實驗臺的結(jié)構(gòu)及工作原理，設(shè)計功能的開發(fā)方案。 （2）第2周(3月7日~3月13日)：結(jié)合任務(wù)書制定設(shè)計方案，撰寫開題報告。 （3）第3周(3月14日~3月20日)：查找相關(guān)設(shè)計資料或手冊，設(shè)計實驗臺布置方案，依據(jù)設(shè)計功能，選擇元器件，實現(xiàn)布局。 （4） 第4周(3月21日~3月27日)：根據(jù)總體布置要求，完成元件定位件設(shè)計及電氣線路優(yōu)化。 （5） 第5周(3月28日~4月3日)： 繪制圖紙，完成電器元件布置（避免線速交叉）。 （6） 第6周(4月4日~4月10日)：實現(xiàn)充電系統(tǒng)原件功能實現(xiàn)（發(fā)電機）。 （7） 第7周(4月11日~4月17日)：繪制部分零件圖，完成臺架設(shè)計。根據(jù)教學(xué)功能設(shè)計演示及分析功能。撰寫說明書。 （8） 第8周(4月18日~4月24日)：接受中期檢查。 （9） 第9周(4月25日~5月1日)：對中期檢查的不足之處進(jìn)行修改。 （10）第10周(5月2日~5月8日)：完善設(shè)計內(nèi)容，繪制圖紙，解決不同功能匹配。 （11）第11周(5月9日~5月15日)：進(jìn)行相關(guān)校核，完成設(shè)計。 （12）第12周(5月16日~5月22日)：完成設(shè)計圖紙及說明書初稿。 （13）第13周(5月23日~5月29日)：說明書及圖紙送審，根據(jù)審閱老師意見進(jìn)行修改。 （14）第14周(5月30日~6月5日)：預(yù)答辯。 （15）第15周(6月6日~6月12日)：修改預(yù)答辯中發(fā)現(xiàn)的問題準(zhǔn)備答辯。 （16）第16周(6月13日~6月19日)：修改預(yù)答辯中發(fā)現(xiàn)的問題準(zhǔn)備答辯。 （17）第17周(6月20日~6月26日)：答辯。 五、參考文獻(xiàn) [1] 許景波，劉浩宇。汽車電器實訓(xùn)[M]北京理工大學(xué)出版社2009.6 [2] 馬蘭，機械制圖[M]機械工業(yè)出版社，2006.6 [3] 李韶東，汽車電控系統(tǒng)故障碼手冊[M]機械工業(yè)出版社2008.8 [4] 孫仁云，付百學(xué)。汽車電器與電子技術(shù).[M].機械工業(yè)出版社.2006 [5] 李涵武，趙雨旸.汽車電器與電子控制技術(shù)[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2007 [6] 羅玉璽，石愛勤.汽車電路分析.2009.3 [7] 《汽車工程編寫組》編輯委員會.汽車工程手冊設(shè)計篇.北京:人民交通出版社，2001 [8].劉劍冰，汽車電器實驗臺研究[D]，吉林大學(xué)，2007 [9] 黃麗雯 陳渝光 高精度汽車電子點火控制系統(tǒng)[J];微計算機信息;2008年 [10] 鄭家驤 陳桂英 機械制圖及計算機繪圖 機械工業(yè)出版社 2001年 [11] 揚勝強 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