《产品说明书》doc版.doc

第五届全国大学生机械创新设计大赛作品 设计制作说明书作品名称：汽车电控发动机故障检测与诊断实训台设计制作者：梁善金、李天伦、李普生、易成云、朱其宁 指导教师： 王镇江、叶燕帅 所在单位： 广西科技大学 目 录一.设计的目的 3二设计结构图4三.创新点、工作原理、使用方法、科学性和先进性 51创新点52工作原理53使用方法54科学性和先进性 5四.与现有产品的研究对比 7五.主要零件、机构介绍 81.合页82.脚轮83.减震螺栓84.铝板8六关键零件和机构的设计计算9七. 故障设置图10八. 保养和维护11九致谢13一 设计目的：目前，国泰民安，人民生活水平越来越高。中国汽车保有量持续上升，各种汽车培训机构、中高级院校及本科院校都在开设汽车有关的专业，需要有关汽车的专业人才越来越多。这就给汽车行业带来了前所未有的膨胀。因此市场上出现越来越多与汽车有关的模拟教具，比如：发动机台架、车灯模拟试验台、雨刮电路台架等等。为此我们想制作一台电控发动机台架。经市场调查，市场上的电控发动机台架如上海博才科教设备有限公司生产的电控发动机台架如图（1）所示：此类电控发动机主要存有以下不足：如体积过于庞大，不方便运输；诊断检测板是固定的，整体美观不够；检测电路故障点多，教学演示复杂；成本高，给一般的中级院校造成一定的经济负担；单片机控制电路故障的加入，大大提高了学习效率。但太过于集成化、自动化的仪器也不利于学生对电控系统的工作原理和工作过程的理解，给教学带来一定的困扰，加大了学生的理解难度，给教学带来了不便，不利于教学质量的提高。终上所述，我们要设计一些器材满足市场的需求，为此我们此次制作的目的是：设计一台操作方便、结构紧凑、安全可靠、经济轻巧、功能强大、便于运输、利于教学的发动机电控系统实训台。其次的目的是：降低成本，给更多的中高级院校提供更方便，更全面的实训台架。这也是为了响应国家一直提倡“节能减排”的号召。二整体结构设计图（如图所示）三、创新点、工作原理、使用方法、科学性和先进性1. 创新点（1）把电控发动机与钢铁结合，将钢铁设计成箱型支撑结构，用于支撑电控发动机，并把尺寸最优化。(2)可折叠式故障检测板，用铝合金材料制作一个箱型结构并与可移动百叶窗铰链连接，产生可折叠功能体积减小，整体美观，看起来像箱型结构，方便运输。（3）用电路图的模型直接在铝板成型，形成电路图故障检测模板。图形更加清晰，结构精巧，便于教学。（4）多用角钢安装，整体成本减低。（5）添加汽车加速踏板机构，模拟整车运行状况。2. 工作原理本产品利用箱型机械结构，结合电控发动机，形成一台箱式电控发动机。箱型结构支撑整体发动机，电控发动机可运行，进行起动、加速、减速、故障检测与诊断、故障模拟与排除等工况的实际操作，真实展示汽车电喷汽油发动机结构与原理及工作过程。3. 使用方法将机械箱式结构与发动机结合，并安装一起，箱式机构支撑电控发动机。运行电控发动机，利用设计好的故障点，直接模拟电控发动机的故障工作过程。如将曲轴传感器信号线通过开关直接断开，启动发动机，观察发动机的故障现象，并以此现象查找原因，通过这个过程达到理论与实操的双结合教学模式。4. 科学性、先进性用铝合金材料制作一个箱型结构并与可移动百叶窗铰链连接，达到可折叠功能及减小体积的目的；整体美观，看起来像箱型结构，方便运输；将电控发动机电路图的模型直接在铝板成型，形成电路图故障检测模板，图形更加清晰，结构小巧，便于教学；将电控发动机与台架设计箱型结构这一设计理念具有一定的科学性，可折叠式故障检测板设计为可折叠形式，这一设计理念具有一定的先进性。四、与现有产品的对比研究现在很多企业和科研机构正致力于通过更高端计算机设备来对故障进行检测，比如KT600,BOSCH740等等，通过故障检测接口就可以对电路以及ECU等故障进行检测，故障的设置也更加全面。而国外则是从上世纪七十年代末期就已进对其进行研究并使用，在完善车用发动机简单故障诊断的同时并向更高层次的综合诊断和维修方向发展。技术的进步带来便利的同时，也有些不足。液晶演示电路，单片机控制电路故障等等的加入，大大提高了学习效率。但太过于集成化、自动化的仪器也不利于学生对电控系统的工作原理和工作过程的理解，给教学带来一定的困扰，加大了学生的理解难度，给教学带来了不便，不利于教学质量的提高。我们作品的改进点： 1、整体结构减小，长*高*宽=1140*1000*660（mm）2、检测示教板设计为可折叠式，大大缩小了作品的体积，同时也方便运输。3、面板简化，电控演示电路和检测示教板清晰明了，方便学生学习理解，有利于发动机实训教学。4、检测端子布置巧妙，故障设计全面，故障现象为常见故障，有代表性和可学习性。五、主要零件、机构介绍1.合页作用：安装在展板与发动机支架的相交处，利用合页的可旋转性，围绕轴心转动就可以实现展板的折叠和体积的变化。材料:不锈钢200制作方法：冲压2. 脚轮作用：安装发动机支架底部的四个边角，利用滚轮的滚动和可承受较大载荷的特性，让发动机移动或搬运更便捷。材料：钢、橡胶制作方法：焊接3. 减震螺栓作用：连接变速器的末端，将发动机传来的震动吸收，降低启动和运转时的震动和噪音，以及对各零部件的冲击。材料:橡胶+Q235加工工艺：橡塑成型4铝板作用：作为展板的材料可以减轻台架的重量，同时也在台架其他部件中作为连接件，起到连接作用。加工工艺：冷轧六、关键零件和机构的设计计算1.脚轮的设计： 箱型结构台架长1140mm ，宽660mm，高1000mm，LJ465电控发动机与箱型台架总重量约为150kg。采用5026的脚轮，其最大的载重为600N，而台架总重量为1500N,分到每个脚轮上的载荷为375N,远小于600N,所以脚轮足以承受此台架的重量。G总=M总g=150*10=1500NG轮1= G总/4=375600(N)1MPA=10kg 2.支撑钢材选择：Q235 抗拉强度取375Mpa至少能承受的重量=375*10=3750kg3.螺栓的选择：m12*50 8.8级低碳钢并经热处理高强度螺栓。已知该发动机的重量约为150kg;通过查表可以得出M12*50能够承受69kg的重量；为此我们就以三角固定的方式形成固定，如图所示：.m 69kg 150kg.m 69kg.m 69kg通过三角固定结构足以支撑此台发动机。 七故障设置图： 图上的故障设置点有19个，分别在步进电机的信号线，节气门位置传感器的信号线，进气压力传感器的电源线和信号线，曲轴位置传感器的信号线，爆震传感器的信号线，氧传感器的信号线，喷油器的信号线等19条线路上设置故障点。该图是对发动机故障线路图的简化版，与展板的结构布置紧密配合 ，易于老师授课和学生理解。八.保养和维护 本故障诊断台架装有发动机以及发动机冷却系统，燃油系统，虽然所处的环境与汽车行驶的环境不同，但是同样需要定期的对其保养，比如说定期更换发动机的机油，添加或者更换冷却液、添加燃油及更换汽油滤清器、检查各线路的好坏、以及故障面板的线路是否良好，零部件是否紧固或生锈等。需要注意的是，机油的规格和型号必须要和本发动机相匹配；添加发动机冷却液时，不能用自来水取而代之，需找有添加剂的冷却液；汽油添加时注意防火，注意型号等等。致谢 在这次产品设计及制造的过程中，我们得到了许多人的帮助。首先我们要感谢广西科技大学汽车与交通学院的老师们在资金和物质上给予我们很大的支持和帮助以及提供的良好的作品设计环境，其次我们要感谢王镇江老师和叶燕帅老师在设计上给予我们的指导，帮助我们解决了许多技术上的难题，及设计分析等问题，让我们能够顺利完成这次项目，把系统做得更加完善。在此期间，我们不仅学到了许多新的知识，而且也开阔了视野，提高了自身的设计能力。 同时我们也要感谢帮助过我们的学长和同学，他们也为我们解决了不少设计上的难题，让我们的设计少走了不少弯路。总之就是感谢所有帮助过我们的人，谢谢大家的支持和帮助。同时在这里还要感谢文献的编写者，他们为我提供了许多宝贵的文献参考，这也是我这次项目设计能完成不可缺少的必要因素。为此，对以下的人员致以最真诚的感谢：1.汽油机管理系统 北京理工大学出版社 主编 ：吴森、德国博世2BOSCH汽车电气与电子 北京理工大学出 版社 主编：魏春源、德国博世3中文版CAD2012从入门到精通 人民邮电出版社 作者：时代印象