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捷达轿车电器教学实验台改造设计与制作【10张CAD图纸】

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捷达轿车集线盒继电器布置.dwg---(点击预览)

捷达轿车门窗升降器.dwg---(点击预览)

捷达轿车电源系启动系.dwg---(点击预览)

捷达轿车电器教学实验台改造设计与制作说明书.doc---(点击预览)

捷达轿车电器教学实验台改造设计与制作开题报告.doc---(点击预览)

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捷达轿车后车灯布置图.dwg---(点击预览)

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捷达电器实验台装配示意图.dwg---(点击预览)

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关键词：: 捷达轿车电器教学实验改造设计制作 cad图纸

资源描述：

捷达轿车电器教学实验台改造设计与制作

54页 20000字数+说明书+任务书+开题报告+10张CAD图纸【详情如下】

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捷达GTX汽车电器系统线路图.dwg

捷达电器实验台台架结构示意图.dwg

捷达电器实验台装配示意图.dwg

捷达轿车前车灯布置图.dwg

捷达轿车后车灯布置图.dwg

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摘要

本设计的目的是用捷达轿车都市先锋（捷达王 GTX）的车身电器制作一个教学实验台，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。通过实际的演示和排除故障的过程使学生对每个电器元件和整个电器系统更加深刻的理解，从而达到理论联系实际的目的。

本设计首先在符合本次设计基本要求的基础上，确定了总体设计方案。采用捷达汽车电器系统，电动机和蓄电池为实验台提供电源。本次设计中，主要完成了台架及板面的设计、电源系统设计、元件布置、实验台电器元件接线等工作。

关键字：捷达;教学实验台;电器;布置;电路图

ABSTRACT

This design with the purpose of making a carriage with the electronic of the car city vanguard (Jetta GTX), the function of this set is that imitate the actual work circumstance of the charging system, the illumination system, the signal system and the meter system .by practice demonstrate and the process of expel breakdown, student can deepen the knowledge of each electronic component and entire electronic system, thereby attain the goal of integrate theory with practice.

This design is based on the basic requirements first,and then confirm the total design project.Adopt the electric appliances system of the Jetta, electric motor and storage battery to provide power supply for the experiment pedestal.In this design,mainly complete the design of experiment pedestal and flat piece, charging system ，circuit diagram, the composition of component and the connection of electric appliances component.

Key words : Jetta；teaching test-bed；Electric appliances；layout；circuit diagram

摘要II

ABSTRACTIII

第1章绪论1

1.1选题背景目的及意义1

1.2研究状况1

1.3设计的主要内容和预期结果3

第2章捷达汽车电器简介4

2.1捷达汽车的电器装备概况4

2.1.1交流发电机4

2.1.2 起动机5

2.1.3蓄电池6

2.1.4雨刮7

2.1.5 捷达轿车继电器和熔丝的安装位置7

2.1.6 仪表9

2.1.7 照明与信号系统11

2.1.8 点火开关13

2.2 本章小结13

第3章捷达电器实验台的设计14

3.1 概述14

3.2 捷达汽车电器实验台的选择与强度计算14

3.2.1 实验台载荷的确定14

3.2.2 实验台的选材14

3.2.3 试验台架的强度计算和强度校核19

3.3试验台面的布置与设计20

3.3.1 实验台电器元件的整体布置20

3.3.2 实验台电器元件的安装固定21

3.3.3 实验台电器电路的绘制22

3.4 本章小结22

第4章电源系启动系的设计23

4.1概述23

4.2 电动机的选择23

4.3 发电机，电动机和蓄电池的布置与安装24

4.4 本章小结29

第5章实验台制作30

5.1 实验台制作总体流程30

5.2 操作中的注意问题与解决方案31

5.2.1电焊的操作和注意31

5.2.2固定木板的选择32

5.2.3电钻的使用和注意33

5.2.4汽车电路布线方法和注意35

图5.18 实验台整体照片（一）45

图5.19 实验台整体照片（二）45

图5.20 实验台整体照片（三）46

图5.21 实验台整体照片（四）46

5.3本章小结46

结论47

参考文献48

致谢49

附录50

第1章绪论

1.1选题背景目的及意义

伴随汽车电器技术的进步，实验台还可以进行更新换代，节约研制经费。对实验台的开发和设计，可以建立一种科研环境, 给学生营造良好的学习氛围。在设计过程中，需要对以往学过的知识进行复习，还有很多的理论需要深入的研究，以便同实际操作结合。本课题设计的试验台具有的功能如下：直观清晰界面，采用图形化线路图界面方式,把电路各部件以抽象直观照片录像动画的形式配套显现，强化学生对汽车电器电路工作原理及系统检修思路的理解与掌握。学生与教学器材，学生与学生，学生与教师、学生与其它实验设备、学生与其它教师之间可以相互交互，实现协同式的课程学习。试验台的最大优点在于其仿真性，根据实际汽车汽车电器设备电路学习过程中，对实际各部件动作相互协调关系进行清晰直观的仿真，较好地理解整个系统工作时相互关系，以利于整体思维及大局观的培养。适用范围和技术：本实习台用于各类学校的理论教学、学生实习；本台基于桑塔纳2000型制作；规格均为：2100×1100×900mm；标准：按照桑塔纳2000标准电路安装而成，外形美观，操作方便，透明直观。全车电线束、仪表盘、各种开关、前后灯光分电器、点火线圈、调节器、继电器、中央线路板、中央控制器、前车灯、后车灯、鼓风机、启动机、电子扇、组合开关、电动天线、录音机、点火模块、节气门组件均用实物装成。各缸点火清楚可见，各缸喷油灯光显示，转速可快慢调节，自动充电，电喷、传感器和执行器均用万用表测试电压和电流信号。能供学生同时实习点火系、电源启动系、仪表和信号、照明和信号、其它电器等5部分。教师在实验台上任何部件制造故障由学生自行排除，拆掉各路保险丝、继电器、台面上电器接头，由学生按照电路图自行安装可达到实习目的。设隐敝故障盒，常见故障18例，教师在实验台上任何部件制造故障，同学生自行排除，拆掉各路保险丝，继电器，台面上电器接头，由学生按照电路图自行安装可达到实习目的。

1.3设计的主要内容和预期结果

1、学习相关知识，查阅资料。

2、总体设计方案是通过对实验台的设计，台面的规划，电器元件的布置，电路的连接，实现对汽车电器电路的实习。

3、试验台的台面规划与设计，实现其合理性；试验台的台架设计，选材，强度校核，验证其可靠性。

4、实验台上电器元件布置与教学应用的分析研究；实验台电器元件的布置设计；完成相应的电路布线；试验台教学应用的实践以验证其教学作用 5、利用AutoCAD软件绘制试验台，电器元件布置图与电路图图纸，完成相关设计的说明书。第2章捷达汽车电器简介

2.1捷达汽车的电器装备概况

捷达汽车的电器装备：

交流发电机及零件，交流发电机的连接和紧固件；点火线圈，点火电缆，晶体管点火控制器，火花塞，分电器，转向锁，点火开关；带控制器的仪表壳体和安装件，数字式钟表，油压开关，温度传感器，温度探测器，温度开关，倒车灯开关，燃油储备显示器，传感器，燃池输送单元，监控灯，冷暖气调节装置，装饰面板，点烟器；大灯，仪表盘上的开关，中央电器设备，继电器，电风扇；卤素雾灯；牌照灯，制动灯，转向灯和尾雾灯，插座（用于配有拖车装置的车型）；车内照明灯，行李箱照明，开关（用于手制动监控灯）；喇叭，双音喇叭；转向灯，远光灯，近光灯，远光信号灯，雨刮器及雨刮洗涤操作系统用开关；玻璃洗涤装置；速度表，驱动轴；电风扇，风扇叶轮；蓄电池及发动机电线束，接地线；晶体管点火装置用电线束，后电线束，停车，行车灯光开关，后风挡玻璃（用于有雾灯及尾雾灯的车型）转向组合开关，组合仪表壳体用电线束，仪表盘线束，连接件，汽车收音机，左前电线束，右前电线束，鼓风机用导线束，电风扇用电线束，自己安装用线束；修理组件。

第3章捷达电器实验台的设计

3.1 概述

先进的汽车实验台设计与制作可以培养学生实践动手能力、分析处理问题的能力、工程实践能力和创新能力及商品意识，很好的满足专业技术人才培养的要求。这对于提高汽车的使用寿命和经济效益，推动汽车工业及国民经济的发展具有极其重要的现实意义和深远的历史意义。

与实践相结合，提高学生的实际操作能力。在本实验台上，便于学生亲手操作，在理论学习与动手实践之间架起一座沟通的桥梁。

对实验台的开发和设计，可以建立一种科研环境，给学生营造良好的学习氛围。在设计过程中，需要运用很多的专业知识，如汽车理论、汽车技术、机械设计、机械制图，金属工艺等等，这就需要对以往学过的知识进行复习，还有很多的理论需要深入的研究，以便同实际操作结合。在教材不能满足需要时，还要搜集资料，去图书馆找文献，查期刊，请教老师、同学，上网查找本课题的前沿动态。

3.2 捷达汽车电器实验台的选择与强度计算

3.2.1 实验台载荷的确定

试验台上的各个元件的总质量大约在50千克左右。另外发电机正常工作时转速很高在6000 r/min左右，质量大约在20千克，与其配合用的电动机质量为电器件中最大的,含电动机转动，对整个实验台的稳定性会产生一定的影响。考虑以上的原因，把发电机及电动机的位置确定在板面下方的底架上

3.2.2 实验台的选材

牌号45

力学性能(25mm): σb 600Mpa

σs 355mpa

δ 19%

ψ 45%

在制作过程中，以45的角铁和方钢为主，价格较低，调质状态具有优异的综合力学性能，在碳钢中应用最多。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，其强度不低于材料的强度，可以达到支撑台面及固定、稳定的作用。

1、角铁

角钢俗称角铁、是两边互相垂直成角形的长条刚才。有等边角钢和不等边角钢之分。等边角钢的两个边宽相等。其规格以边宽×边宽×边厚的毫米数表示。如“∠30×30×3”，即表示边宽为 30毫米、边厚为3毫米的等边角钢。也可用型号表示，型号是边宽的厘米数，如∠3#。

角钢可按结构的不同需要组成各种不同的受力构件，也可作构件之间的连接件，广泛地用于各种建筑结构和工程结构。

结论

本设计根据汽车电器实验台的要求，确定了实验台的总体设计方案，先后进行台面、台架、电动机、V带、电路图设计和校核，并运用AutoCAD软件绘制出主要零部件的工程图和装配图，最后完成捷达汽车电器实验台的设计。

本课题设计的实验台，配备的是捷达轿车汽车电器元件、可真实演示全车电器系统的整个工作过程，通过原车组合仪表来表现电器系统的工作原理及运行过程，可方便学生自己用导线连接捷达轿车电器元件（如左前大灯近光、右前大灯近光、左前大灯远光、右前大灯远光、左侧转向灯、右侧转向灯、前雾灯、后雾灯、倒车灯、制动车灯、喇叭音响等）。钢结构支架焊接制作，安全可靠、坚固耐用，滑动脚轮方便教学。

本实验台结构合理，符合实际应用，但此设计过程仍有许多不足，在设计结构尺寸时，有些设计参数是采用实际测量的方法得出，这样就带来了一定的误差。另外，在某些方面，由于时间问题，做得还不够仔细，恳请各位老师同学给予批评指正。

参考文献

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内容简介：: SY-025-BY-5毕业设计（论文）中期检查表填表日期年月日迄今已进行 7 周剩余 9 周学生姓名王瑞系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆B07-9班指导教师姓名齐益强职称实验师从事专业汽车运用是否外聘是否题目名称捷达轿车汽车电器教学实验台的改造设计与制作学生填写毕业设计（论文）工作进度已完成主要内容待完成主要内容1、收集毕业设计有关资料，完成开题报告； 2、确定实验台面板的布置方案；3、绘制完成实验台台架图；4、绘制实验台电路图。 1、各电器元件的设计与绘制2、撰写设计说明书存在问题及努力方向对CAD的运用上还需更加熟练，对实验台台架设计部分存在一些问题，还需进一步的改正。学生签字：指导教师意见指导教师签字：年月日教研室意见教研室主任签字：年月日SY-025-BY-2毕业设计（论文）任务书学生姓名王瑞系部汽车工程系专业、班级车辆Bw07-9指导教师姓名齐益强职称实验师从事专业汽车运用是否外聘是否题目名称捷达轿车电器教学实验台改造设计与制作一、设计目的、意义设计目的：以满足教学实验需要，提高学生对典型汽车电器系统的认识及运用所学知识进行实验台设计的培养为目标，设计具有多种教学功能的捷达轿车电器教学实验台。设计意义：培养学生资料收集、调研分析的能力和方案设计的能力；培养学生创新能力、工程实践能力和商品意识；综合训练学生设计计算、结构设计、绘图（含计算机绘图）能力。二、设计内容、技术要求（研究方法）内容：1、实车和实际实验台电器系统的熟悉，总体规划。2、实验台的布置及设计，设计说明书的撰写。3、实验台的改造设计，相关改造说明的撰写。4、相关图纸的绘制，实验指导书的编写。学习和了解相关理论和实践知识，掌握实验台设计的基本思路和方法，以现有实验设备和实验台为参考，并在其基础上进行创新。三、设计完成后应提交的成果计算说明部分 1、毕业设计计算说明书。 2、实验指导与使用说明。 3、主要参考文献目录。图纸部分台架图、布置图、结构图、实验台电器线路图等合计零号3张。四、设计（论文）进度安排1、对课题有关资料进行收集，完成开题报告第12周（3.13.14）2、完成说明书纲要及目录第3周（3.153.21）3、整体结构及实验台布置方案（草稿）第4周（3.223.28）4、总图（台架结构图、布置图、电路图等）（初稿）第56周（3.294.11）5、其它部件CAD图和改造及故障设置的分析与研究第79周（4.125.2）6、编制实验指导与使用说明第10周（5.35.9）7、完成说明书部分章节的撰写第1112周（5.105.23）8、完成设计计算说明书及图纸第1314周（5.246.6）9、设计审核与修改第1516周（6.76.20）10、毕业答辩第17周（6.216.27）五、主要参考资料1 有关汽车运用类、汽车发动机电器电控及维修类、电子技术类及实验台设计制作的期刊杂志；2 汽车发动机电控维修手册、汽车电器及电控、汽车维修、机械设计类、制图类及相关专业书籍；3 汽车维修、电子技术类、汽车电气与电控、教学实验台及故障诊断相关研究数据及相关著作，有关学位论文。六、备注指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日本科学生毕业设计捷达轿车电器教学实验台改造设计与制作院系名称：汽车与交通学院专业班级：车辆工程 07-9班学生姓名：王瑞指导教师：齐益强职称：实验师黑龙江工程学院二一一年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeThe Design and Manufacture of Jetta Automobile Electric Appliances Teaching Experiment Set Candidate: Wang Rui Specialty: Vehicle Engineering Class: Bw07-9 Supervisor: Experimental Division. Qi Yiqiang Heilongjiang Institute of Technology2011-06Harbin毕业设计（论文）指导记录日期2010-03-01地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）通过齐老师的讲解，明确了选题目的及方向，了解所需的文献和书籍，并根据任务书的内容查找相关的资料。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-03-04地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）把搜集到的资料拿给齐老师，齐老师对资料进行了详细的阅读，告诉我那些是对我所做的设计有用的，让我们重点学习这些资料，然后确定自己的设计方案，告诉撰写开题报告的一些注意事项。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-03-08地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）齐老师对我初步完成的开题报告进行了指导，告诉我设计内容和需要解决的问题和技术路线需要改进，参考文献的格式等问题。学生（记录人）签名：指导教师签名：SY-025-BY-4毕业设计（论文）指导记录日期2010-03-11地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）将完成的开题报告拿给老师让老师签字，老师给我详细的讲解了开题答辩时的一些注意事项。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-03-15地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）老师给我讲解了一些实验台的结构要求，我对实验台的数据不清楚，老师给了我认真的解答。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-03-18地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）我把自己初步设计出的实验台设计方案拿给老师审查，老师提出了一些问题，并告诉我需要对实验台设计方案进行哪些修改。学生（记录人）签名：指导教师签名：SY-025-BY-4毕业设计（论文）指导记录日期2010-03-22地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）针对实验台的设计方案，分析了实验台的工序的安排，并让我查阅了相关的资料，齐老师给我认真的检查了一遍。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-03-25地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）我进行了技术路线的安排，老师帮我最后分析了一下是否可行，并提出了一些要求。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-03-29地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）在绘制实验台图纸过程中遇到了一些问题，经老师讲解把问题解决了。学生（记录人）签名：指导教师签名：SY-025-BY-4毕业设计（论文）指导记录日期2010-04-01地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）将绘制的台架图和布置图拿给齐老师检查，齐老师对图进行分析，并指出需改进的地方。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-04-05地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）将修改后的图和说明书拿给老师检查，在标注上齐老师说还需要进一步的修改。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-04-08地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）将最终的图拿给齐老师检查，我把我在绘图中的一些问题咨询了齐老师，齐老师给了详细的解答，告诉我完成中期检查表。学生（记录人）签名：指导教师签名：SY-025-BY-4毕业设计（论文）指导记录日期2010-04-12地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）将初步的中期检查表拿给齐老师，齐老师对其中的主要内容和待完成的主要内容进行了修改，告诉我回去修改，并告诉我中期检查时的一些注意事项。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-04-15地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）今天齐老师主要讲了一些接下来的任务，需要进行实验台上具体电器元件设计并画图。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-04-19地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）首先确定台架设计方案和台面布置方案，对一些不太明白的地方老师给我们了比较细心的讲解。学生（记录人）签名：指导教师签名：SY-025-BY-4毕业设计（论文）指导记录日期2010-04-22地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）画出了各电器元件的草图，老师对图纸进行了分析，提出了错误和要求让我回去进行修改。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-04-26地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）老师对各设计图纸又一次进行了修改，和提出了新的要求，并且查看了说明书对其中一些格式上的错误和内容上的错误提出了看法，让我回去继续修改。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-04-29地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）将修改过的图纸和设计说明书拿给齐老师看，齐老师对图纸指出来还存在一些问题，设计说明书中的格式、字体大小、书写规范等不正确，让我回去按照规范认真完成设计说明书。学生（记录人）签名：指导教师签名：SY-025-BY-4毕业设计（论文）指导记录日期2010-05-03地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）将修改后的设计说明书拿给老师审查，齐老师认真检查了其中存在的问题，我对Word操作不是很熟悉，齐老师认真的教我学会了怎么打引用文献的上角标，如何调整行间距等。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-05-06地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）主要还是对说明书进行修改，里面有关第3章内容需要修改及第4、5章需要合并等要求。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-05-10地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）把修改后的说明书拿给老师看，老师又对格式上的错误进行了指正，并继续对说明书进行修改。学生（记录人）签名：指导教师签名：SY-025-BY-4毕业设计（论文）指导记录日期2010-05-13地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）这次拿来了电源系统布置图给老师看，老师对图进行了分析和指出了毛病，让我回去继续修改，把说明书上一些细小的毛病继续完善。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-05-17地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）继续对台架图进行修改，把修改后的说明书拿给了老师查看，并让老师查看了电源系统布置图，提出了新的要求，回去进行修改。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-05-20地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）把修改后的台架图拿给老师查看，其中还有些错误没有改正，回去进行修改。学生（记录人）签名：指导教师签名：SY-025-BY-4毕业设计（论文）指导记录日期2010-05-24地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）把修改后的台架图和布置图拿给老师查看，老师对其中一些我还不是太明白的地方进行了讲解，并且把说明书做最后的修改。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-05-27地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）继续对台架图和布置图进行修改，并对说明书进行修改。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-05-31地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）本次主要是经老师指导，进行了完善处理。并详细说明了图纸及说明书的内容及部分格式要求。学生（记录人）签名：指导教师签名：SY-025-BY-4毕业设计（论文）指导记录日期2010-06-03地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）本次指导主要对说明书的排版，图纸的标注等问题进行检查，并对预答辩的注意事项进行讲解，为下周的预答辩做准备。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-06-07地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）预答辩之前的最后一次修改，对图纸和说明书做了具体的修改。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-06-10地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）集中对预答辩发现的问题进行讲解和指导，对设计图纸的内容进行了纠正。学生（记录人）签名：指导教师签名：SY-025-BY-4毕业设计（论文）指导记录日期2010-06-14地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）继续修改预答辩中提出的错误，和说明书上一些格式上的错误。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-06-17地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）正式答辩之前的最后一次修改，对预答辩指正出的错误进行最后一次修改，和对没指出的错误，自己继续找并改正。学生（记录人）签名：指导教师签名：日期2010-06-24地点汽车文化中心指导方式面授指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）正式答辩之后的复审，对正式答辩之后提出的错误进行最后的修改，和格式上的修改，并作出电子版。学生（记录人）签名：指导教师签名：毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目: 捷达轿车电器教学实验台改造设计与制作院系名称: 汽车交通与工程学院专业班级: 车辆Bw07-9 学生姓名: 导师姓名: 开题时间: 指导委员会审查意见：签字：年月日开题报告撰写要求一、“开题报告”参考提纲1. 课题研究目的和意义；2. 文献综述（课题研究现状及分析）；3. 基本内容、拟解决的主要问题；4. 技术路线或研究方法；5. 进度安排；6. 主要参考文献。二、“开题报告”撰写规范请参照黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范要求。字数应在4000字以上，文字要精练通顺，条理分明，文字图表要工整清楚。毕业设计（论文）开题报告学生姓名系部汽车交通与工程学院专业、班级车辆Bw07-9指导教师姓名职称实验师从事专业汽车运用是否外聘是否题目名称捷达轿车电器教学实验台改造设计与制作一、课题研究目的和意义我们设计并制作汽车电器教学实验台；能够形象直观地展示汽车电器电路的工作原理及工作过程；通过具体有相关实物构成。因此能够理论教学与实践教学的统一。通过本课题的研究，为其它汽车电器系统教学和实训提供一种新的思路，方法。先进的汽车实验、实训台设计与制作可以培养学生实践动手能力、分析处理问题的能力、工程实践能力和创新能力及商品意识，满足专业技术人才培养的要求。可以提高汽车的使用寿命和经济效益，推动汽车工业及国民经济的发展。伴随汽车电器技术的进步，实验台还可以进行更新换代，节约研制经费。对实验台的开发和设计，可以建立一种科研环境, 给学生营造良好的学习氛围。在设计过程中，需要对以往学过的知识进行复习，还有很多的理论需要深入的研究，以便同实际操作结合。本课题设计的试验台具有的功能如下：直观清晰界面，采用图形化线路图界面方式,把电路各部件以抽象直观照片录像动画的形式配套显现，强化学生对汽车电器电路工作原理及系统检修思路的理解与掌握。学生与教学器材，学生与学生，学生与教师、学生与其它实验设备、学生与其它教师之间可以相互交互，实现协同式的课程学习。试验台的最大优点在于其仿真性，根据实际汽车汽车电器设备电路学习过程中，对实际各部件动作相互协调关系进行清晰直观的仿真，较好地理解整个系统工作时相互关系，以利于整体思维及大局观的培养。汽车电器实验的内容是指传授给学习者的信息，教学内容包括教学过程与教学方法等。利用试验台老师与学生，学生与学生之间能够相互进行讨论，然后通过试验台进行都收操作，实验台进行强化性训练并进行随机组题进行考核。基于图形化仿真教学方式主要目的是对有关教学手段和方法进行探索，着力实现以学生为主体、人人都能动手操作、人人都能熟练操作，从而提高学生电路检修和故障判断的思维和技能，同时利用有限的实训教学资源，提高教学资源的使用效率，降低教学成本。汽车电器电路实习台按照汽车标准电器线路安装而成，外型美观，操作方便，透明直观。全车电线束、仪表盘、各种开关、前后灯光分电器、点火线圈、调节器、继电器、中央线路板，中央控制器、节气门组件，均用实物装成。教师在实验台上任何部件制造故障由学生自行排除，拆掉各路保险丝、继电器、台面上电器接头，由学生按照电路图自行安装 , 可达到实习目的。二、文献综述（课题研究现状及分析）随着汽车技术的进步，大量新技术在汽车上的运用，汽车不再是简单的机械设备。对汽车服务人才的技能要求也发生了根本变化，由过去以机械维修为主体转化为以电器检测、换件、修理为主要方式。因此汽车电器课程的教学在专业课程中的地位更加突出。但由于汽车专业规模的扩张、师资条件及教学设备等因素的限制，高职院校在汽车专业教学过程中，尤其是汽车电器课程，往往遭遇到以下二个突出的矛盾由于整车电器部件部位相对分散、隐蔽，电路和电器工作原理本身又是看不见，摸不着的。虽然教师在理论课堂教学中，通过自制幻灯片、录像等方式形象，能够展示汽车电器各系统的结构与工作过程，但在实训教学过程中，往往受教学资源和教学成本的限制。一般一个教师往往带十几个学生进行教学，并且由于电器部件安装位置相对分散、隐蔽，很难实现大规模地实训教学，由此造成理论知识与实物很难进行有机的结合，从而使学生感到理论课堂教学变得枯燥乏味，久而久之，汽车电器成为学生畏难的课程，教学效果也很难达到理想的状态。并且高等职业学校的学生受专业基础课电子电工的课程基础及其他因素影响，单纯从理论上对电器系统部件工作原理、工作过程的理解存在一定的难度，由此引起电路检修教学内容的实施更加困难。根据当今全国各地汽车专业学校老师的要求，市场上推出了一系列汽车电器线路安装和故障排除的学习实验台，此台能使学生在教室内按仿真效果进行实习，经实习后，可以巩固所学系统的认识，更重要是培养学生的动手能力，从而达到理论和实践，从知识向能力的转化，是学校提高教学质量和提高学生实践操作能力的重要教学仪器。其中汽车仿真电路学生实习台是配合大专院校，部队、交通、公安系统汽车驾驶培训、交通汽校、驾培中心、技工学校、汽修等专业的教具之用，通过专业课程的教学和本模型演示，可清楚地了解汽车的内在部位的结构和作用，使学生很快地掌握专业知识。现在市面上大部分实验台，整体采用优质双面板制作而成，外形美观大方，操作方便，透明直观，台上所示电器线路系统大部分均为实物，台下部备有自动充电器。本台在老师的指导下，可同时供多位学生实习各类电器系统。比如，起动点火、喷油、仪表信号，照明信号、充电系等其它系统，老师可以在实验台上任何部位制造故障，由学生自行排除，也可以拆掉台上所有电器接头，要求学生按照汽车线路图自行安装。本实验台左侧中部设有隐蔽线路断路故障盒，例如：1喷油器、2喷油器、3喷油器、4喷油器、发电机D+、喷水电机、起动机、燃油泵、远光灯、近光灯、1-2点火、3-4点火、节气门小、节气门大、里程表、转速表、刮水快、空调开光、转向灯20种。老师可在隐蔽合上设故障，由学生通过各种办法去排除故障，外形尺寸220cm120cm80cm上下。随着汽车领域教育产业的蓬勃兴起，众多企业开始设计、研发、生产汽车试验设备与实验台，如上海同育教学仪器设备制造有限公司、上海广育科教设备有限公司、北京中教科源科教仪器设备有限公司等国际巨头已经在中国拥有数量众多的生产基地，而且也在不断地根据市场需求扩大生产规模和增加产品种类。同时本土汽车电子电器企业依靠成本优势和灵活的市场策略快速地成长起来，在产品方面取得长足的发展，并配合本土汽车厂商，开发车身电子，动力总成等高附加值产品。国内外汽车电子厂商的迅速发展共同促进了中国汽车电子电器产业的繁荣。以北京中教科源科教仪器设备有限公司出品的桑塔纳2000型轿车电器电路仿真实习台为例。它的工作条件：温度：常规；湿度：常规；电源：220V，50HZ。适用范围和技术：本实习台用于各类学校的理论教学、学生实习；本台基于桑塔纳2000型制作；规格均为：21001100900mm；标准：按照桑塔纳2000标准电路安装而成，外形美观，操作方便，透明直观。全车电线束、仪表盘、各种开关、前后灯光分电器、点火线圈、调节器、继电器、中央线路板、中央控制器、前车灯、后车灯、鼓风机、启动机、电子扇、组合开关、电动天线、录音机、点火模块、节气门组件均用实物装成。各缸点火清楚可见，各缸喷油灯光显示，转速可快慢调节，自动充电，电喷、传感器和执行器均用万用表测试电压和电流信号。能供学生同时实习点火系、电源启动系、仪表和信号、照明和信号、其它电器等5部分。教师在实验台上任何部件制造故障由学生自行排除，拆掉各路保险丝、继电器、台面上电器接头，由学生按照电路图自行安装可达到实习目的。设隐敝故障盒，常见故障18例，教师在实验台上任何部件制造故障，同学生自行排除，拆掉各路保险丝，继电器，台面上电器接头，由学生按照电路图自行安装可达到实习目的。三、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题（一）设计内容依据汽车电器实验教学的要求，对汽车电器试验台进行设计，并计算相应参数尺寸，对主要结构尺寸进行校合，对汽车电器试验台的布置进行设计，其布置和应用状况进行研究，验证设计的合理性。设计与制作捷达轿车电器教学实验台。（二）拟解决问题 1. 学习相关知识，查阅资料。2. 总体设计方案是通过对实验台的设计，台面的规划，电器元件的布置，电路的连接，实现对汽车电器电路的实习。3. 试验台的台面规划与设计，实现其合理性；试验台的台架设计，选材，强度校核，验证其可靠性。4. 实验台上电器元件布置与教学应用的分析研究；实验台电器元件的布置设计；完成相应的电路布线；试验台教学应用的实践以验证其教学作用。 5、利用AutoCAD软件绘制试验台，电器元件布置图与电路图图纸，完成相关设计的说明书。四、技术路线（研究方法）调研并查阅相关资料总体方案的确定实验台台架的设计实验台台架的选材，以及强度校核检验其是否达到试验目的电器元件布置的设计实验台台面的设计与布置电器设备用导线连接，实现预定线路利用AUTOCAD绘制实验台，电器元件的布置图和电路图完成毕业设计和设计说明书五、进度安排1、对课题有关资料进行收集，完成开题报告第12周（3.13.14）2、完成说明书纲要及目录第3周（3.153.21）3、整体结构及实验台布置方案（草稿）第4周（3.223.28）4、总图（台架结构图、布置图、电路图等）（初稿）第56周（3.294.11）5、其它部件CAD图和改造及故障设置的分析与研究第79周（4.125.2）6、编制实验指导与使用说明第10周（5.35.9）7、完成说明书部分章节的撰写第1112周（5.105.23）8、完成设计计算说明书及图纸第1314周（5.246.6）9、设计审核与修改第1516周（6.76.20）10、毕业答辩第17周（6.216.27）六、参考文献1 巩云鹏.机械设计课程设计: 科学出版社，2008.2 吴宗泽.机械设计手册: 机械工业出版社，2007.3 李涵武，赵雨旸汽车电器与电子控制技术M哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2007. 4 肖云魁.汽车故障诊断学: 北京理工大学出版社, 2001.75 吴文林. 新编国产大众系列轿车配件目录及通用互换手册: 人民交通出版社,2003.96 臧杰汽车构造（下册）M北京:机械工业出版社，20067 付百学汽车电器与电子控制技术M北京:机械工业出版社，20068 余志生汽车理论M第3 版北京:机械工业出版社，20009 丁鸣朝.捷达王/捷达: 北京理工大学出版社, 1999.10 裘玉平.汽车电器设备维修:人民交通出版社, 1997.11 张凤山，王颖. 国产轿车故障诊断与排除精选:机械工业出版社2003.12 秦明华.汽车电器与电子技术: 北京理工大学出版社，2003.13 鲁植雄.汽车电气设备故障诊断图解: 江苏科学技术出版社，2001.14 沈树盛.汽车电器维修经验集: 四川科学技术出版社,2004.15 曹利亚.简明汉英汽车技术词典: 人民交通出版社，2001.16 吕传章.汽车维修与检测诊断: 人民交通出版社,2001.17 汪立亮.现代汽车电器设备原理与检修: 电子工业出版社，2001.18 吴宗泽罗圣国. 机械设计课程设计手册: 高等教育出版社，1999.19 大连理工大学工程画教研室. 机械制图（第四版）: 高等教育出版社，1993.20 姚彦兵. 捷达、高尔夫轿车的维修: 人民邮电出版社，1999.21 赵福堂. 汽车电器与电子设备: 北京理工大学出版社，1997.22 林春阳秦毅. 现代轿车电路图大全: 人民交通出版社，1996.23 李春明. 捷达/捷达王电气系统使用与维修: 北京理工大学出版社，1999.24 Danil J Holt.Electronics:change the shape of the automobile.Automotive engineering international,October,2000.25 Martin W.Stockel,Martin T.Stockel.Auto Fundamentals.Goodheart Wilcox Company,2003.七、备注黑龙江工程学院本科生毕业设计本科学生毕业设计捷达轿车电器教学实验台改造设计与制作系部名称：汽车与交通学院专业班级：车辆工程 07-9班学生姓名：指导教师：职称：实验师黑龙江工程学院二一一年六月摘要本设计的目的是用捷达轿车都市先锋（捷达王 GTX）的车身电器制作一个教学实验台，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。通过实际的演示和排除故障的过程使学生对每个电器元件和整个电器系统更加深刻的理解，从而达到理论联系实际的目的。本设计首先在符合本次设计基本要求的基础上，确定了总体设计方案。采用捷达汽车电器系统，电动机和蓄电池为实验台提供电源。本次设计中，主要完成了台架及板面的设计、电源系统设计、元件布置、实验台电器元件接线等工作。关键字：捷达;教学实验台;电器;布置;电路图ABSTRACTThis design with the purpose of making a carriage with the electronic of the car city vanguard (Jetta GTX), the function of this set is that imitate the actual work circumstance of the charging system, the illumination system, the signal system and the meter system .by practice demonstrate and the process of expel breakdown, student can deepen the knowledge of each electronic component and entire electronic system, thereby attain the goal of integrate theory with practice.This design is based on the basic requirements first,and then confirm the total design project.Adopt the electric appliances system of the Jetta, electric motor and storage battery to provide power supply for the experiment pedestal.In this design,mainly complete the design of experiment pedestal and flat piece, charging system ，circuit diagram, the composition of component and the connection of electric appliances component. Key words : Jetta；teaching test-bed；Electric appliances；layout；circuit diagram目录摘要IIABSTRACTIII第1章绪论11.1选题背景目的及意义11.2研究状况11.3设计的主要内容和预期结果3第2章捷达汽车电器简介42.1捷达汽车的电器装备概况42.1.1交流发电机42.1.2 起动机52.1.3蓄电池62.1.4雨刮72.1.5 捷达轿车继电器和熔丝的安装位置72.1.6 仪表92.1.7 照明与信号系统112.1.8 点火开关132.2 本章小结13第3章捷达电器实验台的设计143.1 概述143.2 捷达汽车电器实验台的选择与强度计算143.2.1 实验台载荷的确定143.2.2 实验台的选材143.2.3 试验台架的强度计算和强度校核193.3试验台面的布置与设计203.3.1 实验台电器元件的整体布置203.3.2 实验台电器元件的安装固定213.3.3 实验台电器电路的绘制223.4 本章小结22第4章电源系启动系的设计234.1概述234.2 电动机的选择234.3 发电机，电动机和蓄电池的布置与安装244.4 本章小结29第5章实验台制作305.1 实验台制作总体流程305.2 操作中的注意问题与解决方案315.2.1电焊的操作和注意315.2.2固定木板的选择325.2.3电钻的使用和注意335.2.4汽车电路布线方法和注意35图5.18 实验台整体照片（一）4545图5.19 实验台整体照片（二）4546图5.20 实验台整体照片（三）4646图5.21 实验台整体照片（四）465.3本章小结46结论47参考文献48致谢49附录5050第1章绪论1.1选题背景目的及意义伴随汽车电器技术的进步，实验台还可以进行更新换代，节约研制经费。对实验台的开发和设计，可以建立一种科研环境, 给学生营造良好的学习氛围。在设计过程中，需要对以往学过的知识进行复习，还有很多的理论需要深入的研究，以便同实际操作结合。本课题设计的试验台具有的功能如下：直观清晰界面，采用图形化线路图界面方式,把电路各部件以抽象直观照片录像动画的形式配套显现，强化学生对汽车电器电路工作原理及系统检修思路的理解与掌握。学生与教学器材，学生与学生，学生与教师、学生与其它实验设备、学生与其它教师之间可以相互交互，实现协同式的课程学习。试验台的最大优点在于其仿真性，根据实际汽车汽车电器设备电路学习过程中，对实际各部件动作相互协调关系进行清晰直观的仿真，较好地理解整个系统工作时相互关系，以利于整体思维及大局观的培养。汽车电器实验的内容是指传授给学习者的信息，教学内容包括教学过程与教学方法等。利用试验台老师与学生，学生与学生之间能够相互进行讨论，然后通过试验台进行都收操作，实验台进行强化性训练并进行随机组题进行考核。基于图形化仿真教学方式主要目的是对有关教学手段和方法进行探索，着力实现以学生为主体、人人都能动手操作、人人都能熟练操作，从而提高学生电路检修和故障判断的思维和技能，同时利用有限的实训教学资源，提高教学资源的使用效率，降低教学成本。汽车电器电路实习台按照汽车标准电器线路安装而成，外型美观，操作方便，透明直观。全车电线束、仪表盘、各种开关、前后灯光分电器、点火线圈、调节器、继电器、中央线路板，中央控制器、节气门组件，均用实物装成。教师在实验台上任何部件制造故障由学生自行排除，拆掉各路保险丝、继电器、台面上电器接头，由学生按照电路图自行安装 , 可达到实习目的。1.2研究状况随着汽车技术的进步，大量新技术在汽车上的运用，汽车不再是简单的机械设备。对汽车服务人才的技能要求也发生了根本变化，由过去以机械维修为主体转化为以电器检测、换件、修理为主要方式。因此汽车电器课程的教学在专业课程中的地位更加突出。但由于汽车专业规模的扩张、师资条件及教学设备等因素的限制，高职院校在汽车专业教学过程中，尤其是汽车电器课程，往往遭遇到以下二个突出的矛盾由于整车电器部件部位相对分散、隐蔽，电路和电器工作原理本身又是看不见，摸不着的。虽然教师在理论课堂教学中，通过自制幻灯片、录像等方式形象，能够展示汽车电器各系统的结构与工作过程，但在实训教学过程中，往往受教学资源和教学成本的限制。一般一个教师往往带十几个学生进行教学，并且由于电器部件安装位置相对分散、隐蔽，很难实现大规模地实训教学，由此造成理论知识与实物很难进行有机的结合，从而使学生感到理论课堂教学变得枯燥乏味，久而久之，汽车电器成为学生畏难的课程，教学效果也很难达到理想的状态。并且高等职业学校的学生受专业基础课电子电工的课程基础及其他因素影响，单纯从理论上对电器系统部件工作原理、工作过程的理解存在一定的难度，由此引起电路检修教学内容的实施更加困难。汽车电器是汽车的重要组成部分，其自身的性能对汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、操纵性、舒适性、娱乐性等各种性能都会产生直接而重要的影响。现代汽车已不再是传统的机电产品，其中汽车机械部分的发展已经达到了极致，汽车电器还有广泛的发展空间，汽车上70%的革新来自汽车电子技术及产品。汽车电子属于典型的高技术、高附加值、高增长的新兴产业，具有巨大的市场容量和很强的技术渗透性与产业带动性，是我国占领产业技术制高点、大力推进高新技术产业化的良好机遇。在发达国家，汽车已经进入电子时代，汽车电器技术已经成为当代汽车技术领域关注和研究的重点问题。根据当今全国各地汽车专业学校老师的要求，市场上推出了一系列汽车电器线路安装和故障排除的学习实验台，此台能使学生在教室内按仿真效果进行实习，经实习后，可以巩固所学系统的认识，更重要是培养学生的动手能力，从而达到理论和实践，从知识向能力的转化，是学校提高教学质量和提高学生实践操作能力的重要教学仪器。其中汽车仿真电路学生实习台是配合大专院校，部队、交通、公安系统汽车驾驶培训、交通汽校、驾培中心、技工学校、汽修等专业的教具之用，通过专业课程的教学和本模型演示，可清楚地了解汽车的内在部位的结构和作用，使学生很快地掌握专业知识。众多企业开始设计、研发、生产汽车试验设备与实验台，如上海同育教学仪器设备制造有限公司、上海广育科教设备有限公司、北京中教科源科教仪器设备有限公司等国际巨头已经在中国拥有数量众多的生产基地，而且也在不断地根据市场需求扩大生产规模和增加产品种类。同时本土汽车电子电器企业依靠成本优势和灵活的市场策略快速地成长起来，在产品方面取得长足的发展，并配合本土汽车厂商，开发车身电子，动力总成等高附加值产品。国内外汽车电子厂商的迅速发展共同促进了中国汽车电子电器产业的繁荣。以北京中教科源科教仪器设备有限公司出品的桑塔纳2000型轿车电器电路仿真实习台为例。它的工作条件：温度：常规；湿度：常规；电源：220V，50HZ。适用范围和技术：本实习台用于各类学校的理论教学、学生实习；本台基于桑塔纳2000型制作；规格均为：21001100900mm；标准：按照桑塔纳2000标准电路安装而成，外形美观，操作方便，透明直观。全车电线束、仪表盘、各种开关、前后灯光分电器、点火线圈、调节器、继电器、中央线路板、中央控制器、前车灯、后车灯、鼓风机、启动机、电子扇、组合开关、电动天线、录音机、点火模块、节气门组件均用实物装成。各缸点火清楚可见，各缸喷油灯光显示，转速可快慢调节，自动充电，电喷、传感器和执行器均用万用表测试电压和电流信号。能供学生同时实习点火系、电源启动系、仪表和信号、照明和信号、其它电器等5部分。教师在实验台上任何部件制造故障由学生自行排除，拆掉各路保险丝、继电器、台面上电器接头，由学生按照电路图自行安装可达到实习目的。设隐敝故障盒，常见故障18例，教师在实验台上任何部件制造故障，同学生自行排除，拆掉各路保险丝，继电器，台面上电器接头，由学生按照电路图自行安装可达到实习目的。1.3设计的主要内容和预期结果1、学习相关知识，查阅资料。2、总体设计方案是通过对实验台的设计，台面的规划，电器元件的布置，电路的连接，实现对汽车电器电路的实习。3、试验台的台面规划与设计，实现其合理性；试验台的台架设计，选材，强度校核，验证其可靠性。4、实验台上电器元件布置与教学应用的分析研究；实验台电器元件的布置设计；完成相应的电路布线；试验台教学应用的实践以验证其教学作用。 5、利用AutoCAD软件绘制试验台，电器元件布置图与电路图图纸，完成相关设计的说明书。第2章捷达汽车电器简介2.1捷达汽车的电器装备概况捷达汽车的电器装备：交流发电机及零件，交流发电机的连接和紧固件；点火线圈，点火电缆，晶体管点火控制器，火花塞，分电器，转向锁，点火开关；带控制器的仪表壳体和安装件，数字式钟表，油压开关，温度传感器，温度探测器，温度开关，倒车灯开关，燃油储备显示器，传感器，燃池输送单元，监控灯，冷暖气调节装置，装饰面板，点烟器；大灯，仪表盘上的开关，中央电器设备，继电器，电风扇；卤素雾灯；牌照灯，制动灯，转向灯和尾雾灯，插座（用于配有拖车装置的车型）；车内照明灯，行李箱照明，开关（用于手制动监控灯）；喇叭，双音喇叭；转向灯，远光灯，近光灯，远光信号灯，雨刮器及雨刮洗涤操作系统用开关；玻璃洗涤装置；速度表，驱动轴；电风扇，风扇叶轮；蓄电池及发动机电线束，接地线；晶体管点火装置用电线束，后电线束，停车，行车灯光开关，后风挡玻璃（用于有雾灯及尾雾灯的车型）转向组合开关，组合仪表壳体用电线束，仪表盘线束，连接件，汽车收音机，左前电线束，右前电线束，鼓风机用导线束，电风扇用电线束，自己安装用线束；修理组件。2.1.1交流发电机图2.1交流发电机实物图2.2 交流发电机结构图1-交流发电机； 2-楔形复合式皮带轮； 3-防护罩盖； 4-电压调节器； 5-交流发电机用修理件组2.1.2 起动机图2.3 起动机结构图1-起动机 1.1KW BOSCH ；2-衬套；3-激磁绕组；5-电刷架；6-整流子轴轴承套；7-轴承衬套；8-轴承衬套；9-驱动轴承；10-电磁啮合开关；11-沉头螺栓；12-行星齿轮传动装置；13-电机电枢；14-起动机用修理组件；15-小齿轮传动器；16-啮合拨叉；17-封盖；18-六角螺母；19-弹簧垫圈；20-扁圆头螺栓；21-六角螺栓；22-平触点插座；23-单导线密封；24-平触头图2.4 启动机实物2.1.3蓄电池蓄电池由六个单格蓄电池组成，每个单格蓄电池电压均为2V，63A。在接线柱和安装附件表面涂有耐酸油脂。图2.5 蓄电池实物图1-蓄电池 63AH/300A ；2-六角螺栓；3-弹簧垫圈；5-蓄电池接线夹板；6-通风接管；7-填塞修理组件2.1.4雨刮图2.6 雨刮结构图1A-无曲柄摇臂的雨刮电机；1B-曲柄臂；1C-六角螺母；2-六角螺栓；2A -弹簧垫圈； 3-带轴承的雨刮器轴；4-弹性挡圈；5-六角螺母；6-护套；7-间隔环；8-传动杆；9-传动杆； 10-垫圈； 11-弹簧垫圈；12-雨刮臂杆；13-雨刮片；15-雨刮片胶条；16-罩盖；17-垫圈； 18-六角螺母；20-雨刮器框架；21-中间垫片；22-垫圈；23-六角螺栓；24-垫圈；25-雨刮-洗涤间隔自动控制装置2.1.5 捷达轿车继电器和熔丝的安装位置1、熔断器熔断器俗称保险丝，在电路中起保护作用。当电路中流过超过规定的过大电流时，熔断器的熔丝自身发热而熔断，切断电路，以防止烧坏电路连接导线和用电设备，并把故障限制在最小范围内。通常情况下，将很多熔断器组合在一起安装字熔断器盒内，并在熔断器盒盖上注明熔断器的名称、额定容量和位置。一般情况下，环境温度在180320C时，当流过熔断器的电流为额定电流的1.1倍时，熔断器不熔断；达到1.35倍时，熔丝在60s内熔断；达到1.5倍时，20A以内的熔丝在15s内熔断，30A以内的熔丝在30s内熔断。熔断器在使用中应注意一下几点：（1）熔断器熔断后，必须真正找到故障原因，彻底排除故障。（2）更换熔断器时，一定要与原规格相同。（3）熔断器支架与熔断器接触不良会产生电压降和发热现象，安装时要保证良好接触。2、继电器一般用于操纵开关的触点电容量较小，不能直接控制工作电流较大的用电设备，常采用继电器来控制它的接通和断开。汽车上的继电器有很多，常见的有三类：常开继电器、常闭继电器和常开、常闭混合型继电器。常开继电器平时触点是断开的，继电器动作后触点才接通；常闭继电器平时触点是闭合的，继电器动作后触点断开；混合型继电器平时常闭触点接通，常开触点断开，如果继电器线圈通电，则变成相反状态。图2.7 继电器和熔丝的位置（1）继电器1-空调继电器（13）；2-后风窗雨刮器和清洗器继电器（72）；3-控制单元继电器（30，32）或超速切断控制单元继电器（61）；4-触点卸荷继电器（18）；5-冷却液不足指示仪继电器（43）； 6-遇险报警继电器（21）或挂车遇见报警继电器（22）； 7-前大灯清洗系统继电器（33）；8-雨刷/洗涤间歇控制继电器（19）；9-安全带报警系统控制单元；10-雾灯继电器；11-双音喇叭继电器（53）或喇叭插头；12-进气管预热继电器（1，80）或燃油泵继电器（67）或预热塞继电器；13-散热器风扇启动控制单元（31）或燃油泵启动控制单元（91）或怠速提升控制单元； 14-启动保护继电器（53）或散热器风扇启动控制单元（31）或催化反应器警报控制单元（11）进气歧管预热继电器；15-ABS液压泵继电器（78）或冷却液泵熔丝；16-ABS继电器（79）；17-空位；18-电动座椅调整机构保险丝或自由轮锁止机构继电器（83）；19-自动变速器继电器（53）或冷却液泵继电器；20-自由轮锁止机构继电器（83）或自动预热过程控制继电器（47）；21-车窗玻璃升降器继电器（24）；22- ABS阀，ABS液压泵熔丝；23-空调，电动座椅调整装置，双频道收放机保险丝；24-车窗玻璃升降器熔丝（2）保险丝位置和规格1-左近光灯（56B）；2-右近光灯（56B）；3-仪表及牌照照明灯（58）；4-杂物箱照明灯（15）；5-前风窗雨刷和清洗设备；6-鼓风机；7-右停车灯和尾灯（58r）；8-左停车灯和尾灯（58L）；9-后风扇加热；10-前雾灯；11-左远光灯（56a）；12-右远光灯（56a）；13-喇叭（15）；14-倒车灯，可预热喷嘴（15）；15-电磁离合器开关，燃油泵启动（15）；16-仪表板（15）；17-遇险报警灯（15）；18-燃油泵，加热传感器；19-散热器风扇，空调继电器（30）；20-制动灯（30）； 21-制动灯（30）数字钟（30）；22-收录机/点烟器（30）（3）保险丝颜色30A 绿色；25A 白色；20A 黄色；15A 蓝色；10A 红色2.1.6 仪表组合仪表主要包括：车速里程表、水温表、燃油表、转速表等，在实验台上有一些仪表不能工作，如车速里程表，但为了保持系统的完整性，在这里也未做删减。（1）车速里程表车速里程表由三部分组成，即车速表、里程表和单程里程计。车速表用来指示汽车行驶的瞬时速度；里程表是一个累计计数器，可记录汽车行驶过的总里程；单程里程计是用来记录某次行车所驶过的里程，在所记录数据不需要时，可用按钮清零。（2）水温表水温表指示的是发动机冷却水的温度。点火开关打至点火档，水温表便开始工作。表盘上有两个指示区域，一个是低温区，一个是正常温度区，在低温区应避免发动机高速或大负荷工作。（3）时钟时钟用来表示时间。通过按动表中的按钮来对表。（4）燃油表燃油表指示的是油箱中燃油量。点火开关在点火档，燃油表便开始工作。表盘上有一个备用油量区，指针指到该位置时，油箱内大约还有10L左右的燃油。（5）指示灯指示灯可分为信号指示灯和警报指示灯。警报指示灯一般采用红色，信号指示灯则采用绿、黄、蓝等不同颜色。指示灯在仪表上是用符号来表示的。在行车过程中，当表中标有stop项的灯亮时，必须立即停车并让发动机熄火，检查故障所在。（6）转向信号灯转向信号灯工作时，该指示灯闪亮。如果某侧有一个转向信号灯不亮时，指示灯的频率将明显加快。（7）远光指示灯打开前照灯远光或使用前大灯闪光发出超车信号时，远光指示灯亮。（8）发动机警报灯发动机警报灯也就是所说的电源警报灯。在发动机打开点火开关时，该灯亮，发动机起动后熄灭，属于正常。如果在行车中此灯亮起来，说明发电机不发电，应停车检查。（9）机油压力警报灯机油压力警报灯和发电机警报灯一样，打开点火开关，警报灯亮，发动机起动后应熄灭。如果发动机起动后该灯不灭或行车中亮起，应停车检查发动机润滑系故障。（10）制动报警灯及手制动指示灯制动报警灯及手制动指示灯是在手制动器拉起或制动液液面过低时点亮。在解除手制动后，此灯仍亮必须停车检查制动液量。（11）冷却液温度及冷却液液面警报灯冷却液温度及冷却液液面警报灯。发动机未起动，打开点火开关，该警报灯闪亮进行功能自检，发动机起动后熄灭，属于正常。如果该指示灯在发动机起动后不熄灭或者在行驶时闪亮，说明冷却液不足或温度太高，应停机检查发动机冷却系。图2.8 组合仪表全套组合仪表 200KMH/ZEITUHR1-霍尔传感器；2-带黑色灯头的白炽灯；3-燃油储备显示仪；4-时钟，日行程计数；5-簧片螺母；6- 垫圈；7-扁圆头自功螺栓；8-印刷电路薄膜，用于带时钟的车型；9-压具；12-发光二极管；13-发光二极管；14-带蓝色护罩的白炽灯；16-带用于油压燃油温度及燃油量；16A-大时钟调整钮；18-时钟；19-监控灯用符号显示面板；21-水温表用于带时钟的车型组合仪表壳体；22-电压调节器；23-扁圆头自功螺栓；24-用于发光二极管和燃油储备显示器的固定底板；25-一套螺栓组合仪表壳体集成电路电压调节器用冷却底板；26-一套温度表和燃油储量表所用固定件2.1.7 照明与信号系统捷达轿车灯泡的规格：前大灯 12v/55w/60w；雾灯 12v/21w ；制动灯 12v/21w；转向信号灯 12V/21W ；尾灯 12V/5W；驻车灯 12V/4W；牌照灯 12V/5W。图2.9 前大灯1-塑料螺纹座；2-保护盖；3-前大灯总成托架；4-调整螺钉；5-固定卡箍；6-带密封圈的驻车灯灯座；7-驻车灯灯泡；8-前大灯总成；9-卤素灯泡；10-调整螺钉；11-塑料支架图2.10 牌照灯1-牌照灯；2-窗子；3-白炽灯；4-灯座；5-垫圈；6-扁圆头自功螺栓；7-插入螺栓；8-扁圆头自功螺栓图2.11 后车灯1-带雾尾灯的尾灯；2-密封件；4-灯泡基座；5-白炽灯；6-白炽灯；7-六角螺母图2.12 转向灯1-灯座；2-转向灯；3-白炽灯；4-护套2.1.8 点火开关图2.13 点火开关1-转向灯，远光灯，近光灯，远光信号灯及停车灯用开关；3-饰护-上部件；4-饰护-下部件；5-扁圆头自攻螺栓；6-雨刮器及雨刮-洗涤操作开关；8-扁圆头螺栓2.2 本章小结本章简要的介绍了捷达汽车电器的相关知识，其中主要介绍了交流发电机，起动机，蓄电池，雨刮，捷达汽车的继电器和熔丝，组合仪表，照明与信号系统和点火开关。从电器元件的实物图样，结构图，指标等方面，对捷达汽车电器元件进行了较为清晰的描述，为下面的设计工作做铺垫做准备。第3章捷达电器实验台的设计3.1 概述先进的汽车实验台设计与制作可以培养学生实践动手能力、分析处理问题的能力、工程实践能力和创新能力及商品意识，很好的满足专业技术人才培养的要求。这对于提高汽车的使用寿命和经济效益，推动汽车工业及国民经济的发展具有极其重要的现实意义和深远的历史意义。与实践相结合，提高学生的实际操作能力。在本实验台上，便于学生亲手操作，在理论学习与动手实践之间架起一座沟通的桥梁。对实验台的开发和设计，可以建立一种科研环境，给学生营造良好的学习氛围。在设计过程中，需要运用很多的专业知识，如汽车理论、汽车技术、机械设计、机械制图，金属工艺等等，这就需要对以往学过的知识进行复习，还有很多的理论需要深入的研究，以便同实际操作结合。在教材不能满足需要时，还要搜集资料，去图书馆找文献，查期刊，请教老师、同学，上网查找本课题的前沿动态。3.2 捷达汽车电器实验台的选择与强度计算3.2.1 实验台载荷的确定试验台上的各个元件的总质量大约在50千克左右。另外发电机正常工作时转速很高在6000 r/min左右，质量大约在20千克，与其配合用的电动机质量为电器件中最大的,含电动机转动，对整个实验台的稳定性会产生一定的影响。考虑以上的原因，把发电机及电动机的位置确定在板面下方的底架上。3.2.2 实验台的选材牌号45 力学性能(25mm): b 600Mpa s 355mpa 19% 45% 在制作过程中，以45的角铁和方钢为主，价格较低，调质状态具有优异的综合力学性能，在碳钢中应用最多。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，其强度不低于材料的强度，可以达到支撑台面及固定、稳定的作用。1、角铁角钢俗称角铁、是两边互相垂直成角形的长条刚才。有等边角钢和不等边角钢之分。等边角钢的两个边宽相等。其规格以边宽边宽边厚的毫米数表示。如“30303”，即表示边宽为 30毫米、边厚为3毫米的等边角钢。也可用型号表示，型号是边宽的厘米数，如3#。角钢可按结构的不同需要组成各种不同的受力构件，也可作构件之间的连接件，广泛地用于各种建筑结构和工程结构。图3.1 角铁角钢属建造用碳素结构钢，是简单断面的型钢钢材，主要用于金属构件及厂房的框架等。在使用中要求有较好的可焊性、塑性变形性能及一定的机械强度。生产角钢的原料钢坯为低碳方钢坯，成品角钢为热轧成形、正火或热轧状态。主要分为等边角钢和不等边角钢两类，其中不等边角钢又可分为不等边等厚及不等边不等厚两种。角钢的规格用边长和边厚的尺寸表示。目前国产角钢规格为2-20号，以边长的厘米数为号数，同一号角钢常有2-7种不同的边厚。进口角钢标明两边的实际尺寸及边厚并注明相关标准。一般边长12.5cm以上的为大型角钢，12.5cm5cm之间的为中型角钢，边长5cm以下的为小型角钢。图3.2 角铁的结构图角钢的长度分定尺、倍尺两种，国产角钢的定尺选择范围根据规格号的不同有3-9m、4-12m、4-15m、6-19m四个范围。不等边角钢的截面高度按不等边角钢的长边宽来计算。常用产品、规格标准：GB/T210189（型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定）；GB978788/GB978888（热轧等边/不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差）；JISG319294（热轧型钢的形状、尺寸、重量及其容许差）；DIN1710080（普通结构钢质量标准）；ROCT53588（普通碳素型钢技术条件）。2、方钢轧制或加工成方形截面的钢材钢的密度为： 7.851g/cm3 钢材理论重量计算钢材理论重量计算的计量单位为公斤（ kg ）。其基本公式为：W（重量，kg ）=F(断面积 mm2)L(长度，m)(密度，g/cm3)1/1000 方钢可分为热轧和冷轧两种；热轧方钢边长5-250mm，冷拉方钢边长3-100mm。 3、细木工板（1）定义及特点：细木工板是芯板用木板条拼接而成，两个表面为胶贴木质单板的实心板材。细木工板和实木拼板相比较，它具有结构稳定、不易变形、节约优质木材、幅面大、板面美观、力学性能好等优点。细木工板与刨花板、胶合板等其它人造板相比，也有优点：细木工板和刨花板、纤维板相比较，具有质轻、易于加工、有一定弹性握钉力、握钉力好等性能。细木工板的耐水性能要明显优于刨花板及中纤板。（2）分类、性能及用途：按结构分，可分为：a. 芯板条不胶拼的细木工板b. 芯板条胶拼的细木工板按表面加工状况，可分为：a. 一面砂光细木工板b. 两面砂光细木工板按所使用的胶合剂可分为：a. 类胶细木工板b. 类胶细木工板。尺寸规格:a. 厚度各类细木工板的厚度尺寸为15mm、18mm、22mm、25mm。b. 幅面尺寸一般用细木工板的幅面尺寸为24401220mm。c. 公差各类细木工板的长度和宽度允许公差为+5mm，不许有负公差。细木工板应锯成方规，四边平直齐整，两对角线误差不得超过0.2%，其四边的不直度不得超过0.3%。细木工板的两面胶粘单板的总厚度不得小于3mm。细木工板的芯板条宽度对于一般用途的细木来说，不能大于其厚度的3倍；对于高质量要求的细木工板不能大于20mm。在相邻两排芯板条间，其沿长度方向上两条端接缝的距离不得小于50mm。芯板条不允许有长度大于200mm的裂缝，不允许有钝棱、严重腐朽和树脂漏。芯板条中脱落节的孔洞直径如果大于10mm，必须用同一树种的木材进行补洞或用腻子腻平，以保证单板与芯板条的牢固胶合。芯板条之间的缝隙，在细木工板端面检量不能大于1mm；在侧面检量不能大于3mm。用途：细木工板由于其轻质、耐久性好和易加工，并具有刨切薄木表面的特性，以及硬度、尺寸稳定性好等特点。细木工板的一个缺点是，其平面方向特性是各异的。细木工板的强度、硬度依赖于芯材的方向。4、材料的选择台架的材料选用:4040mm方钢（45钢），40403mm角铁，30303mm角铁，4025mm 方钢。台面的材料选用：两面砂光细木工板1800120030（单位：mm），芯板条胶拼，类胶，厚度尺寸25mm，尺寸为18001200mm。5、下料900mm的8080mm方钢两根，用来放置板面的长为1800mm的80803mm角铁两根，1200mm的80803mm角铁两根，730mm的8080mm方钢四根，1200mm的8080mm方钢两根，400mm的8050mm方钢两根，用来放置发电机和电动机的长1800mm的8050mm方钢两根，177mm的8050mm方钢两根。6、焊接将用来放置板面的角铁端部用无齿锯切削成45o并将它们对接好，考虑到焊接时候的受热和应力变形，对接缝中间留有一定的间隙。在实验室中，焊接方式主要是手工操纵焊条利用电弧作为热源，用手工操纵焊条进行焊接由于手工电弧焊设备简单，维修容易，焊钳小，使用灵活，可以在室内，室外，高空和各种方位进行焊接，因此，它是焊接生产中应用最广泛的方法手工电弧的操作过程包括：引燃电弧；送进焊条；沿焊缝移动焊条焊条的选用原则：（1）等强度原则，应使焊缝金属与母材具有相同的使用性能（2）若无等强度要求，应选强度级别较低的焊接工艺性好的焊条（3）焊接特殊性能刚和非金属，按照“同成分”“等强度”原则，选择与母材化学成分，强度级别相同或者相近的各类焊条。选用是否恰当的焊条将直接影响焊接质量，劳动生产率和产品成本。它具有设备简单，操作方便，适应性强，接头型式、焊缝形状、长度和位置等不受限制的特点。45钢属于中高碳钢，含碳量为0.45%，当碳当量数值大于0.40%时，中碳钢焊接时，热影响区组织淬硬倾向增大，较易出现裂纹和气孔，为此要采取一定的措施，如焊接45钢时，焊前应预热到150C250C。根据母材强度的级别，选用碱性焊条E5015(J507),E5016(J506)等。为了避免母材过量熔入焊缝，导致含碳量增高，要开坡口并采用细焊条，小电流，多层焊等工艺。焊后缓冷，并进行600650C回火，以消除应力。各连接处采用焊接和螺栓联接，其强度不低于原材料的强度，可以达到支撑台面，以及固定、稳定性的作用。为了移动方便，采用橡胶轮，这样可以起到减震的作用。7、打磨、喷漆考虑到后期制作中要在台架上喷漆，用砂纸打磨台架的表面。待将台架表面的锈迹和焊点处理后，对台架进行喷漆处理。板面的制作过程（1）材料的选择为了便于在板面上钻孔，故选用双贴面无缝细木工板；为了台面的美观还应选择镶边条进行装饰。（2）下料用木锯截取长、宽、厚分别为1800mm、1200mm、25mm的双贴面无缝细木木板，再选取长、宽分别为6000mm、25mm的银色镶边条。（3）加工用手锯、锉等工具将板面的四角加工出直径为50mm的圆角，然后根据板面布局图的图示位置用电钻在板面相应位置钻d=5mm的孔。3.2.3 试验台架的强度计算和强度校核对台架水平状态时的强度校核：图3.3 台架水平状态时的受力分析板面与板面上零件的总质量大约在70千克左右，由此可知支撑台架需承受的力不是很大。由于支撑台架采用钢管制成，钢本身是抗压材料，并且承受的力不大，所以支撑台架的刚度完全能满足要求。1、在垂直方向：G为台架所受的重力，G对台架支撑点的作用力由面板的材料强度承受，合力矩为零即：M=0这时台架处于稳定状态，即控制面板的质量均匀分布在支撑台架上，所受的力也是均匀的，有此可知，支撑台架上没有应力集中不会产生弯曲、断裂和损坏，因此，支撑台架的强度也是完全能满足要求的。2、在水平方向：在本次设计中，主要校核螺栓是否能剪断。所以按照抗剪强度校核计算：（3.1）公式中Fa为受横向载荷，m为剪切面个数，d0为受剪切直径，在本次设计中，采用的是M16螺栓，所以d0=16。假设此螺栓连接设计受到的横向载荷最大时，取实验台的最大加速度为10。板面与板面上元件的总质量为m总=70kg，这样，通过这些可以算的每一个螺栓所受的剪切力为：FA总=m总a=700将相关数据带入到公式（3.1）中，算出=0.0062通过可知,正常的材料Q235,性能级数6.9 （3.2）为屈服强度极限,查阅机械设计手册可得到在本次设计中取值为1100。S为一个系数，在本次设计中S取值为1.2。将有关数据代入公式（3.2）可算得：=450所以可得到：。所以该设计合理，可以使用。因为发电机正常工作时转速很高在6000 r/min左右，质量大约在5400克。与其配合用的电动机质量为电器件中最大22千克,含电动机转动，对整个实验台的稳定性会产生一定的影响。考虑以上的原因，把发电机及电动机的位置确定在板面下方的底架上。3.3试验台面的布置与设计3.3.1 实验台电器元件的整体布置捷达GTX车身电器实验台的布置电器实验台的目的是模拟汽车车身电器的工作情况，由于板面有限并不能完全的把汽车上的电器元件布置出来，所以我们对捷达GTX电器进行了一系列的挑选，局部的做出了替换，具体如下：1、所选的电器元件:点火开关；油压开关，温度传感器，大灯，仪表盘上的开关，中央电器设备，继电器，卤素雾灯；牌照灯，转向灯，喇叭，转向灯，远光灯，近光灯，雨刮器，速度表，蓄电池及发动机电线束，接地线；组合仪表壳体用电线束，安装用线束。2、元件的替换:为了使设计的实验台达到既实用又美观的效果，对部分元件进行了调整。例如，门锁用锁芯代替。3、开关的设计与替换:由于在原车上采用了很多的组合开关，根据教学的针对性在实验台上有些不必要去模仿，例如，在汽车上的喇叭开关是方向盘的顶盖，而在实验台上只用一红色的小按钮替代，既实现了其原有的功能，又美观且节省实验台空间。4、电动机的采用:实际的车中发电机是用发动机带动的,但是考虑到教学的针对性及台架的整体布局,就选用电动机代替发动机带动发电机转动。3.3.2 实验台电器元件的安装固定电器实验台的板面设计和制作主要依据捷达GTX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。因为这种设计一来可以合理的利用板面空间，二来可以尽最大可能的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。在布置时先确定两侧前大灯的位置,通过两侧前大灯位置的确定就可以初步确定板面的宽度。左前大灯一侧元件较多，根据捷达王轿车的电器布置情况确定元件的位置，这样可以确定板面的长度。在右前大灯一侧各个元件的形位尺寸较小，且数量较少，根据初步确定的板面的长度可以确定元件的位置。当各个元件的位置确定下来后，就可以连接各个线束，如仪表线束就从中央继电器盒出来分别连接到各元器件上。本设计的创新之处：汽车电器与电路教学台包括启动系统，电源系统，灯光仪表系统的结构，具有工作过程演示，拆装验证等功能。学生可以根据自己所学的理论知识自由的拆卸电路线束，并且可以在此汽车电器与电路综合教学台检验其拆装后能否正常工作；电器电路的线束可以自由的连接元器件，可以借此设计线路的虚接，短路和点火开关，继电器故障。由大灯，小灯，转向灯，雾灯，燃油表，水温表，车速表，车速表等组成的灯光仪表系统，学生可以根据自己所学知识组装灯光系统。学生还可以拆装，检修大灯和小灯，并在汽车电器与电路综合教学台检验其拆装的灯能否正常发光。同样也可以在此汽车电器与电路综合教学台调整大灯灯光的高低和远近，用灯光检测仪测量前照灯远光的高低，远近和强度并调整其高低，远近。了解空气流量计，发动机转速传感器，水温传感器电路连接，通过电路连接后的示数的变化，确认了解的正确连接。通过捷达汽车电器教学试验台，最终使理论教学与生产实践相结合，静态结构和动态过程相结合，学生能够迅捷掌握汽车电器的结构，原理，维修，成为设计本教学试验台的根本出发点。3.3.3 实验台电器电路的绘制本着符合此次试验台设计的目的，在电路图方面主要依据捷达轿车真实原有的全车线路，在此基础上进行了很大的改造以适应并相符合实际试验台的情况。比如说在真实全车电路线路中，照明系统有复杂并且数量很大的照明灯组成，本着简化教学并让学校理解简单，在一些有多个相同装置的地方，我仅用一个将其代替（例如转向灯由很多照明灯具组成，在实验台设计中我仅用两个来着替代，在电路实现原理是相同的，既简化试验台布置，又便于学生理解）。并且这次试验台的设计中，为了突出汽车电器教学试验台的主旨，我把一些与汽车电器不相关的系统删除或者简化替代。比如说点火系统，在真实汽车中与发动机协同工作，但是非汽车电器元件，在这个试验台中，进行的删除处理。电控系统和ECU控制区是属于电控部分的，在这次试验里，也进行了删除处理。最终使本汽车电器试验台的线路与原有的汽车电路线路图有了很大的改变，并切实的与本试验台设计实物相吻合，相匹配。3.4 本章小结本章首先通过计算捷达汽车试验台的载荷，确定试验台的具体选材，尺寸，强度，并进行了强度校核，保证试验台的可靠耐用。然后进行了试验台的布置设计，在设计位置的基础上进行安装固定，最后连接捷达汽车汽车电器的线路，最终确保了本实验台教学功能的实现。第4章电源系启动系的设计4.1概述本次设计中我的电源系统，在实现其教学目的的基础之上，我进行了一定的简化，其主流程为：蓄电池供电，产生12V稳定电压为汽车电器系统供电。蓄电池规格：12V，63A.h发电机规格：14V，90A，硅整流交流发电机。用电设备为：点火系，照明设备，信号装置（电喇叭+闪光器+蜂鸣器+信号灯）+辅助电器（雨刮+洗涤器+空调+收录机+点烟器）电动机的采用：实际的车中是用发动机带动发电机工作的，但是考虑到教学的针对性及台架的整体布局，我们这里采用电动机及带轮组装起来形成一个模拟的发动机，实现发电机工作时的供电。4.2 电动机的选择由于捷达轿车所用交流发电机采用：（1）接地负极（2）空载电压 14V （3）空载转速小于等于 1050转每分（4）负载电压 14 正负0.1V （5）额定电流 90A（6）额定功率 1.26kw（7）额定转速为6000 r/min固选用的电动机的额定功率应大于发电机的额定功率。考虑到电动机工作环境，选用Y系列的三项鼠笼式异步电动机，选Y90s-2型号电动机。1、电机容量的确定选定用V带传动由表（1-7）可知=0.96（机械设计课程手册），发电机的额定功率，（4.1）因Y90s-2型号的额定功率为1.5kw，固满足要求。2、电动机的转速(已知nw=6000r/min) （4.2）根据以上Y90s-2型号电动机，额定功率1.5kw，满载转速2840r/min。3、总传动比（4.3） 4、计算传动装置的运动和动力参数发电机轴的转速：（4.4）发电机轴的功率：（4.5）发电机轴的转矩：（4.6）又由电动机转矩: （4.7）算得 T=1.95N/mTd 满足条件4.3 发电机，电动机和蓄电池的布置与安装1、电机与电动机传动装置的设计（V带传动的设计）设计V带传动，通常应已知传动用途，工作条件，带轮转速(或传动比)及外轮轮廓尺寸要求等，设计的主要内容有：V带的型号，长度，根数，中心距，带轮的基准直径，材料，结构等。V带传动设计计算的一般步骤如下。已知电动机Y90s-2型号的额定功率为1.5kw，转速n1=2840r/min,从动带轮转速n2=6000r/min（1）确定计算功率Pc根据传递的名义功率，考虑载荷的性质和每天运行时间等因素来确定计算功率: （4.8）式中：KA 工况系数 P V带传递的名义功率，kw由表（V带的工况系数表，载荷变动较小的情况下，Y系交流异步电动机）查取KA=1.1Pc=1.65kw（2）选择V带型号根据计算功率和小带轮转速，由选型图初选带的型号。在两种型号交界线附近时，可以对两种型号同时计算，最后择优选定（Pc=1.65kw，n1=2840r/min）,因此确定带型为A型普通V带。（3）确定带轮基准直径由表（普通V带带轮基准直径系列图表）选型V带，带轮直径基准d1=150mm则： (4.9)因为实际计算的带轮直径与所选的直径上下不超过。所以由表（普通V带带轮基准直径系列图表）选取d2=71mm。（4）计算带速v (4.10)（5）确定带的基准长度Ld及中心距a (4.11) 解得154.7442初取中心距=400mm根据=400mm计算带的长度。即： (4.12)由表（V带的基准长度表）查得相近的基准长度Ld=1120mm计算实际中心距a (4.13) (6）计算小带轮包角a1 满足要求（4.14）(7）计算V带的根数Z （4.15）由v=22.29m/s 、d2=71mm查表（特定条件下单根普通V带的额定功率P0）得P0=1.08kw查表（单根普通V带的额定功率增量）得=0.36查表（包角系数）表4.1包角修正系数包角/(0)180170160150140130120110 1.000.980.950.920.890.860.820.78得=0.98查表（长度系数）表4.2 V带基准长度Ld和带长修正系数KL基准长度普通V带Ld/mmYZABC4000.960.874501.000.895001.020.915600.9463009.60.817100.990.838001.000.859001.030.870.8210001.060.890.8411201.080.910.8612501.110.930.8814001.140.960.9016001.160.990.920.8318001.181.010.950.8620001.030.980.88得=1.08得Z=1.061 取 Z=110 满足要求（8）带传动时的失效形式和设计准则由于带在工作时承受应力，在长期应力的作用下将产生疲劳破坏。带传动的主要失效形式有：带在带轮上打滑，不能传递动力。带由疲劳而发生脱层或断裂。带的工作面过量磨损。（9）对以上问题的解决方案为了保证带传动不打滑应使带轮接触面间摩擦力总和的极限值大于有效圆周力其公式为：（4.16）式中：P传递功率（KW） V带速（m/s）紧边拉应力带与带轮接触面间的摩擦系数带轮的包角(rad)e自然对数的底(e=2.7182B)A带的剖面积(mm2)经计算校核所选的V型带满足要求。根据设计目的，其实验台是用于教学，故其工作时间短，且周期性活动中V带的工作表面的短期内不会过量磨损，而使用寿命能够足够的长，无须经常的更换。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，它是汽车电源系统的主要来源,在汽车正常运行时，它除向全部用电设备（除起动机外）供电之外，还可以为蓄电池充电。因为发电机正常工作时转速很高在6000 r/min左右，质量大约在20千克，与其配合用的电动机质量为电器件中最大的,含电动机转动，对整个实验台的稳定性会产生一定的影响。考虑以上的原因，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。带动发电机的电动机的位置确定主要是依据其与发电机的位置及二者的传动关系。计要求发电机与电动机是采用V型带传动，二者的空间位置连线与板的长度方向平行。具体步骤如下：根据中心距a就可以确定电动机及发电机的水平位置(使两者的带轮中心与附架相对称)；首先确定电动机底座在底架上固定的位置. 根据两个带轮在同一个水平面上工作这一要求便能确定发电机的位置。（1）电动机的装配：图4.1 发电机的装配方案：考虑到发电机需要电动机的带动，所以它们的带轮应位于同一个平面上，同时也符合对实验台稳定性的要求。选材：177mm长的4025mm的方钢两根，用以确定发电机与电动机的位置。加工制作：在台架焊好的方钢上，根据布局图的数据要求钻取四个孔，且一定要保证发电机与电动机的中心距为384.52mm。最后用M10的螺栓加以固定。（2）电动机的装配：方案电动机在本设计中起着发电机动力源的作用，由于它的重量较大，不适于装配在板面上，为了整个实验台的稳定性，需要尽量降低它们的位置以稳定重心，减小传动时的震动。选材截取长为9004803mm的钢板加工制作将4025mm的两根方钢在台架指定的位置上焊好（参考装配图），据布局图位置在两根方钢在钻四个孔，用M10的螺栓加以固定。待发电机装配完毕后，最后把焊点处用砂轮磨平。（3）其他元件的装配顺序：整个实验台上的线束以继电器盒为中心，位置设置以仪表为中心，其它元件的装配遵循从前到后、从左到右的定位顺序。4.4 本章小结通过蓄电池、发电机、电动机的设计安装，包括电动机的选择和发电机、电动机和蓄电池的布置与安装。根据捷达汽车交流发电机的参数来选择电动机，进而确定V带的选择，完成了汽车用电设备的供电系统并进行装配，保证了的汽车电器的正常工作，最后确保了本实验台教学功能的实现。第5章实验台制作5.1 实验台制作总体流程试验台支架的钢材、试验台板面的板材和电气设备及其固定材料的购置对实验台架的焊接安装试验台台面，确定电器元件在台面上的布置位置对电器元件固定板材的接线位置进行打孔固定各电器元件对整个试验台进行布线安装并固定电源、启动设备图5.1 实验台制作流程图5.2 操作中的注意问题与解决方案5.2.1电焊的操作和注意1、焊接材料及方法（1）钢管规格为4040mm方钢（45钢），40403mm角铁，30303mm角铁， 4025mm 方钢，焊接材料包括2.4mm的CM-91G焊丝，3.2mm和4.0mm的CROMOCORD9M焊条。（2）焊接工艺为手工钨极氩弧焊打底，电弧焊盖面，管内壁充氩保护。接头形式为双V形坡口对接焊缝，该坡口扩大了底层的焊接空间，易于焊丝摆动，熔合良好，使熔滴准确到位并焊透，以保证背面成形的均匀性。2、焊接加热规范根据国外有关资料介绍，预热温度都需要至少200，这样可以保证每道焊缝都转变为马氏体组织，从而在下一道焊缝的热循环下都得到部分回火。焊后热处理温度的选择也有一些限制因素：这一温度须高于各种标准所规定的最低温度，即高于730，在实际操作中，为使焊缝金属获得足够的回火，实际的处理温度明显需要高于这一水平（但不超过780790）。实际焊接施工中，经755保温23h的热处理，可得到满意的冲击韧性，而且也保证了整个焊接接头区的硬度低于300HV，焊缝金属硬度一般为2402280HV。预热是反之再热裂纹和冷裂纹的有效手段。德国标准规定预热和层间温度应在180250，不要超过350，焊后热处理之前，必须将材料冷却到150以下，应力较大时，冷去温度不要低于100。如果在室温下冷却，应严禁潮湿。采用150350的预热温度，有利于焊工的操作，保证打底的质量。同时，还可以适当降低焊接电流，避免出现弧坑裂纹，并有利于防止冷裂纹和再热裂纹。但当预热温度低于280时，焊条熔化时有“噼啪”声，熔池变得不稳定。焊后缓慢降温到100150，保温1h，热处理后可以获得良好性能的焊接接头，这对于以后高温长时间运行的组织稳定性是有好处的。为了尽可能降低焊接残余应力，应采用较高的温度，但温度过高，有可能降低钢材的抗拉强度，破坏钢材的原有组织和性能，促使碳化物的聚集和长大。为得到合适的硬度和良好的韧性，我们选择750770的焊后热处理温度，从实际情况看，是可行的。综合分析以上因素，最终确定的加热规范如图1所示，科技术要求如下：（1）升、降温速度160/h。（2）温度再300以下可不予控制。（3）焊后若来不及进行热处理，则应立即进行脱氢处理，处理温度为300350，恒温2h。3、焊接时应特别注意以下几点（1）焊条必须按照说明书中规定的300350保温2h烘焙，以保证焊条的干燥性。（2）由于液态金属流动性差，安装对口时应适当加大对口间隙（34mm），打底时，焊接电流应适当，以保证根部焊接质量。（3）焊条的引弧电流过小，易粘焊条；但焊接电流过大，则造成熔池不清，易形成夹渣缺陷。因此，选择适当的焊接电流是保证焊接质量的关键。（4）由于钢易出现冷裂纹和弧坑裂纹，因此焊接时应注意降弧坑填满，可以采用逐渐减小电流或采用断弧叠加法收弧。（5）该焊条的焊渣不易清理，应注意层间清理，特别是接头部位，必要时采用砂轮机打磨，以保证接头质量。（6）每层焊道不可过厚。5.2.2固定木板的选择1、选材的要求在试验台台面上，将电器元件固定在木板上，将固定木板支起，导线从下面经钻孔和板上的电器元件和接线柱连接，实现连线的同时做到整洁美观。2、密度板密度板（英文：High Density Board）也称纤维板，是将木材、树技等物体放在水中浸泡后经热磨、铺装、热压而成，是以木质纤维或其他植物纤维为原料，施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造板材。由于其质软耐冲击，强度较高，压制好后密度均匀，也容易再加工，在国外是制作家具的一种良好材料，但缺点是防水性较差。基本分类：按密度的不同，可分为高密度板、中密度板、低密度板（中密度板密度为550公斤-880公斤/立方米，高密度板密度880公斤/立方米以上）。常用规格有1220*2440mm和1525*2440mm两种，厚度2.0mm25mm。性能特点：密度板表面光滑平整、材质细密、性能稳定、边缘牢固，而且板材表面的装饰性好。但密度板耐潮性较差，且相比之下，密度板的握钉力较刨花板差，螺钉旋紧后如果发生松动，由于密度板的强度不高，很难再固定。（1）密度板主要优点：密度板变形小，翘曲小。密度板有较高的抗弯强度和冲击强度。密度板很容易进行涂饰加工。各种涂料、油漆类均可均匀的涂在密度板上，是做油漆效果的首选基材。密度板又是一种美观的装饰板材。密度板各种木皮、胶纸薄膜、饰面板、轻金属薄板等材料均可胶贴在密度板表面上。硬质密度板经冲制，钻孔，还可制成吸声板，应用于建筑的装饰工程中。物理性能极好，材质均匀，不存在脱水问题。中密度板的性能接近于天然木材，但无天然木材的缺陷。（2）密度板主要缺点：密度板的握钉力较差。重量比较大，刨切较难。密度板的最大的缺点就是不防潮，见水就发胀。在用密度踢脚板，门套板，窗台板时应该注意六面都刷漆，这样才不会变形。虽然密度板的耐潮性握钉力较差，螺钉旋紧后如果发生松动，不易再固定。但是密度板表面光滑平整、材质细密、性能稳定、边缘牢固、容易造型，避免了腐朽、虫蛀等问题,在抗弯曲强度和冲击强度方面,均优于刨花板,而且板材表面的装饰性极好，比之实木家具外观尤胜一筹。主要用途：主要用于强化木地板、门板、隔墙、家具等同,密度板在家装中主要用于混油工艺的表面处理；一般现在做家具用的都是中密度板,因为高密度板密度太高,很容易开裂，所以没有办法做家具。一般高密度板都是用来做室内外装潢、办公和民用家具、音响、车辆内部装饰，还可用作计算机房抗静电地板、护墙板、防盗门、墙板、隔板等的制作材料。它还是包装的良好材料。近年来更是作为基材用于制作强化木地板等。5.2.3电钻的使用和注意1、电钻的使用（1）钻头与夹持器应适配，并妥善安装。（2）确认现场所接电源与电钻铭牌是否相符。是否接有漏电保护器。（3）若作业场所在远离电源的地点，需延伸线缆时，应使用容量足够，安装合格的延伸线缆。延伸线缆如通过人行过道应高架或做好防止线缆被碾压损坏的措施。（4）电钻的机体无裂纹破损,螺丝、螺帽等齐全牢固; （5）电钻按钮必须灵敏可靠,防爆插销严密,如发现有火花痕迹,不准使用;（6）钻杆平直,钻头锋利，试转一下,其转动方向正确,声音正常;（7）检查钻头，使用迟钝或弯曲的钻头，将使电动机过负荷面工况失常，并降低作业效率，因此，若发现这类情况，应立刻处理更换。（8）电钻器身紧固螺钉检查，使用前检查电钻机身安装螺钉紧固情况，若发现螺钉松了，应立即重新扭紧，否则会导致电钻故障。（9）检查碳刷，电动机上的碳刷是一种消耗品，其磨耗度一旦超出极限，电动机将发生故障，因此，磨耗了的碳刷应立即更换，此外碳刷必须常保持干净状态。（10）保护接地线检查，保护接地线是保护人身安全的重要措施，因此类器具（金属外壳）应经常检查其外壳应有良好的接地。2、电钻钻孔规范（1）作业前的检查应符合下列要求：外壳、手柄不出现裂缝、破损；电缆软线及插头等完好无损，开关动作正常，保护接零连接正确牢固可靠；各部防护罩齐全牢固，电气保护装置可靠。（2）机具启动后，应空载运转，应检查并确认机具联运灵活无阻。作业时，加力应平衡，不得用力过猛。（3）作业时应掌握电钻手柄，打孔时先将钻头抵在工作表面，然后开动，用力适度，避免晃动；转速若急剧下怅，应减少用力，防止电机过载，严禁用木杠加压。（4）钻孔时，应注意避开混凝土中的钢筋。（5）电钻为40%断续工作制，不得长时间连续使用。（6）作业孔径在25mm以上时，应有稳固的作业平台，周围应设护栏。（7）严禁超载使用。作业中应注意音响及温升，发现异常应立即停机检查，在作业时间过长，机具温升超过60时，应停机，自然冷却后再行作业。（8）作业中，不得用手触摸刃具、模具和砂轮，发现其有磨钝、破损情况时，应立即停机修整或更换，然后再继续进行作业。（9）电钻转动时，不得撒手不管。3、钻孔时应特别注意以下几点:（1）面部朝上作业时，要戴上防护面罩。在生铁铸件上钻孔要戴好防护眼镜，保护眼睛。（2）钻头夹持器应妥善安装。（3）作业时钻头处在灼热状态，应注意灼伤肌肤。（4）钻12mm以上的手持电钻钻孔时应使用有侧柄手枪钻。（5）钻孔时产生的钻屑严禁用手直接清理，应用专用工具清屑。5.2.4汽车电路布线方法和注意1、汽车电路接线规律是：双电源、单线制、并联、负极搭铁、线路用颜色不同的导线和编号加以区分并形成以点火开关为中心的若干主、副线束。（1）电源系统接线规律汽车电源系统一般由电源（蓄电池、发电机）、点火开关（或电源开关）、电源监控系统（电流表、充电指示灯、电压表）、调节器（外装、内装）等组成，其一般接线规律是：发电机与蓄电池并联，蓄电池负极必须搭铁。蓄电池正极引出直通熔断器盒（易熔线）再接至相应控制开关如点火开关等或经电流表直接引到启动机“电瓶柱”之后再接至发电机正极从而构成常电源。车用发电机分为普通交流发电机和整体式交流发电机，其接线柱名称通常有：电枢柱（或“十”或“B”），此接线柱应与电流表“十”或蓄电池“十”极相连；磁场柱（或“F”），它与调节器“磁场”接线柱相连；中性柱（或“N”）用于控制充电指示灯等；搭铁柱（或“E”或“-”接线柱），应与调节器的“E”接线柱相接。交流发电机内磁场线圈受点火开关“ON”档和调节器共同控制，其控制电路按搭铁方式有两类型：一种内搭铁式指点火开关和调节器共同控制磁场线圈的电源端；另一种是外搭铁式是指点火开关控制磁场线圈的电源端而调节器控制制磁场线圈的搭铁。 2、启动系统接线规律汽车启动系统一般由电源（蓄电池）、点火开关、启动继电器、启动机等组成。其一般接线规律是：（1）点火开关直接控制启动机的电路：点火开关在启动档 “ST”直接控制启动机的“启动柱”（主电路、该柱直接控制启动机内部的吸引、保持线圈电源通断），多用于1.2KW以下启动机轿车电路。（2）带启动继电器（组合继电器）的启动机控制电路：点火开关在“ST”档控制启动继电器内电磁线圈电路（控制电路），启动继电器内常开触点控制启动机的“启动柱”（主电路）；采用组合继电器的启动机控制电路还有保护启动机（发动机正常工作时保护启动机）的功能，多用于1.5KW以下启动机轿车电路。（3）对于自动变速器汽车，为了保证空档启动，常将启动机控制电路串接在空档开关上。 3、照明电路接线规律汽车照明系统主要用于夜间照明、车内照明、仪表照明和检修照明，一般由电源、照明设备、导线、控制开关等组成，不同车型配置的照明装置不完全相同，其一般接线规律是：（1）汽车照明系统的电流一般来自蓄电池（或发电机）常电源，不受点火开关控制，只受相应控制开关如灯光开关控制。（2）汽车照明系统常用组合开关集中控制，组合开关多装在转向器立柱上，位于转向器下侧，方便驾驶员的操作。（3）前照灯又分为远光灯与近光灯，由灯光开关和灯光继电器共同控制并用变光开关进行远、近光的切换。灯光开关控制特点是：在OFF档关断、1档小灯亮（包括示廓灯、尾灯、仪表灯、牌照灯）、2档为前照灯（灯光开关的2档用于控制灯光继电器电磁线圈）、小灯同时亮。超车灯信号常用远光灯亮灭来表示，发出此信号时不通过灯光开关，属于短时接通按钮式。（4）部分车型，为确保顺利启动，当点火开关接到“ST”档时，前照灯和空调系统等大功率用电设备将会被暂时断开。 4、仪表报警系统接线规律汽车仪表报警系统一般由各种电气仪表、指示灯和报警灯系统组成，其一般接线规律是：（1）所有电气仪表（指示灯、报警灯、仪表组合形成组合仪表）都受点火开关控制，在点火开关置于“ON”、“ST”档时接通电源，在附件专用档ACC档时电源断开。指示灯和报警灯按照电路其接线规律有两类型：一种是点火开关控制用电设备电源端，经相应控制装置如开关之后再搭铁构成通路如充电指示灯等；一种是控制装置如开关控制用电设备电源端经用电设备之后再搭铁构成通路如远光指示灯等。（2）各仪表的表头与其传感器串联，燃油表、水温表一般还接有仪表稳压器。（3）电源监控系统有电流表、充电指示灯、电压表。电流表串联在发电机正极与蓄电池正极之间。一般地说以下两种电流不通过电流表：超过电流表量程的负载电流，如启动机、预热塞、电喇叭；发电机正常工作时（发电机不工作时除外）向其他负载的供电电流；充电指示灯由充电指示灯继电器控制，一般熄灭示发电机正常工作否则示发电机有故障；电压表并接在点火开关之后，只在点火开关接通时显示电源系统工作电压。 5、汽车信号系统接线规律汽车信号系统主要由转向与危险警告信号、制动信号、倒车信号、喇叭等，其一般接线规律是：（1）汽车信号系统带有较强的随机性，一般由相应开关控制如制动信号多由制动踏板联动控制等。（2）转向信号灯是在点火开关处于工作档（ON）时使用，其电路一般接法规律是：转向灯与转向灯开关以及转向闪光继电器经危险警告灯开关的常闭触点与点火开关串联。（3）危险警告灯受危险警告开关（该开关多刀联动开关）控制，危险警告开关电源柱通常接在常电源上，即使当点火开关置于“OFF”档时，接通危险警告开关，蓄电池常电源也能供电至闪光器及转向信号灯，在闪光继电器动作时，左右转向灯及指示灯同时发出危险信号。 6、汽车电子控制系统接线规律汽车电子控制系统一般由传感器、电控单元、执行元件等组成，电控系统一般有常电源（在蓄电池正常的情况下，均有规定电压的电源线如BATT柱）和条件电源（在一定的条件下才有规定电压的电源线如B+、B1），其搭铁方式有直接搭铁、执行元件搭铁、传感器搭铁三种形式；执行元件工作电压都为12V，传感器工作电压多为5V或8V，而其信号电压多为0-5V，一般接线规律是：（1）电控单元控制电路必须接受点火开关控制，必须有各种传感器随时输入工况信号；电子控制系统执行机构受电控单元控制，电控单元具有自诊断功能。（2）重要电器和传感器在电路中常采用双线制（单独搭铁线）且发动机、变速器、电控系统也各自具有单独的搭铁线。（3）大功率电器和执行元件的电路都由继电器控制，而继电器由相应的开关控制。（4）对由脉冲电压控制的执行元件如喷油器电路，采用大功率三极管控制其搭铁。7、整车电路线束的连接与配线：布线前主要明确电线束各用电器的连接部位、接线柱的标记、线头、插接器（连接器）的形状及位置等，它是人们在汽车上能够实际接触到的汽车电路图。根据实际情况合理安排线束内部的电线走向，可以有不同的方式，只要求将露在线束

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