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摘 要：随着汽车行业的不断发展，对汽车专业的教学内容提出了挑战，如何保证汽车教学能够紧跟汽车技术的发展步伐，需要改进教学的方法，以适应汽车技术的飞速发展。为了能够帮助学生更加便捷的容易的理解电喷发动机的相关技术，掌握电子控制系统检测和维修的操作技能，在教学过程中设计制作可编程控制器（PLC）控制4A发动机故障试验台，将其用于教学课程中，能够很好的提高汽车专业的教学水平。
关键词：可编程控制器；试验台；4A发动机；研究
中图分类号：TH13文献标识码：A
文章编号：1009-0118（2012）04-0216-01
一、PLC控制4A发动机故障试验台的设计
（一）PLC控制4A发动机故障试验台的设计出发点
1、电子控制单元部分(ECU)。电子控制单元是通过电喷发动机传感器的信号，对发动机内的各个执行器进行控制，以达到检测传感器是否正常运行的作用。
2、仪表部分。在试验台中显示发动机在不同实验条件下的运行状况。
3、检测部分。检测部分的作用是检测发动机中各个传感器和执行器的运行状况是否正常。
4、PLC单元。可编程控制器的作用是对发动机在实验过程中进行故障设置和故障排除工作。
（二）PLC控制4A发动机故障试验台设计的设计过程
1、试验用发动机的选择
在设计PLC控制4A发动机故障试验台的时候，要考虑到实验内容对于发动机的各种要求，包括发动机的可控性和易拆卸性等等，在选择发动机的时候，必须保证发动机是使用ECU对发动机内的各个传感器和执行器进行控制的。同时，发动机的机型必须紧跟汽车行业的不断发展，保证发动机为当下汽车使用较为普遍的。另外，还要考虑实验过程中供油压力的问题，以及发动机长期使用以后的老化和腐蚀问题。
2、实验故障的设计
设计PLC控制4A发动机故障试验台的目的就是为了通过PLC装置模拟发动机在运行过程中可能产生的故障问题，锻炼学生对发动机故障的检修和排除能力，所以试验中故障点的设计必须认真。
3、PLC电控单元设计
在进行故障模拟的试验中，发动机的各个电子元件之间会互相干扰，为了保证实验的顺利进行和故障数量的准确输入。在选择PLC控制器的时候，必须选择抗干扰能力出色的PLC控制器。
4、仪表的设计
前文已经提过，仪表的作用是为了在实验过程中反应发动机各个部件的运行情况，为了保证仪表显示的数据的准确性和精确性，在设计PLC控制4A发动机故障试验台的时候，选用了以下几种仪表：直流电流表。用于实验过程中显示发动机的充电情况和耗电情况；直流电压表。用于显示发动机电池的电压情况；真空压力表。用于显示发动机内空气供给系统的运行状况；汽油压力表。用于实验过程中显示汽油的状况。
（三）PLC控制4A发动机故障试验台台架的设计
为了能够满足教学课程中对于实验效果的要求，再设计试验台的台架时，要尽量使试验台的各个部分互相分开，方便在控制故障时使用按钮式的操作方式，并留有足够的空间用于PLC装置和继电器饿隐藏。
在试验台上喷绘同4A发动机相同的线束花纹，并且用有机玻璃进行保护，在实验过程中，学生可以通过对彩绘线路图和书本内容相衔接，方便发动机的检测和维修工作。对试验台的电源开关和水箱等进行防护设计。
二、PLC控制4A发动机故障试验台在教学中的应用
（一）PLC控制4A发动机故障试验台的操作方法
PLC控制4A发动机故障试验台的操作是在运行发动机以后，人工的方式按下故障按钮，通过PLC操控器对发动机的各个部件发出指令，达到控制相应的继电器动作的效果。试验中通过对动作的继电器的常闭触点断开，实现切断发动机的某一部分的传感器或执行器的线路，使发动机出现异常情况（如怠速不稳、不能着车等故障）。这个时候学生就要根据试验台上的仪表数据和对发动机运行状况的检测数据铏分析，确定并排除发动机的故障。
（二）PLC控制4A发动机故障试验台的应用特点
PLC控制4A发动机故障试验台的应用特点有很多，笔者并不一一举例，只是就其中的重要几点进行提及。首先，PLC控制4A发动机故障试验台应当应用于学生的学习和考核过程中，主要锻炼学生的逻辑能力和操作能力。其次，试验台上配有检测端子和诊断器，可以对发动机的各个传感器、执行器和汽车解码器进行连接和检测。试验台的功能全面，同时便于操作，发动机的原结构相对完整，发动机内的各个元件也都躬耕完善，可以顺利的进行发动机课程中各项内容的教学。最后，试验台能自己对蓄电池进行充电，保证试验台能长时间工作，维修少，比较稳定。并且，试验台能够同时读取发动机多个故障，可以手动增加故障的难度，有利于学生等级考核的内容区分。
三、总结
随着汽车行业的飞速发展，对于具备相关专业技能的汽车人才需求巨大，然而现有的汽车专业院校，如何能够紧跟汽车技术的发展，开展汽车专业的教学。需要不断的更新教学内容和教学方法。PLC控制4A发动机故障试验台在教学中的应用，是新型教学方法的体现，通过PLC控制4A发动机故障试验台，学生可以锻炼自身对于电喷发动机的故障检测和排除的实际分析能力和实践操作能力。可以说PLC控制4A发动机故障试验台即满足了教学目标的需要，也降低了学生的学习难度，提高了学生的学习兴趣。
参考文献：
\[1\]毛红孙.汽车电子控制装置\[M\].北京:中国劳动社会保障出版社,2004.
\[2\]崔心存.现代汽车新技术\[M\].北京:人民交通出版社,2001.
\[3\]王光林.电控燃油喷射汽油机\[M\].北京:机械工业出版社,2008.
\[4\]曹红兵.汽车发动机电控系统结构原理与故障诊断\[M\].北京:机械工业出版社,2007.
\[5\]Jack Erjavec.汽车发动机及其诊断维修\[M\].北京:电子工业出版社,2006.
关键词：可编程控制器；试验台；4A发动机；研究
中图分类号：TH13文献标识码：A
文章编号：1009-0118（2012）04-0216-01
一、PLC控制4A发动机故障试验台的设计
（一）PLC控制4A发动机故障试验台的设计出发点
1、电子控制单元部分(ECU)。电子控制单元是通过电喷发动机传感器的信号，对发动机内的各个执行器进行控制，以达到检测传感器是否正常运行的作用。
2、仪表部分。在试验台中显示发动机在不同实验条件下的运行状况。
3、检测部分。检测部分的作用是检测发动机中各个传感器和执行器的运行状况是否正常。
4、PLC单元。可编程控制器的作用是对发动机在实验过程中进行故障设置和故障排除工作。
（二）PLC控制4A发动机故障试验台设计的设计过程
1、试验用发动机的选择
在设计PLC控制4A发动机故障试验台的时候，要考虑到实验内容对于发动机的各种要求，包括发动机的可控性和易拆卸性等等，在选择发动机的时候，必须保证发动机是使用ECU对发动机内的各个传感器和执行器进行控制的。同时，发动机的机型必须紧跟汽车行业的不断发展，保证发动机为当下汽车使用较为普遍的。另外，还要考虑实验过程中供油压力的问题，以及发动机长期使用以后的老化和腐蚀问题。
2、实验故障的设计
设计PLC控制4A发动机故障试验台的目的就是为了通过PLC装置模拟发动机在运行过程中可能产生的故障问题，锻炼学生对发动机故障的检修和排除能力，所以试验中故障点的设计必须认真。
3、PLC电控单元设计
在进行故障模拟的试验中，发动机的各个电子元件之间会互相干扰，为了保证实验的顺利进行和故障数量的准确输入。在选择PLC控制器的时候，必须选择抗干扰能力出色的PLC控制器。
4、仪表的设计
前文已经提过，仪表的作用是为了在实验过程中反应发动机各个部件的运行情况，为了保证仪表显示的数据的准确性和精确性，在设计PLC控制4A发动机故障试验台的时候，选用了以下几种仪表：直流电流表。用于实验过程中显示发动机的充电情况和耗电情况；直流电压表。用于显示发动机电池的电压情况；真空压力表。用于显示发动机内空气供给系统的运行状况；汽油压力表。用于实验过程中显示汽油的状况。
（三）PLC控制4A发动机故障试验台台架的设计
为了能够满足教学课程中对于实验效果的要求，再设计试验台的台架时，要尽量使试验台的各个部分互相分开，方便在控制故障时使用按钮式的操作方式，并留有足够的空间用于PLC装置和继电器饿隐藏。
在试验台上喷绘同4A发动机相同的线束花纹，并且用有机玻璃进行保护，在实验过程中，学生可以通过对彩绘线路图和书本内容相衔接，方便发动机的检测和维修工作。对试验台的电源开关和水箱等进行防护设计。
二、PLC控制4A发动机故障试验台在教学中的应用
（一）PLC控制4A发动机故障试验台的操作方法
PLC控制4A发动机故障试验台的操作是在运行发动机以后，人工的方式按下故障按钮，通过PLC操控器对发动机的各个部件发出指令，达到控制相应的继电器动作的效果。试验中通过对动作的继电器的常闭触点断开，实现切断发动机的某一部分的传感器或执行器的线路，使发动机出现异常情况（如怠速不稳、不能着车等故障）。这个时候学生就要根据试验台上的仪表数据和对发动机运行状况的检测数据铏分析，确定并排除发动机的故障。
（二）PLC控制4A发动机故障试验台的应用特点
PLC控制4A发动机故障试验台的应用特点有很多，笔者并不一一举例，只是就其中的重要几点进行提及。首先，PLC控制4A发动机故障试验台应当应用于学生的学习和考核过程中，主要锻炼学生的逻辑能力和操作能力。其次，试验台上配有检测端子和诊断器，可以对发动机的各个传感器、执行器和汽车解码器进行连接和检测。试验台的功能全面，同时便于操作，发动机的原结构相对完整，发动机内的各个元件也都躬耕完善，可以顺利的进行发动机课程中各项内容的教学。最后，试验台能自己对蓄电池进行充电，保证试验台能长时间工作，维修少，比较稳定。并且，试验台能够同时读取发动机多个故障，可以手动增加故障的难度，有利于学生等级考核的内容区分。
三、总结
随着汽车行业的飞速发展，对于具备相关专业技能的汽车人才需求巨大，然而现有的汽车专业院校，如何能够紧跟汽车技术的发展，开展汽车专业的教学。需要不断的更新教学内容和教学方法。PLC控制4A发动机故障试验台在教学中的应用，是新型教学方法的体现，通过PLC控制4A发动机故障试验台，学生可以锻炼自身对于电喷发动机的故障检测和排除的实际分析能力和实践操作能力。可以说PLC控制4A发动机故障试验台即满足了教学目标的需要，也降低了学生的学习难度，提高了学生的学习兴趣。
参考文献：
\[1\]毛红孙.汽车电子控制装置\[M\].北京:中国劳动社会保障出版社,2004.
\[2\]崔心存.现代汽车新技术\[M\].北京:人民交通出版社,2001.
\[3\]王光林.电控燃油喷射汽油机\[M\].北京:机械工业出版社,2008.
\[4\]曹红兵.汽车发动机电控系统结构原理与故障诊断\[M\].北京:机械工业出版社,2007.
\[5\]Jack Erjavec.汽车发动机及其诊断维修\[M\].北京:电子工业出版社,2006.