豐田威馳汽車電器實驗臺的設計【含CAD圖紙+文檔資料】

豐田威馳汽車電器實驗臺的設計【含CAD圖紙+文檔資料】,含CAD圖紙+文檔資料,豐田,汽車電器,實驗,設計,CAD,圖紙,文檔,資料 畢業設計（論文）開題報告設計（論文）題目:威馳汽車電器實驗臺設計院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業 班 級:學 生 姓 名:導 師 姓 名:開 題 時 間:指導委員會審查意見：簽字： 年 月 日開題報告撰寫要求一、“開題報告”參考提綱1. 課題研究目的和意義；2. 文獻綜述（課題研究現狀及分析）；3. 基本內容、擬解決的主要問題；4. 技術路線或研究方法；5. 進度安排；6. 主要參考文獻。二、“開題報告”撰寫規范請參照黑龍江工程學院本科生畢業設計說明書及畢業論文撰寫規范要求。字數應在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。畢業設計（論文）開題報告學生姓名院系汽車與交通工程學院專業、班級車輛工程BW07-10指導教師姓名職稱高級實驗師從事專業汽車運用是否外聘是否題目名稱威馳汽車電器試驗臺設計一、課題研究現狀、選題目的和意義1、國內研究現狀隨著汽車工業的發展，汽車作為一種代步工具，已經進入普及時代。目前平均每輛轎車上的電氣設備已經占到整車成本的20%-30%，一些高檔轎車上電器產品所占比重更高，電器產品的費用已經占到整車成本的50%以上。據美國汽車工業界的預測，2010年全球汽車電器產品的總銷售額達到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生直接而重要的影響?，F代汽車已經不再是傳統的機電產品，其中器和機械部分的發展已經達到了極致，汽車電器還有廣泛的發展空間，汽車上70%的革新來自汽車電子技術及產品。汽車電子屬于典型的高技術、高附加值、高增長的新興產業，具有巨大的市場容量和很強的技術滲透性與產品帶動性，是我國占領產業技術制高點、大力推進高新技術產業化的良好機遇。在發達國家，汽車已經進入電子時代，汽車電器技術已經成為當代汽車技術領域關注和研究的重點問題。實驗臺的技術參數： （1）、實驗臺基本結構由金屬噴塑機箱加上噴砂鋁板構成，裝備有客戶指定車型發動機電子控制系統,包括發動機控制模塊實驗單元、點火系統單元、燃油噴射系統實 驗單元、駐車防盜系統及點火開關實驗單元、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、節氣門體實驗單元、發動機冷卻液溫度和進氣溫度傳感 器實驗單元、氧傳感器、爆震傳感器實驗單元、實驗臺穩壓電源系統、OBD電腦診斷座，配件數量和原車相同，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,并安裝數字式顯示表顯示傳感器的運行狀態、燃油壓力表顯示 燃油系統的壓力、示波器（根據客戶需求）顯示傳感器信號波形、點火系統次級波形、噴油器信號波形等。（2）、嚴格按照原車電路和裝配關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，可以模擬各種工況條件下發動機控制系統的工作過程；（3）、利用信號發生器可以模擬各種傳感器的信號，體會發動機電控系統的運行過程，采用節氣門的開度信號可以控制空氣流量和發動機的轉速；（4）、故障診斷系統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傳感器、執 行器系統進行檢測和故障診斷；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傳感器、執行器系統正常狀態與故障狀態下的電路參數；（5）、電路故障設置采用單片機智能故障設置系統，可以設置電路斷路和虛接故障，也可以根據實際情況設置對地或其他電路短路故障，相關電路全部設置故障點；故 障設置分實訓和教學兩種模式，方便老師講授和組織實訓教學，教學模式下可以通過LED指示故障點的具體位置，方便學生體會電路常見故障對于系統的影響，而 實訓模式則不需要提示功能；（6）、面板采用噴沙鋁板氧化而成，結實耐用，永不變色；面板上繪制控制系統電路圖解，方便進行電路分析；在電路相應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行理論證明、公式推導所能解決的。因此，學生很難真正理解汽車電器的組成、工作原理，要解決電器設備的故障更加困難。只有設計一個直觀的實驗臺才能滿足教學的需要，目前市場上銷售的電器實驗臺，雖然可以滿足教學要求，但是價格都比較昂貴、維修困難，不適合中小型學校教學。2國外研究現狀隨著現代電子技術在汽車上的大量應用，傳統意義上的機械式汽車被現代電子化汽車所取代，各種電子電器產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展。電子技術的應用，在解決汽車的經濟性、安全性、舒適性等方面起著非常重要的作用，然而，眾多電子產品的開發與應用，也給汽車行業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（EMC）是由電磁干擾引出的一項新技術。它是指電氣裝置或電氣系統不產生干擾或不受環境干擾，工作在指定環境中的能力。要想解決電磁兼容問題，首先就要找到汽車電磁環境中的干擾源。干擾源可以分為車內干擾源和車外干擾源。車內干擾源是指車上各種電子電氣系統產生的電磁干擾。電子電器設備產生的電磁干擾是由于汽車上使用的電子產品中有許多導線、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。當電器設備工作產生火花時，就會產生高頻振蕩并以電磁波形式發射到空中，對汽車上及周 圍數百米范圍內的收音機、電視機和其它無線電裝置的正常工作，產生不同程度的干擾。汽車產生的干擾不但會影響外界的電子電器設備的正常工作，而且會影響自 身電子電器設備的正常工作，因此，電子環境干擾會對電子產品的性能產生不利的影響，甚至會導致其功能喪失。汽車的無線電干擾源主要是發動機的點火系統，其干擾波來自點火系統次級電壓的高頻振蕩。其次，在發電機負載電流突變和整流時也會產生電磁波。起動機、發電機、閃光器、觸點式電磁振動電喇叭、雨刮器、儀表系統等也都會產生較小的傳導干擾和輻射干擾的電磁波。汽車電器產生的干擾電磁波具有脈沖特性且頻帶較寬，其頻率一般在0.151 000 MHz之間。汽車電器產生的干擾電磁波，分傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾電磁波，是通過汽車導線直接輸入無線電設備和電子設備內部的，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于天線）輸入無線電設備內部。車外干擾源由自然現象、社會環境等引起的外部電磁干擾對汽車電子系統的影響也較為嚴重，外部電磁干擾是指人為的各種電器設備，如：高壓輸電線、電車軌道附近、廣播電視設備及無線電通訊設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象引起的電磁干擾。國外汽車電磁兼容研究現狀目前，世界上汽車發達國家對汽車電磁兼容研究已經取得了一些成就，形成了一套汽車電磁兼容體系。這主要表現在：具有較為完善的汽車電磁兼容測試標準和 規范；具有有效的對汽車整車和零部件進行電磁兼容檢測、管理和認證的機構；具有高精度的汽車電磁兼容測試系統；研制出了大型的汽車電磁兼容預測、分析和設 計軟件。第三方測試認證機構、汽車研究機構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威馳轎車電路原理以及特征，設計出具有教學演示功能的教學實驗臺，可以通過控制平臺在線模擬包括電線束、儀表盤，各種開關等功能的演示，還可以設置各種故障，讓同學自動分析故障的來源、如何引起的此故障，并且可設置各種復合故障，這樣對了解整車電路起到更直觀更深入的教學目的，各原車組成部分均設置在平臺上，汽車可直觀的觀察各部分的組成。實現多功能立體化教學實驗臺，以便于學生更好的學習與掌握。二、設計（論文）的基本內容、擬解決的主要問題本設計的主要內容:1、 完成臺架實驗臺布局設計、演示裝置設計、2、 實現電氣系統的功能，結合不同電氣設備進行電路優化設計。3、 面板設計及選擇原件定位。4、 演示裝置及檢測裝置設計。5、 實現故障設置，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、設置大燈故障并加以解決三、技術路線（研究方法）四、進度安排（1）第1周( 2月28日3月6日)：查閱參考資料，收集相關技術資料，了解實驗臺的結構及工作原理，設計功能的開發方案。（2）第2周(3月7日3月13日)：結合任務書制定設計方案，撰寫開題報告。 （3）第3周(3月14日3月20日)：查找相關設計資料或手冊，設計實驗臺布置方案，依據設計功能，選擇元器件，實現布局。 （4） 第4周(3月21日3月27日)：根據總體布置要求，完成元件定位件設計及電氣線路優化。（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)：實現充電系統原件功能實現（發電機）。（7） 第7周(4月11日4月17日)：繪制部分零件圖，完成臺架設計。根據教學功能設計演示及分析功能。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行修改。（10）第10周(5月2日5月8日)：完善設計內容，繪制圖紙，解決不同功能匹配。（11）第11周(5月9日5月15日)：進行相關校核，完成設計。（12）第12周(5月16日5月22日)：完成設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，根據審閱老師意見進行修改。（14）第14周(5月30日6月5日)：預答辯。（15）第15周(6月6日6月12日)：修改預答辯中發現的問題準備答辯。（16）第16周(6月13日6月19日)：修改預答辯中發現的問題準備答辯。（17）第17周(6月20日6月26日)：答辯。五、參考文獻1 許景波，劉浩宇。汽車電器實訓M北京理工大學出版社2009.62 馬蘭，機械制圖M機械工業出版社，2006.63 李韶東，汽車電控系統故障碼手冊M機械工業出版社2008.84 孫仁云，付百學。汽車電器與電子技術.M.機械工業出版社.20065 李涵武，趙雨旸.汽車電器與電子控制技術M.哈爾濱工業大學出版社，20076 羅玉璽，石愛勤.汽車電路分析.2009.37 汽車工程編寫組編輯委員會.汽車工程手冊設計篇.北京:人民交通出版社，20018.劉劍冰，汽車電器實驗臺研究D，吉林大學，20079 黃麗雯 陳渝光 高精度汽車電子點火控制系統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 機械工業出版社 2001年11 揚勝強 現代工程制圖，國防工業出版社，200112于慧力，馮新敏。傳動零部件設計實例精解。機械工程出版社。2009.413王大全，汽車常用數據手冊，化學工業出版社，2006.914肖偉，汽車電器件試驗系統研究J。天津市汽車研究所2005.115高文敏。傳感器在汽車電子控制系統中故障自診斷。J。機電設備，2004.216侯軍興，汽車故障診斷技術的現狀與發展趨勢.J 農業裝備與車輛工程.2006.617馬桂英.現代汽車電子控制技術應用與發展.J. 浙江交通職業技術學院學報，2008.218張啟明，汽車CAD技術 人民交通出版社，2005.919Automobile electrical equipment and electronic control JNew Engine Design and Automotive Filtration,199820The Theory of Electromagnetic Field J New Engine Design and Automotive Filtration,1998指導教師意見：簽字： 年 月 日附 錄1:英文文獻AUTO ELECTRIC APPLIANCES1、Starting SystemAutomobile engines are not self-starts. In order to start them, the engine crankshaft must be turned over. To do this, the starter motor receives electrical power form the storage battery. The starter motor then converts this energy into mechanical energy, which it transmits through the drive mechanism to the engines fly wheel.The starter motor draws a great deal of electrical current from the battery. A large starter motor might require 300 to 400 amperes of current. This current flows through the heavy gauge cables that connect the battery to the starter.The drive controls the flow of this current using the starting switch. However, if the cables were routed from the battery to the starting switch and then on to the starter motor, the voltage drop caused b resistance in the cables would be too great. To avoid this problem, the system is designed with two connected circuits: the starter circuit and the control circuit.1.1 The starting safety switchThe starting safety switch is also called a neutral start switch. It is a normally open switch that prevents the starting system from opening when the automobiles transmission is in gear. If the car has no starting safety switch, it is possible to spin the engine with the transmission in gear. This will make the car lurch forward or backward which could be dangerous. Safety switches or interlock devices are used with all automatic transmissions and on many late-model cars with manual transmissions. The safety switch can be an electrical switch that opens the control circuit if the car is in gear. It can also be a mechanical interlock device that will not let the ignition switch turn to start if the car is in the gear.1.2 Magnetic Switch (Relays and Solenoids)A magnetic switch in the starting system allows the control circuit to open and close the starter circuit. The switch can be a:(1)Relay which uses the electromagnetic field of a coil to attract an armature and close the contact points.(2)Solenoid which uses the electromagnetic field of a coil to pull a plunger into the coil and close the contact points. The plungers movement can also be used to do a mechanical job, such as shifting the starter motor gear in a solenoid-actuated drive.1.3 Starter MotorThe starter motor converts electrical energy from the battery into mechanical energy to turn the engine. It does this through the interaction of magnetic fields. When current flows through a conductor, a magnetic field is formed around the conductor. If the conductor is placed in another magnetic field, the two fields will be weakened at one side and strengthened at the other side. An automotive starter motor has many conductors and uses a lot of current to create enough rotational force to crank the engine.The armature is the collection of conductors that will spin to crank the engine. The starter drive gear is mounted on the armature shaft. The pole pieces are the stationary magnetic fields. The motor housing encloses the armature and pole pieces, holds the bearings that support the armature shaft, and provides the terminals for connecting the motor to the rest of the staring system.2.I gniting SystemThe ignition system on an internal combustion engine provides the spark that ignites the combustible air/fuel mixture in the combustion chamber. The spark consists of an electric are produced by applying a high voltage across the electrodes of a spark plug. This spark must occur near the end of the compression stroke, as the position approaches top dead center (TDC). The cylinders must fire in the proper order and at a precise instant, depending on engine speed, load and temperature conditions.A spark plug consists of a pair of electrodes called the center and ground electrodes, separated by a gap. A spark is produced by applying a high voltage (from approximately 6 KV to 40 KV) between the center electrode and ground. Once the arc is started, a much lower voltage is required to sustain the arc to ignite the air/fuel mixture.The ignition system is divided into two circuits: the primary and the secondary. The primary circuit is the low-voltage side of the system and controls the secondary circuit, which is the high-voltage side of the system.The following are the basic parts of the primary ignition circuit:(1)Battery and/or alternator. Supplies the low voltage (12V) used to operate the primary circuit.(2)Ignition switch. Key-operated switch used to feed battery voltage to the primary circuit.(3)Primary wires. Low voltage wires used to connect the electrical components of the primary circuit.(4)Ignition coil primary winding. Current flow through the coil produces an electromagnetic field, which is used to induce a high voltage in the secondary coil.(5)Electronic control unit. Contains a switching transistor controlled by a speed sensor and is used to open and close the primary circuit.(6)Speed sensor, or pickup. Produces a pulsating voltage that signals the generation of an ignition spark.The following are the basic parts of a secondary ignition circuit:(1)Ignition coil secondary winding. Has a high voltage (40,000 V or more) induced in it each time the primary magnetic field collapses.(2)Coil wire. Heavily insulated wire that feeds high voltage from the ignition coil to distributor cap.(3)Distributor rotor. Operates in conjunction with the distributor cap to distribute the high voltage from the ignition coil to the individual spark plug wires in the firing order.(4)Distributor cap. Insulated cap that transfers high voltage from the distributor rotor to spark plug wires.(5)Spark plug wire. Heavily insulated wire that carries high voltage from the distributor to the spark plugs.(6)Spark plug. Provides the air gap within the combustion chamber for the high voltage to arc across, thus igniting the air/fuel mixture.Lighting CircuitThe lighting system in a typical automobile includes the headlight, parking lights, direction-signal lights, side marker, stoplights, tail lights, and interior lights.3.1 Main Lighting SwitchThe main lighting switch (sometimes called the headlight switch) is the heart of the lighting systems. It controls the headlights, parking lights, side marker lights, taillights, license plate light, instrument panel lights, and interior lights.Individual switches are provided for special purpose lights such as directional signals, hazard warning flashers, back up lights, and courtesy lights. The main lighting switch may be of either the “push-pull” or “push-pull with rotary contact” types. A typical switch will have three positions: off, parking, and headlamps. Some switches also contain a rheostat to control the brightness of the instrument panel lights. The rheostat is operated by rotating the control knob, separating it from the push-pull action of the main lighting switch.When the main lighting switch completes the circuit to the headlamps, the low beam lights the way for city driving and for use when meeting oncoming traffic on the highway. When the dimmer switch is actuated, the single filament headlamps go “on”, along with the high beam of the two filament headlamps. The next actuation of the dimmer switch returns the headlight system to low beams only on the two filament lamps. Some cars are equipped with and electronic headlight dimming device, which automatically switches the headlights from high beam to low in response to light from an approaching vehicle or light from the taillight of a vehicle being overtaken. The dimmer switch in the automatic headlamp dimming system is a special override type. It is located in the steering column as part of a combination dimmer, horn, and turn signal switch. The override action occurs when a slight pull toward the driver on the switch lever providers high beam headlights regardless of the amount of light on the sensor-amplifier.For some years there has been discussion about the advantages of a polarized headlight system. Such a system comprises headlights which produce polarized light in a particular plane. The windscreens of all cars would be fitted with polarizing glass, which would be oriented so that glare from an approaching vehicle would be essentially eliminated, while the forward vision would still be kept at the present levels. The advantages the system appear attractive, but the practical problems of making the transition are very great, since it would not be practical to convert all existing vehicles to this type of lighting. Also, any benefits would only be marginal because glare itself is not a frequent cause of accidents. However, many cars now have refracting or colored glass to cut down on glare.3.2 Directional Signal SwitchThe directional signal switch is installed just below the hub of the steering wheel. A manually controlled lever projecting from the switch permits the driver to signal the direction in which he wants to turn. Moving the switch handle down will light the “turn signal” lamps on the left front and left rear of the car, signaling a left turn. Moving the switch upward will light the turn signal lamps on the right (front and rear), signaling a right turn. With the switch in a position to signal a turn, lights are alternately turned “on” and “off” by a turn signal flasher. Incorporated in the directional signal switch is a “lane change switch mechanism”. This feature provides the driver the opportunity to signal a lane change by holding the turn lever against a dent, then releasing it so cancel the signal immediately after the maneuver is completed.3.3 Stoplight SwitchIn order to signal a stop, a brake pedal operated “stoplight switch” is provided to operate the vehicles stop lamps. In addition to lighting the conventional rear lights, the switch also operates the center high-mounted stop lamp, which became mandatory on later models. Cruise control equipped vehicles may also utilize a vacuum release valve. In this case, both the vacuum release valve and the stoplight switch are actuated by movement of the brake pedal.5SY-025-BY-2畢業設計（論文）任務書學生姓名院系汽車與交通工程學院專業、班級指導教師姓名職稱高級實驗師從事專業汽車運用是否外聘是否題目名稱威馳汽車電器實驗臺設計一、設計（論文）目的、意義根據威馳轎車電路原理以及特征，設計出具有教學演示功能的教學實驗臺，可以通過實驗端子可以檢測不同電器系統的故障，并且通過編制簡單程序實現故障序號的顯示，便于故障查找。二、設計（論文）內容、技術要求（研究方法）設計內容:1、 完成臺架實驗臺布局設計、演示裝置設計、2、 實現電氣系統的功能，結合不同電氣設備進行電路優化設計。3、 面板設計及選擇原件定位。4、 演示裝置及檢測裝置設計。5、 實現故障設置，故障演示。 研究方法:實驗室調研，借鑒參考臺架。三、設計（論文）完成后應提交的成果：1、設計說明部分：（1）畢業設計計算說明書（15000字）2、設計圖紙：圖紙（折合零號圖至少三張）四、設計（論文）進度安排：（1） 第1周( 2月28日3月6日)：查閱參考資料，收集相關技術資料，了解實驗臺的結構及工作原理，設計功能的開發方案。（2） 第2周( 3月7日3月13日)：結合任務書制定設計方案，撰寫開題報告。 （3） 第3周(3月14日3月20日)：查找相關設計資料或手冊，設計實驗臺布置方案，依據設計功能，選擇元器件，實現布局。 （4） 第4周( 3月21日3月27日)：根據總體布置要求，完成元件定位件設計及電氣線路優化。（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)：實現充電系統原件功能實現（發電機）。（7） 第7周(4月11日4月17日)：繪制部分零件圖，完成臺架設計。根據教學功能設計演示及分析功能。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行修改。（10）第10周(5月2日5月8日)：完善設計內容，繪制圖紙，解決不同功能匹配。（11）第11周(5月9日5月15日)：進行相關校核，完成設計。（12）第12周( 5月16日5月22日)：完成設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，根據審閱老師意見進行修改。（14）第14周( 5月30日6月5日)：預答辯。（15）第15周( 6月6日6月12日)：修改預答辯中發現的問題準備答辯。（16）第16周( 6月13日6月19日)：修改預答辯中發現的問題準備答辯。（17）第17周( 6月20日6月26日)：答辯。五、主要參考資料蘇州捷維，天津優耐特、山東金諾、長春三峰、韓國G3相關教具網站。六、備注指導教師簽字：年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日