1、二九年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeElectric Appliances Experiment of the Corolla Car Pedestal DesignCandidate：Li ZhiSpecialty：Vehicle engineeringClass：B05-17Supervisor：Senior Experimental Division. BaoYuHeilongjiang Institute of Technology2009-06Harbin本科生毕业设计I摘 要本设计的目的是用花冠汽车的车身电器制作一个实验台，
2、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。采用花冠汽车电器系统，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、充电系统动力源设计、元件布局、实验台电器元件接线等工作。关键词：电器；实验台；设计；模拟；故障本科生毕业设计IIABSTRACTThis design with the purpose of making a carriage with the electro
3、nic of the Corolla car, 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 compo
4、nent 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 corolla car, electric motor and storage battery to provide power sup
5、ply for the experiment pedestal.In this design,mainly complete the design of experiment pedestal and flat piece, charging system , the composition of component and the connection of electric appliances component.Keywords: Electric appliances；Design；Calculation；Imitate ；Material本科生毕业设计1第 1 章 绪 论1.1 电
6、器实验台设计的目的和意义1.1.1 目的随着轿车产量和保有量日益增大，相关的使用与维修问题也接踵而来，而现代轿车是以广泛采用电子技术为标志的,其结构比较复杂,且汽车运行中电器故障所占的比重远远高于其他故障,约占 40% 60% ,这对从事汽车工程相关专业的人员提出了更高的要求 1。先进的汽车实验台可以培养学生实践动手能力，分析处理问题能力，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。因此，设计出的汽车电器系统实验台作为实验设备，在教学的过程中可以为学生及汽车专业技术人才营造良好的学习氛围，起到理论联系实际的一个纽带，为实验教学提供了有利的条件，在满足教学实验的基础上提高
7、了学生及汽车故障诊断、维修能力。学生掌握汽车电器的故障诊断这项技能，对学生未来的发展是有很大帮助的。如何设计一个使学生容易理解、操作简单、经济、方便维修的实验台是这次设计的主要目的。1.1.2 实验台设计的意义、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。、与实践相结合,提高学生的实际操作能力。、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
8、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。1.1.3 实验台解决的工程实践问题、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，便于学生亲手操本科生毕业设计2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
9、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。1.2 研究和发展现状随着汽车工业的发展，汽车作为一种代步工具，已经进入普及时代。目前，平均每辆汽车上的电子装备已经占到整车成本的 20%30%，一些高档轿车上电器产品所占比重更高，电器产品的费用已经占到整车成本的 50%以上。据美国汽车工业界的预测，2003 年全球汽车电器产品的总销售额将达 800 亿美元。汽车电器是汽车的重要组成部分，其自
10、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。在教学中，汽车电器课不同于一般的理论课, 它不是通过在黑板上进行理论证明、公式推导所能够解
11、决的。因此，学生很难真正理解汽车电器的组成、工作原理，要解决电器设备的故障更加困难。只有设计一个直观的实验台才能满足教学的需要,目前市场上销售的电器实验台，虽然可以满足教学要求，但是价格都比较昂贵、维修困难不适合中小型学校教学。1.3 设计的主要内容由以上论述可知，花冠电器实验台主要由台架和台面组成。主要内容如下：、电器实验台总体设计：要求实验台可以演示汽车电器系统（起动，充电，照明，仪表，音响，刮水等辅助电器系统）的工作原理，电器元件依据丰田花冠轿车实际元件布局，实验台可以实现汽车电器系统功能演示，并可以设置不同教学故障。、台架及面板的设计：方便实验教学，具有便于实验测试操作，方便移动的功能
12、。预留出汽车电器故障检测诊断接口。本科生毕业设计3、元件布局：符合汽车电器系统工作要求，具有规范性，方便理解汽车电器系统结构原理。、实验台电器元件接线：符合汽车电路接线图要求，显示各电器系统工作过程直观形象。、充电系统动力源设计：实现对汽车发电机的工作驱传动，完成他激到自激过渡。本科生毕业设计4第 2 章 花冠汽车电器系统应用及工作原理2.1 花冠汽车电气系统及原理、导线汽车电气系统的导线采用低压导线，采用铜质多心软线 2。（）低压导线）导线的截面积导线的截面积主要根据其工作电流选择，但是对于一些工作电流较小的电器，为保证具有一定的力学强度，汽车电器中导线截面积一般不小于 0.5mm2。各种低
13、压导线标称截面积所允许的负载电流见表 2.1。表 2.1 低压导线截面积允许负载电流值导线标称截面积/mm 21.0 1.5 2.5 3.0 4.0 6.0 10 13允许电流/A11 14 20 22 25 35 50 60所谓标称截面积是经过换算而统一规定的线心截面积，不是实际线心的几何面积，也不是各股线心几何面积之和。电气系统主要线路导线标称截面积如表 2.2。表 2.2 电器系统主要线路导线截面积标称截面积/mm2用 途0.5 尾灯、顶灯、仪表灯、刮水器等0.8 转向灯、制动灯、停车灯、断电器等1.0 前照灯、电喇叭（3A 以下）1.5 电喇叭（3A 以上）1.5-4.0 其他 5A
14、以上电器6.0-25 电源电路25-95 起动电路）导线颜色汽车线路所用的低电压导线用颜色加以标识。在使用单色线的基础上，为了区分多种低电压导线，采用双色线的颜色由两种颜色配合组成，双色线的主色所占比例大些，辅助色所占比例小些。辅助色条纹占主色条纹沿周围表面的比例为 1：3 至本科生毕业设计51：5，双色线的标注第一色为主色，第二色为辅助色。导线颜色用字母代号表示，字母代号的含义见表 2.3。表 2.3 导线颜色B-黑 L-蓝 R-红 BR-棕 LG-浅绿 V-紫G-绿 O-橙 W-白 GR-灰 P-粉红 Y-黄例如，线路图中导线颜色编号为 R，则说明在实际电路中，导线颜色为红色。如果导线为双
15、色，则第一个字母表示配线基本颜色，第二个字母表示配线的条纹颜色。例如导线颜色编号为 L-Y，则在实际电路中，导线的基本颜色为蓝色，条纹颜色为黄色。）线束汽车用低电压导线除蓄电池导线外，都用绝缘材料如薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束，避免水、油的侵蚀及磨损。（）高压导线汽车点火线圈至火花塞之间的电路使用高压点火线，简称高压线。高压导线的耐压一般应在 1.5kV 以上，因电流较小，其截面积很小，但绝缘层很厚，多采用橡胶绝缘。高压导线分为普通铜芯高压线及高压阻尼点火线。带阻尼的高压线可抑制和衰减点火系产生的高频电磁波，降低对无线电设备及电控装置的干扰，、熔断器熔断器俗称保险管，在电路中起保护作用。当电路中流
16、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 18032 0C 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：（）熔断器熔断后，必须真正找到故障原因，彻底排除故障。（）更换熔断器时，一定要与原规格相同。（）熔断
17、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。、连接器连接器就是通常所说的连接插头和插座，用于线束或导线与导线间的相互连接。本科生毕业设计6为了防止连接器在汽车行驶中脱开，所有的连接器均采用了闭锁装置。要拆开连接器时，不允许在未解除闭锁的情况下用力拉导线，这样会损坏闭锁或连接导线。正确的拆卸方法是先压下闭锁，再把连接器拉开。本次设计用到的连接器如图 2.13.C9、组合开关 J1、J2、J22、J28、J29、J34、J35、J37、J38、J39、中继接线器图 2.1 连接器图、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
18、制它的接通和断开 4。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。、电源及起动系统电路电源及起动系统由蓄电池电路、发电机工作电路、仪表板中的发电机警报灯电路及起动机工作电路组成。发电机是汽车上的主要供电设备，它与蓄电池并联。其作用是：在汽车正常行使时，向各用电设备供电，并及时对蓄电池进行补充充电。、辅助电器系统（） 电动刮水器花冠轿车电动刮水器采用了电动三连杆机构，并没有多个球头活结，转动和换向非常自如。刮水器电机由一个永磁直流电机和一个蜗轮蜗杆减速器组成。为了确保摆杆与雨刷器能在正常工作结束后回到前风窗玻璃下边沿，在减速器蜗轮输出轴的 背面装有
