張忠洋 高宇
遼寧工業(yè)大學 遼寧省錦州市 121001
通過汽車拆裝認識實習的訓練,讓學生掌握汽車的定義與基本結(jié)構(gòu),了解各組成部分的功用以及汽車的發(fā)展歷程分類等;熟練掌握常規(guī)工具和專用工具的使用與操作,熟悉作業(yè)流程,掌握拆裝要領(lǐng),提高工程實踐能力和安全生產(chǎn)意識;掌握汽車各總成部件的關(guān)聯(lián)、工作過程以及裝配關(guān)系,在此過程中培養(yǎng)學生的團隊合作精神和吃苦耐勞的敬業(yè)精神。
汽車拆裝認識實習分五部分組成,汽車的總體認識,發(fā)動機拆裝認識實習,變速器拆裝認識實習、輸油泵拆裝認識實習、驅(qū)動橋與制動器拆裝認識實習。因?qū)嶒灲處煻倘崩碚撜n老師參與實踐環(huán)節(jié)指導,由于班級眾多,每名老師只負責一項內(nèi)容的講解,多班次輪流上課,對學生的整體掌握不夠;再則實驗設(shè)備陳舊,經(jīng)過幾輪學生的拆解,不可避免遺失較小零部件,致使總體結(jié)構(gòu)不完善,不能正確反映裝配關(guān)系;有些知識陳舊,現(xiàn)汽車上很少使用就沒必要在列入教學計劃中;新技術(shù)的發(fā)展也沒有融入到課堂中,新能源汽車結(jié)構(gòu)與燃油車結(jié)構(gòu)存在很大差異,因?qū)嶒炘O(shè)備短缺,無法進行對照實物現(xiàn)場教學。學生成績考核評定根據(jù)學生實訓報告的撰寫質(zhì)量以及平時表現(xiàn)進行賦分,不符合現(xiàn)階段的人才培養(yǎng)目標。
實驗安全是不可逾越的紅線,安全必須有保證。實驗文化建設(shè),在醒目的地方粘貼實驗室規(guī)章制度、安全警示牌。通過學校網(wǎng)絡教學平臺上傳并建立實驗室安全知識試題庫,隨機生成試卷,學生進行答題,成績合格后才可進入實驗室進行實踐操作。進入實驗室時,任課教師仍需檢查學生的著裝以及相應的防護措施。針對實習特點,提前上傳工具的使用視頻或課件,例如棘輪扳手、拉拔器、氣門彈簧拆卸架、千斤頂、舉升機、翻轉(zhuǎn)架等。
設(shè)備陳舊影響教學質(zhì)量,隨著實驗設(shè)備的補充,可更新實驗內(nèi)容。學院實驗室更新了相應的教學設(shè)備新能源汽車解剖教具、電機解剖教具、電機實驗臺、電器實驗臺、仿真拆裝軟件[1]、燃料電池實驗套裝等設(shè)備,豐富了實踐教學內(nèi)容。特別是針對新能源汽車結(jié)構(gòu),較好地滿足了現(xiàn)場教學的要求;仿真拆裝軟件的使用,解決了部分設(shè)備臺套數(shù)不夠以及復雜部件拆解問題。
新入職的教師雖然具有相應的學歷,在某一研究領(lǐng)域有一定的造詣,但實踐工程能力有所欠缺,對汽車整體結(jié)構(gòu)不一定完全了解。校友企業(yè)捐助多臺報廢車輛,讓新入職的老師對汽車進行清洗拆解,掌握結(jié)構(gòu)部件、拆解流程,將拆解部件用于實踐教學。根據(jù)拆解實車的過程,指定多個實踐教學內(nèi)容,隨機抽取一項內(nèi)容,讓新入職教師進行試講試做,由經(jīng)驗豐富的教師進行評價,通過考核才能為學生上課。
培養(yǎng)學生的安全意識,在實操過程中存在一些安全風險點,如工具(防護/專用)的使用、車輛在舉升機上的支撐、高速旋轉(zhuǎn)部件、易燃易爆品等。只有安全才能生產(chǎn),學生就是學校培養(yǎng)的產(chǎn)品。培養(yǎng)學生的環(huán)保意識,汽車或發(fā)動機實驗臺在工作時需接排風管道,保護室內(nèi)空氣質(zhì)量;拆解過程中廢舊油液的處理,不可隨意排入下水管道,嚴格按照廢液處理規(guī)程去做。培養(yǎng)學生的規(guī)范意識,在拆解過程中結(jié)構(gòu)部件種類繁多、結(jié)構(gòu)復雜,為掌握原理及裝配關(guān)系,要按照維修手冊進行裝配,套裝工具的使用與整理,作業(yè)后場地的處理等。培養(yǎng)學生的團隊意識,拆解發(fā)動機變速器總成時,需要多人協(xié)作才能完成,輪輞車門座椅等部件的拆解,分組指派提高工作效率等[2]。
布置預習任務,讓學生盡快進入實習氛圍中。通過袁世凱獻給慈禧太后汽車,命令司機跪著開車事件中,查閱資料了解汽車工業(yè)在我國的發(fā)展歷程;購買汽車所要考慮的因素;平時乘坐出租車、公交車、私家車有什么乘車感受等問題逐漸了解汽車。
根據(jù)國家標準給出汽車的定義,講解汽車的分類及基本組成,圍繞實驗室的教具、設(shè)備、實驗車進行展開。在之前的燃油車基礎(chǔ)上增加混合動力汽車、純電動汽車,動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)發(fā)生變化,對此加以區(qū)分。燃油車主要介紹發(fā)動機、底盤、電器、車身幾部分。新能源汽車主要介紹電池及電池管理系統(tǒng)、電機驅(qū)動系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)等,與燃油車加以區(qū)分。舉升車輛學習底盤布置時,使用舉升機,指導教師反復檢查支撐點位置,保證安全,并掌握汽車的驅(qū)動方式,所使用的設(shè)備有待拆解車輛、哈佛桑塔納實驗車、解剖教具、解放卡車、北汽純電動汽車、普銳斯混合動力實驗臺,讓學生對汽車有一個基本的感性認識[3]。
發(fā)動機作為燃油車的核心部件,結(jié)構(gòu)較為復雜,對初學者來說很難掌握內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作過程。通過各系統(tǒng)的示教板講解工作原理,運行發(fā)動機解剖實驗臺了解四沖程發(fā)動機工作過程、拆解實車發(fā)動機,正確認識發(fā)動機在汽車上的裝配位置以及相關(guān)部件的連接關(guān)系,利用翻轉(zhuǎn)架上的發(fā)動機進行分組拆解,掌握發(fā)動機的內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)。并使用仿真軟件主要學習配氣機構(gòu)、曲柄連桿機構(gòu)、起動系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)的基本組成和作用。在此過程中掌握專用工具、電動工具、氣動工具的使用,提高工作效率。拆卸過程中需要多人協(xié)助操作,提高團隊合作意識。
由于汽車底盤結(jié)構(gòu)部件較多,跟車輛的布置方式有關(guān),接合不同類型的汽車、實驗臺以及結(jié)構(gòu)散件了解底盤的結(jié)構(gòu)。拆解的實車是發(fā)動機前置前驅(qū)轎車,且為手動擋。一些關(guān)于自動變速器、傳動軸、鋼板彈簧等內(nèi)容需要結(jié)合其他車輛和實驗臺進行講解。大致分為如下內(nèi)容,掌握膜片式離合器的結(jié)構(gòu)和工作過程,此內(nèi)容可使用解剖實驗臺和結(jié)構(gòu)散件完成。正確區(qū)分離合器摩擦片方向,平面端與飛輪相連接,另一側(cè)與離合器壓盤相連。安裝時注意飛輪盤上定位銷,認清結(jié)構(gòu)和工作過程。
拆解手動變速器,分為兩軸式和三軸式兩大類,掌握手動變速器的類型和擋位工作過程,拆卸過程中拍照記錄部件名稱及作用,掌握手動變速器換擋方式,滑動直齒換擋、接合套換擋、同步器換擋。采用掛圖展板講解變速器中的自鎖互鎖倒擋鎖結(jié)構(gòu)、檔位動力傳遞路線。兩軸式變速器其驅(qū)動橋也在殼體上,分解開來掌握主減速器和差速器的工作過程。后驅(qū)車輛具有單獨的驅(qū)動橋殼,可借助驅(qū)動橋臺架進行拆裝練習。
由于自動變速器較為復雜,拆解有一定困難,不進行拆裝講解,使用動態(tài)運行實驗臺認識自動變速器的檔位功能,掌握各檔位工作過程及正確使用,根據(jù)解剖自動變速器臺架了解內(nèi)部基本結(jié)構(gòu),液力變矩器、油泵、換擋執(zhí)行元件(離合器、制動器、單向離合器)、閥體等;使用行星齒輪組教具掌握換擋時行星輪、齒圈、太陽輪等部件的工作情況。觀察01V和CVT自動變速器的虛擬解剖過程,深刻理解內(nèi)部結(jié)構(gòu)。實驗室中沒有雙離合變速器實物,在自動變速器基礎(chǔ)上講解工作過程。
拆解制動系統(tǒng)部件,先將汽車四個車輪旋松,放置舉升機上進行二次舉升,卸下四個車輪,助教進入駕駛室,多次踩壓制動踏板,讓學生觀察制動器的工作過程,拆解車輛是前盤后鼓式,兩種制動器均可體現(xiàn)。隨后觀察制動踏板、制動主缸、真空助力器、制動管路、ABS總成等。具體拆裝盤式制動器和鼓式制動器,掌握其結(jié)構(gòu)、工作過程以及各自優(yōu)缺點,盤式制動器主要有制動盤、制動鉗、摩擦襯塊組成,鼓式制動器主要有制動蹄片、制動鼓、制動分泵等,在信號盤處能看到輪速傳感器,并將ABS系統(tǒng)融入進去,掌握ABS升壓、保壓、降壓的工作過程[4]。對于后輪還需講解駐車制動裝置,通過機械連接件鎖止后輪。
拆解實車懸架裝置,掌握專用工具的使用,拆解減震器總成,并使用壓縮器分解總成,更換新的減震器。讓學生拉壓減震器,深刻體會減震器的工作過程。拆解轉(zhuǎn)向機構(gòu)部件,掌握齒輪齒條式轉(zhuǎn)向機構(gòu)工作過程,結(jié)合轉(zhuǎn)向機構(gòu)實驗臺,講解助力轉(zhuǎn)向機構(gòu)類型及優(yōu)缺點。凡是拆過懸架、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部件的,重新裝到車上均需要做四輪定位,讓學生初步了解汽車定位參數(shù)定義和作用。
現(xiàn)代汽車電器部件逐漸增多,受實習條件限制,只掌握基本的電器結(jié)構(gòu)。使用多臺起動機、發(fā)電機散件進行拆解,掌握電機內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)和工作過程。起動機由電磁開關(guān)、直流電動機以及傳動機構(gòu)組成,發(fā)電機由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、端蓋、風扇、帶輪等部件組成,在汽車電器萬能實驗臺上對其性能進行檢驗。結(jié)合解剖蓄電池講解內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功用、類型及工作過程,現(xiàn)廣泛采用免維護蓄電池,通過觀察窗初步判斷工作狀態(tài),使用高頻放電計檢測蓄電池工作性能,正確使用蓄電池,避免過度放電以延長使用壽命。借助AJR發(fā)動機實驗臺介紹發(fā)動機傳感器的功用與安裝位置,傳感器工作性能異常會給發(fā)動機帶來哪些影響,涉及到的傳感器主要有空氣流量傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進氣溫度傳感器、氧傳感器、爆震傳感器、冷卻液溫度傳感器、霍爾傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等。使用哈佛、桑塔納實驗車讓學生進行具體操作點亮所指認的燈具,車內(nèi)車外燈具均包括,掌握各種燈具的使用條件和操作規(guī)范,在此過程中不起動發(fā)動機,避免意外發(fā)生。受車內(nèi)空間限制,學生分組操作。涉及到前照燈遠近光、霧燈、示寬燈、轉(zhuǎn)向燈、倒車燈、制動燈、內(nèi)部照明燈、頂燈、尾燈、雙閃等。打開機艙蓋,講解空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件,主要包括壓縮機、冷凝器、儲液干燥管、蒸發(fā)器、膨脹閥、風機等,其蒸發(fā)器、取暖水箱、風機在中控儀表盤下方看不到,借助于空調(diào)系統(tǒng)實驗臺,觀察其工作過程,主要分為制冷、取暖、通風幾大模塊。熟悉空調(diào)操縱面板的功能鍵,送風方式、溫度調(diào)節(jié)等。電動汽車空調(diào)與燃油車有所不同,制冷過程中采用電動壓縮機,取暖過程中采用PTC加熱器,對電動汽車的續(xù)航里程是個考驗。
結(jié)合實驗車輛講解車身的結(jié)構(gòu)類型,讓學生拆解汽車機艙蓋、車門、玻璃升降器、座椅等附屬件。拆卸玻璃升降器時特別注意車門玻璃,需要使用透明膠帶粘牢固,防止玻璃損壞,通常拆卸下來的卡扣均需要換新的。了解兒童安全鎖的使用,避免后排左側(cè)乘員隨意開車門帶來的危害。通過座椅的調(diào)整與拆解,讓學生了解正確調(diào)整座椅,根據(jù)身高調(diào)整安全帶位置,保證駕駛安全。哈佛實驗車配有電動座椅和天窗,學生掌握電動座椅和天窗的調(diào)節(jié)過程。通過安全帶的生產(chǎn)日期、顏色等來判斷車輛是否是事故車、水淹車等,熟練掌握安全帶的調(diào)整使用以及頭枕的調(diào)整。操作安全氣囊演示臺,展示汽車碰撞安全氣囊彈出的過程,掌握安全氣囊的起爆條件和工作原理,需要具有一定的行車速度、撞擊的物體堅硬有沖擊力、撞擊點在傳感器附近成一定角度范圍內(nèi)。乘車保持正確坐姿,系好安全帶,勿在中控臺上放置避光墊和堅硬物品。
學生的成績考核分成兩大部分,各占成績的百分之五十。一部分是實習報告冊的撰寫情況,內(nèi)容包括預習試題以及每部分內(nèi)容相對應的知識擴展題,涉及到汽車結(jié)構(gòu)部件的使用、維護保養(yǎng)、檢修等方面知識,在拆解總成部件過程中所附帶的照片。另一部分是過程考核,主要包括工具的正確使用、現(xiàn)場回答指定問題,根據(jù)實習內(nèi)容接合現(xiàn)場實物進行作答,總成部件的正確拆解和安全生產(chǎn)整理環(huán)境等幾部分。
通過汽車拆裝認識實習的學習,讓學生更好地了解汽車,對汽車有個感性認識,每個模塊內(nèi)容都可作為一門課程系統(tǒng)學習,激發(fā)學生的求知欲,為后續(xù)專業(yè)課的學習奠定基礎(chǔ)。在總成部件的拆卸過程需要多人協(xié)作,有助于培養(yǎng)良好的人際關(guān)系,接觸專業(yè)工具儀器設(shè)備,正確使用,提高學生的工程實踐能力。