CN113362670A - 公交车发动机教学实训装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及培训教学设备领域，具体涉及一种公交车发动机教学实训装置，包括操作台，操作台底端四个角分别设有带刹车的万向轮，操作台内设有储物空间，操作台侧面设有打开储物空间的开关门；还包括智能故障设置系统和智能答题系统；操作台上设有支架，支架包括上板、左板和右板；左板和右板之间设有操作板，操作板上设有发动机电控系统；智能故障设置系统、智能答题系统和发动机电控系统的相互配合可实现线上、线下结合式实训教学。本发明提供了一种线上理论学习与线下实训操作结合式的公交车发动机教学实训装置，解决了公交车发动机教学效果不理想的问题。

Description

公交车发动机教学实训装置

技术领域

本发明涉及培训教学设备领域，具体涉及一种公交车发动机教学实训装置。

背景技术

随着私家车的数量逐年大幅增加，开车出行越来越拥堵，所以更多人选择了公交出行，因此公交车需求急剧上升。在公交出行成为市民首选后，学习公交车的驾驶技术、维修技术已成为一个热门行业，因此，如何迅速直观地教学成为公交培训行业的一大难题。在整个公交车系统中，发动机教学又是培训的重点，因此，针对发动机的培训教学器材成为教学培训重点需求之一。

但是目前行业内缺没有针对公交车发动机做个系统的培训器材，即使传统教学平台上设有发动机部分的讲解，但该方法最多能够展示整个发动机的运行过程，对于针对性的电路分析、故障检测与分析维修很不直观，已经远远不能满足教学的需求。

现有技术中，有一种汽车发动机实训教学平台，包括绝缘台面、支撑框架、位于台面下的发动机、发动机控制总成、汽油箱，发动机控制总成包括汽油泵、传感器组件以及发动机的控制单元，该教学平台上还设有电源开关、仪表盘和点火开关，所述台面上设有发动机控制总成的电路原理图。

虽然该方案公开了一种发动机实训教学平台，但是其培训的方式还是局限于一般的教学，直接实操指导使很多学员都不明白其中原理，使整体的教学效果不理想。故，市场急需一种能实现线上理论学习与线下实训操作结合式的公交车发动机教学实训装置。

发明内容

本发明解决了公交车发动机教学效果不理想的技术问题，提供了一种线上理论学习与线下实训操作结合式的公交车发动机教学实训装置。

本发明提供的基础方案为：公交车发动机教学实训装置，包括操作台，所述操作台底端四个角分别设有带刹车的万向轮，所述操作台内设有储物空间，操作台侧面设有打开储物空间的开关门；还包括智能故障设置系统和智能答题系统；所述操作台上设有支架，所述支架包括上板、左板和右板；所述左板和右板之间设有操作板，所述操作板上设有发动机电控系统；所述智能故障设置系统、智能答题系统和发动机电控系统的相互配合可实现线上、线下结合式实训教学。

本发明的工作原理及优点在于：将发动机各部件模拟集成在操作板上，通过在智能故障设置系统人为设置故障，并在操作板上实际操作过后返回智能答题系统中作答，将线上、线下教学结合起来。

本发明的优点在于：相比于现有技术，通过线上理论学习和线下实际操作的方式教学，使教学过程更直观更具体化，极大程度地提高了教学效果。

进一步，操作板两端设有可伸缩的旋转杆；所述左板和右板上均设有与旋转杆匹配的旋转孔；所述旋转杆卡合在旋转孔内。

旋转杆卡合在旋转孔内，对操作板起支撑和限位的作用，同时能够使操作板绕旋转孔在竖直方向上旋转，以适应不同操作者对于操作板摆放角度的需求，同时还能通过改变操作板在竖直方向上的位置以适应不同强度光的需求，避免发生反光现象。

进一步，支架上设有翻转升降机构；所述翻转升降机构包括动力单元和升降单元；所述动力单元包括电机，所述电机的输出轴上安装有齿轮；所述升降单元包括齿条和传动齿轮，所述齿条设于左板和右板上；所述齿条和传动齿轮啮合；所述传动齿轮通过传动链与所述齿轮连接。

在支架上设置翻转升降机构，能够将支架上升后使操作板不再与操作台抵接，从而能够实施旋转操作板的动作；同时将支架上升后，操作板的位置升高，有利于让更多人能够看到操作板，提高教学效果。

进一步，发动机电控系统包括电源开关、点火开关、转速模拟调速器、灯控开关、翻转升降机构操作开关、点火线圈、氧传感器、主继电器、节气门、故障控制面板和手动故障设置面板。

将发动机的各部件分别模拟集成在发动机电控系统中，能设置各种类型的故障，使教学内容更加丰富；同时还可以在操作板上实际动手检查、维修故障，将整个维修过程具体化，提高实训教学的效果。

进一步，智能故障设置系统、智能答题系统和操作台能通过无线连接实现信息交互。

可以在手机上下载智能故障设置系统和智能答题系统APP软件，然后与操作台自带的WIFI连接，通过手机进行发动机故障设置，并可以检测运行数据和参数，从而实现线上教学和线下实操结合的方式来教学，使整体的教学效果更好。

进一步，操作台中设有水平转动机构；所述水平转动机构包括转动杆、转动通道和定位台；所述转动通道的位置与转动杆对应且转动杆与转动通道间隙配合；所述转动杆下端连接有斜台，所述斜台下端为斜面。

通过设置水平转动机构使操作板能在水平面内转动，方便老师在一对多教学的时候全方位展示教学过程，保证全部学员都能观看到教学的全过程，提高教学效果；同时斜台与定位台的相互配合实现转动杆在转动通道内的自由伸缩。

进一步，定位台为倾斜角度与所述斜面倾斜角度相同的斜定位台；所述定位台底端与操作台底端均设有相互配合的滑轨；所述定位台与斜台的斜面接触且均设有相互配合的滑轨。

定位台与斜台倾斜角度相同，利于斜台与定位台的移动配合，并且定位台和斜台的接触面设有滑轨，使斜台在定位台上的滑动更顺畅，同时滑轨也对斜台以及转动杆进行限位，避免转动杆与转动通道错位，利于水平转动操作板的操作。

进一步，定位台一端设有推杆；所述操作台侧壁设有与推杆间隙配合的通孔；所述定位台上设有卡槽，所述操作台底端设有与卡槽配合的卡凸；所述卡凸与操作台通过弹簧连接；所述操作台内设有用于定位台限位的限位档块；所述操作台顶端设有用于转动杆限位的限位片。

通过推杆可以左右移动定位台，定位台通过与斜台的配合，使转动杆在转动通道内上下移动；同时设置相互配合的卡槽和卡凸，能够在转动杆伸入转动通道后，对定位台实现限位以及固定的作用，避免定位台随意移动；设置限位挡块对定位台在左右移动上进行限位，使定位台在推动转动杆抵接转动通道顶端时，不再继续移动，也能够对操作板起支撑作用；转动杆的限位片使转动杆在水平方向不产生位移，只在竖直方向上移动，实现操作板的水平转动功能。

进一步，操作台内部设有能自动调节操作台高度的高度调节机构；所述高度调节机构包括红外传感器、微处理器、调节单元；所述红外传感器与微处理器电信号连接，所述调节单元与微处理器控制信号连接。

通过设置高度调节机构来自动调节操作台的高度，保证当不同身高的人在操作时，操作台的高度都能处于最佳位置，同时能随意调整操作台高度，避免因强光照射使操作板反光从而看不清操作板上的内容；同理，调高操作台能够避免因身高差异使站在前排的人挡住后排的视线，使所有人都能清楚看到操作板。

进一步，调节单元包括电机、高度调节齿轮、齿条柱和调节通道；所述齿条柱为中空结构且齿条柱下端与万向轮上端连接；所述齿条柱侧面设有检修缺口；所述调节通道位于万向轮上方且齿条柱位于调节通道内，所述调节通道侧面设有开口；所述电机固定设于操作台内；所述高度调节齿轮安装在电机输出轴上；所述高度调节齿轮通过所述开口与齿条柱啮合。

通过将齿条柱与万向轮连接，使操作台不仅能实现水平移动，而且能调节高度，以适应不同人群的使用需求，同时电机的固定，也为高度调节齿轮带动齿条柱动作提供支点，从而实现操作台的上升或下降；当齿条柱露出时，能够检查其内放置的电力线路，对整个设备实施定期检修，避免发生安全事故。

附图说明

图1为本发明公交车发动机教学实训装置实施例一的示意图。

图2为本发明公交车发动机教学实训装置实施例三的剖视图。

图3为本发明公交车发动机教学实训装置实施例四的调节单元示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的标记包括：操作台1、万向轮2、支架3、开关门4、操作板5、发动机电控系统6、旋转杆7、旋转孔8、转动通道9、转动杆10、斜台11、定位台12、推杆13、限位挡块14、限位片15、调节通道16、齿条柱17、开口18、检修缺口19。

实施例一：

本实施例基本如附图1所示：公交车发动机教学实训装置，包括发动机电控系统结构和原理、操作台，所述操作台底端四个角分别固定安装有带刹车的万向轮；所述操作台内设有储物空间，前面设有4个打开储物空间的开关门。所述操作台上设有支架，所述支架包括上板、左板和右板，所述左板和右板之间设有操作板，所述操作板两端设有可伸缩的旋转杆，所述左板和右板上均设有与旋转杆匹配的旋转孔，且旋转杆能够卡合在旋转孔内。所述支架上设有翻转升降机构，包括动力单元和升降单元；所述动力单元包括电机，电机的输出轴上安装有齿轮；升降单元包括设于左板和右板上的齿条和传动齿轮，且传动齿轮与齿条啮合，传动齿轮通过传动链与齿轮啮合连接，从而实现传动功能，使支架上升或下降。

操作板的操作面上设有发动机电控系统、手动控制面板、控制器、执行器、连接线路等组件，所述发动机电控系统包括电源开关、点火开关、转速模拟调速器、灯控开关、翻转升降机构操作开关、点火线圈、氧传感器、主继电器、节气门、故障控制面板和手动故障设置面板。电源开关将交流220V电压转换成发动机电控系统所需要的直流24V电压；灯控开关控制操作板上的线路流水灯光。

所述公交车发动机教学实训装置还包括用于发动机实训教学的智能故障设置系统和智能答题系统；智能故障设置系统用于老师登录，并在故障设置的界面根据表1中故障设置的名称进行故障设置；智能答题系统用于学员登录，能够进行理论学习、查看故障考核内容和提交答案。为保证教学质量，本发动机教学实训装置的实训规则为，必须先在操作板上进行实训操作后才能在智能答题系统中作答。

通过线上、线下结合的方式进行教学，提高教学效果，且操作板能够在竖直方向上旋转，不仅使操作者有一个最佳的操作位置，而且通过调整操作板的角度，能够避免因特定的角度造成操作板反光，从而使肉眼看不清操作板的情况发生。

表1

本实施例的具体实施过程如下：

第一步，将操作台的万向轮锁死，检查设备是否完整、零部件螺丝是否松动，检查无误后再检查电源线及插头是否符合通电安全要求，若符合则将电源插头插入带有交流220V的电源插座内，然后按下电源开关按钮。向右旋转点火开关，接通ON档，系统激活进入待机状态，通过转速模拟调速器用手按压电子油门踏板观察模拟出的发动机转速变化和车速变化。在手机上下载智能故障设置系统和智能答题系统APP软件，并通过操作台自带的WIFI与操作台连接，从而可以在手机上检测运行数据和参数。

第二步，教学时，老师先打开翻转升降机构的上升开关，将支架上升至最高处，然后手动在竖直方向上旋转操作板，使操作板绕旋转孔旋转至操作便利的角度位置，然后再打开下降开关，将支架下降至原位，使操作板与操作台的台面抵接，从而避免操作板晃动。老师在手机上的智能故障设置系统APP软件设置好发动机故障，再通过万用表等工具来演示如何对发动机故障进行诊断，以及后续对故障进行维修的全过程。

第三步，考核时，老师在智能故障设置系统APP软件的故障设置的界面中，根据表1中故障的名称进行故障设置，当设置好考核时间和考核题量后，将考核内容发送至学员的智能答题系统。学员登录自己的智能答题系统查看考核题目后，开始在操作台上实操考核。

第四步，被考核学员按上述步骤，将操作板调整到适合自己操作的角度位置，使用万用表等工具检查故障点以及进行维修。当完成维修后，返回智能答题系统中进行作答，当全部题目回答完毕，点击交卷即可。

实施例二：

本实施例基本与实施例一相同，区别在于：老师通过手动故障设置面板设置考核的题目，然后操作台通过无线与智能答题系统信息交互，将设置好的故障同步至智能答题系统中。

通过手动的方式设置故障，能够同时设置多个故障，加大考核难度；且能够避免网络卡顿造成智能故障设置系统运行慢的意外，提高效率。

本实施例的具体实施过程与实施例一基本相同，区别在于：

第三步，考核时，老师根据表1中故障设置的名称，在手动故障设置面板上手动设置故障，当设置好故障后，被考核学员登录自己的智能答题系统，同步故障信息，然后在操作板上进行实训操作。

实施例三：

本实施例基本与实施例一相同，区别在于：操作台中设有水平转动机构，所述水平转动机构包括转动杆、转动通道和定位台；所述转动通道的位置与转动杆对应且转动杆与转动通道间隙配合；转动杆下端连接有下端为斜面的斜台。定位台为倾斜角度与所述斜面倾斜角度相同的斜定位台，定位台底端与操作台底端均设有相互配合的滑轨，并且定位台与斜台的斜面接触且均设有相互配合的滑轨。定位台一端设有推杆，操作台侧壁设有与推杆间隙配合的通孔，推杆穿过通孔伸至操作台外部；所述定位台上设有卡槽，所述操作台底端设有与卡槽配合的卡凸，卡凸与操作台通过弹簧连接；所述操作台内设有用于定位台向左移动的限位档块；所述操作台顶端设有用于转动杆水平方向限位的限位片。

通过设置水平转动机构，使操作板能在水平方向旋转，方便在一对多教学的时候，将操作板上的教学内容进行全方位展示，保证每个人都能看到，从而保证整体的教学效果。

本实施例的具体实施过程与实施例一基本相同，区别在于：

第二步，教学时，老师先打开翻转升降机构的上升开关，将支架上升最高处，手动旋转操作板，使操作板绕旋转孔旋转至操作便利的角度位置，然后再打开下降开关，将操作板下降至原位，使操作板与操作台的台面抵接，从而避免操作板摇晃。老师通过手动故障设置面板设置本次要具体讲解的故障，再通过万用表来演示如何检查故障点以及后续如何进行维修。

演示过程中，若要将操作板进行全方位展示，则打开翻转升降机构的上升开关，将操作板上升至最高处，然后手动将操作板旋转至竖直方向，再打开下降开关，将操作板下降至与操作台抵接。向左推动推杆，使定位台向左移动，在移动的过程中，定位台将斜台向上推动，使转动杆从操作台内伸至操作板的转动通道中，当定位台抵接限位挡块时，转动杆抵接转动通道的顶端，然后松开卡凸，使卡凸进入卡槽内，对定位台进行限位以及位置固定，避免其移动。按动旋转杆使旋转杆收缩，从而使旋转杆从旋转孔中脱离，然后手动水平转动操作板，让所有人都能看到操作板上的实训内容。

实施例四：

本实施例基本与实施例一相同，区别在于：操作台内部设有能自动调节操作台高度的高度调节机构；所述高度调节机构包括红外传感器、微处理器、调节单元；所述红外传感器与微处理器电信号连接，所述调节单元与微处理器控制信号连接。所述调节单元包括电机、高度调节齿轮、齿条柱和调节通道；所述调节通道位于万向轮上方，齿条柱为中空结构且位于调节通道内,齿条柱的下端与万向轮上端连接。操作台开关门上设有红外传感器，操作台内固定安装有4个三相异步电机，每个异步电机输出轴上安装有高度调节齿轮，高度调节齿轮与齿条柱啮合。

操作台能根据操作者的身高自动调节操作台的高度，使操作者在操作板上进行故障维修时手臂处于一个舒适的位置，同时升高操作台能够避免挡住后排人的视线，让操作板能被更多的人观看到。

本实施例的具体实施过程与实施例一基本相同，区别在于：

第一步，将操作台的万向轮锁死，检查设备是否完整、零部件螺丝是否松动，检查无误后再检查电源线及插头是否符合通电安全要求，若符合则将电源插头插入带有交流220V的电源插座内，然后按下电源开关按钮。向右旋转点火开关，接通ON档，系统激活进入待机状态，通过转速模拟调速器用手按压电子油门踏板观察模拟出的发动机转速变化和车速变化。在手机上下载智能故障设置系统和智能答题系统APP软件，并通过操作台自带的WIFI与操作台连接，从而可以在手机上检测运行数据和参数。同时红外传感器开始测量站在操作台前老师的身高，并将数据传至微处理器中，然后自动调节操作台的高度，使操作板的中心与老师头部对齐。

第四步，被考核学员站在操作台前，红外传感器开始测量学员身高，并将数据传至微处理器中，并自动调节操作台的高度，使操作板的中心与学员头部对齐。学员将操作板在竖直方向上旋转到适合自己操作的角度位置，并结合理论知识，使用万用表等工具检查故障点以及进行维修。当完成维修后，返回智能答题系统中进行作答，当全部题目回答完毕，点击交卷即可。

实施例五：

本实施例基本与实施例四相同，区别在于：所述高度调节机构的高度调节范围具体为，操作者身高在170厘米以下，操作台高度调整为65厘米；操作者身高在171-180厘米内，操作台高度调整为75厘米；操作者身高在181厘米以上，操作台高度调整为80厘米。

将身高分段来设置操作台的高度，使操作台高度调节逻辑更简略，从而减少操作台高度调节机构的工作量，提高了整个装置的运行效率；并且当操作台升高后，齿条柱会露出，从而方便对齿条柱内的线路进行检修，避免发生安全事故。

本实施例中老师的身高为175厘米，学员身高为182厘米。

本实施例的具体实施过程与实施例四相同，区别在于：

第一步，将操作台的万向轮锁死，检查设备是否完整、零部件螺丝是否松动，检查无误后再检查电源线及插头是否符合通电安全要求，若符合则将电源插头插入带有交流220V的电源插座内，然后按下电源开关按钮。向右旋转点火开关，接通ON档，系统激活进入待机状态，通过转速模拟调速器用手按压电子油门踏板观察模拟出的发动机转速变化和车速变化。在手机上下载智能故障设置系统和智能答题系统APP软件，并通过操作台自带的WIFI与操作台连接，从而可以在手机上检测运行数据和参数。同时红外传感器开始测量站在操作台前老师的身高，并将老师身高为175厘米传至微处理器中与预设的高度范围对比，并自动调节操作台的高度至预设的75厘米。

第四步，被考核学员站在操作台前，红外传感器开始测量学员身高，并将学员身高为182厘米的数据信息传至微处理器中与预设的高度范围对比，并自动调节操作台的高度至预设的80厘米，然后学员将操作板设置到适合自己操作的角度位置，并结合理论学习的内容，使用万用表等工具进行故障诊断以及故障维修。当完成维修后，返回智能答题系统中进行作答，当全部题目回答完毕，点击交卷即可。

第五步，当操作台升高后，齿条柱会从调节通道内露出，工作人员从齿条柱上的检修缺口对装置的线路进行检修，避免发生漏电或者其他安全事故，保证人员的人身安全。同时操作台升高后下方形成的空间可以作为地震灾害的紧急避险场所。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.公交车发动机教学实训装置，包括操作台，所述操作台底端四个角分别设有带刹车的万向轮，所述操作台内设有储物空间，操作台侧面设有打开储物空间的开关门；其特征在于：还包括智能故障设置系统和智能答题系统；所述操作台上设有支架，所述支架包括上板、左板和右板；所述左板和右板之间设有操作板，所述操作板上设有发动机电控系统；所述智能故障设置系统、智能答题系统和发动机电控系统的相互配合可实现线上、线下结合式实训教学。

2.根据权利要求1所述的公交车发动机教学实训装置，其特征在于：所述操作板两端设有可伸缩的旋转杆；所述左板和右板上均设有与旋转杆匹配的旋转孔；所述旋转杆卡合在旋转孔内。

3.根据权利要求2所述的公交车发动机教学实训装置，其特征在于：所述支架上设有翻转升降机构；所述翻转升降机构包括动力单元和升降单元；所述动力单元包括电机，所述电机的输出轴上安装有齿轮；所述升降单元包括齿条和传动齿轮，所述齿条设于左板和右板上；所述齿条和传动齿轮啮合；所述传动齿轮通过传动链与所述齿轮连接。

4.根据权利要求1所述的公交车发动机教学实训装置，其特征在于：所述发动机电控系统包括电源开关、点火开关、转速模拟调速器、灯控开关、翻转升降机构操作开关、点火线圈、氧传感器、主继电器、节气门、故障控制面板和手动故障设置面板。

5.根据权利要求1所述的公交车发动机教学实训装置，其特征在于：所述智能故障设置系统、智能答题系统和操作台能通过无线连接实现信息交互。

6.根据权利要求1所述的公交车发动机教学实训装置，其特征在于：所述操作台中设有水平转动机构；所述水平转动机构包括转动杆、转动通道和定位台；所述转动通道的位置与转动杆对应且转动杆与转动通道间隙配合；所述转动杆下端连接有斜台，所述斜台下端为斜面。

7.根据权利要求6所述的公交车发动机教学实训装置，其特征在于：所述定位台为倾斜角度与所述斜面倾斜角度相同的斜定位台；所述定位台底端与操作台底端均设有相互配合的滑轨；所述定位台与所述斜面均设有相互配合的滑轨。

8.根据权利要求7所述的公交车发动机教学实训装置，其特征在于：所述定位台一端设有推杆；所述操作台侧壁设有与推杆间隙配合的通孔；所述定位台上设有卡槽，所述操作台底端设有与卡槽配合的卡凸；所述卡凸与操作台通过弹簧连接；所述操作台内设有用于定位台限位的限位档块；所述操作台顶端设有用于转动杆限位的限位片。

9.根据权利要求1所述的公交车发动机教学实训装置，其特征在于：所述操作台内部设有能自动调节操作台高度的高度调节机构；所述高度调节机构包括红外传感器、微处理器、调节单元；所述红外传感器与微处理器电信号连接，所述调节单元与微处理器控制信号连接。

10.根据权利要求9所述的公交车发动机教学实训装置，其特征在于：所述调节单元包括电机、高度调节齿轮、齿条柱和调节通道；所述齿条柱为中空结构且齿条柱下端与万向轮上端连接；所述齿条柱侧面设有检修缺口；所述调节通道位于万向轮上方且齿条柱位于调节通道内，所述调节通道侧面设有开口；所述电机固定设于操作台内；所述高度调节齿轮安装在电机输出轴上；所述高度调节齿轮穿过开口与齿条柱啮合。

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