Описание

Общие требования
1. Лабораторный стенд должен представлять собой действующую модель мультиплексной электронной системы управления инжекторным двигателем легкового автомобиля.
2. В составе электронной системы управления должны быть использованы оригинальные автомобильные датчики, электронные блоки и исполнительные механизмы, обеспечивающие полноценную работоспособность электронной CAN системы управления инжекторным двигателем автомобиля.
3 В стенде должны быть заложены возможности исследования работы системы управления в режимах стартерного пуска, холостого хода, работы двигателя под нагрузкой и в аварийных режимах.
4 В стенде должны быть предусмотрены возможности задания скорости вращения коленчатого вала, температуры двигателя и нагрузки на валу, а также введения неисправностей (ошибок) в работу системы управления двигателем автомобиля.
5 В стенде должны быть обеспечены возможности с помощью диагностического оборудования исследовать работу топливной системы, измерять и выводить на экран монитора в табличной и графической форме параметры работы электронной системы управления двигателем, осуществлять поиск введённых в работу электронных систем легкового автомобиля неисправностей.
6. Для исследования уровня и формы сигналов, передаваемых по информационным шинам системы управления двигателем автомобиля, в стенде должны быть предусмотрены возможности подключения измерительного оборудования к контактам в электрических цепях.

Технические характеристики:
– электропитание от сети переменного тока, В 220;
– частота питающего напряжения, Гц 50;
– габаритные размеры, мм, не более 1520х650х1560;
– масса, кг, не более 80;
– Относительная влажность воздуха, %, не более 80;
– Количество мест для обучаемых, чел. 3.

Состав:
– каркас;
– лицевая панель;
– лабораторный стол;
– автомобильный диагностический прибор;
– персональный компьютер;
– комплект силовых и информационных кабелей;
– техническая документация;
– программно-методический комплект «Электрооборудование автомобилей».

Краткое техническое описание элементов стенда
1. Каркас.
Каркас должен быть выполнен из алюминиевого профиля и иметь габаритные размеры не более – 1420х160х810. В каркасе должны быть установлены лицевая панель и две задние раздвижные панели из ДВП толщиной не менее 3 мм.
Внутри каркаса должны быть установлены:
– блок питания с входным напряжением 220 В, выходным напряжением +12 В и мощностью не менее 200 Вт;
– блок питания с входным напряжением 220 В и тремя выходными каналами со стабилизацией по напряжению и защитой по току (+12 В, 2,0 А; -12 В, 0,3 А; +5 В, 3,0 А);
– преобразователь частоты с входным напряжением 220 В, номинальной мощностью не менее 0,2 кВт и диапазоном регулирования частоты от 1 до 200 Гц;
– синхронный электродвигатель переменного тока напряжением питания 220В мощностью не менее 90 ВА с зубчатым диском, закреплённым на валу, диаметром не менее 100 мм и толщиной не более 3мм;
– электронная плата «цифровая модель двигателя», моделирующая работу бензинового двигателя, со следующими функциями:
— управление работой преобразователя частоты,
— получение и обработка информации с датчиков положения педали акселератора, температуры двигателя, нагрузки на валу,
— получение и обработка информации о внесении неисправностей в работу системы управления двигателем автомобиля.
На боковой поверхности каркаса должен быть установлен автоматический выключатель на напряжение 220В и ток срабатывания не более 6 А.
2. Лицевая панель.
Лицевая панель должна быть выполнена из анодированного алюминия толщиной не менее 3 мм и иметь габаритные размеры не более – 1400х800 мм. На лицевую панель методом цветной металлографики должна быть нанесена мнемосхема мультиплексорной электронной системы управления инжекторным двигателем легкового автомобиля.
На лицевой панели должны быть смонтированы оригинальные компоненты мультиплексорной электронной CAN системы управления инжекторным двигателем легкового автомобиля:
– центральный электронный блок управления с функциями:
— управление передачей цифровых данных по мультиплексорным шинам разных уровней CAN1, CAN2, CAN3, LIN,
— контроль управления электронными системами автомобиля;
— защита электронных систем автомобиля от перегрузок и коротких замыканий;
– комбинированная панель приборов с приборами:
— стрелочные приборы спидометр и тахометр,
— информационное табло с индикацией условных обозначений параметров электронных систем автомобиля;
– электронный блок управления двигателем с функциями:
— получение и обработка информации с электронных датчиков системы управления двигателем автомобиля,
— управление электронными системами легкового автомобиля по выделенным линиям,
— приём и передачи цифровых данных по мультиплексорной шине CAN1;
– электронный дроссель, в состав которого входят:
— электропривод управления дроссельной заслонкой,
— встроенный датчик положения дроссельной заслонки;
– датчик положения коленчатого вала индуктивного типа, с сопротивлением обмотки, не менее – 900 Ом;
– датчик положения распределительного вала индуктивного типа, с сопротивлением обмотки, не менее – 900 Ом;
– датчик абсолютного давления в коллекторе с диапазон измеряемого давления воздуха, не менее чем от 0 до 2,5 бар;
– электромагнитный клапан продувки адсорбера;
– датчик детонации пьезоэлектрического типа, с электрической ёмкостью в диапазоне не менее 900 не более 1000пФ и осевой чувствительностью не менее 28 мВ/g;
– датчики кислорода (2 шт.);
– регулятор положения распределительного вала;
– топливная форсунка с характеристиками:
— электромагнитного типа,
— номинальное напряжение управления, не более 14 В постоянного тока,
— статическая производительность, не менее 2,595 г/с,
— активное сопротивление обмотки, не менее 16 Ом,
— индуктивность обмотки на частоте 100 кГц, не более 12 мГн,
— время срабатывания, не более 1,5 мс,
— время отпускания, не более 1,3 мс;
– катушка зажигания со свечёй с характеристиками:
— искровой зазор, не менее 0,8 мм,
— калильное число, не менее 14;
– замок зажигания, в состав которого входят модуль иммобилайзера и ключ зажигания;
– диагностический разъём типа OBD-2 для подключения диагностического оборудования к мультиплексорной шине CAN 3.
На лицевой панели должны быть смонтированы элементы индикации и управления:
– модель датчика положения педали акселератора (потенциометр с сопротивление не менее 1 кОм, мощностью не более 3 Вт),
– модель датчика температуры двигателя (потенциометр с сопротивлением не менее 10 кОм, мощностью не более 3 Вт),
– модель нагрузки на двигатель (потенциометр с сопротивлением не менее 1 кОм, мощностью не более 3 Вт),
– модель автоматической коробки передач (тумблер с двумя светодиодными индикаторами положения);
– монитор с характеристиками: тип LCD, диагональ, не более – 19”;
– контактные гнёзда с перемычками для подключения к цепям мультиплексорных шин осциллографа и введения неисправностей в работу системы управления двигателем автомобиля.
3. Лабораторный стол.
Лабораторный стол должен быть предназначен для установки каркаса с передней панелью. Лабораторный стол должен иметь основание из металлической рамы, окрашенной полимерной краской и столешницу из ламинированной ДСП. Габаритные размеры стола должны быть не более 1520х650х750.
4. Автомобильный диагностический прибор (сканер).
Автомобильный диагностический прибор должен иметь следующие функциональные возможности:
– подключение к ПК через USB порт,
– подключение к шине CAN3 мультиплексорной системы автомобиля через диагностический разъём OBD–2;
– считывание диагностических кодов неисправностей электронных систем автомобиля и передача их ПК;
– приём, хранение и передача ПК данных диагностики электронных систем автомобиля;
– передача тестовых команд от ПК исполнительным устройствам автомобиля;
– возможность перепрограммирования электронной системы автомобиля.
5. Персональный компьютер.
Персональный компьютер должен иметь следующие характеристиками:
– процессор CoreDuo с частотой работы процессора, не менее – 2,4 ГГц;
– жесткий диск, не менее – 500Гб;
– оперативная память, не менее – 2Гб;
– привод DVD-RW;
– клавиатура USB;
– мышь оптическая, USB;
– предустановленная лицензионная операционная система.
6. Комплект силовых и информационных кабелей:
– кабель питания длиной, не менее – 1,8 м;
– кабель USB для соединения компьютера со сканером длиной, не менее – 1 м;
– кабель для соединения монитора с компьютером, не менее – 1 м;
– кабель для соединения диагностического прибора со стендом, не менее – 1 м.
7. Техническая документация.
Техническая документация должна быть выполнена в виде брошюр формата А4 или А5 и включать:
– паспорт стенда;
– техническое описание;
– методические указания по проведению лабораторн6ых работ.
8. Модуль управления питанием и дистанционного контроля стенда предназначен для предотвращения несанкционированного преподавателем использования стенда, дистанционного контроля за режимом работы стендового оборудования, управления питанием нагрузок и измерения потребляемой мощности всеми узлами системы. Модуль должен состоять из двух независимых блоков: контроля и удаленного управления. Для повышения ресурса модуля все переключательные элементы должны быть выполнены по сенсорной технологии: модуль должен обнаруживать приближение пальца к лицевой панели. Модуль должен содержать в себе коммутатор питания, который позволяет управлять подключением нагрузок и измерять потребляемую ими мощность. Управление модулем должно осуществляться следующими способами: вручную с помощью управляющих клавиш; с помощью персонального компьютера (в комплект поставки не входит), который должен подключаться к модулю через интерфейс USB, через терминал и посредством ПО, прилагаемого к стенду, посредствам блока удалённого управления. Для наглядного отображения измеряемых параметров в модуле должен быть установлен полноцветный TFT дисплей с возможностью отображения данных как в числовом, так и в графическом формате. Состав блока контроля: многофункциональный дисплей; измеритель потребляемой мощности; емкостные (сенсорные) клавиши управления (более 10 шт.); светодиоды для индикации состояния модуля (не менее 10 шт.); разъемы для подключения потребителей (более 7 шт.); разъем для подключения к питающей сети; сменный плавкий предохранитель в держателе, смонтированном на задней панели модуля, для защиты от перегрузок всех каналов одновременно; разъем для подключения к управляющему компьютеру; мастер-ключ для отключения парольного запроса в случае утери блока удаленного управления (не менее 1 шт.). Многофункциональный дисплей: диагональ – не менее 7,5 см; технология отображения — TFT; число допустимых отображаемых цветов – не менее 65 тысяч. Измеритель потребляемой мощности: диапазон измерений: от не более 0 до не менее 1 КВт по каждому из доступных каналов; должно производиться измерение активной, реактивной мощности, угла разности фаз, коэффициента мощности, действующих значений напряжения и тока; не менее 4 независимых каналов для подключения потребителей. Емкостные (сенсорные) клавиши управления (более 10 шт.): управление питанием подключенных потребителей (более 2 шт.); управление питанием модуля (не менее 1 шт.); управление измерением мощности (более 5 шт.); должны реагировать на приближение пальца; должны отсутствовать движущееся механические части для увеличения ресурса. Светодиоды для индикации состояния модуля (не менее 10 шт.): не менее 3 светодиодов для отображения состояния связи с управляющим компьютером; не менее 3 светодиодов для отображения состояния нагрузок; не менее 1 светодиода для отображения наличия питания модуля; не менее 1 светодиода для отображения состояния блока удалённого управления. Разъемы для подключения потребителей (более 7 шт.): не менее 6 разъемов для подключения стандартных евро-вилок 220 вольт; не менее 1 разъема СНП-226 для подключения потребителей. Разъем для подключения к питающей сети должен представлять собой стандартный СНП-226 разъем для питания системы (не менее 1 шт.). Разъем для подключения к управляющему компьютеру: формат: USB 2.0 интерфейс; гальваническая развязка интерфейса от питающей сети и компонентов модуля; необходимо наличие драйверов для операционных систем Windows и Linux. Состав блока удалённого управления: графический дисплей с сенсорной панелью с возможностью вывода и ввода графической информации; модуль приема и передачи информации для управления устройством дистанционного контроля стендом с обеспечением криптографически стойкого шифрования; источник автономного питания с возможностью быстрой замены и подзарядкой от однофазной бытовой сети переменного тока; энергонезависимые часы реального времени для обеспечения генерации ключей шифрования с элементами псевдослучайности. Функциональные возможности блока удалённого управления: управление питанием всех каналов системы (включение/отключение) в ручном режиме с лицевой панели устройства или с помощью команд с подключенного персонального компьютера; система должна обеспечивать надежное шифрование данных между своими элементами криптостойким алгоритмом с поддержкой шифрования AES; система должна обеспечивать управление работой стенда при помощи особого ключа доступа или дистанционно, по запросу преподавателя, а данные должны передаваться беспроводным способом по зашифрованному каналу; должно проводиться измерение активной, реактивной мощности, разности фаз тока и напряжения, коэффициента мощности и действующих значений напряжения и тока по каждому каналу отдельно; вывод измеренных показаний должен производиться одновременно на TFT-дисплей, в компьютер, в блок удалённого контроля; должна присутствовать защита от непреднамеренного включения/отключения модуля специальной емкостной клавишей с задержкой действия; должна присутствовать возможность задавать исходное (после включения) состояние всех выходов. Отображение результатов измерения на многофункциональном TFT-дисплее должно производиться в следующих режимах: режим отображения численных измерений по всем каналам; режим отображения одного или двух графиков измеряемых величин по времени; графическое меню с управлением при помощи емкостных кнопок; меню настроек для выбора исходного состояния выходов модуля и разрешения управления с компьютера. Интерфейс USB 2.0 для подключения к персональному компьютеру должен обеспечивать: передачу всех измеренных параметров в компьютер; управление выходами модуля, если это разрешено в его настройках. Технические характеристики модуля управления питанием и дистанционного контроля стенда: подключение не менее 4 групп различных устройств с питанием 220 вольт с индивидуальным управлением каждой; максимальная допустимая суммарная потребляемая мощностью по всем каналам не менее 2000 Ватт; измерение потребляемой мощности каждого канала с точностью не хуже 5%; собственная потребляемая мощность от сети не более 25 Ватт; максимальная мощность приемопередатчика на устройстве дистанционного контроля: не более 80 милливатт; напряжение питания блока контроля: 220 вольт ±30%; напряжение питания блока удаленного управления: не более 5 вольт; время автономной работы блока удалённого управления: не менее 48 часов; число отображаемых цветов на дисплее блока удаленного контроля: не менее 65535; диагональ дисплея блока удаленного контроля: не менее 8 см. Конструктивные особенности блока контроля: лицевая и тыльная панели корпуса должны быть изготовлены из анодированного алюминия с надписями и рисунками, нанесенными методом металлографики, а также пластиковыми элементами из двухслойного материала, надписи на которых должны быть выполнены методом фрезеровки; TFT дисплей должен быть расположен на передней панели модуля и должен быть защищен от внешних воздействий защитной прозрачной накладкой; габариты модуля, не более (Ш х Д х В): 450 х 230 х 90 мм; материал корпуса: пластмасса; USB-BF розетка для соединения с компьютером должен находиться в задней части модуля; специализированный разъем для мастер ключа для отключения парольной защиты должен находиться на задней части модуля.
Перечень лабораторных работ
1. Подключение диагностического оборудования и анализ работы электронных систем в различных штатных режимах.
2. Изучение системы регулирования холостого хода.
3. Изучение системы дозирования топлива.
4. Изучение системы измерения расхода воздуха.
5. Изучение системы искрообразования.
6. Изучение системы регулирования УОЗ.
7. Изучение системы управления фазами газораспределения
8. Изучение работы электронных систем при внесении различного рода неисправностей.