軍車電路故障排查教學(xué)方法研究

鄧海燕，袁燁，李發(fā)均

（空軍預(yù)警學(xué)院雷達(dá)士官學(xué)校，湖北 武漢 430019）

引言

隨著汽車新技術(shù)的不斷發(fā)展，軍用車輛上電氣與電控設(shè)備的比重逐漸增大，相應(yīng)的故障也逐漸增多。隨之而來(lái)，對(duì)車輛維修保障人員的電路故障維修能力提出了更高要求，對(duì)院校和訓(xùn)練機(jī)構(gòu)開(kāi)展汽車電氣與電控系統(tǒng)維修的教學(xué)也提出了更高要求。車輛維修的教學(xué)中，《汽車故障診斷與排除》課程內(nèi)的電路故障部分，具有理論性強(qiáng)、抽象、邏輯嚴(yán)密、知識(shí)連貫性和系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，培養(yǎng)的技能是集機(jī)械、電子、電機(jī)、智能控制等于一體的工程應(yīng)用技術(shù)。它同時(shí)具有理論性和工程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，要求學(xué)員既具備一定的電工和電子學(xué)理論基礎(chǔ)，又要有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。從教學(xué)實(shí)踐的反饋來(lái)看，汽車電路故障診斷與排除一直是預(yù)選士官學(xué)員學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn)。

1 存在的問(wèn)題

《汽車故障診斷與排除》課程內(nèi)的電路故障部分，對(duì)學(xué)員學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)要求高，技能掌握難度大。學(xué)習(xí)的難點(diǎn)主要體現(xiàn)在電路原理理解、電路故障分析、理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)車線路厘清等方面。

1.1 電路原理理解難

理解電路工作原理，是有效進(jìn)行電路故障診斷的前提。學(xué)員要理解紛繁復(fù)雜的電路原理圖，不僅要熟悉各種電路圖形、圖標(biāo)的含義，理清布線、走線的相互連接關(guān)系，還要深入理解各種電路元器件的工作特性[1]。這要求學(xué)員必須具備扎實(shí)的電工理論基礎(chǔ)。而從近年來(lái)的學(xué)情調(diào)查和教學(xué)實(shí)踐看，預(yù)選士官學(xué)員學(xué)歷層次跨度大，電工理論基礎(chǔ)參差不齊。學(xué)習(xí)中，一方面對(duì)于電路理解的系統(tǒng)性觀念不強(qiáng)，往往“只見(jiàn)樹(shù)木，不見(jiàn)森林”，難以整體把握各器件、各電路之間得相互關(guān)系。另一方面對(duì)于具體器件的工作特性理解不深，知其然，不知其所以然，導(dǎo)致電路理解常常似懂非懂。理解電路原理是電路故障排查的基礎(chǔ)，也是學(xué)員必須逾越的第一個(gè)學(xué)習(xí)難關(guān)。

1.2 電路故障分析難

理解電路原理是基礎(chǔ)，還要能根據(jù)原理結(jié)合故障現(xiàn)象，有效進(jìn)行故障分析。對(duì)于電路中某一部位的故障，能分析會(huì)導(dǎo)致怎樣的故障現(xiàn)象；或者根據(jù)故障現(xiàn)象，反向推理，得出電路哪個(gè)部位可能出現(xiàn)了何種故障。這個(gè)過(guò)程需要學(xué)員具備較強(qiáng)的抽象思維能力和邏輯推理能力，而預(yù)選士官學(xué)員更擅于形象思維。要訓(xùn)練和培養(yǎng)前兩種思維能力，本身就是一個(gè)長(zhǎng)期和克難的過(guò)程。在一定程度上，提升了電路故障排除學(xué)習(xí)的難度。

1.3 理論聯(lián)系實(shí)際難

要高效進(jìn)行汽車電路故障診斷與排除，學(xué)員的頭腦中要有兩幅圖。一是電路原理圖，二是實(shí)車器件連線圖。前者通過(guò)理論學(xué)習(xí)可以獲取，后者必須通過(guò)實(shí)踐熟悉。實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)員即使理解了電路，能夠根據(jù)電路圖分析故障，但面對(duì)實(shí)車上成捆的線束，眾多的熔斷器、繼電器和導(dǎo)線接插器，各式的開(kāi)關(guān)，以及面板背面可見(jiàn)不可見(jiàn)的接線等，要將理論上的電路圖，完整映射到實(shí)車的器件布置和導(dǎo)線連接上，實(shí)現(xiàn)兩幅圖的有效對(duì)應(yīng)，以指導(dǎo)實(shí)踐檢測(cè)，必須付出大量時(shí)間進(jìn)行摸索和實(shí)踐訓(xùn)練才能做到。

1.4 實(shí)車線路厘清難

實(shí)車電路故障的檢測(cè)中，汽車電路各電器系統(tǒng)之間，電器系統(tǒng)內(nèi)部各線路之間相互關(guān)聯(lián)多。學(xué)員在根據(jù)自己的分析結(jié)果，進(jìn)行實(shí)車線路檢測(cè)時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)測(cè)量結(jié)果和故障現(xiàn)象似乎難以對(duì)應(yīng)的情況，使故障排查陷入困境。例如某型車輛雨刮開(kāi)關(guān)的搭鐵，受防空燈與常用燈轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制。燈光轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)故障，可以導(dǎo)致看似與之毫無(wú)關(guān)系的雨刮器不工作。實(shí)車線路的復(fù)雜性決定了汽車電路維修的復(fù)雜性和困難性[2]，也進(jìn)一步加深了學(xué)員對(duì)電路故障診斷的畏難情緒。

2 教學(xué)方法研究

《汽車故障診斷與排除》課程內(nèi)的電路故障部分，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的遞進(jìn)關(guān)系，大體上可分為三個(gè)教學(xué)階段。第一階段，學(xué)習(xí)汽車電路故障診斷基礎(chǔ)知識(shí)，重點(diǎn)建立學(xué)員故障診斷基本思路；第二階段，學(xué)習(xí)汽車電氣各子系統(tǒng)的電路故障診斷與排除，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)員實(shí)車故障診斷與排除的能力，是重點(diǎn)內(nèi)容；第三階段，學(xué)習(xí)全車綜合電路故障診斷與排除，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)員靈活運(yùn)用多種方法解決綜合故障的能力，是難點(diǎn)內(nèi)容。

我們?cè)陂L(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中，根據(jù)課程教學(xué)的階段性特點(diǎn)，針對(duì)學(xué)員學(xué)習(xí)的難點(diǎn)問(wèn)題，歸納和提出了三種汽車電路故障排查的基本方法。并根據(jù)每種方法的特點(diǎn)，針對(duì)不同的教學(xué)進(jìn)程和不同基礎(chǔ)的學(xué)員，區(qū)別運(yùn)用。

2.1 正反向摸排法

正反向摸排法是指從電路的電源正極開(kāi)始，依電流流向，順導(dǎo)線逐一排查電路上各部件和導(dǎo)線連接的好壞情況；或者從電路末端（一般為負(fù)載）開(kāi)始，順導(dǎo)線進(jìn)行反向排查的一種汽車電路故障排查方法。所有的汽車電路故障，都可以采用這種基本的故障排查方法。

以某型車輛噴水器不噴水的故障排除為例：如下圖。故障排查時(shí)，可以從電路正極出發(fā)，按照點(diǎn)火開(kāi)關(guān)ON擋→熔斷器F7→噴水電機(jī)→雨刮、噴水開(kāi)關(guān)→搭鐵的順序（或按反向順序），采用試燈逐一檢測(cè)各節(jié)點(diǎn)的供電是否正常，進(jìn)而準(zhǔn)確判斷故障部位。

圖1 某型車輛雨刮系統(tǒng)電路圖

正反向摸排法的特點(diǎn)是：①故障排查思路清晰，操作步驟性強(qiáng)；②檢查系統(tǒng)全面，包括了整個(gè)電路所有可能的故障點(diǎn)；③排查過(guò)程能較好地對(duì)應(yīng)汽車電路的工作原理和工作過(guò)程，能較好匹配教學(xué)要求的系統(tǒng)性和完整性。

教學(xué)的第一階段，要求學(xué)員掌握電路故障診斷與排除的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)員依托電路圖分析和排查故障的基本思路和方法。為達(dá)成以上教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)中，重點(diǎn)以正反向摸排法為例，學(xué)習(xí)汽車電路故障排查的基本方法。這種方法思路清晰、操作步驟性強(qiáng)，可以增強(qiáng)學(xué)員對(duì)具體的電器電路工作原理的理解，強(qiáng)化對(duì)汽車電器工作電路的記憶，建立汽車電路故障診斷與排查的基本思路，初步鍛煉學(xué)員排查電路故障的動(dòng)手能力。

2.2 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)法

關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)法是指對(duì)汽車某一電路的故障，優(yōu)先檢測(cè)故障易發(fā)、多發(fā)且實(shí)車便于檢測(cè)的節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)這一節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)結(jié)果，判斷故障在此節(jié)點(diǎn)之前還是之后，進(jìn)而迅速縮小檢測(cè)范圍的一種電路故障排查方法。汽車電路是用導(dǎo)線和連接件將各電器元件按照一定的規(guī)則連接起來(lái)的。各連接點(diǎn)都可以作為電路檢測(cè)的節(jié)點(diǎn)。在汽車電路中，熔斷器、繼電器、接插器以及負(fù)載這幾類部件屬于故障高發(fā)點(diǎn)，而且安裝的部位一般都較為明顯，便于實(shí)車快速檢測(cè)。車輛出現(xiàn)電路故障，可以優(yōu)先直接檢測(cè)這些部位。同等條件下，檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的選擇，越靠近電路中間位置，排查的效率越高[3]。

同樣以雨刮電路為例。噴水器不噴水故障檢排時(shí)，根據(jù)故障現(xiàn)象，優(yōu)先選擇易于檢查且故障率較高的部位檢查。先檢測(cè)熔斷器F7好壞和供電情況，如果F7正常，且供電正常，則直接排查其后段電路中的噴水電機(jī)、噴水開(kāi)關(guān)以及中間的連接線束是否故障；如果 F7上沒(méi)有供電，則僅需排查其到點(diǎn)火開(kāi)關(guān)及電源之間的前段電路是否故障。

關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)法的特點(diǎn)是：①故障排查效率高，符合裝備維修先易后難的原則和軍車搶修要求時(shí)效性高的特點(diǎn)；②要求學(xué)員熟悉相關(guān)電路和實(shí)車電器部件的布置，具備一定的電路故障檢修經(jīng)驗(yàn)。

在教學(xué)的第二階段，學(xué)員的主要學(xué)習(xí)目標(biāo)是：熟悉汽車電氣各子系統(tǒng)電路，熟練掌握汽車電路故障診斷與排除的基本方法，具備獨(dú)立分析和排除電路故障的能力。為達(dá)成以上教學(xué)目標(biāo)，我們?cè)趯W(xué)員熟悉汽車電路和電路排故基本方法的基礎(chǔ)上，逐漸轉(zhuǎn)向以關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)法為主開(kāi)展教學(xué)。實(shí)踐訓(xùn)練中，讓學(xué)員多采用這種方法進(jìn)行實(shí)車練習(xí)，進(jìn)一步熟悉實(shí)車電器部件布置，建立和強(qiáng)化電路原理圖和實(shí)車線路布置之間的映射關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)員嫻熟的維修技巧和技能，逐步提升學(xué)員電路排故能力，適應(yīng)實(shí)戰(zhàn)化背景下車輛快修、搶修的能力要求。

2.3 四組件排查法

基本電路，由電源、控制和保護(hù)裝置、負(fù)載、連接導(dǎo)線四部分組成，缺一不可[4]。汽車上的電器電路，同樣由這四類組件組成。四組件排查法，就是將汽車上出現(xiàn)故障的電器電路，看成一個(gè)基本電路，找出其中對(duì)應(yīng)的四類組件，然后逐一進(jìn)行排查的方法。

以噴水器電路為例：我們按照電源、控制和保護(hù)裝置、負(fù)載、連接導(dǎo)線這四個(gè)部分進(jìn)行逐一檢測(cè)。噴水器工作電路的供電電源是點(diǎn)火開(kāi)關(guān)ON擋，檢查時(shí)可以采用試燈或萬(wàn)用表檢查熔斷器F7輸入端電壓是否正常來(lái)判斷電源供電情況?？刂坪捅Ｗo(hù)裝置分別是噴水開(kāi)關(guān)和熔斷器F7，可以采用萬(wàn)用表蜂鳴擋檢測(cè)噴水開(kāi)關(guān)B1、B2端子，打到噴水擋時(shí)應(yīng)該導(dǎo)通，關(guān)閉時(shí)應(yīng)該斷開(kāi)，否則噴水開(kāi)關(guān)故障。負(fù)載是噴水電機(jī)，噴水電機(jī)的檢查可以通過(guò)測(cè)量?jī)?nèi)部線圈阻值是否符合標(biāo)準(zhǔn)或者直接通電試驗(yàn)的方法進(jìn)行判斷。連接導(dǎo)線包括從ON擋到噴水開(kāi)關(guān)搭鐵之間的整個(gè)線路，以及相關(guān)的線束接插器，可以采取逐段檢查導(dǎo)線通斷的方法，測(cè)試線路好壞。

四組件排查法的特點(diǎn)是：①能化繁為簡(jiǎn)，幫助學(xué)員理清思路。四組件排查法將復(fù)雜的汽車電路分化成獨(dú)立的四個(gè)組件，讓學(xué)員的思路迅速?gòu)膹?fù)雜抽象的電路分析中跳出來(lái)，轉(zhuǎn)換為對(duì)固有的四個(gè)獨(dú)立組件的逐一檢查；②防止漏查。四類組件包括了汽車電路上的所有組成部件，能有效防止故障分析時(shí)出現(xiàn)疏漏。

教學(xué)的第三階段，需要培養(yǎng)學(xué)員排除全車電路綜合故障的能力。這個(gè)過(guò)程中，學(xué)員面對(duì)的電路更復(fù)雜，涉及到汽車電路各子系統(tǒng)之間的相互關(guān)聯(lián)，排故過(guò)程需要大量的抽象分析，還需要學(xué)員具備一定的技能遷移能力，學(xué)習(xí)難度加大。此時(shí)，前期學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不夠牢固的學(xué)員，在對(duì)較復(fù)雜的電路進(jìn)行故障分析時(shí)，由于電路排查方法掌握不熟練，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)找不到頭緒的情況；排查過(guò)程中，由于對(duì)實(shí)車線路不熟悉，一旦找不到故障點(diǎn)，容易陷入束手無(wú)策的境地。此時(shí)，采用四組件排查法，直接尋找車輛電器線路上對(duì)應(yīng)的四部分電路組件，逐一進(jìn)行排查，可以避免學(xué)員過(guò)多的抽象分析，簡(jiǎn)化思維過(guò)程，降低思維難度。實(shí)際運(yùn)用中，也能有效防止出現(xiàn)漏查部位和思維混亂情況的發(fā)生。

在整個(gè)汽車電路故障診斷與排除的教學(xué)中，我們根據(jù)不同的教學(xué)進(jìn)程，前期以正反向摸排法為主，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)員故障排查的基本思路和方法。中后期逐漸轉(zhuǎn)向關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)法為主，重點(diǎn)鍛煉學(xué)員快修、搶修能力；同時(shí)，擴(kuò)展四組件排查法，開(kāi)闊學(xué)員排故思路，訓(xùn)練學(xué)員處理陌生和復(fù)雜電路排故的能力。學(xué)員在學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的過(guò)程中，也可以根據(jù)自身學(xué)習(xí)掌握程度，自主選擇較易掌握的一種或幾種方法進(jìn)行練習(xí)，初步建立一套自己能夠熟練運(yùn)用的排故思路和方法體系。

3 實(shí)施效果

近年來(lái)，在汽車電路故障診斷與排除的教學(xué)中，側(cè)重排故思路和方法的教學(xué)，取得了一定成效，具體表現(xiàn)在：①教學(xué)中理實(shí)結(jié)合緊密，實(shí)車排故過(guò)程能較好地對(duì)應(yīng)電路的工作原理和工作過(guò)程，既促進(jìn)了電路理論的理解消化，又熟悉了實(shí)車線路布置，并更好地理清了故障分析的思維過(guò)程，提升了學(xué)員的成就感和獲得感。②提供了更多學(xué)員自主學(xué)習(xí)訓(xùn)練的方法選項(xiàng)，讓每一名學(xué)員在面對(duì)汽車電路故障時(shí)，都能做到“心中有數(shù)”，能熟練運(yùn)用自己掌握的一種或多種方法進(jìn)行故障排查。③改變了以往背記單一教學(xué)車型電路，電路排故遷移能力弱，解決實(shí)際問(wèn)題能力不足的情況。通過(guò)重方法、重運(yùn)用的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，達(dá)到了授人以漁的目的。④有效提升了學(xué)員的自主學(xué)習(xí)能力和崗位任職能力，達(dá)成了知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的教學(xué)目標(biāo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

汽車電路故障診斷與排除的學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)員電工基礎(chǔ)理論知識(shí)有一定的要求，同時(shí)又要求學(xué)員具備較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力和抽象思維、邏輯思維能力。以上三種汽車電路故障排查的方法，在教學(xué)實(shí)踐中，既可以促進(jìn)學(xué)員對(duì)電路的理解，也可以降低學(xué)習(xí)難度，培養(yǎng)學(xué)員的思維能力，提升實(shí)車排故的技能，為軍車電路故障診斷與排除的教學(xué)提供了一定的參考價(jià)值。