發(fā)動(dòng)機(jī)原理虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件簡(jiǎn)介
適用專(zhuān)業(yè)：車(chē)輛工程、汽車(chē)服務(wù)工程、汽車(chē)維修工程教育、能源與動(dòng)力工程等相關(guān)專(zhuān)業(yè)。
發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程是車(chē)輛工程、汽車(chē)維修工程教育等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主干基礎(chǔ)課，其理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，它的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程教學(xué)中的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。目前，現(xiàn)實(shí)中的發(fā)動(dòng)機(jī)原理實(shí)驗(yàn)存在以下局限性：
1、硬件依存性較強(qiáng)，只能在特定實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行；
2、需要數(shù)量較大的儀器設(shè)備，才能滿足學(xué)生人手一套設(shè)備獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的需求；
3、部分實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程比較繁瑣，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)物實(shí)驗(yàn)中操作不順暢，缺少時(shí)間去主動(dòng)思考，如發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)；
4、部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備學(xué)生雖可進(jìn)行拆裝操作，但無(wú)法透過(guò)外殼看到設(shè)備運(yùn)行時(shí)內(nèi)部零件的相互配合情況，如發(fā)動(dòng)機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)；
隨著招生規(guī)模的逐年擴(kuò)大，教學(xué)改革的不斷深入，發(fā)動(dòng)機(jī)原理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)任務(wù)越來(lái)越重，儀器設(shè)備臺(tái)套數(shù)和實(shí)驗(yàn)教師數(shù)量相對(duì)不足等問(wèn)題愈加突出。為了以最少的經(jīng)費(fèi)投入解決以上問(wèn)題，并進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，我們開(kāi)發(fā)了開(kāi)放式網(wǎng)上發(fā)動(dòng)機(jī)原理虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件。
該軟件是針對(duì)大學(xué)專(zhuān)科、本科《發(fā)動(dòng)機(jī)原理》、《發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)》實(shí)驗(yàn)課程配套開(kāi)發(fā)的可在網(wǎng)上開(kāi)展的虛擬實(shí)驗(yàn)，軟件模擬實(shí)驗(yàn)中用到的器材和設(shè)備，提供與真實(shí)實(shí)驗(yàn)相似的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提供網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理功能，包括：典型實(shí)驗(yàn)庫(kù)的維護(hù)、實(shí)驗(yàn)安排、提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)批改、成績(jī)統(tǒng)計(jì)、實(shí)驗(yàn)答疑等功能模塊?？蓾M足高等學(xué)校和各類(lèi)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的需要，尤其適用于遠(yuǎn)程教學(xué)。
使用現(xiàn)有器材模型，系統(tǒng)可開(kāi)展如下7個(gè)常用發(fā)動(dòng)機(jī)原理虛擬實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練：
• 發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性；
• 發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)迫振動(dòng)；
• 發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性；
• 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)；
• 發(fā)動(dòng)機(jī)組成原理；
• 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理及拆裝；
• 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理及拆裝
發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性
本實(shí)驗(yàn)可在虛擬三維實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行漫游，進(jìn)行全方位的設(shè)備認(rèn)知。通過(guò)系統(tǒng)引導(dǎo)依次打開(kāi)FC2000發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)電源 、工控機(jī)電源、打開(kāi)電腦、啟動(dòng)測(cè)試軟件、啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)等到發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速后，通過(guò)按發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)操作面板上的p1/p，n/p,旋轉(zhuǎn)p,n按鈕來(lái)觀察并記錄不同轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)矩、功率、油耗量、油耗率、修正油耗率、修正轉(zhuǎn)矩等參數(shù)。至少記錄8組數(shù)據(jù)就可以繪制轉(zhuǎn)矩與功率，轉(zhuǎn)速與消耗，轉(zhuǎn)速與消耗率關(guān)系曲線。
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圖1設(shè)備認(rèn)知
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圖2設(shè)備開(kāi)啟
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圖3數(shù)據(jù)記錄
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圖4生成關(guān)系曲線
發(fā)動(dòng)負(fù)荷度特性；
本實(shí)驗(yàn)可在虛擬三維實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行漫游，進(jìn)行全方位的設(shè)備認(rèn)知。通過(guò)系統(tǒng)引導(dǎo)依次打開(kāi)FC2000發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)電源 、工控機(jī)電源、打開(kāi)電腦、啟動(dòng)測(cè)試軟件、啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)等到發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速后，通過(guò)按發(fā)動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)操作面板上的p1/p，m/n,旋轉(zhuǎn)p,M/P1按鈕來(lái)觀察并記錄不同扭矩下轉(zhuǎn)矩、功率、油耗量、油耗率、修正油耗率、修正轉(zhuǎn)矩等參數(shù)。至少記錄8組數(shù)據(jù)就可以繪制轉(zhuǎn)矩與消耗量，轉(zhuǎn)矩與消耗率關(guān)系曲線。
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圖5設(shè)備認(rèn)知
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圖6設(shè)備開(kāi)啟
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圖7數(shù)據(jù)記錄
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圖8生成關(guān)系曲線
發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)迫振動(dòng)；
本實(shí)驗(yàn)可在虛擬三維實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行漫游，進(jìn)行全方位的設(shè)備認(rèn)知。通過(guò)系統(tǒng)引導(dǎo)組裝測(cè)試設(shè)備，依次打開(kāi)FC2000發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)電源、打開(kāi)電腦、啟動(dòng)測(cè)試軟件、設(shè)置采樣頻率、工控機(jī)電源、啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)等到發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速后，點(diǎn)擊軟件中的首通道選擇不同的通道查看對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)曲線。
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圖9設(shè)備認(rèn)知
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圖10測(cè)試系統(tǒng)組裝
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圖11設(shè)置采樣頻率
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圖12選擇通道查看對(duì)應(yīng)曲線
發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)；
本實(shí)驗(yàn)可在虛擬三維實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行漫游，進(jìn)行全方位的設(shè)備認(rèn)知。通過(guò)系統(tǒng)引導(dǎo)依次打開(kāi)進(jìn)回水閥、回油閥、打開(kāi)溫控裝置水路、打開(kāi)強(qiáng)電弱電打開(kāi)電腦啟動(dòng)耗油儀的供油泵和發(fā)動(dòng)機(jī)泵，在電腦上查看實(shí)驗(yàn)結(jié)果、關(guān)閉設(shè)備及強(qiáng)弱電等操作。
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圖13設(shè)備認(rèn)知
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圖14打開(kāi)水閥
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圖15開(kāi)啟油泵
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圖16查看實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
發(fā)動(dòng)機(jī)組成原理；
以三維互動(dòng)的形式，展現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、燃燒系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)。
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圖17發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)
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圖18進(jìn)排氣系統(tǒng)
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圖19結(jié)構(gòu)組成
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理及拆裝；
本實(shí)驗(yàn)可以360度觀看柴油發(fā)動(dòng)機(jī)三維模型，并可以單獨(dú)查看汽缸套，燃料系統(tǒng)，凸輪軸組等十幾個(gè)機(jī)構(gòu)。并可查看柴油機(jī)動(dòng)畫(huà)
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圖20柴油機(jī)整體
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圖21柴油機(jī)缸體
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圖22柴油機(jī)工作動(dòng)畫(huà)
汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理及拆裝
本實(shí)驗(yàn)可以360度觀看汽油發(fā)動(dòng)機(jī)三維模型，并可以查看曲柄連桿機(jī)構(gòu)，水泵，機(jī)油泵等十幾個(gè)工作原理動(dòng)畫(huà)。在發(fā)動(dòng)機(jī)拆解與組裝裝模塊有自動(dòng)和手動(dòng)兩種形式
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圖23汽油機(jī)整體
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圖24工作原理動(dòng)畫(huà)
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圖25發(fā)動(dòng)機(jī)拆解
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圖26發(fā)動(dòng)機(jī)組裝