项目六汽车空调维修.docx
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项目六汽车空调维修
项目六汽车空调
任务一汽车空调压缩机的拆装
教学目标：
知识目标：
1、了解汽车空调的功能和特性
2、了解汽车空调的类型
3、掌握汽车空调的组成、工作原理、主要零部件的作用
技能目标：
1、能准确说出零部件的名称
2、掌握上海大众桑塔纳汽车空调压缩机的拆装
素养目标：
培养学生的团队协作能力，培养学生良好的职业道德和安全文明生产的能力以及培养良好的语言表达和沟通能力。
任务引入：
汽车空调是利用多媒体对车内的空气进行调节，使之在温度、湿度、流速和洁净度上能满足人体舒适的需要，并预防或去除玻璃上的雾、霜和冰雪，保障乘员身体健康和行车安全。
教学场景：
理实一体化，具体到学校位置，如“XX实训楼XX实训室”。
相关知识：
一、汽车空调空调的功能、特性及类型
1、汽车空调的功能
汽车空调的功能包括调节车厢内的温度、湿度、气流速度、空气清洁度等，从而为成员创造清新舒适的车内环境，具体概况如下：
（1）车内温度调节：
1）温度：
是物质冷热程度的度量
2）制热:
非独立式--以发动机冷却液作为热源，用于轿车和中小型汽车
独立式--底盘上另加装一个散热器，用于大、中型客车
3）制冷:
非独立式--压缩机由汽车发动机驱动，工作状态受发动机工况的影响，用于中小型汽车。
独立式--压缩机由副发动机驱动不受发动机工况的影响，由于大中型客车。
（2）车内湿度的调节：
湿度:
是指空气中所含水蒸气量的多少。
湿度的大小直接影响人体内的水分蒸发速率和口腔、鼻腔黏膜等健康状况和驾驶的工作状况。
车内的湿度一般应保持在30%~70%以内。
普通汽车空调一般不具备这种功能，只有高级豪华汽车采用冷暖一体化空调器，才能对车内的湿度进行适当调节。
（3）车内气流速度调节：
空气的流速和方向对人体舒适性影响很大，夏季流速应限制在0.25m/s以内，总之根据乘客的生活环境，年龄、健康状况、冷热习惯等生理特点来控制出风口的风量，免得过大的风速直接吹到人体上，使人感到不舒服。
（4）车内空气净化：
车厢内的空气质量是乘员舒适性的重要保证，由于车内空间小、乘员密度大，车内极易出现缺氧和二氧化碳浓度过高的情况，还有尾气、灰尘、烟味等造成车内空气污浊，影响乘员的身体健康，因此必须要求汽车空调具有补充车外新鲜空气过滤和净化内空气的功能。
一般在汽车空调的进风口都装有空气过滤装置和空气净化装置。
（5）热辐射调节：
太阳的辐射会对车内产生一股热浪，容易灼伤人的眼睛和皮肤，对人体的舒适性影响很大，选用太阳膜和阳光传感器对车内温度能立即作出必要的校正。
2、汽车空调的特点
从1925年汽车加热器的出现就表明了汽车空调已经出现了。
但是，由于其技术含量较低，人们并没有真正意识到这门专业技术，而一直到制冷技术被汽车所应用，才广泛被人们所关注。
因此，谈到汽车空调的特点，也就是制冷技术的一些特点，概括起来汽车空调的特点如下：
1）抗冲击能力强
制冷系统安装在运动的车辆上，承受剧烈频繁的振动和冲击，因此，要求各个零部件应有较强的抗震能力，接头牢固，并防漏，而且，压缩机与冷凝器、蒸发器与压缩机都用软管连接。
2）动力源多样
汽车空调系统不能用电力作动源，原因是设计上比较困难，轿车、轻型汽车及中型客车其制冷所需的动力来自同一发动机，这种空调系统叫非独立空调系统。
对于大型客车，冷藏车，由于所需制冷量比较大，采用专用发动机驱动，故称为独立式空调系统。
3）电力控制源多样：
汽车空调系统电气控制所需的电力有所不同，一般车辆采用12V（单线制）作电源，大型车辆则采用24V（单线制）作电源，而高级豪华轿车采用5V（双线制）作电力源。
4）制冷效果强
汽车在野外工作，直接受太阳的辐射，热量较强，要使汽车空调能迅速地降温，在最短时间内达到舒适的环境，要求制冷系统的制冷量特别大。
这就导致压缩机输送的制冷剂流量变化大，但不能无限制的大，如果过大，会导致汽车空调设计困难，制冷效果不佳，而且会引起压力过高或压缩机产生液击现象，使得故障频繁。
5）控制方式不一样
由于车辆的性能要求不同，汽车空调的控制方式也就多样。
一般车辆采用手动控制，高级豪华型轿车则采用自动控制或气动控制。
6、结构紧凑、质量小
由于汽车车身的特点，要求汽车空调结构紧凑，能在有限的空间进行安装，而且安装了空调后不至于使汽车增重太多影响其他性能。
7、车内风量分配不均匀
这是由汽车车身的结构所造成的。
汽车空调风道的设计是研制汽车空调最大的难点。
3、汽车空调的类型
1）按驱动方式分类
（1）非独立式汽车空调系统
（2）独立式汽车空调系统
1-进气道2-排气栅3-散热器4-空调发动机5-离合器
6-压缩机7-蒸发器8-冷凝器9-冷凝风扇10-循环空气入口
2）按结构型式分类
汽车空调按结构型式可分为整体式空调、分体式空调以及分散式空调。
（1）整体式空调：
将副发动机、压缩机、冷凝器和蒸发器通过传动带、管道连接成一个整体，安装在一个专用机架上，构成一个独立总成，由副发动机带动，通过车内通风管将冷风送入车内。
（2）分体式空调：
将压缩机、冷凝器、蒸发器以及独立式空调的副发动机部分或全部分开布置，用管道联接成一个制冷系统。
（3）分散式空调：
将蒸发器、冷凝器、压缩机等各部件分散安装在汽车各个部位，并用管道相联接。
冷凝器
三、汽车空调系统的主要部件及作用
压缩机
储液干燥器
控制面板
HVAC单元
汽车空调主要是由控制面板、压缩机、冷凝器、储液干燥器及HVAC单元组成（如上图所示）
（1）HVAC单元包括蒸发器和膨胀阀，如图所示
蒸发器
膨胀阀
（2）压缩机：
是汽车空调制冷装置的心脏、动力元件，用来压缩和输送制冷剂。
空调压缩机是将吸入的低温低压气态制冷剂压缩成高温高压状态后输出到冷凝器。
（3）冷凝器：
用来将高压制冷剂冷凝成中温高压的液体，实际起热交换的作用。
（4）储液干燥器：
用来储存高压液态制冷剂。
有三个作用：
1：
作为制冷机的贮存筒，接受从冷凝器来的液体制冷剂，并以一定的流量向自动温度调节式膨胀阀输送液态制冷剂。
2：
过滤制冷剂中的尘埃、油泥、焊剂、锈蚀、污垢、和金属漠等。
3：
由于有干燥剂，故能吸收制冷剂中的潮气。
（5）膨胀阀：
为制冷剂循环高压与低压之间的分界点。
再膨胀阀前制冷剂为中温高压液体，而膨胀阀后为低温饱和液体和蒸汽的雾状混合物。
利用膨胀阀将流入蒸发器的制冷剂加以控制，一方面得到最大限度的制冷量，另一方面又要保证液态制冷剂在蒸发器前完全蒸发，其作用有以下几个方面：
1：
将来自输入干燥器的液态制冷剂从小孔喷出，使其进入蒸发器以适应制冷负荷变化的要求。
2：
将冷凝压力降至蒸发压力，保证制冷剂完全蒸发。
（6）蒸发器：
是空调装置中的另一个热交换部件，其作用与冷凝器相反。
将蒸发器的热空气降温，除湿、再到乘客室内，达到降温的目的。
（7）气液分离器（积累器）：
当用膨胀节流管代替膨胀阀时，汽车空调系统要在低压侧安装气液分离器，并取代干燥器。
作用：
是留下液态制冷剂，使其在低压区慢慢地蒸发，离开气液分离器的只是气态制冷剂，因而起到气液分离、防止压缩机液击的作用。
四、汽车空调工作原理
空调压缩机把低温气态制冷剂（冷媒）压缩成高温高压气态后通过高压空调管路进入冷凝器，由于车外温度低于进入冷凝器的制冷剂温度，借助于冷凝风扇的作用。
在冷凝器中的制冷剂的大量热量被车外空气带走，从而高温、高压气体被冷凝成中温、高压的液体。
这种中温、高压液体流过膨胀阀时，由于节流作用，体积突然变大而降压，变成低温、低压的雾状物（液体）进入蒸发器汽化。
由于制冷剂在管内汽化时的温度低于蒸发器管外的车内循环风，故它能自动吸收管外空气中热量，从而使流经蒸发器的空气温度降低，产生了制冷降温的效果，汽化了的制冷剂被压缩机抽吸压缩，变成高温、高压的气体，又通过高压软管送向冷凝器，这样就完成了一个制冷系统的热力循环。
如图所示：
任务实施：
一、操作要求
1.在实训室分组进行，以学生实际操作为主
2.认真执行安全操作条例、认真执行各项规范、规章、标准等
3.严格按照要求的拆装顺序完成操作。
4.任务完成后，当天轮值的学生须彻底搞好室内外的清洁卫生，断开电源，关闭门窗，做好防火防盗措施，确保实习场所的安全
5.学生分组进行，认真填写并提交实训报告
二、使用器材：
桑塔纳3000整车、扭力扳手、冷媒回收与充注机等、桑塔纳专用工具等。
三、注意事项
1、不必打开制冷剂循环，可直接拆卸和安装压缩机支架及其所属的零部件。
2、在对电气装置进行修理工作之前，断开蓄电池的接地线。
但在断开蓄电池之前，请按照维修手册和操作说明检查收音机、时钟、电动车窗升降等。
四、操作内容及步骤：
1、压缩机的拆卸：
①拆卸空调压缩机上高、低压管，并封闭管口，防止异物侵入。
②拔下电磁离合器线束插头。
③拆下压缩机皮带。
④将整车举升到适当高度，旋出压缩机紧固螺栓9，从压缩机支架3上取下空调压缩机1。
（2）安装
顺序与拆卸相反。
①用扭力扳手以规定的力矩拧紧固定螺栓。
②更换高、低压管的密封圈。
③根据情况补充制冷剂。
④必须使离合器多楔带带轮、发动机皮带轮的带槽处在同一平面内。
任务评价：
班级
姓名
序号
考评内容
分值
评分标准
该项得分
1
2
3
教师签名
日期
总分
拓展练习：
1.可增加三个左右的练习题（选择、填空、问答）
2.命题最好从能力角度出发
项目六汽车空调
任务二电磁离合器的拆装与检修
教学目标：
知识目标：
1、了解空调的四大系统
2、理解解制冷剂R134a的特性
3、了解空调控制部件的结构及作用
技能目标：
1、能顺利完成电磁离合的拆装
2、会检修电磁离合器
素养目标：
培养学生的团队协作能力，培养学生良好的职业道德和安全文明生产的能力以及培养良好的语言表达和沟通能力。
任务引入：
教学场景：
理实一体化，具体到学校位置，如“XX实训楼XX实训室”。
相关知识：
一、空调的四大系统
由制冷系统、取暖系统、送风系统、电子控制系统组成。
1.制冷系统
压缩机将来自蒸发器低温低压的制冷剂气体，压缩为高温高压的制冷剂气体，再送冷凝器冷却为中温高压的制冷剂液体，又流经储液干燥瓶，按制冷负荷的需求，将多余的液体制冷剂储存，被干燥后的制冷剂液体在膨胀阀（由感温包制冷剂状态决定阀口大小）节流降压，形成雾滴状的制冷剂在蒸发器大量蒸发、吸热，使蒸发器外表面温度下降（鼓风机带动空气流过蒸发器，这些空气大部份热量传递到蒸发器而变为冷空气，再送至车内），吸热后制冷剂在压缩机进气口的负压作用下，被吸进压缩机气缸，制冷剂进行下一循环，而鼓风机出风口连续得到冷空气。
如图1。
图1制冷系统工作原理
2.暖风系统
暖风系统用加热器引进发动机冷却水，水道设置暖水阀，这阀受控于驾驶员或电脑的指令。
当暖水阀开启时，较热发动机冷却水流经加热器，使加热器升温。
鼓风机带动空气流过加热器，加热器出来的空气是热空气。
如图2。
3.送风系统
经过蒸发器、加热器处理后的空气，按驾驶员或电脑指定的送风模式，将空气送至指定的风口。
一般由三部份组成：
第一部分为空气进口段，主要由控制新鲜空气和室内循环的风门叶片和伺服机构组成，以改变进气源或车内外进气比例。
第二部分为空气混合段，主要由蒸发器、加热器组成，用来提供所需温度的空气。
第三部分为空气分配段，由各种风门和风口组成，实现预期送风模式的目的。
工作过程：
新鲜空气+车内空气（或按比例）→进入鼓机→空气进入蒸发器被吸热→由混合风门调节进入加热器→进入指定风口。
送风模式有：
常见空气混合式和全热式。
空气混合式：
冷空气在空气混合风门的开度调节下，按一定的比例风量通过加热器。
如图3。
特点：
节省部分冷量，冷暖混合不均，空气参数调节精度较差。
全热式：
冷空气全通过加热器。
特点：
空气参数调节精度较高。
自动空调送风系统风门伺服机构有：
1）真空伺服系统，利用真空马达内压力变化，拉动风门。
如图4。
图4真空操作系统
2）电动机伺服系统，由电脑指令电动机工作，电动机在不同电流作用下，转动的方向和角度可以改变。
风门在电动机的拉动下实现气流流向的转换或开启、关闭，如图5。
图5电动机伺服系统
4.电子控制系统
利用传感器或开关将外界气候、车内空气参数、发动机工况、驾驶员的指令等信号输送到电脑，电脑将风门电动机、压缩机离合器、暖水阀，鼓风机等执行器，对系统工作进行优化控制。
如图6。
二、制冷剂
汽车空调系统中制冷物质称为制冷剂，制冷剂在系统循环中起到放热及吸热的作用，而其本身并不产生任何化学作用。
汽车空调系统中使用的制冷剂有R12和R134a两种，其中字母“R”是制冷剂的简称。
R12对大气臭氧层有破坏作用，使全球变暖产生温室效应，现金车辆已全面改用替代制冷剂R134a。
1、制冷剂的要求：
①无色、无味、无毒、无刺激性，对人体健康无损害；
②不易燃烧，不易爆炸；
③无腐蚀性；
④价格合理，容易得；
⑤与冷冻油接触时，化学、物理安定性良好；
⑥有较低的凝固点，能在低温下工作；
⑦泄漏时容易侦测；
⑧易于改变吸热和散热的状态，有很强的变态能力；
⑨与润滑油无亲和作用，可与冷冻机油任意比互溶。
2、制冷剂R134a的特点
①无色、无味、无毒、不易燃烧、不易爆炸，化学性质稳定；
②不破坏臭氧层，在大气层停留时间短，温室效应影响也小；
③黏度较低，流动阻力较小；
④分子直径比R12略小，易外泄，能被分子筛吸收；
⑤与矿物质油不相溶，与氟橡胶不相溶；
⑥吸水性和水溶性比R12高；
⑦汽化热高，定压比热大，具有较好的制冷能力。
3、制冷剂使用注意事项
①操作制冷剂时，不要与皮肤接触，应戴护目镜，以免冻伤皮肤和眼球；
②避免振动和放置高温处，以免发生爆炸；
③原离火苗，避免R12分解产生有毒光气；
④R134a与R12不能混用，因为不相溶，回导致压缩机损坏；
⑤使用R134a制冷剂的系统，应避免使用铜材料，这样会产生镀铜现象；
⑥制冷剂应放置在低于40℃以下的地方保存
三、汽车空调控制部件的作用与结构
1、电磁离合器
（1）电磁离合器的作用
电磁离合器是用来断开或者接通压缩机动力的装置。
除大型独立式空调机组外，一般汽车空调压缩机都是通过其前端的皮带盘与发动机曲轴皮带轮进行联接的，压缩机的停、开是由电磁离合器的释放或吸合决定的。
（2）电磁离合器的结构
电磁离合器主要由前板、皮带盘（转子）及电磁线圈组成。
（3）电磁离合器的工作原理
电磁离合器的工作原理是当电流通过电磁线圈时，产生较强的磁场，使压缩机的电磁离合器从动盘和自由转动的皮带轮吸合，从而驱动压缩机主轴旋转。
当把电流切断，磁场就消失，靠弹簧作用把从动盘和皮带轮分开，压缩机便停止工作。
（如图所示）
2、温度控制器
温度控制器又称恒温开关，是汽车空调中的一种开关元件，是感受蒸发器表面的温度，通过自身机构的动作从而控制压缩机离合器线圈中的电流的通、断，致使压缩机产生开与停的动作，起到调节车内温度及防止蒸发器结霜的一种电气控制装置。
汽车空调温度控制器分为机械压力式和电子式。
3、压力开关
控制电磁离合器。
防止压缩机在系统没有制冷剂或系统压力过高的情况下工作而损坏。
分为高压开关和低压开关两种，结构所示
低压开关结构高压开关结构
1-接头2-膜片3-外壳4-接线柱5-弹簧6-静触点7-动触点
（1）高压开关
高压压力开关是用来防止系统在异常高压压力下工作，保护系统不受损坏。
1）高压压力开关的作用有两种：
①自动切断电磁离合器的电路，使压缩机停转。
②接通冷却风扇高速档电路，自动提高风扇转速，以降低冷凝器温度和压力。
2）高压开关的工作原理
高压开关的保护途径有两种，一种是自动切断电磁离合器的电路，使压缩机停转，达到保护系统部件的目的；另一种是接通冷却风扇高速档电路，自动提高风扇转速，以降低冷凝器温度和其中制冷剂的压力。
（2）低压开关
1）低压开关的作用
低压开关有两种，一种设在高压回路中，主要目的是保护压缩机不致在缺少制冷剂的情况下空转，以免压缩机因缺乏润滑油而遭受破坏，同时也起到低温环境保护作用，以免在过低的环境温度下使制冷系统工作时造成蒸发器表面结冰增加不必要的功耗。
另一种低压开关设在低压回路中，感受吸气压力，用来控制高压旁通阀的除霜作用，即当低压压力低到某一规定值时，接通高压旁通阀（电磁阀），让部分高压蒸气直接进入蒸发器，以达到除霜之目的。
这一种低压开关一般用于大型空调器。
2）低压开关工作原理
当系统吸气压力降低时，压力调整弹簧和压力差弹簧的弹力相抵消，动作板复原，微动开关动作，接点通电，高压旁通阀开启。
在正常运转时，高压旁通阀通路的接点一直是开着的。
任务实施：
一、操作要求：
二、器材设备准备
冷媒回收与充注机、桑塔纳专用工具空调压缩机维修专用工具、百分表、磁性座、厚薄规、万用表等。
三、注意事项
①在对电磁离合器进行修理时，不要将制冷循环打开。
②在特殊情况下，不拆压缩机也可对电磁离合器进行修理。
③在制冷系统拆卸之前，需用冷媒回收加注设备将制冷剂抽回收。
四、电磁离合器的拆装
（1）拆卸
①拆卸空调压缩机皮带。
用扭力扳手，拆卸六角组合螺母，取出离合器吸盘。
②拆卸内部轴承卡环。
用图示卡簧钳将卡环取出
③拆卸皮带盘。
将专用工具组合成图示二爪拉马形式，轻轻钩住皮带盘的下沿。
注意两侧夹持部位应在同一水平面上。
顺时针转动，使皮带盘脱出。
④拆除前盖挡圈。
用图示卡簧钳将挡圈取出，取出电磁线圈。
安装时线圈突缘须与压缩机前盖上凹槽相配，防止线圈移动，并正确放置导线。
（2）检修
①检查压盘是否变色、剥落或损伤。
如果有损坏，更换离合器装置。
②用手转动皮带，检查皮带轮轴承的间隙和阻力。
如果出现噪声或间隙过大、阻力过大，则更换离合器。
③用百分表测量皮带轮（A）与压盘（B）之间的间隙。
将百分表归零，然后给压缩机离合器施加蓄电池电压。
在施加电压时，测量压盘的位移。
如果间隙不在规定的范围内（间隙约为0.35-0.6mm），需要使用调整垫片进行调整。
调整垫片有多种厚度可供选择，如0.1mm、0.3mm和0.5mm等。
④测量皮带轮（A）与压盘（B）之间的间隙（标准同步骤三）。
也可以使用间隙规来测量，之后选择不同的垫片来增大或减小间隙。
⑤测量励磁线圈的电阻。
如果电阻不符合技术要求，则更换励磁线圈。
电阻约为4Ω～5Ω,温度为20℃。
（3）安装
顺序与拆卸相反。
①安装皮带盘
将专用工具组合使用，并置于中心部位，用锤子轻击四周，使皮带盘安装到位。
②安装离合器吸盘
将工具压在离合器吸盘中心孔部位，用锤子轻击，使离合器吸盘安装到位。
任务评价：
班级
姓名
序号
考评内容
分值
评分标准
该项得分
1
2
3
教师签名
日期
总分
拓展练习：
桑塔纳3000空调用电磁离合器的检查
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