汽車空調(diào)教案.doc

. 課題：物質(zhì)的基本狀態(tài)參數(shù) 課時：2節(jié) 教學(xué)要求：1、掌握物質(zhì)的基本狀態(tài)參數(shù)； 教學(xué)方法：講練結(jié)合法 教學(xué)用具： 復(fù)習(xí)提問：溫度的溫表有哪些？ 導(dǎo)入新課：上學(xué)期我們學(xué)習(xí)了空氣調(diào)節(jié)。我們清楚空氣的基本狀態(tài)參數(shù)有哪些。下面我們學(xué)習(xí)新課。 講授新課： 第一章 汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識 第一節(jié) 物質(zhì)的基本狀態(tài)參數(shù) 1.1.1溫度 溫度（temperature）是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上來講是物體分子熱運(yùn)動的劇烈程度。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量，而用來量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。 1.開爾文單位 以絕對零度作為計(jì)算起點(diǎn)的溫度。即將水三相點(diǎn)的溫度準(zhǔn)確定義為273.16K后所得到的溫度,過去也曾稱為絕對溫度。 2．華氏溫標(biāo) 華氏度(Fahrenheit) 和攝氏度(Centigrade)都是用來計(jì)量溫度的單位。 3.攝氏溫標(biāo) 它的發(fā)明者是Anders Celsius(1701-1744)，其結(jié)冰點(diǎn)是0°C，沸點(diǎn)為100°C。 兩者關(guān)系 　　攝氏溫度和華氏溫度的關(guān)系 ：T ℉ = 1.8t℃ + 32 （t為攝氏溫度數(shù)，T為華氏溫度數(shù)） 　　攝氏溫度和開爾文溫度的關(guān)系： °K=℃+273.15 1.1.2壓力 垂直作用于流體或固體界面單位面積上的力。 標(biāo)準(zhǔn)條件【溫度T=288.15開（K），空氣密度ρ=1.225千克/立方米】下海平面高度大氣壓力為101325帕，稱為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。 壓強(qiáng)介紹 1.壓力一定時，受力面積越小，壓力作用效果越顯著。 2.受力面積一定時，壓力越大，壓力作用效果越顯著。 1.1.3比容 單位質(zhì)量的物質(zhì)所占有的容積稱為比容，用符號"V"表示。其數(shù)值是密度的倒數(shù)。 課題：熱力學(xué)基礎(chǔ)知識 課時：2節(jié) 教學(xué)要求：1、掌握熱力學(xué)術(shù)語的概念； 2、掌握熱力學(xué)中幾個與制冷相關(guān)的概念。 教學(xué)方法：講練結(jié)合法 教學(xué)用具： 復(fù)習(xí)提問：物質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)有哪些？ 導(dǎo)入新課：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了物質(zhì)的基本狀態(tài)參數(shù)。我們清楚空氣的基本狀態(tài)參數(shù)有哪些。下面我們學(xué)習(xí)新課。 講授新課： 第二節(jié) 熱力學(xué)的基礎(chǔ)知識 1.2.1熱量與比熱 1.熱量，指的是由于溫差的存在而導(dǎo)致的能量轉(zhuǎn)化過程中所轉(zhuǎn)移的能量。而該轉(zhuǎn)化過程稱為熱交換或熱傳遞。熱量的公制為焦耳。 熱量的單位與功、能量的單位相同．在國際單位制中熱量的單位為焦耳(簡稱焦，縮寫為J)．歷史上曾定義熱量單位為卡路里(簡稱卡，縮寫為cal)，目前只作為能量的輔助單位，1卡=4.184焦． 　　注意：1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦某一區(qū)域在某一時段內(nèi)吸收的熱量與釋放、儲存的熱量所維持的均衡關(guān)系。 2.比熱容(specific heat capacity)又稱比熱容量，簡稱比熱(specific heat)，是單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容量，即是單位質(zhì)量物體改變單位溫度時的吸收或釋放的內(nèi)能。比熱容是表示物質(zhì)熱性質(zhì)的物理量。通常用符號c表示。 比熱容的單位是復(fù)合單位。 　　在國際單位制中，能量、功、熱量的主單位統(tǒng)一為焦耳，溫度的主單位是開爾文，因此比熱容的國際單位為J/(kg·K)，讀作“焦[耳]每千克開[爾文]”。（[]內(nèi)的字可以省略。） 常用單位：J/(kg·℃)、J/(g·℃)、kJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等。注意攝氏度和開爾文僅在溫標(biāo)表示上有所區(qū)別，在表示溫差的量值意義上等價(jià)，因此這些單位中的℃和K可以任意互相替換。例如“焦每千克攝氏度”和“焦每千克開”是等價(jià)的。 1.2.2氣化與液化 定義：物質(zhì)從液相變?yōu)闅庀嗟默F(xiàn)象。 蒸發(fā)：物理學(xué)上，把只在物體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象叫做蒸發(fā)，蒸發(fā)在任何溫度下都能發(fā)生，液體蒸發(fā)時需要吸熱。動能較大的液體分子能擺脫其他液體分子吸引，溢出液面。故溫度越高，蒸發(fā)越快，此外表面積加大、通風(fēng)好也有利蒸發(fā)。蒸發(fā)過程的汽化熱叫蒸發(fā)熱，與溫度有關(guān)。 沸騰：是在同一溫度下液體表面和內(nèi)部同時進(jìn)行的劇烈汽化現(xiàn)象，液體沸騰時需要吸熱（液體沸騰時的溫度叫做沸點(diǎn)，在標(biāo)準(zhǔn)的大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃）。每種液體僅當(dāng)溫度升高到一定值——達(dá)到沸點(diǎn)時，且要繼續(xù)吸熱才會沸騰。 1.2.3顯熱與潛熱 1.顯熱：定義：人與環(huán)境間通過對流、輻射和傳導(dǎo)途徑交換的熱量，即非蒸發(fā)性散熱。 原理：物體在加熱或冷卻過程中，溫度升高或降低而不改變其原有相態(tài)所需吸收或放出的熱量，稱為“顯熱”。它能使人們有明顯的冷熱變化感覺，通?？捎脺囟扔?jì)測量出來。 2.潛熱：相變潛熱的簡稱,指單位質(zhì)量的物質(zhì)在等溫等壓情況下,從一個相變化到另一個相吸收或放出的熱量。這是物體在固、液、氣三相之間以及不同的固相之間相互轉(zhuǎn)變時具有的特點(diǎn)之一。 類型 　　熔解潛熱 ： 　　物質(zhì)在溫度沒有改變的狀況下，從固態(tài)轉(zhuǎn)變到液態(tài)的過程中吸收的能量。 　　汽化潛熱 ： 物質(zhì)在溫度沒有改變的狀況下，從液態(tài)轉(zhuǎn)變到氣態(tài)的過程中吸收的能量。 1.2.4過熱度與過冷度 1.過熱度：制冷循環(huán)中相同蒸發(fā)壓力下制冷劑的過熱溫度與飽和溫度之差。 2.過冷度：是指在一定壓力下冷凝水的溫度低于相應(yīng)壓力下飽和溫度的差值。 1.2.5空氣的濕度 濕度，表示大氣干燥程度的物理量。在一定的溫度下在一定體積的空氣里含有的水汽越少，則空氣越干燥；水汽越多，則空氣越潮濕。空氣的干濕程度叫做“濕度”。在此意義下，常用絕對濕度、相對濕度、比較濕度、混合比、飽和差以及露點(diǎn)等物理量來表示；若表示在濕蒸汽中液態(tài)水分的重量占蒸汽總重量的百分比，則稱之為蒸汽的濕度 濕度有三種基本形式，即水汽壓、相對濕度、露點(diǎn)濕度。 　　水汽壓（曾稱為絕對濕度）表示空氣中水汽部分的壓強(qiáng)，單位以百帕（hPa）為單位，取小數(shù)一位； 　　相對濕度用空氣中實(shí)際水汽壓與當(dāng)時氣溫下的飽和水汽壓之比的百分?jǐn)?shù)表示，取整數(shù)； 露點(diǎn)濕度是表示空氣中水汽含量和氣壓不變的條件下冷卻達(dá)到飽和時的溫度，單位用攝氏度（℃）表示，取小數(shù)一位。配有濕度計(jì)時還可以測定相對濕度的連續(xù)記錄和最小相對濕度。 1.2.6幾個與制冷相關(guān)的概念 1.制冷系數(shù)：也稱制冷性能系數(shù)，是制冷系統(tǒng)（制冷機(jī)）的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。制冷性能系數(shù)大，表示制冷系統(tǒng)（制冷機(jī)）能源利用效率高。 2.容積效率：容積效率（volumetric efficiency）指的是在進(jìn)氣行程時氣缸真實(shí)吸入的混和氣體積除以汽缸容積。這代表了引擎的吸氣能力。 3.制冷能力：是指汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)在穩(wěn)定狀態(tài)下從蒸發(fā)器處測得的制冷量。 課題：制冷劑 課時：2節(jié) 教學(xué)要求：1、掌握制冷劑的作用和物理性質(zhì)； 2、掌握制冷劑的種類。 教學(xué)方法：講練結(jié)合法 教學(xué)用具： 復(fù)習(xí)提問：濕度的表示方法有哪些？ 導(dǎo)入新課：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了熱力學(xué)的基礎(chǔ)知識。我們清楚熱力學(xué)的一些概念。下面我們學(xué)習(xí)新課。 講授新課： 第三節(jié) 制冷劑 制冷劑又稱制冷工質(zhì)，在南方一些地區(qū)俗稱雪種。它是在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)并通過其本身的狀態(tài)變化以實(shí)現(xiàn)制冷的工作物質(zhì)。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻介質(zhì)（水或空氣等）的熱量而汽化，在冷凝器中將熱量傳遞給周圍空氣或水而冷凝。 1.3.1對制冷劑的要求： （1）具有優(yōu)良的熱力學(xué)特性，以便能在給定的溫度區(qū)域內(nèi)運(yùn)行時有較高的循環(huán)效率。具體要求為：臨界溫度高于冷凝溫度、與冷凝溫度對應(yīng)的飽和壓力不要太高、標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)較低、流體比熱容小、絕熱指數(shù)低、單位容積制熱量較大等。 （2）具有優(yōu)良的熱物理性能 具體要求為：較高的傳熱系數(shù)、較低的粘度及較小的密度。 （3）具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性 要求工質(zhì)在高溫下具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，保證在最高工作溫度下工質(zhì)不發(fā)生分解。 （4）與潤滑油有良好互溶性 （5）安全性 工質(zhì)應(yīng)無毒、無刺激性、無燃燒性及爆炸性。 （6）有良好的電氣絕緣性 （7）經(jīng)濟(jì)性 要求工質(zhì)低廉，易于獲得。 （8）環(huán)保性 要求工質(zhì)的臭氧消耗潛能值（ODP）與全球變暖潛能值（GWP）盡可能小，以減小對大氣臭氧層的破壞及引起全球氣候變暖。 無機(jī)化合物 　　編號：R7XX（XX——無機(jī)化合物的分子量） 　　例： 　　氨——R717 　　二氧化碳——R744 　　水——R718 有機(jī)化合物 　?。?）鹵代烷烴命名： 　　分子式：CmHnFxCly （n+ x+ y = 2m+2） 　　編號：R(m－1)(n+1)x(a,b…) 　　例： 　　二氟一氯甲烷(CHClF2)——R22 　　四氟乙烷(CF3 CH2F )——R134a 　?。?）烷烴類： 　　編號：與鹵代烴編號方法相同 　　例：乙烷 (C2H6)——R170 　　丙烷 (C3H8)——R290 　　正丁烷(C4H10)——R600、異丁烷——R600a 　?。?）烯烴類 　　編號：R1+鹵代烴編號方法 　　例： 　　乙烯 (C2H4)——R1150 　　丙烯 (C3H6)——R1270 　?。?）后綴 　?、俑鶕?jù)碳原子上取代基的原子量之和的差別加綴字母碼，取代基原子量之和差別最小的不需要加字母綴，差別第二小的加“a”，接著加“b”，以此類推。 　?、诨瘜W(xué)組成 　　a —— -CCl2-， b—— -CClF-， c —— -CF2-， d —— -CHCl-，e —— -CHF-， f—— -CH2- 　　x—— -CCl- ，y—— -CF- ，z—— -CH- 混合工質(zhì) 　　共沸制冷劑： 　　由兩種或兩種以上的制冷劑按一定的比例混合而成，在氣化或液化過程中，蒸汽成分與溶液成分始終保持相同；在既定壓力下，發(fā)生相變時對應(yīng)的溫度保持不變。 　　編號：R5XX 　　例： 　　R500——R152a/R12 (26.2/73.8) 　　R502——R22/R115 (48.8/51.2) 　　非共沸制冷劑： 　　由兩種或兩種以上的制冷劑按一定的比例混合而成。在定壓下氣化或液化過程中，蒸汽成分與溶液成分不斷變化，對應(yīng)的溫度也不斷變化。 　　編號：R4XX 　　例： 　　R407c——R32/R125/R134a(23:25:52) 　　R410a——R125/R32(50:50) 課題：冷凍潤滑油、汽車空調(diào)環(huán)境保護(hù) 課時：2節(jié) 教學(xué)要求：1、掌握冷凍潤滑油的作用和種類； 2、掌握汽車空調(diào)的環(huán)境保護(hù)。 教學(xué)方法：講練結(jié)合法 教學(xué)用具： 復(fù)習(xí)提問：制冷劑的種類有哪些？ 導(dǎo)入新課：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了汽車空調(diào)中常用的制冷。但是在制冷系統(tǒng)，有壓縮機(jī)工作，那就必須要用到潤滑油。下面我們學(xué)習(xí)新課。 講授新課： 第四節(jié) 冷凍潤滑油、汽車空調(diào)環(huán)境保護(hù) 一、冷凍機(jī)油主要用于潤滑冷凍機(jī)中需要潤滑的部位，與壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能和使用壽命有密切關(guān)系，所以它的選擇和應(yīng)用，都是非常的重要。 1. 主要功能 　　(1) 潤滑摩擦面，使摩擦面完全被油膜分隔開來，從而降低摩擦功、摩擦熱和磨損； 　　(2) 冷凍機(jī)油的流動帶走摩擦熱，使摩擦零件的溫度保持在允許范圍內(nèi)； 　　(3) 在密封部位充滿油，保證密封性能，防止制冷劑的泄漏； 　　(4) 油的運(yùn)動帶走金屬摩擦產(chǎn)生的磨屑，起到清洗摩擦面的作用； 　　(5) 為卸載機(jī)構(gòu)提供液壓的動力。 2. 分類 　　一類是傳統(tǒng)的礦物油;另一類是合成的多元醇酯類油如POE(PolyolEster)，常稱聚酯油PAG(PolyalkyleneGlyco1)也是合成的聚(乙)二醇類潤滑油， 　　它們中文名不十分統(tǒng)一。POE油不僅能良好地用于HFC類制冷劑系統(tǒng)中，也能用于烴類制冷劑。PAG油則可用于HFC類、烴類及氨作為制冷劑的系統(tǒng)中。 3. 選擇應(yīng)考慮的因素 　　(1) 粘度 　　壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，使用冷凍機(jī)油的粘度應(yīng)越大，實(shí)際使用中一般低速立式雙缸壓縮機(jī)可使用L-DRAl5號冷凍油，中速和高速多缸壓縮機(jī)應(yīng)使用L-DRA22號或L-DRA32號冷凍油，某些高速重載壓縮機(jī)的發(fā)熱量大，油溫高，氣溫也高，最好使用L-DRA46號或L-DJRA68號冷凍油。 　　(2) 熱穩(wěn)定性 　　熱穩(wěn)定性一般用冷凍機(jī)油的閃點(diǎn)來衡量。閃點(diǎn)是指冷凍機(jī)油的蒸汽遇火后發(fā)生閃火的溫度。冷凍機(jī)油的閃點(diǎn)必須高于壓縮機(jī)的排氣溫度，如R717，R12，R22壓縮機(jī)使用的冷凍機(jī)油閃點(diǎn)應(yīng)在160℃以上。 　　(3) 流動性 　　冷凍機(jī)油應(yīng)有良好的低溫下的流動性，在蒸發(fā)器內(nèi)，因溫度低、油的粘度增大，流動性變差，當(dāng)達(dá)到一定溫度時冷凍機(jī)油停止流動，此時的溫度稱油的凝固點(diǎn)。制冷機(jī)的冷凍機(jī)油要求凝固點(diǎn)要低，特別是低溫制冷機(jī)對油的凝固點(diǎn)要求很重要。否則流動性降低，既影響蒸發(fā)器的傳熱又影響機(jī)器的潤滑。 　　各種冷凍油的凝固點(diǎn)都在-40℃以下，能夠滿足一般用途的制冷機(jī)的使用需要。蒸發(fā)溫度再低時，可使用精密儀器油，其凝固點(diǎn)一般不高于-60℃。 　　(4) 溶解性 　　各種制冷劑與冷凍機(jī)油相溶是不相同的，大致分三大類： 　　一類為相互不溶解的，一類為相互無限溶解的，再一類是介于上述二者中間的。關(guān)于溶解性的利弊在制冷劑一節(jié)已有論述，這里不再重復(fù)。 　　(5) 濁點(diǎn) 　　冷凍機(jī)油開始析出石蠟(油變混濁)時的溫度稱為濁點(diǎn)，當(dāng)有制冷劑存在時，冷凍機(jī)油的濁點(diǎn)會下降。 (6) 此外，全封閉和半封閉制冷機(jī)對冷凍機(jī)油的電擊穿電壓有一定的要求，一般要求在25kV以上。 二、汽車空調(diào)環(huán)境保護(hù) 1.環(huán)境保護(hù)與制冷劑問題的由來： （1）地球大氣 （2）大氣中的臭氧層 （3）臭氧的作用 2.臭氧的破壞及防止措施 （1）破壞的后果：紫外線照射加強(qiáng)，傷害人體和植物，氣候條件惡化。 小結(jié)：在這一章里，我們學(xué)習(xí)了和汽車空調(diào)相關(guān)的熱力學(xué)基本知識概念；學(xué)習(xí)了制冷劑與冷凍潤滑油的作用、性能要求及選用；并了解了制冷引起環(huán)境保護(hù)問題與勞動安全。 作業(yè)：復(fù)習(xí)思考題1、2、3、4 課題：汽車空調(diào)裝置的組成 課時：2節(jié) 教學(xué)要求：1、掌握汽車空調(diào)的基本功能； 2、掌握汽車空調(diào)的組成。 教學(xué)方法：講練結(jié)合法 教學(xué)用具： 復(fù)習(xí)提問：家用空調(diào)由哪些部件組成？ 導(dǎo)入新課：以前我們學(xué)習(xí)過了家用空調(diào)。我們都清楚了家用空調(diào)的組成和工作原理，那汽車空調(diào)和家用空調(diào)有什么不同呢？下面我們學(xué)習(xí)新課。 講授新課： 第2章 汽車空調(diào)裝置的組成與分類 第一節(jié) 汽車空調(diào)裝置的組成 v 1.1汽車空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行和維修方面與其它用途的空調(diào)裝置相比較，有許多特殊的要求，表現(xiàn)在： v （1）熱、濕負(fù)荷大，在同樣空間容積內(nèi)配置的系統(tǒng)容量要大得多。 v （2）車室的容積不大，空調(diào)裝置的重量、安裝尺寸和位置等均要受到整車的限制。 v （3）車室的容積小、高度低、座椅滿布，致使氣流的溫度和速度分布難以達(dá)到均勻，但空調(diào)本身又要追求舒適性，兩者的矛盾不易協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 v （4）空調(diào)裝置的安裝位置要考慮汽車軸荷的合理分布。 v （5）考慮汽車的整體協(xié)調(diào)，空調(diào)裝置的布置要與汽車的上部造型和內(nèi)室美觀相統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，充分滿足車身整體美觀的要求。 v （6）汽車種類繁多，結(jié)構(gòu)各不相同，即使是同一種車型，由于使用對象不同，車內(nèi)的布置要求各異，呈現(xiàn)出多樣性。 v （7）在安裝空調(diào)系統(tǒng)時，要考慮司機(jī)的操作方便，要考慮節(jié)省動力，不影響汽車的動力性能。 1.2汽車空調(diào)制冷工作原理 v 本系列客車空調(diào)系統(tǒng)為蒸汽壓縮制冷。采用綠色環(huán)保HFC-134a為工質(zhì)。系統(tǒng)工作分四個過程： v A.壓縮過程：壓縮機(jī)工作后，在蒸發(fā)器中吸收熱量后變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍鈶B(tài)制冷劑，經(jīng)壓縮機(jī)吸入壓縮后，將制冷劑壓縮為高溫高壓氣態(tài)制冷劑，排入冷凝器。 v B.冷凝過程：高溫高壓的氣態(tài)制冷劑進(jìn)入冷凝器后，在冷凝器風(fēng)機(jī)(軸流風(fēng)機(jī))的作用下，通過冷凝器散熱器向周圍環(huán)境空氣中散熱，同時冷凝為高溫高壓液態(tài)制冷劑。 v 軸流式風(fēng)機(jī)，這種風(fēng)壓較低，風(fēng)沿著電機(jī)轉(zhuǎn)軸方向吹出。冷凝風(fēng)機(jī)顧名思義它起著對冷凝器散熱、降溫的作用，使冷凝器溫度降低，有利于制冷劑液化（降低系統(tǒng)壓力）。 v C.節(jié)流過程：高溫高壓的液態(tài)制冷劑通過貯液器、干燥過濾器干燥過濾后經(jīng)膨脹閥節(jié)流降溫、降壓，變成低溫低壓液態(tài)和氣態(tài)制冷劑的混合物進(jìn)入蒸發(fā)器。 v D.蒸發(fā)過程：經(jīng)膨脹閥節(jié)流成為低溫低壓液態(tài)和氣態(tài)混合物的制冷劑在蒸發(fā)器中汽化，在蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)作用下吸收車廂內(nèi)空氣熱量而使車廂內(nèi)空氣降溫，同時析出冷凝水。吸收熱量后的制冷劑蒸發(fā)成低溫低壓氣態(tài)制冷劑，經(jīng)壓縮機(jī)吸入再進(jìn)行壓縮，完成一次制冷循環(huán)。 課題：汽車空調(diào)裝置的組成 課時：2節(jié) 教學(xué)要求：1、掌握汽車空調(diào)的分類方法； 教學(xué)方法：講練結(jié)合法 教學(xué)用具： 復(fù)習(xí)提問：汽車空調(diào)由哪些部件組成？ 導(dǎo)入新課：以前我們學(xué)習(xí)過了汽車。我們都清楚了汽車空調(diào)的組成和工作原理，那汽車空調(diào)是怎么樣分類的呢？下面我們學(xué)習(xí)新課。 講授新課： 第二節(jié) 汽車空調(diào)的分類 v 汽車空調(diào)系統(tǒng)分類 （1）按功能分可分為單一功能和多功能一體化。 ①所謂單一功能是指制冷、或采曖、或通風(fēng)，各自獨(dú)立，自成系統(tǒng)。 ②所謂多功能一體化是指全空調(diào)是集制冷、采曖和通風(fēng)于一體的空調(diào)方式。 （2）按驅(qū)動方式分為非獨(dú)立式和獨(dú)立式 ①非獨(dú)立式又稱為被動式，以汽車發(fā)動機(jī)為動力直接驅(qū)動壓縮機(jī)工作。 ②獨(dú)立式汽車空調(diào)裝置的壓縮機(jī)是由專門設(shè)置的輔發(fā)動機(jī)帶動。 （3）按機(jī)組型式分為整體獨(dú)立式和分散式 ①整體獨(dú)立式是把空調(diào)裝置的各個組件統(tǒng)統(tǒng)裝在一個專用機(jī)架上，自成體系。 ②分散式是指壓縮機(jī)，冷凝器和蒸發(fā)器各自獨(dú)立的總成。分散安裝在汽車的適當(dāng)部位。 （4）按送風(fēng)方式分有直吹式和風(fēng)道式 v ①直吹式即將經(jīng)空調(diào)機(jī)處理后符合要求的空氣直接從空調(diào)器吹出。 ②風(fēng)道式則是將處理的空氣通過風(fēng)道送出，這種方式可把風(fēng)送到需要的部位，達(dá)到良好的氣流組織，提高舒適性，同時也帶來零件數(shù)增多，風(fēng)阻加大等弊端。 小結(jié)：在本章里，我們知道了汽車空調(diào)裝置的組成包括：冷氣裝置、暖風(fēng)裝置及凈化裝置，并了解了個裝置在汽車上的位置；掌握了汽車空調(diào)的不同類型。 作業(yè)：復(fù)習(xí)與思考題1、2 課題：汽車空調(diào)制冷系統(tǒng) 課時：2節(jié) 教學(xué)要求：1、掌握汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)組成及工作原理； 2、掌握汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)基本元件的作用和原理； 3、理解變排量空調(diào)壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和工作原理。 教學(xué)方法：講練結(jié)合法 教學(xué)用具： 復(fù)習(xí)提問：汽車空啼由哪些部件組成？ 導(dǎo)入新課：以前我們學(xué)習(xí)過了家用空調(diào)。我們都清楚了家用空調(diào)的組成和工作原理，那汽車空調(diào)和家用空調(diào)的制冷系統(tǒng)有什么不同呢？下面我們學(xué)習(xí)新課。 講授新課： 第3章 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng) 第一節(jié) 制冷系統(tǒng)基本組成及工作原理 一、系統(tǒng)工作分四個過程： A.壓縮過程：壓縮機(jī)工作后，在蒸發(fā)器中吸收熱量后變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍鈶B(tài)制冷劑，經(jīng)壓縮機(jī)吸入壓縮后，將制冷劑壓縮為高溫高壓氣態(tài)制冷劑，排入冷凝器。 B.冷凝過程：高溫高壓的氣態(tài)制冷劑進(jìn)入冷凝器后，在冷凝器風(fēng)機(jī)(軸流風(fēng)機(jī))的作用下，通過冷凝器散熱器向周圍環(huán)境空氣中散熱，同時冷凝為高溫高壓液態(tài)制冷劑。 軸流式風(fēng)機(jī)，這種風(fēng)壓較低，風(fēng)沿著電機(jī)轉(zhuǎn)軸方向吹出。冷凝風(fēng)機(jī)顧名思義它起著對冷凝器散熱、降溫的作用，使冷凝器溫度降低，有利于制冷劑液化（降低系統(tǒng)壓力）。 C.節(jié)流過程：高溫高壓的液態(tài)制冷劑通過貯液器、干燥過濾器干燥過濾后經(jīng)膨脹閥節(jié)流降溫、降壓，變成低溫低壓液態(tài)和氣態(tài)制冷劑的混合物進(jìn)入蒸發(fā)器。 D.蒸發(fā)過程：經(jīng)膨脹閥節(jié)流成為低溫低壓液態(tài)和氣態(tài)混合物的制冷劑在蒸發(fā)器中汽化，在蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)作用下吸收車廂內(nèi)空氣熱量而使車廂內(nèi)空氣降溫，同時析出冷凝水。吸收熱量后的制冷劑蒸發(fā)成低溫低壓氣態(tài)制冷劑，經(jīng)壓縮機(jī)吸入再進(jìn)行壓縮，完成一次制冷循環(huán)。 二、 汽車空調(diào)壓縮機(jī) 在蒸氣壓縮式制冷裝置中，壓縮機(jī)是其主要 部件之一。壓縮機(jī)在壓縮式制冷系統(tǒng)中的作用是：將蒸發(fā)器出口低溫低壓蒸氣加壓然后送到冷凝器中冷卻和冷凝。壓縮機(jī)為制冷系統(tǒng)的運(yùn)行提供了動力，因此要消耗功。 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)使用的壓縮機(jī)分為兩種類型：一類為速度型，如離心式。另一類為容積型。在汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中，目前使用的都是容積式壓縮機(jī)。 1、汽車空調(diào)壓縮機(jī)的分類： （1）容積式壓縮機(jī)按其結(jié)構(gòu)來分，可分為往復(fù)活塞式（簡稱往復(fù)式）和回轉(zhuǎn)活塞式（簡稱回轉(zhuǎn)式）。 往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式在汽車空調(diào)器裝置中均有不同程度的應(yīng)用。往復(fù)式問世最早、是迄今仍普遍應(yīng)用的一種機(jī)型，（例如：BOCK、BITZER壓縮機(jī)），就往復(fù)式壓縮機(jī)而言，技術(shù)上較為成熟，生產(chǎn)和使用上積累有豐富的經(jīng)驗(yàn)，對材料的要求低，加工容易，造價(jià)低廉。它能適應(yīng)較廣泛的壓力范圍和制冷量范圍，熱效率高。不足之處是，由于活塞作往復(fù)運(yùn)行，動力平衡性能差，限制了壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，維護(hù)工作量大。而回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的工作容積旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，無往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)，所以動力平衡性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動小，在其適宜的工作范圍內(nèi)具有較高的效率。另外回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，體積小、重量輕、零件少、可靠性高。但回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)排量較小，一般用于制冷量較小的空調(diào)系統(tǒng)。 （2）汽車空調(diào)壓縮機(jī)的驅(qū)動方式可根據(jù)其驅(qū)動源而分為兩種類型，非獨(dú)立式和獨(dú)立式。 非獨(dú)立式是由汽車的主發(fā)動來驅(qū)動壓縮機(jī)，這種驅(qū)動方式適合于汽車主發(fā)動機(jī)有余烽而壓縮機(jī)功率又不太大的車型，如小轎車、面包車、工程車等。這種驅(qū)動方式占用空間小，維護(hù)簡便。但由于壓縮機(jī)消耗主發(fā)動機(jī)部分動力，會影響車輛的加速性能，且空調(diào)裝置的冷量會隨車速的變化而變化。 獨(dú)立式（或稱輔助式），即另行配置發(fā)動機(jī)以驅(qū)動壓縮機(jī)。一般大客車、旅游車、大中型面包車等采用獨(dú)立式驅(qū)動。由于另設(shè)專用驅(qū)動機(jī)，因此空調(diào)裝置可與輔助發(fā)動機(jī)例題匹配。汽車行駛與空調(diào)裝置的制冷效果之間互不影響。但這種驅(qū)動方式要占據(jù)一定的汽車空間，使整車配置和維護(hù)復(fù)雜化。 無論是主機(jī)驅(qū)動還是輔機(jī)驅(qū)動，汽車空調(diào)壓縮機(jī)都 是采用開啟式，即壓縮機(jī)主軸的功率輸入端伸出機(jī)體之外，通過皮帶輪與驅(qū)動機(jī)連接。軸伸出機(jī)體部位裝有軸封，以防制冷劑外泄。 2、 汽車空調(diào)壓縮機(jī)的特殊要求： 汽車運(yùn)行的動態(tài)特征與多變的外界環(huán)境對汽車空調(diào)壓縮機(jī)的性能和結(jié)構(gòu)提出了一些特殊要求，表現(xiàn)在： （1）要有良好的低速性能，要求壓縮機(jī)在汽車發(fā)動機(jī)低速和空載時有較大的制冷能力和較高的效率。 （2）汽車高速行駛時輸入功率低，這樣不僅節(jié)省油耗，而且能降低發(fā)動機(jī)用于空調(diào)方面的功率消耗，提高汽車自身的動力性能。 （3）壓縮機(jī)要小型輕量化，這樣可以節(jié)省汽車空間，安裝位置方便，且節(jié)省材料和燃料的消耗。 （4）要能經(jīng)受惡劣運(yùn)行條件的考驗(yàn)，有高度的可靠性和耐久性。在怠速 時，汽車發(fā)動機(jī)艙內(nèi)溫度有時高達(dá)80℃冷凝壓力高，就要求壓縮機(jī)能承受高溫及高壓和有限的過載。汽車行駛在道路上總有顛簸，這也要求壓縮機(jī)有良好的抗震性能，并把制冷劑的泄漏減小到最低程度。 （5）對汽車不要產(chǎn)生不利的影響。要求壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動小，噪音低，啟停對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的影響小，啟動力矩小。 3、往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的原理和性能 往復(fù)活塞式壓縮機(jī)是通過一定的機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成活塞的往復(fù)運(yùn)動。以曲柄連桿往復(fù)式壓縮機(jī)為例，曲軸旋轉(zhuǎn)帶動連桿，連桿又推動活塞在氣缸內(nèi)上下運(yùn)動，使氣缸容積周期性地?cái)U(kuò)大和縮小，完成吸氣、壓縮、 v 排氣等過程。 4、斜板式壓縮機(jī) 斜板式壓縮機(jī)是目前汽車空調(diào)中應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)型。這種壓縮機(jī)仍然是通過活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮，故仍屬往復(fù)活塞式壓縮機(jī)。 斜板式壓縮機(jī)有斜盤式和搖板式兩種結(jié)構(gòu)。 （1）斜盤式壓縮機(jī)的工作原理：回轉(zhuǎn)斜盤固定在主軸上，雙向作用活塞夾嵌在斜盤周圍，通過鋼球和滑履將斜板和活塞聯(lián)系在一起。當(dāng)主軸帶動斜盤旋轉(zhuǎn)時，滑履在斜盤上滑動，隨著滑動在斜盤上的位置的改變，通過鋼球推動活塞作往復(fù)運(yùn)動。 （2）搖板式壓縮機(jī)的工作原理，氣缸均勻布置在同一側(cè)，主軸旋轉(zhuǎn)帶動傳動板，傳動板又推動搖板擺動，搖板的擺又通過連桿牽動活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動。 斜板式壓縮機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)歸納起來有以下幾點(diǎn)： （1）由于將軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成活塞往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)改變，活塞平行于主軸，缸體呈圓形臥式安放，因而便于在發(fā)動機(jī)上安裝和傳動。 （2）氣缸圍繞主軸中心的圓周布置，可使結(jié)構(gòu)緊湊，易于實(shí)現(xiàn)小型化和輕量化。 （3）采用多缸工作，動力平衡性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。活塞往復(fù)運(yùn)動而產(chǎn)生的往復(fù)慣性力能完全地自然得到平衡，往復(fù)慣性力矩也可利用主軸或斜盤上加平衡質(zhì)量的方法予以完全平衡。 （4）排氣均勻，驅(qū)動力矩變化小。 （5）由于其基本工作仍為往復(fù)式，故設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝成熟，結(jié)構(gòu)較為完善。 不足之處: （1）氣缸多，零部件多，加工量大。 （2）組裝調(diào)整的部位多。 （3）軸向尺寸較大。 課題：汽車空調(diào)制冷系統(tǒng) 課時：2節(jié) 教學(xué)要求：1、掌握交換器的作用與要求； 2、掌握冷凝器和蒸發(fā)器的種類； 教學(xué)方法：講練結(jié)合法 教學(xué)用具： 復(fù)習(xí)提問：在家用空調(diào)中交換器的作用是什么？ 導(dǎo)入新課：以前我們學(xué)習(xí)過了家用空調(diào)。我們都清楚了家用空調(diào)交換器的作用，那汽車空調(diào)交換器的作用又是什么呢？下面我們學(xué)習(xí)新課。 講授新課： 第三節(jié) 交換器 冷凝器和蒸發(fā)器是汽車空調(diào)器中兩重要的組件，其作用是實(shí)現(xiàn)兩種不同流體之間的熱量交換。所以，蒸發(fā)器和冷凝器都是換熱器。具體講來，在冷凝器中是制冷劑把熱量放給周圍環(huán)境空氣。制冷劑在管內(nèi)流動，在放熱過程中，制冷劑蒸氣逐步凝結(jié)成制冷劑液體。而周圍環(huán)境空氣受到加熱，在蒸發(fā)器中則是制冷劑吸收周圍被冷卻空氣----車室內(nèi)空氣的熱量，制冷劑在管內(nèi)流動，在吸熱的過程中，制冷劑液體不斷的沸騰氣化成制冷劑蒸氣?？諝鈩t得到冷卻，溫度降低。在一定的條件下空氣中還會有一部分水蒸氣凝結(jié)析出。 冷凝器和蒸發(fā)器與其它各組件之間是相互聯(lián)系、相互制約的。比如說，它應(yīng)與壓縮機(jī)相匹配。對冷凝器和蒸發(fā)器性能的評價(jià)，首先應(yīng)考慮它對系統(tǒng)的性能影響如何，冷凝器和蒸發(fā)器工作狀態(tài)直接關(guān)系到系統(tǒng)的制冷量大小，壓縮機(jī)功耗的多少，以及整個系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。因此，對冷凝器和蒸發(fā)器的要求是傳熱性能好，適應(yīng)于系統(tǒng)匹配、結(jié)構(gòu)緊湊，便于在汽車上安裝和維修、安全可靠等。 1、 換熱器的基本原理 在汽車空調(diào)中所采用的冷凝器和蒸發(fā)器都是制冷劑和空氣之間被壁面（如金屬管）隔開，兩者不直接接觸來實(shí)現(xiàn)溫差傳熱的換熱器。從傳熱角度考慮，換熱的過程總是兩種流體之間存在溫差，而且也總是溫度高的流體將熱量傳遞給溫度低的流體。為分析方便起見，把溫度高的流體稱為熱流體，把溫度低的流體稱為冷流體。在冷凝器中制冷劑稱為熱 流體，那么空氣就是冷流體。在蒸發(fā)器中恰好相反，空氣是熱流體，制冷劑卻成了冷流體。因此蒸發(fā)氣和冷凝器是實(shí)現(xiàn)熱流體和冷流體之間熱量轉(zhuǎn)換的設(shè)備。在汽車空調(diào)中冷凝器放出制冷劑儲存的熱量，而蒸發(fā)氣是制冷劑吸收空氣中的熱量。 2、 冷凝器 冷凝器是將壓縮機(jī)排出的高壓過熱制冷劑蒸氣，通過它放出熱量后，凝結(jié)成液體或過冷液體的換熱設(shè)備。 在汽車空調(diào)中，冷凝器都是采用空氣冷卻方式，或者叫做風(fēng)冷方式。其特點(diǎn)是不需要用水和水源，使用和安裝方便。 （1）冷凝器構(gòu)造 在汽車空調(diào)中采用的冷凝器主要有以下幾種： ①平流片式冷凝器 管帶式冷凝器 ③管片式冷凝器 （2） 冷凝器的布置 汽車空調(diào)的冷凝器，大多數(shù)布置在車頭部，側(cè)面或車底，經(jīng)常有地面上的塵土和泥漿飛濺在冷凝器上。其既增加了熱阻，降低了傳熱性能，冷凝器的管子又受到這種酸性物質(zhì)的腐蝕，管子容易爛穿。因此，在使用時應(yīng)經(jīng)常對冷凝器表面進(jìn)行清理。 如果冷凝器原布置或冷卻措施不當(dāng)，不僅導(dǎo)致空調(diào)性能下降，甚至?xí)绊懫噭恿π阅?，同時冷凝壓力過高，還會帶來一系列不安全因素。這些問題在布置冷凝器時應(yīng)做到全面考慮。 3、 蒸發(fā)器 蒸發(fā)器是將節(jié)流后的液體制冷劑，在其中吸熱氣化達(dá)到制冷效果的設(shè)備?？諝馔ㄟ^蒸發(fā)器時，熱量被蒸發(fā)器中的制冷劑帶走，實(shí)現(xiàn)了對空氣的降溫或降溫除濕作用。被冷卻的空氣，在通風(fēng)機(jī)的作用下，以強(qiáng)制的方式送入車室內(nèi)，并直接與車室內(nèi)空氣混合，使車室內(nèi)的溫度降低到要求的程度。 （1）蒸發(fā)器的具體結(jié)構(gòu)形式有管片式、管帶式和層疊式等 （2）蒸發(fā)器的換熱特點(diǎn)：空氣將熱量傳遞給制冷劑而溫度降低。大家知道，當(dāng)空氣中的含濕量一定時，如果溫度不斷降低，則空氣的相對濕度就不斷增加，當(dāng)溫度降低到露點(diǎn)溫度時，就達(dá)到飽和狀態(tài)。如果再進(jìn)一步冷卻，那么空氣中的水蒸氣就會部分地凝結(jié)成水析出來。如果蒸發(fā)器管子外表面溫度低于露點(diǎn)溫度，則在管壁上就會有一層凝結(jié)水膜。如果管子表面溫度不僅低于露點(diǎn)溫度，還低于0℃，那么管子表面就出現(xiàn)霜凍。為此一般應(yīng)在鋁肋片表面上采用親水膜措施，即在肋片表面上造成一層穩(wěn)定的表面層，使凝結(jié)水形成不了水滴就被親和成膜狀，以消除水橋現(xiàn)象的出現(xiàn)。 在蒸發(fā)器中制冷劑是在一定的飽和溫度下進(jìn)行氣化的，實(shí)際是處于沸騰狀態(tài)，是一種劇烈的氣化過程，而不能簡單的看成是在制冷劑液表面上進(jìn)行蒸發(fā)。 課題：汽車空調(diào)制冷系統(tǒng) 課時：2節(jié) 教學(xué)要求：1、掌握節(jié)流膨脹閥的作用； 2、掌握節(jié)流膨脹閥的選配和按照要求； 教學(xué)方法：講練結(jié)合法 教學(xué)用具： 復(fù)習(xí)提問：在家用空調(diào)中節(jié)流元件是什么？ 導(dǎo)入新課：以前我們學(xué)習(xí)過了家用空調(diào)。我們都清楚了家用空調(diào)節(jié)流閥的作用，那汽車空調(diào)節(jié)流閥的作用又是什么呢？下面我們學(xué)習(xí)新課。 講授新課： 第三節(jié) 節(jié)流膨脹機(jī)構(gòu) 汽車空調(diào)，即在汽車內(nèi)加裝調(diào)節(jié)裝置。廣義講應(yīng)具有制冷、制熱和通風(fēng)等多種功能；狹義僅指“制冷”，我們也照此處理。汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)電路原理和基本電路包括溫度、速度、壓力控制，以及除霜、加熱、通風(fēng)、換氣、自動控制等電路。 為了使汽車空調(diào)系統(tǒng)能正常工作，車內(nèi)能維持所需要的溫度條件，空調(diào)系統(tǒng)中有一系列的控制元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 1、 熱力膨脹閥 在汽車空調(diào)的制冷系統(tǒng)中，熱力膨脹閥也是一個關(guān)鍵的部件。它主要是起著節(jié)流降壓和調(diào)節(jié)流量的作用。同時，它還有防止?jié)駢嚎s和液擊以及異常過熱的功能。 在制冷系統(tǒng)工作時，由于外界負(fù)荷的變化或壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的改變（車速變化），系統(tǒng)的工況在不斷地改變。但作為空調(diào)來說，要求保持車室內(nèi)的空氣狀態(tài)是穩(wěn)定的。這要求制冷劑的流量做相應(yīng)的調(diào)整。熱力膨脹閥對進(jìn)入蒸發(fā)器的流量具有自動調(diào)節(jié)的功能。 熱力膨脹閥是靠控制蒸發(fā)器出中過熱度的方法實(shí)現(xiàn)對流量調(diào)節(jié)的任務(wù)，使制冷劑的流量達(dá)到合適的程度。因?yàn)橹评鋭┭h(huán)量過多，則有可能使液態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)，造成濕壓縮或液擊。而制冷劑過少，又會造成制冷能力不足，蒸發(fā)器出口的過熱度太大，未充分發(fā)揮蒸發(fā)器的效能。 2、 熱力膨脹閥的分類。 根據(jù)平衡方式分，有內(nèi)平衡式和外平衡式。內(nèi)平衡式熱力膨脹閥是從蒸發(fā)器進(jìn)口處取平衡壓力，而外平衡式則是從蒸發(fā)器出口處取平衡壓力。對制冷劑在蒸發(fā)器中流動時，產(chǎn)生壓力損失不大的，一般采用內(nèi)平衡式熱力膨脹閥，其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價(jià)格也較便宜。如果制冷劑在蒸發(fā)器中流動損失大，壓力降就大，則應(yīng)采用外平衡式的。 3、 熱力膨脹閥的選配與安裝 熱力膨脹閥容量的選配一般要與蒸發(fā)器熱負(fù)荷相匹配。一般情況下熱力膨脹閥的容量應(yīng)比蒸發(fā)器負(fù)荷大20％~30%為宜。 熱力膨脹閥的安裝，應(yīng)注意的一些事項(xiàng)： ①新購的膨脹閥，首先要檢查是否完好，特別是感溫機(jī)構(gòu)部分。如果感溫包內(nèi)的制冷劑泄漏，這時彈簧力會把閥孔關(guān)閉而打不開。 ②閥體應(yīng)豎直放置，不能斜裝，更不可倒裝。安裝位置應(yīng)盡可能靠近蒸發(fā)器。 ③感溫包安裝位置十分重要。有時它直接影響到制冷系統(tǒng)的性能，感溫包應(yīng)牢固的裝在清潔的吸氣直管段上。感溫包與吸氣管之間要有良好的熱接觸。 ④外平衡式熱力膨脹閥的平衡管裝在蒸發(fā)器的出口。但感溫包必須裝在平衡管之前，且應(yīng)保持適當(dāng)?shù)木嚯x，兩者不能互換位置。 課題：汽車空調(diào)制冷系統(tǒng) 課時：2節(jié) 教學(xué)要求：1、掌握汽車空調(diào)中輔助部件有哪些； 2、掌握個輔助部件的作用； 教學(xué)方法：講練結(jié)合法 教學(xué)用具： 復(fù)習(xí)提問：在家用空調(diào)中輔助部件有什么？ 導(dǎo)入新課：以前我們學(xué)習(xí)過了家用空調(diào)。我們都清楚了家用空調(diào)中輔助部件的作用，那汽車空調(diào)中輔助部件作用又是什么呢？下面我們學(xué)習(xí)新課。 講授新課： 第四節(jié) 制冷系統(tǒng)其他輔助部件 1、 貯液干燥器 貯液干燥器是保證壓縮機(jī)和制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要設(shè)備。它起著三個方面的作用。 （1）貯液作用：貯液是用來貯存和供應(yīng)制冷系統(tǒng)內(nèi)的液體制冷劑，以便工況變動時能補(bǔ)償和調(diào)劑液體制冷劑的盈虧。一般說來，空調(diào)系統(tǒng)開始工作時的負(fù)荷量大，要求制冷劑的循環(huán)量也大，當(dāng)工作一段時間后，負(fù)荷將減小下來，這時所需的制冷劑量相應(yīng)地減少。因此，負(fù)荷大時，貯液器中的液體制冷劑補(bǔ)充進(jìn)來，而負(fù)荷小時又可將液體制冷劑貯存起來。同時，由于開啟式壓縮機(jī)和橡膠連接軟管，總有一定的制冷劑泄漏，貯液器還可彌補(bǔ)系統(tǒng)中制冷劑的微量滲漏。 （2）過濾作用：制冷系統(tǒng)中的各個部件在出廠前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的清洗和干燥，但是在安裝管路時，有可能不注意將污物帶入，管道中也可能生產(chǎn)污物，如氧化皮之類，制冷劑本身也不那么干凈，壓縮機(jī)運(yùn)行時的粉末磨屑等等。通過過濾清除掉這些機(jī)械雜質(zhì)和污物。保證制冷劑順利流通，不致因堵塞影響正常工作。 （3）干燥作用：用來吸收氟里昂中的水分。 水分來源于制冷系統(tǒng)干燥不嚴(yán)格，或有空氣進(jìn)入，或制冷劑中溶解的水分。水分的存在有可能造成“冰堵”。 2、 高、低壓管 汽車空調(diào)用高、低壓軟管是連接汽車空調(diào)中各部件之間的管子，起傳輸制冷劑的作用，還有部分硬管。由于空調(diào)系統(tǒng)是裝在汽車上，汽車在行駛過程中，顛簸和振動很大，往往是采用軟連接方式，即采用橡膠管。軟管有高壓管和低壓管之分。又因?yàn)樵谄嚿系墓ぷ鳝h(huán)境惡劣，汽車發(fā)動機(jī)和空調(diào)壓縮機(jī)要散發(fā)大量的熱量，管內(nèi)走的又是制冷劑和冷凍油。因此，要求軟管具有良好的特性，主要表現(xiàn)在： （1）良好的耐熱、耐臭氧老化性。 （2）能承受較高的壓力。 （3）良好的耐油和耐氟性能，橡膠管中含有冷凍油。 （4）氣密性要好。 （5） 動態(tài)性能要好。 3、 溫度控制元件 在汽車空調(diào)系統(tǒng)中，溫度控制元件具有檢測溫度與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的雙重作用。例如，設(shè)置在蒸發(fā)器總成中的溫度控制元件就是通過感受的溫度來決定壓縮機(jī)開停的。 在車上如果調(diào)節(jié)溫控器，實(shí)際上是調(diào)節(jié)溫控器中的調(diào)節(jié)控制機(jī)構(gòu)，既設(shè)定室內(nèi)溫度點(diǎn)。當(dāng)車內(nèi)溫度上升到該溫度點(diǎn)時，溫度開關(guān)觸點(diǎn)閉合，離合器電流接通，壓縮機(jī)工作；當(dāng)車內(nèi)溫度下降到某一值時溫度開關(guān)觸點(diǎn)脫開，離合器電流中斷，壓縮機(jī)停止工作。 熱敏電阻式恒溫器。這種恒溫器所用的感溫元件是一只熱敏電阻，一般將熱敏電阻插在蒸發(fā)器中間或其他需要測溫的部位，（風(fēng)道中、全在蒸發(fā)器中）其工作原理是利用熱敏電阻受到溫度變化的影響時，其電阻值發(fā)生相應(yīng)變化的特性，而且多采用負(fù)特性。既溫度升高時電阻值下降。再把這種阻值變化的信號加以放大，來驅(qū)動控制電磁離合器的繼電器工作，以控制車內(nèi)的溫度。 4、 壓力控制元件 汽車空調(diào)系統(tǒng)中的壓力控制元件是指安裝在制冷系統(tǒng)制冷劑高、低壓管路中的壓力開關(guān)。其作用是根據(jù)感受到的制冷劑壓力的大小決定壓縮機(jī)的起停，（同時也可以改變冷凝風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速）從而對制冷系統(tǒng)的運(yùn)行起到安全保護(hù)作用。 小結(jié)：這章是本書中很重要的一章。在這章里，我們學(xué)習(xí)了汽車空調(diào)系統(tǒng)的主要部件——壓縮機(jī)、熱交換器、節(jié)流膨脹機(jī)構(gòu)、儲液干燥器、氣液分離器等部件的作用、類型、工作原理及安裝注意事項(xiàng)。 作業(yè)：復(fù)習(xí)與思考題1、2、3、4、5、6 課題：汽車空調(diào)的自動控制與調(diào)節(jié) 課時：2節(jié) 教學(xué)要求：1、了解汽車空調(diào)系統(tǒng)自動控制與調(diào)節(jié)原理； 2、掌握全自動空調(diào)系統(tǒng)和電控全自動空調(diào)系統(tǒng)的組成及原理； 教學(xué)方法：講練結(jié)合法 教學(xué)用具： 復(fù)習(xí)提問：在家用空調(diào)中輔助部件有什么？ 導(dǎo)入新課：以前我們學(xué)習(xí)過了汽車空調(diào)的組成。那汽車空調(diào)是如何實(shí)現(xiàn)自動控制的呢？下面我們學(xué)習(xí)新課。 講授新課： 第四章 汽車空調(diào)系統(tǒng)的自動控制與調(diào)節(jié) 第一節(jié) 概述 一、汽車空調(diào)自動控制系統(tǒng)概述 現(xiàn)代汽車空調(diào)自動控制系統(tǒng)，由于采用了先進(jìn)的控制理論和應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，在控制方式、控制精度和舒適性及工作可靠性方面，與傳統(tǒng)手動控制空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)有了本質(zhì)的區(qū)別，只要駕駛員設(shè)定好所需工作溫度，系統(tǒng)即自動檢測車內(nèi)溫度和車外溫度、太陽輻射和發(fā)動機(jī)工況，自動調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和所送出的空氣溫度，從而將車內(nèi)溫度保持在設(shè)定范圍內(nèi)，并適度調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量。有些高級轎車的空調(diào)自動控制系統(tǒng)除了溫度控制和鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制外，還能進(jìn)行進(jìn)氣控制、氣流方式控制（送風(fēng)控制）和壓縮機(jī)控制，并保證系統(tǒng)安全可靠的工作。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，還可以自動檢測和診斷故障部位，并且以故障代碼的方式告知維修技術(shù)人員。 二、放大器控制型自動空調(diào)系統(tǒng) 該系統(tǒng)用電橋-運(yùn)算放大器組成的比較器電路構(gòu)成。電橋由外界環(huán)境溫度傳感器、車內(nèi)溫度傳感器、陽光輻射傳感器和調(diào)溫鍵電阻組成，它和運(yùn)算比較器OP1、OP2組成一個控制系統(tǒng)。分別控制升溫和降溫真空電磁閥，將電信號轉(zhuǎn)變成真空信號，調(diào)節(jié)真空伺服驅(qū)動器，帶動控制桿對調(diào)溫門開度、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和熱水閥開閉進(jìn)行綜合控制，達(dá)到控制溫度恒定的目的。 三、微電腦控制自動空調(diào)系統(tǒng) 微電腦控制的汽車空調(diào)系統(tǒng)，不僅能按照乘員的需要吹出最適宜溫度的風(fēng)，而且可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)風(fēng)速、風(fēng)量，還極大地簡化了操作。由于計(jì)算機(jī)控制理論的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，該系統(tǒng)不僅用在高級汽車空調(diào)上，也越來越多的應(yīng)用在普通轎車空調(diào)系統(tǒng)中。 在微電腦控制的自動空調(diào)器中，每個傳感器獨(dú)立地將信號傳送至自動空調(diào)器放大器（稱為空調(diào)器ECU，或者在某些車型中稱為空調(diào)器控制ECU），控制系統(tǒng)根據(jù)在自動空調(diào)器放大器的微電腦中預(yù)置程序，識別這些信號，從而獨(dú)立地控制各個相應(yīng)的執(zhí)行器。 微電腦溫度控制的汽車空調(diào)系統(tǒng)具有以下幾種功能： （1）空調(diào)控制 包括溫度自動控制、風(fēng)量控制、運(yùn)轉(zhuǎn)方式給定的自動控制、換氣量控制等，滿足車內(nèi)對空調(diào)舒適性的要求。 （2）節(jié)能控制 包括壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制、換氣量的最適量控制以及隨溫度變化的換氣切換、自動轉(zhuǎn)入經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、根據(jù)車內(nèi)外溫度自動切斷壓縮機(jī)電源等。 （3）故障、安全報(bào)警 包括制冷劑不足報(bào)警、制冷壓力高出或低出報(bào)警、離合器打滑報(bào)警、各種控制器件的故障判斷報(bào)警等。 （4）故障診斷存儲 汽車空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生故障，微電腦將故障部位用代碼的形式存儲起來，在需要修理時指示故障的部位。 （5）顯示 包括顯示給定的溫度、控制溫度、控制方式、運(yùn)轉(zhuǎn)方式的狀態(tài)等。 輸入信號有三種：其一，車內(nèi)溫度傳感器、車外環(huán)境溫度傳感器、陽光輻射溫度傳感器等各種傳感器傳來的信號。其二，駕駛員設(shè)定的溫度信號、選擇功能信號。其三，由電位計(jì)檢測出空氣混合風(fēng)門的位置信號。 課題：汽車空調(diào)的自動控制與調(diào)節(jié) 課時：2節(jié) 教學(xué)要求：1、了解汽車空調(diào)自動控制系統(tǒng)的執(zhí)行元件有哪些； 2、掌握汽車空調(diào)自動控制系統(tǒng)的執(zhí)行元件的工作原理。 教學(xué)方法：講練結(jié)合法 教學(xué)用具： 復(fù)習(xí)提問：在家用空調(diào)中輔助部件有什么？ 導(dǎo)入新課：以前我們學(xué)習(xí)過了汽車空調(diào)的組成。那汽車空調(diào)是如何實(shí)現(xiàn)自動控制的呢？下面我們學(xué)習(xí)新課。 講授新課： 第二節(jié) 汽車空調(diào)系統(tǒng)的基本控制元件 一、傳感器 1．溫度傳感器 汽車空調(diào)自動控制系統(tǒng)中使用了很多不同類型的溫度傳感器，但最多使用的還是具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。其特性如圖6-5所示：熱敏電阻阻值的變化是隨著溫度的升高而減小的；反之，則電阻變大。 （l）車內(nèi)溫度傳感器（室溫傳感器） 車內(nèi)溫度傳感器吸入車內(nèi)空氣，以確定乘客艙的平均氣溫。以前多采用電動機(jī)型車內(nèi)溫度傳感器（采用電動機(jī)吸入空氣），現(xiàn)在則普遍采用氣流通過暖氣裝置的吸氣型。使用這種采集溫度的方式，可以克服轎車內(nèi)空間狹小，溫度分布不均勻的缺點(diǎn)， （2）車外溫度傳感器（環(huán)境溫度傳感器） 如圖6-7所示，車外溫度傳感器通常封裝在一個注塑料樹脂殼內(nèi)，以防止受潮和避免對溫度的突然變化作出反應(yīng)，適度的惰性使其能準(zhǔn)確地檢測到車外的平均氣溫。 （3）蒸發(fā)器溫度傳感器 蒸發(fā)器溫度傳感器檢測通過蒸發(fā)器的空氣的溫度，如圖6-8所示。在采用熱敏電阻型除霜設(shè)備的空調(diào)器中，蒸發(fā)器通常安裝有兩個熱敏電阻：一個用于除霜設(shè)備，一個用于蒸發(fā)器溫度傳感器。 2．陽光輻射傳感器（熱輻射傳感器） 陽光輻射傳感器一般采用光電二極管，它能檢測太陽熱輻射的變化，并將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為電流的變化，送入微處理器。 3．系統(tǒng)共用傳感器 以上所述的，是自動空調(diào)系統(tǒng)專門設(shè)置的主要傳感器。除此之外，普通空調(diào)所有的傳感器，自動空調(diào)也都有設(shè)置。另外，在計(jì)算機(jī)控制的自動空調(diào)系統(tǒng)中，與發(fā)動機(jī)、車身工況有關(guān)的各類傳感器，如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻水溫度、節(jié)氣門位置等，都將信號與其共享。 二、控制器 控制器分為兩種類型：一種采用IC（集成電路）控制的自動空調(diào)器，稱為“放大器控制型自動空調(diào)器”；另一種采用微處理器控制的空調(diào)器，則稱為“微電腦控制型自動空調(diào)器”。這些控制器也經(jīng)常被稱為“系統(tǒng)放大器”、“自動空調(diào)器放大器”或“空調(diào)器ECU（電子控制單元）”。 其控制原理如下： 傳感器包括光傳感器、溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器等，向微處理器提供信號的輸入；包括駕駛員的一些操作，如空調(diào)的啟動、溫度及送風(fēng)運(yùn)行方式的選擇等，也經(jīng)過操作面板輕觸開關(guān)傳送給微處理器。輸入的信號中即有用作狀態(tài)指示的開關(guān)量數(shù)字信號，也有連續(xù)變化的用于調(diào)節(jié)、控制的模擬信號。對于模擬信號則通常由微處理器內(nèi)部進(jìn)行模數(shù)（A／D）轉(zhuǎn)換后采用。 自檢及狀態(tài)指示，是系統(tǒng)工作的初始化過程，當(dāng)系統(tǒng)正常時，一般由儀表板或信息中心的狀態(tài)顯示屏或者指示燈來告訴駕駛員可以操作。 輸出控制信號實(shí)際有兩種：一是對需要較大電流的元件，如電磁閥、風(fēng)機(jī)等，輸出信號去驅(qū)使驅(qū)動單元（模塊）間接控制；對于小電動機(jī)、繼電器、閥門的啟閉等，則由微處理器直接輸出驅(qū)動。 診斷接口是為空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時檢修之用，通常還與整車微機(jī)系統(tǒng)經(jīng)CCD總線互連，使傳感器信號和空調(diào)系統(tǒng)工作狀態(tài)信號與全車微機(jī)共享，防止重復(fù)設(shè)置傳感器和數(shù)據(jù)沖突。 空調(diào)控制單元模塊與普通單片機(jī)結(jié)構(gòu)基本相同，但根據(jù)汽車空調(diào)使用的特點(diǎn)，除了裝有ROM、RAM外，還設(shè)置了可保持存儲器KAM，其工作原理與EPROM相似。例如：微處理器能從KAM讀取信息，也能把信息寫入KAM中，或者擦除KAM中的信息。然而，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)斷開時，KAM仍能保持信息，但當(dāng)微機(jī)與蓄電池電源斷開時，KAM存儲器中的信息有可能被擦除。這種KAM存儲器在微處理器中，具有利用自適應(yīng)控制可使其適應(yīng)輸入或輸出的微小缺陷的能力，具有積累經(jīng)驗(yàn)并自學(xué)習(xí)的能力。例如：溫度傳感器向它輸入的電壓在0.6～0.45Ⅴ之間變化，如果一個用舊了的溫度傳感器給送入了一個0.3V的信號，微處理器就把這個信號解釋為器件損壞癥候，并把變更了的標(biāo)定存儲在KAM中。于是，微處理器在計(jì)算過程中就開始參照這個新的標(biāo)定。這樣，空調(diào)系統(tǒng)就能保持正常的性能。假如傳感器的輸出信號不穩(wěn)定，或者超出正常范圍，微機(jī)就不接受這種信號。當(dāng)然，系統(tǒng)的自適應(yīng)能力需要在下列情況出現(xiàn)時，有一小段學(xué)習(xí)時間，即：斷開蓄電池引線之后；更換或者斷開空調(diào)系統(tǒng)的某個元件之后，裝在新車上時。這個學(xué)習(xí)時間一般為5min左右。 控制器的工作，通常按以下四步進(jìn)行： 1）輸入：傳送來自輸入裝置的電壓信號。輸入裝置可以是傳感器或是由駕駛員操縱的開關(guān)。 2）處理：微處理器采集輸入信息并將它與程序指令比較。邏輯電路把輸入信號處理成輸出指令。 3）存儲：程序指令存儲在電子存儲器中。某些動態(tài)信號也存儲在其中以便于再處理。 4）輸出：微處理器處理完傳感器輸入信號，并核查其程序指令后，向各個輸出裝置發(fā)出控制指令。這其中也包括儀表板顯示和向總線提供的共享數(shù)據(jù)。 典型的控制器面板結(jié)構(gòu)見圖6-11和圖4-18。其工作方式在第四章有詳細(xì)闡述。 圖6-l1 智能型控制面板 三、執(zhí)行器 汽車空調(diào)自動控制系統(tǒng)的執(zhí)行器，主要是對風(fēng)機(jī)電動機(jī)、壓縮機(jī)、風(fēng)門伺服電動機(jī)等動作部件的控制。由于在系統(tǒng)中，這些部件的工況與手動空調(diào)完全不同，所以采用了先進(jìn)的控制理論和控制方法。 1．風(fēng)機(jī)電動機(jī) 風(fēng)機(jī)是空調(diào)系統(tǒng)十分重要的執(zhí)行器。為了達(dá)到高效、舒適調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣的目的，自動空調(diào)系統(tǒng)中對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，通常采用以下三種方式： （1）晶體管與調(diào)速電阻組合型 電路結(jié)構(gòu)如圖6-12所示。風(fēng)機(jī)控制開關(guān)有自動檔（或者經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式）和不同轉(zhuǎn)速的人工選擇模式。當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速開關(guān)設(shè)定在自動檔時（或者經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式），它的轉(zhuǎn)速由微處理器根據(jù)傳感器參數(shù)和人為設(shè)定的參數(shù)控制，晶體管導(dǎo)通電流的大小，決定風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。若按動人工選擇模式開關(guān)，則空調(diào)取消自動控制功能，執(zhí)行人工設(shè)定的轉(zhuǎn)速。 （2）晶體管減負(fù)荷工作型 電路中，風(fēng)機(jī)是根據(jù)傳感器送入?yún)?shù)，微處理器分析、計(jì)算后，按照相應(yīng)工作方式去工作的，通常有以下四種狀態(tài)： 1）低速：當(dāng)啟動空調(diào)系統(tǒng)后，微處理器發(fā)出風(fēng)機(jī)工作信號，使晶體管VTl導(dǎo)通，風(fēng)機(jī)繼電器常開觸點(diǎn)閉合，風(fēng)機(jī)電動機(jī)通過低速電阻構(gòu)成回路，風(fēng)機(jī)維持最低轉(zhuǎn)速。此種啟動模式有利于風(fēng)機(jī)平穩(wěn)工作并防止損壞調(diào)速模塊。當(dāng)車內(nèi)溫度與設(shè)定溫度接近或者人工設(shè)定時，亦維持最低轉(zhuǎn)速。電流方向?yàn)椋盒铍姵亍L(fēng)機(jī)繼電器→風(fēng)機(jī)電動機(jī)→低速電阻→搭鐵。 2）高速：當(dāng)車內(nèi)溫度與設(shè)定溫度差較大時，或者操作送風(fēng)高速開關(guān)時，微處理器發(fā)出風(fēng)機(jī)高速工作信號，使晶體管VT2導(dǎo)通，風(fēng)機(jī)電動機(jī)通過高速繼電器常開觸點(diǎn)閉合，構(gòu)成回路，高速運(yùn)轉(zhuǎn)。電流方向?yàn)椋盒铍姵亍L(fēng)機(jī)繼電器→風(fēng)機(jī)電動機(jī)→高速繼電器→搭鐵。 3）自動：在自動工作狀態(tài)（或者人工設(shè)定）時，微處理器則根據(jù)環(huán)境溫度與設(shè)定溫度的參數(shù)，發(fā)出控制信號，使調(diào)速模塊晶體管以不同的角度導(dǎo)通，風(fēng)機(jī)電動機(jī)無級變速，達(dá)到調(diào)節(jié)空氣的目的。電流方向?yàn)椋盒铍姵亍L(fēng)機(jī)繼電器→風(fēng)機(jī)電動機(jī)→調(diào)速模塊→搭鐵。 4）時滯氣流控制：該控制方式僅用于制冷，以防止在炎熱時陽光下久停的汽車啟動空調(diào)時放出熱空氣。此時控制面板上的AUTO開關(guān)接通，當(dāng)BI-LEVEL開關(guān)按下時，氣流方式設(shè)置在FACE，或已設(shè)置在BI- LEVEL時，啟動壓縮機(jī)工作采用時滯氣流控制。其工作程序是： ① 當(dāng)冷風(fēng)裝置內(nèi)的溫度不低于30℃，壓縮機(jī)接通時，時滯氣流控制接通風(fēng)機(jī)電動機(jī)，并保持約4s，使冷風(fēng)裝置內(nèi)的空氣冷卻。在這以后約5s，時滯氣流控制使風(fēng)機(jī)以低速運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)機(jī)將已冷卻的空氣送至乘客艙， ② 當(dāng)冷風(fēng)裝置內(nèi)的溫度在30℃以下時，時滯氣流控制使風(fēng)機(jī)以低速運(yùn)轉(zhuǎn)約5s，然后轉(zhuǎn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，如圖6-16所示。 這類晶體管減負(fù)荷工作型風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路的工作特點(diǎn)是：在高、低速工作狀態(tài)下，風(fēng)機(jī)脫離調(diào)速模塊的控制，工作效率較高，損耗較小，使調(diào)速模塊負(fù)荷減輕，壽命延長，在一定程度上提高了系統(tǒng)的可靠性。 （3）脈沖控制全調(diào)速型 目前，較先進(jìn)的風(fēng)機(jī)調(diào)速電路采用脈沖控制全調(diào)速型，原理結(jié)構(gòu)見圖6-17所示。 2．壓縮機(jī) 先進(jìn)的空調(diào)自動控制系統(tǒng)采用了可變排量壓縮機(jī)的控制技術(shù)，它能依據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的制冷負(fù)荷或發(fā)動機(jī)的負(fù)荷狀況，來控制壓縮機(jī)的排量變化，減少不必要的能量浪費(fèi)，減輕發(fā)動機(jī)的負(fù)載。 這里以圖6-18所示的10PA17VC可變排量壓縮機(jī)為例來說明其運(yùn)作模式。10PA17VC的特點(diǎn)是在普通斜盤式壓縮機(jī)后端增加了一套可變排量機(jī)構(gòu)。 （1）工作模式 l）全容量（100%）運(yùn)作模式：如圖6-19所示，在全容量運(yùn)作中，沒有電流流至電磁線圈，所以電磁閥在彈簧力推動下，打開A孔，關(guān)閉B孔。這時，在前面產(chǎn)生的高壓氣體經(jīng)過旁通回路，從A進(jìn)