淺談職業學校汽車空調系統的課堂教學方法

摘 要：汽車空調涉及的相關因素很多。如發動機轉速與壓縮機開啟，冷凝器與散熱器相互影響，風扇的雙系統控制和汽車空調元件的實車安裝位置及空調清掃補充作業都是學生學習空調系統的關鍵，教學中應在完成教學任務的同時，突出講透這方面知識和多舉實例，使學生更好地掌握汽車空調系統。

關鍵詞：汽車空調系統 制冷系統 教學相關點 風扇控制 空調清掃補給作業 壓縮機 冷凝器 R1234a 制冷劑中水分

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）08（a）-0133-01

筆者在多年職業學校教學工作中，從事內容為汽車電器教學，隨著汽車舒適性的發展對空調要求的提高，汽車空調教學這部分前幾年在教學中不夠重視的內容，現在顯得更加重要，下面就自己的體會加以說明。

1 汽車空調系統的組成

制冷系統由壓縮機、冷凝器、儲液干燥器（吸氣集液器）膨脹閥（節流器）、蒸發器、制冷劑、壓縮機油等組成。采暖系統由加熱器、熱水閥等組成。換氣通風系統由鼓風機、花粉過濾器、風門電機、進出風口等組成。以及由空調ECU、傳感器、執行器、開關等組成的電器控制系統。

2 空調系統的工作原理

以制冷系統的工作原理來加以說明，制冷系統的工作是以制冷劑在系統中循環能完成的。

（1）制冷劑目前根據環保要求選用R1234a。它具有標準大氣壓下沸點低（-26.5℃）、無色無味、不燃燒、不爆炸、基本無毒性、溫度效應小、不破壞大氣臭氧原的特點。（2）壓縮機是通過皮帶輪接過發動機動力來使制冷系統完成循環工作的動力元件。同時通過壓縮制冷劑氣體，使制冷劑氣體在壓縮機壓縮腔內產生劇烈撞擊，產生熱能，來提高制冷劑氣體的溫度和壓力。（3）冷凝器的作用是將氣態制冷劑冷凝。冷凝器的工作結果是將高溫、高壓的氣態制冷劑降低溫度（將20℃～30℃）冷凝成液體制冷輸出。（4）儲液干燥器的作用是消除制冷系統的水分、雜質，反映系統內制冷劑是否加量合適。水在制冷系統內存在會嚴重影響制冷效果并損壞系統，所以通過儲液干燥器中的干燥劑保持水分存于儲液干燥器中而不進入系統。（5）膨脹閥的作用是節流降壓，霧化制冷劑。（6）蒸發器的作用使制冷劑氣化，吸收熱量，降低壓力。

3 空調系統的教學注意點

3.1 制冷系統與發動機系統的關系

（1）發動機控制系統在制冷系統工作時會提升發動機轉速，來使發動機不熄火，轉速上升于150 r/min。（2）風扇因冷凝器和散熱器共用，應在教學中說明：發動機冷卻系對風扇的影響，水溫傳感器信號通過發動機ECU控制到風扇，一般水溫風扇不工作，水溫達到95℃，風扇開始低速運行。達到105℃時風扇高速運行。（3）制冷系統對風扇影響：安裝在高壓側夜路“壓力開關”發出信號，空調ECU（放大器）控制風扇運行、當系統高壓側壓力約1400 Kpa）時風扇低速運行，當系統壓力超過3100 Kpa時風扇高速運行。（4）冷凝器與散熱器：冷凝器與散熱器安裝位置相同，距離很近，互相之間會影響散熱效果，各是對方的故障點之一。（5）蒸發器與熱加器：它們共同有溫控開關控制，在教學中就會使同學們對其控制電路產生不理解，應注意共同點、都使共鼓風機，而鼓風機由加熱繼電器（豐田）控制。制冷，加熱，轉換由空調放大器完成。（6）空調放大器學習：空調放大器主要用于啟動空調，它是將調溫、發動機轉速、空調開關、制冷劑壓力、車內、車外溫度、蒸發器溫度等信號輸入，經空調放大器分析后，決定壓縮機電磁離合器繼電器，冷凝風扇繼電器是否接通、切斷，從而控制壓縮機，冷凝風扇的動作。同時還提升發動機的怠速等。

3.2 發動機與壓縮機的關系

發動機是壓縮機的動力源，壓縮機的運行必須消耗發動機的動力，發動機在自身運行條件變差、可能熄火時它將切斷對壓縮機的動力提供，切斷條件有：發動機轉速過低，汽車加速和壓縮機打滑等情況。

（1）空調清掃補給作業：空調的清掃補給作業是學生學習空調知識實際上崗熟練使用空調設備的基礎，對于初入企業的學生很重要。應使學生熟練使用設備，明確清掃補給作業的工作內容是：補充制冷劑、檢查故障、抽真空作業。明確抽真空作業是利用水分在低壓（真空）條件下沸點溫度下降而氣化為水蒸氣，而被抽出系統的原理。（2）基礎物理學電學知識運用：有部分車輛的風扇高低速變化采用2電機串聯低速、并聯高速方式運行；就可說明串聯分壓，電壓低，轉速的道理。鼓風機電阻器加裝散熱片就是因為導體材料受熱，電阻值增大，影響鼓風機轉速，因此，要保持基本恒溫，減小阻值變化對影響電機運行等等都是對物理學中電學知識的運用。（3）空調智能系統的溫度調節：長時間開空調，車內人員會感到口干舌燥，這是因為制冷系統的蒸發器在工作中吸收了車內空氣中的熱量而水汽在此過程中被溫度低的蒸發器表面吸附，留在了蒸發器表面。通過了蒸發器的冷空氣中濕度大幅下降，經過一定時間后，車內空氣就較干燥，蒸發箱的出水管正是為解決蒸發器表面水分留下來的去處而設計的。

4 空調系統的故障判斷教學

運用所學的知識診斷故障，排除故障是汽車空調教學的目標任務。要想完成好這個任務，應注意以下幾個方面。

（1）確定空調系統元件位置：空調系統元件一般位于發動機室，而電控元件的位置就多元了。如控制元件ECU（放大器）有的位于工作臺內，有的位于發動機室，保險繼電器盒應注意位置、數量。環境溫度傳感器位于保險杠內，壓力開關在高壓側管路上，車內溫度傳感器位于面板上，而其他則應在蒸發箱上等。（2）注意電控系統維修安全：培養學生在維修電器設備時，切斷電源后拆裝插接線設備的習慣。注意數字萬用表的電壓、電流、電阻檔運用。使學生習慣用完電壓表后將檔位將于電壓檔最大量程上。特別在教學中糾正學生隨意拉拽電線的行為。（3）實際空調故障維修案例：一臺現代伊蘭特轎車反映空調不制冷，發動機溫度高。經觀察窗觀察是缺少制冷劑。進行加注作業后；在滿足正常運行條件后，開啟空調的仍不制冷。下車檢查發現冷凝器溫度高，出口處液化不良，而且系統壓力高，發動機冷卻系水溫高，經分析為風扇不工作，在開啟車輛后當系統壓力達到風扇運行壓力后（1400 Kpa），發現風扇不工作，停機檢查，風扇電路，發現風扇電路保險損壞，再換保險后，重新啟動車輛，開啟空調，壓力達規定值后，風扇運行制冷效果達到要求。

以上內容是筆者在教學過程中根據自己對教學內容的總結，對學生的要求以及對車輛空調系統的學習的幾點心得。由于筆者的教學水平和維修經驗等原因，難免會有不足和錯誤之處，還懇請各位同行能加以指正并指導。

參考文獻

[1]林志偉.汽車空調系統維修工作頁[M].北京：人民交通出版社，2007.

[2]尹力會.一汽花冠轎車維修手冊[M].沈陽：遼寧科學出版社，2003.