新汽車空調教學臺架的設計與應用

【摘 要】分析目前汽車空調項目教學中使用的空調臺架存在的問題，設計制作直觀適用的汽車空調教學臺架，更好地實現理論與教學一體化目標，提高教學效果。

【關鍵詞】汽車 空調臺架 設計

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】 A

【文章編號】0450-9889（2014）10B-0114-02

當前汽車已進入千家萬戶，空調已成為汽車必備的配置。汽車空調是容易出問題的設備之一，目前很多修理店機修工的空調維修技術不夠高，修理店急需掌握空調維修技術的人員。這需要職業學校加強對汽車維修專業學生進行汽車空調技術培訓。現在，一些職業學校汽車專業已開始重視對汽車空調的教學，將汽車空調單獨開設一門課程，因此，迫切需要汽車空調教學臺架輔助教學。

一、汽車空調課程使用原空調臺架教學存在的問題

在汽車空調技術教學中，用整車來進行汽車空調教學存在不少問題，因為汽車空調的一些元件安裝在汽車儀表臺下，需要將汽車的儀表臺全部拆除才能看得到，而且在每次課上也只能讓少部分學生看到，教學效率不高。為此，學校都得設置空調教學臺架。在利用臺架教學中，筆者發現一些問題：原有教學臺架技術比較落后，有的還用分立元件控制，和現在汽車空調控制原理相差比較大，已經屬于淘汰產品，不利于教學；有些自動空調教學臺架太復雜，學生較難掌握，不利于學生學習空調的基本原理；有些汽車空調臺架雖然符合教學要求，但購買成本較高，維修費用貴，維護也不方便。

二、新的汽車空調臺架的設計與制作

我們經過研究設計的汽車空調臺架的組成包括：五菱之光空調壓縮機、冷凝器、空調儲液干燥器、膨脹閥、蒸發器總成、鼓風機總成、頂部蒸發器、小電腦盒、保險盒、點火開關、蓄電池、電機、空調操作面板及空調管路等。如果經濟條件不是太好，為了進一步降低成本，可以選用沒有頂部蒸發器的五菱之光空調總成。

考慮到在教學過程中便于學生觀察，把臺架高度設計較低，并對蒸發器總成、鼓風機進行解剖式設計，顯示出蒸發器溫度傳感和鼓風機。為了便于安裝各個設備，臺架底座采用方鋼管進行組裝焊接。在設計臺架大小時要先初步組裝空調，以確定安裝位置和尺寸。電機可采用單相電機或三相電機，功率2KW左右。

具體設計如下圖：

三、新的汽車空調臺架電路圖及分析

汽車空調臺架的電路圖如圖2所示，具體說明如下：

（一）前鼓風機電路

電從蓄電池正極到點火開關，通過保險F9，然后到達前鼓風機開關。1擋時電從前鼓風機開關出來經過兩個調速電阻到達前鼓風機然后搭鐵；2擋時電從前鼓風機開關出來經過1個調速電阻到達前鼓風機然后搭鐵；3擋電從前鼓風機開關出來時不經過調速電阻直接到達前鼓風機然后搭鐵。

（二）后鼓風機電路

后鼓風機電路與前鼓風機電路類似，不再分析。

（三）電磁離合器電路

（1）電磁離合器控制電路。電從蓄電池正極到點火開關，通過保險F9，然后到達前鼓風機開關。前鼓風機開關在1，2，3擋時開關都會供電給AC開關，當然如果前鼓風機開關不開，則AC開關無電，電磁離合器不會吸合。電經過AC開關后分為兩路，一路給發光二極管指示燈供電，當按下AC開關時指示燈會亮。另一路經過AC開關串聯壓力開關后到達小電腦盒紅色線2腳，為小電腦盒提供鼓風機開關信號、AC開關信號和壓力開關信號，同時為小電腦盒供電，另外，小電腦盒5號腳搭鐵就形成了回路。

要想使小電腦盒控制電磁離合器工作，還要輸入蒸發器溫度傳感器信號。在小電腦盒的3和4號黑色線腳輸入蒸發器內部的蒸發器溫度傳感器的溫度信號，使小電腦盒控制蒸發器的溫度在2～8攝氏度。當溫度低于2攝氏度時，為了防止蒸發器結冰，小電腦盒控制電磁離合器不工作；當溫度回升到8攝氏度時，小電腦盒控制電磁離合器重新工作，以提高制冷效果。

特別注意：一般的汽車空調電腦是控制壓縮機繼電器線圈的負極搭鐵來控制壓縮機工作的，但這個小電腦盒不同，它是控制壓縮機繼電器線圈的正極是否有電。當小電腦盒根據輸入信號判斷可以接通電磁離合器時，小電腦盒的1號綠白線腳輸出12V電壓給壓縮機繼電器，使壓縮機繼電器線圈通電，繼電器觸點開關接通，讓另一條電磁離合器主電路接通。

（2）電磁離合器主電路。蓄電池的電通過常電保險F1，然后通過壓縮機繼電器的觸點開關給電磁離合器供電，經過電磁離合器外殼搭鐵，使電磁離合器吸合，空調壓縮機開始工作。

（四）冷凝風扇電路

（1）冷凝風扇控制電路。該電路與電磁離合器電路類似。當小電腦盒根據輸入信號判斷可以接通電磁離合器時，小電腦盒的1號綠白線腳輸出12V電壓給壓縮機繼電器電的同時也給冷凝風扇繼電器的線圈供電，使冷凝風扇繼電器線圈接通，繼電器觸點開關閉合，讓另一條冷凝風扇主電路接通。

（2）冷凝風扇主電路。蓄電池的電通過常電保險F1，經過冷凝風扇繼電器的觸點開關給冷凝風扇供電，使冷凝風扇在電磁離合器工作同時運轉，給冷凝器散熱。

四、新的汽車空調教學臺架的特點

針對目前教學中使用的那些空調教學臺架存在的問題，我們根據地方特點，研究設計制造出新的直觀、經濟、好用的汽車空調臺架。這臺新的臺架有如下幾個特點：一是結構簡單制造成本低。本臺架主要采用五菱之光空調總成，它購買非常方便而且便宜，特別是它配有一個小電腦盒，用這個小電腦盒就可以控制空調工作，不用再配發動機電腦，使成本大大降低并且容易組裝。加上制造架子的方鋼，成本約為四千元，比起整機購買的幾萬元的汽車空調臺架成本低了很多。二是有利于學生學習空調基本原理和維修技術。由于這個汽車空調臺架結構較簡單，利用這個臺架，學生可直觀地看到整個空調的內部結構，了解其工作原理，容易學習和掌握汽車空調的理論知識，并進行實訓操作，使理論實訓一體化教學得以實現。三是維修方便、維修費用便宜。在日常的教學實訓過程中，老師最怕的是設備經常損壞和難以修復，一旦設備損壞會嚴重影響教學。新的汽車空調臺架由于采用的是技術成熟而且全國銷量領先的五菱之光汽車空調總成，它結構簡單故障率較低，如果損壞也很容易在網上或當地汽配城找到便宜配件進行維修。

五、新的汽車空調臺架給教學帶來的便利

（一）理論教學便利

在理論教學中，學生圍著該臺架，教師可以進行汽車空調制冷系統組成、汽車空調制冷工作原理、汽車空調通風取暖系統組成及工作原理、汽車空調控制系統組成及工作原理等汽車空調理論方面的學習。

（二）實訓教學便利

在實訓操作教學中，學生在臺架上可以進行汽車空調面板的使用操作、汽車空調壓力檢測、汽車空調檢漏、汽車空調抽真空、汽車空調冷凍機油和制冷劑的加注，汽車空調鼓風機不工作故障排除、汽車空調電磁離合器不工作故障排除等實訓操作。

六、結論

新的汽車空調臺架在本校汽車專業的汽車空調課程試用一年來，教師和學生都反映良好。使用這個臺架時，學生能夠直觀地進行學習，很快掌握空調的基本理論知識。在實訓課中，學生用這個臺架能完成各個汽車空調的基本操作項目，提高了學生的操作技能。特別是學習汽車空調控制電路時，因為這個臺架的電線是裸露在外面的，走向清晰明了，操作簡單方便，學生便于理解電路，克服了以前學生對電路的懼怕現象，對提高學生電路排查故障水平有很大幫助。教師上課時也喜歡用這個臺架，因為用它容易講清理論，上實訓課容易演示操作，而且維護成本低，損壞后配件便宜好買，維修難度低，能快速修好，不影響教學。因此，新的汽車空調教學臺架具有一定的推廣價值。

【參考文獻】

[1]鄭凱，葉文海.汽車空調維修[M].北京：電子工業出版社，2013

[2]陽亮.汽車防盜器教學臺架的設計[J].廣西教育，2014（2）

[3]劉建江，劉占峰.汽車電氣設備試驗臺架研制與探索[J].實驗室科學，2010（10）

【作者簡介】鄭凱（1971- ）男，福建人，柳州市第一職業技術學校汽車工程專業部專業帶頭人，研究方向是汽車電氣電控。