研究性實驗活動和市場維修實踐共同奠基的專業(yè)教學初探
——利用風速計判斷空調(diào)無熱風故障過程及分析

皖江職業(yè)教育中心學校 孫五一

研究性實驗活動和市場維修實踐共同奠基的專業(yè)教學初探
——利用風速計判斷空調(diào)無熱風故障過程及分析

皖江職業(yè)教育中心學校 孫五一

空調(diào)無熱風故障可能的原因有2個方面：一是加熱器芯堵塞，也就是熱源失效；二是溫度調(diào)節(jié)風門（或稱為混合風門）動作不正常，導致鼓風機吹出的風沒有通過加熱器。但由于加熱器芯和溫度調(diào)節(jié)風門都設(shè)置在風道深處，到底是哪一種原因?qū)е聸]有熱風，難于直接觀察、判斷。使用風速計全面檢測溫度和風速的變化，可以為推斷故障點，提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本文以利用風速計判斷空調(diào)無熱風故障為例，將研究性實驗活動和市場維修實踐有機結(jié)合起來，進行專業(yè)教學嘗試，取得了良好的教學效果，研究性實驗活動和市場維修實踐兩者相互支撐，是職業(yè)教育服務(wù)市場，市場反哺、完善職業(yè)教育的本質(zhì)。

1 在雪佛蘭科魯茲車上的研究性實踐活動

1.1 用風速計表現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)風門的動作

和多數(shù)車型一樣，雪佛蘭科魯茲車采用空氣混合式配氣系統(tǒng)，也就是說，風道內(nèi)鼓風機把風吸過來后，要先全部經(jīng)過冷源蒸發(fā)器，然后，再根據(jù)溫度調(diào)節(jié)風門的位置，決定多大程度地經(jīng)過熱源加熱器。這樣就有2個極端的情況，全冷和全熱。全冷就是溫度調(diào)節(jié)鈕選擇溫度最低，溫度調(diào)節(jié)門把加熱器完全擋住，風通過蒸發(fā)器后，不經(jīng)過加熱直接到達出風口（圖1），這時出風溫度最低，但因為風阻小，其風速便高；全熱就是溫度調(diào)節(jié)鈕選擇溫度最高，風通過蒸發(fā)器后，還要全部經(jīng)過加熱器再加熱，然后才能到達出風口（圖2），這時出風溫度最高，但也因風阻大一些（風要經(jīng)過加熱器芯），因此其風速會低一些。

圖1 全冷狀態(tài)溫度調(diào)節(jié)風門擋住加熱器

圖2 全熱狀態(tài)溫度調(diào)節(jié)風門打開

在實踐性教學研究中，考慮了風速的變化。因在全熱的情況下，畢竟在風的通路上，又加了一道阻礙，風速應(yīng)該會小些。這樣，在冷源和熱源同時失效的情況下，溫度雖然沒有變化了，但風速的變化，同樣可以幫助判斷故障部件。

1.2 教學研究性的實踐活動

圖3 拔掉空調(diào)壓縮機離合器繼電器

教師設(shè)置了2個故障，其中一個故障就是拔掉空調(diào)壓縮機離合器繼電器（圖3），這樣空調(diào)系統(tǒng)就不能工作，蒸發(fā)器這個冷源失效，出風溫度就是環(huán)境溫度；另一個故障就是堵住加熱器的進液管，冷卻液就無法通過加熱器循環(huán)，加熱器差不多保持環(huán)境溫度。這樣設(shè)置故障的目的就是讓風道里的冷源和熱源同時沒有了，這時調(diào)節(jié)溫度，無論溫度調(diào)節(jié)風門在什么位置，出風溫度都不會有變化（自然風）。

溫度調(diào)節(jié)風門在風道的深處，它的動作情況，無法直接觀察。怎樣了解它是否可以隨著溫度調(diào)節(jié)鈕的指令正常動作呢？

以雪佛蘭科魯茲車為例，筆者用風速計從中央左側(cè)出風口測量風速。由于冷源和熱源都失效了，因此無論溫度調(diào)節(jié)鈕旋到全冷還是全熱位置，出風溫度都是環(huán)境溫度，當時的環(huán)境溫度是21 ℃～22 ℃，這種情況下，僅從出風溫度不能體現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)風門動作與否。但是，從全冷到全熱，風速卻有明顯變化。全熱的風速為4.70 m/s，明顯低一些（圖5）；全冷的風速為5.62 m/s，明顯高一些（圖6）。

圖4 堵住空調(diào)加熱器的進液管

圖5 全熱風速為4.70 m/s

2 教學研究性實驗結(jié)果在汽車維修實踐中的應(yīng)用

上述教學研究性實驗結(jié)果，對汽車后市場的維修實踐有指導意義嗎？下面筆者通過利用風速計判斷途觀車加熱器故障的維修實例進行驗證。

故障現(xiàn)象 一輛途觀車，打開鼓風機，沒有熱風吹出。

故障診斷 接車后首先驗證故障現(xiàn)象，故障屬實。經(jīng)檢測，當時的環(huán)境溫度為13 ℃；如圖7所示，筆者從駕駛?cè)藗?cè)工作臺下部測量加熱器進出液管的溫度，均接近80 ℃，說明熱水能通過加熱器芯，但為什么出風口升溫不夠呢？會不會是混合風門調(diào)節(jié)不到位引起的呢？于是，筆者使用風速計在鼓風機風速最大的情況下，測量中央左側(cè)出風口的溫度和風速，結(jié)果見表1所列。

圖6 全冷風速為5.62 m/s

圖7 測量加熱器芯進出液管的溫度

表1 中央左側(cè)出風口的溫度和風速

升溫不好，一般會想到加熱器有問題或溫度調(diào)節(jié)風門有故障。那么我們來看一下表1所列的檢測數(shù)據(jù)能給我們什么樣的啟示。從表1所列檢測數(shù)據(jù)可以看出，無論空調(diào)（AC）開關(guān)處于ON位或OFF位，在從全冷到全熱的過程中，出風口的溫度還是有一定變化的，只是升溫不夠充分而已。再結(jié)合加熱器進出液管的溫度都相當高，而且比較一致。維修人員很可能會判斷成加熱器及管道正常，故障應(yīng)出在溫度調(diào)節(jié)風門上。譬如在全熱狀態(tài)，溫度調(diào)節(jié)風門處于圖8所示位置，而不是處于圖2所示位置，也就是溫度調(diào)節(jié)風門調(diào)整不到位，即使加熱器很熱，升溫也不會太好。但如果真是這樣的話，那全冷和全熱的風速變化范圍也不會大！再比對表1所列的風速檢測結(jié)果，不難發(fā)現(xiàn)全冷和全熱狀態(tài)下的風速差距相當大（風速相差2 m/s～3 m/s）。這種風速差距表明：不僅溫度調(diào)節(jié)風門可以動，而且其動的范圍相當大，這說明溫度調(diào)節(jié)風門的動作應(yīng)該是正常的。于是，筆者判定該車故障時因為加熱器部分堵塞導致的，如圖9所示，加熱器芯管帶中大多數(shù)都堵塞了，只有少數(shù)幾根扁管還是通的，冷卻液僅通過這幾根通的扁管循環(huán)，因此加熱器芯進出口溫度接近且溫度正常，但是加熱器能提供的熱量卻非常少，即便是全熱狀態(tài)（溫度調(diào)節(jié)門能調(diào)節(jié)到位），出風口的升溫效果也不好。按這樣的推斷，表1所列的所有測量數(shù)據(jù)就都可以合理解釋了。

故障排除 更換加熱器芯后試車，空調(diào)系統(tǒng)升溫正常，故障排除。

圖8 溫度調(diào)節(jié)風門在全熱時因溫度調(diào)節(jié)風門卡滯導致開度不夠

圖9 加熱器芯大部分扁管臟堵

3 研究性實驗活動和市場維修實踐相融合的專業(yè)教學嘗試

（1）維修案例是對專業(yè)教學的有益補充。通過上述研究性實驗活動和實際維修案例，我們不難看出，不僅升溫、降溫的情況可以反映溫度調(diào)節(jié)風門的動作是否正常，全冷和全熱的風速也可以表現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)風門的動作情況。

（2）實驗室性質(zhì)的教學研究加上不脫離生產(chǎn)的服務(wù)實踐是中等職業(yè)教育專業(yè)發(fā)展的理想狀態(tài)。實驗室性質(zhì)的研究行為是中等職業(yè)學校校內(nèi)實踐的基本形式，在實訓室里，自己做故障，自己解決。但專業(yè)教學決不能止步于此。中等職業(yè)學校的實踐內(nèi)涵包括實驗室研究行為，但更多地，應(yīng)該指向真實的生產(chǎn)服務(wù)實踐。

回顧一下研究性實驗行為，教師堵加熱器液管，是全堵，其目的是讓學生掌握溫度不能調(diào)節(jié)這種故障有2個方面的原因，一是冷、熱源的問題，二是溫度調(diào)節(jié)風門的問題。然后通過測量數(shù)據(jù)形成規(guī)律：讓學生測量加熱器液管全堵情況下，進出液管的溫度（接近環(huán)境溫度），并且把這種測試結(jié)果作為加熱器或管道堵塞的判斷標準。這種有理想模型特征的研究行為，是10幾年理工科實驗性學習的產(chǎn)物，從實戰(zhàn)的角度看，顯得有一些幼稚，雖然邏輯性強，但用它去指導實踐，往往會出現(xiàn)偏差。因為在實踐中，這類故障的真實面貌是完全兩樣的，真實案例中加熱器芯部分堵塞，是水垢引起的，但由于加熱器的管帶式結(jié)構(gòu)，不容易完全堵死。在該案例中，加熱器部分堵塞，但加熱器進出液管的溫度卻是一致的，這給判斷造成了困難，而借助風速計測量出風口風速，能準確排除混合風門失效的可能性，為鎖定故障點提供了數(shù)據(jù)支持。

如果將該維修案例引入到專業(yè)實踐教學中，便可以使學生注意到風速計的重要性，有助于引導學生在實踐中主動使用風速計，并對測量數(shù)據(jù)進行仔細分析，這充分體現(xiàn)了學校教學研究對維修實踐的指導意義。同時，維修實踐中遇到的真實案例，給我們展示了這類故障的本來應(yīng)有的面貌，修正了我們想當然的行為和結(jié)論，使教學研究沾上了實踐的油泥味。由此可見，教學研究過程和結(jié)果，通過實踐的檢驗和校正，才能有效地解決問題。

總之，中等職業(yè)學校專業(yè)教師帶著學生關(guān)起門來，在學校的實訓樓里，自顧自做故障和排除故障，訓練學生規(guī)范性的操作及故障診斷思路，也僅走了中等職業(yè)學校專業(yè)教學的一半路程，另一半路則應(yīng)是在打開校門后，讓學生直面生產(chǎn)服務(wù)實踐活動，將教學研究過程和結(jié)果進行維修生產(chǎn)實踐的檢驗和校正，從而提升學生的技能。

2017-03-20）