《汽车维护与保养（高职版）》 教案 第14课 维护空调系统

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课题维护空调系统课时2课时（90min）教学目标知识目标：掌握空调系统的维护方法技能目标：能够更换空调滤清器素质目标：（1）培养勇于探索、刻苦钻研的工匠精神（2）树立技能成才、技能报国的人生理想教学重难点教学重点：空调系统的组成、工作原理和维护方法教学难点：空调系统的维护方法教学方法情景模拟法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤课前任务【教师】布置课前预习任务：收集相关资料，回答下列问题1.空调系统主要由

系统、系统、系统、

系统和

系统等组成。2.简述制冷系统的工作原理。3.简述空调滤清器的检查与更换方法。【学生】查找资料，完成课前任务考勤【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】班干部报请假人员及原因任务导入【教师】讲述“任务导入”的相关内容一辆黑色帕萨特轿车被送往某汽车维修厂进行检修。车主反映在开空调时，出风口会吹出一股霉味儿，张师傅怀疑是空调长期未更换空调滤清器导致此类现象出现的。当他卸下旧的空调滤清器时，上面已经布满了星星点点的霉菌。张师傅提醒车主，空调通风管路中的水蒸气长时间不能挥发，滋生了霉菌，导致空调产生了异味，建议车主在汽车每行驶5000km或3个月时清理一次空调系统。【学生】聆听、思考传授新知【教师】讲解新知4.3.1空调系统的组成空调系统主要用于车内温度、湿度的调节，并能净化车内的空气，为驾乘人员提供良好的空气环境。空调系统主要由制冷系统、加热系统、通风系统、净化系统和控制系统等组成。1．制冷系统1）制冷系统的组成【教师】结合“制冷系统的组成”图片（详见教材），进行新知讲解制冷系统一般由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、储液干燥器等组成，制冷系统中的工作介质为制冷剂。（1）压缩机是制冷系统的核心部件，是制冷剂在空调系统内循环的动力源，其连接着蒸发器和冷凝器。压缩机的作用是压缩和输送气态制冷剂，确保制冷系统能正常工作。（2）冷凝器用来实现外界空气与管道内制冷剂的热交换，可将高温高压气态制冷剂冷凝成中温高压的液态制冷剂。该过程为放热过程。（3）膨胀阀又称节流阀，安装在蒸发器入口处，是制冷系统高压部分与低压部分的分界点。膨胀阀起节流降压的作用，可将中温高压的液态制冷剂转换为低温低压的雾状制冷剂。（4）蒸发器是一种热交换器，它利用从膨胀阀来的低温低压雾状制冷剂的蒸发来吸收周围空气中的大量热量，从而使周围空气冷却。（5）储液干燥器是空调系统内临时存储制冷剂、过滤杂质、吸收湿气的装置。【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答汽车空调制冷剂和家用空调制冷剂一样吗？有何区别？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，并讲述“知识加油站”的相关内容制冷剂（俗称冷媒）通过自身状态的变化来实现热交换，从而达到制冷目的。空调系统常用的制冷剂为R134a。【学生】聆听、思考、理解、记忆2）制冷系统的工作原理【教师】展示“制冷系统的制冷循环原理”图片（详见教材），讲解制冷系统的工作原理制冷系统是利用制冷剂状态的循环变化将车内热量转移至车外的原理来工作的，制冷循环包括压缩、放热、节流和吸热四个过程。过程作用原理压缩过程压缩增压，使气态制冷剂易于液化压缩机吸入由蒸发器送出的低温低压气态制冷剂，把它压缩成高温高压气态制冷剂，然后送入冷凝器。放热过程排热、冷凝高温高压气态制冷剂进入冷凝器，通过冷凝器与大气进行热交换。高温高压气态制冷剂冷凝成液态制冷剂，并放出大量热量节流过程使液态制冷剂降温降压中温高压液态制冷剂经膨胀阀节流降温降压，以雾状（细小液滴）排出吸热过程制冷经膨胀阀降温降压后的低温低压雾状制冷剂进入蒸发器，大量吸收周围空气的热量，使流经蒸发器的空气温度快速下降。2．加热系统加热系统主要用于取暖，对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行加热，达到取暖、除湿的目的。1）加热系统的组成加热系统主要由加热器芯、水阀等组成。（1）加热器芯：由水管和散热器片组成，发动机的冷却液进入加热器芯的水管，通过散热器片散热后，再返回发动机的冷却系统中。（2）水阀：用来控制进入加热器芯的水量，进而调节加热系统的加热量，调节时，可通过控制面板上的调节杆或旋钮进行控制。2）加热系统的工作原理加热系统的温度调节方式可分为空气混合型和水流调节型两种类型。（1）空气混合型：加热系统通过控制经过加热器芯的空气和不经过加热器芯的空气之间的比例，实现温度调节。（2）水流调节型加热系统采用水阀调节流经加热器芯的热水量，通过改变加热器芯本身的温度，实现温度的调节。3．通风系统通风系统的主要部件是鼓风机，它可将外部新鲜空气吸进车内，起通风和换气作用，还可防止风窗玻璃起雾。汽车空调主要有三种通风方式，即自然通风、强制通风与综合通风。【教师】展示“空调通风系统通风口”图片（详见教材），讲解自然通风1）自然通风自然通风是利用汽车行驶过程中车身内外表面产生的气压差，实现在相对密闭状态下为车内空气通风换气。通常进风口设在副驾驶的前方，排风口设置在左右两侧的后翼子板上，车外空气从进风口进入车内，车内空气从排风口排出车外。【教师】展示“强制通风”图片（详见教材），进行新知讲解2）强制通风强制通风的主要部件是鼓风机，它可将车外新鲜空气强制送入车内，从而实现通风换气。3）综合通风综合通风是指汽车上同时采用自然通风和强制通风。目前汽车上基本都是采用综合通风的方式。【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答对比分析三种通风方式的特点。【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答4．净化系统净化系统主要是通过空气净化装置除去车内空气中的尘埃、臭味、烟味及有毒气体，使车内空气变得清洁。空调系统采用的空气净化方式通常有空气过滤式和静电除尘式两种，两种方式所需的空气净化装置也不同。空气净化方式空气过滤式静电除尘式空气净化装置空调滤清器空调滤清器+静电除尘装置作用滤除空气中的尘埃过滤和吸附尘埃，除臭、杀菌、产生负氧离子，使车内空气更新鲜洁净优点结构简单，维护方便结构复杂、成本高应用各类汽车的空调系统中高级轿车和旅行车上5．控制系统控制系统通过控制制冷和加热系统的制冷剂压力、工作温度、鼓风机转速、风门的开关状态等，来实现对车内空气的温度、风量、流向的调节。现在很多汽车采用自动控制系统，它主要由传感器、控制器和执行器组成。控制器根据各传感器所检测的车内外空气温度参数、发动机工况参数和空调系统工况参数，单独或集中对执行器的动作进行控制。4.3.2空调系统的维护空调系统的维护包括压缩机的检查、冷凝器的检查、蒸发器的检查与清洗、空调滤清器的清理与更换、制冷剂管路的检查等项目。1．压缩机的检查压缩机的检查主要包括外观、工作情况以及制冷剂量的检查。1）压缩机外观的检查【教师】展示“压缩机外观的检查”图片（详见教材），讲解检查项目（1）安装支架不能松动。（2）传动皮带的松紧度应适宜，过松会打滑，导致压缩机转速下降，制冷剂量不足；过紧则会加剧皮带磨损，使曲轴轴承过早损伤。2）压缩机工作情况的检查（1）在打开空调制冷开关（A/C）时，压缩机离合器应能发出人耳可闻的吸合声。（2）压缩机在运转情况下，应无异常响声。（3）用手感觉压缩机附近的高低压管路，低压管路应呈低温状态，高压管路应呈高温状态。【教师】讲述“知识加油站”的相关内容低压管路是从蒸发器到压缩机的管路，一般相对较粗，加注口上标注有“L”字样。高压管路是从压缩机到冷凝器再到蒸发器的管路，一般相对较细，加注口上标注有“H”字样。【学生】聆听、思考、理解、记忆3）制冷剂量的检查【教师】结合“视液镜”和“制冷剂量的检查”图片（详见教材），讲解检查项目和方法在正常情况下，制冷剂的损耗极少，若从视液镜看不到制冷剂，则说明制冷系统存在泄漏，应及时检修。通过高压管路上安装的视液镜，可观察制冷剂的情况。视液镜内若几乎没有气泡，则说明制冷剂量正常；若有连续的气泡，则说明制冷剂量不足；若没有任何气泡，则说明制冷剂严重不足或过量。2．冷凝器的检查检查冷凝器的目的是保证其能通过最大的通气量。冷凝器的检查内容如下：（1）检查冷凝器的表面有无油污、泥土或其他杂物附着。（2）打开所有车门，将空调系统调至最大制冷状态。将发动机加速到1500r/min。用手感觉冷凝器上制冷剂进口处和出口处的温度，前者应较后者热。3．蒸发器的检查与清洗当制冷系统出现不制冷或制冷不足的情况时，很可能是蒸发器出现了故障。此时需要对蒸发器进行必要的检查与清洗。具体操作如下。用专用工具拆除空调滤清器外壳的4颗螺钉，拆下空调滤清器并检查蒸发器的外观。若发现蒸发器表面存在裂纹、破损，则应及时更换或修理；若蒸发器只是表面出现脏污，则可对其进行清洗。清洗蒸发器的工作流程为：打开车窗→启动并运行空调系统5min→关闭空调系统→向蒸发器上喷空调清洗剂→启动并运行空调系统1min（外循环），鼓风机将泡沫吹过（吸进）通风管道（填充其空间）→关闭空调系统→静置10～15min→再次向蒸发器上喷空调清洗剂→连续运行空调系统10～15min，将污垢从排水管排出→安装空调滤清器。【教师】讲述“注意”的相关内容清洗蒸发器时，要做好隔绝电气设备的措施，防止空调清洗剂外溢；对于蒸发器下面装有音响设备或电脑板的车型，需要在电气设备表面用干燥、厚实的毛巾遮挡，防止空调清洗剂外溢导致电气设备受潮短路。【学生】聆听、思考、理解、记忆4．空调滤清器的清理与更换【教师】展示“空调滤清器使用前后对比”图片（详见教材），进行新知讲解如果空调滤清器较脏，则可使用气枪中的压缩空气自下而上进行清理，操作时应使气枪与空调滤清器保持一定的距离，吹大约2min。一般建议每更换两次机油，更换一次空调滤清器。需要注意的是，清理或更换空调滤清器时，必须先关闭空调系统，以防止未过滤的空气进入通风管道。5．制冷剂管路的检查检查制冷剂管路需要用到空调压力表和电子检漏仪。空调压力表：能够测量制冷系统中制冷剂的压力，如果测量的高压压力和低压压力都过低，则表示制冷剂不足或存在泄漏。电子检漏仪：能够检查制冷剂的泄漏。其探头可检测泄漏的制冷剂，并发出声响和闪光警报。制冷剂管路的检查步骤如下。（1）目视检查制冷剂管路是否脏污，然后用手轻微晃动制冷剂管路，检查制冷剂管路接头处有无松动，制冷剂管路有无凹陷、弯曲变形、损伤等情况。（2）关闭空调压力表高低压阀门，并将快速接头接在制冷剂管路阀门上；启动发动机，在空调运行时检查空调压力表上所显示的压力，并做好记录。（3）关闭点火开关，将电子检漏仪贴近制冷剂管路，电子检漏仪显示屏即可显示该处制冷剂是否存在渗漏。【学生】聆听、思考、理解、记忆任务实训【教师】组织学生扫码观看微课视频：更换空调滤清器（详见教材）【学生】观看、聆听、理解、记忆【教师】布置实训任务：更换空调滤清器。将全班学生以3～5人为一组进行分组【学生】各组选出组长并进行任务分工，将小组成员及分工情况填入表4-14中【教师】组织学生以小组为单位，按照以下活动步骤，完成实训任务1．任务准备在明确任务内容的情况下，根据实际情况，在表4-15中写出汽车车辆（或试验台架）信息，并写出所需的工具、设备和资料等。表4-15汽车车辆（或试验台架）信息及所需的工具、设备和资料汽车车辆信息（或试验台架）信息车型VIN码行驶里程工具、设备和资料在进入工作前确认现场安全及个人防护情况，并在表4-16中的“□”上打“√”。表4-16现场安全及个人防护情况确认表设备安全▢检查汽车（或试验台架）点火开关是否关闭▢检查汽车（或试验台架）挡位是否处于P挡/N档▢检查汽车（或试验台架）是否处于制动状态▢检查汽车（或试验台架）发动机舱盖是否支撑在固定位置▢检查汽车车轮垫块是否支撑到位，或试验台架支撑滚轮是否固定牢靠且全部处于锁止位置场地安全▢检查场地通风、采光是否良好▢检查每个维修工位是否留有足够的面积和高度▢检查是否有应急通道和完善的消防设施个人防护▢检查是否穿戴好护目镜、工作帽、手套、工作鞋和工作服等劳保用品2．任务实施（1）进入车内副驾驶位置，打开手套箱，观察其固定卡扣的位置，用手将手套箱卸下并将其放置在一旁。（2）卸下手套箱后可以看到空调滤清器盖板。（3）将空调滤清器盖板左右两侧的卡扣向外翻动，便可卸下空调滤清器盖板。（4）取出空调滤清器，用抹布擦拭空调滤清器，清除上面的灰尘及杂质并观察清除效果；若空调滤清器脏污严重，无法清除，则需要进行更换。（5）检查空调滤清器盖板左右两侧的卡扣是否正常。（6）确认新的空调滤清器型号是否与旧的空调滤清器型号相同。（7）确认新