项目一 汽车空调系统总体认知

项目一汽车空调系统总体认知,学习目标,通过对本项目的学习，应能够：1在车上找到空调系统各组成部件2描述汽车空调及各部件的功用及工作原理3描述汽车空调基本电路及控制原理,任务1汽车空调系统组成及车身布置认知,通过对本任务的学习，应能够：1.认知汽车空调系统的主要组成2.认知空调系统的基本作用3.认知空调系统各个部件之间的连接关系,1.汽车空调系统的组成,汽车空调系统由制冷系统、供暖系统、通风和空气净化装置及控制系统组成。（1）通风系统通风系统的作用是在汽车行驶时保证室内通风，即对汽车室内不断加入新鲜空气，驱排混有尘埃、二氧化碳及来自发动机的有害气体。在寒冷的冬季，还应对新鲜空气进行加热，以保证室内温度适宜。,1.汽车空调系统的组成,（2）暖气系统暖气系统的作用是对车室内的空气或由外部进入车室内的新鲜空气进行加热，达到取暖、除湿的目的。,1.汽车空调系统的组成,（3）制冷系统制冷系统的作用是在车外环境温度较高时降低车内温度，使乘客感到凉爽、舒适。汽车空调制冷系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、制冷剂管路、冷却风扇和控制系统等组成。,1.汽车空调系统的组成,（4）空气净化系统空气净化系统的作用是对引入的空气进行过滤，保持车内空气清洁。,1.汽车空调系统的组成,（5）控制系统控制系统主要由电器元件、真空管路和操纵机构组成。其作用一方面是用以对制冷和暖风系统的温度、压力进行控制，另一方面是对车室内空气的温度、风量、流向进行操纵，以完善空调系统的各项功能。,2.汽车空调系统的工作原理,汽车空调系统在工作过程中主要是对车厢内空气进行冷却、加热、换气和空气净化等。电控单元将根据驾驶员或乘客通过空调显示控制面板上的按钮进行的设定，使空调系统自动运行，并根据各种传感器输入的信号，对送风温度和送风速度及时地进行调整，使车内的空气环境保持最佳状态。,3.汽车空调系统的车身布置形式,对于不同的车辆类型和不同的空调类型，因其结构、性能和使用环境的不同，从而导致空调系统的布置型式也不尽相同。轿车要求结构紧凑、质量小、舒适和节能，因此轿车空调系统设计原则是在可靠运行的前提下尽可能简单紧凑。,3.汽车空调系统的车身布置形式,（1）轿车常常采用非独立式制冷装置，由发动机驱动压缩机。（2）冷凝器通常放置在发动机水箱前部，靠冷却风扇强迫冷凝器对流换热，当汽车行驶时还可借助迎面风强化换热。（3）蒸发器大多放在仪表板中间或者是下方，也有分置于前后部的，以利送风均匀。（4）膨胀阀安装在蒸发器进口处。（5）检视镜、干燥过滤器和贮液器设计成一整体。,任务实施,一.组织方式每四位同学一组，观察丰田卡罗拉轿车一辆手动空调系统的组成，正确叙述出它们的作用和相互位置关系，按照规范的操作流程进行作业。每组作业时间为30分钟。二.作业内容1.认识空调通风系统2.认识空调暖气系统3.认识空调制冷系统4.认识汽车空气净化系统5.认识汽车空调控制系统,任务2汽车空调系统工作原理认知,通过对本任务的学习，应能够：1.描述汽车空调制冷系统的工作过程。2.找到空调系统主要元件并描述其工作原理。,1.汽车空调制冷系统组成,空调制冷系统主要由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、导管与软管、压力开关等组成。,1.汽车空调制冷系统组成,（1）压缩机俗称空调泵，其作用是为制冷剂的循环提供动力。（2）冷凝器的作用是对压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽散热降温，使其凝结为液态中压制冷剂。（3）储液干燥器全称为储液干燥过滤器，主要作用为储存制冷剂、过滤水分与杂质、防止气态制冷剂进入蒸发器等。（4）膨胀阀的作用包括三种作用：节流作用,调节作用，控制作用。（5）汽车空调蒸发器属于直接风冷式结构，是制冷系统中的重要部件之一。,2.汽车空调制冷系统的工作原理,汽车空调制冷系统都是采用R134a（新型无氟环保制冷剂）为制冷剂的蒸汽压缩式循环系统，它主要由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、冷却风扇和鼓风机的配风装置等组成。各部件之间采用铜管（或铝管）和高压橡胶管连接成一个密闭系统,2.汽车空调制冷系统的工作原理,制冷系统工作时，制冷剂以不同的状态在这个密闭系统内循环流动，每一循环需进行4个基本过程：（1）压缩过程（2）冷凝过程（3）膨胀过程（4）蒸发过程,3.汽车空调制冷系统常见故障,汽车空调制冷系统常见故障及原因如表1-2所示。,任务实施,一.组织方式每四位同学一组，观察丰田卡罗拉轿车一辆上的空调系统部件的工作过程，分别叙述各组成部件的工作原理，按照规范的操作流程进行作业。每组作业时间为20分钟。二.作业内容1.认识压缩机2.认识冷凝器3.认识蒸发器4.认识膨胀阀5.认识储液干燥器,任务3汽车空调系统电路及控制原理认知,通过对本任务的学习，应能够：1.能够准确分析卡罗拉手动空调系统电路2.能够识别空调系统各电控原件3.能够叙述空调电路系统的工作原理,1.汽车空调控制系统的组成,汽车空调控制系统包括传感器及开关信号、空调放大器和执行元件三部分。主要控制内容包括压缩机电磁离合器控制、蒸发器温度控制、压力控制、冷却风扇控制、鼓风机控制、其他保护控制等。卡罗拉轿车手动空调控制系统的组成如右图所示。,2.空调电气系统的控制原理,（1）压缩机电磁离合器控制在非独立式汽车空调制冷系统中，压缩机是由汽车发动机驱动的。为了使空调系统的开、停不影响发动机的工作，压缩机的主轴不是与发动机曲轴直接相连，而是通过电磁离合器把动力传递给压缩机的。电磁离合器是发动机和压缩机之间的一个动力传递机构，受空调AC开关、温控器、空调放大器、压力开关等控制，在需要时接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外，当压缩机过载时，它还能起到一定的保护作用。因此，通过控制电磁离合器的结合与分离，就可接通与断开压缩机。汽车空调电磁离合器一般都是由带轮总成、线圈总成和驱动盘总成这三个部分组成，,2.空调电气系统的控制原理,当接通空调开关使空调制冷系统进入工作状态时，电磁离合器的电磁线圈通电产生电磁吸力，将驱动盘吸向皮带轮，使两者结合在一起，发动机的动力便通过皮带轮传递到压力板，带动压缩机运转。当空调制冷系统停止工作时，电磁离合器线圈断电，电磁吸力消失，皮带轮空转，压缩机停止转动。,1-前端壳体；2-定子；3-传动皮带；4-皮带轮；5-驱动盘；6-压缩机轴,2.空调电气系统的控制原理,（2）蒸发器温度控制蒸发器温度控制是空调电气控制系统的基本任务。当汽车空调系统工作时，蒸发器表面温度逐渐降低，空气中的水分被析出，直至结冰，若蒸发器中的制冷不加控制，则蒸发器表面会逐渐全部结成冰块，以致蒸发器无法工作(风不能通过，无法进行热交换)。为控制蒸发器表面不结冰，系统的制冷效率又要达到最高水平，卡罗拉轿车采用变排量压缩机，即当蒸发器温度降低时压缩机排量随之降低，此时蒸发箱内的温度就会升高而避免蒸发器表面结冰。,2.空调电气系统的控制原理,（3）制冷管路压力控制在一些老款车型上通常装有各种形式的压力开关，用来感测空调制冷管路的工作压力，一旦压力异常的高或低，压力开关就会打开或闭合，这时空调系统会自动切断压缩机电路或控制冷却风扇以加强散热效果。卡罗拉轿车采用压力传感器来实时检测系统压力，当高压侧制冷剂压力过低（0.19MPa或更低）或过高（3.14MPa或更高）时，压力传感器将制冷剂压力信号输出至空调放大器。空调放大器根据传感器特性将该信号转换为压力，以控制压缩机。,2.空调电气系统的控制原理,（4）环境温度控制环境温度传感器安装在冷凝器前部，该传感器检测车外环境空气温度并将信号传至汽车仪表系统，仪表系统通过CAN通信系统将相应的信号发送至空调放大器。在环境温度低于某一规定值时，空调放大器切断压缩机电磁离合器电路，使空调制冷系统不能工作。当环境温度高于此值时，制冷系统才能进入工作状态。,2.空调电气系统的控制原理,（5）冷却风扇控制空调制冷系统的冷凝器与发动机散热器共用风扇，冷却风扇的控制根据冷却液温度信号和空调压力开关组合控制。不开空调时，根据冷却液控制风扇的转速：当冷却液温度较低时，风扇不转；当冷却液温度升高到一定数值时，风扇以低速运转；当温度进一步升高到一定数值时，风扇高速运转。开启空调时，不管冷却液温度高低，风扇都运转，当系统压力正常时，风扇低速运转；当系统压力高于一定数值，风扇高速运转。,2.空调电气系统的控制原理,（6）鼓风机转速控制鼓风机转速的调节主要是通过改变串连在鼓风机电路中的外电阻来实现的。操作加热器控制器（鼓风机开关）时，HTR继电器将启动以允许电流流向鼓风机电动机，然后电动机将开始转动。操作加热器控制器（鼓风机开关）切换鼓