电气一体化教案

江苏悦达技工学校《汽车电气设备构造与维修》教案—年第二学期课程类型理实一体化教学讲课班级汽修101、102讲课教师孙军年2一体化课教案课题名称第六单元汽车空调系统讲课课时4课题目的熟悉汽车空调系统的作用及构成；构造、工作原理及工作特性；掌握对的检测管路压力、对的查漏、补漏、添加冷却液；对的判断线路故障及排除；熟悉汽车采暖设备的工作原理和对的判断采暖设备故障及排除。实训课时14合计课时18讲课日期5．30-6．17教具空调专用设备、工件物料、常用工量具等教学重点汽车空调系统的作用及构成；构造、工作原理及工作特性；掌握对的检测管路压力、对的查漏、补漏、添加冷却液；对的判断线路故障及排除；熟悉汽车采暖设备的工作原理和对的判断采暖设备故障及排除。教学难点检测管路压力、对的查漏、补漏、添加冷却液及工作原理；对的判断线路故障及排除；2.及汽车采暖设备的工作原理和对的判断采暖设备故障及排除。对的判断线路故障及排除；教学回忆回述：仪表系统由哪些部分构成？阐明让学生理解和掌握汽车空调系统的作用及构成；构造、工作原理及工作特性；掌握对的检测管路压力、对的查漏、补漏、添加冷却液；对的判断线路故障及排除；熟悉汽车采暖设备的工作原理和对的判断采暖设备故障及排除。审阅者签名：日期：教学过程时间分派备注组织教学：（5分钟）点名，并做好考勤记录。按学号或组别安排各组实习岗位。教学阶段（有关知识的导入）：（按理论导入的多少确定所须时间）第六单元汽车空调系统一、作用、构成：1.作用：调整车内空气的温度、湿度、流速、清洁度，并防止或清除风窗玻璃上的雾、霜和冰雪。2.汽车空调发展的四个阶段：第一阶段：单一暖风系统（1927年）第二阶段：单一制冷系统（1939）第三阶段：冷暖一体化空调系（1954）第四阶段：自动控制汽车空调系统（1964）第五阶段：微机控制的空调系统（1977）3.分类：（1）按驱动方式分为：独立式（专用一台发动机驱动压缩机，制冷量大，工作稳定，但成本高，体积及重量大，多用于大、中型客车）；非独立式（空调压缩机由汽车发动机驱动）（2）按控制方式分为：手动式（拨动控制板上的功能键对温度、风速、风向进行控制）；自动式（半自动式、全自动式）◆半自动空调与手动空调的区别重要在于：半自动空调采用程序装置、伺服电动机或控制模块等操纵执行机构。（半自动空调也采用电控系统）◆全自动空调与半自动空调的区别重要在于：与否具有自诊断系统和所用的执行机构型式及传感器数量。4.构成：（1）制冷系统：对车内的空气进行冷却或除湿（2）暖风系统：对车内空气进行加热，对挡风玻璃除霜、除雾（3）通风系统：将外部新鲜空气引入车内，直到通风和换气作用，并可防止风窗玻璃起雾（4）空气净化系统：除去车内有害气体及粉尘，保持车内清洁舒适的空气环境（5）控制系统：一是用以对制冷和暖风系统的温度、压力进行控制；二是对车内空气的温度、风量、流向进行操纵二、制冷系统的构成、原理：（一）构成：1.制冷剂（冷媒）：通过制冷剂的状态变化，实现热互换，到达制冷的目的★汽车空调常用的制冷剂：R134a2.压缩机（空调泵）：将气态制冷剂加压（提高其压力和温度），维持制冷剂在系统中循环3.冷凝器：将压缩机排出的高压过热制冷剂蒸气凝结成液体，对外放出热量4.储液干燥罐：储液、过滤、干燥5.膨胀阀：将高温高压的制冷剂液体通过节流、降压而成为低温、低压制冷剂液体，送往蒸发器6.蒸发器：运用从膨胀阀来的低温低压的液态制冷剂蒸发时吸取周围空气中的大量热量，从而到达车内降温的目的（二）原理：1.制冷原理：当压缩机工作时，压缩机吸入从蒸发器出来的低温低压的气态制冷剂，经压缩，制冷剂的温度和压力升高，并被送入冷凝器。在冷凝器内，高温高压的气态制冷剂把热量传递给通过冷凝器的车外空气而液化，变成液体。液态制冷剂流经节流装置时，温度和压力减少，并进入蒸发器。在蒸发器内，低温低压的液态制冷剂吸取通过蒸发器的车内空气的热量而蒸发，变成气体。气体又被压缩机吸入进行下一轮循环。这样，通过制冷剂在系统内的循环，不停吸取车内空气的热量并排到车外空气中，使车内空气的温度逐渐下降。2.制冷剂的循环过程：三、空调的检修：1.运用视液镜检查制冷剂量：如桑塔纳型轿车，使发动机转速稳定在1500~转/分，把空调功能键置于最大制冷状态，风机置于最高转速，开动空调5min后通过视液镜进行观测。现象结论处理措施视液镜下一片清晰，送风口有冷气吹出。在发动机转速提高或减少时，也许有少许气泡出现，关闭空调后随即起泡，然后渐渐消失。（约45s内消失）制冷剂量合适视液镜下有少许气泡出现，或者每隔1~2s就可看到气泡制冷剂量局限性检漏并补充制冷剂至适量视液镜下一片清晰。并有冷气输出。关闭空调后15s内不起泡制冷剂量过多释放某些制冷剂视液镜下看到诸多泡沫或者气泡消失，视液镜内展现雾状或出现机油条纹制冷剂严重局限性或主线无制冷剂检漏，修理泄漏部位，重新充灌制冷剂至适量视液镜下出现云堆状景象干燥剂已分散，并制冷剂流动更换干燥剂2.运用歧管压力表对制冷系统进行诊断：（1）歧管压力表的连接措施：低压接头用蓝色软管与汽车空调低压检修阀相接；高压接头用红色软管与汽车空调高压检修阀相接；中央接头用黄色（或绿色）软管与真空泵或制冷剂罐相接。★低压表能显示低压压力（单位为psi或bar），又能显示真空度（单位为inHg，即英寸汞柱。1inHg=3.386kPa）★判断压缩机的高、低压侧的措施：①按制冷剂的流向判断：从压缩机流向冷凝器的方向是高压侧，从蒸发器流向压缩机的方向是低压侧；②根据管道温度来判断：使压缩机工作几分钟，停止后用手摸摸压缩机向外连接的管道，热的为高压侧，冷的为低压侧；③按制冷剂管路尺寸判断：与粗管连接的是压缩机低压吸入阀，与细管连接的是压缩机高压排出阀。（2）歧管压力表的功能：当低压手动阀启动、高压手动阀关闭时，低压管路与中间管路、低压表相通，可进行低压侧加注或排放制冷剂，并同步检测高、低侧的压力；当低压手动阀关闭、高压手动阀启动时，高压管路与中间管路、高压表相通，可进行高压侧加注或排放制冷剂，并同步检测高、低侧的压力；当高、低手动阀均启动时，所有管路接通通，假如维修用软管接上真空泵，可对系统抽真空；当高、低手动阀均关闭时，可进行高、低压侧压力检测。汽车空调系统的原则压力值：制冷剂低压端压力高压端压力kPaKgf/cm2kPaKgf/cm2R134a177~206.61.8~2.11279~147613~15★歧管压力表的单位：公斤力/厘米2(kgf/cm2)、巴(bar)、帕（Pa）、磅/英寸2(LB/in2,psi)1psi=6.895kPa1bar＝105Pa＝1.02kgf/cm2（4）运用歧管压力表检查汽车空调系统故障：■歧管压力表与空调压缩机的连接环节如下：①关闭歧管压力表的高(H)、低(L)手动阀门。②将歧管压力表的连接软管接到空调压缩机检修阀上，高压侧软管接头与高压侧检修阀相连，低压侧软管接头与低压侧检修阀相连。然后用手拧紧软管接头螺母。■测试条件：发动机加速到1500r／m～r／m保持稳定期，将空调冷度词到最冷，同步将风速开到最大。让压缩机工作，但不要超过30s（保护低压表）。■观测高、低压表的读数：低压表读数高压表读数故障原因排除措施较低较低制冷剂局限性加注部分制冷剂制冷系统有泄漏检漏修复后，加注适量制冷剂制冷系统内有水分放净制冷剂，充足抽真空后，排除湿气，重新加注制冷剂制冷剂流动不畅检查膨胀阀、管路等太高太高制冷剂太多放出部分制冷剂冷凝器散热不良检查冷凝器风扇，检查清洗冷凝器膨胀阀工作不良检查膨胀阀，必要更换系统中混入空气放净制冷剂，抽真空后重新加注制冷剂有时真空，有时正常正常制冷系统内有水分放净制冷剂，充足抽真空后，排除湿气，重新加注制冷剂真空很低制冷系统不循环按制冷系统内有水分处理更换膨胀阀检查制冷剂与否被污染太高太低压缩机内部故障更换压缩机太低太高高压管路或零件堵塞或被压扁清洗或更换零件；检查冷冻机油与否被污染（5）使用歧管压力表的注意事项：①当两个手动阀都关闭或低压侧或高压侧手动阀打开时，低压和高压侧表都会给出系统内精确读数。②空调系统运行时，不得打开高压侧手动阀。假如此时中央接头制冷剂罐相接，那高压制冷剂被迫通过高压侧表接头而冲击制冷罐，这样会导致制冷罐破裂，导致人身伤害和损坏。③严格防止将低压表错接到高压侧，以防止损坏低压表。④在将歧管压力计与空调系统连接前，应先完全关闭所有手动阀。⑤将压力表软管与接头连接时，只容许用手拧紧，不准使用工具。⑥使用歧管压力计时，要把软管内的空气排空。(连接时可用少许制冷剂清洗软管)3.冷媒检测回收清洗加注机：（以WDF-A30型为例）注意事项：△在使用本设备之前，请仔细阅读使用阐明书，以便对的操作。△本设备只用于R134a空调系统使用。△在进行操作之前，检查汽车空调所用制冷剂的类型，并关闭汽车引擎。△冷媒罐实际使用容量应为其有效容量的80%，以防止由于外界原因产生额外压力而导致严重事故。△在连接到汽车空调系统之前，确定设备高`低压手动阀门都处在关的位置。将软管远离汽车可转动部份和发热部份，例如电子扇、散热器等。△定期检查真空泵油位和油质，严禁无油运行。△回收程序每小时最多起动次数应不不小于10次，否则也许会损坏压缩机。△设备运行时，请勿让小朋友或智障人士靠近设备或接触设备。△本设备的使用者须对汽车空调的维修、保养熟悉，以免损坏设备及汽车空调系统。△本设备内含精密控制元器件，请勿私自拆卸维修。△设备应竖直向上放置，请勿倒放。△设备右侧电源输入部分有高压电，请小心操作。△设备为了保证更好的加注功能，储液罐内不能低于1Kg制冷剂，否则不能加注。△每次使用完设备后来，请关闭高、低压手动阀。技术参数：制冷剂种类：R134a电源：交流220V/50Hz电子称精度：0.2%（FS）抽真空速度：60L/min极限真空度：5×10-1（Pa）储液罐容量：14Kg回收速度：250g/min充注速度：800g/min净重：73Kg外形尺寸（mm）：1150*452*466重要功能：●回收、再生旧制冷剂以重新运用●空调系统抽真空●充注制冷剂●小罐制冷剂充注●迅速补充空调系统冷冻油设备阐明：设备控制系统以手动按钮方式控制，液晶屏幕显示。操作面板高压表高压表低压表低压手动阀高压手动阀电源开关显示和按键区高压表：用于观测设备高压管的压力，接上空调系统后可观测系统高压压力。低压管：用于观测设备低压管的压力，接上空调系统后可观测系统低压压力。按键阐明：主机基本操作回收程序注意事项：由于了使设备压缩机能到达最长的使用寿命，回收程序设计了强大的保护功能，在使用时请注意如下阐明。△请在每次回收完毕后打开废油阀。△回收程序每小时最多起动次数应不不小于10次，否则也许会损坏压缩机。△在回收过程中因系统保护停机时，请在储液罐压力下降到1.25Mpa时才能再启动回收程序，否则不能启动回收程序。△在对汽车空调制冷剂回收前，需要先对设备与汽车之间连接的高下压软管抽真空，以防止空气进入设备或汽车空调系统。若是操作人员确认设备和汽车之间连接的高下压软管没有空气进入可以不对冷媒管抽真空。制冷剂制冷剂XX.XXKGA、将设备接上电源，打开电源开关。控制面板上的屏幕将显示储液罐制冷剂的净重。B、首先确定本设备高、低压手动阀门都是关闭的。将设备的高压和低压软管，分别接到汽车空调的高压和低压端。条件容许时，请先运转汽车空调几分钟，运行后关闭。打开快修接头上的阀门，观查高压表和低压表与否有压力。假如低于150Kpa就不用回收。回收量XX.XXKG回收量XX.XXKG系统默认的回收重量缺省值，此时您可以根据需要用和键修改好回收重量缺省值。如回收量罐无空间果设置回收量超过罐容量，系统提醒修改好参数后只需要按下“起/停”键就可以运行该程序。D、回收过程中屏幕将记录本次回收的制冷剂重量。E、回收正常完毕后系统会自动停机，会发出声响并提醒。回收程序概述：A、在启动回收程序时，系统首先会自动检测设备的高压和低压管道的制冷剂压力，假如压力太低回收程序将拒绝执行，屏幕显示警告：回收量软管无制冷剂回收量压力高B、在回收过程中，假如系统储液罐的压力值到达系统的保护值时，系统会自动停机，并发出声响提醒。系统保护压力值为（1.回收量压力高系统保护值，而出现（压力高）报警，就阐明系统过载保护已经工作。需要等到储液罐压力下降到1.25Mpa时再启动回收程序。C、回收过程中，当高压软管或低压软管的压力快靠近于0Mpa时，系统会提醒排废油。D、回收过程中，不是系统自动完毕回收。高压软管和低压软管尚有过高的压力没有完毕回收或手动停机，系统则不会进入排油程序。制冷剂制冷剂XX.XXKGA、将设备接上电源，打开电源开关。控制面板上的屏幕将显示储液罐制冷剂的净重。B、按两次键，系统显示默认的抽真空时间缺省值，把设备上的高压、低压软管分别接到汽车空调上。打开快接阀门和高下压手动阀门，检查设备高压和低压表压力。假如高于150Kpa系统将拒绝执行抽真空程序，并显示警告抽真空软管压力太高C、根据需要用和键修改好抽真空时间。修改好参数后只需要按下“起/停”键就抽真空抽真空请加冷冻油D、抽真空完毕后，提醒加注冷冻机油。加注制冷剂和冷冻油：A、按照抽真空操作环节，对空调系统抽真空后来，确定加油瓶制冷油量，可以满足您的加注量。B、假如需补充冷冻油，在抽完真空后来。直接打开油瓶开关，观测油瓶刻度，直到加到你需要的油量，关闭阀门即可。（假如不加油此步可省略）加注量XX.XXKGC、加注量XX.XXKG加注量加注量制冷剂局限性否则加注程序将拒绝执行，并且会报警提醒。修改好加注量缺省值，按“起/停”键运行程序即可。加注完毕后系统自动停机。警告！检测汽车空调高下压压力时，请关闭高下压手动阀门，严禁打开高压手动阀门。否则将测试不精确。小罐制冷剂充注措施：在小罐充注时不必开设备电源1、打开设备高下压手动阀门，检查设备高压和低压表压力。假如高于150Kpa请回收完软管内的制冷剂。2、将设备的低压软管接汽车空调的低压端。拆下设备高压软管上的快修接头，把高压软管接到小瓶启动阀上，小瓶启动阀连接到小瓶上。（小瓶启动阀处在关闭状态）3、打开设备上的高、低压手动阀门，按照抽真空环节，对空调系统抽真空。4、抽完真空后来，打开小瓶加注启动阀，启动汽车空调即可。注：如须加冷冻油请在抽完真空后来先加油，再加制冷剂。平常维护(一)向储液罐内添加制冷剂：a、新购置的设备或当储液罐内制冷剂靠近于1Kg时，需要向储液罐内添加制冷剂。b、取一罐与设备所用制冷剂（R134a）同类型的制冷剂，把它连接到低压软管上，请先不要打开罐上的阀门。（注：小瓶制冷剂R134a不要往设备内添加）c、打开低压手动阀门，关闭高压手动阀门，运行抽真空程序（运行1分钟即可手动停机）。d、打开外部制冷罐上的阀门，设定好回收重量，运行回收程序即可。注意事项：请严格按以上规定操作，否则将有也许引起故障。△在向储液罐添加制冷剂时，请一次不要超过3Kg的回收量。△启动回收程序后，请把制冷剂罐放倒即可，如图所示。△请在实际回收量，少于设定值1Kg时，关闭制冷剂罐阀门。（二）更换干燥过滤器：每次执行回收程序时，系统会自动合计储存回收制冷剂重量。合计到200公斤更换过滤器更换环节1、把电源线拔掉，以免发生触电事故。2、拆开设备后盖即可见到如图所示的干燥过滤器。拆出旧的干燥过滤器，换上新的干燥过滤器即可。在更换时请注意干燥过滤器安装方向。（三）更换真空泵油：必须使用设备附带的或制造厂商推荐的真空泵机油。△当检查到油面低于最低油位线时，必须添加真空泵油。当发现油位太高时，应打开真空泵底部的放油螺丝，把油放至最低和最高油位线之间。抽真空更换真空泵油抽真空更换真空泵油△当发现真空泵油油质异常（变为乳白色时）也必须更换。更换环节1、为保证真空泵处在热态，换油时首先运行抽真空程序1分钟。打开真空泵底部的放油螺栓如图（6）所示，将油放入一种合适的容器。油停止流动时，旋紧放油螺栓。2、拔下设备电源，并拆开右侧板。拧下加油口的油封和放油口的油封，将油放入一种合适的容器内。3、取一瓶新油，往加油口倒入新油，待油位抵达最低位和最高位之间，加完后拧紧加油口的油封。真空泵油XXXXMIN4、更换完后应重新开机，同步按和组合键进入设置界面，按键选择真空泵油XXXXMIN界面，按和组合键对真空泵使用时间清零，否则系统会视作没有更换。（四）电子称标定：将设备内的储液罐更换后，或设备使用很长时间后电子称显示的重量值和实际值有偏差时可以通过“电子秤标定”重新标定电子秤的精度。先把储液罐从称盘上取下来后，同步按和组合键进入设置界面，按键选择电子称校准，再同步按和组合键对电子砝码XX.XXKG称清零，清零后界面会显示：然后放置与界面显示相似重量的砝码在称盘上，稳定后同步按下和、FN键，显示会提醒“请稍等”几秒后，界面会显示手动排气制冷剂制冷剂XX.XXKG取下，再把储液罐安装好。四、桑塔纳型空调控制电路：★桑塔纳型轿车的发展：（1）1995年桑塔纳GLS型（化油器式）（2）1996年桑塔纳GLi型（电喷式）（3）1998年桑塔纳GSi型（电喷式，装备ABS）（4）桑塔纳GSi-AT型（俊杰，4档自动变速器）（5）桑塔纳时代骄子（转向盘带安全气囊）（6）桑塔纳时代阳光（在时代骄子车型的基础上，配置4档自动变速器）（一）桑塔纳GLS型空调控制电路：桑塔纳GLS型空调控制电路原理图E9-鼓风机开关F18-冷却风扇热敏开关F23-高压保护开关F33-蒸发器温控开关F38-环境温度开关F73-低压保护开关A/C-空调开关J26-冷却风扇继电器32-空调继电器K46-空调开关指示灯N16-怠速提高真空转换阀N23-鼓风机调速电阻N25-压缩机电磁离合器N63-新鲜空气翻板电磁阀S1、S14、S23-保险丝V2-鼓风机V7-冷却风扇电动机◆工作过程：1、点火开关处在“OFF”或“ST”位置时，减负荷继电器的线圈不通电，其触点张开，空调系统不工作。2、点火开关处在0N位置时，减负荷继电器的线圈通电使其触点闭合，空调继电器J32中的线圈J32a通电，接通鼓风机V2电路，此时可由鼓风机开关E9进行调速，进行强制通风、换气或送出暖气。3、当外界温度高于1O℃时，位于新鲜空气进口处的环境温度开关F38闭合。此时按下空调开关A/C，空调开关指示灯K46点亮，表达空调开关已接通。电源经减负荷继电器的触点、保险丝S14、空调开关A/C和环境温度开关F38，可接通如下电路：（1）新鲜空气翻板电磁阀N63所在电路经保险丝S14、空调开关A/C、环境温度开关F38导通，新鲜空气翻板电磁阀N63将新鲜空气进口关闭，使车内空气进入内循环状态。（2）位于蒸发器冷风进风口处的蒸发器温控开关F33将化油器怠速提高真空转换电磁阀N16接通，使发动机进入快怠速状态。（3）位于储液干燥器上的低压保护开关F73则使压缩机电磁离合器N25通电，电磁离合器吸合，压缩机进入工作状态。★当制冷系统因缺乏制冷剂使制冷系统压力过低时，低压保护开关F73断开，压缩机停止工作。（4）空调继电器J32中的线圈J32b通电，其控制的两对触点闭合，此时若制冷系统高压值正常（高压保护开关F23断开），将电阻R串接入冷却风扇电动机V7电路中，使冷却风扇电动机低速运转。当制冷系统高压超过规定值时，高压保护开关F23闭合，接通冷却风扇继电器J26电路，使其触点闭合，将电阻R短路，使风扇电动机高速运转，以增强冷凝器的冷却能力。★冷却风扇电动机V7还直接受冷却风扇热敏开关F18的控制，当不开空调开关A/C时，若发动机冷却液温度低于95℃时，冷却风扇电动机V7不动；当高于95℃时，冷却风扇电动机V7低速转动（串入电阻R）；当高于105℃★按下空调开关A／C使制冷系统工作时，虽然鼓风机开关E9处在0位，鼓风机也能以最低级转速缓慢转动：电源→减负荷继电器触点→保险丝S14→空调开关A／C→环境温度开关F38→空调继电器J32的一对触点→鼓风机调速电阻N23→鼓风机V2。4、当外界温度低于1.67℃时，环境温度开关F38自动断开，虽然接通空调开关A（二）桑塔纳GSi轿车空调控制电路：◆工作过程：★空调系统工作的基本条件：●环境温度高于10℃，位于新鲜空气入口处的环境温度开关F38●发动机必须能正常工作，发动机ECU(J220)的T80／8端子能输出高电平，压缩机切断继电器J26才能吸合1、点火开关处在“OFF”或“ST”位置时，减负荷继电器的线圈不通电，其触点张开，空调系统不工作。2、点火开关处在0N位置时，减负荷继电器的线圈通电使其触点闭合，X线带电：a．空调指示灯Ll电路：X电源线→空调开关及空调继电器熔断丝S14→空调开关E30→空调指示灯Ll→搭铁。b．进风门电磁阀N63电路：X电源线→空调开关及空调继电器熔断丝S14→空调开关E30→环境温度开关F38→进风门电磁阀N63→搭铁。c．压缩机电磁离合器N25电路：X电源线→空调开关及空调继电器熔断丝S14→空调开关E30→环境温度开关F38→蒸发器温控开关E38→空调水温控制开关F40→高下压开关F129(1、2端子)→压缩机切断继电器J26触点→空调控制器J293的T10／8端子→内部继电器PEL3的线圈→搭铁。PEL3触点点闭合，电流从30号电源线→散热风扇低速档熔断丝S108→PEL3触点→压缩机电磁离合器N25→搭铁。电磁离合器吸合，压缩机进入工作状态。d.散热风扇电动机V7、V8电路：X电源线→空调开关及空调继电器熔断丝S14→空调开关E30→环境温度开关F38→蒸发器温控开关E38→空调水温控制开关F40→高下压开关F129(1、2端子)→空调控制器J293的T10／3端子→内部继电器PEL1的电子组件→搭铁。继电器PEL1的线圈通电：电流从30号电源线→散热风扇低速档熔断丝S108→PEL1的线圈→电子组件→搭铁。其触点闭合，接通散热风扇电动机V7、V8的电路：电流从30号电源线→散热风扇低速档熔断丝S108→PEL1的触点→降压电阻→散热风扇电动机V7、V8→搭铁。这样就保证了在压缩机运转的同步，冷凝器和发动机冷却液散热风扇电动机V7、V8至少能以低速运转