《汽车空调》配套教案：项目02汽车空调制冷系统的部件

项目二汽车空调制冷系统的部件一、教学目标1．能正确拆装典型的汽车空调压缩机；2.知道汽车空调冷凝器和蒸发器的作用和结构组成；3.了解节流膨胀装置构造与原理；4.了解节流膨胀装置在不同空调系统中的应用及安装位装置。二、课时分配本项目共4个任务，安排2课时。三、教学重点通过本模块的学习，让学生知道汽车用空调压缩机及电磁离合器的作用；掌握汽车空调压缩机以及电磁离合器的工作原理；掌握汽车冷凝器和蒸发器的工作原理；掌握节流膨胀装置更换、检修的步骤与方法；掌握储液干燥器的构造与原理；掌握集液器的构造与原理；会储液干燥器的检修；会集液器的拆装。四、教学难点1．能正确的检修典型的汽车空调压缩机以及电磁离合器；2.能正确拆装和检修冷凝器和蒸发器；3.掌握节流膨胀装置故障判断方法。五、教学内容任务一汽车空调压缩机及电磁离合器一、实例示范（一）空调压缩机的整体拆卸与安装（以科鲁兹为例）1、任务准备冷媒回收加注机、专用拆卸工具、常用工具、护目镜、手套、抹布等。2、实施步骤拆卸程序见下表。安装程序与拆卸程序相反，但需注意以下几个问题：（1）要使用新的系统密封件。（2）螺栓与螺母的紧固力全为19N•m。（3）要排空后检漏再加注制冷剂系统。（二）车身上电磁离合器的检修1、任务准备手电筒、常用工具一套、万用表、电源连接线等。2、实施步骤操作程序见下表。二、知识储备（一）压缩机1.作用汽车空调压缩机是空调系统的核心部件，它安装在发动机的前部，由发动机曲轴上的驱动轮经皮驱动带驱动旋转。2.分类汽车空调压缩机的种类繁多，但目前从空调压缩机的使用情况来看，大中型客车空调系统主要采用曲柄连杆式压缩机，而小轿车则普遍采用斜盘式和旋叶式压缩机。3.结构原理（1）斜盘式压缩机。①结构组成：这种压缩机通常在机体圆周方向上布置有6个或者10个汽缸，每个汽缸中安装一个双向活塞形成6缸机或10缸机，每个汽缸两头都有进气阀和排气阀。旋转斜盘式压缩机的结构②工作过程：压缩机轴旋转时，轴上的斜盘同时驱动所有的活塞运动，部分活塞向左运动，部分活塞向右运动。旋转斜盘压缩机的工作过程（2）曲轴连杆式压缩机。①结构组成：这种压缩机的结构与发动机相似，由曲轴连杆驱动活塞往复运动，一般采用双缸结构，每缸上方装有进排气阀片。曲轴连杆式压缩机的结构②工作过程：整个工作过程由吸气、压缩、膨胀和排气四个过程组成，活塞下行时进气阀开启，制冷剂进入汽缸，活塞上行时，制冷剂被压缩，当达到一定压力时，排气阀打开，制冷剂排出。这种压缩机由于体积较大，目前已很少在小车上使用。曲轴连杆式压缩机的工作过程（二）电磁离合器1.作用汽车空调电磁离合器是汽车发动机和汽车空调压缩机之间的一个动力传递装置，汽车空调压缩机是由汽车发动机通过电磁离合器来驱动的。2.结构组成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。汽车空调电磁离合器是较为典型的机电一体化产品。3.工作原理汽车空调电磁离合器受空调开关、温控器、空调放大器、压力开关等控制，在需要的时候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。（三）压缩机及电磁离合器常见故障压缩机卡死、泄漏、异响，离合器从动盘打滑、电磁线圈烧坏、排气阀破裂等。任务二冷凝器和蒸发器的结构认识一、实例示范（一）空调冷凝器的拆卸与安装1、任务准备冷媒回收加注机、专用拆卸工具、常用工具、护目镜、手套、抹布等。2、步骤实施安装程序与上相反，但需要注意以下问题：(1)安装空调压缩机和冷凝器软管时，紧固力为19N•m。(2)安装空调系统蒸发器软管时，紧固力为19N•m。(3)系统要排空后检漏再加注制冷剂。（二）空调蒸发器的拆卸与安装1、任务准备冷媒回收加注机、专用拆卸工具、常用工具、护目镜、手套、抹布等。2、步骤实施安装程序与上相反，但需要注意以下问题：(1)安装10个加热器和空调蒸发器壳体螺栓力矩为5N•m。(2)安装仪表板主、副驾驶室外端4个仪表板螺栓力矩为22N•m。(3)安装仪表板中央前挡风玻璃下2个螺母力矩为6N•m。二、知识储备（一）冷凝器1.作用汽车空调制冷系统中的冷凝器是热交换设备，其作用是使从压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气在冷凝器中得到液化或冷凝，并把热量散发到车外空气中，从而使其凝结为高压制冷剂液体。2.结构组成冷凝器由冷却管和散热片组成。3.分类汽车空调系统冷凝器的结构形式主要有管片式、管带式、平流式等几种。（1）管片式。它是汽车空调中早期采用的一种冷凝器，制造工艺简单，由铜质或铝质圆管套上散热片组成。管片式冷凝器（2）管带式。它是由多孔扁管弯成蛇管形，并在其中安置散热带后焊接而成。管带式（3）平流式。平流式是由管带式演变而来，不同之处是扁管不是弯成盘带式，而是每根截断的，每端都有集流管。集流管是分段的，中间有隔片隔开，起到分流作用。平流式在安装冷凝器时，需注意以下两点：（1）在连接冷凝器的管接头时，要注意哪里是进口、哪里是出口。从压缩机输来的高压制冷剂蒸气，必须从冷凝器上端入口进入，再流动到下部管道，冷凝成液态的制冷剂则沿下方出口流出而进入储液干燥器。（2）在未装连接管接头之前，不要长时间打开管口的保护盖，以免潮气进入。4.工作原理对于轿车的冷凝器安装在水箱前端，高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器，制冷剂得到冷却风扇的散热，由于压力及温度的降低，制冷剂气态冷凝成液态，并放出大量的热。5.冷凝器检查与维护空调制冷效果的好坏与冷凝器的散热片的清洁有关，冷凝器表面由于尘埃杂物的覆盖会降低散热效率。（1）冷凝器的泄漏一般可以从外表看出，如擦伤碰破，泄漏点渗出油迹等。蒸发器的泄漏因为压力低，外表面结露，隐藏在蒸发箱内，一般不易被发现。（2）冷凝器和蒸发器最常见的故障是脏物堵塞和泄漏。脏物堵塞可用氮气或经干燥处理的压缩空气反复吹冲，直到干净通畅为止。（二）蒸发器蒸发器和冷凝器一样，也是一种热交换器，也称冷却器，是制冷循环中获得冷气的直接器件。1.作用是将来自热力膨胀阀的低温、低压液态制冷剂在其管道中蒸发，使蒸发器和周围空气的温度降低。同时对空气起减湿作用。2.结构原理蒸发器的结构和工作原理如图所示。蒸发结构原理（a）蒸发器冷却原理；（b）蒸发器结构1—排管2—散热片A—来自膨胀阀的液态制冷剂B—气态制冷剂C—车室内热空气D—吹出的冷气3.检查与维护蒸发器一般安装在车内隐蔽的地方，检查时应先拆除外部装饰件，并拆下蓄电池搭铁线。检查蒸发器的散热片是否堵塞，如果散热片被堵塞，则可用压缩空气吹干净，但不可用水清洗蒸发器。检查接头是否有裂缝和划痕，如果有，按需要进行修理。任务三节流膨胀装置认知与检修一、实例示范【实例1】科鲁兹轿车空调的蒸发器热膨胀阀的更换1．器材设备准备科鲁兹整车或空调台架、冷媒回收加注机、GE39400A卤素检漏仪、护目镜、防护手套、常用工具、冷媒、冷冻机油。2．注意事项在进行空调系统维护时，一定要带上安全眼镜和防护手套。拆卸前要确认系统内压力已完全释放。膨胀阀需直立安装，不能倒置。3．拆卸步骤(1)回收制冷剂，如图所示。（2）松开制冷管，如图所示。（3）将冷凝器软管1从空调蒸发器热膨胀阀上拆下。（4）拆下2个空调热膨胀阀螺栓2。（5）拆下热膨胀阀3。4．安装步骤与拆卸顺序相反。（1）安装空调热膨胀阀3和2个空调热膨胀阀螺栓2并将其紧固至15N•m。注意：使用新的O形密封圈。（2）将冷凝器软管1安装至空调蒸发器热膨胀阀3。（3）安装制冷管。（4）排空并加注制冷剂。（5）用GE39400A卤素检漏仪测试接头是否泄漏。【实例2】节流管的拆装1．器材设备准备CCOT空调系统、压力表组件、温度计、冷媒回收加注机、专用拆卸工具、破碎节流管取出器、截管器、铆管器、常用工具、护目镜、手套、抹布等。2．注意事项在进行空调系统维护时，一定要带上安全眼镜和防护手套。拆卸前要确认系统内压力已完全释放。3.有拆卸口的节流管拆装（1）拆装未损坏的节流管：①用冷媒回收加注机将系统中的冷媒回收。②把蒸发器进口的管路拆下（此时可以看到节流管一端），把进液管中的脏堵污物清理干净。③倒一点冷冻机油到节流管的密封部分。④把拆卸工具上的槽对准节流管上的柄脚（凸起）并插入。⑤转动T型手柄，使开口圆管夹往节流管（夹往即可，不可大幅度来回摆动或旋转）。⑥握住T型手柄（千万别转动），顺时针转动外面的细长六角套筒，这样节流管就会被拉出。（2）拆卸已破碎的节流管：若节流管已破碎，用一般工具很难取出，应用专用工具将其取出。1—塑料管2—节流管中的铜管①首先将蒸发器进液管中的所有碎片（节流管的）清除出去，在进液管中加几滴冷冻机油。②将专用工具的螺纹锥伸到坏节流管中的铜质孔中，用手转动T型手柄，直到确信已接触到节流管。③转动工具的外壳，直到节流管被拉出。④若拉出的仅是节流管中的铜管，其塑料套管仍留在蒸发器进液管中，则应将拉出的铜管卸掉，再把工具插入塑料管，将塑料管拉出。（3）安装节流管：①将蒸发器进液管清理干净。②在节流管外表涂上冷冻机油。③将节流管装入拆装工具，然后推入进液管中，直到碰到凸起推不动为止。④装O形密封圈，将进液管与蒸发器连接好。⑤若已拆下集液器，将新的集液器装上。4.无拆卸口的节流管拆装（1）拆卸步骤：①缓慢排放系统中的制冷剂。②从汽车上拆下液管。注意液管安装方向，以便按同样方向将其装回。③确定节流管制位置，如图所示。在液管上找到圆形凹陷或三个凹口，这些凹口均为节流管的出口端。④用截管器在液管上切除63.5mm长管段（如图中A所示），使其在两端弯头处露出至少25.4mm(如图中B所示）。注意：不要在截管器的给进螺纹上加过大的压力以避免扭曲液管。不应使用钢锯，如必须使用钢锯，应冲洗两端面以除去所有污物及金属屑等。（2）更换固定节流管。1—压紧螺母2—压紧环3—Ο形密封圈4—节流管套5—节流管6—液管①朝液管各端面套上压紧螺母。②使压紧环锥形部分朝向压紧螺母，向液管各端面套上压紧环。③用清洁的冷冻油润滑两只O形密封圈，并将其分别套在液管的每一截面上。④把内部装有节流管的节流管套装到液管的两截面，用手拧紧两个压紧螺母。注意图中箭头所标明的流动方向，应朝着蒸发器方向流动。⑤用台虎钳夹住节流管套以拧紧压紧螺母。确保软管弯头与被拆卸时的排列方法相同，以便于重新放置液管。⑥拧紧各压紧螺母的力矩为87~94N•m。（3）系统装复：①按照维修程序，对系统进行检漏。②按照维修程序，对系统进行抽真空。③按照维修程序，对系统充注制冷剂。④重复或继续进行检测。二、知识储备（一）膨胀阀1.主要作用2.结构原理（二）节流管节流管的作用是节流和降压。采用节流管的制冷系统与膨胀阀的制冷系统不同，它在蒸发器后面与压缩机吸气端之间的管路上，安装一个集液器（气液分离器）而不是放在冷凝器后面（储液干燥器）。1．固定口径节流管2．可变节流阀大部分节流管有一个固定尺寸的孔，这个孔的尺寸标定在50~60mph。工作时使适量的制冷剂流过，以产生空调系统最大的性能。在发动机低速时，这个尺寸就会太大。车辆怠速的空调性能差，压缩机的寿命短。属卷来感应制冷剂的温度，温度升高会导致金属卷膨胀并部分地关闭可变口来增强限制性。（三）节流膨胀装置常见故障节流膨胀装置常见故障任务4储液干燥器和气液分离器一、实例示范【实例1】雪佛兰科鲁兹空调系统制冷剂滤清器的更换1.器材设备准备科鲁兹整车或科鲁兹空调台架，GE39400A卤素检漏器，冷媒回收加注机，常用工具，护目镜，手套等。2.注意事项在进行空调系统维护时，一定要带上安全眼镜和防护手套。如果制冷剂泄漏，碰到皮肤会引起冻伤，如果液体制冷剂不慎进入眼睛会引起失明。拆卸前要确认系统内压力已完全释放。3.拆卸程序（1）回收制冷剂。（2）拆下前保险杠蒙皮开口下盖。（3）拆下空调储液干燥器螺塞4。注意：立即盖住所有空调系统部件，以防止系统污染。（4）拆下并报废密封垫圈3。（5）将制冷剂滤清器从冷凝器上拆下。4.安装程序（1）取下空调系统部件的盖子。（2）安装新的密封垫圈3。（3）将制冷剂滤清器2装入空调冷凝器1。（4）安装空调储液干燥器螺塞4。（5）安装保险杠蒙皮开口下盖。（6）排空并加注制冷系统。参见“制冷剂的回收和重新加注”。（7）用GE39400A检漏器测试接头是否泄漏。（8）将储液罐安装至储液罐托架。（9）执行5S。【实例2】大众迈腾贮液容器中的干燥剂筒的更换1.器材准备迈腾整车或迈腾空调台架，空调制冷剂回收加注机VAS6007A，，常用工具，护目镜，手套，检漏仪。提示：在某些前提条件下，可以不必在每次打开制冷剂循环回路后更换干燥筒；带干燥筒的储液罐安装在冷凝器的左侧。2.注意事项在进行空调系统维护时，一定要带上安全眼镜和防护手套。如果制冷剂泄漏，碰到皮肤会引起冻伤，如果液体制冷剂不慎进入眼睛会引起失明。拆卸前要确认系统内压力已完全释放。3.拆卸程序（1）拆卸散热器格栅。拧出螺栓—2—。将拆卸楔—3409—插入散热器格栅—1—和保险杠盖罩—3—之间，以使散热器格栅的卡钩从保险杠盖罩的固定卡—箭头b—上脱开。同时沿—箭头a—方向拉出散热器格栅—1—。—将散热器格栅—1—从锁支架—3—和前保险杠盖罩—4—中脱开。（2）拔出前围支架上的空气导流部件2、4，如图233所示。（3）用空调制冷剂回收加注机VAS6007A抽吸制冷剂，然后再打开制冷剂循环回路。（4）旋