《汽車空調(diào)》配套教案：項目01汽車空調(diào)的基礎(chǔ)知識

項目一汽車空調(diào)的基礎(chǔ)知識一、教學(xué)目標(biāo)1．熟練掌握汽車空調(diào)的基本結(jié)構(gòu)和功能；2.正確使用和操作汽車空調(diào)；3.了解常用物理名詞。二、課時分配本項目共3個任務(wù)，安排2課時。三、教學(xué)重點通過本模塊的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解和掌握汽車空調(diào)的基本結(jié)構(gòu)和功能；了解汽車空調(diào)的發(fā)展史；熟練掌握汽車空調(diào)的操作方法。四、教學(xué)難點1．熟練掌握汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的原理五、教學(xué)內(nèi)容任務(wù)一空調(diào)的基本結(jié)構(gòu)與功能一、實例示范認(rèn)知汽車空調(diào)系統(tǒng)的詳細(xì)組成及安裝位置。如圖所示。1—高壓管2—冷凝器3—壓縮機4—低壓管5—出風(fēng)口6—蒸發(fā)器汽車空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成及布置圖二、知識儲備（一）汽車空調(diào)基本術(shù)語汽車空調(diào)系統(tǒng)由制冷裝置、暖風(fēng)裝置、通風(fēng)裝置、空氣凈化裝置和加濕裝置中的一個或多個部件以及控制部件等構(gòu)成，用于調(diào)節(jié)車廂內(nèi)的溫度、濕度和清潔度，從而給駕駛員和乘客提供一個空氣清新舒適的環(huán)境。制冷裝置由壓縮機、冷凝器、儲液干燥器或集液器（氣液分離器）、節(jié)流元件、蒸發(fā)器、制冷劑管路和鼓風(fēng)機等組成，它是將車內(nèi)的熱量傳遞給車外環(huán)境的裝置。暖風(fēng)裝置將汽車發(fā)動機提供的余熱或獨立燃燒器產(chǎn)生的熱量作為熱源，它是實現(xiàn)車廂內(nèi)采暖及風(fēng)窗玻璃除霜和除霧的熱交換裝置。（二）汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成汽車空調(diào)主要由制冷劑、空調(diào)壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流裝置、輔助及控制元件等組成等組成。（三）汽車空調(diào)的分類1.按驅(qū)動方式分類汽車空調(diào)系統(tǒng)按驅(qū)動方式可分為非獨立式汽車空調(diào)系統(tǒng)和獨立式汽車空調(diào)系統(tǒng)。2.按結(jié)構(gòu)型式分類汽車空調(diào)按結(jié)構(gòu)型式可分為整體式空調(diào)、分體式空調(diào)和分散式空調(diào)。（四）汽車空調(diào)的功能1.溫度調(diào)節(jié)2.濕度調(diào)節(jié)3.氣流調(diào)節(jié)4.空氣凈化任務(wù)二汽車空調(diào)的介紹與操作使用一、實例示范（一）手動空調(diào)的使用操作1．夏季制冷夏日，當(dāng)車輛長時間位于陽光直射下時，車內(nèi)溫度很高，如何快速降溫呢？（1）先打開車窗，釋放積聚在車內(nèi)的熱氣。（2）關(guān)上車窗，開空調(diào)A/C開關(guān)。（3）將溫度選擇開關(guān)藍(lán)色區(qū)域（藍(lán)為冷風(fēng)，紅為暖風(fēng)），將鼓風(fēng)機速度選擇開關(guān)開到最大擋位，空氣循環(huán)模式選擇外界空氣循環(huán)模式，調(diào)節(jié)空調(diào)出風(fēng)口向上，因為冷空氣會下沉，風(fēng)向擋位最好選擇胸部出風(fēng)模式，不要選擇除霜模式，因為風(fēng)擋玻璃的溫度是很高的，會抵消一部分制冷效果，阻止快速降溫。（4）待車內(nèi)溫度達(dá)到舒適狀態(tài)時，可調(diào)小鼓風(fēng)機擋位至2擋或1擋，維持車內(nèi)舒適的溫度和風(fēng)速。2．夏季去除風(fēng)擋玻璃的霧氣在雨天或潮濕的天氣，風(fēng)擋玻璃和車窗很容易結(jié)霧，影響正常駕駛?？梢匀绱瞬僮骺照{(diào)系統(tǒng)：（1）打開一點車窗，利用外界空氣，快速降低駕駛室內(nèi)的溫度。（2）也可以打開空調(diào)A/C開關(guān)，選擇室外空氣循環(huán)模式，空氣流分配方向選擇，利用空調(diào)制冷除濕功能去除霧氣。（3）濕度過大時，兩者配合使用效果更好。3．冬季采暖除霜冬季停駛的汽車內(nèi)溫度很低，經(jīng)常出現(xiàn)座椅冰涼、雨刷結(jié)冰、前后風(fēng)擋玻璃結(jié)霜等情況，需要暖風(fēng)快速升溫、除霜和采暖。（1）啟動發(fā)動機，熱車。冬季進入車內(nèi)，不要急于開暖風(fēng)，要等車熱了，水溫升高了再開暖風(fēng)，以防止因為開暖風(fēng)導(dǎo)致發(fā)動機溫度上升緩慢，增長熱車時間，多費燃油。（2）把內(nèi)部空氣循環(huán)模式打開。記住一定要把A/C關(guān)掉。（3）把溫度選擇開關(guān)，調(diào)至紅色區(qū)域。鼓風(fēng)機風(fēng)速選擇開關(guān)打到最大擋位；氣流分配方向選擇除霜模式。（4）當(dāng)風(fēng)擋玻璃霧除去后，空氣循環(huán)模式選擇外界空氣循環(huán)模式，調(diào)小鼓風(fēng)機風(fēng)速至1檔，氣流分配方向選擇除霜及腳部通風(fēng)模式，出風(fēng)口向下。（5）按壓后窗除霜模式開關(guān)，利用電熱絲除去后風(fēng)擋玻璃的霜。另外選擇后視鏡加熱功能除去后視鏡結(jié)霜。二、知識儲備（一）汽車空調(diào)的操作與使用在汽車空調(diào)的操作面板上有很多選擇器。這些選擇器分別是進氣模式選擇器、溫度選擇器、氣流選擇器和鼓風(fēng)機選擇器以及空調(diào)開關(guān)等。操作面板的形狀和操作根據(jù)車型不同有所不同，但是功能都是一樣的。1.空調(diào)出風(fēng)口設(shè)置為了調(diào)整不同的出風(fēng)口出風(fēng)，達(dá)到除霜和改變氣流分布的目的，儀表臺上設(shè)置有不同的出風(fēng)口。駕乘人員可以根據(jù)自己的需求確定哪些出風(fēng)口出風(fēng)，以提供舒適的環(huán)境。2.空調(diào)操作面板汽車空調(diào)的操作面板包括手動空調(diào)操作面板和自動空調(diào)操作面板，從面板設(shè)置上又可以分為旋鈕式和按鍵式兩種。手動空調(diào)冷熱的選擇、風(fēng)速的大小和出風(fēng)口的調(diào)整以及內(nèi)外循環(huán)的狀態(tài)需要駕乘人員手動來調(diào)整。汽車空調(diào)技術(shù)的發(fā)展介紹隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對汽車舒適性要求的不斷提高，汽車空調(diào)技術(shù)經(jīng)歷了由低級到高級，由單一功能到多功能的五個發(fā)展階段。第一階段：單一取暖。1925年首先在美國出現(xiàn)利用汽車?yán)鋮s液通過加熱器取暖的方法，到1927年發(fā)展到具有加熱器、鼓風(fēng)機和空氣濾清器等比較完整的供熱系統(tǒng)。目前在我國一些微型低配轎車上仍然使用單一供暖系統(tǒng)。第二階段：單一制冷。1939年，美國通用汽車公司首先在轎車上安裝了機械制冷降溫的空調(diào)器，成為汽車空調(diào)的先驅(qū)。目前，在熱帶、亞熱帶地區(qū)，汽車空調(diào)仍然使用單一制冷系統(tǒng)。第三階段：冷暖一體化。1954年，美國通用汽車公司首先在納什牌轎車上安裝了冷暖一體化的空調(diào)器，汽車空調(diào)才基本上具有調(diào)節(jié)控制車內(nèi)溫度、濕度的功能。隨著汽車空調(diào)技術(shù)的改進，目前的冷暖一體化空調(diào)基本上具有降溫、除濕、通風(fēng)、過濾、除霜等功能。目前這種方式是使用量最大的一種形式。第四階段：自動控制空調(diào)。冷暖一體化汽車空調(diào)需要人工操作，這顯然增加了駕駛員的工作量，同時控制質(zhì)量也不太理想。1964年，美國通用汽車公司將自動控制的汽車空調(diào)安裝在凱迪拉克轎車上，緊接著福特、克萊斯勒公司競相在各自的高檔轎車上安裝。日本和歐洲直到1972年才在高級轎車上安裝自動控制空調(diào)。駕駛?cè)藛T只需設(shè)置溫度，空調(diào)系統(tǒng)就會自動地控制系統(tǒng)部件工作，達(dá)到設(shè)置好的溫度。第五階段：微機控制空調(diào)。1973年美國通用汽車公司和日本五十鈴汽車公司一起聯(lián)合研發(fā)了由電腦控制的汽車空調(diào)系統(tǒng)，1977年同時安裝到各自的汽車上。此舉將汽車空調(diào)技術(shù)推廣一個新的高度。這種微機控制的空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)了控制顯示數(shù)字化；冷、暖、通風(fēng)三位一體化；故障診斷智能化。目前，高檔轎車全自動空調(diào)已經(jīng)與車身計算機系統(tǒng)組成局域網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)根據(jù)車內(nèi)外的環(huán)境條件自動控制空調(diào)系統(tǒng)工作，實現(xiàn)了空調(diào)運行與汽車運行的相匹配，極大的提高了空氣調(diào)節(jié)效果，節(jié)省了燃料，從而提高了汽車的整體性能和舒適性。任務(wù)三空調(diào)制冷的基本原理一、實例示范前面講解過汽車空調(diào)的工作原理，這里來認(rèn)識一下汽車空調(diào)系統(tǒng)的工作原理，對照原理圖，結(jié)合實車講解冷媒在空調(diào)系統(tǒng)各部件當(dāng)中的相態(tài)。汽車空調(diào)原理圖二、知識儲備（一）汽車空調(diào)的工作原理1.汽車空調(diào)系統(tǒng)的制冷、制熱工作原理基本相似，這里主要講解制冷原理?？照{(diào)制冷系統(tǒng)是利用液態(tài)制冷劑汽化吸熱產(chǎn)生冷效應(yīng)的原理進行制冷的，其工作原理如圖所示。節(jié)流示意圖空調(diào)壓縮機把低溫低壓氣態(tài)制冷劑（冷媒）壓縮成高溫高壓氣態(tài)后進入冷凝器，使其能在冷凝器內(nèi)將熱量釋放給車外的空氣，失去熱量的氣態(tài)制冷劑在冷凝器內(nèi)冷凝成中溫高壓的液態(tài)制冷劑，液態(tài)的制冷劑在通過節(jié)流裝置時，又轉(zhuǎn)變成低壓低溫的液態(tài)制冷劑，然后進入到蒸發(fā)器中在低壓下汽化，由于制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)汽化時的溫度低于蒸發(fā)器外空氣的溫度，因此能吸收將被強制送入車廂內(nèi)的空氣中的熱量，使進入車廂內(nèi)空氣降低溫度，產(chǎn)生制冷效果。（二）空調(diào)常用物理名詞1.溫度溫度是用來衡量物體冷熱程度的物理量，測量溫度的標(biāo)尺稱為溫標(biāo)。工程上常用的溫標(biāo)有：（1）攝氏溫標(biāo)。用符號t表示，單位為(℃)。它將標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點定為0℃，水的沸點定為100℃，兩者之間均分為100分度，每單位分度為攝氏一度，表示為1℃。（2）華氏溫標(biāo)。用符號F表示，單位為（°F）。它將標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點定為32°F，水的沸點定為212°F，兩者之間均分為180分度，每單位分度為華氏一度，表示為1°F。（3）熱力學(xué)溫標(biāo)。熱力學(xué)溫標(biāo)又稱為絕對溫標(biāo)或開氏溫標(biāo)，用符號T表示，單位為（K）。這個溫標(biāo)所定義的熱力學(xué)溫度以絕對零度（-273.16℃）為基準(zhǔn)。2.濕度濕度用來表示空氣的含濕程度，1m3濕空氣中所含水蒸氣的重量，叫空氣的絕對濕度。由于濕空氣是空氣和水蒸氣的均勻混合物，所以絕對濕度在數(shù)值上等于水蒸氣的含量，用rw表示。相對濕度就是濕空氣中實際所含的水蒸氣量與同溫度下飽和濕空氣所含的水蒸氣量的比值，用φ表示，即φ=rwrs=pwps×100%式中rw——空氣的絕對濕度；rs——飽和濕空氣的密度；pw——空氣中水蒸氣的分壓力；ps——飽和濕空氣中的水蒸氣分壓力（簡稱飽和水蒸氣壓力）。φ值越小，表示濕空氣離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn)，空氣較干燥，還能吸收更多的水分；反之，若φ值越大，則表示空氣越潮濕，吸收水分的能力越差。當(dāng)φ＝0時，則為干空氣；當(dāng)φ＝100%時，則為飽和空氣，再也不能吸收水分了。3.壓力與真空度壓力就是固體、液體或氣體垂直作用于物體表面上的力。在實際應(yīng)用中是以物體單位表面積上所受壓力——壓強來表示的，常用p表示，其單位為帕斯卡，簡稱帕（Pa）。地球表面包圍著一層很厚的空氣層，我們稱它為大氣層，大氣的重量對地球表面物體單位面積上所產(chǎn)生的壓力稱為大氣壓力（簡稱大氣壓）。我們把在地球緯度45°、溫度為0℃時，大氣對海平面的壓力稱為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，它相當(dāng)于101.325kPa。（1）絕對壓力。它表示實際的壓力值，是把完全真空狀態(tài)作為零值。（2）表壓力。通過壓力表上指示讀出的壓力值，稱為表壓力值。它是將標(biāo)準(zhǔn)大氣壓作為零值，在此基礎(chǔ)上進行壓力計量的結(jié)果。（3）真空度。低于大氣壓力的數(shù)值稱為真空度。4.汽化與冷凝（1）汽化。物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程稱為汽化。蒸發(fā)是指在任何溫度下液體表面上所發(fā)生的汽化過程，蒸發(fā)過程一般為吸熱過程。在空調(diào)制冷系統(tǒng)中，主要是利用制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的低壓下，不斷吸收周圍空氣的熱量進行汽化的過程采制冷的。這種過程通常是在蒸發(fā)器中以沸騰的方式進行，但習(xí)慣上稱它為蒸發(fā)過程，并把沸騰時的溫度稱為蒸發(fā)溫度，沸騰時所保持的壓力稱為蒸發(fā)壓力。（2）冷凝。冷凝是指氣態(tài)物質(zhì)經(jīng)過冷卻（通過空氣或水等熱交換方式）使其轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w。冷凝過程一般為放熱過程。5.顯熱與潛熱物體受熱，溫度就會上升，溫度上升到一定程度物體狀態(tài)就會發(fā)生變化。冰加熱后融化成水（固體→液體）；水加熱，溫度上升到100℃開始沸騰汽化（液體→氣體），這時既使繼續(xù)加熱，溫度也