新能源汽車電氣技術(shù)：3-2新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)檢修

PAGEPAGE7《新能源汽車電氣技術(shù)》教案授課班級班級人數(shù)授課教師課題序號6授課課型授課課時課時授課章節(jié)名稱任務(wù)一新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)檢修教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.能描述空調(diào)系統(tǒng)組成；2.能描述空調(diào)制冷原理；3.新能源汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的控制原理；4.空調(diào)系統(tǒng)維修注意事項(xiàng)。技能目標(biāo)1.能正確對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行泄壓；2.能正確對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行測試；情感目標(biāo)1.培養(yǎng)勤于思考、舉一反三的學(xué)習(xí)習(xí)慣；2.培養(yǎng)良好的團(tuán)隊合作精神。教學(xué)重點(diǎn)空調(diào)制冷原理教學(xué)難點(diǎn)新能源汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的控制原理教學(xué)方法講授法、自主學(xué)習(xí)法、探究法、小組討論法教學(xué)資源教材、網(wǎng)絡(luò)資源、教學(xué)視頻、相關(guān)PPT，多媒體教室板書設(shè)計任務(wù)一新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)檢修[知識學(xué)習(xí)]1.空調(diào)系統(tǒng)組成2.空調(diào)制冷原理3.新能源汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的控制原理4.空調(diào)系統(tǒng)維修注意事項(xiàng)5.常見故障及排除方法[技能訓(xùn)練]1.空調(diào)空氣濾清器拆裝教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟教師活動學(xué)生活動教學(xué)目標(biāo)【一】導(dǎo)入新章節(jié)案例導(dǎo)入：有一輛比亞迪E5純電動汽車，客戶反應(yīng)空調(diào)出風(fēng)口溫度偏高。你的主管把該車的診斷與檢修的任務(wù)分配給你，你能完成這個任務(wù)嗎？【二】新授任務(wù)一新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)檢修[學(xué)習(xí)目標(biāo)]知識目標(biāo)1.能描述空調(diào)系統(tǒng)組成；2.能描述空調(diào)制冷原理；3.新能源汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的控制原理；4.空調(diào)系統(tǒng)維修注意事項(xiàng)。能力目標(biāo)1.能正確對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行泄壓；2.能正確對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行測試；[知識學(xué)習(xí)]一、空調(diào)系統(tǒng)組成空調(diào)系統(tǒng)主要由空調(diào)壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、貯液干燥器、冷凝風(fēng)扇、鼓風(fēng)電機(jī)和控制單元組成。如圖3-11所示圖3-11空調(diào)系統(tǒng)組成1.空調(diào)壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)采用電動壓縮機(jī)，它在空調(diào)系統(tǒng)回路中起驅(qū)動制冷劑的作用，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能。如圖3-12所示圖3-12空調(diào)壓縮機(jī)2.冷凝器冷凝器的作用是對壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑蒸氣進(jìn)行冷卻，使之凝結(jié)成高溫高壓液體。制冷劑蒸氣放出的熱量排到大氣中。如圖3-13所示圖3-13冷凝器3.蒸發(fā)器蒸發(fā)器的作用是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中的另一個熱交換器，作用與冷凝器相反，它是將經(jīng)過節(jié)流降壓后的液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰汽化，吸收蒸發(fā)器表面周圍空氣的熱量而使之降溫，風(fēng)機(jī)將冷風(fēng)吹到車室內(nèi)達(dá)到降溫的目的。如圖3-14所示圖3-14蒸發(fā)器4.膨脹閥膨脹閥和變頻壓縮機(jī)協(xié)同工作，利用它精確控制流量的功能，整體提升空調(diào)系統(tǒng)的工作效率。可實(shí)時調(diào)節(jié)開閥速度、開度，相較TXV有更靈活的可控性。根據(jù)控制器的脈沖電壓信號，線圈驅(qū)動步進(jìn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。通過精密絲桿傳動，轉(zhuǎn)子將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為閥芯的軸向直線移動。通過上述運(yùn)動，閥芯在控制器的控制下調(diào)節(jié)閥體通道大小，以實(shí)現(xiàn)制冷劑的設(shè)計流量。如圖3-15所示圖3-15膨脹閥5.儲液干燥器儲液干燥器作用是接受從冷凝器來的液體并加以貯存，根據(jù)蒸發(fā)器的需要提供所需的制冷劑量，將系統(tǒng)中經(jīng)常會出現(xiàn)的雜質(zhì)和其他臟物，如銹蝕、污垢、金屬微粒等過濾掉，這些雜質(zhì)會損傷壓縮機(jī)軸承，還會堵塞過濾網(wǎng)和膨脹閥。吸收系統(tǒng)中的濕氣，汽車空調(diào)系統(tǒng)中要求濕氣越少越好，因?yàn)闈駳鈺斐伞氨辈⒏g系統(tǒng)管道等，使制冷系統(tǒng)不能正常工作。如圖3-16所示圖3-16儲液干燥器6.壓力開關(guān)壓力開關(guān)作用檢測制冷系統(tǒng)內(nèi)部壓力，保護(hù)制冷系統(tǒng)。新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)采用三位開關(guān)：即低壓、中壓、高壓；壓力低于0.18Mpa低壓開關(guān)斷開；壓力高于3.14Mpa高壓開關(guān)斷開；壓縮機(jī)停止工作。壓力高于1.5Mpa中壓開關(guān)閉合，冷凝風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)。如圖3-17所示圖3-17壓力開關(guān)7.空調(diào)控制器空調(diào)控制器是整個空調(diào)系統(tǒng)（包括制冷和采暖）的總控中心，協(xié)調(diào)控制空調(diào)系統(tǒng)的工作?？照{(diào)控制器在整車CAN網(wǎng)絡(luò)上屬于舒適網(wǎng)，但它與電動壓縮機(jī)模塊、PTC模塊組成一個空調(diào)子網(wǎng)。如圖3-18所示圖3-18空調(diào)控制器二、空調(diào)制冷原理空調(diào)系統(tǒng)制冷時，壓縮機(jī)吸入從蒸發(fā)器出來的低溫低壓氣態(tài)制冷劑，經(jīng)壓縮后，制冷劑溫度和壓力升高，被送入冷凝器。在冷凝器內(nèi)，高溫高壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)冷凝器散熱，隨后液化變成高溫高壓的液態(tài)制冷劑。冷凝器裝在冷卻系統(tǒng)散熱器的前方，也是用冷卻系統(tǒng)的電子風(fēng)扇進(jìn)行控制，空調(diào)控制器的將蒸發(fā)箱的壓力值作為標(biāo)準(zhǔn)通知VCU來控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)束。液體制冷劑流入貯液干燥器，它存儲和過濾液態(tài)制冷劑。經(jīng)過過濾后的高溫高壓的液態(tài)制冷劑流經(jīng)膨脹閥，由膨脹閥將液體制冷劑轉(zhuǎn)變成低溫低壓氣/液混合物，流入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器內(nèi)，鼓風(fēng)機(jī)將車內(nèi)空氣抽入蒸發(fā)器表面，空氣經(jīng)蒸發(fā)器散熱片與低溫低壓的氣霧態(tài)制冷劑進(jìn)行熱交換。制冷劑吸收車內(nèi)的空氣熱量，將低溫低壓的氣霧態(tài)制冷劑蒸發(fā)成低溫低壓的全氣態(tài)制冷劑，再經(jīng)管道送到壓縮機(jī)低壓端，進(jìn)行下一次循環(huán)。經(jīng)熱交換釋放出的冷空氣由鼓風(fēng)機(jī)送入車廂，降低車廂溫度。如圖3-19所示圖3-19空調(diào)制冷原理三、新能源汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的控制原理空調(diào)控制面板根據(jù)用戶的操作需求，發(fā)送AC信號、冷暖選擇信號、鼓風(fēng)機(jī)信號到整車控制器，整車控制器同時接收空調(diào)壓力開關(guān)、溫度信號，通過CAN傳輸系統(tǒng)指令壓縮機(jī)控制器驅(qū)動壓縮機(jī)工作，同時整車控制器也控制冷凝風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)。空調(diào)控制器接收空調(diào)面板開關(guān)、各種相關(guān)傳感器、冷媒壓力開關(guān)信號，直接控制鼓風(fēng)機(jī)及各風(fēng)門電機(jī)動作，同時通過CAN信號，指令空調(diào)驅(qū)動器驅(qū)動電動壓縮機(jī)和PTC加熱器，指令主控ECU控制風(fēng)扇動作。如圖3-20所示圖3-20新能源汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的控制原理四、空調(diào)系統(tǒng)維修注意事項(xiàng)1.在打開制冷系統(tǒng)任何接頭或連接處前，系統(tǒng)必須完全排空，即使系統(tǒng)已排空，打開時還是要小心。如果在松接頭時發(fā)覺有壓力，重新擰緊接頭并重新將系統(tǒng)抽真空。2.連接時使用合適的扳手很重要。不合適的扳手或不正確使用扳手可能損壞接頭。3.只有使用無水份制冷劑和冷凍機(jī)油，空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部件就能保持穩(wěn)定。非常多的灰塵、水份或空氣可以干擾化學(xué)的穩(wěn)定性。如果出現(xiàn)很少量的灰塵、水份或空氣可能引起運(yùn)轉(zhuǎn)的故障或者導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p壞。在斷開制冷管路或軟管前，徹底清潔管接頭的外面，以防止污染物進(jìn)入制冷系統(tǒng)。4.當(dāng)打開制冷系統(tǒng)時，要準(zhǔn)備好能在最少時間里打開系統(tǒng)修理用的所有物品。一打開所有制冷管路就要蓋上蓋子或塞住它們。這樣可以防止進(jìn)入灰塵和水份。所有新的管路和零部件應(yīng)該蓋上蓋子或密封好，準(zhǔn)備使用后才打開。在連接制冷管路或軟管前，徹底清潔管接頭的外面，以防污染物進(jìn)入制冷系統(tǒng)。五、常見故障及排除方法常見故障及排除方法如表3-1所示。表3-1常見故障及排除方法故障現(xiàn)象原因及判斷檢測及排除措施驅(qū)動控制器不工作，壓縮機(jī)不工作壓縮機(jī)無啟動聲音，電源電流無變化①12VDC控制電源未通入驅(qū)動控制器；②控制電源電壓不足或超壓；③接插件端子接觸不良或松脫；檢查驅(qū)動控制器控制電源插頭端子是否松脫②檢查控制電源到驅(qū)動控制器之間的導(dǎo)線是否有斷路③測量控制電源電壓是否達(dá)到要求（對12VDC控制電源驅(qū)動控制器，控制電源至少大于9VDC，不得高于15VDC）驅(qū)動控制器工作正常，壓縮機(jī)不正常工作壓縮機(jī)發(fā)出異常聲音①電機(jī)缺相；②冷凝器風(fēng)機(jī)未正常工作，系統(tǒng)壓差過大，電機(jī)負(fù)載過大；①檢查驅(qū)動控制器與電機(jī)連接的三相插頭及相關(guān)導(dǎo)線，保證其接觸良好及導(dǎo)通；②保證冷凝器風(fēng)機(jī)正常工作，待系統(tǒng)壓力平衡后再次啟動；驅(qū)動控制器工作正常，壓縮機(jī)不工作壓縮機(jī)無啟動聲音，電源電流無變化，各端口電壓正常驅(qū)動控制器未接收到空調(diào)系統(tǒng)的A/C開關(guān)信號①檢查A/C開關(guān)是否有故障；②檢查與A/C開關(guān)相連的導(dǎo)線是否斷路；③A/C開關(guān)連接方式是否正確（接地（低電平：0-0.8V）開啟壓縮機(jī)，接高電平或懸空關(guān)閉壓縮機(jī)；驅(qū)動控制器工正常，壓縮機(jī)不工作壓縮機(jī)無啟動聲音，電源電流無變化，高壓端口電壓不足或無供電欠壓保護(hù)啟動。關(guān)閉整車主電源，①檢查驅(qū)動控制器主電源輸入接口處的接插件端子是否有松脫；②主電源到驅(qū)動控制器之間的導(dǎo)線是否斷路，③控制主電源輸入的繼電器是否正常動作；驅(qū)動控制器自檢正常，壓縮機(jī)不工作壓縮機(jī)啟動時有輕微抖動，電源電流有變化隨后降為0，①冷凝器風(fēng)機(jī)未正常工作，系統(tǒng)壓差過大，電機(jī)負(fù)載過大導(dǎo)致的過流保護(hù)啟動；②電機(jī)缺相導(dǎo)致的過流保護(hù)啟動；①保證冷凝器風(fēng)機(jī)正常工作，待系統(tǒng)壓力平衡后再次啟動；②檢查驅(qū)動控制器與電機(jī)連接的三相插頭及相關(guān)導(dǎo)線，保證其接觸良好及導(dǎo)通；系統(tǒng)內(nèi)堵高壓不高低壓為負(fù)值系統(tǒng)內(nèi)清潔度差，導(dǎo)致儲液干燥器、膨脹閥或毛細(xì)管堵，系統(tǒng)內(nèi)有水分，會導(dǎo)致膨脹閥冰堵用清洗設(shè)備清潔系統(tǒng)，更換儲液干燥器，清洗或更換膨脹閥，更換毛細(xì)管，抽真空，按規(guī)定加注方法、加注量加制冷劑蒸發(fā)器結(jié)霜高壓壓力正常，低壓壓力偏低蒸發(fā)器表面結(jié)滿灰塵，蒸發(fā)器表面翅片碰傷，溫度驅(qū)動控制器失靈，鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量減?。L(fēng)量開關(guān)、變速電阻器是否損壞）清洗及整理蒸發(fā)器表面，檢修溫控器、鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)量開關(guān)、變速電阻器。當(dāng)更換蒸發(fā)器時，必須往系統(tǒng)內(nèi)加注30-50cc冷凍油異響開啟空調(diào)，前后聲音變化當(dāng)啟動空調(diào)后，電機(jī)與壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)均會產(chǎn)生聲音，電機(jī)轉(zhuǎn)動引起整體振動的頻率有微小差異，最后傳出的聲音有差異。故在車靜止時，人感覺電動壓縮機(jī)的聲音有差別，個別會認(rèn)為“異響”。首先檢查安裝部位是否達(dá)標(biāo)，其次判斷制冷劑加注量及過程是否符合標(biāo)準(zhǔn)，最后對空調(diào)系統(tǒng)中運(yùn)動件聲音檢查。判定壓縮機(jī)工作聲音是否正常，可用聽診器直接放在電動壓縮機(jī)上聽取，若是電機(jī)及內(nèi)部零件運(yùn)轉(zhuǎn)及摩擦聲音，屬工作聲音正常。漏首先排除連接管道接口處漏，一定要用檢漏儀檢漏，不可用眼睛看壓縮機(jī)上是否有油而判斷漏（汽車空調(diào)系統(tǒng)允許制冷劑自然微滲漏）請專業(yè)人員判斷泄漏部位，如判定是電動壓縮機(jī)泄漏，必須更換電動壓縮機(jī)總成。空調(diào)系統(tǒng)制冷性能符合制冷標(biāo)準(zhǔn)，壓縮機(jī)表面有油跡，用檢漏儀檢漏不漏，判定為正常微滲，壓縮機(jī)無故障，不需更換?！救啃〗Y(jié)與評價1.空調(diào)系統(tǒng)主要由空調(diào)壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、貯液干燥器、冷凝風(fēng)扇、鼓風(fēng)電機(jī)和控制單元組成2.空調(diào)系統(tǒng)制冷時，壓縮機(jī)吸入從蒸發(fā)器出來的低溫低壓氣態(tài)制冷劑，經(jīng)壓縮后，制冷劑溫度和壓力升高，被送入冷凝器。【四】作業(yè)布置1.簡述空調(diào)系統(tǒng)組成。2.簡述空調(diào)制冷原理。3.簡述新能源汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的控制原理。展示一段實(shí)