《汽車空調(diào)》配套教案：項(xiàng)目01汽車空調(diào)的基礎(chǔ)知識(shí)

項(xiàng)目一汽車空調(diào)的基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)分配本項(xiàng)目共3個(gè)任務(wù)，安排2課時(shí)。三、教學(xué)重點(diǎn)通過(guò)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(diǎn)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(shí)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(jī)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(shí)儲(chǔ)備（一）汽車空調(diào)基本術(shù)語(yǔ)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(gè)或多個(gè)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(gè)空氣清新舒適的環(huán)境。制冷裝置由壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)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(jī)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(dòng)機(jī)提供的余熱或獨(dú)立燃燒器產(chǎn)生的熱量作為熱源，它是實(shí)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(jī)、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(dòng)方式分類汽車空調(diào)系統(tǒng)按驅(qū)動(dòng)方式可分為非獨(dú)立式汽車空調(diào)系統(tǒng)和獨(dú)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(shí)例示范（一）手動(dòng)空調(diào)的使用操作1．夏季制冷夏日，當(dāng)車輛長(zhǎng)時(shí)間位于陽(yáng)光直射下時(shí)，車內(nèi)溫度很高，如何快速降溫呢？（1）先打開(kāi)車窗，釋放積聚在車內(nèi)的熱氣。（2）關(guān)上車窗，開(kāi)空調(diào)A/C開(kāi)關(guān)。（3）將溫度選擇開(kāi)關(guān)藍(lán)色區(qū)域（藍(lán)為冷風(fēng)，紅為暖風(fēng)），將鼓風(fēng)機(jī)速度選擇開(kāi)關(guān)開(kāi)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?yàn)槔淇諝鈺?huì)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?yàn)轱L(fēng)擋玻璃的溫度是很高的，會(huì)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(shí)，可調(diào)小鼓風(fēng)機(jī)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。可以如此操作空調(diào)系統(tǒng)：（1）打開(kāi)一點(diǎn)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(kāi)空調(diào)A/C開(kāi)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(guò)大時(shí)，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(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，熱車。冬季進(jìn)入車內(nèi)，不要急于開(kāi)暖風(fēng)，要等車熱了，水溫升高了再開(kāi)暖風(fēng)，以防止因?yàn)殚_(kāi)暖風(fēng)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)溫度上升緩慢，增長(zhǎng)熱車時(shí)間，多費(fèi)燃油。（2）把內(nèi)部空氣循環(huán)模式打開(kāi)。記住一定要把A/C關(guān)掉。（3）把溫度選擇開(kāi)關(guān)，調(diào)至紅色區(qū)域。鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)速選擇開(kāi)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(jī)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(kāi)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(shí)儲(chǔ)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(jìn)氣模式選擇器、溫度選擇器、氣流選擇器和鼓風(fēng)機(jī)選擇器以及空調(diào)開(kāi)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(tái)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(dòng)空調(diào)操作面板和自動(dòng)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(dòng)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(dòng)來(lái)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(duì)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(jí)到高級(jí)，由單一功能到多功能的五個(gè)發(fā)展階段。第一階段：?jiǎn)我蝗∨?925年首先在美國(guó)出現(xiàn)利用汽車?yán)鋮s液通過(guò)加熱器取暖的方法，到1927年發(fā)展到具有加熱器、鼓風(fēng)機(jī)和空氣濾清器等比較完整的供熱系統(tǒng)。目前在我國(guó)一些微型低配轎車上仍然使用單一供暖系統(tǒng)。第二階段：?jiǎn)我恢评洹?939年，美國(guó)通用汽車公司首先在轎車上安裝了機(jī)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(guó)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(jìn)，目前的冷暖一體化空調(diào)基本上具有降溫、除濕、通風(fēng)、過(guò)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(dòng)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(shí)控制質(zhì)量也不太理想。1964年，美國(guó)通用汽車公司將自動(dòng)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(jìng)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(jí)轎車上安裝自動(dòng)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(huì)自動(dòng)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(jī)控制空調(diào)。1973年美國(guó)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(shí)安裝到各自的汽車上。此舉將汽車空調(diào)技術(shù)推廣一個(gè)新的高度。這種微機(jī)控制的空調(diào)系統(tǒng)實(shí)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(dòng)空調(diào)已經(jīng)與車身計(jì)算機(jī)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(dòng)控制空調(diào)系統(tǒng)工作，實(shí)現(xiàn)了空調(diào)運(yùn)行與汽車運(yùn)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(shí)例示范前面講解過(guò)汽車空調(diào)的工作原理，這里來(lái)認(rèn)識(shí)一下汽車空調(diào)系統(tǒng)的工作原理，對(duì)照原理圖，結(jié)合實(shí)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(shí)儲(chǔ)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(guò)節(jié)流裝置時(shí)，又轉(zhuǎn)變成低壓低溫的液態(tài)制冷劑，然后進(jìn)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(shí)的溫度低于蒸發(fā)器外空氣的溫度，因此能吸收將被強(qiáng)制送入車廂內(nèi)的空氣中的熱量，使進(jìn)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(lái)衡量物體冷熱程度的物理量，測(cè)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(hào)t表示，單位為(℃)。它將標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點(diǎn)定為0℃，水的沸點(diǎn)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(hào)F表示，單位為（°F）。它將標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點(diǎn)定為32°F，水的沸點(diǎn)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(duì)溫標(biāo)或開(kāi)氏溫標(biāo)，用符號(hào)T表示，單位為（K）。這個(gè)溫標(biāo)所定義的熱力學(xué)溫度以絕對(duì)零度（-273.16℃）為基準(zhǔn)。2.濕度濕度用來(lái)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(duì)濕度。由于濕空氣是空氣和水蒸氣的均勻混合物，所以絕對(duì)濕度在數(shù)值上等于水蒸氣的含量，用rw表示。相對(duì)濕度就是濕空氣中實(shí)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(duì)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(jiǎn)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(shí)，則為干空氣；當(dāng)φ＝100%時(shí)，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(shí)際應(yīng)用中是以物體單位表面積上所受壓力——壓強(qiáng)來(lái)表示的，常用p表示，其單位為帕斯卡，簡(jiǎn)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(duì)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(jiǎn)稱大氣壓）。我們把在地球緯度45°、溫度為0℃時(shí)，大氣對(duì)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(duì)壓力。它表示實(shí)際的壓力值，是把完全真空狀態(tài)作為零值。（2）表壓力。通過(guò)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(jìn)行壓力計(jì)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(guò)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(guò)程，蒸發(fā)過(guò)程一般為吸熱過(guò)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(jìn)行汽化的過(guò)程采制冷的。這種過(guò)程通常是在蒸發(fā)器中以沸騰的方式進(jìn)行，但習(xí)慣上稱它為蒸發(fā)過(guò)程，并把沸騰時(shí)的溫度稱為蒸發(fā)溫度，沸騰時(shí)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(guò)冷卻（通過(guò)空氣或水等熱交換方式）使其轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w。冷凝過(guò)程一般為放熱過(guò)程。5.顯熱與潛熱物體受熱，溫度就會(huì)上升，溫度上升到一定程度物體狀態(tài)就會(huì)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(kāi)始沸騰汽化（液體→氣體），這時(shí)既使繼續(xù)加熱，溫度也