新能源汽車(chē)電動(dòng)空調(diào)、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)系統(tǒng)檢修：03 教學(xué)課件-任務(wù)三 電動(dòng)空調(diào)壓力開(kāi)關(guān)故障檢修

電動(dòng)空調(diào)壓力開(kāi)關(guān)故障檢修任務(wù)三2一、情境導(dǎo)入目錄二、任務(wù)布置三、教學(xué)目標(biāo)四、背景知識(shí)五、任務(wù)實(shí)施六、任務(wù)考核七、任務(wù)總結(jié)一、情境導(dǎo)入

一輛2018款吉利帝豪EV450電動(dòng)汽車(chē)出現(xiàn)不制冷的故障現(xiàn)象。車(chē)間主管接受維修任務(wù)后，初步判斷空調(diào)壓力開(kāi)關(guān)故障，請(qǐng)你車(chē)內(nèi)空調(diào)壓力開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢修。3二、任務(wù)布置4三、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解空調(diào)壓力開(kāi)關(guān)的功用；掌握空調(diào)壓力開(kāi)關(guān)的檢測(cè)方法。能力目標(biāo)：能正確查閱空調(diào)壓力開(kāi)關(guān)電路圖及相關(guān)故障代碼；能正確運(yùn)用儀器設(shè)備對(duì)空調(diào)壓力開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢測(cè)。素質(zhì)目標(biāo)嚴(yán)格執(zhí)行企業(yè)檢修標(biāo)準(zhǔn)流程；嚴(yán)格執(zhí)行企業(yè)6S管理制度；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工匠精神、熱愛(ài)勞動(dòng)的好品質(zhì)。56

以R134a為制冷劑的汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)主要包括壓縮機(jī)、電磁離合器、冷凝器、散熱風(fēng)扇、儲(chǔ)液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器、鼓風(fēng)機(jī)、制冷連接管路、高低壓檢測(cè)連接接頭、調(diào)節(jié)與控制裝置等組成。4.3冷凝器四、背景知識(shí)7

冷凝器是一種由管子與散熱片組合起來(lái)的熱交換器，其作用是將壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑過(guò)熱蒸氣冷卻，使其由過(guò)熱蒸氣變成中溫高壓的過(guò)冷液體。此過(guò)程中制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收的熱量被排到環(huán)境空氣中。為了加強(qiáng)與環(huán)境空氣的熱交換，冷凝器一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系散熱器之前，電動(dòng)汽車(chē)安裝置于前機(jī)艙的前部，同時(shí)配備散熱風(fēng)扇用于加強(qiáng)冷凝器散熱。管片式→管帶式→鰭片式

|→平流式→單元平流式

|→多元平流式4.3冷凝器四、背景知識(shí)81.管片式冷凝器

管片式冷凝器由銅管或鋁管與散熱肋片組成，將銅管或鋁管穿入散熱肋片后，經(jīng)膨脹和收縮處理，使散熱片與管路緊密結(jié)合，再將各段管路焊接連接而成。管片式冷凝器制造工藝簡(jiǎn)單，但散熱效果較差，在早期的汽車(chē)空調(diào)中使用，現(xiàn)在主要用于大中型客車(chē)的制冷裝置上。4.3冷凝器四、背景知識(shí)91.管片式冷凝器工藝流程4.3冷凝器四、背景知識(shí)102.管帶式冷凝器

管帶式冷凝器一般是將多孔小扁管彎成蛇形，在其中熔焊三角形或U形的散熱肋片。管帶式冷凝器傳熱效率比管片式冷凝器提高約20%，而且流動(dòng)阻力小、結(jié)構(gòu)緊湊，成本低，可靠性高。但它的制造工藝復(fù)雜，焊接難度大，且材料要求高，主要應(yīng)用于輕型乘用車(chē)制冷空調(diào)裝置。4.3冷凝器四、背景知識(shí)112.管帶式冷凝器工藝流程4.3冷凝器四、背景知識(shí)122.管帶式冷凝器優(yōu)點(diǎn)在截面積相等的條件下，橢圓扁管內(nèi)與制冷劑的接觸周長(zhǎng)（通常稱(chēng)為濕周），比圓管大得多，且液體流動(dòng)阻力小，因此，管內(nèi)的放熱系數(shù)有較大的提高。扁管的迎風(fēng)面積小，具有有利的流型，氣體動(dòng)力性能好，背風(fēng)面渦流區(qū)小。因此，在相同的風(fēng)速下，管外側(cè)的放熱系數(shù)高于圓管，而流動(dòng)阻力卻低于圓管。結(jié)構(gòu)緊湊。在相同數(shù)目的管簇情況下，扁管肋片所占面積小。這樣，在相同的外形尺寸時(shí)，扁管可以顯著增加換熱面積。管子與肋片均為鋁材制作。重量輕，成本低。扁管加工成蛇形，省去了許多彎頭和彎頭焊接，簡(jiǎn)化了工藝，提高了可靠性。4.3冷凝器四、背景知識(shí)133.鰭片式冷凝器

鰭片式這種結(jié)構(gòu)是在特殊形狀鋁型材的散熱管表面直接銑削出鰭片狀散熱片，然后再?gòu)澢缮咝喂?，故此得名。這種形式由于片、管是一體，抗振性特別好，同管帶式相比，散熱性能可提高5%，省材25%,管片之間無(wú)須焊接，可在常溫下加工，所需加工的能耗少，所以它曾一度被認(rèn)為是最先進(jìn)的車(chē)用冷凝器。但由于需要專(zhuān)用的銑削設(shè)備，彎管也需專(zhuān)用夾具，難以大量推廣。4.3冷凝器四、背景知識(shí)144.平行流式冷凝器

平流式冷凝器是由管帶式冷凝器演變而成的，也是由扁管和波浪形散熱片組成，散熱片上同樣開(kāi)有百頁(yè)窗式條縫，但扁管不是彎成盤(pán)帶式，而是每根截?cái)嗟模ㄟ^(guò)兩端集流管連接。多元平流式冷凝器的集流管是分段的，中間有隔片隔開(kāi)，起到分流和匯流作用。4.3冷凝器四、背景知識(shí)154.平行流式冷凝器

每段的管子數(shù)不相等，進(jìn)入冷凝器時(shí)制冷劑呈氣態(tài)，比容最大，管子數(shù)也最多。隨著制冷劑逐漸凝成液體，其比容逐漸減小，所占容積逐漸減小，管子數(shù)也相應(yīng)減少。這種變通道截面積的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使冷凝器的有效容積得到最合理利用，使制冷劑的流動(dòng)和換熱情況更趨合理，使得在同樣的迎風(fēng)面積下，平流式冷凝器比管帶式冷凝器的換熱能力提高30%以上；流動(dòng)阻力僅是管帶式的20-30%。平行流式冷凝器是R134a制冷系統(tǒng)最為理想的冷凝器。4.3冷凝器四、背景知識(shí)165.冷凝器模塊

過(guò)去，汽車(chē)空調(diào)制冷劑回路的高壓部分一般由冷凝器、過(guò)濾器、儲(chǔ)液罐、壓力傳感器等獨(dú)立組件組成。現(xiàn)在冷凝器通常與儲(chǔ)液罐(干燥器)、過(guò)濾器等集成為一模塊。這樣一方面可以減少獨(dú)立安裝支架和連接件等，從而減少制冷劑的充注量（減少50%），另一方面還可以提高冷凝器的效率。4.3冷凝器四、背景知識(shí)17

蒸發(fā)器是汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)中另一個(gè)熱交換器，一般安裝在中控臺(tái)內(nèi)，其作用與冷凝器相反，是利用節(jié)流降壓后的低溫低壓液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中沸騰汽化，吸收流過(guò)的空氣熱量，再將冷風(fēng)吹到車(chē)室內(nèi)，達(dá)到降溫的目的。蒸發(fā)器在降低車(chē)內(nèi)溫度的同時(shí)，也使得車(chē)內(nèi)空氣變得更加干燥。車(chē)廂空間對(duì)蒸發(fā)器尺寸有很大的限制，故要求蒸發(fā)器制冷效率要高、尺寸要小、重量要輕等。管片式→管帶式→板翅式(層疊式)4.4蒸發(fā)器四、背景知識(shí)18

由銅質(zhì)或鋁質(zhì)圓管套上鋁翅片組成，經(jīng)膨脹工藝使鋁翅片與圓管緊密相接觸。其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、加工方便，但其換熱效率較差。1.管片式蒸發(fā)器4.4蒸發(fā)器四、背景知識(shí)19

管帶式蒸發(fā)器與管帶式冷凝器結(jié)構(gòu)相同，由多孔扁管與蛇形散熱鋁帶焊接而成，工藝比管片式復(fù)雜，需采用雙面復(fù)合鋁材(表面覆一層0.02-0.09mm厚的焊藥)及多孔扁管材料。該種蒸發(fā)器換熱效率可比管片式提高10%左右。2.管帶式蒸發(fā)器4.4蒸發(fā)器四、背景知識(shí)20

層疊式蒸發(fā)器由兩片沖成復(fù)雜形狀的鋁板疊在一起組成制冷劑通道，每?jī)善ǖ乐g夾有蛇形散熱翅片，也稱(chēng)為板翅式蒸發(fā)器。由于將制冷劑通道變成一道縫，制冷劑幾成膜狀流動(dòng)，換熱效率比管帶式提高30%左右，同時(shí)增大了空氣側(cè)的流通截面積，使較小體積的蒸發(fā)器能有很大的空氣側(cè)換熱面積，因此結(jié)構(gòu)很緊湊，傳熱效率高。汽車(chē)空調(diào)R134a制冷系統(tǒng)多采用層疊式蒸發(fā)器。層疊式蒸發(fā)器的主要缺點(diǎn)是焊接工藝復(fù)雜、要求高、難度大，故成本也相對(duì)較高。3.層疊式蒸發(fā)器4.4蒸發(fā)器四、背景知識(shí)21

制冷循環(huán)中，為了能吸收低溫物體的熱量，必須將冷凝器出來(lái)的過(guò)冷制冷劑液體的飽和壓力降低到比低溫物體溫度更低的飽和溫度對(duì)應(yīng)的飽和壓力，讓制冷劑變成低溫低壓的制冷劑飽和液體進(jìn)入蒸發(fā)器，沸騰蒸發(fā)吸熱才能進(jìn)行，此過(guò)程通過(guò)節(jié)流膨脹裝置完成。汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)流膨脹裝置主要有膨脹閥、電子膨脹閥和節(jié)流孔管。膨脹閥根據(jù)它的形狀可分為F型膨脹閥和H型膨脹閥。4.5節(jié)流膨脹裝置四、背景知識(shí)22

F型膨脹閥安裝在蒸發(fā)器入口處，是一個(gè)感壓、感溫自動(dòng)閥，起節(jié)流降壓并調(diào)節(jié)制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器的流量，保證制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)完全蒸發(fā)。膨脹閥由感溫受壓部分和閥體部分組成。感溫受壓部分由感溫包、毛細(xì)管和膜片（0.1-0.2mm）組成一個(gè)密閉氣室，氣室內(nèi)充注有制冷劑。閥體部分包括閥針、過(guò)熱度調(diào)節(jié)彈簧、調(diào)節(jié)螺釘、過(guò)濾網(wǎng)等。1.膨脹閥1)F型膨脹閥F型膨脹閥膜片下方的蒸發(fā)壓力來(lái)源于蒸發(fā)器入口（內(nèi)部）還是蒸發(fā)器出口（外部）可分為內(nèi)平衡膨脹閥和外平衡膨脹閥。4.5節(jié)流膨脹裝置四、背景知識(shí)23內(nèi)平衡膨脹閥1.膨脹閥1)F型膨脹閥膜片上方受到蒸發(fā)器出口的感溫壓力（過(guò)熱度大壓力高），膜片下方受到蒸發(fā)壓力和彈簧彈力當(dāng)時(shí)膜片上下壓力平衡，閥針處于某一開(kāi)度，制冷劑保持一定流量。當(dāng)熱負(fù)荷增大時(shí)，蒸發(fā)器出口制冷劑過(guò)熱度增大，感溫壓力升高，膜片下移，閥針開(kāi)度增大，進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量增加，反之制冷劑流量減4.5節(jié)流膨脹裝置四、背景知識(shí)24外平衡膨脹閥1.膨脹閥1)F型膨脹閥

外平衡膨脹閥膜片下方壓力為蒸發(fā)器出口壓力。由于蒸發(fā)器內(nèi)部存在壓力損失，故要達(dá)到同樣的閥針開(kāi)度，即外平衡膨脹閥所需的過(guò)熱度要小得多，采用外平衡式膨脹閥時(shí)，能充分發(fā)揮蒸發(fā)器傳熱面積的作用和提高制冷裝置的效果。汽車(chē)空調(diào)蒸發(fā)器內(nèi)部阻力較大，一般宜采用外平衡膨脹閥。4.5節(jié)流膨脹裝置四、背景知識(shí)25安裝膨脹閥時(shí)要求：1.膨脹閥1)F型膨脹閥①膨脹閥一般都應(yīng)直立安裝，不允許倒置，安裝位置要盡量靠近蒸發(fā)器。②感溫包一般安放在蒸發(fā)器水平出口管的上表面，要包扎牢靠，保證感溫包與管子有良好的接觸，接觸面要清潔，并要緊貼，還要隔熱防潮膠包好。必要時(shí)膨脹閥本體也用隔熱膠帶包好。③外平衡管要裝在感溫包后面管段的上表面處。且保持適當(dāng)距離。兩者位置不能互換，因?yàn)橛袝r(shí)會(huì)有少量液態(tài)制冷劑由平衡管流出，再進(jìn)入吸氣管，從而影響感溫包處過(guò)熱溫度的準(zhǔn)確性。④調(diào)整膨脹閥時(shí)，必須在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下進(jìn)行熟練調(diào)整。4.5節(jié)流膨脹裝置四、背景知識(shí)261.膨脹閥2)H型膨脹閥H型膨脹閥因其通道像字母H而得名。H型膨脹閥與外平衡式F型膨脹閥相同，因其取消了外平衡式膨脹閥的外平衡毛細(xì)管和感溫包，簡(jiǎn)化了連接接頭。4.5節(jié)流膨脹裝置四、背景知識(shí)271.膨脹閥2)H型膨脹閥H型膨脹閥將感溫包縮到閥體內(nèi)的回氣通路上，不但感溫元件的充注容積小，而且靈敏度得以提高。H型膨脹閥無(wú)感溫包、毛細(xì)管和外平衡接管，提高了膨脹閥的抗振性能。由于H型膨脹閥的優(yōu)點(diǎn)，加上可以安裝在離開(kāi)蒸發(fā)器的其它地方，安裝、調(diào)試方便，目前已被汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)所廣泛采用4.5節(jié)流膨脹裝置四、背景知識(shí)282.節(jié)流孔管

節(jié)流管是一種細(xì)小的銅管，安放在一根塑料套管內(nèi)，在塑料套管上有一根或兩根O形密封圈，銅管的外面是濾網(wǎng)。由于O型圈的隔離作用，來(lái)自冷凝器的制冷劑只能從細(xì)小的銅管中通過(guò)（節(jié)流），進(jìn)入蒸發(fā)器。節(jié)流管上的濾網(wǎng)能阻擋雜質(zhì)進(jìn)入銅管。節(jié)流管沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高，同時(shí)節(jié)省能耗。4.5節(jié)流膨脹裝置四、背景知識(shí)292.節(jié)流孔管采用節(jié)流管的制冷系統(tǒng)(CCOT方式)與常規(guī)制冷系統(tǒng)不同，不能根據(jù)蒸發(fā)器出口的過(guò)熱度對(duì)制冷劑流量進(jìn)行控制，為了防止壓縮機(jī)“液擊”，蒸發(fā)器出口至壓縮機(jī)入口管路上需安裝氣液分離器（積累器）。4.5節(jié)流膨脹裝置四、背景知識(shí)303.電子膨脹閥

電子膨脹閥是按照預(yù)設(shè)程序調(diào)節(jié)蒸發(fā)器供液量的膨脹閥，因?qū)儆陔娮邮秸{(diào)節(jié)模式，故稱(chēng)為電子膨脹閥。使用電子膨脹閥可以提高變頻壓縮機(jī)的能量效率，可在10%--100%的范圍內(nèi)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)的能效比。電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)壓縮機(jī)屬于變頻壓縮機(jī)，常用電子膨脹閥作為節(jié)流元件。

電子膨脹閥吸氣過(guò)熱度控制系統(tǒng)的傳感器主要有壓力傳感器、溫度傳感器。電子膨脹閥的執(zhí)行器有電磁式和電動(dòng)式。4.5節(jié)流膨脹裝置四、背景知識(shí)31

由于運(yùn)行條件不同，例如蒸發(fā)器和冷凝器上的熱負(fù)荷以及壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速等，壓縮機(jī)泵入循環(huán)回路內(nèi)的制冷劑量不同。為了補(bǔ)償這種波動(dòng)，空調(diào)系統(tǒng)安裝了一個(gè)儲(chǔ)液干燥器，來(lái)自冷凝器的液態(tài)制冷劑收集在儲(chǔ)液罐內(nèi)，蒸發(fā)器內(nèi)冷卻空氣所需要的制冷劑持續(xù)流動(dòng)。干燥劑與少量的水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并借此將水從循環(huán)回路中清除。4.6儲(chǔ)液干燥器四、背景知識(shí)32

壓力開(kāi)關(guān)安裝在制冷劑循環(huán)管路中，檢測(cè)制冷循環(huán)系統(tǒng)的壓力，當(dāng)壓力異常時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的保護(hù)電路，防止造成系統(tǒng)的損壞。4.7壓力開(kāi)關(guān)四、背景知識(shí)1.高壓開(kāi)關(guān)串聯(lián)冷凝風(fēng)扇電路串聯(lián)電磁離合器電路334.7壓力開(kāi)關(guān)四、背景知識(shí)2.低壓開(kāi)關(guān)

當(dāng)制冷系統(tǒng)的制冷劑不足或泄漏時(shí)，冷凍潤(rùn)滑油也有可能隨之泄漏，造成空調(diào)系統(tǒng)潤(rùn)滑不良，如果壓縮機(jī)在缺油狀態(tài)下運(yùn)行，將導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p壞。

低壓開(kāi)關(guān)通常用螺紋接頭直接安裝在高壓管路中，串聯(lián)在電磁離合器電路中。其結(jié)構(gòu)與常開(kāi)型高壓開(kāi)關(guān)相似。當(dāng)制冷劑壓力正常時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)接通壓縮機(jī)電磁離合器電路；當(dāng)壓縮機(jī)排出的制冷劑壓力過(guò)低時(shí)，低壓開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，切斷電磁離合器電路，壓縮機(jī)停止運(yùn)行，防止損壞壓縮機(jī)。

此外，當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，制冷劑的溫度和壓力也隨之降低。例如：使用R12制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)，當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，制冷劑壓力為0.223MPa，此時(shí)低壓開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而減少動(dòng)力消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。344.7壓力開(kāi)關(guān)四、背景知識(shí)3.高低壓組合開(kāi)關(guān)

當(dāng)高壓壓力保持在0.423～2.75MPa時(shí)，金屬膜片處在平衡位置，高壓觸頭14、15和低壓觸頭1、2、6、7都閉合，電流從6、7觸頭到高壓觸頭14、15后再到1、2觸頭出來(lái)；

當(dāng)制冷壓力下降到0.423MPa時(shí)，彈簧壓力將大于制冷劑壓力，低壓觸頭1、2和6、7脫開(kāi)，電流隨即中斷，壓縮機(jī)停止運(yùn)行；

當(dāng)壓力大于2.75MPa時(shí)，制冷劑壓力繼續(xù)壓迫金屬膜片上移，推動(dòng)頂銷(xiāo)12將高壓動(dòng)觸頭14與高壓靜觸頭15分開(kāi)，將離合器電路斷開(kāi)，壓縮機(jī)停止運(yùn)行；當(dāng)高壓端的壓力小于2.17MPa時(shí)，金屬膜片恢復(fù)正常位置，壓縮機(jī)又開(kāi)始運(yùn)行。354.7壓力開(kāi)關(guān)四、背景知識(shí)4.三位壓力開(kāi)關(guān)

三位壓力開(kāi)關(guān)由高低壓組合開(kāi)關(guān)（高壓開(kāi)關(guān)、低壓開(kāi)關(guān)）和中壓開(kāi)關(guān)組成，結(jié)構(gòu)更加緊湊。三位壓力開(kāi)關(guān)安裝在高壓管路中，當(dāng)壓力過(guò)高或過(guò)低時(shí)，高低壓組合開(kāi)關(guān)控制壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)制冷劑壓力達(dá)到某一中間值時(shí)。壓力開(kāi)關(guān)性質(zhì)開(kāi)關(guān)值/MPa開(kāi)關(guān)動(dòng)作作用高壓壓力≥3.14電路斷開(kāi)（關(guān)）壓縮機(jī)停轉(zhuǎn)中壓壓力≥1.77電路接通（開(kāi)）冷凝器風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)壓力≤1.37電路斷開(kāi)（關(guān)）冷凝器風(fēng)扇低速運(yùn)轉(zhuǎn)低壓壓力≤0.196電路斷開(kāi)（關(guān)）壓縮機(jī)停轉(zhuǎn)364.7壓力開(kāi)關(guān)四、背景知識(shí)4.三位壓力開(kāi)關(guān)制冷劑壓力為0.2~3MPa

制冷劑壓力低于0.196MPa

374.7壓力開(kāi)關(guān)四、背景知識(shí)4.三位壓力開(kāi)關(guān)制冷劑壓力大于3.14MPa

384.7壓力開(kāi)關(guān)四、背景知識(shí)4.三位壓力開(kāi)關(guān)

當(dāng)制冷劑壓力高于1.77MPa時(shí)，壓力就大于隔膜彈力，隔膜會(huì)反轉(zhuǎn)，將軸推上，以接通冷凝器風(fēng)扇（或散熱器風(fēng)扇）的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換接點(diǎn)，風(fēng)扇以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)中壓保護(hù)；當(dāng)