電動空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知任務(wù)一2一、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電動汽車采用電動空調(diào)系統(tǒng)，你知道電動空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的異同嗎？你知道電動汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成部件和工作原理嗎？請你以EV450為例，認(rèn)知電動汽車空調(diào)系統(tǒng)各組成部件，進(jìn)行電動空調(diào)系統(tǒng)的正確操作與性能檢測，熟悉電動空調(diào)系統(tǒng)的電氣連接及連接器端子。3二、任務(wù)布置4三、教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：掌握汽車空調(diào)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識；了解吉利EV450電動空調(diào)系統(tǒng)的組成和工作原理。能力目標(biāo)：能正確認(rèn)知電動空調(diào)系統(tǒng)的各部件；能正確講述電動空調(diào)系統(tǒng)的各部件的功用、參數(shù)和工作原理；能對電動空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行正確操作與性能檢測。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、熱愛勞動的好品質(zhì)。564.1概述

對于汽車而言，駕乘艙是駕駛員、乘員活動的空間，駕乘人員對駕乘艙空氣的溫度、濕度、潔凈度和流動速度等有舒適性需求。然而汽車在道路上行駛，駕乘環(huán)境受外界環(huán)境影響很大，如高溫、爆曬、低溫、潮濕、尾氣、灰塵、噪音等均會導(dǎo)致駕乘艙空氣質(zhì)量變差，嚴(yán)重影響駕乘人員的舒適性和行車的安全性。為了確保駕乘人員獲得舒適的駕乘環(huán)境，需要采用人工方式對駕乘艙內(nèi)的空氣溫度、濕度、潔凈度和流動速度等進(jìn)行舒適性調(diào)節(jié)。1.為什么需要汽車空調(diào)？四、背景知識7溫度：（20-28℃）濕度：夏季（60-70%）冬季（50-60%）潔凈度：過濾器空氣的流動速度和方向：頭部比足部低1.5-2℃2.人體舒適度的指標(biāo)？4.1概述四、背景知識83.蒸發(fā)與冷凝

工質(zhì)有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種相態(tài)，在一定條件下，可以從一種相態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N相態(tài)，并伴隨著吸熱或放熱過程。1）蒸發(fā)

工質(zhì)在一定條件下由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，稱為氣化。氣化有兩種方式——蒸發(fā)和沸騰。蒸發(fā)只在液體表面進(jìn)行，液體在任何溫度下都能夠蒸發(fā)，液體的溫度越高，液體表面積越大、表面空氣流速越大、表面上的壓力越小則蒸發(fā)進(jìn)行得越快。所有液體在蒸發(fā)過程都要吸收熱量。4.1概述四、背景知識9

如果對液體加熱或降低液體表面壓力，當(dāng)其達(dá)到一定溫度或壓力數(shù)值時，液體內(nèi)部便產(chǎn)生大量氣泡氣泡上升至液面破裂而放出蒸氣，這種在液體表面和內(nèi)部同時進(jìn)行劇烈氣化的現(xiàn)象叫做沸騰。液體在沸騰過程同樣要吸取熱量，并保持其溫度不變，而要使沸騰持續(xù)進(jìn)行，必須不斷地自外界加入熱量。某一壓力下，液體沸騰時的溫度叫做沸點(diǎn)或飽和溫度，常用表示；而對應(yīng)的壓力叫做飽和壓力，常用表示。一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，不同物質(zhì)的液體的沸點(diǎn)如下表。1）蒸發(fā)4.1概述四、背景知識10

水的沸點(diǎn)和飽和壓力曲線如圖所示，水在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下沸點(diǎn)為100℃，在0.5bar壓力下沸點(diǎn)為80℃。1）蒸發(fā)4.1概述四、背景知識11

在一定壓力下，對飽和液體繼續(xù)加熱，飽和液體將在溫度不變的情況下氣化，最后全部氣化為飽和蒸氣，此時飽和蒸氣稱為干飽和蒸氣或干蒸氣。如果對干飽和蒸氣再繼續(xù)加熱，那么它的溫度又逐漸升高，這時的蒸氣稱作過熱蒸氣。通常把過熱蒸氣的溫度與干飽和蒸氣的溫度差叫過熱度。例如在壓力不變情況下，把100℃的干飽和蒸氣加熱至110℃的過熱蒸氣，那么其過熱度為10℃。同樣，在一定壓力下，對飽和液體進(jìn)行冷卻，飽和液體的溫度將下降變成過冷液體。通常把飽和液體與過冷液體的溫度差叫過冷度。例如在壓力不變情況下，把100℃的飽和液體冷卻至90℃的過冷液體，那么其過冷度為10℃。飽和狀態(tài)、飽和液體、飽和蒸氣、過熱蒸氣、過冷液體、過熱度、過冷度4.1概述四、背景知識12

如果對飽和蒸氣進(jìn)行冷卻，使其溫度下降到飽和溫度以下，飽和蒸發(fā)將逐步從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，這一相態(tài)變化過程叫冷凝，所放出的熱量稱冷凝熱。一定壓力下，把液體從常溫加熱到沸騰之前，這部分熱量明顯地用來提高了溫度，它是可以直接從液體本身去測量的，這部分熱量叫顯熱。對飽和液體持續(xù)加熱等溫氣化為飽和蒸氣過程中，飽和液體所吸收的熱量僅改變了相態(tài)，不能從液體本身去測量，這部分熱量稱為潛熱。2）冷凝4.1概述四、背景知識13

空氣=干空氣+水蒸氣3）空氣單純的干空氣在自然界是不存在的。濕空氣中水蒸氣含量的多與少，會隨著季節(jié)、天氣的不同而不同。水蒸氣含量的多少決定了空氣干燥的潮濕的程度，對生產(chǎn)和生活都有很大影響。4.1概述四、背景知識143）空氣①絕對濕度[Z]每一立方米濕空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量稱為濕空氣的絕對濕度。②含濕量[d]把每千克干空氣中所含有的水蒸汽質(zhì)量稱為含濕量?？諝獾馁|(zhì)量不隨溫度變化而變化，含濕量表示空氣中水蒸氣的實(shí)際含量。③相對濕度[

]

相對濕度

表示空氣接近飽和空氣的程度。

＝0，則屬于干空氣；

＝100

，則稱為飽和空氣?？梢姡?/p>

值能夠比較確切地表示空氣干燥和潮濕的程度?？諝獾臐穸鹊谋硎?.1概述四、背景知識154.制冷工質(zhì)壓-焓圖及其應(yīng)用

工質(zhì)的相態(tài)變化及其熱力過程除了可以在圖和圖中表示外，還可以用工質(zhì)的壓-焓圖（圖）表示。

為了縮小圖的尺寸，適合工程應(yīng)用，縱坐標(biāo)以壓力的對數(shù)值繪制，因此圖，也稱作圖4.1概述四、背景知識164.制冷工質(zhì)壓-焓圖及其應(yīng)用（1）一點(diǎn)。臨界點(diǎn)Tc，壓力高于一定值時，飽和液體線和飽和蒸氣線交匯點(diǎn)。（2）兩線。飽和液體線x0和飽和蒸氣線x1。（3）三區(qū)。液相區(qū)、濕蒸氣兩相區(qū)和氣相區(qū)。（4）五態(tài)。過冷液體、飽和液體、濕蒸氣、飽和蒸氣和過熱蒸氣。（5）六參數(shù)。等焓線、等壓線、等干度線、等熵線、等比容線和等溫線。4.1概述四、背景知識174.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識1.汽車空調(diào)制冷循環(huán)

工質(zhì)蒸發(fā)吸熱，冷凝放熱，汽車空調(diào)制冷循環(huán)正是創(chuàng)造制冷工質(zhì)相態(tài)變化條件，利用制冷工質(zhì)蒸發(fā)從車內(nèi)空氣吸收熱量，利用制冷工質(zhì)冷凝向車外環(huán)境空氣放出熱量，從而使車內(nèi)保持連續(xù)舒適低溫。四、背景知識181.汽車空調(diào)制冷循環(huán)

單級蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的制冷工質(zhì)在制冷系統(tǒng)內(nèi)依次完成壓縮、冷凝、節(jié)流膨脹和蒸發(fā)四個過程。壓縮過程冷凝過程膨脹過程蒸發(fā)過程4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識19（1）單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)

單級蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)基于逆卡諾循環(huán)，又有別于逆卡諾循環(huán)。壓縮過程為定熵過程；冷凝和蒸發(fā)過程均為定壓過程，離開蒸發(fā)器進(jìn)入制冷壓縮機(jī)的制冷劑為蒸發(fā)壓力下的飽和蒸氣，開冷凝器進(jìn)入膨脹閥的液體為冷凝壓力下的飽和液體；節(jié)流過程為絕熱過程，無熱損失和流動阻力損失。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識20（1）單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)1）壓縮過程1-2

制冷工質(zhì)從干飽和蒸氣狀態(tài)1被壓縮機(jī)吸入，壓縮機(jī)消耗機(jī)械功將制冷工質(zhì)等熵壓縮至過熱蒸氣狀態(tài)2。制冷工質(zhì)壓力初始狀態(tài)（低壓）升高至（高壓）；溫度由t1（低溫）升高至t2（高溫，依制冷工質(zhì)不同而不同)。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識21（1）單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)2）冷凝過程2-3

制冷工質(zhì)由過熱蒸氣狀態(tài)2進(jìn)入冷凝器，在冷凝器中放出熱量被冷卻至飽和蒸氣狀態(tài)2’，制冷工質(zhì)在冷凝器中由飽和蒸氣狀態(tài)2’繼續(xù)放出熱量，冷凝至飽和液體狀態(tài)3。在此過程中，制冷工質(zhì)壓力不變，溫度由t2（高溫）降低至t3（壓力下制冷工質(zhì)的飽和溫度）。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識22（1）單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)3）節(jié)流過程3-4

狀態(tài)3飽和液體制冷工質(zhì)進(jìn)入膨脹閥，經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓，壓力由迅速下降為蒸發(fā)壓力，溫度下降為蒸發(fā)溫度，制冷工質(zhì)變成濕蒸氣狀態(tài)4。此過程中“閃變”的干蒸氣越多，蒸發(fā)過程制冷工質(zhì)能吸收的熱量就越少，制冷效率變差。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識23（1）單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)4）蒸發(fā)過程4-1

節(jié)流降壓后的制冷工質(zhì)濕蒸氣狀態(tài)4進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中等壓（）吸收被冷卻物質(zhì)的熱量，變成干飽和蒸氣狀態(tài)1，制冷工質(zhì)干飽和蒸氣將重新被壓縮機(jī)吸入，開始下一循環(huán)。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識24（2）單級蒸氣壓縮式制冷實(shí)際循環(huán)

制冷理論循環(huán)假定壓縮過程為一絕熱壓縮過程；制冷循環(huán)工質(zhì)的吸熱和放熱都在無溫差的條件下進(jìn)行；制冷循環(huán)過程無熱損失、流動阻力損失等。這些假設(shè)在制冷的實(shí)際循環(huán)中都是不可能實(shí)現(xiàn)的。在制冷實(shí)際循環(huán)中，為了減少工質(zhì)的節(jié)流損失，提高制冷循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性和確保壓縮機(jī)的“干壓”，經(jīng)常采用制冷工質(zhì)在節(jié)流膨脹閥前液體過冷和壓縮機(jī)吸入之前蒸氣過熱的實(shí)際循環(huán)。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識25（2）單級蒸氣壓縮式制冷實(shí)際循環(huán)1）冷凝過冷循環(huán)

過冷循環(huán)指制冷工質(zhì)冷凝結(jié)束，進(jìn)入膨脹閥前是過冷液體的循環(huán)。過冷度可通過設(shè)計冷凝器冷凝面積大于所需冷凝面積、提高冷凝器冷卻介質(zhì)流量或采用低溫冷卻介質(zhì)等方法實(shí)現(xiàn)，一般選擇為過冷度為3-5℃。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識26（2）單級蒸氣壓縮式制冷實(shí)際循環(huán)2）蒸發(fā)過熱循環(huán)

過熱循環(huán)指制冷工質(zhì)蒸發(fā)結(jié)束，壓縮機(jī)吸入的為過熱蒸氣的制冷循環(huán)，一般過熱度選擇3-7℃，圖中1-1’段所示。過熱循環(huán)主要是為了保護(hù)制冷壓縮機(jī)“干壓”，防止吸入液態(tài)制冷工質(zhì)。過熱分為有效過熱和有害過熱兩種。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識27（2）單級蒸氣壓縮式制冷實(shí)際循環(huán)3）蒸發(fā)溫度影響

實(shí)際循環(huán)中，為了確保制冷工質(zhì)在蒸發(fā)過程中能從被冷卻物質(zhì)中吸收熱量，蒸發(fā)溫度應(yīng)遠(yuǎn)低于被冷卻物體的溫度。汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)蒸發(fā)溫度℃左右，蒸發(fā)溫度取決于蒸發(fā)壓力。以R134a制冷劑為例，將蒸發(fā)壓力控制在0.35Mpa，此時蒸發(fā)溫度為℃。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識28（2）單級蒸氣壓縮式制冷實(shí)際循環(huán)4）冷凝溫度影響

實(shí)際循環(huán)中，為了確保制冷工質(zhì)在冷凝過程中熱量能從環(huán)境介質(zhì)帶走，冷凝溫度應(yīng)遠(yuǎn)高于環(huán)境空氣的溫度。汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)冷凝溫度=環(huán)境溫度+15℃左右，冷凝溫度取決于冷凝壓力。以汽車空調(diào)R134a制冷劑為例，當(dāng)環(huán)境溫度為32℃時，則冷凝溫度=32+15=47℃，查R134a制冷劑熱力性質(zhì)表，控制制冷系統(tǒng)的冷凝壓力為1.22Mpa，可得到47℃的冷凝溫度。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識29（2）單級蒸氣壓縮式制冷實(shí)際循環(huán)4）冷凝溫度影響

冷凝溫度升高，制冷量減少，壓縮機(jī)機(jī)械功增加，制冷效率會顯著降低。汽車空調(diào)的制冷循環(huán)中，冷凝器表面的臟堵、冷凝風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)不正常、制冷劑過量、膨脹閥開啟過大、高壓管道堵塞、系統(tǒng)中有空氣等均會使冷凝溫度升高，制冷效果變差。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識302.制冷劑與潤滑油1）制冷劑概述

制冷系統(tǒng)中的制冷工質(zhì)又稱為制冷劑，是制冷系統(tǒng)中循環(huán)且不斷產(chǎn)生相態(tài)變化進(jìn)行熱量傳遞的物質(zhì)。對制冷劑的要求是：易凝結(jié)，冷凝壓力不要太高；標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，蒸發(fā)溫度較低，單位容積制冷量大，氣化潛熱大，比容??；無毒，不燃燒，不爆炸，無腐蝕，且價格低。汽車空調(diào)系統(tǒng)曾使用R12作為制冷劑，現(xiàn)在汽車空調(diào)只能使用R134a作為制冷劑。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識312.制冷劑與潤滑油1）制冷劑概述

R12是一種氟氯碳?xì)浠衔?CFC)，俗稱氟里昂。R12無毒、不易燃燒、不易爆炸、不易揮發(fā)，熱穩(wěn)定性好。R12冷凝壓力小(1.5-2.0MPa)，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下R12的沸點(diǎn)為-29.74℃，凝固溫度為-158℃，能在低溫下正常工作，節(jié)流損失小，有較大的制冷系數(shù)。單從制冷性能、成本方面考慮，R12是汽車空調(diào)上理想的制冷劑。但20世紀(jì)70年代，CFC被發(fā)現(xiàn)是破壞大氣臭氧層的主要因素，R12的臭氧衰減系數(shù)ODP=0.9(OzoneDepletionPotential)較高，溫室效應(yīng)指數(shù)GWP=2.8(GlobalWarmingPotential)。1987年由46個國家簽署了《蒙特利爾協(xié)定書》，協(xié)定規(guī)定發(fā)達(dá)國家1996年1月1日全面停產(chǎn)R12，德國1995年停產(chǎn)，1998年停止使用，發(fā)展中國家2010年全面停產(chǎn)和停止使用。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識322.制冷劑與潤滑油1）制冷劑概述制冷劑R134aR12化學(xué)式CH2F-CF3CC12F2化學(xué)名稱四氟乙烷二氯氟甲烷標(biāo)準(zhǔn)大氣壓沸點(diǎn)-26.5℃-29.8℃凝固點(diǎn)-101.6℃-158℃臨界溫度100.6℃112℃臨界壓力40.56bar41.58barR134a(四氟乙烷)是一種氫氟烴（HFC)，不像R12那樣含有氯原子，故不會對臭氧層產(chǎn)生危害(ODP=0)，但仍然會產(chǎn)生溫室效應(yīng)（GWP=0.3)。R134a的沸點(diǎn)為-26.5℃，凝固點(diǎn)是-101℃，熱力性質(zhì)與R12接近。R134a無色，有輕微的乙醚味道，吸濕性較R12要強(qiáng)。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識332.制冷劑與潤滑油1）制冷劑概述R134a與R12的沸點(diǎn)與飽和壓力4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識342.制冷劑與潤滑油1）制冷劑概述R134a與R12的沸點(diǎn)與飽和壓力關(guān)系數(shù)值沸點(diǎn)（℃）R134a飽和壓力（bar）R12飽和壓力（bar）–450.390.50–400.510.64–350.660.81–300.841.00–251.061.24–201.321.51–151.631.82–102.002.19–52.432.6102.923.0853.493.63104.134.24154.874.92205.705.68256.636.53307.677.47358.838.504010.129.634511.5410.885013.1112.245514.8313.726016.7215.336518.8517.077021.0518.967523.5221.0086a26.2123.198529.1425.559032.3428.004.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識352.制冷劑與潤滑油2）潤滑油（冷凍油)

在空調(diào)制冷系統(tǒng)中，為了保證壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、長期可靠工作，必須對其進(jìn)行潤滑，所使用的潤滑油也稱為叫冷凍潤滑油（冷凍油）。(1)潤滑油的作用①潤滑：潤滑壓縮機(jī)的摩擦表面，減少摩擦，防止磨損。②冷卻：帶走摩擦表面的摩擦熱，幫助散熱。③密封：作為壓縮機(jī)氣缸壁與活塞(或轉(zhuǎn)子)之間以及軸封處的油封，減少制冷劑泄露。④降低壓縮機(jī)噪聲。4.2汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識四、背景知識362.制冷劑與潤滑油2）潤滑油（冷凍油)(2)對潤滑油的性能要求①與制冷劑有較好的互溶性。②與系統(tǒng)材料(金屬、合成橡膠、塑料)相容性好。③凝固點(diǎn)低，在低溫下具有良好的流動性。④有合適的粘度，受溫度影響?、菀懈叩挠湍?qiáng)度。⑥閃點(diǎn)高，無毒適用于R134a的潤滑油:

聚烴基乙二醇（P