朱立宗 譚廣生 韋佳彬 黃雨塵

摘 要：本文將對汽車空調(diào)實訓臺架進行研制，設置故障與故障解決方案，以在空調(diào)電路、傳感器等原件中接入分級開關，設置一個總控制故障盒，實現(xiàn)通斷、虛接故障，并將線路引到面板，通過診斷，判斷故障所在位置，排除故障。突破以往單一通斷故障模式，從而增強教學多樣性，便利性。

關鍵詞：汽車空調(diào)；實訓臺架；設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.198

1 汽車空調(diào)發(fā)展

汽車空調(diào)的研發(fā)起步于20世紀30年代，那時候的汽車空調(diào)是利用汽車冷卻水通過加熱取暖。而隨著汽車的普及以及高新技術的運用而發(fā)展開來的。汽車空調(diào)經(jīng)歷了由初級到高級，由原來的單一暖風型發(fā)展成為全功能型 。在現(xiàn)代社會進步飛快的環(huán)境下，汽車空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)成為汽車上一項必不可少的內(nèi)容，在汽車舒適性方面具有很大的影響。從現(xiàn)實的角度來說，每一輛汽車都獨具特色，當汽車空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障以后，代表著汽車自身出現(xiàn)了一定的破損，此時的檢查測試、維修保養(yǎng)都不能夠從表面上開始。與以前的汽車設計有區(qū)別的是，現(xiàn)如今汽車的空調(diào)雖然比較獨立，但如果受損程度嚴重，同樣會對汽車其他的部件或者汽車的某一功能造成不良后果，到時對駕駛構成的安全威脅是比較嚴重的。因此，關于汽車空調(diào)故障的檢測、診斷，絕不能大意。

2 汽車空調(diào)工作原理

制冷系統(tǒng)將車輛內(nèi)部的熱量傳遞到外部大氣中，以提供除濕的涼爽空氣給暖風機總成。該系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、膨脹閥、空調(diào)管路和蒸發(fā)器等組成，該系統(tǒng)是一個填充R134a制冷劑作為傳熱介質(zhì)的封閉回路。壓縮機運轉時，將蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生的低溫低壓制冷劑蒸氣吸入并壓縮后，在高溫高壓（約70℃，1 471 kPa）的狀況下排出，這些氣態(tài)制冷劑流入冷凝器，并在此受到散熱器和冷卻風扇的作用強制冷卻到50℃左右，這時候，制冷劑由氣態(tài)變成液態(tài)。被液化了的制冷劑，進入干燥過濾器，除去水分和雜質(zhì)后，流入膨脹閥，高壓的液態(tài)制冷劑從膨脹閥的小孔流出，變?yōu)榈蛪红F狀后流入蒸發(fā)器。霧狀制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱氣化變成氣態(tài)制冷劑，從而使蒸發(fā)器表面溫度下降。從送風機進來的空氣，不斷流過蒸發(fā)器表面，被冷卻后送進車廂內(nèi)，使車廂內(nèi)降溫，氣態(tài)制冷劑通過蒸發(fā)器后又重新被壓縮機吸入，這樣反復循環(huán)即可達到制冷的目的。

3 汽車空調(diào)實訓臺架的功能與作用

3.1 功能與作用

汽車空調(diào)的日常維護、保養(yǎng)以及專業(yè)維修工作，要求從業(yè)人員必須熟悉汽車空調(diào)的工作原理和專業(yè)維修技能扎實的理論基礎。最近幾年學院購置了一批汽車空調(diào)實訓臺架。在汽車空調(diào)課程教學示范中，汽車空調(diào)實訓臺架是學生學習專業(yè)知識和訓練專業(yè)技能所需的重要設備之一。主要功用一是讓學生掌握汽車空調(diào)系統(tǒng)中的各元器件性能，認識系統(tǒng)組成結構、熟悉工作原理和工作流程。二是學生可通過在臺架上的進行專業(yè)訓練，學會對汽車空調(diào)系統(tǒng)和元器件的維護保養(yǎng)知識，掌握空調(diào)系統(tǒng)（元器件）故障的檢測、排除專業(yè)技能。

3.2 現(xiàn)存優(yōu)缺點

如今的汽車空調(diào)實訓臺架的基本類型是采用三相交流異步電動機作動力來源，帶動壓縮機轉動。具有安靜、平穩(wěn)、經(jīng)濟、環(huán)保、性價比高的優(yōu)點，但是其臺架故障設置單一，僅有通斷故障設置，在現(xiàn)實生活中，汽車空調(diào)故障存在多種多樣，不能很好的反映出空調(diào)在其他故障所體現(xiàn)的現(xiàn)象。根據(jù)如今的汽車空調(diào)實訓臺架的缺點，我們需要對汽車空調(diào)實訓臺架進行技術改進，以適應社會形勢的發(fā)展和學校教學的需要。

4 汽車空調(diào)臺架新型故障設置

本項目運用2009年桑塔納志俊轎車空調(diào)系統(tǒng)，從空調(diào)系統(tǒng)電路圖中，該系統(tǒng)有多個控制開關和部分傳感器。

4.1 分級開關故障包

傳統(tǒng)汽車空調(diào)系統(tǒng)臺架基本只通過線路的通斷來實現(xiàn)故障模擬，本項目采用新型分級開關設置故障，如下圖：

傳統(tǒng)汽車空調(diào)實訓臺故障設置只有兩個極，即導通和斷開，本項目在原有基礎上，增加多個極，可設置多個故障，例如：0檔設置為斷開，1檔設置為導通，2檔接入一個小型電阻，令電路電流減弱，模擬導線虛接的狀態(tài)，3檔接入一個大型電阻，令電路中幾乎沒有電流流過，但是線路并沒有斷路，模擬導線存在打結等增加線路電阻的狀態(tài)。將多個多極開關以此設計成盒子，并接入到各空調(diào)相關用電設備中，可設置多個不同用電設備不同的故障現(xiàn)象。例如上圖空調(diào)系統(tǒng)電路圖中V7左散熱風扇，將其線路引出，把分極開關串聯(lián)到V7左散熱風扇電路中，當分級開關打到0檔，電路斷路，散熱風扇不工作，打到1檔，散熱風扇正常工作，打到2檔，散熱風扇工作，但是轉速不夠，打到3檔，散熱風扇不工作，但是電路并沒有斷路。多個多極開關可以同時工作，比以往的汽車空調(diào)實訓臺更好地體現(xiàn)出故障的多樣性。

4.2 電路引線測量

汽車空調(diào)實訓臺故障設置完畢后，將空調(diào)電路中設置故障的線路接引到面板上，在實訓裝置面板上安裝檢測端子，可直接在面板上檢查測量空調(diào)系統(tǒng)各電路元件的電信號，如電阻、電壓、電流、頻率信號等，以測到的實際數(shù)據(jù)判斷故障部位，將其恢復正常，并且實訓臺

面板上安裝有壓力表、溫度表、可實時顯示空調(diào)管路壓力、進出風口溫度的參數(shù)動態(tài)變化，提供給學生練習加注制冷劑（冷媒）、檢漏等實操作業(yè)平臺，以達到教學目的。

5 結論

通過本次設計，對于汽車空調(diào)系統(tǒng)有了更深的認識，在設計過程中也遇到許多問題，如導線的選擇，經(jīng)和同學的討論，多次的細心修改調(diào)試，最終順利完成了設計。本文從汽車空調(diào)實訓臺架隨時代的發(fā)展出發(fā)，指出傳統(tǒng)汽車空調(diào)實訓臺架故障單一的局限性，并提出了汽車空調(diào)實訓臺架的技術更新，使學生對故障問題了解更加透徹，可以很大程度將課堂所學理論知識運用到實際操作中去。

參考文獻：

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本文系2017年廣西科技大學自治區(qū)級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目“汽車空調(diào)實訓臺架的設計與制作”成果。項目編號：201710594217