《新能源汽車維護》MaintenanceofNewEnergyVehicles主

講：陳

璐任務3.4

空調系統維護學習目標知識目標1.了解傳統汽車空調系統的結構與工作原理；2.掌握汽車空調制冷系統壓縮、冷凝、膨脹、蒸發四個工作過程；3.掌握采暖系統工作原理。技能目標1.能夠對接汽車維修工（三級）職業技能等級標準完成純電動汽車空調系統的檢查與維護；2.能完成制冷劑的回收及加注作業。任務3.4空調系統維護學習目標素養目標任務3.4空調系統維護1.通過空調系統維護工作任務的引入，培養學生安全責任意識和團結協作意識；2.通過思想提升浸潤善作善成的思政元素，培養學生自主學習和自我管理能力；3.通過嚴格執行6S規范，提高學生職業素養。一、空調系統基本知識汽車空調系統由壓縮機、冷凝器、節流原件、蒸發器、風機及必要的輔助設備和控制部件構成，用于調節汽車室內的溫度、濕度、潔凈度，給乘員提供舒適的環境。知識儲備任務3.4空調系統維護純電動汽車空調系統與傳統燃油汽車空調系統有哪些區別？純電動汽車空調系統與傳統燃油汽車空調系統在制冷、采暖、結構與工作原理等方面存在區別，主要區別如下：壓縮機驅動方式不同：純電汽車空調壓縮機由高壓三相交流電機驅動，而燃油汽車空調壓縮機由發動機傳動帶通過電磁離合器驅動。暖風系統熱源不同：電動汽車的空調系統采用PTC加熱器或熱泵空調產生熱風，而燃油汽車通過發動機的熱量來提供暖風。除了上述區別，純電動汽車的空調系統還有一些其他特點。首先，純電動汽車的空調系統通常更為高效，因為電機驅動的空調系統比發動機驅動的系統更加節能。其次，純電動汽車的空調系統可以更好地與動力蓄電池系統集成，以提高整體能源利用率。一、空調系統基本知識任務3.4空調系統維護汽車空調系統按其功能可分為制冷系統、采暖系統、通風系統、空氣凈化系統和控制系統等主要部分。比亞迪秦EV空調系統主要由壓縮機、冷凝器、HVAC總成、制冷管路、暖風水管、風道、空調控制器等零部件組成，具有制冷、采暖、除霜除霧、通風換氣等功能。1.制冷系統汽車空調制冷系統對車內空氣和由外部進入車內的新鮮空氣進行冷卻、除濕，使車內的空氣變得涼爽舒適，工作原理如圖3-4-1所示，分為壓縮、冷凝、膨脹、蒸發四個工作過程。二、空調系統的結構與工作原理任務3.4空調系統維護二、空調系統的結構與工作原理任務3.4空調系統維護圖3-4-1空調制冷系統工作原理1.制冷系統壓縮過程：汽車空調壓縮機吸入蒸發器出口處低溫低壓氣態制冷劑，壓縮成高溫高壓氣態制冷劑排出壓縮機，經高壓管路進入冷凝器。冷凝過程：高溫高壓的過熱氣態制冷劑進入冷凝器后，向外散熱進行熱交換，制冷劑被冷凝成中溫高壓液態制冷劑，進入儲液/干燥器進行過濾除濕。膨脹過程：中溫高壓液態制冷劑通過膨脹裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以低溫低壓霧狀（液態氣態共存）制冷劑排出膨脹裝置。蒸發過程：低溫低壓霧狀制冷劑液體在蒸發器中蒸發吸熱，液態制冷劑蒸發成氣態，變成低溫低壓氣態制冷劑后，再次循環進入壓縮機。二、空調系統的結構與工作原理任務3.4空調系統維護1.制冷系統純電動汽車空調制冷系統的工作原理與燃油汽車相似，只是壓縮機的驅動方式發生了變化。比亞迪秦EV制冷是通過電動壓縮機、冷凝器、電子膨脹閥、蒸發器、鼓風機、空調控制器（集成式車身控制器）和空調制冷管路等組件組合成的系統來實現，空調制冷系統示意圖（包含電池冷卻）如圖3-4-2所示。空調控制器（集成式車身控制器）通過控制電動壓縮機轉速、電子膨脹閥、鼓風機和冷暖風門來實現空調的制冷。二、空調系統的結構與工作原理任務3.4空調系統維護圖3-4-2空調制冷系統示意圖2.采暖系統汽車空調采暖系統對車內空氣和由外部進入車內的新鮮空氣進行加熱，進行供暖和除濕。目前，純電動汽車空調采暖系統是通過PTC加熱器或熱泵空調系統來實現的。二、空調系統的結構與工作原理任務3.4空調系統維護PTC水加熱器總成特斯拉熱泵空調2.采暖系統（1）PTC加熱器采用傳統空調系統的純電汽車通常是通過PTC（正溫度系數熱敏電阻）電加熱器的方式進行供暖，當有電流通過電阻時會產生熱量，多采用PTC加熱空氣或PTC加熱冷卻液來制熱。PTC加熱器因其結構簡單、成本低、加熱速度快，但熱能利用率低，耗電量大，對純電動汽車續航里程影響較大。二、空調系統的結構與工作原理任務3.4空調系統維護2.采暖系統（1）PTC加熱器比亞迪秦EV采暖是通過PTC水加熱器、暖風水泵、暖風芯體、鼓風機、空調控制器（集成式車身控制器）和空調采暖管路等組件組合成的系統來實現，空調采暖系統示意圖如圖3-4-3所示。空調控制器（集成式車身控制器）通過控制PTC水加熱器、暖風電動水泵、鼓風機和冷暖風門來實現空調的采暖。二、空調系統的結構與工作原理任務3.4空調系統維護圖3-4-3空調采暖系統示意圖2.采暖系統（2）熱泵空調純電動汽車熱泵空調的工作原理主要基于熱泵技術，這是一種通過逆循環過程將熱量從低溫物體轉移到高溫物體的技術。利用一個“四通電磁換向閥”，即可實現制冷循環或制熱循環，使車內得到冷氣或熱氣。二、空調系統的結構與工作原理任務3.4空調系統維護圖3-4-4四通電磁換向閥制冷/制熱原理示意圖2.采暖系統（2）熱泵空調在制熱模式下，熱泵空調利用逆循環過程，通過壓縮機將車外的低溫空氣中的熱量轉移到車內。具體來說，熱泵空調的壓縮機將低溫的制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，然后通過冷凝器釋放熱量到車內，同時制冷劑變為中溫高壓液體。接著，高壓液體制冷劑通過膨脹閥變為低溫低壓的霧狀制冷劑，進入蒸發器。在蒸發器中，制冷劑吸收外界空氣的熱量并蒸發，使得空氣通過蒸發器時被加熱。最后，加熱后的空氣通過鼓風機送入車內，提供溫暖的環境。如圖3-4-4所示，利用四管道的電磁換向閥，形成制冷劑順向循環或逆向循環，從而得到制冷或制熱的不同目的。二、空調系統的結構與工作原理任務3.4空調系統維護2.采暖系統（2）熱泵空調熱泵空調的優點在于，它能夠有效地將車外的熱量轉移到車內，同時消耗的電能相對較少，因此更加節能。此外，即使在極冷的環境下，熱泵空調也能通過吸收冷卻液的熱量或者使用PTC加熱器輔助加熱，確保車內溫暖。二、空調系統的結構與工作原理任務3.4空調系統維護3.通風系統汽車空調通風系統將車外的新鮮空氣引入車內，排出二氧化碳及車內的其他有害氣體，同時通風也可以對風窗玻璃進行除霧。通風系統主要由鼓風機、風門執行機構和通風管道等組成。4.空氣凈化系統汽車空調空氣凈化系統能夠有效地清除車內異味，凈化車內空氣，提高車內空氣質量，從而降低駕駛員和乘客的疲勞感，提高駕乘舒適度。空氣凈化系統主要由空氣濾清裝置、靜電集塵裝置等組成。二、空調系統的結構與工作原理任務3.4空調系統維護5.控制系統汽車空調控制系統對空調制冷系統和采暖系統的溫度、壓力進行控制，并對車內空氣的溫度、風量、流向加以控制，滿足駕駛人對車內環境的需求。控制系統主要由空調控制器、傳感器、執行器及與執行器相對應的控制單元組成。二、空調系統的結構與工作原理任務3.4空調系統維護三、空調系統檢查與維護1.空調系統基本檢查（1）制冷系統外觀檢查①檢查空調制冷系統各管路有無破損。實踐技能任務3.4空調系統維護1.空調系統基本檢查（1）制冷系統外觀檢查②檢查冷凝器、蒸發器等表面有無裂紋或油漬。如果冷凝器、蒸發器或其管路某處有油漬，可用皂泡法或制冷劑檢漏儀重點檢查滲漏部位：各管路的接頭處和閥的連接處；軟管及軟管接頭處；壓縮機油封、密封墊等處；冷凝器、蒸發器等表面有刮傷變形處。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護1.空調系統基本檢查（1）制冷系統外觀檢查③檢查空調進風口、散熱器、冷凝器有無雜物，若有，用壓縮空氣及時清理。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護1.空調系統基本檢查（2）電路線束檢查①檢查電路線束及接插件連接是否到位，有無松動、破損、腐蝕、發熱等情況。②檢查插件內插針是否有退針、彎曲等異常現象。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護1.空調系統基本檢查（3）蒸發器排水口檢查檢查蒸發器排水口固定狀態及排水口是否堵塞，若發生堵塞需及時疏通；若發生排水管老化需及時更換。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護1.空調系統基本檢查（4）制冷系統工況檢查①檢查空調制冷系統高壓端：接通空調開關，使制冷壓縮機工作10~20分鐘后，用手觸摸空調系統高壓端管路及部件。從壓縮機出口→冷凝器→干燥罐→膨脹閥進口處，手感溫度應是從熱到暖。如果中間某處熱泵熱，則說明其散熱不良；如果這些部件發涼，則說明空調制冷系統可能有阻塞、無制冷劑、壓縮機不工作或工作不良等故障。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護1.空調系統基本檢查（4）制冷系統工況檢查②檢查空調制冷系統低壓端：接通空調開關，使制冷壓縮機工作10~20分鐘后，用手觸摸空調系統低壓端管路及部件。從蒸發器到壓縮機進口處，手感溫度應是從涼到冷。如果不涼或是某處出現了霜凍，均說明制冷系統有異常。③檢查壓縮機出口端溫度差：接通空調開關，使制冷壓縮機工作10~20分鐘后，用手觸摸壓縮機進出口兩端，壓縮機的高、低壓端應有明顯的溫度差。如果溫差不明顯或無溫差，則可能是已完全無制冷劑或制冷劑嚴重不足。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護1.空調系統基本檢查（4）制冷系統工況檢查④打開空調開關，調至制冷模式，切換不同出風模式，檢查各出風口風量、溫度是否正常。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護1.空調系統基本檢查（5）采暖系統工況檢查打開空調開關，調至暖風模式，切換不同出風模式，檢查各出風口風量、溫度是否正常。（6）通風系統工況檢查打開空調開關，調至通風模式，切換不同出風模式，檢查各出風口風量是否正常。（7）玻璃除霜功能檢查打開空調開關，調至前擋風玻璃除霜模式，檢查出風口是否有暖風。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護1.空調系統基本檢查（8）壓縮機檢查①檢查壓縮機表面有無裂紋或破損。②仔細聽壓縮機有無異響，壓縮機是否工作。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護1.空調系統基本檢查（8）壓縮機檢查③壓縮機絕緣性檢查：進行高壓下電標準操作，使用絕緣電阻測試儀1000V擋位，測量壓縮機正、負極與車身搭鐵之間絕緣電阻值，應不小于20M?。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護1.空調系統基本檢查（9）檢查PTC絕緣電阻進行高壓下電標準操作，使用絕緣電阻測試儀1000V擋位，測量PTC正、負極與車身搭鐵之間絕緣電阻值，應不小于20M?。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護1.空調系統基本檢查（10）空調濾清器拆檢空調濾芯位于副駕駛前方雜物箱內側，檢查濾芯是否臟污，可用壓縮空氣清潔，要注意壓縮空氣吹的方向；若臟污嚴重需更換空調濾芯。更換空調濾清器時需要注意安裝方向，空調濾清器側面的箭頭位置需對準進氣方向，若安裝方向錯誤會降低空調系統空氣過濾效率。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護圖3-4-7空調濾清器拆檢2.空調制冷劑加注制冷劑又稱冷媒，是制冷循環的工作介質，利用制冷劑的相變來傳遞熱量，既制冷劑在蒸發器中汽化時吸熱，在冷凝器中凝結時放熱。冷凍油是用于制冷壓縮機內各運動部件潤滑的油，主要起潤滑、密封、降溫及能量調節等作用。目前新能源汽車常用的制冷劑為R134a和R410a，這兩種制冷劑不可混用，且對應的冷凍潤滑油也不相同，應使用相應的冷媒回收機。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護2.空調制冷劑加注以AC350C制冷劑回收加注機為例，介紹空調制冷劑的加注過程，也可使用歧管壓力表和真空泵。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護圖3-4-8AC350C制冷劑回收加注機圖3-4-9歧管壓力表和真空泵2.空調制冷劑加注按照以下步驟完成作業：排氣→回收空調系統制冷劑→空調系統抽真空→充注空調系統制冷劑。（1）排氣排放工作罐中不可壓縮的氣體。①電源插入合適的有地線的電源插座上，并開啟設備。②按“排氣”鍵，即開始排氣2秒。③觀察罐壓表，如壓力過高需繼續排氣，按“確認”鍵繼續排氣，按“取消”鍵退出排氣。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護圖3-4-10控制面板說明2.空調制冷劑加注（2）回收空調系統制冷劑回收車輛空調系統制冷劑。①將紅、藍色軟管上的快速接頭連接到汽車空調系統對應的高、低壓接口上。②打開控制面板上紅、藍色高低壓兩個閥門（手柄箭頭指向左邊為開）。③按“回收”鍵直到顯示屏上顯示制冷劑的回收重量，可以通過數字鍵盤設定所需的回收重量。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護圖3-4-11紅、藍色軟管連接到高、低壓接口上2.空調制冷劑加注（2）回收空調系統制冷劑回收車輛空調系統制冷劑。④按開始/確認鍵，壓縮機啟動，系統將進行清理管路，時間為1分鐘。清理管路完成后，開始回收，屏幕顯示已回收的制冷劑重量。當藍色低壓表壓力低于0kPa時，按停止/取消鍵，回收停止。顯示屏交替顯示已回收的制冷劑重量和排油提示。關閉面板上的紅、藍色兩個閥門，回收停止2分鐘后，檢查藍色低壓表，如果壓力值上升到0kPa以上，重復回收步驟，直到壓力值回到到0kPa以下，并保持2分鐘。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護圖3-4-12回收空調系統制冷劑2.空調制冷劑加注（2）回收空調系統制冷劑回收車輛空調系統制冷劑。⑤確保排油瓶已騰空，顯示屏交替顯示已回收的制冷劑重量和排油提示。使設備在此狀態至少1分鐘，打開控制面板上的排油閥，可觀察到舊冷凍油流入排油瓶，排油時間大約需要30秒或更長時間，當沒有舊冷凍油及其他雜質流入排油瓶時，排油過程結束，關閉排油閥。根據排油瓶上的油面高度和瓶上的標尺，記錄排出的舊冷凍油總量。充注制冷劑前，空調系統將要加入相應數量的新冷凍油。取下排油瓶，排空其中的舊冷凍油和雜質，清潔排油瓶，按停止/取消鍵，退到待機狀態。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護圖3-4-13排出舊冷凍油2.空調制冷劑加注（3）空調系統抽真空①將設備的紅、藍色軟管和汽車空調系統的高、低壓接口連接。②打開控制面板上紅、藍兩個閥門。③按“抽真空”鍵，直到屏幕出現“抽真空時間”，設備進入抽真空狀態，可以通過數字鍵盤設定所需的抽真空時間，推薦值為15分鐘。按開始/確認鍵，設備開始抽真空操作，當抽真空的時間達到設定的時間，設備自動停止抽真空。三、空調系統檢查與維護任務3.4空調系統維護圖3-4-14空調系統抽真空2.空調制冷劑加注（3）空調系統抽真空④抽真空完成后，按開始/確認鍵，保壓3分鐘，觀察高低壓表的變化，如果壓力沒有回升，說明系統沒有泄漏。空調系統被抽真空后，不得拆下歧管，否則會使汽車空調系統喪失真空度，造成充注無法順利進行。⑤保壓完成，確定系統沒有泄漏情況后，按開始/確認鍵，