新能源纯电动汽车维护与保养

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6.1 空调系统的概述及组成

任务引入

小王是一名新能源汽车运用与维修专业的毕业生,目前在一家4S店实习,并被分配到了机电维修小组。今天组长让他熟悉空调系统的结构、掌握空调系统的工作原理,以便为今后的空调系统维护保养工作打下基础。

任务目标

1.了解新能源汽车空调系统的基本概念和特点。

2.熟悉新能源汽车空调系统的组成结构。

3.掌握新能源汽车空调系统的工作原理。

6.1.1 任务工单

6.1.1.1 学生分组

3~5人为一组,选出组长并进行任务分配,将小组成员及分工情况填入表6-1中。

表6-1  小组概况及分工情况

班级

组号

指导老师

小组成员

姓名

学号

任务分工

组长

组员

6.1.1.2 信息收集

在进行具体工作之前,需掌握纯电动汽车空调系统的相关知识。请组长组织组员收集并查阅相关资料,回答下列问题。

(1)简述纯电动汽车空调系统的组成及核心功能。

 

(2)纯电动汽车空调系统与传统燃油车空调系统的主要区别是什么?

 

(3)为什么纯电动汽车空调系统需采用变频压缩机?

 

6.1.1.3 任务准备

根据实际情况,在表6-2中写出新能源车辆(或试验台架)的信息,并根据任务要求填写工具、设备和资料,以及与设备安全、场地安全和个人防护相关的检查结果。

表6-2  新能源车辆信息

汽车车辆

(或试验台架)信息

车型

VIN码

行驶里程

工具、设备和资料

设备安全

□检查新能源汽车(或试验台架)点火开关是否关闭

□检查新能源汽车(或试验台架)挡位是否处于P挡或空挡

□检查新能源汽车(或试验台架)发动机舱盖是否支撑在固定位置

□检查新能源汽车(或试验台架)驻车制动是否处于制动状态,车辆挡块是否安装到位

□检查新能源汽车车轮垫块是否支撑到位,或试验台架支撑滚轮是否固定牢靠且全部处于锁止位置

场地安全

□检查场地通风、采光是否良好

□检查每个维修工位是否有足够的面积和高度

□检查是否有应急通道和完善的消防设施

个人防护

□检查工位是否配置护目镜、工作帽、绝缘手套、绝缘鞋、绝缘垫和合身的工作服等劳保用品

6.1.1.4 任务实施

对新能源汽车(或试验台架)上的部件进行检查和维护,并结合现有车型维修手册完成表6-3中的内容。

表6-3  纯电动汽车空调系统的认知

序号

任务点

工作内容

1

空调系统的组成

□找到压缩机的位置

□找到冷凝器的位置

□找到蒸发器的位置

2

空调管路

□正确分析管路里制冷剂的状态

□说出制冷剂在空调管路中内循环的目的

3

空调控制面板的按键

□调节空调温度和风速

□打开AC开关和车内循环

□调节空调的吹风模式

□了解空调面板的按键名称和作用

6.1.1.5 考核评价

在教师的指导下,按照能力标准,完成工作任务所设计的学习目标,并将结果填入表6-4中。

表6-4  考核评价

项目名称

评价内容

满分

评分

自评

互评

师评

职业素养

考核项目

(40%)

穿戴规范整洁

8

安全意识、责任意识及服从意识

8

积极参加教学活动,按时完成任务工单

8

团队合作、沟通交流能力

8

场地、设备及工具等干净整洁

8

专业能力

考核项目

(60%)

能正确描述空调系统的工作原理

20

能正确说出空调控制面板按键的名称和作用

10

能分清空调管路中制冷剂的状态

10

能正确描述压缩机、冷凝器、蒸发器的作用及工作原理

20

合计

100

总评

自评(20%)+互评(20%)+师评(60%)=         

 指导教师:       

6.1.2 相关知识

6.1.2.1 空调系统的概述

随着纯电动汽车的迅速发展,其空调系统也展现出特殊性和重要性。纯电动汽车的空调系统与传统燃油汽车的空调系统在某些方面存在相似之处,比如作用都是调节车内的温度、湿度和空气质量,为乘客和驾驶员提供舒适的驾乘环境。然而,由于动力源的不同,纯电动汽车空调系统在工作原理和技术实现上有着一定的差异。

纯电动汽车空调系统的运行主要依赖于车辆的电力供应。它通常由电动压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等部件组成,通过制冷剂的循环来实现热量的转移和交换。同时,为了确保系统的高效运行和精准控制,还配备了各种传感器和控制模块。

与传统燃油车相比,纯电动汽车空调系统在能源管理方面面临着更加严峻的挑战。需要在保证舒适的前提下,尽可能地降低能耗,以延长车辆的续航里程。此外,纯电动汽车对空调系统的静谧性也有更高的要求,以提升整体的驾乘体验。

对纯电动汽车空调系统的深入了解,有助于更好地对其进行维护和保养,提高可靠性和舒适性等,为纯电动汽车的广泛应用和持续发展提供有力的支持。

6.1.2.2 空调系统的组成

纯电动汽车空调系统主要由以下元件组成。

1.电动压缩机

电动压缩机取代了传统燃油车的机械压缩机,利用电力驱动来压缩制冷剂,如图6-1所示。

图6-1  电动压缩机

2.冷凝器

冷凝器将高温高压的气态制冷剂冷却成液态,如图6-2所示。

图6-2  冷凝器

3.蒸发器

蒸发器使液态制冷剂蒸发吸热,降低车内空气的温度,如图6-3所示。

图6-3  蒸发器

4.膨胀阀

膨胀阀负责控制制冷剂的流量和压力,如图6-4所示。

图6-4  膨胀阀

5.制冷剂

制冷剂在系统内循环,实现热量传递,如图6-5所示。

图6-5  制冷剂

6.驱动电机及控制器

驱动电机及控制器负责为压缩机等部件提供动力,如图6-6所示。

图6-6  驱动电机及拆解图

7.温度传感器

温度传感器负责监测车内和系统关键部位的温度,如图6-7所示。

图6-7  温度传感器

8.压力传感器

压力传感器用来检测系统内制冷剂的压力,如图6-8所示。

图6-8  压力传感器

9.空调管路

空调管路负责连接各个部件,确保制冷剂的流通,如图6-9所示。

图6-9  空调管路

10.鼓风机

鼓风机(见图6-10)将经过冷却或加热后的空气吹入车内。

图6-10  鼓风机

11.控制面板

控制面板可供驾驶员操作和设置空调的各项功能,如图6-11所示。

图6-11  控制面板

6.1.2.3空调系统工作原理

空调系统的工作原理如图6-12所示,当需要调节车内温度时,电动压缩机开始工作,将低温低压的气态制冷剂吸入并压缩成高温高压的气态制冷剂。这些高温高压的气态制冷剂再被输送到冷凝器,在冷凝器中与外界空气进行热交换,制冷剂被冷却并变成高温高压的液态,然后通过膨胀阀。膨胀阀会使制冷剂降压降温,变成低温低压的气液混合态。接着制冷剂会进入蒸发器,在蒸发器内吸收车内空气的热量而蒸发,从而降低车内空气的温度。蒸发后的低温低压气态制冷剂再次被吸入电动压缩机,如此循环往复。同时,通过接收温度传感器等的反馈信息,控制系统会精确调节各部件的工作状态,以实现对车内温度、湿度等参数的精准控制。鼓风机则负责将处理过的空气吹入车内,为乘客提供舒适的环境。

图6-12  空调系统的工作原理

6.1.2.4  空调系统的维护

(1)定期检查制冷剂的压力和余量,以确保制冷剂处于合适的范围,不足时应及时补充。

(2)清洁冷凝器和蒸发器,防止灰尘、杂物堆积影响换热效率。

(3)检查压缩机的工作状态,包括运行声音、是否有异常震动等。

(4)检查空调管路和接头,查看是否有泄漏的迹象。

(5)维护鼓风机,清理灰尘,确保运转和风量保持正常。

(6)检查温度传感器和控制模块,保证其拥有准确性和可靠性。

(7)注意定期更换空调滤清器,以保持车内空气清洁。

(8)定期测试空调系统的性能,如制冷制热效果等。

(9)检查电气连接,确保各部件供电正常,无松动或接触不良。

(10)避免频繁开关空调,以防对系统造成不必要的冲击。

(11)在车辆长期停放期间,定期运行空调一段时间,有助于保持系统的状态良好。

6.1.3 实训操作——纯电动汽车空调系统的认知

6.1.3.1 实训准备

场地要求:具备通风良好、安全宽敞的维修车间或实训室。

工具及车辆:吉利帝豪EV450。

辅助资料:车辆维修手册、教材等。

6.1.3.2 操作步骤

第一步:认识压缩机的位置,如图6-13所示。

图6-13  压缩机

第二步:认识冷凝器的位置,如图6-14所示。

图6-14  冷凝器

第三步:认识蒸发器的位置,如图6-15所示。

图6-15  蒸发器的位置

蒸发器(左);鼓风机(右)

第四步:对照实物简述空调系统的工作原理,如图6-16所示。

图6-16  空调系统工作原理

第五步:按要求操作空调开关(见图6-17),如打开AC开关和车内循环,调节空调温度和风速,调节空调的吹风模式等。

图6-17  空调开关