主頁(yè) > 企 業(yè) 博 客 > 新能源汽車空調(diào)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架設(shè)計(jì)
隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展也是日新月異?；诖耍殬I(yè)學(xué)校應(yīng)該順應(yīng)市場(chǎng)變化，加大新能源汽車空調(diào)技術(shù)方面的教學(xué)比重，對(duì)新能源汽車空調(diào)獨(dú)立開課，這必然會(huì)增大新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架的需求。本文主要探討新能源汽車的空調(diào)教學(xué)臺(tái)架設(shè)計(jì)。
1 傳統(tǒng)汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架存在的問(wèn)題
傳統(tǒng)汽車空調(diào)系統(tǒng)大部分總成都安裝在汽車儀表臺(tái)下方，不容易觀察和講解。在教學(xué)過(guò)程中，需要首先移除汽車的儀表臺(tái)才能看到相關(guān)元件。由于地方狹小，只有近前的少量同學(xué)可以看到，教學(xué)質(zhì)量較差。由于不能看到空調(diào)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，因此，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的診斷思路。而借助新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架進(jìn)行教學(xué)，可以有效解決該問(wèn)題。
2 新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架的總體設(shè)計(jì)方案
經(jīng)過(guò)項(xiàng)目組成員的前期調(diào)研和方案開發(fā)，筆者重新制定了新能源汽車的空調(diào)臺(tái)架方案。新的新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架主要由電動(dòng)渦旋式空調(diào)壓縮機(jī)、控制單元、冷凝器、電子風(fēng)扇、空調(diào)儲(chǔ)液干燥器、蒸發(fā)器總成、通風(fēng)系統(tǒng)、膨脹閥、保險(xiǎn)盒、電源、操作面板、高低壓循環(huán)管路及連接線束等零部件和總成組成。
新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架的整體元件布局應(yīng)盡量與實(shí)車的安裝位置對(duì)應(yīng)，為學(xué)生后期在實(shí)車上對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和維修打下良好基礎(chǔ)。臺(tái)架底座采用方鋼管進(jìn)行組裝焊接。為了滿足實(shí)際教學(xué)過(guò)程中的便利性，要盡量縮小整個(gè)教學(xué)臺(tái)架的外觀尺寸。
3 新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架電路設(shè)計(jì)
具體分析新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架的電路。
3.1 通風(fēng)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
在點(diǎn)火開關(guān)位于ON位置時(shí)，打開送風(fēng)開關(guān)后，電流從電源正極出發(fā)，依次經(jīng)過(guò)點(diǎn)火開關(guān)、保險(xiǎn)F9，抵達(dá)前鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)。選擇風(fēng)量開關(guān)1擋時(shí)，從前鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)出來(lái)后串接兩個(gè)分壓電阻，然后過(guò)前鼓風(fēng)機(jī)后經(jīng)由搭鐵構(gòu)成回路。由于分壓電阻的分壓作用，前鼓風(fēng)機(jī)獲得較低的電壓，構(gòu)成低速擋。選擇風(fēng)量開關(guān)2擋時(shí)，從前鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)出來(lái)后串接一個(gè)分壓電阻，然后過(guò)前鼓風(fēng)機(jī)后經(jīng)由搭鐵構(gòu)成回路。由于減少了1個(gè)分壓電阻進(jìn)行分壓，前鼓風(fēng)機(jī)獲得的電壓提高，轉(zhuǎn)速升高，構(gòu)成中速擋。選擇風(fēng)量開關(guān)3擋時(shí)，從前鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)出來(lái)時(shí)電流不再串接分壓電阻，直接過(guò)前鼓風(fēng)機(jī)后經(jīng)由搭鐵構(gòu)成回路，沒(méi)有分壓電阻的分壓，前鼓風(fēng)機(jī)獲得最高電壓，轉(zhuǎn)速最高，構(gòu)成高速擋。
后鼓風(fēng)機(jī)采用與前鼓風(fēng)機(jī)相同的電路，利用串接進(jìn)電路不同數(shù)量的分壓電阻，形成3級(jí)風(fēng)量調(diào)節(jié)。前鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)白保險(xiǎn)
3.2 電磁離合器電路設(shè)計(jì)
3.1.1 電磁離合器控制電路設(shè)計(jì)。在點(diǎn)火開關(guān)位于
ON位置時(shí)，電流從蓄電池正極出發(fā)，依次通過(guò)點(diǎn)火開關(guān)、保險(xiǎn)F9，然后抵達(dá)風(fēng)量開關(guān)。無(wú)論風(fēng)量開關(guān)處在1、2、3 擋的哪個(gè)檔位，A/C開關(guān)都會(huì)得到供電。當(dāng)然，如果風(fēng)量開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，電磁離合器不會(huì)吸合。A/C開關(guān)也應(yīng)該處于無(wú)電狀態(tài)。電流經(jīng)過(guò)A/C開關(guān)后形成兩個(gè)分支，一路分支通向發(fā)光二極管指示燈，當(dāng)A/C開關(guān)被按下時(shí)，指示燈點(diǎn)亮；另一分支依次經(jīng)過(guò)A/C開關(guān)和壓力開關(guān)后與控制單元的紅色線3號(hào)管腳相連，為控制單元供電，同時(shí)提供風(fēng)量開關(guān)信號(hào)、A/C開關(guān)信號(hào)和壓力開關(guān)信號(hào)。當(dāng)然，控制單元的4號(hào)管腳要與臺(tái)架搭鐵構(gòu)成回路。
3.1.2 電磁離合器主電路設(shè)計(jì)。在點(diǎn)火開關(guān)位于
ON位置時(shí)，電路依次通過(guò)常電保險(xiǎn)F1、壓縮機(jī)繼電器的開關(guān)，然后接通電磁離合器，最后通過(guò)電磁離合器外殼的搭鐵形成閉合回路，讓電磁離合器處于工作狀態(tài)，啟動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)。
3.3 冷凝風(fēng)扇的電路設(shè)計(jì)
3.3.1 冷凝風(fēng)扇控制電路設(shè)計(jì)?？刂茊卧紫炔杉舭l(fā)器溫度傳感器等各項(xiàng)輸入信號(hào)，然后和存儲(chǔ)的邏輯信息進(jìn)行判斷，結(jié)果需要接通電磁離合器時(shí)，就從控制單元的1號(hào)管腳輸出電源電壓，給壓縮機(jī)繼電器通電。與此同時(shí)，冷凝風(fēng)扇繼電器的線圈也得到了電流，繼電器觸點(diǎn)開關(guān)接通，從而讓冷凝風(fēng)扇主電路構(gòu)成回路，冷凝風(fēng)扇開始工作。
3.3.2 冷凝風(fēng)扇主電路設(shè)計(jì)。冷凝風(fēng)扇主電路中的電流從電源正極出發(fā)，首先到達(dá)常電保險(xiǎn)F1，然后接通冷凝風(fēng)扇繼電器的觸點(diǎn)開關(guān)，最后經(jīng)過(guò)冷凝風(fēng)扇的電機(jī)后經(jīng)過(guò)搭鐵構(gòu)成回路。如果此時(shí)電磁離合器處于工作狀態(tài)，冷凝風(fēng)扇的主電路就會(huì)接通，冷凝風(fēng)扇就會(huì)開始旋轉(zhuǎn)，帶走冷凝器的熱量。
4 新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架的特點(diǎn)
項(xiàng)目組從職業(yè)教育教學(xué)的教學(xué)實(shí)訓(xùn)特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合學(xué)校具體的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，重新設(shè)計(jì)制作了新能源汽車空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)。新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架既能演示空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，又具備強(qiáng)大的故障設(shè)置功能，能模擬實(shí)車上空調(diào)的各種工況，讓學(xué)生用合理的方式排除故障，培養(yǎng)學(xué)生的故障診斷能力?？偟膩?lái)說(shuō)，筆者新研制的新能源汽車空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架具有以下幾個(gè)突出特點(diǎn)。
4.1 成本便宜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
新能源汽車空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的主要部件是一套低壓電動(dòng)渦旋式空調(diào)壓縮機(jī)，購(gòu)買渠道廣，費(fèi)用低。新能源汽車空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架配置專用控制單元，利用這個(gè)控制單元就可以控制空調(diào)工作，不需要配備專用的發(fā)動(dòng)機(jī)電腦，大大降低了臺(tái)架的制造成本。
4.2 便于學(xué)生學(xué)習(xí)空調(diào)基本原理和維修技術(shù)
新能源汽車空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架舍棄了整車中與空調(diào)系統(tǒng)無(wú)關(guān)的其他結(jié)構(gòu)，使空調(diào)系統(tǒng)的主要總成可視化，借助實(shí)訓(xùn)臺(tái)架，學(xué)生可以直觀地看到整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)造和管路連接關(guān)系。學(xué)生借助學(xué)習(xí)手冊(cè)，結(jié)合實(shí)訓(xùn)臺(tái)架，極易地就可以掌握新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的工作原理。教師利用實(shí)訓(xùn)臺(tái)架設(shè)置故障讓學(xué)生排除，可以實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化教學(xué)。
5 結(jié)論
新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架設(shè)計(jì)制作完成后，在本校汽車相關(guān)專業(yè)的新能源汽車空調(diào)課程的教學(xué)過(guò)程中開展試用，反響良好。在理論教學(xué)過(guò)程中，教師可以利用新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架講解汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)、通風(fēng)取暖系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的組成及工作原理。在實(shí)訓(xùn)操作教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生可以在臺(tái)架上進(jìn)行汽車空調(diào)測(cè)壓、檢漏、抽真空、冷媒加注等空調(diào)系統(tǒng)常規(guī)保養(yǎng)操作，也可以進(jìn)行汽車空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)不工作、汽車空調(diào)電磁離合器不工作故障排除等實(shí)訓(xùn)操作。新能源汽車空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架既可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的可視化學(xué)習(xí)，又滿足了教師低成本維護(hù)的教學(xué)需求，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。
1 傳統(tǒng)汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架存在的問(wèn)題
傳統(tǒng)汽車空調(diào)系統(tǒng)大部分總成都安裝在汽車儀表臺(tái)下方，不容易觀察和講解。在教學(xué)過(guò)程中，需要首先移除汽車的儀表臺(tái)才能看到相關(guān)元件。由于地方狹小，只有近前的少量同學(xué)可以看到，教學(xué)質(zhì)量較差。由于不能看到空調(diào)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，因此，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的診斷思路。而借助新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架進(jìn)行教學(xué)，可以有效解決該問(wèn)題。
2 新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架的總體設(shè)計(jì)方案
經(jīng)過(guò)項(xiàng)目組成員的前期調(diào)研和方案開發(fā)，筆者重新制定了新能源汽車的空調(diào)臺(tái)架方案。新的新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架主要由電動(dòng)渦旋式空調(diào)壓縮機(jī)、控制單元、冷凝器、電子風(fēng)扇、空調(diào)儲(chǔ)液干燥器、蒸發(fā)器總成、通風(fēng)系統(tǒng)、膨脹閥、保險(xiǎn)盒、電源、操作面板、高低壓循環(huán)管路及連接線束等零部件和總成組成。
新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架的整體元件布局應(yīng)盡量與實(shí)車的安裝位置對(duì)應(yīng)，為學(xué)生后期在實(shí)車上對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和維修打下良好基礎(chǔ)。臺(tái)架底座采用方鋼管進(jìn)行組裝焊接。為了滿足實(shí)際教學(xué)過(guò)程中的便利性，要盡量縮小整個(gè)教學(xué)臺(tái)架的外觀尺寸。
3 新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架電路設(shè)計(jì)
具體分析新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架的電路。
3.1 通風(fēng)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
在點(diǎn)火開關(guān)位于ON位置時(shí)，打開送風(fēng)開關(guān)后，電流從電源正極出發(fā)，依次經(jīng)過(guò)點(diǎn)火開關(guān)、保險(xiǎn)F9，抵達(dá)前鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)。選擇風(fēng)量開關(guān)1擋時(shí)，從前鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)出來(lái)后串接兩個(gè)分壓電阻，然后過(guò)前鼓風(fēng)機(jī)后經(jīng)由搭鐵構(gòu)成回路。由于分壓電阻的分壓作用，前鼓風(fēng)機(jī)獲得較低的電壓，構(gòu)成低速擋。選擇風(fēng)量開關(guān)2擋時(shí)，從前鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)出來(lái)后串接一個(gè)分壓電阻，然后過(guò)前鼓風(fēng)機(jī)后經(jīng)由搭鐵構(gòu)成回路。由于減少了1個(gè)分壓電阻進(jìn)行分壓，前鼓風(fēng)機(jī)獲得的電壓提高，轉(zhuǎn)速升高，構(gòu)成中速擋。選擇風(fēng)量開關(guān)3擋時(shí)，從前鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)出來(lái)時(shí)電流不再串接分壓電阻，直接過(guò)前鼓風(fēng)機(jī)后經(jīng)由搭鐵構(gòu)成回路，沒(méi)有分壓電阻的分壓，前鼓風(fēng)機(jī)獲得最高電壓，轉(zhuǎn)速最高，構(gòu)成高速擋。
后鼓風(fēng)機(jī)采用與前鼓風(fēng)機(jī)相同的電路，利用串接進(jìn)電路不同數(shù)量的分壓電阻，形成3級(jí)風(fēng)量調(diào)節(jié)。前鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)白保險(xiǎn)
3.2 電磁離合器電路設(shè)計(jì)
3.1.1 電磁離合器控制電路設(shè)計(jì)。在點(diǎn)火開關(guān)位于
ON位置時(shí)，電流從蓄電池正極出發(fā)，依次通過(guò)點(diǎn)火開關(guān)、保險(xiǎn)F9，然后抵達(dá)風(fēng)量開關(guān)。無(wú)論風(fēng)量開關(guān)處在1、2、3 擋的哪個(gè)檔位，A/C開關(guān)都會(huì)得到供電。當(dāng)然，如果風(fēng)量開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，電磁離合器不會(huì)吸合。A/C開關(guān)也應(yīng)該處于無(wú)電狀態(tài)。電流經(jīng)過(guò)A/C開關(guān)后形成兩個(gè)分支，一路分支通向發(fā)光二極管指示燈，當(dāng)A/C開關(guān)被按下時(shí)，指示燈點(diǎn)亮；另一分支依次經(jīng)過(guò)A/C開關(guān)和壓力開關(guān)后與控制單元的紅色線3號(hào)管腳相連，為控制單元供電，同時(shí)提供風(fēng)量開關(guān)信號(hào)、A/C開關(guān)信號(hào)和壓力開關(guān)信號(hào)。當(dāng)然，控制單元的4號(hào)管腳要與臺(tái)架搭鐵構(gòu)成回路。
3.1.2 電磁離合器主電路設(shè)計(jì)。在點(diǎn)火開關(guān)位于
ON位置時(shí)，電路依次通過(guò)常電保險(xiǎn)F1、壓縮機(jī)繼電器的開關(guān)，然后接通電磁離合器，最后通過(guò)電磁離合器外殼的搭鐵形成閉合回路，讓電磁離合器處于工作狀態(tài)，啟動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)。
3.3 冷凝風(fēng)扇的電路設(shè)計(jì)
3.3.1 冷凝風(fēng)扇控制電路設(shè)計(jì)?？刂茊卧紫炔杉舭l(fā)器溫度傳感器等各項(xiàng)輸入信號(hào)，然后和存儲(chǔ)的邏輯信息進(jìn)行判斷，結(jié)果需要接通電磁離合器時(shí)，就從控制單元的1號(hào)管腳輸出電源電壓，給壓縮機(jī)繼電器通電。與此同時(shí)，冷凝風(fēng)扇繼電器的線圈也得到了電流，繼電器觸點(diǎn)開關(guān)接通，從而讓冷凝風(fēng)扇主電路構(gòu)成回路，冷凝風(fēng)扇開始工作。
3.3.2 冷凝風(fēng)扇主電路設(shè)計(jì)。冷凝風(fēng)扇主電路中的電流從電源正極出發(fā)，首先到達(dá)常電保險(xiǎn)F1，然后接通冷凝風(fēng)扇繼電器的觸點(diǎn)開關(guān)，最后經(jīng)過(guò)冷凝風(fēng)扇的電機(jī)后經(jīng)過(guò)搭鐵構(gòu)成回路。如果此時(shí)電磁離合器處于工作狀態(tài)，冷凝風(fēng)扇的主電路就會(huì)接通，冷凝風(fēng)扇就會(huì)開始旋轉(zhuǎn)，帶走冷凝器的熱量。
4 新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架的特點(diǎn)
項(xiàng)目組從職業(yè)教育教學(xué)的教學(xué)實(shí)訓(xùn)特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合學(xué)校具體的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，重新設(shè)計(jì)制作了新能源汽車空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)。新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架既能演示空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，又具備強(qiáng)大的故障設(shè)置功能，能模擬實(shí)車上空調(diào)的各種工況，讓學(xué)生用合理的方式排除故障，培養(yǎng)學(xué)生的故障診斷能力?？偟膩?lái)說(shuō)，筆者新研制的新能源汽車空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架具有以下幾個(gè)突出特點(diǎn)。
4.1 成本便宜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
新能源汽車空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的主要部件是一套低壓電動(dòng)渦旋式空調(diào)壓縮機(jī)，購(gòu)買渠道廣，費(fèi)用低。新能源汽車空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架配置專用控制單元，利用這個(gè)控制單元就可以控制空調(diào)工作，不需要配備專用的發(fā)動(dòng)機(jī)電腦，大大降低了臺(tái)架的制造成本。
4.2 便于學(xué)生學(xué)習(xí)空調(diào)基本原理和維修技術(shù)
新能源汽車空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架舍棄了整車中與空調(diào)系統(tǒng)無(wú)關(guān)的其他結(jié)構(gòu)，使空調(diào)系統(tǒng)的主要總成可視化，借助實(shí)訓(xùn)臺(tái)架，學(xué)生可以直觀地看到整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)造和管路連接關(guān)系。學(xué)生借助學(xué)習(xí)手冊(cè)，結(jié)合實(shí)訓(xùn)臺(tái)架，極易地就可以掌握新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的工作原理。教師利用實(shí)訓(xùn)臺(tái)架設(shè)置故障讓學(xué)生排除，可以實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化教學(xué)。
5 結(jié)論
新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架設(shè)計(jì)制作完成后，在本校汽車相關(guān)專業(yè)的新能源汽車空調(diào)課程的教學(xué)過(guò)程中開展試用，反響良好。在理論教學(xué)過(guò)程中，教師可以利用新能源汽車空調(diào)教學(xué)臺(tái)架講解汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)、通風(fēng)取暖系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的組成及工作原理。在實(shí)訓(xùn)操作教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生可以在臺(tái)架上進(jìn)行汽車空調(diào)測(cè)壓、檢漏、抽真空、冷媒加注等空調(diào)系統(tǒng)常規(guī)保養(yǎng)操作，也可以進(jìn)行汽車空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)不工作、汽車空調(diào)電磁離合器不工作故障排除等實(shí)訓(xùn)操作。新能源汽車空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架既可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的可視化學(xué)習(xí)，又滿足了教師低成本維護(hù)的教學(xué)需求，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。
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