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《汽车空调教案》教案章节：第一章至第五章第一章：汽车空调概述1.1 汽车空调的发展历程1.2 汽车空调系统的组成及作用1.3 汽车空调的主要性能参数第二章：汽车空调制冷原理与系统2.1 制冷原理2.2 制冷剂2.3 制冷系统的主要部件2.4 制冷系统的工作过程第三章：汽车空调加热原理与系统3.1 加热原理3.2 加热器3.3 加热系统的控制3.4 加热系统的维护与故障排除第四章：汽车空调通风与空气净化4.1 通风系统的作用与组成4.2 空气净化技术4.3 通风与空气净化系统的维护第五章：汽车空调控制原理与系统5.1 控制原理5.2 控制组件5.3 自动空调系统5.4 空调控制系统的故障诊断与维修第六章：汽车空调压缩机6.1 压缩机的类型与结构6.2 压缩机的原理与工作过程6.3 压缩机的维护与故障诊断第七章：汽车空调冷凝器与蒸发器7.1 冷凝器的作用与结构7.2 蒸发器的作用与结构7.3 冷凝器和蒸发器的维护与故障诊断第八章：汽车空调干燥器与贮液器8.1 干燥器的作用与结构8.2 贮液器的作用与结构8.3 干燥器和贮液器的维护与故障诊断第九章：汽车空调制冷系统部件的检修与更换9.1 压缩机的检修与更换9.2 冷凝器的检修与更换9.3 蒸发器的检修与更换9.4 干燥器和贮液器的检修与更换第十章：汽车空调系统的故障诊断与维修10.1 故障诊断的方法与步骤10.2 常见故障的诊断与排除10.3 空调系统的维修与保养10.4 空调系统维修实例第十一章：汽车空调电气系统11.1 电气系统的作用与组成11.2 电气控制原理11.3 电气系统的维护与故障诊断第十二章：汽车空调系统性能测试12.1 性能测试的目的与方法12.2 制冷性能测试12.3 加热性能测试12.4 系统性能的优化第十三章：汽车空调系统的节能与环保13.1 节能技术的应用13.2 环保制冷剂的研究与应用13.3 汽车空调系统的环保标准第十四章：汽车空调系统的智能化发展14.1 智能空调系统的基本原理14.2 智能空调系统的功能与特点14.3 智能空调技术的未来发展趋势第十五章：汽车空调教案实践操作训练15.1 实践操作的目的与要求15.2 制冷系统的操作与维护15.3 加热系统的操作与维护15.4 综合故障诊断与排除实践重点和难点解析本教案《汽车空调教案》共包含十五个章节，全面介绍了汽车空调的相关知识。
一、教学目标1. 知识目标：使学生掌握制冷空调的基本原理、组成、工作流程以及常见故障分析。
2. 技能目标：培养学生实际操作能力，提高学生解决实际问题的能力。
3. 素质目标：培养学生的团队协作精神、创新意识和实践能力。
二、教学内容1. 制冷空调基础知识（1）制冷原理（2）制冷剂（3）压缩机（4）膨胀阀（5）冷凝器（6）蒸发器2. 制冷空调系统组成及工作流程（1）系统组成（2）工作流程3. 常见故障分析及维修方法（1）制冷剂不足（2）压缩机故障（3）膨胀阀故障（4）冷凝器、蒸发器故障4. 实际操作技能培训（1）制冷空调设备安装与调试（2）制冷空调设备维护与保养（3）制冷空调设备故障排除三、教学方法1. 讲授法：教师通过讲解，使学生掌握制冷空调的基本知识。
2. 案例分析法：通过分析实际案例，提高学生解决问题的能力。
3. 实践操作法：教师示范操作，学生跟学，提高学生的实际操作能力。
4. 小组讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队协作精神。
四、教学过程1. 导入新课：介绍制冷空调行业的发展前景，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解基础知识：讲解制冷空调的基本原理、组成、工作流程以及常见故障分析。
3. 案例分析：通过实际案例，让学生了解制冷空调的常见故障及维修方法。
4. 实践操作：教师示范操作，学生跟学，进行制冷空调设备的安装、调试、维护与保养等实际操作。
5. 小组讨论：学生分组讨论，提出问题，共同解决问题。
6. 总结与反思：教师总结本节课的重点内容，学生进行自我反思。
五、教学评价1. 知识掌握情况：通过课堂提问、课后作业等方式，评价学生对制冷空调基础知识的掌握程度。
2. 技能水平：通过实际操作考核，评价学生的实际操作能力。
3. 团队协作精神：通过小组讨论，评价学生的团队协作精神。
4. 创新意识：通过案例分析，评价学生的创新意识。
六、教学资源1. 教材：制冷空调相关教材。
2. 教学课件：制冷空调基础知识、系统组成、工作流程、常见故障分析等课件。
第四章空调系统设计方法4.1空调系统设计概述空调系统是指能够调节室内环境温度、湿度、洁净度以及室内空气流通等因素的一种系统设备。
空调系统设计是指通过对空调系统的结构、参数、工作原理等方面的设计，使得空调系统能够满足特定的使用要求和工作环境。
4.2空调系统设计的基本原则空调系统设计应遵循以下基本原则：（1）舒适性原则：空调系统的设计应保证在各种气候条件下，提供舒适的室内环境，使人们能够获得良好的工作和生活环境。
（2）经济性原则：空调系统的设计应力求在满足舒适性要求的前提下，最大限度地降低能源消耗和运行成本。
（3）可靠性原则：空调系统设计应保证系统的安全可靠运行，防止故障和事故发生，确保人员和设备的安全。
（4）环保性原则：空调系统的设计应注重环境保护，减少对大气、水体等环境的污染和破坏。
4.3空调系统设计的基本步骤空调系统设计一般包括以下几个基本步骤：（1）确定需求：根据使用者对室内环境的要求以及工作环境特点，明确空调系统的需求和工作目标。
（2）系统方案设计：根据需求确定空调系统的整体方案，包括冷负荷计算、空气处理、热回收、供排风系统等方面的设计。
（3）设备选型：根据方案设计确定各种设备的型号和参数，以及系统的布局和安装方式。
（4）管道布置设计：根据设备的位置和空气流动的要求，设计空调系统的管道布置和管道尺寸。
（5）控制系统设计：根据系统的需求，设计相应的控制系统，实现空调系统的自动化控制。
（6）施工和调试：根据设计方案进行空调系统的施工和安装，并进行调试和检测，确保系统的正常运行。
（7）运行与维护：空调系统设计完成后，对系统进行运行和维护管理，保证系统的正常运行和长期稳定工作。
4.4空调系统设计的技术要点在进行空调系统设计时，需要注意以下技术要点：（1）冷负荷计算：精确计算室内冷负荷，包括传热负荷、新风负荷、人员负荷等，确定空调系统的制冷量和制热量。
（2）空气处理方式：选择适当的空气处理方式，包括风冷、水冷等，实现空气的过滤、调湿、加热和制冷等处理。
制冷与空气调节技术第五版pdf 制冷与空气调节技术是现代社会不可或缺的重要行业，它在室内环境的舒适度和健康性方面发挥着重要作用。
在这个全球变暖的时代，制冷技术的发展越发重要，这不仅涉及到家庭生活的舒适度，也关乎到商业以及工业领域的发展。
中文版《制冷与空气调节技术第五版pdf》是一本生动、全面且具有指导意义的书籍，它提供了关于制冷与空调领域的最新研究成果和应用实践。
本书的第一部分阐述了制冷原理和基本概念。
它详细介绍了蒸发冷却、压缩冷却、吸收冷却等制冷原理，使读者对制冷技术有着清晰的认识。
同时，本书还介绍了制冷循环的各个组成部分，包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀等，以及它们的工作原理和性能指标。
第二部分是关于空气调节的内容。
本书阐述了空气调节技术的基本原理和分类，包括直接蒸发空气调节、间接蒸发空气调节和混合空气调节等。
此外，本书还介绍了空气调节系统的设计原则和方法，包括供暖、通风、空气净化等多个方面，以满足不同环境的需求。
第三部分是有关制冷与空调系统的控制与管理。
本书详细介绍了控制系统的组成和工作原理，包括温度传感器、湿度传感器、执行器等。
同时，本书还介绍了制冷与空调系统的能耗管理和节能措施，以提高系统的效率和节约能源。
此外，本书还涵盖了制冷与空调系统的维护与保养，包括定期清洁、部件更换等，以确保系统的可靠性和正常工作。
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它的出版填补了这一领域的空白，为制冷与空调行业的从业人员和学生提供了一本宝贵的参考书。
在这个不断变化的技术领域中，学习和理解制冷与空气调节技术的最新发展将成为未来行业发展的关键。
这本书将帮助读者更好地把握制冷与空调的理论知识，并将其应用到实践中，以满足不断变化的环境需求。
无论是从事制冷与空调行业的专业人士还是对此领域感兴趣的读者，都值得拥有这本重要的参考书。
第四章空调装置及系统自动控制教法：系统工作原理与控制要求。
本章主要讨论的对象：直接对房间空气进行处理的房间空调器；为用户提供冷冻水的冷水机组。
对于空调装置自动控制系统，其目标至少包括以下几个方面：1、满足人们的舒适性要求或对冷/热源的温度要求。
2、保证制冷装置安全、高效地运行。
3、便于操作和管理。
4-1 定频房间空调器的控制4-1.1控制系统的实现1）控制系统的组成某型号分体式热泵空调器的控制系统框图4-1.2 不同运转模式下的控制空调器能够在多种工况下工作，以满足不同季节下不同人们的舒适性要求，工作模式由使用者选定，空调器开始工作时，通过电路的自检便能确定应当采取的运行模式。
1) 制冷运行模式当设定温度≤室内温度≤设定温度＋1℃时，保持前一时刻的运行状态，以避免压缩机的频繁启动。
当风速设为“自动”时，室内风机的控制根据室内环境温度与设定值之差值大小决定。
①室内环境温度＞设定温度＋4℃时，高风速。
②设定温度＋2℃≤室内环境温度＜设定温度＋4℃时，中速风。
③室内环境温度＜设定温度＋1℃，低速风。
关机时，压缩机及室内外风机停止运行，摆叶停止转动，导风片回归原始位置。
2) 除湿运转模式①当室内温度≥设定温度＋2℃时，室内风机中速运行，压缩机连续运行。
②当设定温度－1℃≤室内温度≤设定温度＋2℃时，室内风机低速运行。
③当16℃≤室内温度≤设定温度－1℃时，室内风机低速运行，压缩机间隔性开机/停机。
开6min钟关4min钟。
3) 制热运转模式（1）温度控制①当室内温度≤设定温度－1℃时，压缩机启动，室外风机延时2秒工作，室内风机按设定风速运行。
但在启动时，为避免室内风机吹出冷风给居住者造成的不适，按免吹风模式工作。
②当室内温度＞设定温度时，压缩机、室外风机停止运行，室内风机按照设定条件运行，四通阀保持原状态不变，仍带电工作。
③当设定温度－1℃≤室内温度≤设定温度，压缩机、室内外风机按原运行状态运行。
在风速设为“自动”状态时，室内风机的控制方法如下：①温度偏差＞4℃时，高速风。
第四章制冷系统自动控制目前制冷系统中蒸汽压缩式制冷占主要地位，其次是吸收式制冷系统。
控制调节，概况地说有四个方面：制冷机的起动与安全运行控制、制冷剂流量的调节、制冷系统能量的调节、冷凝器和蒸发器能力的调节。
本章重点讨论了制冷压缩机的控制、启动控制、各种压缩机能量调节的方法、制冷系统制冷剂流量的调节、蒸发压力的控制、冷凝压力的控制等；最后对典型的制冷装置的控制作了分析介绍。
4.1 制冷压缩机的控制4.1.1启动控制1）家用冰箱与空调器老式的往复式大功率压缩机采用电容启动、电容运转方式(CSR)，压缩机电动机采用电压式启动继电器，启动器线圈与电动机的启动绕组相并联，启动器常闭触点与启动电容Cs串联。
如图所示。
当加在电压启动器线圈两端的电压随电机转速增加而增加时，感应于线圈上的电压足以使线圈产生磁场吸引衔铁，于是启动绕组的电容断电，电机进入正常工作。
目前中、小功率的旋转式压缩机电机设计得较好，加之启动时阻力不太大，因此不用CSR方式即可正常工作。
它的电路如图所示，启动绕组、启动电容器长时间接入电路中，与压缩机机电机运行绕组同步工作，工作可靠且启动噪声小，启动迅速平稳，这种起动运行方式称为PSC方式。
某窗式空调器电路见图中（a）电路较为简单，电机采用PSC方式启动。
这种方式结构十分简单。
图(b)与(a)相比多了定时器和VT保护器，可以实现定时和延时三分钟启动保护功能。
当定时器工作时，一旦定时结束即自动切断电源。
定时器内有微电机，需要有电源供应，所以选择开关右侧始终是接通的。
电热空调器电路图见图，电气保护装置比较完善，开关可选择高、中、低三档风量，低风档是用电阻降压实现的。
风扇电机有保护器。
冷热开关可决定是向压缩机供电还是向电加热器供电，电加热器供电时，为防止发生火灾，设有加热保险丝和过热保护器双重防护。
2）三相电源制冷系统电动机在起动的瞬间，因为转子转速为零，转子与旋转磁场之间的相对转速最大，所以它在转子导体上产生的感应电动势和电流也最大，这时定子绕组中的电流，可达到电动机额定工作电流的4～7倍。
因此，大容量电动机的起动电流，必须加以限制，不能直接起动。
在一般情况下，只有小容量电动机才采用额定电压下直接起动的方法。
三相制冷压缩机电机直接起动的电气线路如图所示。
该控制线路有两种控制方法：一种是用按钮控制;一种是用温度继电器控制。
值得引起注意的是温度继电器正常控制制冷设备的停与开，不能误认为是系统其他保护性措施所引起的故障停机。
对于较大功率的三相压缩机电机一般降压起动的方法有：星～三角降压起动、电阻器降压起动、自耦降压起动、延边三角形起动。
(1)星～三角降压起动。
目前我国生产的Y系列电动机，容量在4kW以上的都是三角形联接，额定电压为380V，起动时，先将定子绕组接成星形，这时加在每相绕组上的电压为：式中为电源电压。
13P LU U =L U 手动星～三角电机起动电气原理图。
自动星～三角电机起动电气原理图见图(2) 电阻降压起动。
这种减压起动方法是在电动机起动时，在三相定子电路中串接一个电阻，由于串联了电阻，使加在电动机绕组上的电压低于电网电压，待起动后，再将电阻短路，电动机即在额定电压下正常运行。
(3) 自耦变压器降压起动。
自耦变压器降压起动方式，又叫补偿起动方式。
使用自耦变压器时，高压侧(一次侧）接到电网，低压侧（二次侧）接到电动机，一般有几个分接头，可以选择不同的变压比。
用自耦变压器降压起动，起动转矩和起动电流可以调节，但设备庞大，成本高。
(4) 延边三角形起动。
由于上述三种降压起动方法都有较大的缺点，为改变这种情况,人们通过反复实践，试验成功了三相异步电动机新型起动法——延边三角形起动法。
运用这种方法起动，可以免去电阻器、自耦变压器等，同时，使用这种起动法还能改善起动性能、扩大使用范围，克服了原来自耦变压器降压起动不允许频繁起动的缺陷。
在电机起动时，使电动机的定子绕组一部分接成Y形，另一部分则接成△形，从图形符号上看，就好象一个△形的三条边延长，称之为“延边三角形”，以符号“”表示。
4.1.2 能量调节压缩机的能量调节主要有以下三个作用。
1：使得制冷装置的产冷量始终与外界热负荷相匹配，提高系统运行的经济性；2：减小蒸发压力(或蒸发温度)的波动范围，提高被冷却物体温度的控制精度，避免压缩机频繁启动与停车；3：保证制冷压缩机轻载启动，避免引起电网负载过大的波动，提高电机运行效率。
活塞式压缩机在一个工作周期的平均产冷量可以用下式表达：060h v pQ V nZqλττ=由上式可见，改变上式右边的任何一个因子，都可以改变压缩机的产冷量。
所以能量调节的方法有多种，归纳起来有：吸气节流(改变)，压缩机间歇启运行(改变)，气缸卸载(改变)，转速调节(改变)，热气旁通。
对于压缩机群，往往采用运行台数控制或者运行台数与气缸卸载相结合的方法进行能量调节。
1）吸气节流调节2）压缩机气缸卸载与运行台数控制(1) 卸载机构。
右图是8FS10型压缩机的环状阀总成与卸载机构图。
排气阀的阀座分内、外阀座两部分，外阀座用螺栓与气缸套一起紧固在机体上,而内阀座则用螺钉和槽形螺母与假盖固定在一起。
(2) 油压比例调节器控制气缸卸载。
（4）压力控制器和电磁滑阀控制气缸卸载。
八缸制冷压缩机采用压力控制器和电磁滑阀控制气缸卸载的原理如图所示，压缩机的八个气缸中，安排四个气缸作基本工作缸（图中的Ⅰ、Ⅱ两组），另外四个缸作调节缸，每次上载两个缸。
使压缩机能量分为三个能量等级：1/2、3/4和4/4。
0.53(2)0.55(3)0.57(4)接通压力/ MPa(蒸发温度/℃)0.45(-3)0.48(-1)0.50(0)断开压力/ MPa(蒸发温度/℃)LP P 3-4P 4-4压力控制器电磁滑阀的机构如所示。
（5）压缩机运行台数控制。
每台压缩机的吸气管上均装有一个压力双位控制器，分别控制电动机的起和停。
这种能量调节方法简单可行，能级划分比较粗，比较适合于负荷变化不频繁的装置。
应用时要注意不要设计成几台压缩机同时启动，各台压缩机之间应有均压、均油措施，尽量避免选择容量相同的压缩机组配，由大到小逐渐停机，基本能级用容量最小的压缩机担任。
3）热气旁通能量调节热气旁通能量调节是将制冷系统高压侧气体旁通到低压侧的一种能量调节方式，主要用于压缩机无卸载机构的制冷压缩机。
用于补偿因负荷下降而减少的蒸发回气量，确保吸气压力不下降至低压控制值以下，而使压缩制冷机组持续工作。
实际上这部分旁通量为蒸发器提供了一个“虚负荷”。
启停的控制存在几个方面的问题：(1) 在空调装置中，启停控制使人感觉不舒适，造成湿度控制的困难；(2) 负荷变化大时，启停频繁，影响压缩机寿命；(3) 起动电流冲击大，增加运行费用，不经济。
右图为热气旁通能量调节的机组运行特性图。
A为制冷压缩机制冷能力曲线，在冷凝温度及其他运行条件不变的情况下，随着蒸发温度（或蒸发压力）的提高，其制冷能力是在增大的；B为热气旁通虚负荷曲线，此曲线是在制冷机组实际负荷减小时，随着吸气压力的下降，热气旁通所形成的虚负荷增加。
4）压缩机变速能量调节压缩机制冷量及消耗功率与转速成比例。
利用变转速的方法进行冷量调节有很好的经济性。
制冷压缩机为恒转矩负载，功率随转速下降而减少，当制冷系统的产冷量大于实际需要的用冷量时，通过使压缩机的转速降低来减小压缩机的输气量，从而改变压缩机的制冷量。
采用变速电机实现压缩机变速调节。
变速电机有两级与四级之分，通过改变电机的运行级数，可以使压缩机分别按100％和50％能级运行。
变频调速是用变频器来改变电动机供电频率来改变压缩机转速，使压缩机的产冷量与实际负荷的变化相匹配。
图4.24为螺杆式制冷压缩机能量调节原理示意图。
图中（a）表示100％负荷运行的情况。
卸载滑阀被推向最右端，与固定块紧密接触时，吸入的制冷剂充满转子齿槽空间，体积为V1，而后被压缩后排出，故此时制冷压缩机的能量最大。
图中（b）表示制冷压缩机处于部分负荷运行的情况。
6）离心式压缩机能量调节离心式制冷压缩机通常用于大型冷水机组中，其工作原理与离心式风机工作原理相同，其首先将压缩机机械能转变为被压缩介质的动能，然后被压缩介质的动能在压缩机扩压涡壳内转变为压能。
离心式制冷压缩机制冷量调节有多种方式：最常使用的是调节可转动的进口导叶片的方法；因为离心式制冷压缩机在流量减少到一定程度时，就会发生喘振现象，压缩机启动时导叶将连续开大到30％左右，就是要跳过易喘振区。
也可以采用变转速调节与进气节流调节。
7）数码涡旋压缩机能量调节数码涡旋压缩机的产冷量调节是改变压缩机在一个周期内的工作时间比来实现的，实际上相当于改变单气缸压缩机系统在一周期内的卸载时间与加载时间比例。
数码涡旋压缩机有两种工作状态，即“负载状态”和“卸载状态”。
p ττ电磁阀处于常闭位置时，活塞上下侧的压力为排气压力，在弹簧力的作用下，上下两个涡旋盘轴向端面闭合，实现“负载状态”运行。
电磁阀通电时，调节室内的高压气体被释放至低压吸气口。
活塞在上下压差的作用下上移，上涡旋盘也随之上移。
该动作将两涡旋盘分隔开，导致无制冷剂质量通过涡旋盘，实现“卸载状态”。
“周期时间”的概念。
一个周期时间包括“负载状态”时间和“卸载状态”时间。
这两个时间阶段的组合决定压缩机的容量调节。
例如：在20秒周期时间内，若负载状态时间为10秒，卸载状态时间为10秒，压缩机调节量为（10秒×100%＋10秒×0％）／20＝50%。
若在相同的周期时间内负载状态时间为15秒而卸载状态时间为5秒，则压缩机调节量为75%。
周期时间是数码涡旋运行中的一个重要参数。
可用不同的周期时间获得相同的容量。
例如：用7.5秒负载时间和7.5秒卸载时间组合得到50%容量。
同样，也可用15秒负载时间和15秒卸载时间组合得到50%容量。
根据经验可为各容量调节确定理想的周期时间。
“周期时间”和“容量调节比例”成反比，容量调节比例越低，周期时间应越长。
理想的周期时间应为系统能量效率最大。
由于数码涡旋压缩机的加载和卸载是机械操作，数码涡旋系统产生的电磁干扰可忽略不计。
这一特性，不仅使数码涡旋压缩机能量调节系统无需昂贵的电磁抑制电子装置，也增加了其可靠性和简易性。
4.2 制冷剂流量调节对制冷压缩机能量进行调节，不能使系统稳定运行，还应对蒸发器的供液量进行调节，保证单位时间送入蒸发器制冷剂液体量等于能够蒸发掉的液量，否则：若蒸发器过量供液，造成吸气带液，会使压缩机产生湿冲程而损坏压缩机；若供液量不足，造成蒸发器缺液，蒸发器的换热面积没有得到充分利用，制冷系统无法达到指定的运行参数，甚至于发生故障。
节流机构主要有：手动节流膨胀阀、毛细管、各种型式的自动膨胀阀（如定压膨胀阀、热力膨胀阀、热电膨胀阀、电子膨胀阀、浮球阀等）。
