研究性实验活动和市场维修实践共同奠基的专业教学初探——利用风速计判断空调无热风故障过程及分析

皖江职业教育中心学校 孙五一

研究性实验活动和市场维修实践共同奠基的专业教学初探
——利用风速计判断空调无热风故障过程及分析

皖江职业教育中心学校 孙五一

空调无热风故障可能的原因有2个方面：一是加热器芯堵塞，也就是热源失效；二是温度调节风门（或称为混合风门）动作不正常，导致鼓风机吹出的风没有通过加热器。但由于加热器芯和温度调节风门都设置在风道深处，到底是哪一种原因导致没有热风，难于直接观察、判断。使用风速计全面检测温度和风速的变化，可以为推断故障点，提供基础数据。本文以利用风速计判断空调无热风故障为例，将研究性实验活动和市场维修实践有机结合起来，进行专业教学尝试，取得了良好的教学效果，研究性实验活动和市场维修实践两者相互支撑，是职业教育服务市场，市场反哺、完善职业教育的本质。

1 在雪佛兰科鲁兹车上的研究性实践活动

1.1 用风速计表现温度调节风门的动作

和多数车型一样，雪佛兰科鲁兹车采用空气混合式配气系统，也就是说，风道内鼓风机把风吸过来后，要先全部经过冷源蒸发器，然后，再根据温度调节风门的位置，决定多大程度地经过热源加热器。这样就有2个极端的情况，全冷和全热。全冷就是温度调节钮选择温度最低，温度调节门把加热器完全挡住，风通过蒸发器后，不经过加热直接到达出风口（图1），这时出风温度最低，但因为风阻小，其风速便高；全热就是温度调节钮选择温度最高，风通过蒸发器后，还要全部经过加热器再加热，然后才能到达出风口（图2），这时出风温度最高，但也因风阻大一些（风要经过加热器芯），因此其风速会低一些。

图1 全冷状态温度调节风门挡住加热器

图2 全热状态温度调节风门打开

在实践性教学研究中，考虑了风速的变化。因在全热的情况下，毕竟在风的通路上，又加了一道阻碍，风速应该会小些。这样，在冷源和热源同时失效的情况下，温度虽然没有变化了，但风速的变化，同样可以帮助判断故障部件。

1.2 教学研究性的实践活动

图3 拔掉空调压缩机离合器继电器

教师设置了2个故障，其中一个故障就是拔掉空调压缩机离合器继电器（图3），这样空调系统就不能工作，蒸发器这个冷源失效，出风温度就是环境温度；另一个故障就是堵住加热器的进液管，冷却液就无法通过加热器循环，加热器差不多保持环境温度。这样设置故障的目的就是让风道里的冷源和热源同时没有了，这时调节温度，无论温度调节风门在什么位置，出风温度都不会有变化（自然风）。

温度调节风门在风道的深处，它的动作情况，无法直接观察。怎样了解它是否可以随着温度调节钮的指令正常动作呢？

以雪佛兰科鲁兹车为例，笔者用风速计从中央左侧出风口测量风速。由于冷源和热源都失效了，因此无论温度调节钮旋到全冷还是全热位置，出风温度都是环境温度，当时的环境温度是21 ℃～22 ℃，这种情况下，仅从出风温度不能体现温度调节风门动作与否。但是，从全冷到全热，风速却有明显变化。全热的风速为4.70 m/s，明显低一些（图5）；全冷的风速为5.62 m/s，明显高一些（图6）。

图4 堵住空调加热器的进液管

图5 全热风速为4.70 m/s

2 教学研究性实验结果在汽车维修实践中的应用

上述教学研究性实验结果，对汽车后市场的维修实践有指导意义吗？下面笔者通过利用风速计判断途观车加热器故障的维修实例进行验证。

故障现象 一辆途观车，打开鼓风机，没有热风吹出。

故障诊断 接车后首先验证故障现象，故障属实。经检测，当时的环境温度为13 ℃；如图7所示，笔者从驾驶人侧工作台下部测量加热器进出液管的温度，均接近80 ℃，说明热水能通过加热器芯，但为什么出风口升温不够呢？会不会是混合风门调节不到位引起的呢？于是，笔者使用风速计在鼓风机风速最大的情况下，测量中央左侧出风口的温度和风速，结果见表1所列。

图6 全冷风速为5.62 m/s

图7 测量加热器芯进出液管的温度

表1 中央左侧出风口的温度和风速

升温不好，一般会想到加热器有问题或温度调节风门有故障。那么我们来看一下表1所列的检测数据能给我们什么样的启示。从表1所列检测数据可以看出，无论空调（AC）开关处于ON位或OFF位，在从全冷到全热的过程中，出风口的温度还是有一定变化的，只是升温不够充分而已。再结合加热器进出液管的温度都相当高，而且比较一致。维修人员很可能会判断成加热器及管道正常，故障应出在温度调节风门上。譬如在全热状态，温度调节风门处于图8所示位置，而不是处于图2所示位置，也就是温度调节风门调整不到位，即使加热器很热，升温也不会太好。但如果真是这样的话，那全冷和全热的风速变化范围也不会大！再比对表1所列的风速检测结果，不难发现全冷和全热状态下的风速差距相当大（风速相差2 m/s～3 m/s）。这种风速差距表明：不仅温度调节风门可以动，而且其动的范围相当大，这说明温度调节风门的动作应该是正常的。于是，笔者判定该车故障时因为加热器部分堵塞导致的，如图9所示，加热器芯管带中大多数都堵塞了，只有少数几根扁管还是通的，冷却液仅通过这几根通的扁管循环，因此加热器芯进出口温度接近且温度正常，但是加热器能提供的热量却非常少，即便是全热状态（温度调节门能调节到位），出风口的升温效果也不好。按这样的推断，表1所列的所有测量数据就都可以合理解释了。

故障排除 更换加热器芯后试车，空调系统升温正常，故障排除。

图8 温度调节风门在全热时因温度调节风门卡滞导致开度不够

图9 加热器芯大部分扁管脏堵

3 研究性实验活动和市场维修实践相融合的专业教学尝试

（1）维修案例是对专业教学的有益补充。通过上述研究性实验活动和实际维修案例，我们不难看出，不仅升温、降温的情况可以反映温度调节风门的动作是否正常，全冷和全热的风速也可以表现温度调节风门的动作情况。

（2）实验室性质的教学研究加上不脱离生产的服务实践是中等职业教育专业发展的理想状态。实验室性质的研究行为是中等职业学校校内实践的基本形式，在实训室里，自己做故障，自己解决。但专业教学决不能止步于此。中等职业学校的实践内涵包括实验室研究行为，但更多地，应该指向真实的生产服务实践。

回顾一下研究性实验行为，教师堵加热器液管，是全堵，其目的是让学生掌握温度不能调节这种故障有2个方面的原因，一是冷、热源的问题，二是温度调节风门的问题。然后通过测量数据形成规律：让学生测量加热器液管全堵情况下，进出液管的温度（接近环境温度），并且把这种测试结果作为加热器或管道堵塞的判断标准。这种有理想模型特征的研究行为，是10几年理工科实验性学习的产物，从实战的角度看，显得有一些幼稚，虽然逻辑性强，但用它去指导实践，往往会出现偏差。因为在实践中，这类故障的真实面貌是完全两样的，真实案例中加热器芯部分堵塞，是水垢引起的，但由于加热器的管带式结构，不容易完全堵死。在该案例中，加热器部分堵塞，但加热器进出液管的温度却是一致的，这给判断造成了困难，而借助风速计测量出风口风速，能准确排除混合风门失效的可能性，为锁定故障点提供了数据支持。

如果将该维修案例引入到专业实践教学中，便可以使学生注意到风速计的重要性，有助于引导学生在实践中主动使用风速计，并对测量数据进行仔细分析，这充分体现了学校教学研究对维修实践的指导意义。同时，维修实践中遇到的真实案例，给我们展示了这类故障的本来应有的面貌，修正了我们想当然的行为和结论，使教学研究沾上了实践的油泥味。由此可见，教学研究过程和结果，通过实践的检验和校正，才能有效地解决问题。

总之，中等职业学校专业教师带着学生关起门来，在学校的实训楼里，自顾自做故障和排除故障，训练学生规范性的操作及故障诊断思路，也仅走了中等职业学校专业教学的一半路程，另一半路则应是在打开校门后，让学生直面生产服务实践活动，将教学研究过程和结果进行维修生产实践的检验和校正，从而提升学生的技能。

2017-03-20）