项目五教案.docx
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项目五教案.docx
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项目五教案
教师姓名
授课形式
一体化
授课时数
4
授课日期
年月日
授课班级
授课项目及
任务名称
项目5汽车神经系统——认识汽车电气设备
任务1认识电源系统
教学目标
知识目标
1.认识蓄电池。
2.认识交流发电机。
技能目标
1.叙述蓄电池的原理、结构、作用。
2.叙述交流发电机的原理、结构、作用。
教学重点
叙述交流发电机的原理、结构、作用。
教学难点
叙述交流发电机的原理、结构、作用。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件,通过动画模拟认识蓄电池、交流发电机进行讲授,使学生更形象了解蓄电池、交流发电机。
通过老师的示范叙述蓄电池、交流发电机的原理、结构、作用。
使学生认识电源系统。
学时安排
1.认识蓄电池约40分钟。
2.认识交流发电机约120分钟。
教学条件
多媒体课件、汽车实训车间、实训轿车。
课外作业
阅读维修手册、完成工作页
检查方法
1.随堂提问,计平时成绩。
2.认识电源系统完成质量评分,计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务1认识电源系统
【知识目标】
1.认识蓄电池。
2.认识交流发电机。
【技能目标】
1.叙述蓄电池的原理、结构、作用。
2.叙述交流发电机的原理、结构、作用。
【知识链接】
活动1认识蓄电池
一、蓄电池的结构
蓄电池由极板组(正负极板)、隔板、电解液、外壳、连接条、极柱、蓄电池盖及加液孔盖等部分组成。
12V蓄电池一般由3个或6个单格电池串联而成,每个单格额定电压为2V。
二、蓄电池的作用
(1)在起动发电机期间,为起动系统、点火系统等电气设备供电。
(2)当发电机停转或发电机电压过低时,供电给各用电设备。
(3)当发电机电压高于蓄电池电压时,蓄电池作为发电机的负载,将发电机发出的部分电能转变成化学能储存起来,并且平缓电路中产生的电压波动。
三、蓄电池的类型
1.酸性电池
酸性电池的介质电解液为纯净的硫酸溶液,在极板上的主要成分是铅,因此,又称铅酸蓄电池。
其成本低、结构简单,广泛用于各类汽车。
酸性电池可分为普通铅蓄电池、免维护蓄电池、干式荷电蓄电池等。
(1)免维护蓄电池
免维护蓄电池又称MF蓄电池,在使用期限内无需进行日常维护,且具有自放电少,耐过充电性好,电解液中水的损耗少等优点。
(2)干式荷电蓄电池
干式荷电蓄电池规定保存期内只要加入规定密度的电解液,放置15min以上,调整液面至规定高度即可使用。
若超过保存期,则在使用前补充充电5~10h后方可使用。
2.碱性电池
碱性电池介质电解液为纯净的氢氧化钠或氢氧化钾溶液,而极板上的主要成分是镍。
其特点是使用寿命长、自放电少、质量轻,但导电性差、成本高。
常见的碱性电池有镍镉蓄电池和镍氢蓄电池。
(1)镍镉蓄电池
镍镉蓄电池具有功率大、散热性能好、质量轻、充电时间短(比一般电池至少快4倍)、循环寿命可达到2000次等优点。
(2)镍氢蓄电池
在电压相同的情况下,镍氢蓄电池比镍镉蓄电池的电容能量高出一倍,充电循环次数可达1500次。
而且具有质量轻、体积薄、有效期长、充电快速、对环境无污染等优点,制作成本与镍镉蓄电池相当,主要供电动汽车使用。
活动2认识交流发电机
一、交流发电机的结构
三相同步交流发电机由转子总成、定子总成、三相整流器、风扇、带轮、前后端盖和电刷总成等部件组成。
转子总成由转子轴、集电环、爪极、励磁绕组等组成。
发动机带轮带动发电机皮带轮旋转,当励磁绕组通电时,转子就产生旋转的磁场。
定子总成由铁芯和定子绕组组成。
其作用是固定的定子绕组切割磁场线,在定子绕组上产生交流电动势。
三相整流器的功用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。
三相整流器由整流板和整流二极管组成。
6管交流发电机的整流器是由6只硅整流二极管分别压装(或焊装)在相互绝缘的两块板上组成的,其中一块为正极板(带有输出端螺栓)另一块为负极板。
负极板和发电机外壳直接相连(搭铁),也可以将发电机的后端盖直接作为负极板。
电刷总成由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。
电刷的作用是将电源通过滑环引入励磁绕组。
两个电刷分别装在电刷架的孔内,借助弹簧压力与滑环保持接触。
端盖一般前端盖和后端盖,起支撑转子、定子、三相整流器和电刷的作用。
后端盖上装有电刷总成件。
发电机工作时,定子绕组和励磁绕组中都会产生热量,温度过高会烧坏导线,导致电动机不能正常工作。
为此,可安装风扇从而冷却发电机。
带轮通常用铸铁或铝合金制成,分单槽和双槽两种。
发动机工作时通过风扇皮带带动带轮转动,从而驱动发电机的转子轴旋转。
电压调节器的功用是保持发电机在转速和负荷变化时输出稳定的电压。
其分为触点式电压调节器、晶体管电压调节器和集成电路电压调节器。
触点式电压调节器已逐渐被淘汰。
集成电路电压调节器由于体积小,可直接装于发电机内部。
交流发电机的作用
①发电:
用多槽带将发动机的旋转传输到皮带轮,转动转子,在定子线圈中产生交流电流。
②整流:
因为定子线圈中产生的交流电不能用于车辆上安装的直流电气装置,所以利用整流器将交流电变为直流电。
③调节电压:
利用调节器调节发电机的电压,在发动机转速或负载发生变化时也能保持电压稳定。
三、交流发电机的工作原理
当外电路通过电刷使励磁绕组通电时,便产生磁场,使爪极被磁化为N极和S极。
当转子旋转时,磁通交替地在定子绕组中变化,根据电磁感应原理可知,定子的三相绕组中会产生交变的感应电动势。
这就是交流发电机的发电原理。
教师姓名
授课形式
讲授
授课时数
4
授课日期
年月日
授课班级
授课项目及
任务名称
任务2认识起动系统
教学目标
知识目标
1.认识起动机。
技能目标
1.叙述起动机的组成、作用、原理。
教学重点
叙述起动机的组成、作用、原理。
教学难点
叙述起动机的组成、作用、原理。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件,通过动画模拟认识起动机进行讲授,使学生更形象了解起动机。
通过老师的示范叙述起动机的组成、作用、原理,使学生了解起动系统。
学时安排
1.叙述起动机的组成、作用、原理约160分钟。
教学条件
多媒体课件、汽车实训车间、实训轿车。
课外作业
阅读维修手册、完成工作页
检查方法
1.随堂提问,计平时成绩。
2.认识起动系统完成质量评分,计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务2认识起动系统
【知识目标】
1.认识起动机。
【技能目标】
1.叙述起动机的组成、作用、原理。
【知识链接】
要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞做往复运动。
汽缸吸入可燃混合气并燃烧膨胀做功,推动活塞向下运动使曲轴旋转,发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。
曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。
完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系统。
一、起动系统的组成
起动系统由蓄电池、点火开关、起动继电器、起动机等组成。
起动系统的功用是通过起动机将蓄电池的电能转换成机械能,起动发动机运转。
二、起动机的结构
起动机由直流串励式电动机、传动机构和控制装置(即电磁开关)三部分组成。
起动机又称马达,它将蓄电池输入的电能转化为机械能,产生电磁转矩,驱动发动机飞轮旋转实现发动机的起动。
起动机安装在发动机飞轮壳上,依靠驱动齿轮带动发动机飞轮齿圈旋转而起动发动机。
1.直流串励式电动机
直流串励式电动机主要由磁极、电枢总成、换向器、电刷架等部件组成。
(1)电枢
电枢线圈是用扁铜线绕成,较粗且匝数少;电枢轴中部位置制有螺旋齿槽,用以装置啮合器,有些起动机除两端装有衬套外,中间还装有支承衬套。
为了防止轴向窜动,轴的前端制有槽,用于装置锁板机构,轴的后端制有槽,用于装置止动挡圈及弹性挡圈。
(2)磁极
磁极由外壳、磁场线圈等部分组成。
外壳内壁装有四个磁极(有些是两个磁极),在其上面装有磁场线圈,相对的是同极,相邻的是异极。
磁场线圈用扁而粗的铜线(或小铜线并联的方法)绕成。
磁场线圈采用串联或并联,一端与外壳上的绝缘接柱(即磁场接柱)相连,另一端与正电刷相连。
(3)电刷组件
电刷用铜粉和碳粉(或石墨)压制而成。
一般有四个,相对的电刷为同极。
两个负电刷搭铁,两个正电刷接磁场线圈,它们在压簧的作用下紧密地与换向器接触。
(4)机壳
起动机端盖分前、后两个,前端盖由钢板压制而成,后端盖由灰铸铁浇铸而成。
前、后端盖均压装有青铜石墨轴承套或铁基含油轴承套,外围有两个或四个组装螺孔。
电刷装在后端盖内,前端盖上有拨叉座,盖口有凸缘和安装螺孔,还有用以拧紧中间轴承板的螺钉孔。
2.传动机构
传动机构的作用是在发动机起动时,将直流电动机产生的转矩传递给发动机曲轴,使发动机起动;在发动机起动后,而与飞轮啮合的小齿轮没有及时回位的情况下,保护起动机不被飞轮反拖。
传动机构主要由单向离合器、减速机构(有些起动机不具有减速机构)、驱动齿轮等组成。
3.控制装置
控制装置主要由电磁开关和拨叉组成。
其作用是通过控制起动电磁开关及杠杆机构(或其他某种装置),来实现起动机传动机构与飞轮齿圈的啮合与分离,并接通和断开起动机与蓄电池之间的电路。
二、起动机的分类
起动机按照总体结构分为电磁控制强制啮合式起动机、永磁起动机、减速起动机等。
磁极一般采用电磁铁,传动机构中一般只是由简单的驱动齿轮、单向离合器和拨叉组成,无特殊结构和装装置。
电动机的磁极用永磁材料制成,取消了磁场线圈,使结构简化体积小、质量轻。
采用高速、小型、低力矩电动机,在传动机构中设有减速装置。
质量和体积比普通起动机可减小30%~35%,但结构和工艺比较复杂。
三、起动机的工作原理
直流电动机的基本工作原理是:
通电的导体在磁场中会受到电磁力的作用,电磁力的方向遵循左手定则。
具体过程是:
换向器的两片换向片分别与环状线圈的两端连接,电刷一端与两端换向器片相接触,另一端分别接蓄电池的正极和负极,在环状线圈中,电流的方向交替变化,用左手定则判断可知,环状线圈在电磁力矩作用下按顺时针方向连续转动,这样在电源连续对电动机供电时,其线圈就不停地按同一方向转动。
教师姓名
授课形式
讲授
授课时数
4
授课日期
年月日
授课班级
授课项目及
任务名称
任务3认识点火系统
教学目标
知识目标
1.认识点火系统
技能目标
1.叙述点火系统的组成、作用、原理。
教学重点
叙述点火系统的组成、作用、原理。
教学难点
叙述点火系统的组成、作用、原理。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件,通过视频播放认识点火系统进行讲授,使学生更形象了解点火系统。
通过老师的示范叙述点火系统的组成、作用、原理正确演示使学生了解点火系统。
学时安排
1.叙述点火系统的组成、作用、原理,约160分钟。
教学条件
多媒体课件、汽车实训车间、实训轿车。
课外作业
阅读维修手册、完成工作页
检查方法
1.随堂提问,计平时成绩。
2.认识点火系统完成质量评分,计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务3认识点火系统
【知识目标】
1.认识点火系统
【技能目标】
1.叙述点火系统的组成、作用、原理。
【知识链接】
汽油机在压缩接近上止点时,可燃混合气是由火花塞点燃的,从而燃烧对外做功,为此,汽油机的燃烧室中都装有火花塞。
火花塞有一个中心电极和一个侧电极,两电极之间是绝缘的。
当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时,火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花。
能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压;能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系统。
一、点火系统的分类
1.电子点火系统
电子点火系统以蓄电池和发电机为电源,使用点火控制器将电源提供的低压电转变为高压电,再通过分电器将点火线圈和由半导体器件(晶体三极管)组器的高压电分配到各缸火花塞,使火花塞两电极之间产生电火花,从而点燃可燃混合气。
电子点火系统由点火开关蓄电池、点火线圈、分电器点火器和火花塞等组成。
2.计算机控制点火系统
计算机控制点火系统以蓄电池和发电机为电源,借点火线圈将电源的低压电转变为高压电,再由分电器将高压电分配到各缸火花塞,并由计算机控制系统根据各种传感器提供的反映发动机工况的信息,发出点火控制信号,控制点火时刻,点燃可燃混合气。
该点火系统无需分电器,直接由计算机控制系统将高压电分配给各缸。
计算机控制点火系统是目前最新型的点火系统,已广泛应用于各种中、高级轿车中。
二、点火系统的主要零部件
1.分电器
传统的分电器在现代汽车上已经难寻其踪影了,目前使用较多的是无触点式分电器或者无分电器。
点火系统分电器包括断电器、配电器、电容器和点火提前装置等部件。
2.点火线圈
通常的点火线圈里面有初级线圈和次级线圈两组线圈。
点火线圈依照磁路分为开磁式及闭磁式两种。
传统的点火线圈是用开磁式点火线圈,其铁芯用0.3mm左右的硅钢片叠成,铁芯上绕有次级与初级线圈。
闭磁式则采用形似Ⅲ的铁芯绕初级线圈,外面再绕次级线圈,磁力线由铁芯构成闭合磁路。
3.点火模块
控制汽车点火线圈工作的点火控制器俗称点火模块,按发动机管理系统ECU的指令,在指定的时刻、对应的工况所需能量而点火。
有的点火模块还提供给ECU反馈信号,供ECU判断点火线圈工作是否正常,还有的反馈信号供ECU计算下一个导通脉冲宽度。
4.高压导线
高压导线由中央高压线和各缸高压线组成。
中央高压线用于将点火线圈产生的高压电送到分电器盖插孔,各缸高压线用于将点火高压电从分电器盖的旁电极插孔传至火花塞。
5.火花塞
火花塞俗称火嘴,作用是将高压导线送来的脉冲高压电放电,击穿火花塞两电极间空气,产生电火花以此引燃汽缸内的可燃混合气体。
火花塞的主要类型有:
准型火花塞、缘体突出型火花塞、电极型火花塞、座型火花塞、极型火花塞、面跳火型火花塞等。
火花塞电极间的间隙对火花塞的工作有很大影响,间隙过小,则火花微弱,且容易因产生积碳而漏电;间隙过大,所需击穿电压增高,发动机不易起动,且在高速时容易发生“缺火”现象,故火花塞间隙应适当,一般蓄电池点火系统使用的火花塞间隙为0.7~0.8mm,个别火花塞间隙可达1.0mm以上。
三、点火提前角
汽油发动机从点火时刻起到活塞到达压缩上止点这段时间内,曲轴转过的角度称为点火提前角。
无论点火过早或过晚,都会影响发动机的工作效率。
点火过早,会造成爆震,活塞上行受阻,效率降低,热负荷、机械负荷、噪声和振动加剧。
点火过晚,气体做功困难,油耗大,效率低,排气声大。
除了发动机转速外,最佳点火角还受很多其他因素影响:
①缸温缸压越高,混合气则燃烧越快,点火提前角就要越小。
影响缸温缸压的因素有发动机压缩比、气温、缸温、负荷等。
②汽油辛烷值即汽油标号,其标号越高表示汽油的抗爆震能力越强,相应允许更大的点火提前角。
③燃气混合比,过浓过稀的混合气,燃烧速度都比较慢,需增加点火提前角,而燃气混合比主要看节气门开度、海拔高度等。
汽车的发动机上都加装了爆震传感器,当检测到发生爆震时,发动机电脑会控制点火系统减小点火提前角。
要完成相对复杂、精确的调制,靠传统的机械式点火器是难以胜任的。
只有微机点火器,才能高速、精确、稳定地实现最佳点火提前角。
四、点火方式
无分电器电子点火系统的配电方式有单独点火配电方式、双缸同时点火配电方式两种。
其中单独点火配电方式可将点火线圈直接安装在火花塞的顶上,无需分电器和高压导线,故分火性能较好。
相比而言,其结构与点火控制电路最为复杂。
教师姓名
授课形式
讲授
授课时数
2
授课日期
年月日
授课班级
授课项目及
任务名称
任务4认识附属电气
教学目标
知识目标
1.认识附属电气。
技能目标
1.叙述附属电气设备的组成及作用。
教学重点
叙述附属电气设备的组成及作用。
教学难点
叙述附属电气设备的组成及作用。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件,通过视频播放认识附属电气设备进行讲授,使学生更形象了解附属电气设备。
通过老师的示范叙述附属电气设备的组成及作用的演示使学生了解车身附属电气。
学时安排
1.叙述附属电气设备的组成及作用,约80分钟。
教学条件
多媒体课件、汽车实训车间、实训轿车。
课外作业
阅读维修手册、完成工作页
检查方法
1.随堂提问,计平时成绩。
2.认识附属电气完成质量评分,计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务4认识附属电气
【知识目标】
1.认识附属电气。
【技能目标】
1.叙述附属电气设备的组成及作用。
【知识链接】
车身附属电气设备有照明信号装置、仪表报警装置、风窗刮水器、风窗洗涤器、玻璃升降器、除霜装置及车用空调系统等。
一、照明系统
为了保障汽车行驶和道路安全,以及满足汽车的使用需要,在汽车上都设有各种照明装置及信号装置。
照明装置用来照亮前方道路、车厢内部、后备厢,以及为夜间汽车检修提供照明等;信号装置用以汽车在拐弯、倒车、制动等时候,发出灯光或声音信号,使前后车辆及行人得知汽车的行驶方向。
1.组合前照明
组合前照灯安装在汽车前部,与地面平行,主要组成由近光灯、远光灯、示宽灯、转向灯等组成。
组合前照灯主要用于夜间行车时道路的照明,灯光为白色。
目前常用的组合前照明有前照封闭式、卤钨封闭式和半封闭式三种类型。
组合前照灯开关为多功能开关,通过旋转推拉和拨动可以控制前照灯近光、远光及宽灯、转向灯、雾灯等操作。
2.组合尾灯
目前汽车的外部灯系统多组合在一起,又称组合尾灯。
组合尾灯一般包括制动灯、转向灯和倒车灯等。
其主要为了提醒后方的车辆和行人,标示车辆或驾驶员的行驶信息。
二、雨刮清洗系统
雨刮清洗系统属于汽车的辅助电器,汽车在雨雪天气行驶时,该系统可以清洗挡风玻璃,便于驾驶员看清路况,保证雨雪天气的行车安全。
雨刮清洗系统由雨刮电机、雨刮器、雨刮传动机构组成。
三、音响系统
汽车上的音响系统包括收音机、CD机、天线等,它不仅能减轻驾驶员以及乘客的疲劳程度,并且可以直接帮助他们了解所需信息,调节车内人员的心情。
四、电动车窗
电动车窗是由玻璃升降器来调节门窗玻璃开度大小的。
玻璃升降器安装在车门内板里面,它确保门窗玻璃的顺利开启和关闭,使门窗玻璃升降平稳。
当乘员停止操作时,玻璃可以保持在任意位置,不会因颠簸而发生上下滑动。
五、电动门锁
电动门锁的安装位置,按下驾驶员座位锁扣和打或驾驶员车门时,其他几个车门及后备厢门都能自动锁定或打开。
如果用汽车钥匙锁门或开门也能达到此目的。
如果需要打开或锁定车内个别车门时,可在各自的门锁上进行操作。
六、组合仪表
组合仪表包括转速表、燃油表、水温表、里程表等。
用来指示汽车运动以及发动机运转的状态,以便驾驶员随时了解各系统的工作情况,保证汽车安全而可靠地行驶。
七、电动后视镜
电动后视镜,通过后视镜控制开关交换电动机电路的极性来改变电动机的转动方向。
每个电动机带有一个自动复位的电路断路器,当后视镜达到行程的机械极限时,电路断路器会将电路断开。
八、其他电器元件
其他电器元件主要有点火开关、扬声器、喇叭、继电器等。
教师姓名
授课形式
讲授
授课时数
2
授课日期
年月日
授课班级
授课项目及
任务名称
任务5认识空调系统
教学目标
知识目标
1.认识空调系统的组成及工作原理。
技能目标
1.叙述空调系统的组成及工作原理。
教学重点
叙述空调系统的组成及工作原理。
教学难点
叙述空调系统的组成及工作原理。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件,通过仿真软件演示认识空调系统的组成及工作原理进行讲授,使学生更形象了解认识空调系统的组成及工作原理。
通过老师的示范叙述空调系统的组成及工作原理正确演示使学生了解空调系统。
学时安排
1.叙述空调系统的组成及工作原理约80分钟。
教学条件
多媒体课件、汽车实训车间、实训轿车。
课外作业
阅读维修手册、完成工作页
检查方法
1.随堂提问,计平时成绩。
2.认识空调系统完成质量评分,计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务5认识空调系统
【知识目标】
1.认识空调系统的组成及工作原理。
【技能目标】
1.叙述空调系统的组成及工作原理。
【知识链接】
空调是空气调节器的简称,汽车空调能对汽车车厢内的空气进行温度、湿度和清洁度的调节,大大提升了车内人员的舒适性。
空调系统包括暖风装置、制冷装置、通风装置和空气净化装置。
一、汽车空调控制系统的分类
汽车空调控制系统有手动控制与自动控制两种。
手动空调需要驾驶员通过旋钮或拨杆对控制对象(如温度)进行调节等。
自动空调只需驾驶员输入目标温度,空调系统便可按驾驶员的设定自动进行调节。
二、汽车空调制冷系统的组成
汽车空调制冷系统是由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器和鼓风机等组成。
压缩机是将制冷剂由低压气体通过压缩变为高温高压气态。
冷凝器是将高温高压气态制冷剂冷却为高温高压液态制冷剂。
储液干燥器是过滤制冷剂中的水分和杂质,储存制冷剂,保证制冷剂不间断地输送到膨胀阀。
膨胀阀是通过节流使高温高压液态制冷剂变为低温低压液态制冷剂。
蒸发器是低温低压液态制冷剂在蒸发器里面吸热,进行热交换,变成低温低压的气态,再回到压缩机。
空调制冷系统的工作原理:
当压缩机工作时,压缩机吸入从蒸发器出来的低温低压的气态制冷剂,经压缩,制冷剂的温度和压力升高,并被送入冷凝器。
在冷凝器内,高温高压的气态制冷剂把热量传递给经过冷凝器的车外空气而液化,变成液体。
液态制冷剂流经节流装置时,温度和压力降低,并进入蒸发器。
在蒸发器内,低温低压的液态制冷剂吸收经过蒸发器的车内空气的热量而蒸发,变成气体。
气体又被压缩机吸入进行下一轮循环。
1.压缩过程
压缩机吸入蒸发器出口处的低温低压的制冷剂气体,将它压缩成高温高压的气体排出压缩机。
2.放热过程
高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器,由于压力及温度的降低,制冷剂气体冷凝成液体,并放出大量的热。
3.节流过程
温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大,压力和温度急剧下降.以雾状(细小液滴)排出膨胀装置。
4.吸热过程
雾状制冷剂液体进入蒸发器,因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度,故制冷剂液体蒸发成气体。
制冷剂液体蒸发过程中大量吸收周围的热量,而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。
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