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汽车空调系统工作原理

提到汽车空调,很多人首先想到是制冷装置,从严格意义上来说,汽车空调系统包括制冷装置、加热装置、空气调节装置和控制装置四部分。

大多数汽车的加热装置就是一个与发动机冷却水道连接的暖风水箱,但是对于大型客车,仅仅依靠发动机冷却水加热是不够的,需要一个单独的燃烧柴油的加热装置。

制冷装置是我们多数人认为的空调,典型的结构包括空调压缩机、冷凝器、冷凝器散热风扇、膨胀阀、蒸发器和鼓风机及相关的空调管路。在封闭的系统内充注着制冷剂,制冷剂在压缩机的作用下循环流动,在发动机舱的冷凝器由气态液化为液态,放出热量;而在车内由液态蒸发为气态,吸收热量,从而降低车内的温度。

1 压缩机:压缩机由发动机通过皮带驱动,吸入蒸发器出口处的低温低压的气态制冷剂,把制冷剂压缩成高温高压的气态排向冷凝器。

2 冷凝器:对于轿车的冷凝器安装在水箱前端,高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器,制冷剂得到冷却风扇的散热,由于压力及温度的降低,制冷剂气态冷凝成液态,并放出大量的热。从冷凝器出来后,制冷剂呈高温高压的液态。

3 储液干燥过滤器:高温高压的液态制冷剂在储液干燥过滤器内得到储存、干燥水份、过滤杂质。

4 膨胀阀:高温高压的液态制冷剂通过膨胀阀的节流孔节流后体积变大,制冷剂的压力和温度急剧下降,以雾状(细小液滴)排向膨蒸发器。

膨胀阀有两个作用,一是节流作用,高温高压的液态制冷剂通过膨胀阀节流后体积变大,制冷剂的压力和温度急剧下降;另 一个作用是调节制冷剂流量的作用,因为通过膨胀阀的制冷剂要在蒸发器内完全蒸发为气态,吸收执量,如果流量过大,在蒸发器内没有完全蒸发,部分液压制冷剂 回流到压缩机,会造成压缩机的损坏。所以膨胀阀要保证制冷剂在蒸发器内正好蒸发完成。

5 蒸发器:雾状液态制冷剂进入蒸发器,制冷剂液态蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量,降低车内的温度,而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。

上述过程周而复始的进行下去,便可达到降低蒸发器周围空气温度的目的。 以膨胀阀为界,膨胀阀之前(压缩机-冷凝器-储液干燥过滤器-膨胀阀)的制冷剂呈高温高压状态,称为高压侧,相应的管道称为高压管;膨胀阀之后(膨胀阀-蒸发器-压缩机)的制冷剂呈低温低压状态,称为低压侧,相应的管道称为低压管;

空气调节装置主要部件有鼓风机、内外循环控制阀门、温度调节阀、和风道调节阀组成,与对应的空调控制面板的对应开关控制。

鼓风机气流通过蒸发器,内外循环控制阀用于控制鼓风机气流来源:选择内循环时,鼓风机从车内抽取空气;选择外循环时,鼓风机从车外抽取空气。当打开空调制冷装置时,应选择内循环模式,而很多汽车当打开空调制冷装置时,自动改为内循环模式。

温度调节阀用于调节出风口的温度,鼓风机的气流先通过蒸发器降温、再通暖风水箱加热,这一过程有些自相矛盾。事实上,在冬天开暖风时,空调压缩机是不工作的;而夏天打开空调制冷时,有些车型通过一个水阀来关闭暖风水箱的高温水流。现在更多的汽车空调设计暖风水箱之前加一个阀板,来引导来自蒸气器的气流全部或部分通过暖风水箱,来实现温度的湿度的调节。

出风口调节比较容易理解,用于调节最终的气流吹向玻璃、面部或脚部。


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