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汽車空調(diào)是如何制冷和制暖的？

發(fā)布時(shí)間：

2023-06-19

在汽車OEM廠工作的線束工程師朋友，相信不可避免的要去查找汽車空調(diào)失效的問(wèn)題故障原因，今天主要介紹一下汽車空調(diào)制冷與制暖系統(tǒng)的構(gòu)成與工作原理。

一、制冷系統(tǒng)的構(gòu)成與工作原理

如下圖所示，汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)包括空調(diào)壓縮機(jī)，冷凝器，儲(chǔ)液罐（現(xiàn)在汽車基本都是和冷凝器一體），蒸發(fā)器，空調(diào)管路，膨脹閥等。隨著汽車空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在蒸發(fā)器，膨脹閥基本上都集成在空調(diào)HVAC上了，HVAC除了這兩個(gè)，還集成了鼓風(fēng)機(jī)，暖風(fēng)裝置及空調(diào)系統(tǒng)各類傳感器和執(zhí)行器等。

汽車空調(diào)

調(diào)制冷系統(tǒng)的工作是制冷劑不斷氣化和液化的過(guò)程，以壓縮機(jī)和膨脹閥中心為界，可以把整個(gè)制冷循環(huán)分為高、低壓兩個(gè)部分，詳細(xì)可以通過(guò)上圖進(jìn)行了解。制冷劑在系統(tǒng)的循環(huán)過(guò)程可以分為4個(gè)工作過(guò)程，如下：

1.壓縮。蒸發(fā)器處理后的低溫低壓的制冷劑氣體，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)吸入并壓縮成高溫高壓的氣體，然后輸入到冷凝器。

2.冷凝放熱。高溫高壓的制冷劑氣體進(jìn)入冷凝器，由于壓力及溫度的降低，制冷劑氣體冷凝成液體，并放出大量的熱到外界大氣中。

3.節(jié)流。溫度和壓力較高的制冷劑液體通過(guò)膨脹裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀（細(xì)小液滴）排出膨脹閥。這是制冷劑高、低壓的分界線，膨脹閥有節(jié)流的作用。

4.蒸發(fā)。霧狀制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器，因此時(shí)制冷劑沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)器內(nèi)溫度，故制冷劑液體蒸發(fā)成氣體。在蒸發(fā)過(guò)程中大量吸收周圍的熱量，而后低溫低壓的制冷劑蒸氣又進(jìn)入壓縮機(jī)。

汽車空調(diào)

上述過(guò)程周而復(fù)始的進(jìn)行下去，便可達(dá)到降低蒸發(fā)器周圍空氣溫度的目的。與此同時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)將冷空氣抽進(jìn)車內(nèi)，并將車內(nèi)熱空氣排出，從而使車內(nèi)溫度降低，取得制冷效果。

二、空調(diào)取暖系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理

現(xiàn)在汽車主要充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻后的冷卻液的余熱進(jìn)行制暖，這種方式通常也稱為水冷。當(dāng)制暖效果要求更高時(shí)，一般會(huì)輔助相關(guān)的PTC加熱器進(jìn)行加熱，最終達(dá)到良好的制暖的效果?？照{(diào)取暖系統(tǒng)主要部件為熱交換器，主要用于取暖，對(duì)車室內(nèi)空氣或由外部進(jìn)入車室內(nèi)的新鮮空氣進(jìn)行加熱，達(dá)到取暖、除濕的目的。

汽車空調(diào)

如上圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)上的冷卻水控制閥將分流出來(lái)的一路冷卻水送入暖風(fēng)機(jī)的加熱器芯進(jìn)行熱交換，放熱后的冷卻水再經(jīng)加熱器出水管回流至發(fā)動(dòng)機(jī)；同時(shí)，冷空氣被鼓風(fēng)機(jī)吸入到加熱器芯子進(jìn)行加熱，經(jīng)由不同的風(fēng)口吹入車廂內(nèi)部，進(jìn)行風(fēng)窗除霜和取暖。通過(guò)控制冷卻水控制閥的開(kāi)閉和流水量大小，可調(diào)節(jié)暖風(fēng)機(jī)的供熱量。