汽车空调是如何制冷和制暖的?

发表时间:2017-05-11 00:00

制冷系统的构成与工作原理

如下图所示,汽车空调制冷系统包括空调压缩机,冷凝器,储液罐(现在汽车基本都是和冷凝器一体),蒸发器,空调管路,膨胀阀等。随着汽车空调技术的发展,现在蒸发器,膨胀阀基本上都集成在空调HVAC上了,HVAC除了这两个,还集成了鼓风机,暖风装置及空调系统各类传感器和执行器等。

调制冷系统的工作是制冷剂不断气化和液化的过程,以压缩机和膨胀阀中心为界,可以把整个制冷循环分为高、低压两个部分,详细可以通过上图进行了解。制冷剂在系统的循环过程可以分为4个工作过程,如下:

1.压缩。蒸发器处理后的低温低压的制冷剂气体,经过压缩机吸入并压缩成高温高压的气体,然后输入到冷凝器。

2.冷凝放热。高温高压的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,并放出大量的热到外界大气中。

3.节流。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)排出膨胀阀。这是制冷剂高、低压的分界线,膨胀阀有节流的作用。

4.蒸发。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。在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。

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。与此同时,鼓风机将冷空气抽进车内,并将车内热空气排出,从而使车内温度降低,取得制冷效果。

二、空调取暖系统构成和工作原理

现在汽车主要充分利用发动机的冷却后的冷却液的余热进行制暖,这种方式通常也称为水冷。当制暖效果要求更高时,一般会辅助相关的PTC加热器进行加热,最终达到良好的制暖的效果。空调取暖系统主要部件为热交换器,主要用于取暖,对车室内空气或由外部进入车室内的新鲜空气进行加热,达到取暖、除湿的目的。

如上图所示,发动机上的冷却水控制阀将分流出来的一路冷却水送入暖风机的加热器芯进行热交换,放热后的冷却水再经加热器出水管回流至发动机;同时,冷空气被鼓风机吸入到加热器芯子进行加热,经由不同的风口吹入车厢内部,进行风窗除霜和取暖。通过控制冷却水控制阀的开闭和流水量大小,可调节暖风机的供热量。


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