只要3分钟,轻松搞懂汽车空调的原理
空调是我们现代汽车中必不可少的配置,除非是在印度,世界上各地区的汽车,不管多么低端,基本都配有空调。那么汽车空调的工作原理是怎样的呢?让小编来给你介绍一下吧。
汽车空调的功能主要制冷和制热,从而为乘客提供舒适的驾乘环境。那么说到空调的原理,就要分制冷和制热两部分来介绍。
一、制冷原理
制冷原理相对制热原理会更加复杂,根据制冷剂(冷媒)流动的顺序,它主要分为四个过程:1.压缩过程,2.冷凝过程,3.节流过程,4.蒸发过程。这4大过程循环往复,以制冷剂为媒介,源源不断地将车内的热量“搬运”到车外。下面详细介绍一下这四大过程。
1. 压缩过程
由于制冷剂是在一个封闭的管路内循环流动的,我们可以将压缩机作为制冷剂的第一站。压缩机位于发动机舱内,是一个近似圆柱形的部件,在这里,低温低压的气态制冷剂被压缩机压缩成高温高压的气态制冷剂,这个过程就像是我们用打气筒压缩空气,空气就会升温,密度变大。被压缩后的制冷剂温度达到八九十度,此时如果触摸压缩机出口端的管路,是会烫手的。
压缩机的动力来自于哪里呢?传统燃油车的压缩机是由发动机通过一根皮带动的,通过电磁阀进行控制压缩机的工作,当我们按下空调的A/C开关时,就启动了电磁阀,使发动机的动力连接到压缩机,从而带动压缩机运转。
而电动汽车的压缩机则是通过电池包输送的电能驱动的,当然这中间还需要通过充配电总成调节电压大小,并不是降电池包直接连接到压缩机的。
2. 冷凝过程
从压缩机出来的高温高压的气态冷媒进入了它旅途的第二站——冷凝器。冷凝器是一片大面积的铝制的板,位于发动机机舱最前端,里面布满小管道,目的是让制冷剂分流到很多小管道里,充分与铝制翅片进行热交换。制冷剂在冷凝器内进行散热,经过冷凝器后的制冷剂变成了高压中温(四五十度)的液态制冷剂,这个过程叫做冷凝过程。
3. 节流过程
从冷凝器出来后,制冷剂就来到了它旅途的第三站——膨胀阀。膨胀阀是一个体积不大的近似方形的阀体,里面的管路一端极小,另一端管道突然变大。中温高压的液态制冷剂经过膨胀阀时,制冷剂会由高压中温的液体变成低温低压的液体,准确的说,是雾状的,这个过程就好像是液态杀虫剂从罐中的喷出时雾化的那种感觉。
4. 蒸发过程
制冷剂经过膨胀阀后直接进入蒸发器,蒸发器的外形就像一个迷你的冷凝器,它位于仪表台里面。雾状的制冷剂迅速吸收周围的热量,就这样,车内的热空气就通过蒸发器这个媒介,与低温的制冷剂进行着热交换,空气被降温,鼓风机将冷空气通过风道将冷风送到车内。车内的温度下降,制冷剂的温度升高,从而由雾状变成气态。
从蒸发器出来的低温低压的气态冷媒又再次来到了它的起点——压缩机,这就完成了一个制冷循环过程。
二、制热原理
车用空调的制热过程相对于制冷过程简单得多。制热系统也有一个封闭的管道系统,这个封闭的管道系统里流动的不是冷媒,而是发动机的冷却液。流经发动机的冷却液带走了发动机的热量,为其降温,而冷却液自身的温度上升,从发动机出来的高温的冷却液流进空调的暖风芯体。
这个暖风芯体和蒸发器类似,也是一个进行热交换的部件,也位于仪表台里面,只不过它的作用是向车内空气提供热量。鼓风机吸进来的车内冷空气流经蒸发器后吸收热量,变成暖风,通过风道吹进驾驶室内。
而从暖风芯体出来的冷却液经过热交换后温度降低,又继续回到发动机的水套内对发动机进行降温。这个过程周而复始,就是车用空调制热的过程了。
经过小编的解释,你是不是对车用空调的原理明了很多了呢?我是喵哥,一个汽车工程师,如果你想了解更多汽车知识,可以关注喵哥说车哦。
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