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汽車空調是如何制冷和制暖的？
發布時間：
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失效的問題故障原因，今天主要介紹一下汽車空調制冷與制暖系統的構成與工作原理。
一、制冷系統的構成與工作原理
如下圖所示，汽車空調制冷系統包括空調壓縮機，冷凝器，儲液罐（現在汽車基本都是和冷凝器一體），蒸發器，空調管路，膨脹閥等。隨著汽車空調技術的發展，現在蒸發器，膨脹閥基本上都集成在空調HVAC上了，HVAC除了這兩個，還集成了鼓風機，暖風裝置及空調系統各類傳感器和執行器等。
調制冷系統的工作是制冷劑不斷氣化和液化的過程，以壓縮機和膨脹閥中心為界，可以把整個制冷循環分為高、低壓兩個部分，詳細可以通過上圖進行了解。制冷劑在系統的循環過程可以分為4個工作過程，如下：
1.壓縮。蒸發器處理后的低溫低壓的制冷劑氣體，經過壓縮機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.節流。溫度和壓力較高的制冷劑液體通過膨脹裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀（細小液滴）排出膨脹閥。這是制冷劑高、低壓的分界線，膨脹閥有節流的作用。
4.蒸發。霧狀制冷劑液體進入蒸發器，因此時制冷劑沸點遠低于蒸發器內溫度，故制冷劑液體蒸發成氣體。在蒸發過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入壓縮機。
上述過程周而復始的進行下去，便可達到降低蒸發器周圍空氣溫度的目的。與此同時，鼓風機將冷空氣抽進車內，并將車內熱空氣排出，從而使車內溫度降低，取得制冷效果。
二、空調取暖系統構成和工作原理
現在汽車主要充分利用發動機的冷卻后的冷卻液的余熱進行制暖，這種方式通常也稱為水冷。當制暖效果要求更高時，一般會輔助相關的PTC加熱器進行加熱，最終達到良好的制暖的效果。空調取暖系統主要部件為熱交換器，主要用于取暖，對車室內空氣或由外部進入車室內的新鮮空氣進行加熱，達到取暖、除濕的目的。
如上圖所示，發動機上的冷卻水控制閥將分流出來的一路冷卻水送入暖風機的加熱器芯進行熱交換，放熱后的冷卻水再經加熱器出水管回流至發動機；同時，冷空氣被鼓風機吸入到加熱器芯子進行加熱，經由不同的風口吹入車廂內部，進行風窗除霜和取暖。通過控制冷卻水控制閥的開閉和流水量大小，可調節暖風機的供熱量。
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