汽车制冷与制热.docx

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汽车制冷与制热

Preparedon22November2020

汽车制冷与制热

汽车空调制冷、制热及配气原理全解

汽车空调制冷、制热及配气原理全解（是从别论坛转来的）

空调出问题的车友请进：

汽车空调制冷、制热及配气原理全解

夏季是空调问题频繁出现的季节，近段时间看到有车友反映空调吹热风的情况，下面我根据网上搜寻到专家和车友介绍的资料，尽量说明一下汽车空调工作制冷、制热及配气原理，希望能帮到大家。

一、汽车空调制冷工作原理

其实汽车空调和我们熟悉的家用空调制冷原理是一样的。

都是利用R12或是R134a压缩释放的瞬间体积急剧膨胀就要吸收大量热能的原理制冷。

（由于R12对大气臭氧层的破坏，出于环保的要求发达国家从1996年开始改用R134a做制冷剂）汽车空调的构造和家用的分体空调类似，它的压缩机往往是安装在发动机上，并用皮带驱动（也有直接驱动的），冷凝器安装在汽车散热器的前方，而蒸发器在车里面，工作时从蒸发器出来的低压气态致冷剂流经压缩机变成高压高温气体，经过冷凝器散热管降温冷却变成高压低温的液体，再经过贮液干燥器除湿与缓冲，然后以较稳定的压力和流量流向膨胀阀，经节流和降压最后流向蒸发器。

致冷剂一遇低压环境即蒸发，吸收大量热能。

车厢内的空气不断流经蒸发器，车厢内温度也就因此降低。

液态致冷剂流经蒸发器后再次变成低压气体，又重新被吸入压缩机进行下一次的循环工作。

在整个系统中，膨胀阀是控制致冷剂进入蒸发器的机关，致冷剂进入蒸发器太多就不易蒸发而太少冷气又会不够，因此膨胀阀是调节中枢。

而压缩机是系统的心脏，系统循环的动力源泉。

尽管汽车空调的空调系统的原理与其它空调系统是相同的，但汽车空调是移动式车载的空调装置，它与固定式空调系统相比，动转条件更恶劣，随汽车行驶的颤振，空调系统的制冷剂比固定式更容易泄漏，空调系统的维修与保养也比固定式频繁，空调装置中风路系统在吸入新风时常常会将尘土吸入，堵塞过滤网及蒸发器，在清洗过程中又往往会把制冷剂泄放到大气中去。

造成臭氧层消耗，破坏了环境。

如图所示，空调的蒸发器是车内把热风变成冷风的东西，车内热风通过这个部位，也就变成了冷风。

但是，这个只是制冷部分，从普通空调原理上来看，空调如果没有3通阀，是无法同时实现制冷的制热的，从上图中我们也没有看到有3通阀，所以汽车空调无法实现制热！

！

为什么呢因为汽车自己有另外一套制热系统。

二、汽车空调制热工作原理

大家关注一下上图中的5，名字叫加热器芯，这个东西就是用来给驾驶室供暖的，但大家也注意，这个东西其实也是一个热交换器，就是说，发动机舱的热量不是通过气体直接导入驾驶舱的，而是通过水暖系统，通过热交换器将热量交换到驾驶舱。

这也解释了有些同学奇怪为什么热量是发动机舱来的，但没有汽油的味道^-^。

现在我们有了两个热交换器，一个是空调的，这个热交换器学名叫蒸发器，蒸发器让通过他的气体变冷，即所谓的制冷。

另外一个是水暖系统的，这个热交换器学名叫加热器，加热器让通过他的气体变热，即所谓的制热。

现在制热和制冷都有了，两者怎么结合呢我们再看看汽车到底是如何将二者巧妙地结合在一起的——

三、汽车空调配气工作原理

从上图可以看到，首先，不论大家选择什么循环方式，进风口进风后，会合为一股风，这股风首先经过蒸发器，形成I风，根据上面的分析，当空调启动时，这股风会被蒸发器冷却，当空调不启动时，这股风就是车内或者车外的原温度风。

所以，当空调启动时---I是冷风，温度大约在15度左右。

当空调关闭时---I是凉风，温度等于车内温度（内循环）或者等于车外温度（外循环，在外循环进风口隔热做好的情况下）。

下一步，我们先看开了空调的情况。

I风继续前进，可怜的I风这个时候遇上了6这个调温门，被万恶的6分成了两个部分，II风，和III风，II风和III风的成长道路不同，导致了他们不同的结局：

II风一路上没有没有被其他人劫持，仍然保持了I风的原汁原味，即使长大后变成了IV风，温度仍然保持在大约15度左右。

III风就不行了，可怜的他被“加热器”劫持，备受煎熬，温度大大提升，温度至少达到30度左右。

III风长大后，变成了V，此时的V风已经和III风大不相同了，温度至少达到30度。

可是，世界是奇妙的，对人来说，此时的IV太冷，而V又太热，于是人们把他们混合在一起，温度恰好达到了人们感觉舒适的温度。

此时IV和V合力冲出出风口，为人们提供舒适的风。

这个时候，调温旋钮控制的调温门起到了控制II风和III风两者风量比例的作用，进一步导致最后的冷风IV和热风V之间的风量比例不同，也就导致了，最后提供给驾驶舱的温度是高还是低。

在回来看看空调不开的情况，当然聪明的同学现在都已经知道结果了，不过还是容我说完。

I风继续前进，可怜的I风这个时候还是不科避免的遇上了6这个调温门，依然被万恶的6分成了两个部分，II风，和III风，同上所述，II风变成了IV风，温度仍然保持和I风差不多，注意，此时I风的原始温度在大约25度左右。

III风变成了V，此时的V风，低估一下，温度至少达到35度。

此时，可怕的事情出现了，对人来说，此时的IV风温度正合适，V风是绝对的超级热。

即使两者混合在一起，温度绝对还在30度左右，这个温度对于人类可是大大的不爽。

于是，可想而知，“漏热”的说法此起彼伏，实质上就是你的空调没有控制好IV风和V风。

这个时候，怎么办呢，很明显，我们只要把III风的风路给截断就OK了。

就是说在不开空调的情况下，V风的温度让我们不舒服，也无法让IV风把V风的温度降下来。

此时，我们只能把温度控制旋钮旋转到温度最低的位置，这个时候，III风的风路将被阻断，所有的I风将只会变成IV风了。

如果这时候还出现高热，那就说明你的空调已经无法控制IV风和V风了。

再补一张制冷流程实物图：

..........................................................................................................

以下内容太长，供有兴趣的车友查阅，不必全部浏览。

附：

汽车空调主要构成

汽车空调一般主要由压缩机（compressor）、电控离合器、冷凝器（condenser）、蒸发器（evaporator）、膨胀阀（expansionvalve）、贮液干燥器（receiverdrier）、管道（hoses）、冷凝风扇、真空电磁阀（vacuumsolenoid）、怠速器和控制系统等组成。

汽车空调分高压管路和低压管路。

高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、贮液干燥器和液体管路；低压侧包括蒸发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机机油池。

贮液干燥器——实际上是一个贮存制冷剂及吸收制冷剂水分、杂质的装置。

一方面，它相当于汽车的油箱，为泄露制冷剂多出的空间补充制冷剂。

另一方面，它又像空气滤清器那样，过滤掉制冷剂中掺杂的杂质。

贮液干燥器中还装有一定的硅胶物质，起到吸收水分的作用。

冷凝器和蒸发器——它们虽然叫法不一样，但结构类似。

它们都是在一排弯绕的管道上布满散热用的金属薄片，以此实现外界空气与管道内物质的热交换的装置。

冷凝器的冷凝指的是其管道内的制冷剂散热从气态凝成液态。

其原理与发动机的散热水箱相近（区别只在于水箱的水一直是液态而已），所以它经常被安装在车头，与水箱一起，共同享受来自前方的习习凉风。

总之冷凝器是哪里凉快哪里去，以便其散热冷凝。

蒸发器与冷凝器正好相反，它是制冷剂由液态变成气态（即蒸发）吸收热量的场所。

压缩机——是空调制冷系统的心脏，它是一种使制冷剂在系统内循环的动力源。

管道——由于要注入一定压力的制冷剂，所以必须采用金属管道。

特别是从压缩机到冷凝器到制冷剂瓶到膨胀阀这段，由于属系统的高压段，所以比其它管道有更高的耐高压要求。

压缩机——顾名思义，压缩机就是起压缩的作用，它的作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程，达到制冷剂散热凝露的目的。

同时在整个空调系统，压缩机还是管路内介质运转的压力源，没有它，系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力。

压缩机的分类：

活塞式：

活塞式压缩机的结构酷似发动机，有曲轴、连杆、活塞、气缸等，但因为它并不产生能量，所以喷油咀、火花塞等就没有了。

长途货动车或大客车因为空间较大，所以体积较大、损耗较小的活塞式压缩机常被使用。

斜盘式：

一般的轿车、小型商用车所使用的都是斜盘式压缩机。

因为其体积小、质量轻，易于在狭小的发动机室内安装排布，所以广为使用。

虽然结构上有很大的区别，但实际上这两种压缩机都是把来自发动机转动的动能转化成压缩机内活塞的往复运动，并以此对空调系统的管路形成压力，达到压缩制冷剂的目的。

汽车空调不需要如家用空调般每次关机后必须停三几分钟再开，实际上车用空调即使在冬天也应每周开启一下，让各零件得到润滑。

另外，隔尘网也应注意检查，如附上太多灰尘则要及时更换。

位于车头的冷凝器在每次洗车时最好用高压水枪冲洗，以防散热叶片被杂物（昆虫、树叶等）堵塞影响散热效果。

汽车空调系统的压缩机是直接由发动机驱动的，它是通过一个皮带驱动机构来实现的。

当压缩机不工作时，压缩机可以与发动机脱开，它是通过一个电子离合器来实现的。

空调系统停止工作时，应经常检查皮带的松紧，以确定离合器动作是否正确，有时离合器因轴承的损坏而影响压缩机的轴封，造成压缩机轴封处制冷剂泄漏。

所以要检查离合器轴承损坏的早期迹象。

值得一提的是，压缩机的旋转轴是通过磁性离合器及皮带与发动机曲轴相连取得动力的。

为什么要有一个磁性离合器呢因为当装在蒸发器出风口的传感器感知出风的温度不够低时，它就会通过电路使压缩机的磁性离合器闭合，这样压缩机随发动机运转，实现制冷。

而当出风温度低于设定的温度，它则控制磁性离合器切离，这样压缩机不工作。

如果这一控制失灵，那么压缩机将不断工作，使蒸发器结冰造成管道压力超标，最终破坏系统甚至造成损坏。

目前大部分小汽车（主要指民用小车）上用的制冷剂有R-12制冷剂和R-134a制冷剂两种。

R-12制冷剂是一种普通制冷剂，含有会破坏臭氧层的物质--氟利昂，而且在明火下会生成对人体有害的物质；而R-134a是一种新型环保制冷剂，具有无毒、无色、不燃不爆、热稳定性好等性质，更重要的是R-134a制冷剂不损害臭氧层。

这两种制冷剂的化学结构互不相同，所以在汽车上是不通用的。

而且它们配套使用的制冷剂油也不可互溶。

如果加错制冷剂会令系统损坏，如对胶管的腐蚀等。

R134a之所以用来替代R12，是因为其热力性质与R12相似，是一种不含氯的氟利昂，其臭氧破坏系统为零，所以，现在的新车基本都已使用R134a，即人们常说的环保制冷剂。

出热风的车友仔细看看图6-4，你一定能找到出热风的原因，于是，可想而知，“漏热”的说法此起彼伏，实质上就是你的空调没有控制好IV风和V风

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绍一下风机、热风水箱循环、空调的结构、原理

见一些TX对空调的运用不熟，现介绍一下风机、热风水箱循环、空调的结构、原理，以供TX参考，如有不对之处，敬请批评指正。

1、风机就是一个鼓风机，热风、冷风共用的是一个风机，在中控台上的管道也是绝大部分共用的，由风量旋纽控制。

2、热风系统是一个独立的系统，热风是通过发动机的水循环系统来供热的，由温度旋钮控制。

在中控台或雨刮器（不同的车不同）的下部有一个小水箱，这个小水箱与发动机的水循环是相连的。

冷热温度旋钮就是控制这个小水箱的循环的，当旋纽完全置于热处（红色），则小水箱开关完全打开；当旋纽完全置于冷处（绿色），小水箱开关完全关闭。

当然，也可以根据需要将旋纽置于中间的某个部位，那么开关也是会部分打开。

只要风机打开，空气就必然经过小水箱。

因此在冬天只需将温度旋纽置于红色处，打开风机即可，如果车内温度较高，则可以调节温度旋纽，来控制温度。

如果是夏天，就必须将温度旋纽置于冷风最底处，完全关闭小水箱开关，这样空调的制冷效果才能发挥到最佳。

如果不将旋纽置于冷风最底处，那么从蒸发箱处出来的冷风，在通过小水箱时，又会被加热，出来的风就是热风或感觉风不够冷。

3、空调系统也是一个独立的系统，由空调压缩机、蒸发箱、干燥瓶、冷凝器、管道等组成，由AC按钮控制。

当AC开关打开，压缩机开始工作，系统内冷媒开始运转，促使蒸发箱叶片温度下降，出现结霜现象。

打开风机，通过风机抽风经过蒸发箱，再通过通风管道从风口吹出来。

要注意的是，经过蒸发箱后的冷风要经过小水箱，因此，温度旋纽必须置于冷风最底处（即完全关闭小水箱开关），完全中断小水箱与发动机水之间的循环。

如果觉得车内温度较冷，一般通过调节风量、适当开窗、暂停空调运转来调节，不要通过旋转温度旋纽调节（原因见上面原理）。

[本帖最后由linshiyin2008于2011-08-0511:

35编辑]

绍一下风机、热风水箱循环、空调的结构、原理

见一些TX对空调的运用不熟，现介绍一下风机、热风水箱循环、空调的结构、原理，以供TX参考，如有不对之处，敬请批评指正。

1、风机就是一个鼓风机，热风、冷风共用的是一个风机，在中控台上的管道也是绝大部分共用的，由风量旋纽控制。

2、热风系统是一个独立的系统，热风是通过发动机的水循环系统来供热的，由温度旋钮控制。

在中控台或雨刮器（不同的车不同）的下部有一个小水箱，这个小水箱与发动机的水循环是相连的。

冷热温度旋钮就是控制这个小水箱的循环的，当旋纽完全置于热处（红色），则小水箱开关完全打开；当旋纽完全置于冷处（绿色），小水箱开关完全关闭。

当然，也可以根据需要将旋纽置于中间的某个部位，那么开关也是会部分打开。

只要风机打开，空气就必然经过小水箱。

因此在冬天只需将温度旋纽置于红色处，打开风机即可，如果车内温度较高，则可以调节温度旋纽，来控制温度。

如果是夏天，就必须将温度旋纽置于冷风最底处，完全关闭小水箱开关，这样空调的制冷效果才能发挥到最佳。

如果不将旋纽置于冷风最底处，那么从蒸发箱处出来的冷风，在通过小水箱时，又会被加热，出来的风就是热风或感觉风不够冷。

3、空调系统也是一个独立的系统，由空调压缩机、蒸发箱、干燥瓶、冷凝器、管道等组成，由AC按钮控制。

当AC开关打开，压缩机开始工作，系统内冷媒开始运转，促使蒸发箱叶片温度下降，出现结霜现象。

打开风机，通过风机抽风经过蒸发箱，再通过通风管道从风口吹出来。

要注意的是，经过蒸发箱后的冷风要经过小水箱，因此，温度旋纽必须置于冷风最底处（即完全关闭小水箱开关），完全中断小水箱与发动机水之间的循环。

如果觉得车内温度较冷，一般通过调节风量、适当开窗、暂停空调运转来调节，不要通过旋转温度旋纽调节（原因见上面原理）。

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2010年03月31日

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风2的截流装置不是膨胀阀，而是可变孔板，孔板更先进，寿命更长。