汽車空調製冷系統原理介紹,讀起來有點枯燥呀!

之前介紹了汽車空調誕生歷程的那些事,對傳統車空調採暖功能的原理進行了說明,其中涉及到空調製冷的內容僅僅指出製冷原理來源於電冰箱,今天就展開介紹一下空調製冷系統的知識。

1、嘮一嘮汽車乘員艙的製冷原理

先講一個生活中的小例子,記得上小學的時候,炎熱的夏天,教室裡面沒有空調,溫度高怎麼降溫呢,老師就讓同學們向地面上洒水,就能感受到一絲絲的涼意。原理大家也都比較清楚了,就是液態的水蒸發成氣態的水蒸氣,吸收空氣中的熱量。在網上看到一張圖片,有的教室更厲害,直接放上冰塊,降溫效果更佳。

大冰塊子給教室降降溫

空調製冷系統的原理就是通過製冷劑的相變(液態轉變成氣態)作用降低進入乘員艙的空氣溫度,從而帶走乘員艙的熱量,創造乘員艙舒適的溫度氛圍。通過將低壓低溫的液態製冷劑輸送到室內蒸發器,與熱空氣進行熱交換,熱空氣失去了熱量變成了冷空氣,在鼓風機作用下再進入乘員艙,顧客就能感受到涼意了;同時液態的製冷劑由於吸熱變成了氣態的製冷劑。

乘員艙製冷空氣來源

2、空調製冷系統運行原理

空調製冷系統的核心是相變換熱,相變換熱最重要的優勢在於基本保證製冷劑溫度不變的情況下,進行熱量的大規模交換,例如大家都知道的冰化成水需要吸收大量的熱量而溫度維持在0℃不變,這個相變過程中吸收的熱量也叫做潛熱。不同於相變過程,由於物體溫度升高或降低產生的熱量變化則叫做顯熱。

經典汽車空調製冷系統(來自網頁)

整個空調製冷系統核心四大件是壓縮機、冷凝器、蒸發器和膨脹閥,也分成四大過程:壓縮、冷凝、膨脹、蒸發。心臟是壓縮機,壓縮機將低溫低壓的氣態製冷劑壓縮成高溫高壓的氣態製冷劑,高溫高壓的氣態製冷劑進入到冷凝器與發動機艙內的冷空氣進行熱交換,將製冷劑產生相變,變成中溫高壓的液態製冷劑(這裡需要指出的是冷凝器涉及到整車前艙或發動機艙的布局,有時間再慢慢細說)。經過膨脹閥之後變成低壓低溫的氣液混合製冷劑。低溫製冷劑進入蒸發器,與進入乘員艙的空氣進行熱交換,產生冷空氣的製冷效果。

空調製冷系統工作簡圖

3、過冷度、過熱度有什麼用

保證整個空調系統穩定正常運行的參數有很多,如過冷度、過熱度、高壓壓力、低壓壓力、壓縮機轉速、蒸發器出風溫度等。

咱們就直接挑重點吧,過冷度就是製冷劑在高壓工作下的飽和溫度與冷凝器出口溫度的差值,過冷度一般維持在5-10℃,關鍵的作用是保證製冷劑在冷凝器出口一定是液體,防止進入膨脹閥時出現氣阻、氣穴現象。

過熱度就是製冷劑的蒸發器出口溫度與該低壓工作狀態下飽和溫度差值,過熱度一般維持在10℃左右,原因是保證進入壓縮機前的製冷劑一定是氣態,防止出現液擊現象,造成壓縮機的損壞。

空調製冷過冷度、過熱度說明

啥叫液擊現象,假設有液態的製冷劑進入壓縮機,其溫度升高,製冷劑從液態變成氣態,體積急劇增加,同時大量吸熱,壓縮機承受不起啊。

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