汽车空调技术浅析

汽车空调技术浅析

摘要汽车空调的作用已是众所周知的，尤其是随着地球表面气温的日益变暖，人们对空调质量的要求越来越高了，不仅轿车和客车装有空调，现在不少工程车和卡车上也装有空调装置。

关键词汽车空调，维护保养，空调结构

一、汽车空调的概述

1.汽车空调的发展概况

在美国1925年其汽车空调业首先出现利用汽车冷却水通过加热器供暖的方法。到1927年，发展到具有加热器、鼓风机和空气滤清器的比较完整的供暖系统。1939年，美国通用汽车公司首先在轿车上安装机械制冷降温的空调器，成为汽车空调的先驱。汽车空调作为提高汽车乘坐舒适性的一种重要部件已被广大汽车制造企业及消费者所认可，汽车空调汽装配已成为汽车中具备举足轻重的功能部件。

2.汽车空调的功能与质量评价指标

（1）汽车空调的功能。汽车空调的功能是对车内的温度、湿度、气流速度进行调节，并具有净化空气的功能，空调还能除去风窗玻璃上的雾、霜、冰、雪，给驾驶员一个清晰的视野。

（2）汽车空调的质量指标。汽车空调是要使车内空气环境达到对人体最适宜的状态，人对车内空气环境的舒适感觉与车内空气的温度、湿度、风速及空气的清新度等因素有关，能否将车内的空气调节到人体感觉最舒适的程度，是衡量汽车空调质量高低的标准。

3.现代汽车空调系统的组成与分类

（1）现代汽车空调系统的基本组成。汽车空调主要由制冷、加热、通风、操纵控制及空气净化系统组成。

（2）制冷系统。未饱和空气如果含湿量不变而温度逐渐下降，最终会变成饱和空气。如果温度再下降，空气中的一部分水蒸气就会凝结成露珠，此温度就是露点温度。

（3）加热系统。一般轿车空调不单独设置热源，把发动机的冷却水引入暖风散热器，再利用暖风电机使空气进行流动。加热系统还可以对前挡风玻璃进行除霜。

（4）通风系统。包括暖风电机、风道、风门和出风口等，把车外的新鲜空气引入车内，通过排风口把车内的污浊空气排出车外。

（5）空气净化系统。一般由空气过滤器、排风口和阴离子发生器等组成。

（6）操纵控制系统。一般由电气系统、真空系统和操纵装置组成，对制冷系统和加热系统的工作进行控制，同时对车内的空气温度、风量、流向进行调节，保证空调系统正常工作。汽车空调系统的分类独立式空调和非独立式空调。

二、汽车空调制冷系统组成与工作原理

1.汽车空调制冷系统的组成

现代汽车空调普遍采用的蒸气压缩机式制冷系统通常由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、储液器及相应的连接管等组成。

（1）压缩机的作用。压缩机是制冷系统的心脏部件，起抽吸和压缩并使其不断循环的作用。①抽吸：压缩机工作时的抽吸与节流装置的节流作用相配合，使蒸发器管内的制冷剂压力下降，通过制冷剂的气化吸热，带走车厢内的热量。

②压缩：压缩机工作时将低压气态向气态制冷剂压缩，使其压力和温度升高，并在冷凝器中完成从气态向液态转化的过程，通过液化释放热量，将热量排放到车外大气中。③循环泵：压缩机是制冷剂循环流动的动力源。压缩机运行时的不断抽吸和压缩，使制冷剂在制冷剂循环流动过程中的气、液两相转换，将车内热量“搬移”到车外而实现制冷。

（2）冷凝器的作用。冷凝器为热交换器，将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却，使之转化为液态制冷剂，并通过热传导和热对流将制冷剂液化过程放出的热量散发到车外空气中。

（3）蒸发器的作用。蒸发器也是热交换器，通过热对流和热传导将车内空气的热量传递给制冷剂，使液态制冷剂完成汽化过程，以实现对车厢内空气的降温和除湿。

（4）节流装置的作用。节流装置通过其节流作用将冷凝器输出的液态制冷剂进行降温降压，以使送入蒸发器的制冷剂能完全汽化而吸收更多的热量。

（5）储液干燥器的作用。储液干燥器用于过滤、除湿、气液分离及临时性地储存一些制冷剂。

（6）气液分离器的作用。气液分离器其作用主要是气液分离，使是进入压缩机的制冷剂均为气态，以避免压缩机产生液击现象。除此之外，气态分离器也起储液、干燥过滤的作用。

2.汽车空调的工作原理

当制冷压缩机由发动机驱动时，压缩机对吸入的制冷剂蒸气进行压缩，并通过高压管路送到冷凝器；进入冷凝器的高温高压制冷剂蒸气通过冷却风扇和汽车行驶形成的自然风的冷却，成为饱和蒸汽并冷凝成高温高压的液体，然后从冷凝器底部流向储液干燥器；液态制冷剂经过干燥器的过滤、脱水，再经高压管流到膨胀阀，由膨胀阀节流后形成低温低压且雾状的制冷剂；送入蒸发器的制冷剂在蒸发器内吸热并升温至饱和温度后沸腾，并在汽化过程中吸收蒸发器周围空气的热量；蒸发器周围已被冷却了的空气通过鼓风机风扇吹入车内，使车内空气降温除湿。在压缩机的抽吸作用下，吸收了大量热量的制冷剂蒸发器流出经过低压管路进入压缩机，再由压缩机压缩成高温高压气体，如此循环制冷。

三、汽车空调采暖、通风与空气净化装置

1.通风与空气净化装置

保持车内空气洁净也是汽车空调的主要功能之一。衡量空气洁净度的主要性能指标是车内的有害气体是否超过允许浓度。

2.空气净化装置

汽车空调的除尘方式包括有固体粉碎破坏形成的固体颗粒，因燃烧不完全产生的固体粉尘、蒸馏形成的液体粒子、花粉、细菌等。空气粉尘净化方法按净化的原理分有静电式、过滤试、对冲粘附式、吸附式、吸收式等。

3.采暖系统

发动机余热式采暖系统和独立燃烧室暖风装置。

四、结论

汽车空调装置已成为汽车中具有举足轻重的功能部件。汽车空调系统为汽车提供制冷、取暖、除霜、空气过滤和湿度控制功能，使乘室内人员更加舒适。汽车空调控制系统由制冷系统、采暖系统、通风系统和控制系统4个基本组成部分。

参考文献：

[1]林钢.汽车空调原理及维修[M].北京：北京大学出版社，2008.8.

[2]徐淼.现代自动空调系统的原理与检修[M].北京：电子工业出版社，2000.