汽車空調的基本工作原理及制泠劑相關知識

汽車空調的基本工作原理及制泠劑相關知識

汽車空調屬于汽車中的舒適系統，特別是在夏季，是汽車使用過程中不可或缺的設備。售價在15萬元以內的汽車，空調系統的配件和制造費用在1萬元以上，可見空調在一輛汽車上的份量。本文以奧迪車型為例，簡要介紹汽車自動空調的基本工作原理、系統組成及空調制冷劑相關知識。

一、汽車空調的基本分類

1.手動空調

手動空調需要使用者自己去調節溫度、送風模式和鼓風機轉速等。

2.自動空調

自動空調可以自動持續保持某一預定的溫度。為此，自動空調會自動地改變出風的溫度、風扇的轉速(空氣流量)和氣流的分配。

二、汽車空調系統的組成

汽車空調系統的基本組成包括暖風系統、制冷系統、通風凈化系統、空調系統控制部件、空調系統網絡拓撲。

1.暖風系統

空調暖風系統結構如圖1所示。機缸體出來的熱冷卻液，分流一部分進入熱交換器芯，再利用鼓風機強迫冷空氣通過熱交換器芯(工作原理如圖2所示)，被加熱后的空氣送入車廂，用來取暖或進行風窗除霜。

2.制冷系統

以膨脹閥式制冷劑循環回路為例，汽車空調制冷系統的組成如圖3所示，結構圖如圖4所示。

空調制冷系統分為膨脹閥式和節流閥式(現在已經很少見，奧迪車型于2015年以前使用)。具體參數列于表1。

圖1 汽車空調暖風系統結構圖

圖2 水暖式取暖裝置工作原理圖

圖3 汽車空調制冷系統的組成

圖4 汽車空調制冷系統的結構組成

表1 空調制冷系統的分類

3.通風凈化系統

通過空調通風系統，可以把空氣按照車上人員的要求送到合適的位置。空調通風系統的工作原理如圖5所示。

圖5 空調通風系統的工作原理

4.空調系統控制部件

汽車空調系統各控制部件如圖6所示。

5.空調系統網絡拓撲

圖7為汽車空調系統網絡拓撲圖。

三、汽車空調的基本工作原理

1.壓縮機吸入低溫、低壓的氣態制冷劑， 制冷劑在壓縮機內被壓縮，同時溫度升高。 然后被泵入到循環回路中(高壓側)。在這個階段，制冷劑為高溫、高壓的氣體。

2.制冷劑進入冷凝器，高溫壓縮氣體的熱量在冷凝器中被對向吹來的空氣(迎面風和風扇)帶走。在達到露點后(具體數值取決于壓力大小)，制冷劑氣體冷凝并變為液態。在這個階段，制冷劑為中等溫度的高壓液體。

3.在蒸發器內，以液態形式噴入的制冷劑釋放壓力并蒸發。蒸發所需的熱量通過流經蒸發器葉片的溫暖新鮮空氣獲得，新鮮空氣的溫度在此過程中被降低。在這個階段，制冷劑為蒸汽狀態，壓力和溫度都較低。恢復氣體狀態的制冷劑從蒸發器流出。在這個階段，制冷劑恢復為氣態，壓力和溫度都較低。

4.壓縮機再次將氣態制冷劑吸入，重新開始循環。這樣，就完成了一個循環。

四、汽車空調的制冷用品

汽車空調的冷卻原理不是產生冷氣，而是抽走周圍空氣中的熱量。空調和其他制冷設備(例如冰箱、冷凍柜等)的工作原理都是液體蒸發帶走熱量，汽車空調中帶走熱量的液體是R134a制冷劑。

圖6 汽車空調系統控制部件

圖7 汽車空調系統網絡拓撲圖

1. R134a制冷劑

現在通用的空調制冷劑是R134a，它是一種用于機械制冷系統的氣體，沸點-26.5℃，冰點-101.6℃；無色無味，無毒，不易燃易爆，但在高溫下或遇明火和紅熱表面時將分解放出有毒的刺激性氣體；對某些橡膠有腐蝕作用，腐蝕銅和鉛等有色金屬；具有一定的吸濕性。與國家早在2007年就禁止生產和使用的R12不同，R134a不會破壞臭氧層。

2.接觸 R134a 時的安全措施

(1)建議準備一個沖洗眼睛的沖洗瓶，萬一液態制冷劑進入眼睛，首先應該用水徹底沖洗眼睛約15分鐘，然后滴一些滴眼液并立即去醫院，即使眼睛沒有疼痛感，就診時也必須告知醫生是被制冷劑 R134a凍傷的。

(2)如果盡管采取了安全措施，制冷劑還是接觸到了其他身體部位，則也應立即用冷水沖洗至少15分鐘。

(3)必須在通風良好的室內對空調的制冷劑循環回路進行作業，如果有維修用抽吸設備，應打開。

3.制冷機油

汽車空調制冷機油的主要成分是PAG(聚亞烷基二醇)，淡黃色，無味，無毒，吸水性強，可溶于制冷劑R134a，不溶于其他機油，具有良好的潤滑性能。

制冷劑潤滑油和制冷劑一起在空調系統里流動。更換制冷劑循環回路組件時，必須補充損耗的制冷機油。

(根據未來汽修研習社空調高級診斷課程資料整理)