汽車空調原理_汽車空調原理與維修

天氣越來越熱了，又到了使用空調的季節了。很多車主朋友發現，閑置了一個冬天的空調，再使用時竟然不制冷了。那么汽車空調究竟為什么會制冷呢？今天老侯就把汽車空調系統的結構及工作原理給大家講解一下，我們共同來學習。

空調系統的概念及功能

汽車空調是指對汽車室內的空氣質量進行調節的裝置，用以調節車內的溫度、濕度、氣流速度、空氣潔凈度等，從而為乘員創造清新舒適的車內環境。

汽車空調有什么功能：

在人們的潛意識里，汽車空調的作用就是夏天出冷風、冬天出熱風，實質上汽車空調的作用可歸結為四個作用：

制冷作用即說的夏天出冷風，空調制冷系統吸收車內熱量，降低車內溫度，我們對空調的維修主要集中在制冷系統的維修；加熱作用即說的冬天出暖風，客車有單獨的制熱裝置，而轎車多數是利用發動機工作時，利用冷卻液在車內散發熱量，升高車內的溫度；實現對車內空氣的換氣和凈化；控制車內空氣的濕度：通過冷熱空氣的混合，從而良好的控制汽車車內的空氣濕度；

汽車空調的性能指標

溫度人體感覺最舒適的溫度范圍20～28℃。夏天車內溫度控制在25℃，冬天在18℃。濕度人體感覺最舒適的相對濕度50～70％。汽車空調要求控制在此范圍。清新度測量氧氣和二氧化碳、一氧化碳的濃度

汽車空調系統包括制冷裝置、加熱裝置、空氣調節裝置和控制裝置四部分。轎車廣泛采用的是冷暖一體式空調系統。其布置型式是將蒸發器、暖風散熱器、離心式鼓風機、操縱機構等組裝在一起，稱為空調器總成。

汽車空調系統的制冷裝置

制冷裝置是我們多數人認為的空調，典型的結構包括空調壓縮機、冷凝器、冷凝器散熱風扇、膨脹閥、蒸發器和鼓風機及相關的空調管路。在封閉的系統內充注著制冷劑，制冷劑在壓縮機的作用下循環流動，在發動機艙的冷凝器由氣態液化為液態，放出熱量；而在車內由液態蒸發為氣態，吸收熱量，從而降低車內的溫度。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。

為了配合冷凝器和蒸發器正常工作，需要兩個風扇：冷凝器處的風扇用于散熱降溫，蒸發器片的風扇常被稱為鼓風機，吹過蒸發器的氣流防止蒸發器表面結霜，并給車內帶來冷風。

以膨脹閥為界，膨脹閥之前（壓縮機－冷凝器－儲液干燥過濾器－膨脹閥）的制冷劑呈高溫高壓狀態，稱為高壓側，相應的管道稱為高壓管；膨脹閥之后（膨脹閥－蒸發器－壓縮機）的制冷劑呈低溫低壓狀態，稱為低壓側，相應的管道稱為低壓管；

現在汽車空調采用的制冷系統有兩種，分別稱為膨脹閥式和孔管式（又叫節流閥式）兩種。

孔管式系統與熱力膨脹閥系統相比，將節流裝置由熱力膨脹為孔管，由孔管產生節流作用。由于孔管作為固定孔口節流件，無法調節制冷劑流量，從而無法保證蒸發器出口的制冷劑的完全蒸發為氣態，所以在蒸發器和壓縮機之間設置了氣液分離器，使未蒸發完的液態制冷劑分離出來，暫存于氣液分離器的下部，由于該分離器處于高溫的發動機艙內，它很快就會蒸發成為氣態，從而保證了壓縮機的安全運行。

汽車空調系統的制熱裝置

汽車空調系統的制熱裝置就是汽車的暖風系統，大多數汽車的加熱裝置就是一個與發動機冷卻水道連接的暖風水箱（暖風水箱就好象我們家里的暖氣片），在系統中有一個鼓風機，使冷空氣通過暖風水箱，迅速將熱量散向車內。

汽車空調系統的空氣調節裝置

鼓風機的轉速調節調節鼓風機轉速的大小以控制車內通風量的多少，達到控制車內溫度的目的；

空氣的內外循環模式：控制鼓風機抽氣的來源是車內的空氣還是車外的空氣；制冷時一般采取內循環模式，即鼓風機抽取的是車內的空氣；

空氣的溫度、濕度調節：空氣經過制冷系統的蒸發器降溫、而經過暖風水箱加熱升溫，控制空氣流經暖風水箱的比例，實現車內空氣溫度和濕度的調節；

出風模式的調節：調節向哪個部位出風：向上部出風、或向面板出風、或向腳下出風、或兩個部位同時出風等；

空氣調節裝置主要部件有鼓風機、內外循環控制閥門、溫度調節閥、和風道調節閥組成，與對應的空調控制面板的對應開關控制。

鼓風機氣流通過蒸發器，內外循環控制閥用于控制鼓風機氣流來源：選擇內循環時，鼓風機從車內抽取空氣；選擇外循環時，鼓風機從車外抽取空氣。當打開空調制冷裝置時，應選擇內循環模式，而很多汽車當打開空調制冷裝置時，自動改為內循環模式。

溫度調節閥用于調節出風口的溫度，鼓風機的氣流先通過蒸發器降溫、再通暖風水箱加熱，這一過程有些自相矛盾。事實上，在冬天開暖風時，空調壓縮機是不工作的；而夏天打開空調制冷時，有些車型通過一個水閥來關閉暖風水箱的高溫水流。現在更多的汽車空調設計暖風水箱之前加一個閥板，來引導來自蒸氣器的氣流全部或部分通過暖風水箱，來實現溫度的濕度的調節。

出風口調節比較容易理解，用于調節最終的氣流吹向玻璃、面部或腳部。

空氣調節裝置的控制有兩種方式：拉線式和電機驅動式，早期的汽車空調控制面板通過拉線操作，實現內外空氣循環切切換，冷暖空氣混合的溫度調節和出風模式的調節。

汽車空調系統的控制裝置

車載空調按照控制系統為劃分標準把空調系統分為手動和自動兩種空調系統。

手動空調

手動空調只能手動對冷/熱風的溫度和風量進行粗略的分級調節，不能設定車內空調的具體溫度。

自動空調

自動空調可以根據已設定的溫度，自動調節從而保持車內溫度的恒定。自動空調的功能包括車內溫度和濕度自動調節、回風和送風模式自動控制以及運轉方式和換氣量控制等功能。電控單元將根據駕駛員或乘客通過空調顯示控制面板上的按鈕進行的設定，使空調系統自動運行，并根據各種傳感器輸入的信號，對送風溫度和送風速度及時地進行調整，使車內的空氣環境保持最佳狀態。另外自動空調有自檢裝置，可以及早發現故障隱患。

根據自動化程度的不同，可以分為半自動空調和全自動空調。

半自動空調

空調控制單元根據環境溫度，設置溫度， 蒸發箱出口溫度和駕駛條件等信息，控制空調壓縮機的結合與斷開；高壓傳感器感知制冷回路中的壓力，向空調控制單元和發動機控制單元傳遞信號，使散熱風扇接通并投入相應的轉速；蒸發器出口溫度傳感器感受到0℃時，壓縮機關閉不再向外輸出功率，與外部調節的壓縮機相配合使用時，蒸發箱后出口溫度可在0℃--10℃之間調節。

全自動空調

空調系統主要零部件

空調壓縮機

維持制冷劑在制冷系統中的循環，吸入來自蒸發器的低溫、低壓制冷劑蒸汽，壓縮制冷劑蒸汽使其壓力和溫度升高，并將制冷劑蒸汽送往冷凝器。

空調壓縮機分為定排量和變排量兩種類型，在較高級的全自動空調系統中使用變排量壓縮機。在壓縮機的頭部有電磁離合器， 控制發動機與壓縮機 之間的動力聯系。

冷凝器

作用：將制冷劑的能量傳遞給環境，使高溫、高壓的制冷劑蒸汽變成為高溫、高壓的制冷劑的液體。 結構：管帶式、管片式

汽車空調的制冷效果是否良好，和冷凝器的散熱效果有直接的關系。多數汽車冷凝器安裝在發動機水箱前部，與發動機冷卻水箱共用冷卻風扇。夏天，外界溫度本身就高，打開空調后發動機負荷增大，加之冷凝器的熱負荷共同造成發動機冷卻水溫過高。而發動機過高的冷卻水溫使冷凝器的散熱能力下降，空調制冷效果不良。

所以及時清理冷凝器和水箱外的雜質是保證空調系統正常工作的重要保證。

儲液干燥過濾器高溫高壓的液態制冷劑在儲液干燥過濾器內得到儲存、干燥水份、過濾雜質。

汽液分離器

功能：使制冷劑充分汽化，保證壓縮機不產生液擊；同時起干燥、過濾制冷劑。

膨脹閥

高溫高壓的液態制冷劑通過膨脹閥的節流孔節流后體積變大，制冷劑的壓力和溫度急劇下降，以霧狀（細小液滴）排向膨蒸發器。

膨脹閥有兩個作用，一是節流作用，高溫高壓的液態制冷劑通過膨脹閥節流后體積變大，制冷劑的壓力和溫度急劇下降；另一個作用是調節制冷劑流量的作用，因為通過膨脹閥的制冷劑要在蒸發器內完全蒸發為氣態，吸收執量，如果流量過大，在蒸發器內沒有完全蒸發，部分液壓制冷劑回流到壓縮機，會造成壓縮機的損壞。所以膨脹閥要保證制冷劑在蒸發器內正好蒸發完成。

節流短管

對制冷劑進行節流降壓，使之成為低溫、低壓的氣液兩相體

蒸發器

霧狀液態制冷劑進入蒸發器，制冷劑液態蒸發成氣體。在蒸發過程中大量吸收周圍的熱量，降低車內的溫度，而后低溫低壓的制冷劑蒸氣又進入壓縮機。

三功能壓力開關

制冷劑

又稱制冷工質，它是制冷系統中完成制冷循環的工作介質。制冷劑在蒸發器內吸取被冷卻對象的熱量蒸發成低壓蒸氣后，被壓縮機壓縮為高壓蒸氣，在冷凝器內將熱量傳遞給冷卻介質（如空氣或水）而被冷凝成液體，然后被節流降壓后重新回到蒸發器，進行連續制冷。所以制冷劑是制冷裝置完成能量交換的重要載體，制冷劑的特性對汽車空調系統的性能起著非常重要的作用。

汽車空調中常用的制冷劑R134a。

冷凍潤滑油

又叫冷凍油，它的作用是 潤滑、冷卻、密封、降噪 。

制冷系統的正確使用與保養

1、不要在太陽暴曬下，停車時使用空調

2、剛上車使用空調時，將風量開關開至最大擋，使車內溫度迅速下降。在使用變排量空調系統時，不要長時間使用最小風量擋

3、保持冷凝器表面干凈，使冷凝壓力下降，提高制冷效果。

4 、在不使用空調季節里，必須每星期讓空調運轉一次，每次運行5－10 分鐘。（若冬天制冷系統啟動不出來，可直接對壓縮機離合器線圈通電，使之運轉。