汽车空调的基本工作原理及制泠剂相关知识

汽车空调的基本工作原理及制泠剂相关知识

汽车空调属于汽车中的舒适系统，特别是在夏季，是汽车使用过程中不可或缺的设备。售价在15万元以内的汽车，空调系统的配件和制造费用在1万元以上，可见空调在一辆汽车上的份量。本文以奥迪车型为例，简要介绍汽车自动空调的基本工作原理、系统组成及空调制冷剂相关知识。

一、汽车空调的基本分类

1.手动空调

手动空调需要使用者自己去调节温度、送风模式和鼓风机转速等。

2.自动空调

自动空调可以自动持续保持某一预定的温度。为此，自动空调会自动地改变出风的温度、风扇的转速(空气流量)和气流的分配。

二、汽车空调系统的组成

汽车空调系统的基本组成包括暖风系统、制冷系统、通风净化系统、空调系统控制部件、空调系统网络拓扑。

1.暖风系统

空调暖风系统结构如图1所示。机缸体出来的热冷却液，分流一部分进入热交换器芯，再利用鼓风机强迫冷空气通过热交换器芯(工作原理如图2所示)，被加热后的空气送入车厢，用来取暖或进行风窗除霜。

2.制冷系统

以膨胀阀式制冷剂循环回路为例，汽车空调制冷系统的组成如图3所示，结构图如图4所示。

空调制冷系统分为膨胀阀式和节流阀式(现在已经很少见，奥迪车型于2015年以前使用)。具体参数列于表1。

图1 汽车空调暖风系统结构图

图2 水暖式取暖装置工作原理图

图3 汽车空调制冷系统的组成

图4 汽车空调制冷系统的结构组成

表1 空调制冷系统的分类

3.通风净化系统

通过空调通风系统，可以把空气按照车上人员的要求送到合适的位置。空调通风系统的工作原理如图5所示。

图5 空调通风系统的工作原理

4.空调系统控制部件

汽车空调系统各控制部件如图6所示。

5.空调系统网络拓扑

图7为汽车空调系统网络拓扑图。

三、汽车空调的基本工作原理

1.压缩机吸入低温、低压的气态制冷剂， 制冷剂在压缩机内被压缩，同时温度升高。 然后被泵入到循环回路中(高压侧)。在这个阶段，制冷剂为高温、高压的气体。

2.制冷剂进入冷凝器，高温压缩气体的热量在冷凝器中被对向吹来的空气(迎面风和风扇)带走。在达到露点后(具体数值取决于压力大小)，制冷剂气体冷凝并变为液态。在这个阶段，制冷剂为中等温度的高压液体。

3.在蒸发器内，以液态形式喷入的制冷剂释放压力并蒸发。蒸发所需的热量通过流经蒸发器叶片的温暖新鲜空气获得，新鲜空气的温度在此过程中被降低。在这个阶段，制冷剂为蒸汽状态，压力和温度都较低。恢复气体状态的制冷剂从蒸发器流出。在这个阶段，制冷剂恢复为气态，压力和温度都较低。

4.压缩机再次将气态制冷剂吸入，重新开始循环。这样，就完成了一个循环。

四、汽车空调的制冷用品

汽车空调的冷却原理不是产生冷气，而是抽走周围空气中的热量。空调和其他制冷设备(例如冰箱、冷冻柜等)的工作原理都是液体蒸发带走热量，汽车空调中带走热量的液体是R134a制冷剂。

图6 汽车空调系统控制部件

图7 汽车空调系统网络拓扑图

1. R134a制冷剂

现在通用的空调制冷剂是R134a，它是一种用于机械制冷系统的气体，沸点-26.5℃，冰点-101.6℃；无色无味，无毒，不易燃易爆，但在高温下或遇明火和红热表面时将分解放出有毒的刺激性气体；对某些橡胶有腐蚀作用，腐蚀铜和铅等有色金属；具有一定的吸湿性。与国家早在2007年就禁止生产和使用的R12不同，R134a不会破坏臭氧层。

2.接触 R134a 时的安全措施

(1)建议准备一个冲洗眼睛的冲洗瓶，万一液态制冷剂进入眼睛，首先应该用水彻底冲洗眼睛约15分钟，然后滴一些滴眼液并立即去医院，即使眼睛没有疼痛感，就诊时也必须告知医生是被制冷剂 R134a冻伤的。

(2)如果尽管采取了安全措施，制冷剂还是接触到了其他身体部位，则也应立即用冷水冲洗至少15分钟。

(3)必须在通风良好的室内对空调的制冷剂循环回路进行作业，如果有维修用抽吸设备，应打开。

3.制冷机油

汽车空调制冷机油的主要成分是PAG(聚亚烷基二醇)，淡黄色，无味，无毒，吸水性强，可溶于制冷剂R134a，不溶于其他机油，具有良好的润滑性能。

制冷剂润滑油和制冷剂一起在空调系统里流动。更换制冷剂循环回路组件时，必须补充损耗的制冷机油。

(根据未来汽修研习社空调高级诊断课程资料整理)