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汽车空调系统设计指南
用车工程研究院设计指南 ★机密
车空调系统设计指南
一、 概述
空调是空气调节器(Air Conditioner or A/C)的简称。在炎热的夏季或寒冷的冬季里,空调作
为改善室内环境舒适性的主要途径,正在我们的生活中发挥重要的作用。汽车作为生活中主要的
交通工具,其驾驶室环境更加恶劣冬冷夏热。因此汽车也需要使用空调来改善驾驶室内的环境舒
适性。汽车空调的功能是用来调节驾驶室和车厢内空气的温度、湿度和洁净度,并使车厢内空气 通,
让驾驶员和乘客感到舒适的一种汽车附属装置。
1.汽车空调系统的制冷制热原理
1.1 汽车空调系统的制冷原理
汽车空调系统采用的是蒸发压缩式制冷原理,主要有以下几大部件:⑴ 蒸发器、⑵ 压缩机、
⑶ 冷凝器、⑷ 干燥器、⑸ 膨胀阀、⑹ 其他附属装置。
^_^
1 空调系统组成
当空调系统开始制冷工作时,压缩机 (一般布置在汽车发动机本体上,也有布置在车顶上的采用电
机驱动)转动,进入压缩机的低温低压气态制冷剂 (温度约为0℃、气压约为0.15MPa )在压缩机内被
压缩为高温高压 (温度约70℃~80℃、约1.5MPa )的气体状态,由于压缩机在整个空调系统中是唯一
的一个压力源,因此制冷剂在制冷回路中的 动均是压缩机推动的。高温高压制冷剂在压缩机持续不断
的压力下被送入冷凝器里。冷凝器 (一般布置在汽车前进气隔栅后面)上设计有大量的翅片和扁管,并
在冷凝器后部装有高低速风扇,用来对制冷剂进行快速散热(当冷凝器的温度高于环境温度很多时,通
过传导和对 可以将冷凝器上的热量散发到环境中),高温高压的气态制冷剂在此将多余的热量散发到
用车工程研究院 第1 页/共67 页
用车工程研究院设计指南 ★机密
外界的空气中去,制冷剂的状态由高温高压的气体变为中温高压 (温度约为 40℃、压力为 1.0Mpa ~
1.2Mpa )的液体 (可能含有少量的气体)。随后制冷剂再经过干燥器进行气液分离,并将制冷剂中残留
水分除去。制冷剂经过膨胀阀,因膨胀阀有限 作用,使液态制冷剂经过限量后进入大容量的蒸发器,
制冷剂因压力降低而使体积膨胀,当液态制冷剂在压力下降到一定值时 (约 0.15MPa),会由液态直接
蒸发为气态 (温度约为 5℃),并在蒸发器芯体上吸收周围大量的热能,使蒸发器芯体的温度降低。而
蒸发器芯体和冷凝器的芯体一样,在芯体上设计有大量的翅片和扁管,以增加换热面积,当有自然风从
蒸发器芯体的翅片或扁管上通过时,蒸发器芯体会对自然风降温(原理同冷凝器的换热),并将降温后
2 制冷剂状态过程分布
^_^
的空气送出蒸发器总成以产生制冷效果,为增加换热的速度和 量,通过蒸发器总成内部的鼓 机进行
加速。而这些温度已经回升的气态制冷剂将被重新送到压缩机进行下一个制冷循环。
1.2 汽车空调系统的制热原理
汽车空调系统的制热原理相对较简单,主要是采用发动机余热来进行制热。蒸发器内部有加热器芯
体,并将该加热器芯体与发动机冷却系统相连,当发动机冷却液的温度上升到一定值后,其会采用带空
调加热器大循环冷却回路,将高温状态的冷却液输送到加热器芯体内,加热器芯体将周围的空气进行加
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