一文搞懂汽車空調制冷系統的構造和工作原理

汽車空調制冷系統主要由壓縮機總成、蒸發器總成、冷凝器總成等構成。

由發動機驅動的壓縮機将氣态的制冷劑從蒸發器中抽出，并将其壓入冷凝器。高壓氣态制冷劑經冷凝器時液化而進行熱交換（釋放熱量），熱量被車外的空氣帶走。高壓液态制冷劑經膨脹閥的節流作用而降壓，低壓液态制冷劑在蒸發器中氣化而進行熱交換（吸收熱量），蒸發器附近被冷卻了的空氣通過鼓風機吹入車廂。氣态制冷劑又被壓縮機抽走，泵入冷凝器，如此使制冷劑進行封閉的循環流動，不斷将車廂内的熱量排到車外，使車廂内的氣溫降至适宜的溫度。

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壓縮機的作用及工作原理

1.作用

壓縮機是汽車空調制冷系統的“心髒”，其作用是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氣，壓縮制冷劑蒸氣使其壓力和溫度升高，并将制冷劑蒸氣送往冷凝器。

2.工作原理

（1）定排量壓縮機

定排量壓縮機的排氣量随着發動機轉速的提高而成比例提高，它不能根據制冷的需求而自動改變功率輸出，而且對發動機油耗的影響比較大。它的控制一般通過采集蒸發器出風口的溫度信号，當溫度達到設定的溫度時，壓縮機電磁離合器松開，壓縮機停止工作；當溫度升高後，電磁離合器結合，壓縮機開始工作。定排量壓縮機也受空調系統壓力的控制，當管路内壓力過高時，壓縮機停止工作。

（2）變排量壓縮機

變排量壓縮機可以根據設定的溫度自動調節功率輸出。空調控制系統不采集蒸發器出風口的溫度信号，而是根據空調管路内壓力的變化信号控制壓縮機的壓縮比來自動調節出風口溫度。在制冷的全過程中，壓縮機始終是工作的，制冷強度的調節完全依賴裝在壓縮機内部的壓力調節閥來控制。當空調管路内高壓端的壓力過高時，壓力調節閥縮短壓縮機内活塞行程以減小壓縮比，這樣就會降低制冷強度；當高壓端壓力下降到一定程度，低壓端壓力上升到一定程度時，壓力調節閥則增大活塞行程以提高制冷強度。

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蒸發器的作用及工作原理

1.作用

蒸發器的作用是将從膨脹閥出來的低壓制冷劑蒸發而吸收車内空氣的熱量，從而達到車内降溫的目的。蒸發器有管片式、管帶式和層疊式。目前我國轎車上主要采用全鋁層疊式和管帶式蒸發器，大型客車上主要采用銅管鋁片式蒸發器，中型客車上幾種型式都有，以管帶式為主。

2.工作原理

從膨脹閥或節流孔管流出、直接進入蒸發器的制冷劑由于體積突然膨脹而變成低溫低壓霧狀物微粒液體。這種狀态的制冷劑很容易氣化，氣化時将吸收周圍大量的熱量，空調風機強制使進入車内的空氣從蒸發器表面流過，通過管片将熱量傳給蒸發器内的制冷劑，通過吸收熱量使液态的制冷劑氣化。

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冷凝器的作用及工作原理

1. 作用

冷凝器最重要的作用就是完成制冷系統的熱量交換。冷凝器是汽車空調中的散熱裝置，将壓縮機壓縮過程中冷媒産生的熱量發散到車外空間中，使壓縮機出來的高溫高壓氣體變為中溫高壓液體。

2. 工作原理

制冷劑被壓縮機壓縮到冷凝器，冷凝器的末端有毛細管，毛細管會産生阻力，使從壓縮機壓縮過來的氣态制冷劑液化而達到放熱的效果。

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儲液幹燥器的作用及工作原理

1. 儲液幹燥器在空調系統中的作用

由于汽車空調正常工作時，制冷劑的供應量大于蒸發器的需要量，所以高壓側液态制冷劑有一定的儲存量；同時，随着季節的變化，在系統不運行或檢修、更換系統内的零件時，可以将系統中的制冷劑收入到高壓側進行儲存，以免制冷劑洩漏。因此在汽車空調制冷系統中，需設置儲液幹燥器（下圖）來臨時存儲冷凝器液化的制冷劑并進行幹燥和過濾處理。

儲液幹燥器用于膨脹閥式制冷循環，其具體作用體現在以下3 個方面：

（1）儲存制冷劑。接收從冷凝器來的液體并加以儲存，根據蒸發器的需要提供所需制冷劑量。

（2）過濾雜質。将系統中經常出現的雜質、髒物，如鏽迹、污垢、金屬粒等過濾掉，這些雜質、髒物會損傷壓縮機氣缸壁和軸承，還會堵塞過濾網和膨脹閥。

（3）吸收濕氣。汽車空調制冷系統中濕氣要求越少越好，因為濕氣會造成“冰塞”并腐蝕系統管道等，使之不能正常工作。

2.儲液幹燥器的結構及工作原理

儲液幹燥器由幹燥器蓋、幹燥器體、引出管、過濾部分、幹燥部分組成。幹燥器蓋上設有進液孔和出液孔，并裝有視液玻璃和易熔塞。易熔塞的中部開有小孔，孔中灌有低熔點金屬。當高壓側壓力達到2.9MPa、溫度達到95℃時，低熔點金屬熔化，并把制冷劑排放到大氣中去，防止整個系統遭受損壞。視液玻璃用來觀察制冷系統内制冷劑的流動狀況。

有些儲液幹燥器上還裝有維修閥，供維修制冷系統安裝壓力表和加注制冷劑之用；有些車型的儲液幹燥器上裝有壓力開關，可在系統壓力不正常時，中止壓縮機工作（下圖）。

儲液幹燥器的工作原理▲

1—制冷劑入口；2—制冷劑出口；3—過濾網；4—幹燥劑；5—輸液管；6—水分

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膨脹閥

膨脹閥安裝在蒸發器入口處，主要作用有2個：

（1）節流作用。高溫高壓的液态制冷劑經過膨脹閥的節流孔節流後，成為低溫低壓的霧狀制冷劑，為制冷劑的蒸發創造條件。

（2）控制制冷劑的流量。進入蒸發器的液态制冷劑，經過蒸發器後，制冷劑由液态蒸發為氣态，吸收熱量，降低車内的溫度。膨脹閥控制制冷劑的流量，保證蒸發器的出口完全為氣态制冷劑，若流量過大，出口含有液态制冷劑，可能進入壓縮機産生液擊；若流量過小，提前蒸發完畢，造成制冷不足。

膨脹閥按照平衡方式不同，分内平衡式和外平衡式。外平衡式膨脹閥又分為F 型和H 型兩種結構型式。

内平衡式膨脹閥的結構 ▲

内平衡式膨脹閥的工作原理 ▲

1—毛細管；2—膜片；3—感溫包；

4—蒸發器；5—閥杆；6—壓力彈簧；7—球閥

外平衡式膨脹閥的結構 ▲

外平衡式膨脹閥的工作原理 ▲

1—毛細管；2—膜片；3—感溫包；4—蒸發器；

5—閥杆；6—壓力彈簧；7—球閥

摘自：陳虎 汽車維修技術與知識 ，如侵權請聯系删除。

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