汽车冷凝器的原理_汽车冷凝器制冷原理

2024-09-16 06:53:40

1.汽车的冷凝器的原理和类型

2.请问汽车空调系统的工作原理？

3.关于汽车冷凝器的知识，你有什么了解？

4.简述汽车空调的组成和分类

汽车的冷凝器的原理和类型

汽车冷凝器的原理_汽车冷凝器制冷原理

汽车的冷凝器的原理和类型

与常用的空调一样，汽车空调系统中的冷凝器是重要的热交换备用，本质上是散热器，因此需要最大限度地提高汽车冷凝器的散热表面积。

其主要作用是将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽液化或冷凝。在此过程中，它会散发热量，变成具有一定过冷度的高压液体。这里的过冷是指液体在低于汽车冷凝器凝固点的温度下不会发生结冰现象。这里需要纠正一个概念。实际上，液体的凝固结晶温度低于理论结晶温度，也就是说水的实际结晶温度低于0，但这种差异与冷却速度有关。

汽车上使用的冷凝器通常有散热片式、管带式和翅片式汽车冷凝器。

首先是管翅式冷凝器，是本处理器汽车空调早期使用的一种冷凝器，特点是制造工艺简单。通常比较简单的制作效果不是很好。同样，这种冷凝器的散热效果也比较差，多用于大中型客车。

此外，还有一种管带式冷凝器，它是由多空扁管弯成蛇形，然后在其中安装散热带制成的。这种散热效果优于管翅式汽车冷凝器。当然这个也会比较贵，一般用在小型车上。

最后是翅片式冷凝器，它不同于前两种冷凝器。这种冷凝器直接在平面多通道上加工散热片，就像一体式羽毛球拍比分体式更好。这种冷凝器的热阻更小，散热性能更好，抗震性也比汽车冷凝器好很多。

请问汽车空调系统的工作原理？

制冷系统的工作过程如下：

当压缩机工作时，压缩机吸入从蒸发器出来的低温低压的气态制冷剂，经压缩，制冷剂的温度和压力升高，并被送入冷凝器。在冷凝器内，高温高压的气态制冷剂把热量传递给经过冷凝器的车外空气而液化，变成液体。液态制冷剂流经节流装置时，温度和压力降低，并进入蒸发器。在蒸发器内，低温低压的液态制冷剂吸收经过蒸发器的车内空气的热量而蒸发，变成气体。气体又被压缩机吸入进行下一轮循环。这样，通过制冷剂在系统内的循环，不断吸收车内空气的热量并排到车外空气中，使车内空气的温度逐渐下降。

从制冷系统的工作过程中，我们可以看出：制冷剂在系统里不断循环流动，每一循环包括四个过程：压缩过程、冷凝过程、节流过程、蒸发过程。

1、压缩过程

当压缩机工作时，吸入从蒸发器出来的低压低温气态制冷剂，经过压缩后变成高压高温的气态制冷剂，并排入冷凝器。

2、冷凝过程

在冷凝器，制冷剂与车外空气进行热交换。由于制冷剂的温度比车外空气高，所以高压高温的气态制冷剂放出热量，并把热量通过冷凝器传递给流经冷凝器的车外空气，而自身冷凝变成高压高温的液态制冷剂，并流到节流装置。

3、节流过程

在节流装置，高压高温的液态制冷剂变成低压低温的液态制冷剂，并进入蒸发器。

4、蒸发过程

在蒸发器，制冷剂与车内空气进行热交换。由于制冷剂的温度比车内空气低，低压低温的液态制冷剂吸收流经蒸发器的车内空气热量，而自身蒸发变成低压低温的气态制冷剂

关于汽车冷凝器的知识，你有什么了解？

大多数冷凝器都放在汽车水箱的前面。然而，空调系统的机械部件可以将管道中的热量快速传递到管道附近的空气中。在蒸馏过程中，将气体或蒸汽转化为液体的装置称为冷凝器。然而，所有冷凝器都是通过带走气体或蒸汽的热量来运行的。汽车冷凝器是指制冷剂进入蒸发器，压力降低。它由高压气体变为低压气体。这个过程需要吸收热量，因此蒸发器的表面温度非常低，然后冷空气可以通过风扇吹出。冷凝器将来自压缩机的高压和高温制冷剂冷却为高压和低温，然后通过毛细管气化在蒸发器中蒸发。

根据冷却介质的不同，冷凝器可分为水冷式、蒸发式、风冷式和淋水式冷凝器。水冷式冷凝器采用水作为冷却介质，水的温升带走冷凝热。冷却水一般循环使用，但系统中应设置冷却塔或冷却池。水冷式冷凝器根据其结构型式的不同可分为立式壳管式和卧式壳管式。水冷式冷凝器根据其结构型式的不同，可分为立式壳管式、卧式壳管式和套管式。管壳式冷凝器很常见。

立式管壳式冷凝器又称立式冷凝器，是一种广泛应用于氨制冷系统的水冷式冷凝器。立式冷凝器主要由壳体、管板和管束组成。制冷剂蒸汽从汽缸高度的2/3处的蒸汽进口进入管束之间的间隙。管内冷却水与管外高温制冷剂蒸汽通过管壁进行换热，使制冷剂蒸汽冷凝成液体并逐渐向下流至冷凝器底部，通过出液管流入储液罐。吸热后的水排入下部混凝土池，冷却后泵入冷却水塔循环使用。

为了将冷却水均匀地分配到每个管口，在冷凝器顶部的配水箱上设有均水板，在管束上部的每个管口处安装带斜槽的导流板，使冷却水作为膜水层沿管内壁向下流动，既能提高传热效果，又能节约用水。此外，立式凝汽器壳体上还设有均压管、压力表、安全阀、放空管等管接头，以便与相应的管道和设备连接。

简述汽车空调的组成和分类

一、制冷系统的构成与工作原理

如下图所示，汽车空调制冷系统包括空调压缩机，冷凝器，储液罐（现在汽车基本都是和冷凝器一体），蒸发器，空调管路，膨胀阀等。随着汽车空调技术的发展，现在蒸发器，膨胀阀基本上都集成在空调HVAC上了，HVAC除了这两个，还集成了鼓风机，暖风装置及空调系统各类传感器和执行器等。

图1 空调制冷系统组成图

空调制冷系统的工作是制冷剂不断气化和液化的过程，以压缩机和膨胀阀中心为界，可以把整个制冷循环分为高、低压两个部分，详细可以通过上图进行了解。制冷剂在系统的循环过程可以分为4个工作过程，如下：

1.压缩。蒸发器处理后的低温低压的制冷剂气体，经过压缩机吸入并压缩成高温高压的气体，然后输入到冷凝器。

2.冷凝放热。高温高压的制冷剂气体进入冷凝器，由于压力及温度的降低，制冷剂气体冷凝成液体，并放出大量的热到外界大气中。

3.节流。温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排出膨胀阀。这是制冷剂高、低压的分界线，膨胀阀有节流的作用。

4.蒸发。雾状制冷剂液体进入蒸发器，因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度，故制冷剂液体蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。

图2 制冷剂流向与状态变化

上述过程周而复始的进行下去，便可达到降低蒸发器周围空气温度的目的。与此同时，鼓风机将冷空气抽进车内，并将车内热空气排出，从而使车内温度降低，取得制冷效果。

二、空调取暖系统构成和工作原理

现在汽车主要充分利用发动机的冷却后的冷却液的余热进行制暖，这种方式通常也称为水冷。当制暖效果要求更高时，一般会辅助相关的PTC加热器进行加热，最终达到良好的制暖的效果。空调取暖系统主要部件为热交换器，主要用于取暖，对车室内空气或由外部进入车室内的新鲜空气进行加热，达到取暖、除湿的目的。

图3 空调取暖系统

如上图所示，发动机上的冷却水控制阀将分流出来的一路冷却水送入暖风机的加热器芯进行热交换，放热后的冷却水再经加热器出水管回流至发动机；同时，冷空气被鼓风机吸入到加热器芯子进行加热，经由不同的风口吹入车厢内部，进行风窗除霜和取暖。通过控制冷却水控制阀的开闭和流水量大小，可调节暖风机的供热量。

一、空调通风系统构成与工作原理

将新鲜的空气送入车内，并排出污浊空气的过程成为通风。空调通风系统可以有效的保证车内空气的新鲜，同时通风也可以对风窗玻璃进行除雾。我国对汽车空调的空气质量已有了严格的标准，要求人均每小时输入的新鲜空气量不少于20。

汽车空调的通风主要有三种方式，自然通风、强制通风与综合通风。

1）自然通风

汽车空调中的外循环系统指的就是自然通风。自然通风是利用汽车行驶过程中车身内外表面产生的风压差，在适当的地方开设通风口，通常进气口设在副驾驶的前方，空气经过空气室盖板后通过车身上的通风口后进入室内，排气口也称泄压口设置在左右侧围钣金上，室内空气从这里流出室外，最终实现在密闭状态下的车内空气的通风换气。当然最自然的通风就是开风窗或天窗。

如下图所示，车身内外壁面上开设进出风口，利用车辆行驶时产生的风压，将外部空气引入车内循环后再排出。

图4 空调通风系统通风口

空气的入口设在正压区，出口设在负压区，形成空气的自然流动。进、排口设置必须保证车内空气略有正压，使车内空气压力略高于外界大气压力，防止有害气体进入车内。

2）强制通风

当汽车车速低，或停车时，车身内外表面气压差不足，仅仅依靠自然通风不能保证车内空气的新鲜，此次需要强制通风。强制通风的主要部件是鼓风机，鼓风机工作时，将车外新鲜空气强制送入车厢内，最终实现通风换气。

3）综合通风

综合通风是指汽车上同时采用自然通风和强制通风。目前汽车上基本都是采用综合通风的方式。

二、空调净化系统构成与工作原理

空气的清洁与净化是乘客重要的需求，因此汽车空调还必须保证通风过程送入的新鲜空气是健康的，这也就要求汽车空调能够对输入的空气进行净化，这个系统过程也称为空调净化系统。

汽车在公路上行驶时，车外空气中最大的污染是各种悬浮粉尘。悬浮粉尘主要由固体物质破碎形成的固体颗粒、汽车尾气排出的含有CO、CO2、SO2等有害气体、还有各种烟雾、花粉、细菌等组成。而且车内循环空气受到人的活动和工作过程的污染，如人体呼出的CO2、身体散发出的汗味，这些都影响人体的健康，降低了空调的舒适性。

因此，汽车空调净化的目的就是除去这些有害气体及粉尘，使车内保持清洁舒适的空气环境。

汽车空调的净化包括两部分，即室外流入室内的空气净化和室内循环空气的净化。

汽车行驶过程中，粉尘是最大的污染物，空调净化系统对室外空气中粉尘的净化，主要采取过滤除尘和静电除尘两种形式。

图6 空调净化系统流程图

1）过滤除尘

过滤除尘实在空调系统的送风和回风口处设置空气滤清装置，主要是对尘埃等颗粒物进行过滤。

2）静电除尘

静电除尘是在空气进口的过滤器后面再设置一套静电除尘装置。静电除尘是利用高压电极产生高压电场，对空气进行电离，使尘粒带电，然后在电场作用下产生定向运动，沉降在正负电极上而实现对空气的过滤除尘。

图7 空调空调净化系统工作原理

空调净化系统的去除异味和有毒气体的形式主要有3种，即活性炭、催化反应器和负离子发生器。

1）利用活性炭

利用活性炭去除异味是汽车空调净化系统的主要方法，活性炭能过吸附空气中有毒有气味的成分，如汗臭，烟味和人体发出的各种异味，另外还能吸收有害的氯化物和硫化物。