汽车空调的散热效果提升方法

4.5.4.1 汽车空调的组成和制冷原理

1.制冷系统的组成

空调制冷系统按照组成结构不同一般分为两类：一类是膨胀阀制冷系统；另一类是节流管制冷系统。制冷系统包括的主要部件有压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀（节流管）和蒸发器等，具体结构组成如图4-80所示。各部件之间采用铜管（或铝管）和高压橡胶管连

图4-80 汽车空调制冷系统组成

1—压缩机 2—储液干燥器 3—节流管 4—蒸发器 5—鼓风机 6—冷凝器 7—高压管路 8—低压管路 9—冷凝风扇 10—膨胀阀

接成一个密封系统。它们之间的差别是节流（膨胀）装置和储液干燥器的安装位置不同。

2.汽车空调制冷系统的工作原理

在制冷系统的密封回路中，制冷剂以不同的状态在制冷系统内循环流动，每个循环有四个基本过程。以膨胀阀式的制冷系统为例，其具体工作原理如图4-81所示。

图4-81 汽车空调制冷的工作原理

1—压缩机 2—冷凝器 3—储液干燥器 4—压力安全阀 5—膨胀阀 6—蒸发器 7—鼓风机

（1）压缩过程

压缩机工作时将蒸发器出口处的低温低压（0.3MPa，5℃）的气态制冷剂吸入气缸内，把它压缩成高温高压（2MPa，110℃）的气体排出，泵入冷凝器。注意：对于压缩机来说，吸入气态的制冷剂是至关重要的，因为液态制冷剂不可压缩，可能破坏系统（与发动机进水而被破坏的情况是相似的）。(www.xing528.com)

（2）放热过程

冷凝器将高温高压（2MPa，110℃）气态过热制冷剂的大部分热量通过冷凝风扇向外散发，变成高温高压（1.9MPa，60℃）的液态，然后流入储液干燥器。

（3）节流过程

温度和压力较高的液态制冷剂（1.9MPa，60℃）通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以低压低温（0.4MPa，16℃）的雾状（细小液体）排出膨胀装置，进入蒸发器。

（4）吸热过程

雾状制冷剂进入蒸发器后，沸腾汽化变为低温低压（0.3MPa，3℃）气体。在汽化过程中吸收周围大量热量，达到制冷目的。低温低压气态制冷剂又被压缩机吸走，开始下一个循环。

4.5.4.2 轿车制冷系统的布置形式

由于空间限制，轿车空调的布置常常采用非独立式压缩机，即压缩机由发动机通过传动带驱动。一般轿车制冷系统的布置如图4-82所示。

整个制冷系统的装置大部分布置在发动机室内，压缩机一般固定在发动机的一侧，其动力由发动机通过传动带经电磁离合器驱动。冷凝器安装在发动机散热器的前端，两者一般共用一个散热风扇进行冷却。轿车行驶时，流动空气和风扇同时对冷凝器进行冷却，可提高散热效果。膨胀阀一般安装在与蒸发器临近的位置，对进入蒸发器中的制冷剂量进行调整，而节流管一般安装在由冷凝器到蒸发器的高压管路中，需要拆卸管路才能发现。蒸发器一般安装在驾驶室内，内藏在仪表板内空调器的通风管路中，可以对进入室内的空气进行冷却。制冷部件之间通过高压和低压管路进行连接，由压缩机出气端、储液干燥器、膨胀阀之间的连接管路为高压管路；由膨胀阀至蒸发器、压缩机入口端的连接管路一般采用低压管路。高压管路一般比低压管路要细一些。

图4-82 一般轿车制冷系统布置

1—低压维修接口 2—高压维修接口 3—制冷系统管路 4—蒸发器 5—冷凝器 6—压缩机 7—膨胀阀