課件｜汽車空調基礎知識

學習目標：

1. 瞭解熱力學在汽車空調上應用的基本知識；

2. 知道製冷技術基礎及基本術語；

3. 掌握汽車空調製冷系統的工作原理。

2.1 汽車空調

製冷技術基礎

2.1.1 製冷技術基本術語

1.溫度

溫度是物體冷暖程度的標誌。溫度越高，物體就越熱。常用的溫標一般有攝氏溫標（℃）、華氏溫標（歐美用，℉）和絕對溫標（熱力學溫度，K）。

2.濕度

濕度用來表示空氣的幹濕程度。空氣濕度的表示方法有三種：

（1）絕對濕度——1m³濕空氣中所含水蒸氣的品質；

（2）含濕量——濕空氣中與1kg幹空氣並存的水蒸氣量；

（3）相對濕度——濕空氣中實際所含水蒸氣量與同溫度下飽和濕空氣所含水蒸氣量的比值，通常用百分比（%）來表示。

那麼到底用哪個指標來說明空氣的潮濕程度好呢？

舉個荔枝：我和喬哥都吃了兩大碗飯，你能說明我和喬哥的飽餓程度嗎？

並不能！但是如果告訴你，一般情況下，我每餐吃兩碗飯能飽，而喬哥要吃十碗飯才能飽！！！也就是說，剛才我吃的是我正常的飯量，而喬哥只吃了平時飯量的五分之一，也就是20%。結論就是：我吃飽了，而喬哥只有兩成飽...

（思考題：求喬哥此時的心理陰影面積。

PK

因此，絕對濕度只能說明濕空氣在某一溫度下實際所含水蒸氣的品質，但不能說明濕空氣的吸濕能力。因此一般用相對濕度來說明空氣的潮濕程度，

Φ值（相對濕度）越小，表示濕空氣離飽和狀態越遠，空氣越乾燥。

3.壓力與真空度

表示壓力常用的方式有：

(1)絕對壓力——它表示實際的壓力值，是把完全真空狀態作為零值。一般在設計及查閱製冷劑、特性表時使用；

(2)表壓力——通過壓力錶指示讀出的壓力值，稱為表壓力值。它是將標準大氣壓作為零值，在觀察系統運行狀況時使用；

(3)真空度——低於大氣壓力的數值稱為真空度，在維修系統抽真空時使用。

4.汽化與冷凝

（1）汽化：物質由液態變為氣態的過程稱為汽化（吸熱過程）。汽化過程有兩種形式，即蒸發和沸騰。

在空調製冷系統中，主要是利用製冷劑在蒸發器內的低壓下，不斷吸收周圍空氣的熱量進行汽化的過程來製冷的。這種過程通常是在蒸發器中以沸騰的方式進行。

（2）冷凝：是指氣態物質經過冷卻使其轉變為液體的過程。

在汽車空調製冷系統中，製冷劑在冷凝器中由氣態凝結為液態的過程就是一個冷凝過程，同時放出熱量，放出的熱量由冷卻空氣帶走。

5.熱量和熱容

（1）熱量：有熱出入，溫度就有變化，溫度變化的大小和出入的熱量成比例，這種熱的量叫做熱量。

熱量可以自發地從高溫物體傳到低溫物體，熱傳遞的方式有傳導、對流和輻射三種。

（2）比熱：1kg物質的溫度每升高（或降低）1 K所需要吸收（或放出）的熱量數值。物質的比熱值越大，就越難升溫或降溫。

6.顯熱與潛熱

水加熱，在未達到100℃之前，所加的熱能使溫度上升，這種熱能感覺出來，我們稱之為顯熱，能用溫度計測出。當溫度達到100℃以後，繼續加熱，溫度不會再上升，但會使水變成水蒸氣，這種不改變物質溫度而只改變物質狀態的熱量叫做潛熱，不能用溫度計測出。

7.節流

製冷劑流過膨脹閥時，流通面積突然縮小，壓力便下降，這種現象成為節流。如果壓力降得比飽和壓力還低，部分液體將變成飽和蒸汽，體積急劇增大。這時的蒸氣發熱是由液體本身供給的（與外界沒有熱和功的交換），所以液體溫度下降較大。因此，膨脹閥內發生的節流過程是一個降溫降壓的過程。

8.製冷能力和製冷負荷

（1）製冷能力：以單位時間內所能轉移的熱量來表示。由於壓縮機轉速是隨發動機轉速的變化而變化的，其製冷量也是經常變化的。因此，我們只能以某一種固定工況來說明製冷能力，即額定工況時的製冷量。

（2）製冷負荷：為了把汽車內部的溫度和濕度保持在一定的範圍內，必須將來自車外太陽的輻射熱、車內人體散發出的熱量及其他散熱排除到大氣中去。這些熱量的總和就叫做製冷負荷。

2.1.2 空調的製冷方式

所有的自然和機械製冷系統基礎都應遵循製冷三大基本定律：

空調製冷的方式，常見的有以下四種：

目前實際應用於汽車上的空調製冷方式，全部為蒸氣壓縮式，即液體汽化製冷。其他製冷方式由於其製冷係數低，或是熱源不足而引起製冷效率差，或換熱器過大，目前應用在汽車上較困難。

（2）比熱：1kg物質的溫度每升高（或降低）1 K所需要吸收（或放出）的熱量數值。物質的比熱值越大，就越難升溫或降溫。

6.顯熱與潛熱

水加熱，在未達到100℃之前，所加的熱能使溫度上升，這種熱能感覺出來，我們稱之為顯熱，能用溫度計測出。當溫度達到100℃以後，繼續加熱，溫度不會再上升，但會使水變成水蒸氣，這種不改變物質溫度而只改變物質狀態的熱量叫做潛熱，不能用溫度計測出。

7.節流

製冷劑流過膨脹閥時，流通面積突然縮小，壓力便下降，這種現象成為節流。如果壓力降得比飽和壓力還低，部分液體將變成飽和蒸汽，體積急劇增大。這時的蒸氣發熱是由液體本身供給的（與外界沒有熱和功的交換），所以液體溫度下降較大。因此，膨脹閥內發生的節流過程是一個降溫降壓的過程。

8.製冷能力和製冷負荷

（1）製冷能力：以單位時間內所能轉移的熱量來表示。由於壓縮機轉速是隨發動機轉速的變化而變化的，其製冷量也是經常變化的。因此，我們只能以某一種固定工況來說明製冷能力，即額定工況時的製冷量。

（2）製冷負荷：為了把汽車內部的溫度和濕度保持在一定的範圍內，必須將來自車外太陽的輻射熱、車內人體散發出的熱量及其他散熱排除到大氣中去。這些熱量的總和就叫做製冷負荷。

2.1.2 空調的製冷方式

所有的自然和機械製冷系統基礎都應遵循製冷三大基本定律：

空調製冷的方式，常見的有以下四種：

目前實際應用於汽車上的空調製冷方式，全部為蒸氣壓縮式，即液體汽化製冷。其他製冷方式由於其製冷係數低，或是熱源不足而引起製冷效率差，或換熱器過大，目前應用在汽車上較困難。