佩雷德|汽车的空调是如何制冷的?现在给你讲清楚

夏天开车,空调一开,冷风嗖嗖,但你知道这股凉意是怎么来的吗?其实汽车空调的制冷原理和家里的冰箱、空调差不多,核心都是靠一个“热量搬运工”——制冷剂,把车内的热量“搬”到车外。今天咱们就拆开这个“热量搬运”的过程,看看空调是怎么变魔术的!

第一步:认识“热量搬运工”——制冷剂

现在大部分汽车用的都是R134a这种环保制冷剂,它就像一群“特种小工”,专门在空调系统里跑腿搬热量。它们的绝活是:液体变气体时会疯狂吸热(就像你擦酒精时,酒精蒸发带走皮肤热量一样)。空调的制冷,就是靠它们在“液态-气态”之间反复变身,把车内的热量“打包”带走。

第二步:空调系统的“四大金刚”怎么配合?

空调能制冷,靠的是压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发箱这四个关键部件的默契配合,再加上鼓风机吹风,最终把冷风送进车厢。咱们一个一个说:

1. 压缩机:空调的“动力心脏”
压缩机就像空调系统的“水泵”,负责给制冷剂“打气”。发动机启动后,压缩机的皮带轮会跟着曲轴空转(这时候没开空调的话,压缩机内部其实没干活)。当你按下AC键,电磁离合器“啪嗒”吸合,压缩机才开始工作:它会把低温低压的气态制冷剂“压”成高温高压的气体(温度能到80-100℃,压力相当于10个大气压)。

这里有个关键问题:为什么要把制冷剂压这么热?其实是为了改变它的沸点!制冷剂在常压下沸点很低(-26.1℃),如果没被压缩,环境温度一高它全变气体了,没法液化,也就没法蒸发吸热。但被压缩到高压后,沸点会升到40℃以上,这时候只要给它降温,就能轻松变成液体,为后续吸热做准备。

2. 冷凝器:给高温气体“降温洗澡”
高温高压的气态制冷剂从压缩机出来后,会跑到冷凝器里“冲凉”。冷凝器长得像水箱,有很多散热格栅,风从外面吹过,把制冷剂的热量带走。温度降到40℃以下时,气态制冷剂就会“变身”成低温高压的液态——这一步只是降温,压力没变。

3. 膨胀阀+蒸发箱:让液态制冷剂“疯狂蒸发”
液态制冷剂接着会经过一个“减压阀”——膨胀阀。这里通道突然变宽,压力瞬间下降,制冷剂的沸点也跟着降低,开始从液态慢慢变气态。紧接着进入蒸发箱,这时候液态制冷剂会彻底“放飞自我”,全部变成气态,同时疯狂吸收周围的热量(就像酒精蒸发时带走皮肤热量一样)。蒸发箱因此变得冰冰凉,成了空调系统的“冷源”。

4. 鼓风机:把冷风“吹”进车厢
最后一步,鼓风机对着蒸发箱猛吹风,空气经过冰凉的蒸发箱时,热量被吸走,变成冷风,从出风口吹进车内。而吸饱了热量的气态制冷剂,又会回到压缩机,开始下一轮“搬热量”的循环。

小知识:压缩机为啥“空转”?

压缩机的皮带轮一直连着发动机,但没开空调时(没按AC键),电磁离合器没通电,皮带轮和压缩机主轴是分开的,这时候压缩机内部没干活,发动机动力没损耗。只有按下AC键,离合器吸合,主轴和皮带轮锁死,压缩机才开始压缩制冷剂,这时候才会消耗一点发动机动力。

总结:汽车空调制冷,本质是制冷剂在“液态-气态”变身中吸热、放热,通过压缩机加压、冷凝器降温、膨胀阀减压、蒸发箱蒸发,把车内热量“搬”到车外。懂了这些,下次开空调时,你也能给朋友讲讲里面的“门道”啦!

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