汽車駕駛室溫度環(huán)境控制系統(tǒng)的基本原理

采暖通風與空調(diào)(HVAC)技術(shù)可使室內(nèi)和汽車駕駛室變得舒適。HVAC通過控制冷/熱溫度促進對駕駛室內(nèi)部舒適溫度環(huán)境的管理。

過去，在汽車中配置空調(diào)是一個重要功能，但是目前即便在入門級汽車中，空調(diào)也已成為標準設(shè)備。人們對更高舒適度和豪華感的需求促進了車載溫度環(huán)境控制系統(tǒng)的開發(fā)。汽車溫度環(huán)境控制系統(tǒng)的主要目的是管理指定區(qū)域的溫度，使乘客感到舒適。

20世紀60年代初，汽車首次采用HVAC，目前大多數(shù)高端汽車中都提供此配置。它是一個由前端的機械/電子開關(guān)或旋鈕組成的復(fù)雜系統(tǒng)。系統(tǒng)的后端包括一個或多個鼓風電機、促動器（用于新風循環(huán)控制、空氣流量控制和溫度控制）和帶有許多管道的制冷單元，空氣通過這些管道傳送至駕駛室。

HVAC單元的基本工作原理是傳導和對流。根據(jù)壓力變化，熱量從車輛中的低溫區(qū)傳送至高溫區(qū)。該熱傳送流程稱為制冷。圖1所示為完整制冷流程的循環(huán)圖。

圖1：制冷循環(huán)圖。
Evaporator：蒸發(fā)器
Compressor：壓縮機
Suction line：吸入管
Blower Fan：風機
Low Pressure Side：低壓側(cè)
High Pressure Side：高壓側(cè)
Dischargeline：排放管
Condenser：冷凝器
Expansion Valve：膨脹閥
Drier/Receiver：干燥器/接收器

空調(diào)系統(tǒng)包括五個主要組件：

1. 蒸發(fā)器
2. 壓縮機
3. 冷凝器
4. 接收器/干燥器
5. 膨脹設(shè)備

五個主要組件位于兩個壓力區(qū)域：高壓側(cè)包括冷凝器和接收器/干燥器，低壓側(cè)是空調(diào)蒸發(fā)器。高壓和低壓之間的分界點通過壓縮機和膨脹閥劃分。

下一節(jié)將詳細討論HVAC系統(tǒng)的每個組件（請參見圖2）。

圖2：空調(diào)系統(tǒng)包括五個主要組件。
Drier/Receiver：干燥器/接收器
Evaporator：蒸發(fā)器
Condenser：冷凝器
Compressor：壓縮機
Expansion Valve：膨脹閥

蒸發(fā)器

蒸發(fā)器是制冷循環(huán)中的熱交換設(shè)備。液體制冷劑（從擴展管進入蒸發(fā)器）具有更低的溫度和更低的壓力。

當穿過蒸發(fā)器螺旋管時，制冷劑吸收通過螺旋管吹進的空氣中的熱量，并轉(zhuǎn)換為低壓、低溫蒸汽。液體制冷劑從蒸發(fā)器螺旋管的底部流向頂部，以確保液體制冷劑在離開蒸發(fā)器螺旋管之前沸騰。

由蒸發(fā)器執(zhí)行的任務(wù)可以概括為：

1. 吸收熱量
2. 使所有制冷劑沸騰為蒸汽

由鼓風機吹出的空氣經(jīng)過熱轉(zhuǎn)移變得更冷，并通過通風口傳送至駕駛室。

因為空調(diào)蒸發(fā)器通過吸收周圍介質(zhì)中的熱量提供冷卻，當位于與車輛儀表盤非常近的位置時，這可以達到雙重目的。它吸收從其中流通的空氣中的熱量，也吸收車輛內(nèi)部的熱量，以便保持所需溫度。

壓縮機

空調(diào)壓縮機被視為中央空調(diào)單元的心臟。壓縮機吸收抽吸管線中的蒸汽制冷劑，并將蒸汽壓縮為高過熱蒸汽。蒸汽的溫度通常比外部空氣溫度高2.5倍。