汽車駕駛室溫度環境控制系統的基本原理

采暖通風與空調(HVAC)技術可使室內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部舒適溫度環境的管理。

過去，在汽車中配置空調是一個重要功能，但是目前即便在入門級汽車中，空調也已成為標準設備。人們對更高舒適度和豪華感的需求促進了車載溫度環境控制系統的開發。汽車溫度環境控制系統的主要目的是管理指定區域的溫度，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/電子開關或旋鈕組成的復雜系統。系統的后端包括一個或多個鼓風電機、促動器（用于新風循環控制、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。根據壓力變化，熱量從車輛中的低溫區傳送至高溫區。該熱傳送流程稱為制冷。圖1所示為完整制冷流程的循環圖。

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

空調系統包括五個主要組件：

1. 蒸發器
2. 壓縮機
3. 冷凝器
4. 接收器/干燥器
5. 膨脹設備

五個主要組件位于兩個壓力區域：高壓側包括冷凝器和接收器/干燥器，低壓側是空調蒸發器。高壓和低壓之間的分界點通過壓縮機和膨脹閥劃分。

下一節將詳細討論HVAC系統的每個組件（請參見圖2）。

圖2：空調系統包括五個主要組件。
Drier/Receiver：干燥器/接收器
Evaporator：蒸發器
Condenser：冷凝器
Compressor：壓縮機
Expansion Valve：膨脹閥

蒸發器

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

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

由蒸發器執行的任務可以概括為：

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過熱轉移變得更冷，并通過通風口傳送至駕駛室。

因為空調蒸發器通過吸收周圍介質中的熱量提供冷卻，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，也吸收車輛內部的熱量，以便保持所需溫度。

壓縮機

空調壓縮機被視為中央空調單元的心臟。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。