汽車空調制熱的原理是什么-理想one空調制熱原理
無論多復雜的汽車知識,都能用通俗易懂的方式講明白,這可能是我最大的特點與優點。
汽車空調系列(24)
說到空調,幾乎每個人都有個大概念,就是壓縮機、氟、冷凝器(室外機)、蒸發器(室內機)。但一到具體問題上就不太明白或仍有疑惑的地方。
比如,進入駕駛艙的冷媒管(高壓管)是燙手的,進去后卻能制冷,出來時的低壓冷媒管卻是冰涼的。
如果有這樣的疑問,說明還沒有完全弄懂制冷原理,下面我用一分鐘的時間給你講明白。如果你沒看懂那就是我的錯。弄明白了,不僅汽車空調,家里的空調也是一個工作原理
空調,簡單的理解就是熱量的搬運轉移。
但開始要特別特別強調一件事,要突破我們日常的那種物質利用自身熱容量(專業名詞比熱容)攜帶熱量來交換的概念,這點一定要突破才容易理解。
空調制冷制熱是利用另一個物理定律,即:物質從氣態變為液態會產生熱量,從液態變為氣態會吸收熱量。其實,這都是初高中物理課程里的知識點。這種物質的液態、氣態變換所產生的熱量交換遠大于液態或氣態物質自身所能攜帶的熱量。
那我們就需要一種既容易汽化又容易液化的物質,我們稱之為制冷劑或冷媒。
于是,人們發明了氟利昂,“老司機”們習慣稱之為“氟”。它的氣態與液態的變化所需條件我們比較容易滿足。
由于氟利昂對環境有破壞性,已經被淘汰,取而代之的是各種更加環保的冷媒,比如汽車空調目前大都采用的是R134a制冷劑。
雖然現在的制冷劑早已不是氟利昂了,但人們還是習慣性的叫它“氟”。叫“制冷劑”比較正規,稱“冷媒”比較通俗,而南方習慣稱為“雪種”。
- 冷媒如何從氣態變為液態
冷媒在常溫常壓下為氣態,我們首先要將它變為液態。方法就是加壓,然后降溫。
按物理定律,壓力及溫度共同影響著一些物質的形態。比如水,在太空的真空環境下,它會是氣態,回到地球上一個大氣壓下及100度以下它是液態。到了高原低氣壓情況下,可能70度它就會變為氣態。
要將冷媒變為液態,我們首先要給冷媒加壓,這件事就是壓縮機來完成。
氣體被壓縮就會產生熱量,還記得我們初中物理課的一個實驗嗎?一個玻璃缸筒,里面放一個被浸濕的棉球,用個活塞壓縮,被高溫點燃。
于是,被壓縮的冷媒變為高溫高壓的氣態,大約溫度100度壓力15個大氣壓左右。盡管壓力夠了,但由于溫度高,還不能變為液態。這時,我們給它散熱降溫。當壓力不變,溫度降到60度左右時,冷媒就變成了中溫高壓的液態。
看到現在,這張圖的紅色高壓部分應該能看懂了
這個散熱降溫由氣態變液態的過程就是在我們空調的冷凝器中完成的。所以,如果它散熱效果不好,氣態轉液態的效果就會不完全,因此我們要保持好冷凝器的清潔干凈。
冷凝器工作時明明溫度很高,為什么卻叫做冷凝器呢?因為按物理定義,氣態物質降溫變為液態過程稱之為冷凝。這樣一講,是不是冷凝器與蒸發箱再也不會記混了?
以上部分如果您看懂了,煩請點個贊示意一下。
- 由液態轉化為氣態
物質由液態轉為氣態時,就會吸收大量的熱量,這是一個物理定律。
回想一下我們游泳,當我們從水里出來后,明明空氣溫度比水里高,但我們反而會覺得很冷,尤其是有風吹過時。這是因為身上的水由液態變為氣態時會吸收大量的熱量。
這個氣化的過程就是在車內的蒸發器內完成的。我們使用的冷媒,常溫下9個大氣壓以下就會以氣態存在。而蒸發器內壓力只有2個大氣壓,液態冷媒在這樣低壓環境下會迅速氣化,而這個氣化的過程,就會吸收周圍大量的熱量。蒸發箱由此就會冰冰涼,鼓風機吹來的風吹過蒸發箱就會被冷卻,你就會感受到涼風徐徐。蒸發箱的工作溫度一般在0-5度左右。
高壓液態冷媒向低壓的蒸發箱內噴射的流量是被控制的,這個部件叫膨脹閥,控制的方式分機械式和電子式。別看它很小,屬于空調系統四大組成之一。
液態冷媒進入蒸發箱前,溫度是五十多度。所以,所以,液態冷媒是五十多度還是二十多度,其自身最攜帶的熱量多少對制冷效果的影響極小了。
蒸發箱工作時這么涼,卻叫蒸發箱,我想,明白了上面的原理也就不會記錯了。
- 如何很好實現以上過程
以上,空調的制冷原理我講明白了嗎?明白了就煩請點個贊!
再強調一下開頭那句話,一定要突破物質攜帶熱量的思維。如果有不清楚的地方大家可以留言提問。
如何很好的實現以上過程,就是我下期要講的,空調的系統的構成。
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