汽車空調(diào)制熱的原理是什么-理想one空調(diào)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(yōu)點。
汽車空調(diào)系列(24)
說到空調(diào),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(fā)器(室內(nèi)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(diào),家里的空調(diào)也是一個工作原理
空調(diào),簡單的理解就是熱量的搬運轉(zhuǎn)移。
但開始要特別特別強調(diào)一件事,要突破我們?nèi)粘5哪欠N物質(zhì)利用自身熱容量(專業(yè)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(diào)制冷制熱是利用另一個物理定律,即:物質(zhì)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)會產(chǎn)生熱量,從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)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(zhì)的液態(tài)、氣態(tài)變換所產(chǎn)生的熱量交換遠大于液態(tài)或氣態(tài)物質(zhì)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(zhì),我們稱之為制冷劑或冷媒。
于是,人們發(fā)明了氟利昂,“老司機”們習慣稱之為“氟”。它的氣態(tài)與液態(tài)的變化所需條件我們比較容易滿足。
由于氟利昂對環(huán)境有破壞性,已經(jīng)被淘汰,取而代之的是各種更加環(huán)保的冷媒,比如汽車空調(diào)目前大都采用的是R134a制冷劑。
雖然現(xiàn)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(guī),稱“冷媒”比較通俗,而南方習慣稱為“雪種”。
- 冷媒如何從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)
冷媒在常溫常壓下為氣態(tài),我們首先要將它變?yōu)橐簯B(tài)。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(zhì)的形態(tài)。比如水,在太空的真空環(huán)境下,它會是氣態(tài),回到地球上一個大氣壓下及100度以下它是液態(tài)。到了高原低氣壓情況下,可能70度它就會變?yōu)闅鈶B(tài)。
要將冷媒變?yōu)橐簯B(tài),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(chǎn)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?yōu)?strong>高溫高壓的氣態(tài),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?yōu)橐簯B(tài)。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(tài)。
看到現(xiàn)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(tài)變液態(tài)的過程就是在我們空調(diào)的冷凝器中完成的。所以,如果它散熱效果不好,氣態(tài)轉(zhuǎn)液態(tài)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(tài)物質(zhì)降溫變?yōu)橐簯B(tài)過程稱之為冷凝。這樣一講,是不是冷凝器與蒸發(fā)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(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)
物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)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(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時會吸收大量的熱量。
這個氣化的過程就是在車內(nèi)的蒸發(fā)器內(nèi)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(tài)存在。而蒸發(fā)器內(nèi)壓力只有2個大氣壓,液態(tài)冷媒在這樣低壓環(huán)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(fā)箱由此就會冰冰涼,鼓風機吹來的風吹過蒸發(fā)箱就會被冷卻,你就會感受到?jīng)鲲L徐徐。蒸發(fā)箱的工作溫度一般在0-5度左右。
高壓液態(tài)冷媒向低壓的蒸發(fā)箱內(nèi)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(diào)系統(tǒng)四大組成之一。
液態(tài)冷媒進入蒸發(fā)箱前,溫度是五十多度。所以,所以,液態(tài)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(fā)箱工作時這么涼,卻叫蒸發(fā)箱,我想,明白了上面的原理也就不會記錯了。
- 如何很好實現(xiàn)以上過程
以上,空調(diào)的制冷原理我講明白了嗎?明白了就煩請點個贊!
再強調(diào)一下開頭那句話,一定要突破物質(zhì)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(xiàn)以上過程,就是我下期要講的,空調(diào)的系統(tǒng)的構(gòu)成。
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