以家用空调为基础：解析汽车空调「冷暖原理」-冬季不需要开A/C

作者：玩车小朱
2020-08-16 13:59
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内容概述：A/C开关的功能，暖风空调的「水暖原理」。汽车空调系统比较古怪，其制冷原理与家用空调相同，制热原理却完全不同。而且使用家用空调只需要按照遥控器的按键说明切换冷暖模式，但是汽车空调面板却没有这些按键，那么如何切换呢？

「A/C」开关是打开制冷模式的按键，功能是连接空调压缩机电路，打开（按键灯亮）后压缩机通电。此时压缩机内部结构的电磁离合器与压缩机带轮吸合，带轮由发动机曲轴带动运转，从而实现吸合后压缩机获得动力而驱动制冷剂流动。这是空调制冷的结构与原理，参考下图。

01汽车冷风与家用空调

知识点1：家用空调与汽车空调曾经使用【氟氯昂】作为制冷剂，但因为这种制冷剂挥发会破坏臭氧层所以被淘汰。目前使用的是清洁型的【四氟乙烷】，在低于零下26℃（摄氏度）时，这种物质就会沸腾成为气态。

压缩机驱动的是气态四氟乙烷，通过冷凝器、干燥罐与膨胀阀的调节后成为更低温的液态。液态制冷剂达到超过零度的蒸发器后会瞬间蒸发，在蒸发过程中吸热则等于降低蒸发器的温度；鼓风机将热空气吹过低温蒸发箱降温后，送入车内就是冷风了。

知识点2：家用空调制暖的原理与汽车完全不同！制暖的方式其实是反向利用制冷剂的形态变化，也就是空调压缩机为四氟乙烷加压，在气态变成液态的缓解会释放大量热能，因为制冷剂的温度是在降低的。

此时利用这些热能加热外部的冷空气就是热风了，但是因制冷效果往往比较差，所以家用空调的暖风还需要加入电辅热系统。也就是利用大电阻的导体与大电流流经使其升温，这与烧水的“热得快”是一个道理，当然电耗也是非常之高的。

02汽车暖风原理

汽车暖空调系统完全不依靠「制冷剂形态变化」，而是水暖。燃油动力汽车装备的发动机为内燃式热机，这是一种通过燃烧燃油产生热能，再将热能转化为机械能的化学发动机。燃烧必然会产生高温，热能持续聚积会超过机体材料的热饱和极限，说白了就是会造成发动机熔化报废；

想要不熔化就要用「防冻冷却液」冷却循环系统恒温，指利用液体流经缸体吸热，到前置散热水箱降温后再回到机体吸热，周而复始则能够恒温。

重点：恒温后的防冻冷却液仍然有100℃左右的高温，这些“热水”为什么不加以利用呢？汽车空调面板上的温度调节旋钮或者按键，只要调整到红线区域或足够高的温度；此时打开风机并关闭A/C，防冻冷却液就会打开暖风水箱管路的阀门，流经小水箱进行加热。等待水箱高温后用鼓风机将冷空气吹过水箱加温，送入车内就是暖风了。

总结：家用空调的冷暖都需要压缩机驱动制冷剂运行，但是汽车空调系统只需要制冷时使用，暖风利用防冻冷却液是和压缩机没有一毛钱关系的。

所以冬季使用空调要关闭压缩机，至于前档除雾模式会自动激活A/C以冷风除雾，这是不太理想的方式。因为降低空气温度使其承载水分子的能力下降，这只是饮鸩止渴；因为冬季驾车不可能总去吹冷风，而关闭冷风后空气湿度升高又会快速造成前档起雾。所以最长效的方式还得是使用暖风，启动车辆后随即调整到前档除雾风挡，之后等待温度升高就能一劳永逸了。