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[转贴资讯] 夏天到 车用空调系统详解


车用空调系统的运作原理与家用空调系统相同,可区分为致冷系统及送风系统两大部分,致冷系统由压缩机(Compressor)、冷凝器(Condenser)及蒸发器(Evaporator)加上一组高低压管线将这三个主要组件串接在一起,内部填充冷媒并在各部分间流动;送风系统则由鼓风机、滤网及冷气出风口组成,将冷却后的空气送入车内各部位,提供车内乘员舒适清凉的车内环境。在了解冷却系统的工作原理之前,先谈谈构成冷气系统的主要结构:冷媒、压缩机、冷凝器及蒸发器。

冷气空调系统的核心,首推压缩机及冷媒。冷媒是所有空调系统的关键,以往一般汽车所采用的冷媒多半是R12冷媒,近年来已渐渐更换为R134a冷媒。之所以由R12冷媒转换为R134a冷媒的原因是环保及安全,R12冷媒为氟氯碳化物(CFC)含有氯气,长久使用下氯气会由冷媒管路中逐渐泄漏释放到大气中,破坏臭氧层,且R12冷媒遇火燃烧后对人体有剧毒,因此以R134a加以取代。R134a不含氯,较环保且具备无毒无色、不易燃烧,稳定性较R12冷媒更佳,对人体及自然的伤害更轻微,因此R134a冷媒自90年代开始逐渐开始取代R12冷媒,成为目前各车种间的通用冷媒。如果冷媒是血液的话,那压缩机就是心脏。简单来说,压缩机就是一具泵浦,内有约100 c.c.的专用机油润滑机件,俗称冷冻油。压缩机可将蒸发器送来的气态冷媒再度压缩,提供冷媒冷热交互循环的动力,是整个空调系统的核心,因此压缩机需要动力驱动以便压缩冷媒。当车内人员按下压缩机按钮,或是恒温空调系统侦测到车内温度已超过设定值时,装于压缩机上的电磁离合器将自动接合,透过连接引擎曲轴的皮带将动力传送到压缩机,提供冷房效果。由于直接使用引擎动力,当引擎停止时,压缩机即丧失动力来源而无法运作,仅存送风功能;另外,若引擎输出动力不足(排气量过小或是引擎运转不正常),在开启压缩机后,车辆本身前进的动力即会受到影响而降低,这也是为何部分小排气量车辆在爬坡登山时需要将压缩机关闭,减低动力损耗,将全部动力用于驱动车辆。

若压缩机是空调系统的心脏,那蒸发器及冷凝器就是空调系统的左膀右臂,缺一不可。蒸发器及冷凝器是冷媒进行冷热交换的关键所在,两者的构造与汽车水箱类似,这是因为汽车水箱与蒸发器、冷凝器同样都是进行热交换的场所,拥有大量的散热孔隙及管道以利冷媒进行液态气态的转换。冷凝器及蒸发器依车室空间及冷气需求而有大小之分,理论上冷房效果需求愈强、冷却空间愈大的空调系统,配有较大的冷凝器及蒸发器,这也是为何以往部分车款的车主经常想要改装更大的蒸发器以提供更佳的冷房效果。另外,虽然冷媒管路是封闭式设计,但随着车辆使用时间的累积,冷媒管路仍会渗入少许的水气,加上管路内部的杂质,长久累积之下会对管路产生腐蚀或阻塞,因此冷气管路上都会装有干燥器,目的就是将冷媒中的灰尘杂质及水分移除,避免冷气系统故障,亦有储藏冷媒的效果。部分车型的干燥器与冷凝器整合为一,亦有将干燥器独立安置于管线上的设计,装设位置因各车种设计不同而有所差异。

当高温高压的气态冷媒自压缩机送出后,进入位于车头的冷凝器中进行冷却并还原为液态,同时保持高压状态;冷凝器拥有特殊设计的鳍片使冷媒有效降温,部分车型会在冷凝器安装风扇以提高散热效果。液态冷媒流出冷凝器后随即进入俗称「黑罐子」的干燥器(Dryer)以去除水气及杂质,冷媒流出干燥器后,沿着管路流入膨胀阀(Expansion Valve)。膨胀阀构造精细,利用来自压缩机的压力发挥类似喷雾器的效果,使冷媒自高压液态的状态下遽然雾化,若冷媒管路中杂质过多,则膨胀阀可能堵塞故障,因此定期检查冷气系统,特别是负责移除杂质及水气的干燥器,将可有效保障膨胀阀等精密机件的寿命。通过膨胀阀而雾化后的冷媒转为低压气态并进入蒸发器,同时大量吸收蒸发器周围空气热量而加温后随管线流回压缩机,再次重复冷热交换的循环。由于压缩机是以压缩气体为目的,当液态冷媒流入可能导致压缩机故障,因此冷媒管路中设有压力阀以避免液态冷媒回流。

除了由压缩机为核心所构成的冷热循环外,最重要的是将空气透过送风系统传送到车内乘员需要的地方。送风系统核心是由马达及风扇组成的鼓风机,提供空气流动的动力,加上蒸发器、提供暖气的加热器及各出风口的控制系统整合起来,安装在一个密闭的大型机壳中,就是风箱。提供暖气的加热器形状类似汽车水箱,内部充填引擎的冷却水,当驾驶开启暖气时,风箱内部的隔板可改变空气流向,将原本流向蒸发器的空气转送到加热器,加热后流入车室内,在寒冷的冬天提供温暖的环境。

风箱包含一组进气管路,由风箱内的塑胶隔板切换车内或车外空气。车内进气口的位置依车型不同而有差异,以仪表台手套箱下方及助手席座椅下方地板两种最常见,车外空气的吸入口则设于引擎盖绞链附近。当空气经由车内/车外进入风箱后,首先经过滤网以清除空气中的杂质,滤网的类型及层数依车型而有所差异,部分车款的滤网经过特殊设计加强抗菌、除臭及粉尘隔离的功能;考量到空气流量的关系,因此滤网的孔隙并不会特别细致,避免阻碍气流进入鼓风机,导致车内冷气气流过于微弱。流经滤网后的空气随即进入鼓风机,鼓风机转速可作多段调整以控制风速,同时将气流加速吹向蒸发器或是加热器,最后经由风箱内开放的通气孔进入车内。

为了控制风箱内部气流,风箱内共有装有三组控制隔板,第一组的用途是车内外进气切换,第二组切换空气流向蒸发器或是加热器,第三组则是车内各出风口的控制系统,驾驶人可透过此系统切换空气流向,如除雾出风口、仪表台、前座左右及前座脚部出风口。近年来国产车种普遍加装电子恒温空调系统,恒温空调系统除了温控电脑外,另外,还透过分布各处的感应器如车内温度、阳光、外部气温、出风口及蒸发器各处的感知器侦测各项温度数值,将测得资料传送回温控电脑,由温控电脑比对乘客设定的条件后自动调整风速及室温,同时透过设在风箱内部的马达系统驱动内部隔板的启闭或开合角度,除切换出风口外更可调整冷暖空气的混合比例,免除以往冷气太冷或不足的问题,提供车内乘员更佳舒适的乘坐感受。

冷气系统发展迄今已是汽车不可或缺的关键环节,因此日常保养及检查攸关冷气系统的正常运作与寿命,车主可经常检查引擎室内的冷媒管路检视窗口及皮带,若冷媒管路检视窗口内有些微气泡属正常现象,完全无气泡则冷媒填充过多,气泡过多则须补充冷媒。皮带则连接曲轴及压缩机,若皮带过紧或松弛将影响压缩机运作,使冷气系统运作失常;不论是管路检查窗口或皮带出现问题都应尽速回厂检修,确保系统运作正常,另外,即使是冬天也应偶尔启动压缩机,润滑机件。

引擎盖外的部分主要针对冷凝器及蒸发器两部分。由于冷凝器位于车头水箱前端,由于位置关系因此容易累积尘土泥灰,长久以往会导致效率降低,因此偶尔冲洗冷凝器将有助于冷气系统运作正常,但不可以洗车常用之高压水柱直接冲击冷凝器,如此将使脆弱之叶片及管路变形甚至损毁。蒸发器位于风箱之中,冷却来自车内外的空气,因此蒸发器易受到来自车内外双方面的灰尘影响,因此滤网应经常清理或更换以避免蒸发器长时间运作下受异物堵塞。冷凝器及蒸发器堵塞将使冷媒汽化或冷凝不完全,是冷气系统失灵的主要原因。不论如何预防,长时间下蒸发器及风箱内部仍会累积一定数量的灰尘,如毛发、树叶等,加上蒸发器冷却空气时也会凝结水气,当风箱内部的灰尘接触到水气即可能会发霉,散发异味,困扰车内乘员。霉味的解决方法有数种,最根本的处理方式就是将风箱及通风管路拆卸分解后仔细清洗消毒,但将耗费高额的金钱及时间,因此一般的方式都是以芳香剂喷入通风管路内将异味加以掩盖,部分芳香剂也拥有消毒杀菌的功能,若异味并不严重,以此方式处理配合滤网更换应可获得不错的效果,但异味严重时仍需拆卸风箱检查清洁。近年来材料科学日新月异,风箱滤网的功能也由以往单纯过滤空气逐渐进化,目前已有许多滤网具备花粉、霉菌孢子及柏油颗粒的清除功能,可进一步减少风箱内灰尘堆积及发霉的机率。

另一方面,内装异味的来源主要是内装塑料组件的有机溶剂。车内塑胶组件繁多,加上车内温度在夏季时可能高达五十度以上,使塑胶料件中成分多为丙酮、苯、甲醛等有毒物质的溶剂逐渐挥发,长时间呼吸含有有机溶剂的空气将导致身体不适。目前许多车厂已经改采低挥发塑料制造车内的配件,标榜低有机溶剂含量及挥发性,对人体较为无害。车主上车发动引擎后,可将车窗摇下并开启冷气,将原有空气尽快循环排除,以减少人体暴露在含有有机溶剂空气下的时间。另外,汽车本身脚踏垫容易残留乘客由车外带入的污渍水垢,长时间下亦会产生内装臭味,有赖车主日常清洁时将脚踏垫拆下洗净方可避免。除了异味及有机溶剂外,车室内的空气还充斥着许多颗粒细微的悬浮物质,如香烟燃烧后的微粒子及外来的柴油异味等,有赖目前许多车辆都已安装的空气清净机加以清除。空气清净机置多位在车内后挡风玻璃下方,可有效清除0.01到1000μm直径的空气微粒,最近甚至出现配有光触媒及活性碳的机种,可进一步将空气中的细菌消灭,同时释放清香剂到空气中,中和部分有机溶剂的臭味,是对抗车内异味的利器。

当冷气出现异味时,除了自行购买芳香剂及消毒剂处理外,最便利也最有效的方式就是求助原厂提供协助。近日来夏季气温直线飙高,不但累积在风箱内的灰尘异物容易因高温潮湿的环境而发霉,内装也因高温而更易产生异味,所幸近日各大车厂纷纷推出夏日健检活动,除了冷气系统的检查与保养外,尚可顺便检视爱车其他部位如引擎、变速箱等,加上夏日健检活动期间零件及工资多有优惠折扣,是车主一年一度保养爱车的最佳时机。原厂提供的冷气健检多括包含散热风扇、冷凝器、压缩机及驱动皮带、膨胀阀、干燥器、冷媒管路压力检查、室内外循环功能检查、鼓风机等关键零组件,所有检查项目均针对确保空调正常运作而规划,部分厂商健检活动更提供空调系统杀菌除霉等去除车内异味的服务,让车主一劳永逸地摆脱恼人异味,享受清凉空气;部分车厂亦于冷气健检同时提供引擎及内装检查清洁服务,检查水箱管路、机油量、动力方向盘液压油、胎压等,同时提供内装清洁服务,将爱车问题一次解决。

出处来源:http://www.carnews.com.tw/1car/1car_detail.asp?UnitId=0200&Article_No=00003100



介绍大家一个透过facebook来玩的网页游戏 : 海盗王
献花 x0 回到顶端 [楼 主] From:台湾教育部 | Posted:2005-08-16 09:16 |

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