理想家-王叔
2020年12月2日
一直以来,群里不断的有车友提到空调和AC的问题,尤其关于后者的争论很多,总结一下,大致有四种论点:
一、 有的车友说开着AC,压缩机就一直工作,会比较费电;
二、 有的车友说不希望使用空调的自动功能,要自己控制风量,温度,包括压缩机的启停(手动打开AC,启动压缩机,关闭AC,关闭压缩机);
三、 还有的车友说空调自动就可以了,让系统自动决定什么时间启动压缩机工作就好了;
四、 还有车友认为AC就是制冷的意思,冬天我不需要制冷,不需要开AC,开着AC费电。
感觉大家对于空调的工作原理和AC准确的含义及作用一直不太清楚,包括我自己,所以特意请教了一下理想的工程师,并结合网上的一些关于汽车空调的介绍,把我了解到的关于汽车空调的小知识分享给大家。
首先,汽车空调是指用于把汽车车厢内的温度、湿度、空气清洁度及空气流动调整和控制在最佳状态,为乘员提供舒适的乘坐环境,减少旅途疲劳;为驾驶员创造良好的工作条件,对确保安全行车起到重要作用的通风装置。
AC:其实这个概念还是从燃油车延续下来的。AC的英文全称是Air Conditioner,也就是咱们常说的空调的意思。在这里要敲黑板!AC不等于压缩机,AC就是空调的意思!也就是可以理解为,不开AC的情况,就是没开空调。手动打开风机,出风口吹的只是热风或者自然风,具体依据设置的温度而定,类似你只开了家里的热风机,或者换气扇,没开空调,这个知识点大家要牢记。
压缩机是否工作是根据空调工作条件和舒适性算法来的。环境温度较低时,接近冬季,即使开了AC,压缩机也不工作。这种情况下,AC开与不开,用电情况一样,但是AC开的话,系统会在需要的时候自动启动压缩机。举个可能不恰当的例子,相当于部队首长授权给部队一线指挥员(打开AC),在任何需要的时候都可以开火(根据需要启动压缩机),但不是说这个命令(打开AC)发下去就是立刻开火(立刻启动压缩机)。
春秋季为了除湿,压缩机会以一个较低转速工作,开AC会比不开AC略微费电。对了,冬天(零上温度的时候)其实车内也是需要除湿的,有些人会遇到关着空调,或者车内温度太高,玻璃上结雾的情况,这种情况就是车内的湿度(人体呼吸产生的湿气)较高,玻璃表面的温度比较低,所以会出现冷凝结雾现象。如果开着AC,空调会自动调节车内的湿度,工作原理基本上除了自动外循环通风外,就是利用空调制冷的冷凝功能(压缩机低速运转),在车内空气循环的过程中,将大部分湿气冷凝,导流出车外,从而降低车内空气的湿度,减轻或者彻底避免玻璃表面结雾的情况。但是需要注意的,当环境温度低于0摄氏度,压缩机是无法工作的,此时玻璃表面的除雾必须靠加热了。
如果使用空调的自动模式,不关联AC的话,是没法实现自动调节,也就没法达到用户的设置温度,包括除湿功能。
说到咱们自己的车,理想采用的压缩机是变频的,因为是单独的电动机带动,与汽油机无关,没有传动皮带,所以也就不需要离合器,完全由电子控制系统控制启停工作。在理想上面,因为开空调而导致动力下降的情况是完全不存在的,其实这也是新能源车的普遍优势!
上面说了半天,基本都是说的压缩机,也就是涉及到制冷(除湿)的功能,车辆空调装置的另一个大作用是制热,尤其家住北方的同学们,对于空调的加热深有体会,是刚需。传统空调制热,无非是利用发动机的循环水的温度,通过空调装置,将空气加热吹入车内,但是每次使用都需要等待发动机将循环水加热以后才能产生热风,想上车就能吹热风,那基本上是不可能的。(现在一些比较高级的汽油车,会配有电加热装置,上车后也会有热风,但是那个热风,受限于各种条件限制,只能说是不冷。)
理想的空调更复杂一些(严格来说是一整套热管理系统),简单来说,空调制热的功能有两种实现方式,一种方式和传统汽油车一样,利用发动机(增程器)循环水的温度加热空气;另一种方式,也是主要的制热方式,是利用动力电池的巨大电能,通过电加热的方式加热空气,也是新能源车普遍采用的方式。
理想ONE因为有增程器的存在,所以结合了传统汽油车和纯电车的特点,实现了完美的功能复合。很多时候,在理想ONE上这两种方式可以同时工作,也就是升温快(电加热),启动增程器后可以不消耗电池的续航(发动机循环水加热)继续制热,最关键的一点,增程器的热量可以对电池的温度进行调节,在寒冷的北方冬季,可以减少由于低温带来的电池电量衰减而导致的续航大幅缩短的情况。(有些纯电车是通过消耗动力电池的电量,制热,再加热电池,势必对车辆续航产生影响)
理想ONE这套复杂的热管理系统的最直接效果就是,车主可以上车就能享受到如沐春风的感觉,极大的提升冬季的用车体验,同时又不会对续航产生很大的影响(相对于纯电车来说)。
说到这里,基本上文章开头的四种论点就有了答案。
一、 有的车友说开着AC,压缩机就一直工作,会比较费电;
答:AC开着只是定义了允许压缩机在需要的时候运转,不代表压缩机一直在工作。
二、 有的车友说不希望使用空调的自动功能,要自己控制风量,温度,包括压缩机的启停(手动打开AC,启动压缩机,关闭AC,关闭压缩机);
答:车是用来伺候人的,既然那么多聪明的工程师费劲心血研究了自动空调,咱们用就好了,享受科技带来的舒适。而且AC也不是代表了压缩机的启停,您也控制不了,您能控制就是温度和风量,是否启动压缩机,还是系统说了算。
三、 还有的车友说空调自动就可以了,让系统自动决定什么时间启动压缩机工作就好了;
答:同意,也是我的观点
四、 还有车友认为AC就是制冷的意思,冬天我不需要制冷,不需要开AC,开着AC费电。
答:工程师官方回复了,AC开不开(不是压缩机开),用的电都一样。但是AC开着,环境温度不低于0摄氏度的情况下,空调可以除湿(有需要的时候,压缩机低速运转),避免由于湿度过高导致车内人员的不适,同时也避免车窗玻璃表面起雾。
看到这里还有兴趣的同学,可以继续往下看,下面是从网上搜集来的一些关于空调的组成和工作原理的一些内容。希望对同学们理解咱们车上这套空调的工作原理,更好的使用这套空调系统能有所帮助。在此声明,图片和文章内容,属于原作者,内容来源包括但不限于知乎。
传统汽车的空调装置,一般由冷凝器、储液罐、压缩机、高低压管路、蒸发器、膨胀阀等组成,如下图所示。
1—储液罐(带有干燥罐);2—冷凝器;3—制冷剂压力和温度传感器;4—压缩机;5—快速接头;6—保养接头;7—制冷剂管;8—蒸发器;9—空调器;10—空气进气箱;11—膨胀阀
汽车空调原理
根据自然现象,任何物质被冷却后,那么它一定会放出热量。为此在车上使用一种压缩式制冷装置(压缩机)。制冷剂在封闭的管路中循环流动,并不断地在液态和气态之间来回转换。其原理是,将气体压缩;通过放出热量使气体液化(冷凝);在吸收热量的情况下,通过减压来使液体气化,如下图所示。
空调系统制冷原理
1—压缩机;2—冷却空气;3—冷凝器;4—低压侧;5—高压侧;6—热的新鲜空气;7—蒸发器;8—被冷却了的新鲜空气;9—膨胀阀
下图是车辆空调压缩机工作原理图,比较直观一些
这不是制冷,而是抽走车内空气中的热量。
压缩机抽取凉的低压气态制冷剂。制冷剂在压缩机内被压缩,温度也就升高。这样的制冷剂被压入循环管路中(高压侧,在这个阶段,制冷剂是气态的,并处于高温、高压下)。
制冷剂经过很短的路程进入冷凝器(液化器)内,冷凝器内已被压缩且变热的气体被流过的空气(迎风空气和风扇空气)带走了热量。
在达到由压力决定的露点时,制冷剂气体就开始冷凝,也就变成了液体(在这个阶段,制冷剂是液态的,压力高,温度为中等)。
液态的压缩后的制冷剂继续流到一个狭窄点处,这个狭窄点可能是一个节流阀或者是一个膨胀阀。制冷剂在这里被喷入蒸发器内,于是压力降低(低压侧)。
在蒸发器中,喷入的液态制冷剂卸压并蒸发(气化)。为此所需要的气化热从流经蒸发器薄片的热新鲜空气中获取,于是空气温度降下来,因而车内就变得凉快(在这个阶段,制冷剂是蒸汽状态的,压力低且温度低)。
又变成气态的制冷剂从蒸发器中流出。它被压缩机再次抽取,重新在环路中流动(在这个阶段,制冷剂又变成气态,压力低,温度也低)。
带有膨胀阀的制冷剂回路
制冷循环管路中的压力和温度总是取决于瞬时的工作状态,所给出的数据只能作为参考值。
1—压缩机;2—阻尼器;3—低压维修接头;4—冷凝器;5—高压维修接头;6—高压开关;7—储液干燥罐;8—膨胀阀;9—蒸发器
空调压缩机
斜盘式轴向柱塞压缩机为目前常用的压缩机,空调压缩机剖面图及其工作原理如下图所示。
驱动轴的旋转运动由斜盘转换成轴向运动(等于活塞的升程)。根据结构形式的不同可以使用3 ~ 10个活塞,这些活塞以驱动轴为中心布置在其周围,每个活塞配备一个吸/压阀。驱动轴的旋转运动被传到驱动毂,经斜盘转换成活塞的轴向运动。斜盘可在导轨内纵向滑动。斜盘的倾斜状态是可变的,于是活塞的行程也就可变,那么输出功率(制冷能力)也就可变。
1,13,20—调节阀;2—校准用节流孔;3—活塞上部;4—活塞;5—活塞下部;6,18,25—腔压;7—弹簧1 和2 ;8—驱动毂;9—电磁离合器(理想ONE上没有);10—驱动轴;11—导轨;12—斜盘;14,21—波纹管1 ;15,22—波纹管2 ;16,23—节流孔;17,24—弹簧1 ;19,26—弹簧2
空调系统其他组件
1—带有毂的弹簧片;2—电磁线圈(理想上不需要);3—压缩机壳体;4—带有轴承的皮带轮(理想上不需要);5—压缩机的驱动轴;6—力的走向;7—来自冷凝器;8—滤网;9—干燥器;10—流向膨胀阀;11— 带有传感器导线和制冷剂的恒温器;12—膜片;13—去往压缩机(低压);14—来自压缩机(高压);15—球阀;16—调节弹簧;17—去往蒸发器(低压);18—来自蒸发器(低压);19—去往蒸发器;20—雾化网;21—箭头指向蒸发器;22—O形环;23—校准孔;24,27—过滤网;25—气态制冷剂吸入点;26—来自蒸发器;28—压缩机润滑油孔;29—U形管;30—干燥剂;31—去往压缩机
以上部分内容摘自知乎
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《透视图解汽车构造·原理与拆装》
最后谢谢大家能看到这里,下次咱们换个话题接着聊!
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