目前汽车空调系统中节流膨胀阀机构主要为热力膨胀阀与节流短管两种。 其中以热力膨胀阀的应用最为广泛
汽车空调系统部件-节流机构
外平衡式
内平衡式
H型
热力膨胀阀安装在蒸发器的入口处，其将高温高压的液态制冷剂转化为低 温、低压雾状制冷剂，同时根据制冷负荷的大小调节制冷剂的流量，确保 蒸发蒸发器出口处的制冷剂全部转化为气态。热力膨胀阀从结构上分为三 种类型，分别是外平衡式膨胀阀、内平衡式膨胀阀和H型膨胀阀。
旋叶型压缩机由一个转子,三到四个轮叶,以及尺寸精准的转子外壳组成。 当压缩机轴转动时，轮叶和转子外壳就形成了小腔。轮叶和转子外壳在离 心力的作用下由润滑油实现密封。
汽车空调系统部件-节流机构
为将冷凝器出口的高压过冷液态制冷剂转化为进入蒸发器的低压低温制 冷剂，需对制冷剂进行节流处理。该过程中制冷剂压力急剧下降，同时 由于出节流机构之后的流体通道突然扩大，饱和液态制冷剂迅速膨胀为 低温低压不饱和气液两相态制冷剂。
汽车空调系统简介
编制:研发中心/电气设计部
• 汽车空调系统功能 • 汽车空调系统工作原理 • 汽车空调系统构架 • 汽车空调系统部件
汽车空调系统工作原理
冷 气
蒸发：液体吸收 足够量的热量后 变为气体
热 气
热 气
冷凝：气体释放 足够量的热量后 变为液态
冷 气
冷量或者热量的传输实际上是通过工质的相变实现的。
汽车空调系统部件-冷凝器-管带式
这种型式的冷凝器通常由一条连续的铝合金材料挤压成多控通道的扁管弯曲 成等间距的蛇形管构成，管带间焊接有散热用的翅片。与管片式换热器类似， 此种冷凝器目前较少在汽车空调上使用。
汽车空调系统部件-冷凝器-平行流
这种型式的冷凝器是由管带式冷凝器演变而来，也由扁管和翅片组成。在相同 迎风面积下，平行流结构比管带式换热性能高30%,而空气侧阻力基本不变，制 冷剂侧阻力仅是管带式的20%-30%。实际使用上平行流冷凝器通常为多元平行 流（集液管分段）是目前轿车空调系统普遍使用的冷凝器结构型式。
汽车空调系统部件-压缩机
蜗旋式压缩机结构上使用两个蜗旋盘，通常分别称为定盘与动盘。动 盘通过一个同心轴承与输入轴相连并与定盘实现偏心布置。当动盘在 定盘中进行偏心旋转时，两螺旋线就形成很多小穴。当这些小穴体积 收缩时，制冷剂就被压缩以至压力升高，然后通过排气孔弹簧阀门从 压缩机后端排出。
汽车空调系统部件-压缩机
汽车空调系统构架
③
②
④
①
①—>②压缩过程：理想情况下视为等熵 ②—>③冷凝过程：理想情况下视为等压 ③—>④膨胀过程：理想情况下视为等焓 ④—>①蒸发过程：理想情况下视为等压
汽车空调系统构架
Qcon 过冷度
③
②
④ Qeva
①
Wcop
过热度
Wcop=h2-h1 Qeva=h1-h4
h3=h4 Qcon=h2-h3
汽车空调系统部件-蒸发器
平行流式蒸发器通常由一组或两组由两侧的集管和若干多空扁管等部件组成， 结构上与平行流冷凝器基本相同。 通常平行流蒸发器集液管被分段处理，使整个蒸发器分为若干个流程，每个流 程中扁管数不同。这样的设计使得制冷剂在芯体内部持续保持较高的流速，从 而使换热器有效容积得到最合理的利用。
汽车空调系统工作原理
压力（Pa)
液相气液两相ຫໍສະໝຸດ 气相焓值（kJ/kg)
利用某些工质物性上所具备的适宜蒸发、冷凝压力温度特性，可以实现 热量（冷量）的转移，这些物质因此得名制冷剂（氨、CO2、氟利昂）
汽车空调系统工作原理
蒸 汽
液 体
蒸发
液 体
蒸 汽
气
冷凝
体
热力学第二定律：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物 体。非自发过程（热量从低温传至高温）必须伴随一个自发过程（机械 能转变为热能）作为代价、补充条件。
Qcon=Qeva +Wcop
汽车空调系统部件
空调系统一般由压缩机、节流机构、冷凝器、蒸发器、气流分配系统、 管路和一些附件组成
汽车空调系统部件-压缩机
压缩机的作用是将从蒸发器出来的低温、抵押的气态制冷剂通过压缩 转变为高温、高压的气态制冷剂，并将其送入冷凝器。
目前在汽车空调中所采用的压缩机有多种类型，结构上比较常见的有斜 盘式、摇摆式、旋叶式、蜗旋式压缩机等。另外，从排量上压缩机还可 以分为定排量压缩机和变排量压缩机两种，变排量压缩机可根据空调系 统的制冷负荷自动改变排量，使空调系统运行更加经济。
汽车空调系统部件-压缩机
旋转斜盘式压缩机结构上通常在机体圆周方向上布置有n个气缸， 每个汽缸中安装一个双向活塞。活塞由斜盘驱动在气缸中往复运 动，活塞的一侧压缩时，另一侧为进气。
汽车空调系统部件-压缩机
摇摆式结构与旋转斜盘式压缩机类似，通过斜盘驱动周向分布的活 塞，只是将双向活塞变为单向活塞，并可通过改变斜盘的角度改变 活塞的行程，从而改变压缩机的排量。
汽车空调系统部件-蒸发器
蒸发器也是热交换器，膨胀阀喷出的雾状制冷剂在蒸发器中蒸发，吸收 通过蒸发器空气中的热量，使其降温，达到制冷的目的。在蒸发器出口 制冷剂具有一定的过热度以防压缩机吸入湿态制冷剂而出现液击现象。
由于汽车空调蒸发器均安装于空调箱内部，有限的布置空间就要求蒸发 器具有换热效率高、尺寸小、重量轻的特点。另外，由于蒸发器表面温 度低于空气露点温度时，会产生凝露现象，故结构上“水桥”、放“结 霜”也很重要。
汽车空调系统部件-蒸发器
层叠式蒸发器与平行流蒸发器相似处在于制冷剂在其中有多路通道，形成 较大的换热面积。同样的，通常层叠式蒸蒸发器设计上分为若干个流程， 每个流程中板片数不同。相比平行流蒸发器，层叠式蒸发起空气侧阻力略 高。
汽车空调系统部件-控制器
空调控制器以乘客的参与程度分为手动与自动。手动控制系统中温度、风 量、出风模式的切换均由乘客自主进行，执行就够的实现上多以机械结构 为主。自动控制系统则通过自身逻辑算法及所采集到的系统参数对空调设 定及调节自主控制，从而免去乘客手动调节的麻烦。对其中自动控制又可 分为单区控制或多区控制
目前在汽车空调中采用的蒸发器结构上比较常见的管片式、管带式、层 叠式、平行流式。
汽车空调系统部件-蒸发器
管片式、管带式蒸发器与同结构冷凝器本质上无区别，只是由于蒸发其安装空间 小而迎风面积减小，而为蒸发器达到要求的换热能力，通常增大其厚度。这样容 易导致制冷剂在蒸发器内部的分布不均匀，换热效率受到影响。同时，较厚的芯 体也使得空气侧的压降增加，降低换热效率。
汽车空调系统部件-节流机构
节流短管的作用与膨胀阀的作用基本相同，只是将调节制冷剂流量的功能 取消了。其节流孔直径是固定的，入口和出口都有滤网。由于节流管没有 运动部件，具体结构简单、成本低、可靠性高等优点。通常使用节流短管 的空调系统须采用变排量压缩机。
汽车空调系统部件-冷凝器
汽车空调冷凝器总的要求的是换热效率高、结构紧凑、重量轻，制冷剂侧、空气侧 阻力损失小。
汽车空调冷凝器都采用风冷式结构。制冷剂放热大体上可分为过热、两相、过冷三 阶段，而制冷剂大部分热量在凝结段进行释放
目前在汽车空调系统中所采用的冷凝器结构上比较常见的管片式、管带式、平行流 式
汽车空调系统部件-冷凝器-管片式
管片式冷凝器结构上通过胀管工艺实现与翅片的有效传热。该类型冷 凝器因体积相对较大，不够紧凑，换热效率较低等缺点目前汽车空调 使用比较少，在大型工业设备中常用。