汽车空调系统概述
(2)露点
对未饱和空气,如在含湿量不变的条件下,将其温度下降,当降到相应 于该含湿量的饱和空气温度时,它就变成饱和空气。如果温度再下降,空气 中的一部分水蒸气就会凝结成露珠而被析离出来,这一临界温度称为露点。
(3)相对湿度和绝对湿度
通常空气中水蒸气的最大含量,随温度不同而异;空气温度较高时,水 蒸气的最大含量要比温度较低时大。湿度大小有两种表示方法,一种叫相对 湿度,另一种叫绝对湿度。 相对湿度:在某一温度下,空气中实际含水蒸气量(以重量计)与空气 在该温度下所能含水蒸气量(重量)之比。通常随着温度的升高,空气中所 能含的水蒸气量会增加,如果空气的实际含水蒸气量不变,温度升高,则空 气的相对湿度下降,如图所示。它常用百分比表示,100%称为饱和空气, 0%称为干空气。 绝对湿度:空气中所含水蒸气的量(重量)与干燥空气量之比。
(4)湿度的测量
湿度的测量通常用于湿球温度计,干球温度计就是普通的温度计,湿 球温度计是将干球温度计的玻璃球处包上纱布,再将纱布浸在水中,如图 所示,水便在毛细管的作用下湿润温度计,由于在湿球处的水分蒸发带走 一部分热量,使湿球处的温度降低,这样就形成了湿球温度,通过计算干 球温度和湿球温度的差值,就可以算出空气的湿度。干湿球温差越大,表 明空气越干燥,反之,空气越潮湿。标准湿球温度应在感温球周围有3~ 5m/s的风速。
3. 辐射
物体之间在不接触的情况下,高温物体将热量直接向外传给低温物体 的传递方式,叫做热的辐射,如图2所示。
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汽车空调物理学基本概念
1.物理状态的变化
物理状态的变化如图所示。
2. 气体的冷凝
物质由液态转变为气态是一种可逆现象。如果吸收气态物质中的热量, 气态物质就会转变成液态。这种物质由气态变成液态的过程就叫做冷凝。 空调制冷系统中的制冷剂就是在冷器中由高温高压气体变成液态的。如图 1所示。 在如图2所示的例子中,在A点和B点之间,在100℃恒温下,水蒸气 向空气中释放出热量,便由气态转变成液态。从B点到C点,物质从 100℃“冷却”到80℃(液态)。发生这一变化的设备称为冷凝器。
2.压力(压强)与真空
(1)压力单位 (2)标准大气压 (3)真空与真空度 (4)绝对压力与表压力 为了与绝对压力相区别,常在表压力的具体数字后面加一个(G)字, 如10kPa(G)。真空度表示比标准大气压低多少的具体数量。它们之间的 基本关系如图所示。
3. 湿度
(1)饱和空气和未饱和空气
在一定温度下,空气所含的水蒸气量(即水蒸气分压力)有一个最大限 度,这个最大限度就是空气湿度所对应的水蒸气饱和压力,超过这一限度, 多余的水蒸气就会从湿空气中凝结出来。 凡水蒸气含量未达到该温度下的最大限度的空气均称为未饱和空气。未 饱和空气具有吸收和容纳水蒸气的能力,如湿衣服挂在空气中能够被晾干, 就是这个道理。
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3. 液体的蒸发
制冷剂吸收一定的热量后能够蒸发。以下面的例子说明这一变化过程, 如图所示。 ① 瓶子中,制冷剂在700kPa的压力下处于液体状态。 ② 打开开关R。 ③ 制冷剂在100kPa的压力(大气压力)下以-29.8℃的温度流进蛇形管。 制冷剂吸收周围空气的热量,周围的空气温度便从27℃冷却至10℃,制冷 剂从液态转变为气态。发生这一变化的设备称为蒸发器。
如图3所示,制冷系统工作时,制冷记忆不同的状态在这个密闭系统内循 环流动,每个循环又分四个基本过程: (1)压缩过程 (2)放热过程 (3)节流过程 (4)吸热过程
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汽车空调基本物理量
1. 温度
(1)温标
① 摄氏温标 ② 华氏温标 ③ 开氏温标
(2)温度类型
① 冷凝温度 ② 蒸发温度
图为华氏温度计与摄氏温度计
在受热不均匀的物体中,通过分子运动,将热能由较热的一端传到较 冷的一端的过程称为传导。这种交换方式将一直进行到整个物体的温度相 等时为止,如图所示。
2. 对流
当液体或气体的温度发生变化后,其比重也随之发生变化。温度低的比 重大,因重力作用而向下流动;温度高的比重小,向上升,从而形成对流。 由于液体或气体本身的比重变化而形成的对流称为“自然对流”;若由于外 力作用,使气体或液体的流速加快,则称为“强制对流”,如图1所示。
4. 节流
汽车空调系统概述
学习任务
1.了解汽车空调热力学基础知识。 2.掌握空调系统的组成与分类。 3.掌握制冷剂与冷冻机油的分类与特点。
技能要求
1.简单讲述汽车空调分类ห้องสมุดไป่ตู้组成。
2.能够描述空调系统制冷循环工作过程。
3.能够选择合理的制冷剂与冷冻机油。
任务一 汽车空调热力学基础知识
热传递的基本形式
1. 传导
4. 制冷循环
制冷系统将车辆内部的热量传递到外部大气中,以提供除湿的凉爽空气 给暖风机总成。该系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、空调管路和蒸发器等组 成。该系统是一个填充R134a 制冷剂作为传热介质的封闭回路。制冷剂中 添加空调润滑油,以润滑压缩机的内部组件。如图1所示。 为完成热量的传递,制冷剂环绕系统循环。在系统内,制冷剂经历两种 压力和温度模式。在每一种压力和 温度模式下,制冷剂改变其状态,在改 变状态的过程中,吸收与释放最大限度的热量。低压和低温模式从膨胀阀开 始,经蒸发器到压缩机,在膨胀阀内,制冷剂降低压力及温度,然后在蒸发 器内改变其状态,从中温液态到低温蒸气,以吸收经过蒸发器周围空气的热 量。高压和高温模式从压缩机开始,经冷凝器到膨胀阀,制冷剂在通过压缩 机时增加压力及温度,然后在冷凝器内释放热量到大气中,并改变其状态, 从高温蒸气到中高温液态。 这样,制冷剂便在封闭的系统内经过压缩、冷凝、节流和蒸发四个过程, 完成了一个制冷循环。如图2所示。 在制冷系统中,压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气的作用,它是整个系统的 “心脏”。膨胀阀对制冷剂起节流降压作用,同时调节进入蒸发器制冷剂液 体的流量,它是系统高低压的分界线。蒸发器是输出冷量的设备,制冷剂在 其中吸收被冷却空气的热量实现降温。冷凝器是放出热量的设备,从蒸发器 吸收的热量连同压缩机消耗功能所转化的热量一起从冷凝器将冷却空气带走。