汽车空调系统的结构和工作原理是怎样的？（它为什么能制冷？）

夏季到了，天气炎热，开车上路时我们通常都会开启汽车空调。然而，夏季也是汽车空调故障的高发期，例如空调不制冷、制冷量不足和出现异味等问题，给我们的日常用车带来一定的困扰。那么，为什么汽车空调系统能制冷呢？它的结构和工作原理是怎样的呢？另外，常见的故障又该如何解决呢？下面我们一起来探讨一下。

所谓汽车空调系统，是指能够对车厢内的温度、湿度、气流速度和空气洁净度进行调节的装置，目的是为车内乘员创造一个清新舒适的乘车环境。除了制冷之外，汽车空调系统还包括制热（暖风）、对车内空气换气和净化以及控制车内空气湿度等功能。一个理想的汽车空调系统应该能够将车内温度控制在20～28℃之间，相对湿度控制在50～70％之间，因为这是人体感觉最舒适的温度和湿度范围。因此，汽车空调系统的结构包括制冷装置、加热装置、空气调节装置和控制装置四部分。现在广泛使用的是冷暖一体式空调系统，它将蒸发器、暖风散热器、离心式鼓风机和操纵机构等组装在一起，形成一个称为空调器总成的单元。

通常我们所说的“汽车空调”指的是汽车空调系统中的制冷装置，它也是系统中结构和原理最复杂，同时也是故障率最高的装置。制冷装置由空调压缩机、冷凝器、蒸发器、储液干燥过滤器、膨胀阀、电子控制系统、风量分配系统以及制冷剂等部分组成。让我们逐一了解它们的结构和工作原理。

空调压缩机是汽车空调系统的动力源，它的作用是保持制冷剂在制冷系统中以一定的压力循环流动。它吸入来自蒸发器的低温、低压制冷剂蒸汽，并将其压缩后使其压力和温度升高，然后将其送往冷凝器散热降温降压。空调压缩机的驱动通常由发动机通过皮带驱动，通过电磁离合器实现启动和停止。

冷凝器的作用是将空调压缩机排出的高温、高压气态制冷剂通过冷凝器将其热量散发到车外空气中，从而使其冷凝成高温度的高压液体。蒸发器的作用是将经过节流降压后的液态制冷剂在蒸发器内沸腾汽空气的热量从而降温，然后通过风机将冷风吹入车厢，达到降温的目的。这两个装置统称为汽车空调系统的热交换器，其性能好坏直接影响汽车空调的制冷效果。

膨胀阀（节流阀）的作用是将高温高压的液态制冷剂通过节流降压后使其体积变大，从而降低其压力和温度。这样制冷剂就可以蒸发完成，实现降温的目的。储液干燥过滤器和汽液分离器（节流阀）用来临时存储冷凝器液化的制冷剂并进行干燥和过滤处理，使制冷剂保持干燥、洁净，防止系统中的杂质、脏物等堵塞过滤网和膨胀阀。

电子控制系统包括温度控制器、高低压开关、过热保护开关、空调放大器、空调继电器、车内外温度传感器、风门伺服电机等，用于维持车内适宜的温度和湿度。手动空调和自动空调是根据电子控制系统的复杂程度来划分的，现在自动空调已经成为主流，它可以根据驾驶员设定的温度和运行模式，自动调节送风温度和速度，以保持最佳的空气环境。自动空调还具有自检装置，可自动发现系统故障并报告给驾驶员。

风量分配系统用来控制空气的流向和出风量。它包括鼓风机、内外循环控制阀门、温度调节阀、风道调节阀和空调滤芯等部件，以及拉线式或电机驱动式的控制方式。它们与空调控制面板上的开关一一对应，控制空气的流动方向和出风量。

最后，制冷剂是汽车空调系统中完成制冷循环的工作介质。它在蒸发器内吸取被冷却对象的热量蒸发成低压蒸汽，然后被压缩机压缩为高压蒸汽，在冷凝器内将热量传递给冷却介质而被冷凝成液体，然后经过节流降压重新回到蒸发器进行连续制冷。目前常用的制冷剂是R134a，它是一种环保型的制冷剂，具有不破坏臭氧层的特点。