第2章 汽车空调的基础知识
【行动目标】
通过本章的学习，应掌握制冷的常用名词和概念，完全理解制冷原理，掌握制冷剂和润滑油的特性和使用注意事项。
【行动任务】
1．理解基本概念。
2．了解制冷循环系统的工作过程及原理。
3．掌握制冷剂和冷冻机油的特性和使用注意事项。
【导引实例】
某汽车空调拆装维修后，发生了冰堵故障。
故障的原因是：抽真空不彻底，润滑油的露放吸湿及干燥罐管孔未堵所至。
处理方法：重新抽真空，更换干燥过滤器，充制冷剂。
【知识内容】
2.1 制冷常用名词和概念
制冷中常用到一些名词和概念必须熟知和理解，是检测空调，分析空调故障原因的重要基础。
2.1.1 冷、热、温度
我们知道热量的自然传递是由高温物体向低温物体传递的，日常生活中，皮肤感触的冷热，是由于该物体的温度比体温高或是低，感触冷和热是相对的。要科学地度量冷热程度就需要一个客观的标准——温度。
温度是衡量物体冷热程度的一个物理量，是大量分子运动动能平均值的标志。测量温度的标尺称作温标。如表2.1 所示，常用温标有摄氏温标、绝对温标，有些国家用华氏温标。摄氏温标单位是摄氏度（℃），是以在标准大气压下冰的溶解点为0℃，把水的沸腾点作为100℃，在二者间等分100份，每一份为1℃。
表2.1 温标的标定方法
2.1.2 热的种类
物体受热或冷却，温度或状态就会发生改变。如图2.1 所示，物体吸热或放热使其状态发生改变，这种热叫潜热，其温度是不变化的，是不能用温度计测量出来的。从气体变成液体时放出的热叫做液化潜热，从液体变成气体时所吸收的热叫蒸发潜热。物体吸热或放热使其温度发生变化，这种热量称为显热。
图2.1 显热和潜热
2.1.3 热量
热是物质的一种能量形式。分子热运动所具有的能量，就称为热量。
2.1.4 湿度、露点温度
日常所说的湿度，表示空气里含水蒸气的多少。一定体积和温度的空气中含有水蒸气越多，空气越潮湿；反之，含有水蒸气越少，空气越干燥。这个水蒸气含量多少，叫做湿度。空气中能含有水蒸气量与温度高低有关，温度越高空气能容纳的水蒸气量也就越大。因此，若保持空气中水蒸气的含量不变，降低空气的的温度将使空气逐渐接近饱和；当温度降到某一数值时，空气就将达到饱和状态。这时，若让空气继续冷却，便会使部分水蒸气凝结为露滴从湿空气中析出，这种现象称为结露。空气开始结露的温度称为露点温度。空调的除湿就是将空气冷却使其部分水蒸气结露。
湿度的测量通常用干湿球温度计。干球温度计就是普通的温度计，湿球温度计就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2.2所示。水在毛细管的作用下润湿温度计，由于在湿球处的水分蒸发带走热量，此处温度降低，就形成了湿球温度。计算出干湿球温度的差值，就可算出空气的湿度。
图2.2 干湿球温度计
2.1.5 压力与真空度
压力是单位面积上所受的垂直作用力，用符号P表示，压力的单位是Pa，1Pa=1N/m2。由于这个单位太小，在工程上常用MPa或kPa来表示压力。
1．大气压力
由大气层对地面造成的压力称为大气压力，用符号Pa表示。
2．绝对压力
以绝对真空为基准所测的压力，用符号P表示。
3．表压力
表压力即相对压力，以一个大气压为基准所测的压力，用符号Pg表示。
P = Pa+Pg
4．真空度
当绝对压力低于大气压力时，低于大气压的那部分压力，用符号Pv表示。
Pv = Pa−P
绝对压力、大气压力、表压力、真空度的相互关系如图2.3所示。
图2.3 绝对压力、大气压力、表压力、真空度的相互关系
5．送风压力
在制冷技术中，使用风扇、鼓风机将空气加压，使之通过蒸发器、冷凝器、散热器。一般以送风机入口和出口之间的压力差来表示其送风能力。
6．冷凝
冷凝是指气态物质经过冷却使其转变为液态，冷凝过程是放热过程。在制冷技术中，制冷剂在冷凝器中由气态凝结为液态，要放出热量，所以手感冷凝器是热的。
7．汽化、蒸发与沸腾
物质由液态转变为气态的现象称为汽化。汽化有两种形式，即蒸发和沸腾。蒸发是指在任何温度下液体表面上所发生的汽化过程。蒸发过程为吸热过程。沸腾是一种表面和内部同时汽化现象。任何一种液体只有在一定的温度下才能沸腾，沸腾时的温度称为沸点。在制冷技术中，对蒸发一词通常指液体的沸腾过程。制冷过程是利用制冷剂在蒸发器内的低压下蒸发，不断吸收周围空气的热量进行汽化的过程来制冷的。制冷剂在蒸发器中沸腾时的温度称为蒸发温度，沸腾时所保持的压力称为蒸发压力。某物质的沸腾温度与压力有关，压力高其沸点就高，压力低其沸点就低。
8．制冷能力与负荷
（1）制冷能力。制冷机就是把热量不断地从低温物体转移到高温物体的装置。制冷能力的大小是以单位时间内所能转移的热量多少来表示的。
（2）制冷负荷。为了把车室的的温度和湿度保持在一定的范围内，必须将来自车外太阳的辐射热量和车室内人体发出的热量，通风换气时新鲜空气带入的热量，还有车外气温高于车内，热量必然通过车体传导进入车内，这些热量都要排到大气中去，这些热量的总和就叫做制冷负荷。汽车的制冷负荷较大，受外界客观条件和乘客数量的影响，其变化量也较大。
9．舒适带
人体所感觉到的冷和热除了温度的影响外还有湿度和风速的影响，人感觉最舒服的温度是20℃～28℃。一般，夏天空调应控制车内温度在25℃左右，冬天在18℃以上。人觉得最舒适的相对湿度为50%～60%。人体对温度的要求是头冷足热，即头部和脚部有一定的温差，一般头与脚有1.5℃～2℃温差具有舒适性。夏季，风在0.25m/s左右流动速度下人感觉舒服。冬季风速过大会影响人体保温，因而冬季采暖时气流速度尽量低一点，一般为0.2m/s。