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車訊網/冷氣熱量轉移原理相同 但車用家用系統大小差很多

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圖、文/車訊網

▲車訊網冷氣圖(圖/車訊網)

 ▲(圖/車訊網)

冷氣熱量轉移原理相同 但車用家用系統大小差很多

汽車冷氣系統的主要零件包括:壓縮機、冷凝器/散熱片、乾燥瓶、膨脹閥、鼓風機和蒸發器(俗稱冷排),若跟家用分離式冷氣機相比,壓縮機、冷凝器/散熱片、乾燥瓶就等於室外機,其餘的則屬於室內機。其實,不管是家用還是車用,有一個很重要的觀念,冷氣機就是利用「熱量轉移」的方式帶走車室內的高溫,讓車內溫度相對於車外溫度就比較涼快一些。

▲車訊網冷氣圖(圖/車訊網)

▲冷氣循環系統的過程:壓縮機壓縮冷媒(氣態)→風扇降溫冷凝器中的冷媒(液態)→乾燥瓶過濾冷媒雜質→膨脹閥再降溫降壓冷媒→藉由鼓風機吹熱風進蒸發器(冷排),冷媒蒸發成冷風送進出風口(氣態)(圖/車訊網)

既然是以熱量轉移的方式達到製冷的效果,冷氣系統就的原理就是以冷媒進行循環來帶走熱量。當我們按下空調面板上的A/C鍵時,就代表啟動了壓縮機,壓縮機將冷媒轉換成高溫高壓的氣態,並送到位於車頭前的冷凝器/散熱片(熱排),利用撞風和風扇的效應,將風扇的吹出風與車外的冷空氣進行散熱,冷媒就轉換成液態(冷媒釋放能量)。

▲車訊網冷氣圖(圖/車訊網)

▲車用的壓縮機、冷凝器/散熱片和乾燥瓶等同於家用的室外機,靠近防火牆的蒸發器、膨脹閥和鼓風機則等同室內空調。差別在於前面的冷凝器需要行駛中的撞風來散熱,所以怠速時的冷氣比較不冷(圖/車訊網)

不過此時的液態冷媒處於中溫高壓,而且附帶雜質,冷媒必須通過乾燥瓶來過濾雜質和少量的濕氣,確保冷媒是純液態。接下來,高壓液態的冷媒進入膨脹閥(跟蒸發器相接),裡面設計節流孔的目的就是讓冷媒體積變大,壓力和溫度就急劇下降,並以霧化形式送向蒸發器(冷排)後,蒸發器後面的鼓風機可以想像成是一把電扇,將車廂內的熱空氣吹進蒸發器,當中的液態冷媒開始吸收空氣中的熱量後沸騰蒸發成氣態,但仍處於低溫低壓,降溫的冷空氣從蒸發器後面出來送進冷氣出風口吹入車室,就能降低車室內溫度,而氣化後的冷媒再被壓縮機吸入並重複再一次循環。

熱量轉移是什麼?
簡單的說,熱量總是從高溫朝向低溫傳遞,溫差的存在導致能量(熱量是能量的一種)轉移,轉移的過程稱「熱傳遞」,這個傳遞過程讓高溫高壓的氣態冷媒遇冷凝結成液態(釋放熱量),像冰一樣的冷排內的液態冷媒被帶熱風的鼓風機吹進去,冷媒吸熱又變回氣態(低溫低壓),冷風就這樣送車內,而風速大小就在於調整鼓風機的轉速。

▲車訊網冷氣圖(圖/車訊網)

 ▲(圖/車訊網)

國小就學過的「水的三態」,其實就是熱量的釋放和吸收過程,冷媒也能透過這樣的熱量轉移去製造冷風。
▲車訊網冷氣圖(圖/車訊網)

▲什麼是冷媒?
冷媒是所有空調系統中能傳遞熱量並產生製冷效果的流體。早期的冷媒含有氟氯烴會破壞臭氧層,現今的則以二氧化碳和非鹵代烴取代。冷媒的種類很多,而車用的冷媒型號是R-134a,屬於中低溫的環保製冷劑(圖/車訊網)

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