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内容概述：

空调系统制冷原理解析两类汽车制热系统的差异电动汽车空调如何制冷与制热，这个问题是燃油汽车用户比较关心的；没有内燃机如何带动压缩机运行，内燃机运行过程中会生热所以有暖风，电机运行几乎没有热能又如何生热呢？

其实从燃油汽车的角度分析空调系统的角度是错误的，家用空调有「内燃式热机」吗？显然是没有的但仍旧能够创造出冷暖风。两种空调制冷系统的区别只是用不同类型的压缩机而已，下面先来了解制冷的原理吧。

01制冷原理（涵盖家用空调）

参考热力学第二定律：热能会从高温物体传导至低温物体。可以理解为低温物体会吸收热能，决定温度高低的核心因素是热能；空气（风）虽然看不见摸不着，但却是事实存在的物质，空气也有吸热与散热的特点，制冷的流程如下。

1：压缩机驱动气态制冷剂运转，目前使用的制冷剂为「RA·四氟乙烷」；其沸点为零下26.2℃，在绝大多数区域的冬季，四氟乙烷都会是高压的沸腾状态，沸腾的前提是吸收了一定程度的热能。那么把制冷剂通过冷凝器和膨胀阀调整为液态后，将其送入蒸发器会有怎样的变化呢？

2：蒸发器的温度始终在零摄氏度以上，对于制冷剂而言是“很烫”的标准了；于是液态低温制冷剂会快速且大量的从高温的蒸发器上吸收热能，在瞬间即可达到沸腾的标准，蒸发器正是指制冷剂的蒸发。而此时蒸发器的温度就会非常低了，这是制冷系统的最关键一环，蒸发器降温（做好吸热的准备）后，鼓风机才能真正发挥作用。

3：使用冷空调时当然是高温的季节，比如夏季的温度可以达到40℃，这是空气温度的标准，与低温的蒸发器有很大的温差。鼓风机将高温的空气吹向低温的蒸发器时，蒸发器则会吸收空气中的热能，同时也就为空气进行了降温，送入车内就是冷风了。

燃油汽车、电动汽车与家用空调的制冷原理是相同的，区别仅仅是驱动压缩机的动力元的差异。燃油汽车要在发动机启动后才能用冷空调，因其压缩机由内燃机的曲轴带动运转；曲轴是内燃机的动力输出轴，输出的是“扭矩”，所以启动压缩机后会感觉动力明显变差，原因为压缩机的运转阻力损耗了部分扭矩。

电动汽车、插电混动汽车与家用空调均使用「电驱压缩机」，电机与内燃机同属于engine·发动机，燃油汽车的启动系统也是靠电机带动运转。而电机将电能转化为动力的效率非常之高，是内燃机热效率的平均3倍左右；所以使用电机驱动压缩机会比较节能，这就是为什么家用空调会是电空调而不是“油动空调”的原因。

燃油汽车压缩机的带轮是由内燃机带动运转，那么把带轮部分集成小功率的电机，只要通电是不是就能运转了呢？其实区别就是这么简单，只要制冷原理没有颠覆性的变化，区别只有可能是压缩机的驱动力而已。

02制热原理

是制热的原理。内燃机运行中会产生很高的热能，因为每次燃烧产生温度都会远超机体与防冻冷却液的温度，也就是说机体与溶液会吸收热能而不断升温。冷却液通过散热水箱的循环系统可以实现恒温，但温度仍然会在℃左右，这是个很有价值的温度标准。

燃油汽车会在水冷循环系统中另开出一条管路，开合又阀门来控制；将车内空调调整到暖风标准并打开风机后，阀门开启，高温冷却液流动到暖风水箱中使其升温。此时鼓风机将低温空气吹到高温水箱上，空气吸收其热能升温，送入车内就是所谓的暖风了，制热原理其实很简单。

比较特殊。在温度不是非常低的前提下，空调会启动压缩机进行“逆向冷热交换”，也就是将制冷剂循环到外部吸收热能达到沸腾状态，进入内部后调整为液态使其散热而制造暖风。不过这种效果在气温过低的环境中效果比较差，所以空调还会用到“电辅热”。

电子在高电阻的导体中会有很高强度的碰撞，电流的速度是仅次于光速的，延缓其传输的速度则会让“电子流”变成的混乱而撞击，过程中会产生高温。电辅热就是用这种导体通过电流升温，只有再用鼓风机将冷风吹过后加热成为暖风；其实电水壶、暖手宝、小太阳都是用电热原理，电动汽车也不例外。

是通用标准。电加热系统会通过高电阻的导体升温，但并不是通过鼓风机直接吹导体加温；因为这种汽车还需要对电池组进行加温，尤其是有“电池预热”系统的车辆在充电时就会启动，用车之前会完成电耗最高的加热过程，行驶中的恒温电耗会低很多。

而实现电池组温控的基础方式当然得是防冻冷却液在管路中的流动，所以PTC模块要先像电热水壶一样把冷却液加热到高温标准，之后在水泵的作用下分别流动到暖风水箱和电池组——原理与燃油汽车的水暖系统相同，区别只是燃油车是废热利用，电动汽车是主动式加热，这就是三类汽车冷暖空调系统的区别，其实很简单。

编辑：天和Auto-汽车科学岛

天和MCN授权发布

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