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制冷机就是把热量不断地从低温物体转移给高温物体的装置。制冷能力的大小是以单位时间内所能转移的热量来表示的，单位为J／h。
为了把汽车内部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和车内人体散发出的热量排除到大气中去。这两种热量的总和就叫做制冷负荷。
通常所说的沸点都是指液体在一个大气压下的饱和温度。对于不同的液体，在同一大气压下，它的饱和温度也是不同的，如表2-2所示。
在制冷机的工作过程中，在低温下蒸发的制冷剂液体都是使高压液体经节流降压而得到的。较高压力的饱和液体节流降压后即进入两相区，并闪发出一定的饱和蒸汽。对于lkg制冷剂，若用x表示闪发后的干度，则当其余液体全部转变为饱和蒸汽时吸收的热量为：
由于汽车制冷负荷受到车身形状及外界大气温度、湿度、车速等客观条件和乘员数量的影响，因此汽车空调系统的制冷负荷较大。
空调制冷的方式很多，常见的有以下四种：液体气化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。其中液体气化制冷的应用最为广泛，它是利用液体气化时的吸热效应而实现制冷的。蒸汽压缩式、吸收式、蒸汽喷射式和吸附式制冷都属于液体气化制冷方式。所有自然和机械制冷系统基础都应遵循制冷三大基本定律：
￠值越小，表示湿空气离饱和状态越远，空气越干燥，还能再吸收水分；反之，若￠值越大，则表示空气越潮湿，吸收水分的能力越差。当￠=0时，则为干空气；当￠=100％时，则为饱和空气，再也不能吸收水分了。
湿度用来表示空气的干湿程度。1m3湿空气中所含水蒸汽的重量，叫空气的绝对湿度。由于湿空气是空气和水蒸汽的均匀混合物，因此绝对湿度在数值上等于水蒸汽的含量，用rw表示。
绝对湿度只能说明湿空气在某一温度下实际所含水蒸汽的重量，但不能说明湿空气的吸湿能力。因此，采用湿空气的相对湿度来说明空气的潮湿程度，或说明空气接近饱和的程度。相对湿度就是湿空气中实际所含的水蒸汽量与同温度下饱和湿空气所含的水蒸汽量的比值。用公式表示，即
空调系统能在封闭的空间内自动控制空气的温度、湿度及空气的清洁度和流通。在汽车应用中，空调是对车辆内驾驶室和车厢内的空气进行冷却、去湿和调节的系统。为了深入理解其制冷原理，有必要了解一些制冷技术基本术语。
当华氏温度已知时，换算成摄氏温度的公式是：将华氏温度减去32后乘以5/9就是摄氏度。这样50°F换算成摄氏温度为：
定律I是通过汽车的制冷系统来说明的。热从汽车的车箱内除去，从而使温度降低。无热即冷。
热随时向含热少的物体流动或经过。任何物体无法阻止热的流动，仅能使之放慢。无论使用多少绝热体，热也无法被容纳住。
定律Ⅱ可通过空调器中的特殊制冷剂来说明。热随时向含热少的物体流动，流向蒸发器中的制冷剂以及冷凝器中的外界(环境)空气。
温度是物体冷暖程度的标志。温度越高，物体就越热。我们常用的温度表示单位是摄氏度，用符号“°C”表示。
例如：水在开口的容器中沸腾时，它的温度是100摄氏度，表不为100°C；水开始结冰时的温度是0摄氏度，表示为0°C。
0°C用华氏温度表示是32°F；100℃用华氏温度表示是212°F。摄氏温度已知时换算成华氏温度的公式是：将摄氏度数值乘以9/5再加32，就是华氏度。这样100℃换算成华氏温度为：
物质状态发生改变，肯定会有热传递。若液体变为气体，则该液体肯定吸收了热，热以蒸汽形式被带走。若蒸汽变为液体，则蒸汽肯定放热，热被释放至热量少的表面或媒体。
定律Ⅲ可通过蒸发器中液体制冷剂来说明。即随着制冷剂吸收热，它变为蒸汽。当在冷凝器中又变为液体时，热被带走排出车外。
任何液体气化时都要吸收热量。在定压下lkg液体气化时所吸收的热量称为气化潜热。对于任何一种液体，气化潜热是随其蒸发压力而变的；而在相同的压力下，不同的工质其气化潜热也是不相同的。工质的分子量越小，其气化潜热的数值越大；对任何一种工质，随着蒸发温度的提高其气化潜热不断减小，当达到临界状态时其气化潜热为零。
1)传导。在物体(固体)两点之间有温差时，热量将通过物体内部从高温点向低温点移动，这种现象就是热的传导。一般来说，金属是热的良导体；而一些非金属，如木头、石棉等导热能力极差，称为绝热材料。
2)对流。气体和液体依它本身的流动使热量转移，这种热的传递方式称为热的对流。冷凝器就是利用空气对流进行冷却的。
3)辐射。它是指发热源直接向其周围的空间散发热量，通过辐射波将热量传递给其他物体的过程。热辐射和电波的传播很类似，其特点是热量由热源表面以光(电磁波)的形式连续发射，以光速传播，可以不依靠其他物质。
把单位质量的物质的温度升高l K所需要的热量称为热容。热容大的物体有不易热和不易冷的性质。热容的单位为J／K。
物体受热，温度就会上升，温度上升到一定程度物体状态就会发生变化。冰加热后融化成水(固体→液体)；水加热，温度上升到100°C开始沸腾汽化(液体→气体)，这时即使继续加热，温度也不再升高。在水未达到100°C之前，所加的热能使温度上升，这种热能感觉出来，我们称之为显热，能用温度计测出。达到100°C以后，继续加的热，用于使液体变成气体，这种热叫做潜热，是不能用温度计测出的，如图2-2所示。
物质由液态变为气态的过程称为汽化。1kg液体转变为气体需要的热量(单位为J或kJ)，叫做该物质的汽化热。汽化过程有两种形式，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，蒸发过程一般为吸热过程。沸腾是一种在液体表面和内部同时进行的汽化现象。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。在一定压力下，蒸发可以在任何温度下进行，而沸腾只能在一定温度下发生。制冷剂在蒸发器内吸收了热量后，由液态汽化为蒸汽，这个过程就是沸腾。在制冷技术中，对蒸发一词通常理解为液体的沸腾过程。
在气体制冷机中，是利用高压气体的绝热膨胀以达到低温，并利用膨胀后的气体在低压下的复热过程来制冷。气体绝热膨胀的特性随所使用的设备而变，一般有两种方式。一种方式是令高压气体经膨胀机(活塞式或透平式)膨胀，此时有外功输出，因而气体的温降大，复热时制冷量也大，但膨胀机结构比较复杂，在一般的气体制冷机中均采用这一膨胀方式。另一种方式是令气体经节流阀膨胀(通常为节流)，此时无外功输出，气体的温降小，制冷量也小，但节流阀的结构较简单，且便于进行气体流量的调节，这种膨胀方式在气体制冷机中使用较少。
地球表面包围着一层很厚的空气层，我们称它为大气层，大气的重量对地球表面物体单位面积上所产生的压力称为大气压力(简称大气压)。我们把在地球纬度45°，温度为O℃时，大气对海平面的压力称为标准大气压，它相当于101.325 kPa。
表示压力常用的方式有绝对压力、表压力和线)绝对压力：它表示实际的压力值，是把完全线显热与潜热
在空调制冷系统中，主要是利用制冷剂在蒸发器内的低压下，不断吸收周围空气的热量进行汽化的过程来制冷的。这种过程通常是在蒸发器中以沸腾的方式进行，但习惯上称它为蒸发过程，并把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。
冷凝是指气态物质经过冷却(通过空气或水等热交换方式)使其转变为液体的过程。冷凝过程一般为放热过程。在汽车空调制冷系统中，制冷剂在冷凝器中由气态凝结为液态的过程就是一个冷凝过程，同时放出热量，放出的热量由冷却空气带走。
在流体通路中，通道截面积突然缩小，流体压力便下降，如果此时产生气体，则总体积还要增大。这种变化只是状态的变化，与外界没有热和功的交换，因此流体的热量不变。这种状态变化称为节流，如图2-3所示。
在空调制冷系统中，制冷剂在膨胀阀中的状态变化就是节流过程。制冷剂被膨胀阀节流后，如果压力下降得比饱和压力还低，部分液体将变成饱和蒸汽，体积急剧增大。这时的蒸汽发热是由液体本身供给的，所以液体温度下降较大。
有热出入，温度就有变化，温度变化的大小和出入的热量成比例，这种热的量叫做热量。热量的单位为焦耳(J)。
温度不同的物体接触时，热量从温度较高的物体传到温度较低的物体，或从同一物体内温度较高的部分传到温度较低的部分，直到温度趋于一致为止。热的传递有传导、对流和辐射三种形式。
利用气体涡流制冷是法国工程师兰克1933年提出的。涡流冷却效应的实质是利用人工方法产生旋涡使气流分为冷热两部分，利用分离出来的冷气流即可进行制冷。
(2)表压力：通过压力表指示读出的压力值，称为表压力值。它是将标准大气压作为零值，在此基础上进行压力计量的结果。
上述三种压力在制冷技术领域中经常应用，绝对压力在设计及查阅制冷剂、特性表时使用；表压力在观察系统运行状况时使用；真空度则在维修系统抽真空时使用。它们之间的关系如图2-1所示，用公式表示如下：
由式(2-2)可知，单位制冷量不仅与气化潜热有关，还随节流后的干度而变。制冷剂液体在节流膨胀前后压力变化范围越大，则节流过程中闪发的气体量越多，因而单位制冷量就越小。
由此可见，液体气化制冷循环由工质低压下气化、蒸汽升压、高压气体液化和高压液体降压四个基本过程组成。蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷和吸附式制冷都具备上述四个基本过程。
湿空气在状态变化过程中，由于水分蒸发，水蒸汽凝结，其体积重量会发生变化。即使湿空气中的水蒸汽含量不变，由于温度变化，其体积也跟着变化，因此绝对湿度也将发生变化。
压力就是固体、液体或气体垂直作用于物体表面上的力。在实际应用中是以作用于物体单位面积上的力来表示的，常用P表示，其单位为帕斯卡，简称帕(Pa)。
如果对制冷剂加热，则其中的一部分液体就会变成蒸汽；反之，如果制冷剂放出热量，则其中的一部分蒸汽又会变成液体(温度不变)。在这种制冷剂液体和蒸汽处于共存的状态下，液体和蒸汽是可以彼此转换的。处于这种状态的制冷剂蒸汽叫饱和蒸汽，这种状态下的制冷剂液体叫做饱和液体。饱和蒸汽的温度叫做饱和温度；饱和蒸汽的压力叫做饱和压力。汽化过程中，由饱和液体和饱和蒸汽组成的混合物称为湿饱和蒸汽，简称湿蒸汽。干饱和蒸汽是指在容器中的液体全部蒸发成蒸汽的状态。
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