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內容概述：
燃油動力汽車冷暖空調系統運行原理新能源汽車空調系統的不同之處很多汽車用戶對於電動汽車的空調很好奇，因為缺少了發動機似乎就缺少了「動力源」；然而空調的製冷基礎依靠的是壓縮機，而壓縮機並不是只能依靠內燃機提供動力，比如家用空調不燒油但也能正常運行，那麼究竟是如何產生冷風的呢？
01壓縮機·動力源
首先需要說明一點：燃油動力，電動混動以及家用空調製冷都離不開壓縮機！
區別為燃油汽車的壓縮機不依靠電驅，這是出於成本的考量；因為壓縮機功率往往有≥3kw的標準，也就是≤5匹（馬力）左右，家用空調會低一些。如果要用電驅動汽車的話，車輛勢必要安裝大容量的電池組，燃油汽車還要安裝大功率的發電機，這會大幅提升製造成本。
所以燃油車選擇用內燃式熱機（發動機的一種類型）為壓縮機提供動力，壓縮機的帶輪通過皮帶與發動機曲軸連接，只要啟動發動機就會全時運轉；但是要按下「A/C」按鍵後壓縮機才會運行，這一按鍵控制的是壓縮機內部的電磁離合器，點亮後為離合器通電才會與帶輪吸附以獲得動力。這種結構的優勢是製造成本低，缺點是會佔用發動機的輸出功率（動力），但是性能變差且油耗升高。
新能源汽車與家用空調則是通過電壓縮機提供動力，實際這也算一種類型的電機吧；電流輸入到電機的繞組（電磁線圈）可以形成電磁場，與永磁體的「N·S」磁極互斥，實現驅動轉子運轉以輸出動力。
驅動電機是這種運行原理，燃油汽車的水泵、油泵以及壓縮機也得這樣獲取動力；而且電機的能量轉化效率是極高的，相比內燃機的熱效率可以高3倍左右。所以利用電壓縮機製冷反而會更節能，比如燃油汽車打開空調壓縮機後的百公裡油耗可能會增長接近1.5升，等量換算為「1L＝3kwh」，如果車輛以每小時一百公裡的速度行駛，那麼功耗就等於一小時耗電4.5度，是不是比較誇張呢？
02製冷原理
壓縮機只是空調系統的「動力元」，說白了就是空調的發動機，自身是不具備製冷或制熱能力的；製冷要通過壓縮管路中的製冷劑，曾經使用的是耳熟能詳的氟氯昂，但是因為這種製冷劑如果洩露就會嚴重破壞臭氧層，而臭氧層是過濾紫外線保護地球的重要物質還，所以氟氯昂就被棄用了。
替代製冷劑是【四氟乙烷】，這種位置不會破壞臭氧；而特點是在零下26.2攝氏度就會沸騰，也就是成為氣態，這是製冷的基礎，參考下圖的動態演示。
壓縮機會將四氟乙烷推動到冷凝器降溫，通過乾燥罐達到膨脹閥經過壓力調節後，以液態的形態進入溫度始終在零度以上的「蒸發器」；由於蒸發器的溫度高於四氟乙烷的沸點太多，所以這種製冷劑瞬間就會蒸發，現在就可以開始製冷了。
四氟乙烷蒸發吸收蒸汽的溫度·使其降溫鼓風機將熱空氣吹過相對低溫蒸發器低溫蒸發器吸收空氣中的熱能·形成冷風製冷說白了就是通過兩次「吸熱」的過程製造冷風，壓縮機在過程中扮演的只是發動機的角色，用什麼能量驅動這種發動機，對於實際使用冷風都是沒有區別的，這就是製冷的原理了。
03制熱原理
1：燃油汽車的制熱原理與眾不同，標準為「水暖」。內燃機在運行中會產生非常高的溫度，比如汽油的燃燒火焰溫度可以高達1200℃，而柴油還要高600度；如果不進行有效散熱的話，機體的鋼材很容易就會被熔化。
所以也才有了通過防凍冷卻液進行的水冷循環系統，冷卻液流進缸蓋吸收熱能，再流動到水箱散熱，周而復始以保證機體與溶液恆溫；但是防凍冷卻液依舊有100度左右的高溫，這種高熱溶液顯然是可以利用的。
比如將冷卻液另開一條管路，並增加一組小水箱，利用高溫溶液加熱水箱就可以制熱，原理很簡單。
打開風擋並關閉A/C（用不到壓縮機）將溫度調整至高溫標準冷卻系統打開暖風水箱閥並加熱水箱鼓風機將低溫空氣吹至高溫箱體低溫空氣吸收水箱熱能實現升溫參考熱力學第二定律，熱能會從高溫物體或環境中傳導至低溫物體，或者理解為低溫空氣會吸熱；所以冷風吸收熱能後會升溫，送入車內就是暖風了。這一系統屬於廢熱利用，冬季用暖空調不會增加油耗。
2：家用空調仍要依靠壓縮機，並使用電輔熱系統！製冷劑·四氟乙烷既然可以被蒸發器吸收熱能，那麼如果以氣態的形態接觸更低溫的物體，是不是也就能夠吸收其他物體的熱能而升溫呢？利用壓縮機制熱的原理就是這樣了，但是在溫度不是特別低的環境中效果會很差，因為環境溫度還高於製冷劑的沸點，已經沸騰的四氟乙烷從哪裡有效吸收熱能呢？
所以家用空調總會有電輔熱系統，這是種非常簡單但也非常費電的制熱方式；簡而言之為大電流往高電阻的導體中輸送，利用電阻大則電子碰撞程度大，從而因摩擦產生高溫的原理生熱。基礎是足夠大的電流輸入，電耗顯然是會很高的嘍。
「電動汽車·PTC陶瓷模組」也是電輔熱制暖，而且還要加熱防凍冷卻液後才能開始制熱，這等於有兩次損耗；然而又不得不這麼操作，因為車輛不僅要為駕乘人員提供暖風，同時要用加熱後的防凍冷卻液，為電池組內部的電芯進行溫控。
電芯低溫的放電容量會加大，充放電效率都會受到影響，說白了也就是會影響續航裡程；所以必須用電加熱模塊加熱防凍冷卻液而進行溫控，這種模式的耗電量最起碼低於電池受影響後對續航的影響。
總結：汽車空調系統的兩種類型就是這樣了，燃油汽車肯定都不是電空調，輕混汽車也不會使用；部分油電混合汽車會加裝電空調，插電混動與純電動汽車毫無疑問都是電驅壓縮機。
至於制暖則是除電動汽車以外都用防凍冷卻液，這是不用白不用的熱能；至於電動汽車實際也不用擔心，目前的汽車基本都裝備了電池組預熱系統，充電過程中會實現溫控，汽車避開最費電的加熱階段，恆溫駕駛的電耗會降低很多了。
編輯：天和Auto-汽車科學島
天和MCN授權發布
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