汽车空调的进化史(一)
人们对机械方式冷却空气的原理已经了解了几个世纪,但直到1902年美国人威利斯·开利安装了他的首个商业系统,空调才正式宣告诞生。虽然起步缓慢,但到了20世纪30年代,空调普遍开始在西方的商店、剧院和办公楼中使用。随着20世纪20年代封闭式车体结构汽车的兴起,人们自然希望将这种“夏凉与冬暖”的体验带到汽车上。
最早尝试对车辆内部进行制冷的人叫威廉.怀特莱,他在1884年将一托盘冰块放在马车的车架上,然后利用安装在车轴上的风扇旋转,将冰块所产生的凉气吹入马车的内部。
自从汽车第一次被封闭以来,有些人仍旧延续着使用冰蒸发的方法进行制冷,一直到1930年代。大多数历史学家认为小约翰·哈曼是世界上第一辆空调车的主人,这个系统是1930年左右由凯尔维纳特汽车公司在美国德克萨斯州休斯顿定制和安装的,用于舒缓哈曼先生的严重过敏症。这套空调装置安装在汽车尾部的行李箱位置,使用一台独立的1.5匹马力的引擎来驱动。
20世纪30年代,西方主要的汽车制造商都开始研发自己的空调系统。然而,要实现商业上可行的汽车空调,有一系列的障碍需要克服。首先,空调系统需要在尺寸和复杂程度上有所降低,这样它们就可以安装在车身内部,并由汽车发动机提供动力,而不需要单独的引擎驱动。其次,早期空调系统中使用许多不同的制冷介质,如:氨、氯甲烷、丙烷和二氧化硫等,这些物质要么有毒,要么易燃,要么两者兼有,因此,它们都不是理想的汽车空调制冷介质。
20世纪30年代,通用汽车公司和杜邦公司研发了人们现在所熟知的制冷剂氟利昂-12(即R12)。R12具有理想的制冷效果,同时(在当时)被认为是完全无害和不可燃的。作为R12的共同发现者之一的托马斯·米德格利曾经进行过一场著名的公开示范,他将R12吸入肺部中,然后吹灭蜡烛。随着R12的发现,实用汽车空调的最大一个障碍被克服。
当通用汽车还在评估它的车尾厢式空调单元时,美国帕卡德汽车Parkard Motor抢先在1939年8月推出了第一款“工厂装配“汽车空调系统。与现代空调系统的结构有所不同,Parkard的空调系统部件分散在整个车辆中(如下图),压缩机位于发动机罩下并由发动机驱动,冷凝器位于散热器前面。但是,鼓风机和蒸发器却位于后备箱后面,干燥瓶位于车辆中部,各部件通过长长的制冷管连接,所有的冷风都由位于后挡风玻璃处的出风口吹出。
虽然在当时它的诞生被誉为伟大的奢移品,但这套系统在整体设计方面还是比较原始的。主要的问题有:空调没有新鲜空气转换机构,吸烟者容易把车内的空气弄得污浊不堪;其次,系统没有配备控制器,驾驶员需要打开引擎盖,通过拆卸压缩机皮带才能够关闭空调。
除此之外,由于冷气是从车厢后部往前吹,这意味着后座乘客可能会感到脖子发冷,而前排乘客可能无法得到足够的冷却空气。同时,由于蒸发器安装在汽车尾部,车尾冷凝和滴水是常见的问题,这个问题一直持续到1950年代,甚至出现了广为流传的艾森豪威尔夫人的礼服被卡迪拉克车内空调滴落的冷凝水弄脏的故事。