根据自然现象，任何物质被冷却后，那么它一定会放出热量。为此在车上使用一种压缩式制冷装置。制冷剂在封闭的管路中循环流动，并不断地在液态和气态之间来回转换。其原理是，将气体压缩；通过放出热量使气体液化（冷凝）；在吸收热量的情况下，通过减压来使液体气化，如下图所示。
1-压缩机；2-冷却空气；3-冷凝器；
4-低压侧；5-高压侧；6-热的新鲜空气；
7-蒸发器；8-被冷却了的新鲜空气；9-膨胀阀压缩机抽取凉的低压气态制冷剂。制冷剂在压缩机内被压缩，温度也就升高。这样的制冷剂被压入循环管路中（高压侧，在这个阶段，制冷剂是气态的，并处于高温、高压下）。制冷剂经过很短的路程进入冷凝器（液化器）内。冷凝器内已被压缩且变热的气体被流过的空气（迎风空气和风扇空气）带走了热量。在达到由压力决定的露点时，制冷剂气体就开始冷凝，也就变成了液体（在这个阶段，制冷剂是液态的，压力高，温度为中等）。液态的压缩后的制冷剂继续流到一个狭窄点处，这个狭窄点可能是一个节流阀或者是一个膨胀阀。制冷剂在这里被喷入蒸发器内，于是压力降低（低压侧）。在蒸发器中，喷入的液态制冷剂卸压并蒸发（气化）。为此所需要的气化热从流经蒸发器薄片的热新鲜空气中获取，于是空气温度降下来，因而车内就变得凉快（在这个阶段，制冷剂是蒸汽状态的，压力低且温度低）。又变成气态的制冷剂从蒸发器中流出。它被压缩机再次抽取，重新在环路中流动（在这个阶段，制冷剂又变成气态，压力低，温度也低）。制冷循环管路中的压力和温度总是取决于瞬时的工作状态，所给出的数据只能作为参考值。
这些值是在这种情况下获得的：在20℃的环境温度中停放了20min后且发动机转速为1500～2000r/min；在20℃且发动机不运转时，制冷剂循环管路中作用有0.47MPa（4.7bar）的过压。▲ 带有膨胀阀的制冷剂回路
斜盘式轴向柱塞压缩机为目前常用的压缩机。空调压缩机剖面图及其工作原理如下图所示。驱动轴的旋转运动由斜盘转换成轴向运动（等于活塞的升程）。
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根据结构形式的不同可以使用3～10个活塞，这些活塞以驱动轴为中心布置在其周围，每个活塞配备一个吸/压阀。驱动轴的旋转运动被传到驱动毂，经斜盘转换成活塞的轴向运动。斜盘可在导轨内纵向滑动。斜盘的倾斜状态是可变的，于是活塞的行程也就可变，那么输出功率（制冷能力）也就可变。
1,13,20-调节阀；2-校准用节流孔；3-活塞上部；4-活塞；5-活塞下部；6,18,25-腔压；7-弹簧1和2；8-驱动毂；9-电磁离合器；10-驱动轴；11-导轨；12-斜盘；14,21-波纹管1；15,22-波纹管2；16,23-节流孔；17,24-弹簧1；19,26-弹簧2
1-带有毂的弹簧片；2-电磁线圈；3-压缩机壳体；4-带有轴承的皮带轮；5-压缩机的驱动轴；6-力的走向；7-来自冷凝器；8-滤网；9-干燥器；10-流向膨胀阀；11-带有传感器导线和制冷剂的恒温器；12-膜片；13-去往压缩机（低压）；14-来自压缩机（高压）；15-球阀；16-调节弹簧；17-去往蒸发器（低压）；18-来自蒸发器（低压）；19-去往蒸发器；20-雾化网；21-箭头指向蒸发器；22-O形环；23-校准孔；24,27-过滤网；25-气态制冷剂吸入点；26-来自蒸发器；28-压缩机润滑油孔；29-U形管；30-干燥剂；31-去往压缩机