汽车空调制冷剂减排培训教材

汽车空调制冷剂减排培训教材 《汽车空调维修制冷剂减排》 培训教材 目录 目录 1 第1章 前言 3 1.1 氯氟烃与臭氧层 3 1.1.1 臭氧层 3 1.1.2臭氧层的破坏及其危害 3 1.1.3 氯氟烃对臭氧层的耗损 3 1.2 保护臭氧层进展 4 1.2.1 国际社会的努力 4 1.2.2 中国的工作 4 1.3保护臭氧层中国汽车空调行动 5 1.3.1 汽车空调CFC-12淘汰政策文件 5 1.3.2 汽车空调CFC-12淘汰技术路线 5 1.3.3汽车空调CFC-12淘汰行动 5 1.3.4汽车空调CFC-12淘汰技术援助项目 5 1.3.5汽车空调维修拆解过程CFC-12回收 6 1.4 本教材编写目的和主要内容 6 1.4.1编写目的 6 1.4.2主要内容 6 第2章 汽车空调用制冷剂 7 2.1 制冷剂概述 7 2.1.1 常用制冷工质的分类 7 2.1.2 对制冷剂的要求 7 2.2 CFC-12和HFC-134a性质的对比 8 2.2.1饱和压力表压力对比 9 2.2.2 化学性质 11 2.2.3 安全性 12 2.2.4 环境特性 12 第3章 汽车空调制冷系统 13 3.1 制冷原理 13 3.2 汽车空调制冷系统 13 按照节流装置分，目前常见的汽车空调制冷系统主要有热力膨胀阀系统和节流短管系统。 13 3.2.1 热力膨胀阀系统 13 3.2.2 节流短管系统 15 3.3 汽车空调制冷系统主要部件 16 3.3.1 压缩机 16 3.3.2 冷凝器 19 3.3.3 蒸发器 20 3.3.4 节流装置 21 第4章 汽车空调制冷系统维修 28 4.1制冷系统的泄漏 28 4.1.1泄漏原因 28 4.1.2制冷剂泄漏的检查 28 4.2制冷系统的维修 31 4.2.1汽车空调制冷系统维修安全 31 4.2.2 制冷系统维修 32 4.2.3制冷系统的清洗 32 4.2.4 制冷系统抽真空 33 4.2.5 制冷剂的加注 34 4.2.6 润滑油及其加注 39 4.2.7 测试制冷系统性能 40 第5章 CFC-12制冷剂回收 43 5.1 回收前的准备 43 5.1.1 人员设备条件准备 43 5.1.2制冷剂种类的判断 43 5.1.3制冷剂是否需要回收的判断 46 5.2 CFC-12回收技术 47 5.3汽车空调制冷系统制冷剂回收 48 5.4回收设备 49 5.5回收罐 51 5.6 制冷剂回收注意事项 52 第6章 CFC-12制冷剂处理 53 6.1 制冷剂净化 53 6.1.1净化处理程序 53 6.1.2 净化制冷剂再利用标准 53 6.2 制冷剂再生 54 6.3 制冷剂销毁 54 第7章 制冷剂储存与运输 55 7.1 制冷剂储存 55 7.2 制冷剂运输 55 附录一 空调制冷系统检修程序 56 附录二 空调压缩机检修程序 57 附录三 空调系统异响检修程序 58 附录四 制冷系统压力检查表 59 附录五 汽车空调系统常见故障表 60 第1章 前言 1.1 氯氟烃与臭氧层 1.1.1 臭氧层 我们赖于生存的地球外面覆盖着厚厚的大气层，大气层根据离地面高度可划分为对流层（0～15km）、平流层（15～50km）、散逸层（50～85km）和热电离层（>85km）。其中在平流层中，集中了大气中90％的臭氧，这个区域称为臭氧层。 臭氧是大气中的一种气体，分子式为O3。普通氧分子在强烈的紫外线照射下发生均裂，生成两个氧原子（自由基），氧原子再与氧分子结合生成臭氧分子；生成的臭氧会在紫外线的照射下被分解，重新生成氧分子，从而形成了大气臭氧层中的臭氧生成和分解的动态平衡。大气中臭氧层的厚度虽然很大，但其质量在整个大气中所占的比例很小，如果将地球上的所有臭氧压缩到1个大气压（101.325kPa）,其厚度仅有3mm左右。 臭氧层如同地球的保护伞，因为它具有强烈吸收（99％）紫外线的作用，所以可以有效地过滤阳光中对人体和生物有害的那部分紫外线；此外，臭氧层还起到地球保温层作用，使得白天不至于过热，夜晚不至于过冷。由于臭氧层的存在，使得地球表面具备了得以繁衍生物和直至出现人类的条件。 1.1.2臭氧层的破坏及其危害 自20世纪70年代未到80年代，分布在地球各地对大气臭氧含量监测发现，全球臭氧总量在逐渐减少。1977年，发现南极上空的臭氧含量在每年9月下旬迅速减少，并形成了“臭氧空洞”。1987年10月，南极上空的臭氧浓度下降到1957～1978年间的一半，臭氧空洞面积则扩大到足以覆盖整个欧洲大陆。1994年10月观测到臭氧空洞曾一度蔓延到南美洲最南端的上空。据对北极上空的观测，2000年1～3月间，臭氧含量累计减少了60％以上，也形成了臭氧空洞。近年臭氧空洞的深度和面积仍在继续扩展。 因为地球上的生物是在臭氧层形成后才开始进化的，所以一旦臭氧层被破坏，过量紫外线通过大气层照射到地球表面，将会造成以下巨大危害： （1）对人体健康的危害。适量紫外线对人体健康是有益的，但是长期过量紫外线照射可能引起人体免疫能力减退、白内障等眼科疾病、甚至皮肤癌等严重疾患。 （2）对植物的影响。紫外线照射增强将会影响某些植物光合作用，使植物营养成分减少，生长速度减慢。 （3）对海洋生物的影响。紫外线照射增强将影响海洋生物的繁殖能力，使浮游生物数量和品种减少，影响鱼类和贝类的生长。 1.1.3 氯氟烃对臭氧层的耗损 为了寻找安全高效的制冷剂，1928年首次合成了氯氟烃并于1930年投入生成，商品名字为“氟利昂”，并在以后生产出包括CFC-11、CFC-12、CFC-113等多种品种。由于“氟利昂”具有优异的热力性质和较高的制冷效率，且无毒无味、不燃烧、不爆炸、化学稳定性和热稳定性好，曾在全球范围内广泛应用于工商制冷、汽车空调、家用冰箱和家用空调器等蒸气压缩式制冷系统中，其中汽车空调采用CFC-12作为制冷剂。 大气中臭氧含量急剧减少促使人们对这一现象进行深入研究。研究表明，全氯氟烃如被排放到大气中，由于其化学性质十分稳定，不易分解，扩散在臭氧层后，在紫外线的照射下分解形成氯原子；氯自由基与臭氧反应生成氧气分子和一氧化氯，而一氧化氯又和氧原子反应，重新生成氯原子，再去消耗臭氧；这样氯原子一旦释放出来，即发生一系列连锁反应，据估算，每一个氯原子可消耗10万个臭氧分子。这就使得臭氧含量不断下降，从而减薄臭氧层并形成臭氧空洞。 汽车空调中使用的CFC-12属于全氯氟烃，是破坏臭氧层的元凶，为了保护臭氧层这个地球的保护伞，必须对CFC-12进行淘汰和替代。 1.2 保护臭氧层进展 1.2.1 国际社会的努力 为了保护臭氧层，联合国环境规划署召开了多次国际会议，商议保护臭氧层的对策，签署了包括《保护臭氧层维也纳公约》、《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》（及其修正案）等一系列国际公约，并建立了多边基金。 1.2.1.1 《保护臭氧层维也纳公约》 1985年3月制订了《保护臭氧层维也纳公约》，该公约是一项框架性 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 ，不包含法律约束的控制和目标，鼓励政府间在研究、有计划观测臭氧层、监督CFCs的生产和信息交流方面的合作。该公约缔约国承诺针对人类改变臭氧层的活动采取普遍措施，以保护人类健康和环境。该公约的通过和签署为国际社会在处理大的全球环境问题合作迈出了重要一步。 1.2.1.2 《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》及其有关修正案 1987年制订了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》（以下简称《议定书》），并在1990年伦敦、1992年哥本哈根、1995年维也纳、1997年蒙特利尔和1999年北京的会议上对《议定书》进行了调整，加快了CFCs等消耗臭氧层物质淘汰时间表。根据修订后的《议定书》的 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ，人均年消费CFCs大于0.3kg的发达国家，要求于1996年1月1日前停止CFCs使用。对于人均年消费CFCs小于0.3kg的发展中国家，必须逐年削减CFCs的生产和消费；从1997年7月1日起，CFCs的生产和消费分别冻结在1995～1997年3年的平均水平上；从2005年1月1日起削减冻结水平的50％，从2007年1月1日起削减冻结水平的85％；从2010年1月1日起完全停止CFCs使用。 1.2.2 中国的工作 中国政府1989年正式加入《保护臭氧层维也纳公约》，1991年加入《议定书》，并积极参与《议定书》修正工作。 1992年编制了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 》（以下简称《国家方案》），1993年得到中国国务院与联合国保护臭氧层多边基金执行委员会的批准，1999年完成对《国家方案》的修订。国家方案》及其修订是我国政府贯彻执行环境保护基本国策、切实履行《议定书》规定的各项义务的决心和信心的体现。 成立了由15个部、委、局、总公司和总会参加的中国保护臭氧层领导小组和办公室，负责整个国家CFCs淘汰工作。向多边基金执委会申请并得到批准的项目一百多项，很好地促进了我国CFCs淘汰工作的开展。在中国政府的努力和《国家方案》的指导下，中国已经成功地将CFCs的生产和消费水平控制在1995～1997年的平均水平之下。中国还将于2005年实现淘汰50％生产量和消费量的目标。2004年12月，我国加速淘汰计划被蒙特利尔多边基金执委会批准，我国承诺2007年7月1月全部停止CFCs生产和消费。 2000年中国开始汽车空调、家用制冷、工商制冷和中央空调四个制冷维修子行业的全面调查， 2003年做出了中国制冷维修行业CFCs淘汰战略，2004年在行业战略的基础上制定了制冷维修行业计划并被多边基金执委会批准，该项目以汽车空调子行业为主要内容。 1.3保护臭氧层中国汽车空调行动 1.3.1 汽车空调CFC-12淘汰政策文件 1994年我国汽车行业制订了《中国汽车空调行业CFC-12淘汰战略》，并逐步实施。 为了推进全行业量大面广的CFC-12淘汰工作，国家环保总局和原国家机械工业局组织制订了《中国汽车空调行业CFC-12整体淘汰计划》。 1.3.2 汽车空调CFC-12淘汰技术路线 我国原汽车空调中使用的制冷剂是CFC-12，中国汽车空调行业淘汰臭氧层消耗物质的技术路线是：新生产汽车采用HFC-134a制冷剂替代CFC-12制冷剂，在用汽车可以采用原有制冷剂，在维修和报废拆解过程中应该对制冷剂进行回收。 1.3.3汽车空调CFC-12淘汰行动 1995年在多边基金执委会的资助下，开始了汽车空调重点企业的CFC-12淘汰项目；1998年中国制定了汽车空调行业整体淘汰计划并得到多边基金执委会的批准，1999年开始实施该计划。 通过汽车空调行业整体淘汰计划中投资项目，引进了大量国外先进技术和设备，使汽车空调系统及零部件企业提高了技术水平和生产能力，生产了大量以HFC-134a为制冷剂的汽车空调系统零部件产品，为我国汽车空调行业CFC-12整体淘汰奠定了坚实的物质基础。 2001年中国汽车空调行业全部完成了替代CFC-12的改造工作，2002年1月1日新生产汽车全部停止装配CFC-12的空调器。 1.3.4汽车空调CFC-12淘汰技术援助项目 开展了以下一系列技术援助项目： （1）    制订和修订了12项HFC-134a汽车空调器及其零部件标准。 （2）    制订了7项汽车空调系统及其零部件产品认证实施 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf ，已先后认证HFC-134a汽车空调产品生产企业81家。 （3）    建立了汽车和汽车空调生产企业数据统计和监控系统。 （4）    广泛利用各种媒体进行保护臭氧层的宣传活动。 （5）    编制出版了《中国汽车空调行业CFCs替代行动》。 1.3.5汽车空调维修拆解过程CFC-12回收 2004年中国制定了制冷维修行业计划并被多边基金执委会批准，该项目以汽车空调行业为主要内容。2005年开始了计划实施，在汽车空调维修和车辆报废时，禁止将系统中CFC-12制冷剂直接向大气中排放，应该对制冷剂进行回收，以便循环利用，这样即可以防止破坏臭氧层，危害大气环境，又能有效地利用资源，实现可持续发展。 2005-2007年是计划的主要执行期，通过项目实施，在汽车维修和报废拆解过程中回收CFC-12，实现我国对CFC-12消费的控制目标。 1.4 本教材编写目的和主要内容 1.4.1编写目的 为了可以顺利实施中国制冷维修行业CFCs整体淘汰计划，保证汽车维修和报废汽车拆解过程中很好地进行CFC-12回收工作，需要对汽车维修人员和报废汽车拆解人员进行汽车空调良好维修操作程序培训，该培训教材就是为此而编写。 1.4.2主要内容 该培训教材主要包括汽车空调用制冷剂、汽车空调制冷系统、汽车空调制冷系统维修、CFC-12制冷剂回收、CFC-12制冷剂处理、制冷剂储存与运输和常见故障及其检修。 第2章 汽车空调用制冷剂 2.1 制冷剂概述 制冷剂，又称制冷工质，它是制冷系统中完成制冷循环的工作介质。制冷剂在蒸发器内吸取被冷却对象的热量蒸发成低压蒸气后，被压缩机压缩为高压蒸气，在冷凝器内将热量传递给冷却介质（如空气或水）而被冷凝成液体，然后被节流降压后重新回到蒸发器，进行连续制冷。所以制冷剂是制冷装置完成能量交换的重要载体，制冷剂的特性对汽车空调系统的性能起着非常重要的作用。 2.1.1 常用制冷工质的分类 2.1.1.1 按制冷剂化学结构分类 (1) 无机化合物，如水、氨、二氧化碳等。 (2) 氯氟烃，即饱和碳氢化合物的氟、氯衍生物，如R11、R12、R22等。 (3) 碳氢化合物，如丙烷、异丁烷等。 2.1.1.2 按制冷剂组成分类 (1) 单一制冷工质。 (2) 混合制冷工质，是由两种或多种化合物组成的，按其特性分为共沸混合制冷工质和非共沸混合制冷工质。 2.1.1.3 CFC、HCFC、HFC、HC及FC制冷剂 近年来，人们发现大气臭氧层破坏作用的主要由卤代烃分子中的氯和溴原子引起，其中的氢原子和氟原子对臭氧层没有破坏作用。为了能从代号上直接反映出制冷剂对臭氧层的破坏，将氯氟烃分成CFC、HCFC、HFC及PFC等五类。 CFC是不含氢的氯氟烃，称作全氯氟烃（Chloro fluoro carbon），在大气中存在时间长，对臭氧层的破坏和引起的地球温室效应最大，属于最先被限制和禁止使用的物质； HCFC是含氢的氯氟烃，称作氢氯氟烃(Hydro chloro fluoro carbon)，对大气臭氧仍有一定破坏作用，温室效应也很强，属于稍后要淘汰的物质； HFC是不含氯的氯氟烃，称作氢氟烃(Hydro fluoro carbon)，对大气臭氧层无破坏，但部分HFC制冷剂如（HFC-134a）仍有一定的温室效应。 PFC 表示全氟烃(Pure fluoro carbon)，不含氯和氢原子。 按上述表示方法，汽车空调中常用的制冷剂R12(CCl2F2)可写成CFC-12，R134a(CF3CH2F)可写成HFC-134a。 2.1.2 对制冷剂的要求 2.1.2.1对制冷剂热力性质的要求 (1)    制冷效率高。用制冷效率较高的制冷剂可提高制冷系统的经济性。 (2)    压力适中。制冷剂蒸发压力不应低于大气压力，防止空气渗入系统，从而保证制冷系统的正常运行；同时，希望常温下制冷剂的冷凝压力也不应过高，这样可以减少制冷装置承受的压力，降低制造成本，也可以减少制冷剂向外泄漏的可能性。 (3)    单位容积制冷能力要大，可以减小制冷剂循环量和压缩机尺寸。 (4)    绝热指数要小，以减小压缩机功耗，且使得压缩终了制冷剂气体温度不至过高。 2.1.2.2 对制冷剂物理性质的要求 (1)    制冷剂凝固点低，能在较低蒸发温度下工作。 (2)    制冷剂临界温度高，有利于采用一般环境温度的空气和冷却水进行冷凝。 (3)    制冷剂的密度和粘度要小，有利于减小制冷剂在制冷系统中的流动阻力。 (4)    制冷剂的导热系数和对流换热系数大，可减小换热器的尺寸。 2.1.2.3对制冷剂化学性质的要求 (1)    制冷剂应无毒、无刺激性，应对人体健康无损害。 (2)    制冷剂应不易燃烧、不易爆炸。 (3)    制冷剂对金属和其他材料的腐蚀作用要小。 (4)    制冷剂在高温下应不易分解，化学性质稳定。 (5)    制冷剂与润滑油应互溶，并且不起化学反应。 2.1.2.4对制冷剂的环保要求：制冷剂应对臭氧层无破坏作用，不产生温室效应。 2.1.2.5对制冷剂经济性的要求：制冷剂应价格便宜，容易得到。 2.2 CFC-12和HFC-134a性质的对比 在臭氧层破坏问题发现之前，CFC-12由于具有很好的热力学、物理化学和安全性质，被广泛应用于汽车空调中，目前在中国一些在用车辆和维修中仍有使用。HFC-134a是作为CFC-12的替代工质而提出的，它的许多特性与CFC-12很接近。本节将CFC-12和HFC-134a的主要特性作一比较。 表2-1 CFC-12和HFC-134a的热物理性质对比 表2-1 CFC-12和HFC-134a的热物理性质对比 项目 CFC-12 HFC-134a 分子式 CCl2F2 CF3CH2F 分子量 120.93 102.03 沸点(℃) -29.8 -26.16 凝固点 (℃) -155 -96.6 临界温度(℃) 112 101.1 临界压力(MPa) 4.12 4.067 密 度 30℃饱和液体(kg/m3) 1187.2 1294 0℃饱和蒸气(kg/m3) 14.4196 18.054 比 热 30℃液体 [kJ/(kg·℃)] 1.447 1.017 0℃饱和蒸气 [kJ/(kg·℃)] 0.883 0.65 饱和气绝热指数 (大气压、30℃) 1.136 1.178 大气压下比潜热(kJ/kg) 167.3 198.68 导热 系数 0℃饱和蒸气 [W/(m·℃)] 0.01179 0.0145 0℃饱和液体 [W/(m·℃)] 0.0783 0.08 粘度 ×103 30℃液体(Pa·s) 0.2874 0.251 大气压下30℃气体(Pa·s) 0.01094 0.0127 0℃时的容积制冷量(kJ/m3) 2740 2860 理论循环COP（0，40℃） 5.62 5.49 与CFC-12相比，HFC-134a具有优良的迁移性质，其液体及气体的导热系数显著高于CFC-12。 2.2.1饱和压力表压力对比 CFC-12和HFC-134a的饱和蒸气压相近，在低温时HFC-134a略低，大约在17℃时相等，高于17℃时HFC-134a略高（图2-1），CFC-12和HFC-134a不同温度下对应的饱和压力分别见表2-2和表2-3。 SHAPE \* MERGEFORMAT 图2-1 CFC-12 和HFC-134a的饱和压力-温度曲线 2-2 CFC-12的饱和压力表 温度 t/℃ 绝对压力 p/kPa 温度 t/℃ 绝对压力 p/kPa 温度 t/℃ 绝对压力 p/kPa 温度 t/℃ 绝对压力 p/kPa 温度 t/℃ 绝对压力 p/kPa -70 12.268 -34 84.382 2 329.40 38 914.23 75 2087.5 -69 13.084 -33 88.187 3 340.19 39 937.23 76 2129.6 -68 13.943 -32 92.125 4 351.24 40 960.66 77 2172.4 -67 14.848 -31 96.199 5 362.55 41 984.51 78 2215.8 -66 15.801 -30 100.41 6 374.14 42 1008.8 79 2259.9 -65 16.803 -29 104.77 7 386.01 43 1033.5 80 2304.6 -64 17.857 -28 109.27 8 398.15 44 1058.7 81 2350.0 -63 18.963 -27 113.92 9 410.58 45 1084.3 82 2396.0 -62 20.125 -26 118.72 10 423.30 46 1110.4 83 2442.7 -61 21.344 -25 123.68 11 436.31 47 1136.9 84 2490.0 -60 22.622 -24 128.80 12 449.62 48 1163.9 85 2538.0 -59 23.962 -23 134.08 13 463.23 49 1191.4 86 2586.7 -58 25.365 -22 139.53 14 477.14 50 1219.3 87 2636.1 -57 26.834 -21 145.15 15 491.37 51 1247.7 88 2686.2 -56 28.371 -20 150.93 16 505.91 52 1276.6 89 2737.0 -55 29.978 -19 156.90 17 520.76 54 1335.9 90 2788.5 -54 31.657 -18 163.05 18 535.94 55 1366.3 91 2840.7 -53 33.412 -17 169.37 19 551.45 56 1397.2 92 2893.7 -52 35.244 -16 175.89 20 567.29 57 1428.6 93 2947.3 -51 37.155 -15 182.60 21 583.47 58 1460.5 94 3001.7 -50 39.148 -14 189.50 22 599.98 59 1493.0 95 3056.9 -49 41.227 -13 196.60 23 616.84 60 1525.9 96 3112.8 -48 43.392 -12 203.90 24 634.05 61 1559.4 97 3169.5 -47 45.647 -11 211.40 25 671.62 62 1593.5 98 3226.9 -46 47.995 -10 219.12 26 669.54 63 1628.0 99 3285.1 -45 50.438 -9 227.05 27 687.82 64 1663.2 100 3344.1 -44 52.978 -8 235.19 28 706.48 65 1698.8 101 3403.8 -43 55.978 -7 243.55 29 725.50 66 1735.1 102 3464.4 -42 58.363 -6 252.14 30 744.90 67 1771.9 103 3525.8 -41 61.214 -5 260.96 31 764.68 68 1809.3 104 3587.9 -40 64.173 -4 270.01 32 784.85 69 1847.2 105 3650.9 -39 67.245 -3 279.30 33 805.41 70 1885.8 106 3714.8 -38 70.431 -2 288.82 34 826.36 71 1924.9 107 3779.4 -37 73.735 -1 298.59 35 847.72 72 1964.6 108 3844.9 -36 77.159 0 308.61 36 869.48 73 2005.0 109 3911.3 -35 80.707 1 318.88 37 891.64 74 2045.9 110 3978.5 表2-3 HFC-134a饱和压力表 温度 t/℃ 绝对压力 p/kPa 温度 t/℃ 绝对压力 p/kPa 温度 t/℃ 绝对压力 p/kPa 温度 t/℃ 绝对压力 p/kPa 温度 t/℃ 绝对压力 p/kPa -60 16.317 -30 84.739 0 292.82 30 770.06 60 1681.3 -59 17.386 -29 88.815 1 303.57 31 792.43 61 1721.5 -58 18.513 -28 93.045 2 314.62 32 815.28 62 1762.3 -57 19.700 -27 97.435 3 325.98 33 838.63 63 1803.9 -56 20.949 -26 101.99 4 337.65 34 862.47 64 1846.2 -55 22.263 -25 106.71 5 349.63 35 886.82 65 1889.3 -54 23.645 -24 111.60 6 361.95 36 911.68 66 1933.1 -53 25.097 -23 116.67 7 374.59 37 937.07 67 1977.7 -52 26.621 -22 121.92 8 387.56 38 962.98 68 2023.1 -51 28.221 -21 127.36 9 400.88 39 989.42 69 2069.2 -50 29.899 -20 132.99 10 414.55 40 1016.4 70 2116.2 -49 31.658 -19 138.81 11 428.57 41 1043.9 71 2164.0 -48 33.501 -18 144.83 12 442.94 42 1072.0 72 2212.6 -47 35.431 -17 151.05 13 457.68 43 1100.7 73 2262.0 -46 37.451 -16 157.48 14 472.80 44 1129.9 74 2312.3 -45 39.564 -15 164.13 15 488.29 45 1159.7 75 2363.4 -44 41.774 -14 170.99 16 504.16 46 1190.1 76 2415.4 -43 44.083 -13 178.08 17 520.42 47 1221.1 77 2468.3 -42 46.495 -12 185.40 18 537.08 48 1252.6 78 2522.1 -41 49.013 -11 192.95 19 554.14 49 1284.8 79 2576.8 -40 51.641 -10 200.73 20 571.60 50 1317.6 80 2632.4 -39 54.382 -9 208.76 21 589.48 51 1351.0 81 2689.0 -38 57.239 -8 217.04 22 607.78 52 1385.1 82 2746.5 -37 60.217 -7 225.57 23 626.50 53 1419.8 83 2805.0 -36 63.318 -6 234.36 24 645.66 54 1455.2 84 2864.5 -35 66.547 -5 243.41 25 665.26 55 1491.2 85 2925.0 -34 69.907 -4 252.73 26 685.30 56 1527.8 86 2986.6 -33 73.403 -3 262.33 27 705.80 57 1565.2 87 3049.1 -32 77.037 -2 272.21 28 726.75 58 1603.2 88 3112.8 -31 80.815 -1 282.37 29 748.17 59 1641.9 89 3177.6 2.2.2 化学性质 (1) 热稳定性 CFC-12和HFC-134a热稳定性都很好，CFC-12只有当温度达到400℃以上时，与明火接触才会分解出对人体有害的光气。 (2) 溶水性 水在CFC-12中的溶解度很小，且随温度的降低而减小。所以在CFC-12系统中，应该严格限制水的含量，一般规定CFC-12中的含水量不得超过0.0025%。制冷系统在充灌CFC-12之前，必须经过严格的干燥处理，且需在充液管路中或系统中设有干燥器，CFC-12常用XH-5型分子筛作干燥剂。 HFC-134a的溶水性比CFC-12要强得多，因此对系统的干燥和清洁性要求更高。HFC-134a制冷系统中如果存在少量水分，在润滑油等作用下，将会产生酸、CO和CO2，会对金属产生腐蚀作用，因此需要高效新型的干燥剂对系统进行干燥，如XH-7或XH-9型分子筛，CFC-12中使用的干燥剂不能用于HFC-134a。 (3) 与润滑油的溶解性 在常温下，CFC-12能与矿物润滑油以任意比例相互溶解，因此矿物润滑油可随CFC-12进入制冷系统的各个部位。 HFC-134a分子中不含氯原子而含两个氢原子，它与矿物油几乎不相溶。但在温度较高时，能完全溶解于聚烃基乙二醇(PAG )和聚脂类润滑油(POE)；在温度较低时，只能溶解于POE合成润滑油。 ① 聚烃基乙二醇润滑油(PAG) PAG润滑油与HFC-134a不能完全互溶，低粘度时互溶性较好，高粘度时互溶性降低。PAG在高温的情况下可分解成水、酸、一氧化碳和二氧化碳，有可能造成压缩机镀铜现象。PAG与矿物油、CFC-12不相溶，若原系统内存在有少量这些物质时，将使PAG润滑性能降低。PAG吸水性也很强，其饱和吸水量可超过10%。 PAG润滑油主要用在HFC-134a制冷剂应用初期。由于PAG存在以上一些缺点，实际应用的PAG油都经过了改性处理。 ② 聚脂类润滑油(POE) 聚酯油与HFC-134a互溶性好，与CFC-12等制冷剂也互溶，不会出现低温沉积现象，其吸水性比矿物油强，但水分与油是牢固结合的，在节流装置处不会结冰，原系统内残余的矿物油等物质对其性能影响不明显。由于在聚脂油中加了添加剂，故其耐磨性能良好。它与聚丁腈橡胶、氯丁橡胶等弹性材料相容性较好，与绝缘材料也有较好的相容性。 (4) 对金属和非金属的作用 CFC-12对一般金属不起腐蚀作用，但能腐蚀镁及含镁量超过2%的铝镁合金。CFC-12对天然橡胶和塑料有膨润作用，故密封材料应采用耐腐蚀的丁氰橡胶(NBR)或氯醇橡胶。 HFC-134a对钢、铁、铜、铝等金属均未发现有相互化学反应，仅对锌有轻微作用。HFC-134a与大部分塑料、橡胶等材料不发生化学反应、溶解、溶胀，但是与氟橡胶不相溶。HFC-134a系统不能使用丁睛橡胶NBR的O型密封圈，应使用聚丁睛橡胶H-NBR、氯丁橡胶或三聚乙丙烯橡胶的O型密封圈。 2.2.3 安全性 CFC-12无色、无味、毒性小、不燃烧、不爆炸，是一种很安全的制冷剂。 HFC-134a也是无色、无味、不燃烧、不爆炸。HFC-134a的毒性非常低，在空气中不可燃，安全类别与CFC-12一样为A1，是很安全的制冷剂。 2.2.4 环境特性 CFC-12对大气臭氧层有破坏作用，其臭氧消耗潜能值ODP(Ozone Depletion Potential)为1；且有温室效应，其全球变暖潜能值GWP(Global Warming Potential)为8100 左右，因此它是蒙特利尔议定书中的第一批淘汰物质。 HFC-134a分子中不含氯原子，对臭氧层无破坏作用，其ODP为0，但是有温室效应，其GWP为1300。 第3章 汽车空调制冷系统 3.1 制冷原理 制冷系统是由压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置组成，用管道连成的封闭系统，其制冷系统流程和理论制冷循环的在压焓图（ln p-h图）上的表示见图3-1和图3-2。工质在蒸发器内吸收被冷却对象的热量而气化，产生的低压蒸汽被压缩机吸入，经压缩后以高压排出；压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝器被常温冷却介质（水或空气）冷却，冷凝为高压液体；高压液体流经节流装置时节流降压，变成低压低温湿蒸汽，重新进入蒸发器气化制冷，如此周而复始达到连续制冷目的。 图3-1 制冷系统原理图 图3-2 制冷理论循环在压焓图上表示 3.2 汽车空调制冷系统 按照节流装置分，目前常见的汽车空调制冷系统主要有热力膨胀阀系统和节流短管系统。 3.2.1 热力膨胀阀系统 图3-3(a)为热力膨胀阀系统，该系统由压缩机、冷凝器、储液干燥器、热力膨胀阀和蒸发器组成。热力膨胀阀以蒸发器出口制冷剂过热度为控制信号，对制冷剂流量进行调节。当车内空调负荷增大时，蒸发器出口制冷剂过热度就会增加，热力膨胀阀根据其控制信号就会增加阀开度，提高蒸发器的供液量；当车内空调负荷减小时，降低蒸发器的供液量。系统在冷凝器后、膨胀阀前设有储液干燥器，除对系统内制冷剂干燥过滤外，还可储存一定高压液体制冷剂，并保证进入膨胀阀的制冷剂是液体。 由于热力膨胀阀有一定的流量调节能力，故热力膨胀阀系统较适用于车速变化较大的汽车空调中。 (a) 热力膨胀阀系统 (b) 节流短管系统 图3-3汽车空调制冷系统示意图 3.2.2 节流短管系统 节流短管系统由压缩机、冷凝器、节流短管、蒸发器和气液分离器组成（见图3-3(b)）。与热力膨胀阀系统相比，除了将节流装置由热力膨胀阀改为节流短管，还取消了冷凝器后的储液罐，在压缩机和蒸发器之间设置了气液分离器。由于节流短管作为固定孔口节流件，无法调节制冷剂流量，从而无法保证蒸发器出口的制冷剂在低空调负荷下的完全蒸发，所以在压缩机和蒸发器之间设置了气液分离器，使未蒸发完的液态制冷剂分离出来，暂存于罐的下部，由于该罐置于高温的发动机舱内，它很快就会蒸发成为气态，从而保证了压缩机的安全运行。 由于节流短管流量调节能力小，所以节流短管系统只适用于车速变化不大、运行工况比较稳定的汽车空调系统，或与变排量压缩机配合使用，由变排量压缩机完成制冷量调节。 3.3 汽车空调制冷系统主要部件 本节简要介绍汽车空调制冷系统中的主要部件，包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置。 3.3.1 压缩机 汽车空调压缩机是汽车空调制冷系统的心脏，起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用。汽车空调主要采用容积式压缩机，常见类型有摇板式、涡旋式和旋叶式；另外，根据是否可以改变排量分定排量压缩机和变排量压缩机。 （1）压缩机型式 图3-4为摇板式压缩机的结构图。当摇板角度改变时，引起气缸的往复运动，将制冷剂蒸汽吸入到吸气端，开始压缩，将高压蒸气输送到冷凝器。 图3-4 摇板式压缩机 涡旋式压缩机（图3-5）采用了一个独特的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ，使用两个涡盘，一个定子，一个动子，两者内部有轮叶，能够进行沿轨道或无完整旋转的振摆运动。动子通过一个同心轴承与输入轴相连。当动子在定子中进行振摆时，在两者之间形成数个小穴。当这些小穴体积收缩时，制冷剂就被压缩以至压力升高，然后通过排气孔弹簧阀门从压缩机后端排出。 图3-5 涡旋式压缩机及其压缩过程 旋叶型压缩机（图3-6）由一个转子，三到四个轮叶，以及尺寸精准的转子外壳组成。当压缩机轴转动时，轮叶和转子外壳就形成了小腔。制冷剂由吸气孔抽入这些小腔中，当转子转动时，这些小腔的体积就变小了。制冷剂完全压缩后就到达了排气孔。轮叶和转子外壳在离心力的作用下被润滑油密封了。油槽和油泵在排气侧，高压将油通过油泵推到轮叶端部，在转子外壳处起到了密封作用。在怠速时可能会听到压缩机轮叶的噪音，这是因为润滑油在空调系统里循环需要时间。 图3-6 旋叶型压缩机及其压缩过程 图3-7为V5变排量摇板式压缩机结构图。变排量的压缩机可以控制和满足空调系统在各种不同运行条件下的状况。这种压缩机的特点是在五个气缸的活塞设计中有 图3-7 V5变排量压缩机 一可变角度的摇板。变排量是由在气缸后部的控制阀操纵波纹管来进行控制的。这种控制阀可以感知压缩机吸气压力来对空调系统的需求作出反应。压缩机曲轴箱的压力变化引起摇板角度和压缩机排量的变化。通常，压缩机的排气压力比曲轴箱的压力大得多，曲轴箱的压力相同或高于压缩机吸气压力。在最大排量时，曲轴箱的压力才等于吸气压力。在降低排量最小排量时，曲轴箱的压力大于吸气压力。 （2）压缩机支架及驱动 支架和驱动：包括将一个压缩机固定到发动机上的支架，一个从动轮，压缩机驱动皮带，可能会有曲柄轴箱的附加从动轮。 压缩机支架：由铸铁、钢或铝制成的型材。特别在活塞式压缩机，这种支架应该表现出良好的避震效果。 从动轮：通常在皮带轮的机构中使用从动轮，在皮带跨度太大时为了避震也经常使用。 驱动轮：一些车辆上没有附加的滑轮来与空调驱动皮带相匹配，在这种情况下，需要用螺栓在曲柄轴箱上固定一个附加滑轮。 双皮带轮驱动 蛇型皮带轮驱动 图3-8 压缩机驱动 （3）离合器 压缩机离合器在绕线磁场被激活时连接转子和压缩机输入轴（见图3-9）。离合器用来通过驱动皮带轮传输来自发动机曲柄箱的功率到压缩机。当离合器没有通电时，压缩机轴不转，制冷剂也不循环。绕线磁场实际上是一个电磁铁，当激活后吸住压力盘，将转子滑轮和压力盘锁住，压缩机内部运转，产生压力，引起制冷剂循环。 图3-9 压缩机离合器 3.3.2 冷凝器 汽车空调冷凝器的作用是把压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气，通过向车外空气散发热量，从而冷凝成为高压液体。汽车空调冷凝器按照结构型式分管片式、管带式和平行流三种结构（图3-10）。 管片式冷凝器常采用铜（铝）管铝翅片结构，利用涨管法将铝翅片涨紧在圆管上，管的端部用U形弯头焊接起来。管片式冷凝器换热效率较差，但是由于其制造工艺简单，加工成本低，目前仍在大量使用，尤其是在大中型汽车空调系统中。 管带式冷凝器是将铝合金多孔扁管弯成蛇形管，在其间放置波形翅片，然后进行整体钎焊而成。这种冷凝器传热效率比管片式冷凝器提高了10％左右。 平行流冷凝器结构是为了适用替代工质HFC-134a排气压力比CFC-12高的情况而研制的新型换热器。由管带式冷凝器演变而来，类似于把管带式冷凝器的蛇形管每根截断，两端各设置一根集管，将数根多孔扁管隔成一组，形成进口处管道多，随着制冷剂流向逐渐减少每组管道数，从而合理分配制冷剂流道，降低了制冷剂在冷凝中的压力损失，提高了换热效率。这种冷凝器传热效率比管带式冷凝器提高20～40％左右。 1－进口, 2－传热管 1－接头, 2－多孔扁管, 3－波形翅片 1－集管, 2－多孔扁管, 3－波形 3－出口, 4－翅片翅片 4－连接管, 5－接头 (a) 管片式 (b) 管带式 (c) 平行流 图3-10汽车空调冷凝器 3.3.3 蒸发器 蒸发器的作用是将节流降压后的气液两相制冷剂，通过吸收流经蒸发器空气的热量，蒸发气化成制冷剂蒸汽使流经蒸发器的空气温度降低。汽车空调蒸发器按照结构型式分为管片式、管带式和层叠式三种结构。 图3-11 为管片式蒸发器结构。管片式蒸发器与管片式冷凝器结构相似，均是在圆管上涨套铝翅片组成，只是两者由于安装位置和空间限制，在形状和尺寸上有所差别。管片式蒸发器制造工艺简单，加工成本低，但是换热效率较差。 图3-11 管片式蒸发器 （2）管带式蒸发器 管带式蒸发器结构见图3-12。 管带式蒸发器与管带式冷凝器结构相似，是由多孔扁管与蛇形散热铝带焊接而成。这种蒸发器换热效率比管片式蒸发器提高10％。 （3）层叠式蒸发器 层叠式蒸发器结构见图3-13。层叠式蒸发器由两片冲成复杂形状的铝板叠在一起组成制冷剂通道，每两片通道之间夹有蛇形散热铝带。层叠式蒸发器结构经历了由双贮液室（图3-13(a)）向单贮液室（图3-13(b)）变化；单贮液室蒸发器将具有分流、集合制冷剂功能的贮液室集中在换热器单侧，可使换热器正面面积中进行换热的有效比例增加。层叠式蒸发器换热效率一般比管带式蒸发器高10％～35％，单贮液室式的性能优于双贮液室式。 图3-12 管带式蒸发器 （a）双贮液室 （b）单贮液室 图3-13 层叠式蒸发器 3.3.4 节流装置 节流装置的作用是对高压制冷剂液体进行节流降压，保证冷凝器和蒸发器的压力差，使得蒸发器中的液体制冷剂可以在要求的低压下蒸发吸热，冷凝器中的制冷剂蒸汽可以在给定的高压下冷凝放热；另外一些节流装置还具有调节进入蒸发器制冷剂流量的作用。目前汽车空调制冷系统中主要采用热力膨胀阀和节流短管作为节流装置。 （1）    热力膨胀阀 热力膨胀阀按照平衡方式不同，分内平衡式和外平衡式；外平衡式热力膨胀阀分F型和H型两种结构型式。 图3-14为外平衡式F型热力膨胀阀结构图。感温包放置在蒸发器出口管道上，感温包和膜片上部通过毛细管相连，感受的压力为蒸发器出口制冷剂温度对应的饱和压力；外平衡接口连接蒸发器出口，则膜片下面感受到的是蒸发器出口压力。如果空调负荷增加，蒸发器出口制冷剂过热度将增加，则膜片上下压差增大，推动阀杆使膨胀阀开度增大，进入到蒸发器中的制冷剂流量增加，制冷量增大，蒸发器出口过热度相应减小；如果空调负荷减小，则蒸发器出口制冷剂过热度减小，以同样的作用原理使得阀开度减小，从而使得蒸发器出口过热度相应增加。 １制冷剂进口 ２制冷剂出口 ３感温包４测量小孔 ５球阀 ６弹簧 ７膜片８制冷剂 ９压力补偿管 图3-14 外平衡式F型热力膨胀阀 图3-15为 本文档为【汽车空调制冷剂减排培训教材】，请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑， 图片更改请在作品中右键图片并更换，文字修改请直接点击文字进行修改，也可以新增和删除文档中的内容。
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