(1)制冷剂
制冷剂是制冷装置和完成制冷循环的媒介,又称为制冷工质或冷媒。汽车空调是在制冷循环中通过制冷剂状态变化,进行能量转换,实现制冷的。汽车空调系统中的制冷剂有R12和R134a两种,字母“R”是Refrigerant(制冷剂)的简称。
新型制冷剂R134a具有不同的物理特征和化学性质,因此,R12和R134a这两种制冷剂是不能混用的,因为它们对压缩机、润滑油、储液干燥器和连接软管的要求都不同。
R12制冷剂虽然制冷效果较好,但当其排入大气中时,对大气臭氧层有严重的破坏作用,并产生温室效应。因此,全世界发达国家已从1996年开始禁止生产和使用R12在内的CFCs(含氯、氟、碳的氟利昂)系列制冷剂。我国也曾先后出台了一系列的政策,并制定过制冷剂的淘汰时间表:自1999年7月1日起,CFCs的生产量和消费量分别冻结在1995—1997年3年的平均水平(冻结水平)。2005年1月1日起削减冻结水平的50%,2007年1月1日起,削减冻结水平的85%,到2010年1月1日起,完全停止使用CFCs。
为了适应环境保护的需要,防止臭氧层破坏,因此,有必要采用不破坏臭氧层的R134a作为R12的替代产品。R134a在标准大气压下的沸点是-26.19℃,无毒、无色、无味,黏度较低,流动阻力较小,其分子直径比R12略小,更容易通过橡胶向外泄露。
(2)冷冻油
1)冷冻油的作用
冷冻油也称冷冻机油,是制冷压缩机的专用润滑油。它和发动机机油一样都具有润滑、密封、冷却和降低噪声等作用。
①润滑作用:压缩机是高速运转的机器,轴承、活塞、活塞环、曲轴、连杆等零件表面需要润滑,以减少阻力和磨损,延长使用寿命,降低功耗,提高制冷效果。
②密封作用:空调压缩机主轴需要用油封来密封以防制冷剂泄漏,有润滑油,油封才起作用;同时活塞环上的润滑油不仅能减少摩擦,而且起密封制冷剂蒸气的作用。
③冷却作用:运动的摩擦表面会产生高温,冷冻油能带走各运动件表面的热量,防止压缩机温度过高而烧坏。
④降低噪声:冷冻油不断冲洗摩擦表面,带走磨屑,减少摩擦件的磨损,同时降低压缩机的噪声。
2)对冷冻油的性能要求
在汽车空调制冷系统中,冷冻机油和制冷剂混合在一起,并随制冷剂一起在制冷系统中不断循环。为保证系统正常工作,对冷冻机油提出以下几点要求。
①与制冷剂要互溶。当制冷剂在系统管路中流动时,冷冻机油是随之流动的,即制冷剂从压缩机出来流动到冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器,最后又回到压缩机,随制冷剂流出的冷冻机油必须能返回压缩机,这就要求冷冻机油和制冷剂要完全互溶。如果二者不能互溶,冷冻机油就会聚集在冷凝器和蒸发器底部,阻碍制冷剂流动,降低热交换能力,影响制冷效果。另外,由于冷冻油不能随制冷剂返回压缩机,压缩机就会因缺油而加剧磨损,甚至损坏。
②要有适当的黏度。黏度过大或过小都对压缩机的工作不利。黏度越大,压缩机克服阻力而消耗的功就越多,启动力矩也越大;黏度过小,轴承及相对运动的摩擦副不能建立起所需的油膜,磨损加剧从而影响密封性能。
③要有良好的低温流动性。冷冻机油的凝固点要低,低温下要有良好的流动性;否则,冷冻机油会沉积在蒸发器内,降低制冷能力,或聚集在压缩机底部,失去润滑作用而损坏压缩机。
④要有良好的化学稳定性。与制冷剂、有机材料和金属等高温及低温条件下接触时不发生化学反应,要求其热力性能及化学性能十分稳定。(www.xing528.com)
⑤吸水性要小。如冷冻油中水分含量大,当通过节流口时会因低温而结冰,造成系统出现冰堵现象。另外,也会因冷冻油中水分多而造成金属的镀铜现象及材料的腐蚀、变质加剧等问题。
3)冷冻机油的分类
使用不同制冷剂的制冷系统中冷冻机油不能混用,使用R134a制冷剂的制冷系统要使用脂类合成油。市场上有RL32H、RL68H、POE等。图3.6为几种常见的汽车空调冷冻机油。
4)冷冻机油的使用及性能检查
①必须严格使用原车空调压缩机所规定的冷冻油牌号,或换用具有同等性能的冷冻机油,不得使用其他油品来代替;否则,会损坏压缩机。
②冷冻油极易吸水。因此,在加注或更换冷冻油时,操作必须迅速,在加注完毕后应立即将油罐的盖子封紧储存,不得有渗透现象。
③不能使用变质的冷冻油。冷冻机油变质的原因是多方面的,归结起来有以下几个方面:
a.不同牌号的油混合使用时,由于不同牌号的冷冻机油所加的抗氧化剂不同而产生化学反应,引起变质,破坏各自的性能。
b.高温氧化。当压缩温度过高时,油被氧化分解而炭化变黑。
c.混入水分,在氧气作用下会生成一种油酸性质的酸性物质,腐蚀金属零件。
变质油的简单检查方法是将冷冻油滴到吸水性好的白纸上,过一段时间后,若油滴中央部分有黑色斑点,则说明这种油已经变质,不能使用,必须经过重新提炼后方能使用。若中央部位没有黑色斑点,则说明油可以继续使用。重新使用时,必须通过过滤及用分子筛吸水。
④冷冻机油只起润滑油的作用,本身没有制冷能力。同时,还会降低热交换器的换热效率。
因此,只允许加到规定的用量,绝不允许过量使用,以免降低制冷能力。冷冻机油的加注量随车型的不同而异,可参考汽车维修手册。冷冻机油在制冷系统各部件中的大致分布情况如图3.7所示。
图3.6 常见的汽车空调冷冻机油
图3.7 冷冻机油在制冷系统各部件中的大致分布情况
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