6.1制冷剂（课件）-高二《汽车空调系统检修》同步教学（人民交通版）

2023/6/30 制冷剂 在制冷系统中，用于转换热量并且循环流动的物质，称为制冷剂。 汽车空调制冷系统是利用压缩机使制冷剂循环流动实现制冷的。制冷剂是一种很容易沸腾的物质，在蒸发器中吸取热量而汽化，使蒸发器表面得到降温。然后，制冷剂又在高温下把热量传给冷却空气而冷凝成液体。如此不断循环，借助于制冷剂的状态变化，达到制冷目的。 目前汽车空调制冷系统使用的制冷剂为R134a，在欧美一些汽车上，已经开始使用R1234f和R744，其中，英文字母R是Refrigerant（制冷剂）的简称，其数字代号使用的是美国制冷工程师协会（ASRE）编制的代号系统。 制冷剂的种类很多，理论上只要能进行气液两相转换的物质，均可作为制冷系统的制冷剂。但寻找制冷效率高，且对环境没有污染的制冷剂却很困难，目前使用的R134a只是R12的替代品，其排放物产生的温室效应仍然对环境有较大的危害。 1．R134a制冷剂的特性 20世纪，汽车空调系统长期使用氟利昂（R12）作为制冷剂。众所周知，R12泄漏后进入大气层会导致地球的臭氧层破坏，危害人类的健康和生存环境，同时会引起地球的温室效应。1987年，国际上制定了控制破坏大气层的《蒙特利尔议定书》，我国于1991年加入该协议，并决定从1996年起，汽车空调制冷剂开始使用R134a，截至2000年，全面终止R12的使用。 现在，汽车空调普遍使用的制冷剂是R134a，分子式为CH2FCF3，化学名为四氟乙烷，分子量为102.3。其特性如下： （1）新型的环保制冷剂，无色、无刺激性；一般情况下无毒性，对人体没有直接危害。 （2）在一个标准大气压下，R134a的沸点为－26.19℃，汽化潜热值（0℃）为197.2kJ/kg。 （3）不燃烧、无爆炸或助燃风险、无腐蚀，热稳定性好。 （4）臭氧消耗潜能值（ODP）为0，即使泄漏也不会导致臭氧层破坏。 （5）全球变暖潜能值（GWP）为1430，其导致全球变暖的效应是CO2的1430倍，因此，正在被R1234yf、R744等其他制冷剂取代。 （6）其配套的冷冻机油为合成的润滑油，如PAG类润滑油等。 （7）R134a的蒸汽压力曲线与R12的蒸汽压力曲线很相近，制冷能力也达到R12的水平，如图3-3所示。 图3-3 R134a与R12的蒸汽压力曲线 2．R1234yf制冷剂的特性 由于全球气候日益变暖，在欧盟和美国，已经开始使用新型环保制冷剂替代R134a，目前正在广泛开展的是使用R1234yf作为替代品，使用到汽车空调上。R1234yf化学名称为四氟丙烯，分子式为CF3CF====CH2，相对分子量为114，其物理化学特性如下： （1）新型的环保制冷剂，无色、无刺激性；一般情况下无毒性，对人体无害，大气寿命为11d。 （2）沸点：－29℃，临界温度：95℃，25℃时的饱和液体密度：1094kg/m3，25℃时的饱和蒸汽密度：37.6kg/m3。 （3）制冷剂安全等级分类（按ANSI/ASHRAE 34标准）：A2，自燃温度：405℃。 （4）臭氧消耗潜能值（ODP）为0，即使泄漏也不会导致臭氧层破坏。 （5）全球变暖潜能值（GWP）为4，相比R134a，其对温室效应的影响值几乎可以等同CO2。 （6）R1234yf对制冷设备中所有常用金属材料不具有活性和腐蚀性，包括碳钢、不锈钢、铜和黄铜等，但可与铝、镁、锌反应，尤其是除去表面氧化层的铝、镁、锌，设备中要禁用。 （7）实验发现R1234yf与矿物油（C3）、烷基苯、聚烯醇油、改性聚烯醇油、乙烯醚油、聚亚烷基二醇（PAG）、多元醇酯（POE）等常见润滑油几乎都具有良好的互溶性，因此冷冻机油的选择更加丰富。 R1234yf被认为是一种R134a的理想替代品，但戴姆勒集团则表示，霍尼韦尔国际公司（Honeywell International）生产的R1234yf制冷剂存在易燃性安全问题，目前在欧盟仍然存在争议。在日本丰田的油电混合动力汽车上，日本电装公司采用了一种二氧化碳制冷剂R744作为制冷剂使用，德国大众公司也在研发使用R744作为制冷剂的汽车空调产品。 3．使用制冷剂的注意事项 （1）装制冷剂的钢瓶，应储存在阴凉、干燥、通风的库房中，防止受潮而腐蚀钢瓶，在运输过程中要严防振动和撞击。