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汽车空调冷媒有毒吗 汽车空调冷媒知识介绍

02-02

磨啊磨,墨迹了五期的空调,终于聊到空调系统部件的最后一期!


哎?杨老湿,咱们不是刚刚把空调系统的四大件(压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发箱、外加干燥器)都讲完了吗?空调系统那还有其他的部件,那么简单单调,咱还用聊吗啊?


当然了,这个几个部件很重要,但是其他部件也不可或缺啊?没有冷媒,那什么进行热量交换?没有空调管路,怎么传送冷媒?

所以,本期杨老湿就和大家好好聊聊汽车空调系统的冷媒、冷冻油、管路的那点事儿... ...

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6.冷媒


冷媒也就是制冷剂,南方的小伙伴儿也叫做:“雪种”,它是汽车空调系统传递热量不可或缺的介质!


目前,就全球整个制冷行业来讲,制冷剂的种类接近有无数种!

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从种类上分类,可以有以下几种:

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1、碳氢化合物类:包括饱和碳氢化合物,烷类;以及不饱和烯烃两种。

而烷类有包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷!

2、无机化合物;

3、非共沸混合;

4、混合制冷剂。


虽然制冷行业有很多种制冷剂,但在汽车空调制冷系统中,我们常见的制冷剂只有以下几种:

R12,CFC12(二氯二氟甲烷):分子量:102.03 、沸点 :-26.26℃ 、 临界温度 :101.1 ℃ 、临界压力 :4067kpa。

R134a,HFC134a(四氟乙烷):分子量:102.03、沸点: -26.1 ℃ 、临界温度:101.1 ℃、临界压力,4010 kpa。

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虽然R12的性能优于R134a,但是由于R12含有氯分子会破坏大气层中的臭氧层而导致温室效应,所以早些年世界各国代表在蒙特利尔签定环保议定书,规定停止生产和使用氟里昂类产品,其中R12首当其冲。而R134a制冷剂是九十年代开始使用的品种,由于不含氯分子对臭氧层没有破坏作用,对汽车空调系统的改动较少,所以被联合国有关组织推荐使用,也被称为“环保雪种”,现在国内外新车的空调系统很多都使用了R134a制冷剂。


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那么R12与R134a 的系统有那些区别?

杨老湿不墨迹,直接上百度而来的答案:

①密封件和软管使用的橡胶材料不同。R12制冷系统中的密封件和软管通常采用NBR(硝丁二烯橡胶)橡胶材料。R134a能溶解NBR橡胶材料,会导致密封件和软管的损坏而引起制冷剂泄漏,因此,R134a制冷系统密封件和软管必须采用不同的橡胶材料。此外,R134a制冷系统中使用的“O”形密封圈断面尺寸较大,目的是增强其密封性,并便于识别。

  ②干燥剂不同。R12制冷系统通常使用硅胶干燥剂。R134a制冷剂的极性接近于水的极性,能和水一起被硅胶吸收,容易导致硅胶吸水能力下降,因此,R134a制冷系统采用一种叫沸石的干燥剂,它不吸收R134a制冷剂。

  ③冷冻润滑油不同。制冷系统中的冷冻润滑油是与制冷剂融为一体参与制冷循环的,冷冻润滑油必须与制冷剂有良好的溶解性能。与R12配用的冷冻润滑抽为矿物质油,而与R134a配用的冷冻润滑油必须是专用的合成油。

  ④系统匹配不同。R134a制冷系统比R12制冷系统的压力高10%~15%,制冷能力较低,压缩机负载较大。为保证其制冷效果,系统匹配有所不同,主要包括磁性离合器的传动力矩、冷凝器的热辐射性能、冷凝器压力开关的控制压力值、膨胀阀的开启压力等。


因此,杨老湿认为:

汽车空调改系统(从R12改为R134a)几乎是不可能的事情,除非客户真的不差钱儿,要把几乎所有的部件都给替换掉!否则,简单替换制冷剂的做法,完全是在不负责任的忽悠客户!


然而,近年来新型的制冷剂R1234yf又开始进入汽车行业的制冷系统。为什么要用R1234yf?最关键的优点是R1234yf的臭氧消耗潜值(ODP)也为0,但其温室效应潜值(GWP)要远远低于R134a!也就是说:R1234yf的全球变暖潜能值仅仅为4GWP,而老一代制冷剂R134a高达1300GWP,相较而言,新型制冷剂基本对全球变暖没有什么影响!


此外,R1234yf作为制冷剂还有下列优点:

1.专门为汽车空调系统设计;

2.提供的制冷容量和能量效率可以达到R134a制冷剂的技术参数;

3.适用于全球所有气候区域;

4.符合全球环保标准;

5.全球变暖潜能值GWP=4,比R134a少99.7%(刚才好像说了这一条);

6.臭氧消耗潜能是零(R134a也是0,但R12就不是了);

7.安全、无毒???


而对于R1234yf的第7条,目前存在很多争议。

首先,有些资料称R1234yf常温下无毒,有些资料则说属于低毒性化学物质,人体吸收后会出现嗜睡、注意力不集中、头晕眼花、眼睛皮肤呼吸道不适等症状。杨老湿是没有亲自吸入测试,其他童靴有没有试过啥感受?不过,最好奉劝您别试:那一旦接触了,肿么办?

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其次,R1234yf无闪点、自然点405度;在2012年底,美国汽车协会推定R1234yf是安全的、可以替代之前的制冷剂;但是2013年和2014年,某奔和某众却又再次质疑R1234yf的安全性。因为在几次测试中,R1234yf出现了起火的安全隐患、这就大大降低了车辆的安全性能;因此,某奔在2015年左右还曾因此一度出现了停售三款车型的风波,这些车都是装备R1234yf汽车空调的车型。

然而,再粗的大腿终究也没有拧过米国政府和欧盟的环保署,在2017年,某奔其再次在其车辆上开始装备R1234yf的汽车制冷系统。


因此,对于我们维修的小伙伴儿们来讲:在维修当前一些最新款的车型,我们要特别注意汽车空调系统的标签,额外关注制冷剂的型号和加注数量,否则的话,后果你懂的... ...


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制冷剂的种类我们聊完了,下面我们就来聊聊:为什么不同型号的制冷剂不能混用呢?首先,我们分别看一下R134a和R12的温度压力曲线。

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显然两者的压力温度曲线是不同的,比如:在0度时R134a饱和压力是193kpa,这个是表压,而换算成绝对压力就是0.293Mpa,也就是3个大气压;而R12在0度时其压力则为210Kpa左右,显然R134a需要更低的低压压力才能降到0度,而R12压力会比R134a偏高一点。


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所以,在正常的汽车空调系统中,R12与R134a的正常高低压区间略有不同:

R12: 低压在120-220kpa、高压在1400-1700kpa之间左右。

R134a:低压在110-200kpa、高压在1700-1900kpa之间左右。


那么什么是饱和压力、温度呢?

饱和温度与饱和压力是气液平衡中的术语。如果在一密闭的容器中未充满液体,则部分液体分子将进入上部空间,称为“蒸发”。随着空间内蒸气分子数目增加,它所产生的蒸气压力也提高,到一定的时候,空间内的蒸气分子数目不再增加,此时,离开液体的分子数与从空间返回液体的分子数达到了动态平衡,也叫达到了“饱和状态”。这时蒸气所产生的压力叫“饱和压力”。


我们用下面的一张表来简单表示:压力越高,物质越容易处于液态;温度越高,物质越容易处于气态。

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简单来说,温度和压力对物质的形态都有影响,汽车空调系统就是利用冷媒在不同压力和温度下形态的变化,从而吸收和释放潜热的!


好了,不再复习之前的空调原理了,我们继续聊下面的内容:

冷媒的使用注意事项和冷媒的加注机回收!


冷媒的使用注意事项


小伙伴儿们天天加氟,那又有那些使用注意事项呢?

一般采用手动加注的时候,最多的安全隐患是冷媒罐漏氟了,喷到皮肤上,因为液态冷媒一下子在常温常压下释放,这就会吸收大量的热,使皮肤出现冻伤,所以我们首先防止溅入眼睛、皮肤。

其次,就是避免与明火接触。早期制冷剂是可燃的,但是后期都是不可燃,但是加热后就可能有潜在的危险,有些报到说冷媒预热后会有较弱的刺激和麻醉作用。

最后,不要把灌装制冷剂放在阳光或温度过高的地方,以免炸裂。


制冷剂加注与回收机


手动加注设备:

不解释,之间看下图:

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自动汽车空调制冷剂加注、回收机

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常见的有罗宾纳尔型号350C、375等...

具体的使用说明,自己找你们设备管理索取,杨老湿就不啰嗦了...


让杨老湿最放不下心的事儿就是:假冒制冷剂的假冒伪劣问题!

前几年,央视的每日质量播报曾有过制冷剂真假的现状调查:

调差中几乎每个品牌都有问题,你不给我们用真货,我们怎么修好车?真是让咱修理工汗颜...

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具体放视频地址:

http://m.cctv.com/dc/v/index.shtml?guid=b2fae93114934970bb21bdfb223c22e0


遇到假货怎么办?难道我们束手待毙?

非也,给打家介绍一款制冷剂真假辨别神器:制冷剂纯度鉴别仪!


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检验制冷剂的类型、纯度、非凝性气体以及杂质。

鉴别多达五种成分:R12、R22、R134a、HC、air(空气)。

以百分比的方式显示纯度,精度高达0.1%。


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鉴别结果说明:

PASS(通过):当检测的制冷剂纯度高于98%以上,系统显示pass,可以循环使用,回收到冷媒机中。

FAIL(失败):当检测的制冷剂纯度低于98%以下,系统显示fail,不可以循环使用,不能回收到冷媒机中。

FAIL CONTAMINATED (失败,受污染):当检测到未知制冷剂,含量高于4%以上,不可以循环使用,不能回收到冷媒机中。

NO REFRIGERANT— CHK HOUSE CONN(没有制冷剂-检查管路连接):空气含量达到90%或以上,没有制冷剂或检查管路连接。


好了,有了神器,老板再也不用担心购买的冷媒是假货了!

但是有人言:现在我们都用的都是自动回收加注机啊,厂家给我们店配备的都是原厂的冷媒啊,一罐好几十斤呢,怎么会是假的呢?

没错,厂家给你的冷媒靠谱,但是客户车辆系统的冷媒就一定靠谱吗?有很多车主同志可不一定都选择在4S店修空调啊!!!

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小伙伴儿们,可不要粗心大意,尤其的在4S工作的童鞋,不要偷懒,如果维修的车辆有外部维修的迹象,不能确保冷媒的纯度,您老一糊涂,一大罐子的纯正冷媒就被您老一下子给污染了,你说老板会不会扣您奖金?


因此,正常的汽车空调维修过程首先必需要做的项目就是:

冷媒回收前的纯度检查!

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好嘞,冷媒咱就先聊到这儿,也不能可着一个头羊撸毛啊,再聊下去后面的内容没的讲了,咱们继续下一小节!


7.冷冻油


这里,杨老湿先讲述一则发生在自己身上的亲身实例!


那是发生在2003年那个炎热的夏天!对的,你没记错,就是非典的那个夏天!

一辆雪佛兰-鲁米那 (俗称子弹头),车主大锅为了充分过滤飘散在大气当中的SARS病毒,来我们厂里维修空调!


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当时除了清洗蒸发箱外,压缩机也有很大的噪音,于是乎维修项目变成了:更换压缩机+清洗蒸发箱!


当时的小杨童鞋,愉快的接受了任务,痛快的大干起来挣起RMB,工资奖金刚到手,客户开车回厂了,压缩机又响了!客户还嚷嚷:本来的压缩机有点小声音,现在可好,越来越响,你们怎么弄得啊?

难道是系统脏污?还是配件质量不好?再换一个试试,心境胆颤的等了两周,车辆果然再次回厂,响声依旧!


杨老湿再也不敢动手了,反复回忆、思索着问题所在!

检查管路,也没有金属屑,检查压力还凑合,当我们打开压缩机分解之后,发现润滑油咋都凝固干涸了?(原谅当时手机没有拍照功能、穷的也没数码相机,大家自己补脑吧)

反复拍脑门,我们才突然发觉:原来是《蒙特利尔公约》导致的这次维修事故!


为啥?因为米国加入了这个公约!


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公约要求从94年开始车辆上要装对臭氧无破坏作用环保制冷剂!

不知修15年以上的老同志们是否好能记得起来,米国车92、93年款之前的车型都是R12的冷却系统,而94年款之后,全部换装R134a的汽车空调系统!


而本节内容讲的啥?冷冻油!

R12与R134a的冷媒不能互换,冷冻油更不能互换!


03年那个时候我们都没有冷媒回收机,都用的是手动加注,工具设备都是混用的,根本就没有注意工具库、配件库提供的冷冻油是啥型号!

所以,这则案例教训就深深的印在杨老湿的脑子里,15年都未曾忘记...

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所以,本小节的主要内容是想告诉小伙伴儿们:

R12、R134a的制冷剂不仅在环保上明显不同,与其制冷剂的润滑油更是不能相溶的!


传统氟利昂制冷剂如R12、R22的制冷系统使用的润滑油一般为矿物油和烷基苯油;新型环保工质中的HFC类工质如R134aR152a等的溶解性很差。无数的研究结果表明,与HFC类制冷剂溶解性较好的是酯类润滑油、醇类润滑油和氨基油。


所以,杨老湿再次警告各位小伙伴儿们:

不同制冷剂的润滑油是不相溶的,

不能混用!不能混用!不能混用!



那么,记住润滑油不能混用就行了吗?答案当然是否定的!

对于制冷系统的冷冻油还有那些注意事项?答案是:容量


也就是说汽车空调系统中的润滑油的容量必须要合适,不能过多,也不能偏少!那么润滑容量如果不合适会造成那些影响?

润滑油少了,压缩机干摩!

润滑油过多,占用空调系统空间,制冷性能下降!


下面是某大型D级车的汽车控制系统冷媒润滑油的用量分配:

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1美制液体盎司(oz)=29.27毫升(ml)
1英制液体盎司(oz)=28.41毫升(ml)


这也就是说:当童鞋你在换空调系统部件时,一定要把握好补加的润滑油容量!参照上面的比列进行加注润滑油!

比如:换冷凝器时,大概要补加30ml;换蒸发器要多补一些,达到80-90ml;换干燥瓶要补加60ml左右!


而小伙伴儿们在换压缩机时,则需要特别注意!

一般来讲,新压缩机会带有整个系统所需的所有润滑油,大概在100-200ml,根据空调系统容量而定,一般小型车可能仅需100ml,而一些大空间的MPV双空调系统可能达到200ml。

同时,冷冻油的容量和型号和压缩机的类型也有关系,一般涡旋的压缩机用油量较小,而活塞的用油量会偏大!


有些厂商的新压缩机配件,在安装前是有预装润滑油的,并且润滑油的量很多!在安装新压缩机一定要先排空,然后再加注!

怎么排油?简单,打开高低压密封胶塞,按压缩机运转方向旋转吸盘,内部活塞运转就会排除冷冻油!把压缩机油排干净后,在补加10-15ml的冷冻油,装车即可。

不过有些厂家对压缩机润滑油的用量有着更为严格的要求:换新压缩机时,要将旧压缩机拆卸下来,排出润滑油后得出新压缩机的添加量,同时也能算出其他几个部件的用油总量,譬如,某车型有如下所示的说明:

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也就是说新压缩机总油量是70ml!

所以说,有些车型的维修手册汽车空调系统章节说明中,会明确给出整个空提桥系统的用油量,也会给出压缩机的冷冻油用量,各位小伙伴儿们切莫一律按杨老湿的说法补加,杨老湿的这个是很早以前某大型车否D级车的用量,不一定适用你们的QQ、Aotuo啥的微车!


最后,告诉你们秘籍就是:照章办事!即:根据维修手册修空调,靠谱、没错!


同样,有假冒的制冷剂就有假冒的冷冻油,一些不良、黑心、缺德带冒烟的家伙,拿假冒伪劣的润滑油充当制冷系统冷冻油,推荐各位小伙伴擦亮双眼、切莫贪图便宜、受骗上当!一定要采购质量有保障的冷冻油!


否则的话,后果很严重!自行补脑吧... ...

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8.空调管


有童鞋肯定会想:空调管路有何可聊的?

嗯是没啥可聊的,但是空调管也是空提系统部件的一部分啊!

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汽车空调管路有那些的特点和常见案例?


漏氟:漏氟就算了,那段漏就换那段啊!不过,常见的泄漏还是金属和橡胶软管连接结合部位。那么汽车空调为什么还要有软管呢?

因为,压缩机一般都是装配在发动机上的,发动机和车身是软连接,发动机的运转时,和车身的相对位置会相互移动、变化,如果是硬连接,那是不可能的,所以要有软管连接缓冲,两者之间的相对位移。


说到硬管金属管路,厂家的材质都是采用铜或钢管,但是童和刚比较重且贵,并且与冷媒会发生“铜电解”的化学反应,所以目前逐步的被铝管所取代。一般铝管多采用6063和3003,而3003又比6063弯曲性更好。

而软管,多采用五层复合材料组成:外胶层、承压层、内胶层、尼龙层、防渗层组成;确保软管对冷媒有良好的防渗漏、耐油耐压、耐低温等特性。

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而管路的设计也按照合理布局、经济可靠的角度去满足汽车空调的要求,管路尺寸大小、管路弯度也应与整车的制冷量相匹配;管路通路内径过大浪费材料,管路内径过小,则会导致压缩机吸气排气损耗过高,降低空调的制冷能力;同时管路的弯度也不能随意调节,应与车辆的原厂设计位置布置管路,否则,制冷剂阻塞、流量受影响,也会导致整个驾驶室的制冷效能不匹配。


因此,杨老湿提醒各位童鞋,管路不能混装,一定按照原厂的长度、内径匹配使用,切不可随机安装使用。


这里,列举一则杨老湿亲身经历的小案例:

印象中是04年,一辆领导朋友的大众帕萨特B4车,车主说在我们这事故修复后,空调时凉有时不凉,车主还特意说没事故之前可是好的;维修人员也奇了怪了,就和杨老湿反复陈述,这个车事故根本就碰空调部件,我们连抽真空加冷媒的操作都没有,不会是我们干的!

杨老湿接好氟表观察,发现制冷正常时,制冷剂压力很正常、慢慢的压力成了高压高、地压低,一会压缩机就切断了。

最后,检查来检查去,居然发现空调管路被挤压弯曲变形了,虽然没有漏氟,结果却影响了冷媒的流量,于是换一根正常布置的管路,这辆车的空调问题也顺利解决了。


通过上面的小故事,我们也不难看出,汽车空调的管路布置流量性能对制冷系统还是有一定的影响的。


好了,应某位童鞋的要求,下面杨老湿再啰嗦一点IWT管路。啥是IWT?

IWT即:带内部热交换器的制冷剂管路。先看下图:


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就是在制冷剂循环回路内使用了一个新型部件即内部热交换器 IWT。这根特殊管路在软管和管路系统中通过从蒸发器流出的约 5 °C 的制冷剂,将冷凝器约 55 °C 的已冷凝制冷剂冷却至约 45 °C。由此可提高蒸发器功率,并防止液态制冷剂进入压缩机。

这样的热交换机制,使得在制冷功率相同的情况下,降低了制冷剂循环流动量;也实现较小的空调压缩机功率消耗从而降低耗。流向压缩机的制冷剂所含热量会使制冷剂完全蒸发。这可防止带出的液态制冷剂进入制冷剂压缩机内。



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好了,汽车空调部件这部分的内容终于和大家啰嗦完了。相信这三期我们所聊的制冷系统部件的构造与原理,各位应该有些初步的认识了吧?


其实,杨老湿聊的都是基础的部分,咱见识不多也不可能面面俱到,把所有车系、车型特点和技术要点都聊到,所以童鞋们看完后关键的还得要理解吸收、合理的在实践中展开手脚,应对空调系统的挑战!


啥?后面聊啥?控制部分?咱们下期再说吧。。。




杨老湿

2018-7


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