空調雪種

空調雪種

空調雪種是空調製冷劑的俗稱,也稱設備攜帶型冷媒。

基本信息

早期雪種

1805年埃文斯(O.Evans)原創作地提出了在封閉循環中使用揮發性流體的思路,用以將冷凍成冰。他描述了這種系統,在真空下將乙醚蒸發,並將蒸汽泵到水冷式換熱器,冷凝後再次使用。1834年帕金斯第一次開發了蒸汽壓縮製冷循環,並且獲得了專利。在他所設計的蒸汽壓縮製冷設備中使用二乙醚(乙基醚)作為雪種。
早期的雪種,幾乎多數是可燃的或有毒的,或兩者兼而有之,而且有些還有很強的腐蝕和不穩定性,或有些壓力過高,經常發生事故。

下表列出早期用過的雪種:

年份 雪種 化學式
19世紀30年代 橡膠餾化物
二乙醚(乙基醚) CH3-CH2-O-CH2-CH3
19世紀40年代 甲基乙醚(R-E170) CH3-O-CH3
1850 水/硫酸 H2O/H2SO4
1856 酒精 CH3-CH2-OH
1859 氨/水 NH3/H2O
1866 粗汽油
二氧化碳(R744) CO2
19世紀60年代 氨(R717) NH3
甲基胺(R630) CH3(NH2)
乙基胺(R631) CH3-CH2(NH2
1870 甲基酸鹽(R611) HCOOCH3
1875 二氧化硫R764) SO2
1878 甲基氯化物,氯甲烷(R40) CH3CI
19世紀70年代 氯乙烷(R160) CH3-CH2CI
1891 硫酸與碳氫化合物 H2SO4
20世紀 溴乙烷(R160B1) CH3-CH2Br
1912 四氯化碳 CCI4
水蒸氣(R718) H2O
20世紀20年代 異丁烷(R600a) (CH3)2CH-CH3
丙烷(R290) CH3-CH2-CH3
1922 二氯乙烷異構體(R1130) CHCI=CHCI
1923 汽油 HCs
1925 三氯乙烷(R1120) CHCI=CCI2
1926 二氯甲烷(R30) CH2CI2

HCFCs製冷劑

——氯氟烴CFCs與含氫氯氟烴HCFCs製冷劑
1930年梅傑雷和他的助手在亞特蘭大的美國化學會年會上終於選出氯氟烴12(CFC12,R12,CF2CI2),並於1931年商業化,1932年氯氟烴11(CFC11,R11,CFCI3)也被商業化,隨後一系列CFCs和HCFCs陸續得到了開發,最終在美國杜邦公司得到了大量生產成為20世紀主要的雪種。
下表列出第二階段雪種開發時間:
年份 1931 1932 1933 1934 1936 1945 1955 1961
雪種 R12 R11 R114 R113 R22 R13 R14 R502

臭氧層消耗

臭氧層消耗:1985年2月英國南極考察隊隊長發曼(J.Farman)首次報導,從1977年起就發現南極洲上空的臭氧總量在每年9月下旬開始迅速減少一半左右,形成“臭氧洞”持續到11月逐漸恢復,引起世界性的震驚。
消耗臭氧的化合物,除了用於雪種,還被用於氣溶膠推進劑、發泡劑、電子器件生產過程中的清洗劑。長壽命的含溴化合物,如哈龍(Haion)滅火劑,也對臭氧的消耗起很大作用。
氯原子和一氧化氮(NO)都能與臭氧反應,正在世界大量生產和使用CFCs由於其化學穩定性好(如CFC12的大氣壽命為102年)不易在對流層分解,通過大氣環流進入臭氧層所在的平流層,在短波紫外線UV-C的照射下,分解出CI自由基,參與了對臭氧的消耗。
歸納起來,要使臭氧發生消耗,這種物質必須具備兩個特徵:含氯、溴或另一種相似的原子參與臭氧變氧的化學反應;在低層大氣中必須十分穩定(也就是具有足夠長的大氣壽命),使其能夠達到臭氧層。例如氫氯氟烴雪種HCF22和HCFC123,都有一個氯原子,能消耗臭氧,其大氣壽命分別為12.1和14年,且氫原子相對活潑,能在低層大氣中發生分解,到達臭氧層的數量就不多。因此HCFC22和HCFC123破壞臭氧的能力比CFCs小得多。

國內雪種淘汰情況

我國的《國家案》中雪種的淘汰時間表:
1)自1999年7月1日,CFCs的年生產和消費量分別凍結在1995-1997年3年的平均水平;
2)自2005年1月1日,消減凍結水平的50%;
3)自2007年1月1日消減凍結水平的85%;
4)自2010年1月1日,完全停止CFCs。
《國家方案》中對各製冷空調行業規定了具體的淘汰目標:1)工商製冷:2003年停止CFC11/12新灌裝,2010年停止CFC11/12維修補充的再灌裝。
2)家電:1999年40%新生產的冰櫃冷櫃的替代,2003年70%新生產的冰櫃冷櫃的替代,2005年100%新生產的冰櫃冷櫃的替代。
3)汽車空調:2002年停止新生產CFC12空調,2009年後在汽車空調上只允許使用回收的CFCs。
到目前為止,我國僅簽署了《議定書》倫敦修正案,所以尚沒對HCFCs的淘汰作出承諾。
目前大部分小汽車(主要指民用小車)上用的雪種有R-12雪種和R-134a雪種兩種。R-12雪種是一種普通製冷劑,含有會破壞臭氧層的物質--氯,而且在明火下會生成對人體有害的物質;而R-134a是一種新型環保製冷劑,具有無毒、無色、不燃不爆、熱穩定性好等性質,更重要的是R-134a雪種無氯不損害臭氧層。
這兩種雪種的化學結構互不相同,所以在汽車上是不通用的。而且它們配套使用的冷凍機油也不可互溶。如果加錯雪種會令系統損壞,如對膠管的腐蝕等。R134a之所以用來替代R12,是因為其熱力性質與R12相似,是一種不含氯的氟利昂,其臭氧破壞作用為零,所以,現在的新車基本都已使用R134a,即人們常說的環保雪種。
就是空調無法製冷了,要加點冰塊!
空調加製冷劑(即雪種)不是按什麼比例加的,所加的製冷劑種類是嚴格按照生產廠家銘牌的規定。
修理中添加製冷劑的量是否合適,可以綜合考慮以下因素:
1、運行電流在額定電流值的90%~100%之間;
2、回氣壓力為0.47-0.53Mpa;
3、回氣管表面濕潤或少量凝露;
4、蒸發器表面冷感均勻(無不冷的管子);
5、進、出風溫差9℃以上。
如果滿足或接近上述條件,說明製冷劑添加量是合適的。

故障處理

空調雪種滲漏原因及排除:
汽車空調多採用蒸氣壓縮式製冷使用的製冷劑有R12、R134a、由於蒸氣壓縮式製冷循環,在封閉連線的器件管道中製冷劑存在一定的壓力,所以是滲漏成為可能。
我們通常所見的滲漏、泄露,從時間上分慢滲和快泄,從壓力狀態變化上若有高壓快滲和低壓慢滲,滲漏除了導致系統的使用功能下降或喪失外,也為維修工作帶來不小的麻煩。
1、各種檢漏方法
檢出漏點是滲漏維修的首要工作,常用的檢漏手段有螢光檢漏、肥皂水檢漏、鹵素燈檢漏、電子檢漏等。
螢光檢漏是利用螢光檢漏劑在紫外/藍光檢漏等的照射會發出明亮的黃綠光的原理,對各類系統中的流體滲漏進行檢測,但R134a套用初期使用的PAG潤滑油與R134a的相容性較差,由於滲漏處難覓油跡,螢光檢漏劑也失去了用武之地。
肥皂水檢漏是向系統充入壓力位0.98-1.96Mpa的氮氣,再在系統各部位塗上肥皂水,冒泡處即為滲漏點,這種方法是日前路邊修理廠最常使用的檢漏方法,但人的手臂是有限的,視力範圍也是有限的,很多時候根本看不到漏點。
鹵素燈檢漏是將檢漏燈點燃後,手持鹵素燈上的空氣管靠近製冷系統管路,當管路有滲漏時,火焰顏色會變為紫藍色,使用這種方法檢漏有明火產生,不但危險,而且明火與製冷劑結合會產生有害氣體,此外也不易準確地定位漏點。
電子檢漏,即將檢漏裝置的探頭對著可能滲漏的部位移動,若檢漏裝置發出警報,表明此處有泄漏。電子檢漏儀器容易損壞,維護較複雜且容易受環境化學品如汽油、廢氣的影響,也不能準確定位漏點。
分段保壓檢測,即製作專用的接頭夾具,然後對各器件、管道分別進行保壓檢測,這是一種比較可靠的檢漏方法,在多器件、多管道的情況下,根據元件的滲漏成因並結合車況,按照先重點後一般的原則有序地進行檢測,回事維修工作的效率大大提高。
1、檢修閥滲漏
有關統計數據表明,由於檢修閥和保護帽泄露,每輛車每年可漏失製冷劑0.45公斤。
檢修閥(施拉德閥)的工作原理與汽車輪胎上的氣門芯完全相同,但製作精度要求高一些,它不採用橡膠作密封圈,而是採用耐油的尼龍套來進行密封,這是因為R134a製冷劑分子內沒有增加溶解性的氯原子,不會像R12製冷劑那樣使塑膠高度膨脹,除了聚苯乙烯外,R134a製冷劑對其它塑膠基本上沒有影響。
R134a製冷劑與氫化丁晴橡膠(HNRR)、三聚乙丙烯橡膠(FPDM)及尼龍均有較好的相容性,但與現在常用的一些橡膠材料,特別是氟橡膠不相容,如果在維修安裝中錯用了氟橡膠、氯丁橡膠為密封材料氣門芯,就會帶來滲漏的隱患,此外檢修閥的保護帽或保護帽中的“O”型圈丟失,也會使其密封性能受到破壞,因此對檢修閥的檢查是空調檢漏中不可缺少的一步,維修時對更換的材料要確認其符合R134a製冷劑的特性要求。
還有一點應注意的是,現在市場上供應的部分閥芯(特別是可調式的)的頂針過長,在連線表具接頭或擰緊保護帽時,頂針上容易受力彎曲變形,不能可靠地回位密封,導致檢修閥滲漏。
2、軟管滲漏
空調軟管總成由中間的的橡膠軟管和兩端的鉚壓金屬接頭組成,軟管滲漏主要原因有以下幾個方面。
1)、軟管材料選用不當,如將適用於R12製冷劑的軟管用在使用R134a製冷劑的系統中,R134a製冷劑的分子比R12小,且對橡膠和塑膠的溶脹性比R12大,所以R134a的分子的穿透性較強,若軟管選擇不當,即易發生滲漏。
試驗數據顯示,R12製冷劑在丁晴橡膠管路中的年滲漏量為90克,在尼龍管中的年滲漏量為20-36克(以上均指一套轎車空調系統的全部軟管);R134a製冷劑的滲漏量在丁晴橡膠軟管中比R12大得多,但在尼龍軟管中比R12略少。
2)、軟管外層材料的耐臭氧性能不高,軟管接頭處和內膠層會很快滲漏。
3)、軟管材料的耐寒冷性能不好,脆性溫度高,壓縮永久變形過大。
4)、接頭與軟管連線處的鉚壓力不當易引發滲漏,鉚壓力不足容易使製冷劑通過連線處進入中間層而向外滲漏,或使軟管鼓泡;鉚壓力過大或不均勻,會使軟管局部出現斷裂或密封不良的現象。
5)、接頭內罐尺寸不當,造成連線過松或過緊。
6)、管路走向、彎曲形狀、擰緊力距不當,特別是螺紋接頭,在堅固螺紋時軟管可能被扭轉,這種存在扭轉剪下應力的軟管會過早地疲勞而損壞,同事這種扭轉應力會使接頭有鬆開的趨勢,從而易發生滲漏。
3、壓縮機滲漏
汽車空調壓縮機是開啟式結構,長期劇烈的振動容易使製冷劑從軸封、缸體結合處泄露。
壓縮機主軸在高速運動時由於汽車的振動容易產生顫動,從而造成微量偏斜,這會使採用軸向機械密封式軸封的密封面之間的油膜受到破壞,出現製冷劑泄露現象,採用多唇口軸封的滲漏亦是壓縮機的常見故障。
就軸封本身而言,滲漏的主要原因是製造和裝配質量不良,彈簧壓力不足,橡膠老化或磨損,冷凍機油有雜質等,另外,主軸單面磨損也將造成軸封滲漏,此時應檢查壓縮機內部原因。
4、散熱器、蒸發器及硬管滲漏
散熱器主要有管片式、管帶式、鰭片式多元平流式等幾種形式,目前大多數採用鋁材製造,因為質量較輕且價格比較便宜,但與銅材相比,鋁材最大缺點是焊接困難。
在觀片焊接、接口焊接的過程中,由於接口處的線膨脹率不盡相同,工作一段時間後,接口處的塑性變形內應力逐漸減少,接觸應力降低,隨著汽車運行中的顛簸,會產生裂紋,導致製冷劑滲漏。
汽車空調散熱器大多布置在車頭部或側面,車底,由於經常有地面的泥漿濺上,受酸性物質腐蝕,冷凝器管子易爛穿,從而引起滲漏。
蒸發器滲漏的機理是,由於蒸發器表面的溫度較低,當低於環境空氣的露點時,空氣中的濕空氣經過蒸發器時就會在其表面凝結盛水,在蒸發器表面熱交換,乾濕交替的狀態下,空氣中的氧化物、氯化物、鹽類及各種污染物不斷溶解交沉積在翅片表面,使鋁材收到腐蝕,生成白色粉狀物(以鋁、磷、鈣、鉛等化合物及黴菌為主要成分,降低了蒸發器的使用壽命。
同時,製冷劑及製冷系統中不可避免地會存在水分,而水能促進油與製冷劑的反應,使製冷劑分解並產生酸從而引起破壞性腐蝕,這種情況在多次充加製冷劑,或因事故等使空調系統長時間開放暴露在大氣中而未及時更換過濾乾燥瓶的車輛中占的比例較多,原因是每款車上空調系統配備的過濾乾燥瓶僅能滿足一次加注製冷劑時過濾雜質吸附水分的需要,若反覆補充製冷劑或長時間將空調管路系統暴露在大氣中,循環系統中進入了過量的水氣和雜質而得不到處理。
此外,壓力開關、泄壓閥等由於結構、製造加工和使用工況等多方面的原因,亦會有滲漏的情況發生,如壓力開關隔膜出現微孔、裂紋、接線樁與本體因加工或外力作用產生鬆動,泄壓閥在泄壓工程中有雜質顆粒卡滯在結合面等,均可導致滲漏的發生。
總之,汽車空調是在較為惡劣的環境下工作的系統,諸多方面的因素給生產製造、維護修理帶來一個又一個的新課題。以上只是筆者對部件滲漏的膚淺認識,相信隨著認識的加深和技術的發展,相關滲漏問題會得到逐一解決。

加氟時間

空調什麼情況下需要加氟?加多少氟
1、空調不製冷或者製冷效果差的時候需要加氟,這個時候一般是因為空調器使用久了,氟利昂劑量變小,這個時候可選擇加滿或者3-5個壓力的氟。
2、空調不制熱或者制熱效果差的時候,跟不製冷一樣是因為空調使用時間長了引起的,可選擇加3-5個壓力的
3、空調有漏氟現象,室內機和室外機閥門處有油污或漏油現象,漏氟情況下一般氟利昂都會漏完,所以這個時候需要先解決漏氟加滿,一般空調5個壓力就會滿額。

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