冷媒介紹
套用在汽車製冷系統裡面的製冷劑稱車用冷媒。
性質:車用冷媒屬於中溫(中壓)製冷劑:0℃>ts>-60℃, 0.3MPa<Pc<2.0MPa。有R12、R134a、R404a等。
R12冷媒
R12的標準蒸發溫度為-29.8℃,凝固點為-155℃,可用來製取-70℃以上的低溫。R12無色、氣味很弱、毒性小、不燃燒、不爆炸,但當溫度達到400℃以上、遇明火時,會分解出具有劇毒性的光氣。R12等熵指數小,所以壓縮機的排氣溫度較低。單位容積製冷量小、相對分子質量大、流動阻力大、熱導率較小。
水在R12中的溶解度很小,低溫狀態下水易析出而形成冰堵,因此R12系統內必須嚴格限制含水量,並規定R12產品的含水量不得超過0.0025%,且系統中的設備和管道在充灌R12前,必須經過乾燥處理,在充液管路中及節流閥前的管路中加設乾燥器。
R12能與礦物性潤滑油無限溶解,在傳熱管表面不易形成油膜,但在蒸發器中,隨R12 的不斷蒸發,潤滑油在其中逐漸積存,使蒸發溫度升高,傳熱係數下降。由於潤滑油的密度比R12小,油漂浮在R12液面上,無法直接從容器底部放出,因此,蒸發器多採用乾式蛇管式,從上部供液,下部回氣,使潤滑油與R12蒸氣一同返回壓縮機。在壓縮機曲軸箱內,油中會溶解R12,降低了油的粘度,因此應採用粘度較高的潤滑油。另外,當壓縮機停機時,曲軸箱內壓力升高,油中R12的溶解量增多,當壓縮機起動時,曲軸箱內壓力突然降低,油中的R12便大量蒸發,將油滴帶入系統,並形成泡沫,造成曲軸箱內油位下降,影響油泵的正常工作,所以往往在曲軸箱底部設有電加熱器,起動前先對潤滑油加熱,使R12蒸發,以免起動時造成失油現象。
R12對一般金屬沒有腐蝕作用,但能腐蝕鎂及含鎂量超過2%的鋁鎂合金。含水後會產生鍍銅現象。R12對天然橡膠及塑膠等有機物有膨潤作用,故密封材料應使用耐氟利昂腐蝕的丁腈橡膠或氯醇橡膠,封閉式壓縮機中電動機繞組導線要塗覆耐氟絕緣漆,電動機採用B級或E級絕緣。R12極易滲透,故對鑄件質量及系統的密封性要求較高。
R12由於壓力適中、壓縮終溫低、熱力性能優良、化學性能穩定、無毒、不燃、不爆等優點,它廣泛用於冷藏、空調和低溫設備,從家用冰櫃到大型離心式制冷機中都有採用。
R12性質表
溫度 t (℃) | 絕對壓力P (MPa) | 比 容 液體v (dm/kg) | 比容 蒸氣v (m/kg) | 焓 液體h (kJ/kg) | 焓 蒸氣 (kJ/kg | 汽化熱r (kJ/kg) | 熵 液體S (kJ/kg·K) | 熵 蒸氣S (kJ/kg·K) |
-35 | 0.0807 | 0.6656 | 0.1954 | 168.37 | 335.85 | 167.48 | 0.8768 | 1.5800 |
-30 | 0.1004 | 0.6720 | 0.1594 | 172.81 | 338.15 | 165.34 | 0.8952 | 1.5751 |
-29.792 | 0.10044 | 0.6723 | 0.1582 | 172.99 | 338.24 | 165.25 | 0.8959 | 1.5760 |
-25 | 0.1237 | 0.6786 | 0.1312 | 177.28 | 340.42 | 163.14 | 0.9133 | 1.5707 |
-20 | 0.1509 | 0.6855 | 0.1089 | 181.76 | 342.68 | 160.92 | 0.9311 | 1.5667 |
-15 | 0.1826 | 0.6926 | 0.0910 | 186.28 | 344.92 | 158.64 | 0.9487 | 1.5632 |
-10 | 0.2191 | 0.7001 | 0.0766 | 190.82 | 347.14 | 156.32 | 0.9660 | 1.5600 |
-5 | 0.2610 | 0.7078 | 0.0650 | 195.39 | 349.43 | 153.93 | 0.9831 | 1.5571 |
0 | 0.3086 | 0.7159 | 0.0554 | 200.00 | 351.48 | 151.48 | 1.0000 | 1.5545 |
10 | 0.4233 | 0.7333 | 0.0409 | 209.32 | 355.69 | 146.37 | 1.0332 | 1.5501 |
20 | 0.5673 | 0.7525 | 0.0308 | 218.82 | 359.73 | 140.91 | 1.0658 | 1.5465 |
30 | 0.7449 | 0.7739 | 0.0235 | 228.54 | 363.57 | 135.03 | 1.0980 | 1.5433 |
40 | 0.9607 | 0.7980 | 0.0182 | 238.54 | 367.15 | 128.61 | 1.1298 | 1.5405 |
50 | 1.2193 | 0.8257 | 0.0142 | 248.88 | 370.40 | 121.52 | 1.1617 | 1.5377 |
R134a冷媒
適用於環保汽車空調,10年來,我國已經形成了針對新型製冷劑R134a使用上的完善體系。不僅產品已經形成市場化,其成本控制、技術安全都已經與採用R12製冷劑相差無幾。
R134a的標準蒸發溫度為-26.5℃,凝固點為-101℃,屬中溫製冷劑。
它的特性與R12相近,無色、無味、無毒、
不燃燒、不爆炸。汽化潛熱比R12大,與礦物性潤滑油不相溶,
必須採用聚脂類合成油(如聚烯烴乙二醇)。與丁腈橡膠不相容,須改用聚丁腈橡膠作密封元件。吸水性較強,且易與水反應生成酸,腐蝕制冷機管路及壓縮機,故對系統的乾燥度提出了更高的要求,系統中的乾燥劑應換成XH-7或XH-9型分子篩,壓縮機線圈及絕緣材料須加強絕緣等級。擊穿電壓、介電常數比R12低。熱導率比R12約高30%左右。對金屬、非金屬材料的腐蝕性及滲漏性與R12相同。R134a對大氣臭氧層無破壞作用,但仍有一定的溫室效應(GWP值約為0.27),目前是R12的替代工質之一。
R134a表
溫度 t (℃) | 絕對壓力P (MPa) | 比 容 液體v (dm/kg) | 比容 蒸氣v (m/kg) | 焓 液體h (kJ/kg) | 焓 蒸氣 (kJ/kg | 汽化熱r (kJ/kg) |
-30 | 0.0847 | 0.702 | 0.224 | 161.9 | 379.1 | 217.2 |
-20 | 0.1330 | 0.736 | 0.146 | 174.2 | 385.3 | 211.1 |
-10 | 0.2007 | 0.753 | 0.099 | 187.0 | 391.3 | 204.3 |
0 | 0.2928 | 0.772 | 0.069 | 200.0 | 397.2 | 197.2 |
10 | 0.4146 | 0.793 | 0.049 | 213.4 | 402.9 | 189.5 |
20 | 0.5716 | 0.816 | 0.036 | 227.3 | 408.3 | 181.0 |
30 | 0.7701 | 0.842 | 0.026 | 241.5 | 413.5 | 172.0 |
40 | 1.0164 | 0.871 | 0.020 | 256.2 | 418.3 | 162.1 |
50 | 1.3176 | 0.906 | 0.015 | 271.5 | 422.5 | 151.0 |
60 | 1.6813 | 0.949 | 0.011 | 287.4 | 426.0 | 138.6 |
R404A冷媒
R404A製冷劑是一款由HFC類物質組成混配製冷劑,
不含任何破壞臭氧層的物質,其ODP值為零,
是R502製冷劑的最主要的中長期替代品。
R404A適用於低溫冷藏車。
下表提供了R-404a的物理性 質
物理性質 | 單位 | R-404A |
分子量 | g/mol | 97.46 |
25℃下的蒸氣壓力 | Kpa.abs Psia | 1241 165.3 |
沸點(1atm) | ℃ ℉ | -46.2 -51.2 |
臨界溫度 | ℃ ℉ | 72.046 161.68 |
臨界壓力 | Kpa.abs Psia | 3728.9 540.82 |
臨界密度 | kg/m 1b/ft | 486.53 30.373 |
臭氧破壞潛值 | ODP值 | 0 |
ASHRAE安全級別 | - | A1(無毒不可燃) |
空氣中的燃燒極限濃度 | 體積% | 不可燃 |