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1、大庆职业学院汽车教研室冀旺年汽车空调构造与维修 主编: 冀旺年电 子 教 案 第 11 章在学完本章后应能：在学完本章后应能：（1 1）将将R12R12制冷系统改为制冷系统改为R134aR134a制冷系统制冷系统 ； （2 2）将定排量制冷系统改为变排量制冷系统将定排量制冷系统改为变排量制冷系统 ； （3 3）给车辆加装制冷系统或采暖系统。给车辆加装制冷系统或采暖系统。 第第 11 11 章章车辆上更改和加装空车辆上更改和加装空调系统调系统 使学生掌握使学生掌握将将R12R12改为改为R134aR134a的措施方法，掌握将定排量改为变排量的措施方法的措施方法，掌握将定排量改为变排量的措施方法；
2、掌握空调的性能测试。；掌握空调的性能测试。 第 18 讲 11.1 将R12制冷系统统改为为R134a制冷系统统 11.2 将定排量制冷系统统改为变为变 排量制冷系统统 11.3 车辆车辆 加装空调调系统统的设计设计 与安装 11.4 空调调的性能测试测试 教学重点教学重点: :将定排量系将定排量系统统统统改改为变为变为变为变 排量系排量系统统统统；空空调调调调的性能的性能测试测试测试测试 教学难点教学难点: :空空调调调调的性能的性能测试测试测试测试 ；设备设备设备设备 大庆职业学院汽车教研室冀旺年 根据根据19871987年的蒙特利尔议定书，我国汽车工业总公司于年的蒙特利尔议定书，我国汽车
3、工业总公司于19921992年发年发文规定：到文规定：到20002000年各汽车厂都不得再把年各汽车厂都不得再把R12R12作为新车的空调制冷剂，原有车作为新车的空调制冷剂，原有车辆的空调制冷剂也必须逐步地由辆的空调制冷剂也必须逐步地由R12R12改为改为R134aR134a。同时，我国政府向国际环同时，我国政府向国际环保组织承诺：我国生产保组织承诺：我国生产R12R12的工厂到的工厂到20002000年将被限产到年将被限产到19861986年产量的年产量的50%50%，到到20102010年所有生产年所有生产R12R12的工厂都将停止生产。因此，的工厂都将停止生产。因此，对原有车辆的对原有车
4、辆的R12R12空调空调制冷系统的改装，是关系到环境保护和人类健康的大问题制冷系统的改装，是关系到环境保护和人类健康的大问题。 由于由于R134aR134a与与R12R12相比具有不同的物理特征和化学性质（参见表相比具有不同的物理特征和化学性质（参见表11-111-1），系统改造后，可减少制冷剂用量，并提高制冷量。，系统改造后，可减少制冷剂用量，并提高制冷量。 11.1.1 11.1.1 系统改造的必要性系统改造的必要性 大庆职业学院汽车教研室冀旺年表表11-1 11-1 R134aR134a和和R12R12的特性对比表的特性对比表 项项 目目R12R12R134aR134a代代 号号CFC-
5、12CFC-12HFC-134aHFC-134a分子式分子式CClCCl2 2F F2 2CHCH2 2FCFFCF4 4分子量分子量120.91120.91102.03102.03沸点（沸点（）-29.80-29.80-26.19-26.19临界温度（临界温度（）111.80111.80101.14101.14临界压力（临界压力（KPaKPa）4.1254.1254.0654.065临界密度（临界密度（Kg/mKg/m3 3）558558511511汽化潜热（汽化潜热（KJ/KgKJ/Kg）00152.28152.28197.50197.501010149.97149.97190.13190
6、.13饱和蒸汽压（饱和蒸汽压（KPaKPa）000.3090.3090.2930.29310100.4230.4230.4150.41550501.2151.2151.3171.31760601.5181.5181.6801.680饱和蒸汽比容（饱和蒸汽比容（m m3 3/Kg/Kg）000.056670.056670.068160.0681610100.042040.042040.048720.048723030导热系数（导热系数（KJ/mbar.KKJ/mbar.K）饱和液饱和液0.250.250.270.27常压气常压气37.3737.3752.0852.083030动力粘度（动力粘度（
7、CPCP）饱和液饱和液0.200.200.2020.202常压气常压气0.01270.01270.01250.0125水的溶解性（水的溶解性（g/100gg/100g）0.0090.0090.110.11臭氧破坏系数臭氧破坏系数ODPODP1.01.00.00.0温室效应系数温室效应系数GWPGWP1.01.00.110.11适用干燥剂适用干燥剂硅胶（硅胶（4 4A-XH-5A-XH-5）沸石（沸石（XH-7XH-7、XH-9XH-9）与矿物油的互溶性与矿物油的互溶性相溶相溶不相溶不相溶与橡胶的互溶性与橡胶的互溶性氯丁橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶可用氯丁橡胶、高丁腈橡胶可用大庆职业学院汽车教研室冀旺
8、年 在用在用R134aR134a替代替代R12R12时，制冷系统也必须进行如下改造，才能满足制冷剂时，制冷系统也必须进行如下改造，才能满足制冷剂R134aR134a的要求。的要求。 1. 1.选用新型干燥剂或更换干燥瓶选用新型干燥剂或更换干燥瓶 用于用于R12R12系统的干燥剂主要是置于接收器或干燥器中的硅胶。而硅胶若在新系统中应用就系统的干燥剂主要是置于接收器或干燥器中的硅胶。而硅胶若在新系统中应用就会使会使R134aR134a与水一起被硅胶吸收，原因是与水一起被硅胶吸收，原因是R134aR134a的极性接近于水的极性，从而造成硅胶吸水能的极性接近于水的极性，从而造成硅胶吸水能力大幅下降，而
9、制冷剂中有水分，导致不充分制冷或不制冷。因此，必须选用新型干燥剂有力大幅下降，而制冷剂中有水分，导致不充分制冷或不制冷。因此，必须选用新型干燥剂有效地除去效地除去R134aR134a系统中的水份，目前沸石做为首选干燥剂应用于系统中的水份，目前沸石做为首选干燥剂应用于R134aR134a系统中，它基本不吸收系统中，它基本不吸收制冷剂制冷剂R134aR134a且干燥性能良好。更简易的方法就是直接更换干燥瓶。且干燥性能良好。更简易的方法就是直接更换干燥瓶。 2 2改用新型软管改用新型软管 用于用于R12R12系统的橡胶软管是三层结构，系统的橡胶软管是三层结构，内衬多为丁腈的人造橡胶内衬多为丁腈的人造
10、橡胶。使用。使用R134aR134a时，由于时，由于R134aR134a的分子直径小，传统三层橡胶软管产生泄漏的可能性增大，因此，橡胶软管应采用为的分子直径小，传统三层橡胶软管产生泄漏的可能性增大，因此，橡胶软管应采用为R134aR134a设计的四层（在三层橡胶软管内增加设计的四层（在三层橡胶软管内增加1 1层尼龙内衬，最外层则采用三聚乙丙烯橡胶）且层尼龙内衬，最外层则采用三聚乙丙烯橡胶）且内衬为内衬为氯丁橡胶或尼龙的氯丁橡胶或尼龙的橡胶软管。这种橡胶软管柔软、耐热，而且还防水。橡胶软管。这种橡胶软管柔软、耐热，而且还防水。 3 3换用新型密封材料换用新型密封材料 R12R12空调系统的管道空
11、调系统的管道O O型垫圈、压缩机边缘和软管部分的密封材料均用丁睛橡胶（型垫圈、压缩机边缘和软管部分的密封材料均用丁睛橡胶（NBRNBR）制制成。制冷剂成。制冷剂R134aR134a能造成丁睛橡胶（能造成丁睛橡胶（NBRNBR）的膨胀失效，因此，原系统中所有作密封之用的的膨胀失效，因此，原系统中所有作密封之用的O O型型垫圈均要换为用于垫圈均要换为用于R134aR134a空调系统的聚丁睛橡胶（空调系统的聚丁睛橡胶（H-NBRH-NBR）材料的材料的O O型垫圈。型垫圈。 4 4换用新型冷冻机油换用新型冷冻机油 在制冷压缩机中使用的润滑油通常称为冷冻机油，与制冷剂溶为一体参与空调循环，具在制冷压缩
12、机中使用的润滑油通常称为冷冻机油，与制冷剂溶为一体参与空调循环，具有润滑、降温和密封的作用。有润滑、降温和密封的作用。R12R12配用的矿物性冷冻机油与配用的矿物性冷冻机油与R134aR134a不相溶，若应用于不相溶，若应用于R134aR134a系统系统则将严重影响制冷效果及压缩机寿命，因此必须用与则将严重影响制冷效果及压缩机寿命，因此必须用与R134aR134a相溶的相溶的PAGPAG和和ESTERESTER两类冷冻机油。两类冷冻机油。 11.1.2 11.1.2 系系统统统统改造需替改造需替换换换换的内容的内容 大庆职业学院汽车教研室冀旺年 R134aR134a系统的压力将比系统的压力将比
13、R12R12系统的高，导致冷却能力下降、压缩机负载加重。为此系统的高，导致冷却能力下降、压缩机负载加重。为此R134aR134a系系统必需采取相应措施。统必需采取相应措施。 1 1改善电磁离合器的性能改善电磁离合器的性能 由于由于R134aR134a的压力在高温下比的压力在高温下比R12R12的高，压缩机需要用更大的力量来压缩制冷剂，因此只的高，压缩机需要用更大的力量来压缩制冷剂，因此只能通过增加压缩比或压缩机转速来解决。无论那种方式其核心都是增加电磁离合器的传动力能通过增加压缩比或压缩机转速来解决。无论那种方式其核心都是增加电磁离合器的传动力矩，以保障矩，以保障R134aR134a系统的压缩
14、机获得较大的驱动力。系统的压缩机获得较大的驱动力。 2 2改善冷凝器的散热性能改善冷凝器的散热性能 由于高温条件下由于高温条件下R134aR134a的压力高于的压力高于R12R12，为取得相同的制冷效果，提高冷凝器换热能力则为取得相同的制冷效果，提高冷凝器换热能力则是最有效的方法。目前多采取更换新型、高效、低阻的多路流动冷凝器的方法。如果仍用原是最有效的方法。目前多采取更换新型、高效、低阻的多路流动冷凝器的方法。如果仍用原R12R12系统的冷凝器，必须增加冷却风扇的排量（即更换功率更大的风扇电动机或加装电子风扇系统的冷凝器，必须增加冷却风扇的排量（即更换功率更大的风扇电动机或加装电子风扇），或
15、加装冷凝器高效聚风罩，以增加通过冷凝器散热片的空气量，提高冷凝效率。），或加装冷凝器高效聚风罩，以增加通过冷凝器散热片的空气量，提高冷凝效率。 3 3改进蒸发器的结构改进蒸发器的结构 蒸发器内部改变制冷剂流动的方式提高了换热效率，外部表面采用亲水处理以改变凝露蒸发器内部改变制冷剂流动的方式提高了换热效率，外部表面采用亲水处理以改变凝露状况，进出口形状及恒温器感温包位置也适当调整以利于提高制冷能力，目前状况，进出口形状及恒温器感温包位置也适当调整以利于提高制冷能力，目前R134aR134a系统多采系统多采用层叠式蒸发器。但在实际改装过程中，为了减少改装成本，在未发现蒸发器泄露的情况下用层叠式蒸发
16、器。但在实际改装过程中，为了减少改装成本，在未发现蒸发器泄露的情况下可以不更换蒸发器。可以不更换蒸发器。 4 4改进膨胀阀的结构改进膨胀阀的结构 R134a R134a系统与系统与R12R12系统相比采用的膨胀阀有系统相比采用的膨胀阀有3 3方面差异：方面差异： 要获得与要获得与R12R12相同的制冷能力，相同的制冷能力，R134aR134a采用的膨胀阀开启压力值必需重设；采用的膨胀阀开启压力值必需重设； 由于由于R134aR134a、R12R12对金属的相容性不同，故对金属的相容性不同，故R134aR134a采用的膨胀阀的内部弹簧材料由弹簧钢采用的膨胀阀的内部弹簧材料由弹簧钢改为不锈钢；改为不锈钢； 膨胀阀接口尺寸不同，膨胀阀接口尺寸不同，R12R12系统为英制，系统为英制，R134aR134a系统为公制（也称：米制）。系统为公制（也称：米制）。 11.1.3 11.1.3 系系统统统统匹配匹配 大庆职业学院汽车教研室冀旺年 5 5改用新型安全阀改用新型安全阀 对于对于R12R12系统，当压力特别高时其配置的熔化螺栓熔化，制冷剂释放到外界，以此来保护系统，当压力特别高时其配置的熔化螺
