夏日炎炎,汽车空调失灵无疑会给车主带来不小的困扰。而制冷剂不足,正是导致这一问题的常见原因之一。接下来,我们将深入探讨车载空调系统中制冷剂的相关知识。
1. 制冷剂的定义
制冷剂,亦被称为冷媒、致冷剂或雪种,是热机中用于能量转化的关键媒介物质。其特性包括快速吸热和放热,从而有效地传递热量,实现迅速制冷。在英语中,制冷剂被称为Refrigerant,常以首字母“R”加上具体名称来标识,例如R12、R22、R134a等。过去,R12(又称氟立昂)是常用的制冷剂,其性能全面,但因破坏大气臭氧层而逐渐被淘汰。现今,汽车空调系统中广泛采用的是环保型制冷剂R134a。
2. 制冷剂的发展历程
在制冷技术的历史长河中,乙醚曾是最早被采用的制冷剂。随着科技的进步,人们逐渐发现了其他更适宜的制冷剂。1866年,威德豪森提出了使用CO₂作为制冷剂的新思路。而在1870年,卡尔·林德则尝试用NH3来制冷。到了1874年,拉乌尔·皮克特进一步探索,采用了SO2作为制冷剂。值得注意的是,SO2和CO₂这两种制冷剂在历史上都曾占据过重要的地位。然而,SO2由于其毒性问题,虽然曾作为重要制冷剂使用了60年,但最终还是被更安全的替代品所取代。而CO₂则因其在使用温度范围内压力过高,导致机器笨重,最终在1955年被氟利昂等更先进的制冷剂所淘汰。
3. 制冷剂的作用及空调工作原理
要理解制冷剂的功能,首先需要清晰了解空调器的整体工作机制。接下来,我们将深入探讨普通空调的运行原理。以下是一张空调系统原理图的详细解读。
空调的工作原理主要依赖于制冷剂。在空调系统中,电能被用来将气体压缩成液体。随后,在制冷端,这些液体通过蒸发过程(吸热)变为气体。这些蒸发的气体随后被引导回压缩机,在那里它们重新被压缩成液体,并放出热量。这个过程不断重复,实现了热量的连续转移,从而达到了制冷的效果。而在这个过程中,负责在空调机内进行热量搬运的物质被称为“冷媒”,通常指的是氟利昂。
4. 汽车制冷剂有哪些分类?
汽车空调制冷剂主要分为两大类:一类是CFC12,也被称为R12;另一类则是HFC134a,即R134a。然而,由于R12对环境的不利影响,世界各国已普遍停止在车载空调中使用该制冷剂。
接下来,让我们详细了解一下HFC134a。这种制冷剂具有多个别名,如氢氟烷烃134a、四氟乙烷以及R-134a制冷剂等。它最初由杜邦公司研发,以其零ODP值(即对臭氧层无破坏潜力)为最大亮点。此外,R134a还具有出色的安全性能,不含氯原子,且其物理性能与R12相近,使得制冷系统的改型变得相对容易。更值得一提的是,其热传导性能优于R12,有助于减少制冷剂的用量。
目前,在全球范围内,R134a已被广泛应用于汽车空调中,占比超过50%。随着汽车保有量的迅速增长,尤其是在中国市场的迅猛发展,对R134a的需求量还将持续攀升。
5. 空调为何必须添加制冷剂?
制冷剂在空调制冷系统中扮演着传递热量的关键角色。若缺乏制冷剂,热量交换将无法有效进行,导致空调无法实现制冷或制热功能。当空调缺乏氟立昂时,会表现出多种问题,如制冷(热)效果不佳、完全无法制冷(热)、保护性停机、室内机漏水(甚至喷水)、内机蒸发器结冰等。此外,还有许多潜在问题,如缩短空调使用寿命、浪费电力以及损害空调压缩机。因此,确保空调正常工作,充足的氟立昂是必不可少的。
那么,是否可以在空调中过量添加制冷剂呢?答案显然是否定的。过量添加氟立昂会导致其不在室内机蒸发器上蒸发,而是在回气管道的连接管上蒸发,从而无法实现降温效果,并可能触发空调的保护性停机机制(即高压保护)。
6. 汽车空调多久需要加一次制冷剂?
建议每两年对汽车空调进行检查,但具体频率并非固定不变。通常情况下,制冷剂并不会自然失效,而是可能因泄露而减少。由于汽车行驶过程中的各种震动,空调系统的管路有时会出现密封不严的情况,导致制冷剂外泄。因此,实际加制冷剂的频率可能因人而异。在正常损耗下,每隔两年检查并补加制冷剂是一个合理的建议。若发现制冷效果显著下降,则应及时检查制冷剂压力,看是否低于标准值。
如何检测汽车是否需要加制冷剂?
1、启动车辆空调,确保A/C灯亮起,选择制冷模式,内循环风量调至最大,同时使用温度计测量出风口的温度。观察并记录下汽车空调运行1、2、3分钟后的出风口温度变化。
2、打开引擎盖,用手触摸空调压缩机的低压管,感受其温度变化,正常的低压管路应该是凉的。
3、在运行3分钟后,轻踩油门2-3分钟,使汽车保持约1500转的转速。此时,将压力表接上低压管口(L),通过观察压力表的读数,可以判断汽车空调压缩机、膨胀阀的工作状态以及冷媒的充足程度。如果数值在测压表的绿色范围内,则表示一切正常。同时,也要确保车辆进风口前端内部的电子风扇能够正常工作。
4、检查散热器表面,确保没有大面积的堵塞物影响散热效果。
经过上述对汽车空调状态的详细检查,若未发现异常,则可初步判断空调机械部分工作正常。若出风口温度持续不在3-8°C范围内,则可能预示着需要保养。此时,应及时为您的爱车加注适量的空调制冷剂,以确保其制冷效果达到最佳状态。
7如何判断制冷剂泄露?
制冷剂泄露是一个需要关注的问题,特别是在汽车空调系统中。由于制冷剂在循环过程中会经过多个部件,如压缩机、蒸发箱、冷凝器、高压管和低压管等,这些地方都可能因密封不严而发生泄露。那么,我们如何判断是否存在制冷剂逃逸呢?
一、通过检查漏油痕迹来判断制冷剂泄露。在空调系统中,除了制冷剂,还有一种起润滑作用的冷冻油。这种油会随着制冷剂一起在管道中循环,起到润滑和油封的作用。因此,如果发现任何部位有漏油迹象,那就可能意味着制冷剂发生了泄露。
二、另一种判断方法是利用空调干燥瓶或管路上的观察孔。干燥瓶,作为过滤制冷剂中的水分和杂质的部件,其顶部设有一个观察孔,通过此孔可以观察到制冷剂的流动情况。许多现代汽车将干燥瓶与散热器或冷凝器集成,但管路上仍会保留一个观察孔。在启动发动机、打开制冷并调至最大风扇速度时,如果观察孔中出现乳白色制冷剂,这表示存在气泡,制冷剂量不足;若观察孔内无任何迹象且出风口无冷气,则可能制冷剂已严重泄漏。此外,若在熄火后观察孔中无气泡产生,则可能制冷剂过量。
三、此外,专业4S店或维修店会使用制冷剂压力表来测试高压和低压读数,从而判断制冷剂是否泄露。
8. 如何为汽车空调添加制冷剂?
现代轿车中,90%以上都配备了可变排量压缩机。为确保空调系统的最佳性能,冷媒的加注与补充工作必须精准且到位。
一、冷媒重新填充前需抽真空,干燥空气时建议抽40分钟,湿润空气则需一小时以彻底去除系统水分。
二、加冷媒前先加入适量冷冻油。不同空调系统零件更换时,冷冻油添加量有所不同。例如,更换散热片需加40-50ML,干燥瓶需加30ML,蒸发器需加60ML。若仅更换压缩机,需确认压缩机内冷冻油是否达到150ML,不足则补足,过量则抽出。若整个系统全部更换,则需加入180ML冷冻油。
三、正确填充冷媒需定量进行。首先,根据车型、年份及排量等信息查询所需添加量。添加时,先从高压端加入少量低压气态冷媒,然后锁紧高压端,再从低压端加入冷媒。之后启动车辆,开启空调,将温度调至最低,鼓风机置于低速挡,将冷媒全部加入。最后,测量低压是否在28-30psi之间,高压是否在180-200psi之间,以判断冷媒添加是否合适。
此外,在选择制冷剂时,务必确保选用正规产品。由于现代汽车多采用R134a系统空调,因此购买制冷剂时切勿贪图便宜而购买假冒伪劣产品。假冒的R134a制冷剂可能含有R12制冷剂,这将严重损害空调系统。同时,若需更换新的冷冻油,也必须确保其与R134a兼容,以免使用劣质或不合规格的冷冻油导致压缩机损坏。
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