制冷剂的相关知识学习手册

项目一 制冷剂的相关知识本项目主要学习制冷剂的相关知识，分为1个任务对该项目的简介，应包括任务名称、知识和能力要求，在该课程中的地位：任务1 制冷剂的认知与鉴别；通过2个任务学习，掌握制冷剂的相关知识和鉴别，为汽车空调系统的检修学习和工作奠定基础。任务一 制冷剂的认知与鉴别提出任务你作为一名汽车空调专项维修技师，汽车空调制冷系统中的制冷剂你了解多少？任务要求任务要求的内容要和本单元高度吻合，尽量具体化。四级标题段前段后0行，首行缩进2字符，行距固定值22磅知识要求的描述应该是了解、理解、掌握能力要求的描述应该是能做什么事情，35个一 知识要求1理解各种不同型号制冷剂的区别；2掌握不同型号制冷剂的使用限制。二 能力要求1能够识别汽车空调制冷系统中加注的是何种制冷剂；2能够正确操制冷剂纯度鉴别仪；相关知识理论知识部分是最核心内容之一，内容选取要求如下：1. 内容要根据技能的需要选取。2. 内容要新颖。3. 内容技术要正确。内容前后逻辑性要强，由简单到复杂，一脉相承。1. 制冷剂的定义 制冷系统中循环流动的工作介质叫制冷剂(又称制冷工质)，它在系统的各个部件间循环流动以实现能量的转换和传递，达到制冷机向高温热源放热；从低温热源吸热，实现制冷的目的。 2.制冷剂的环保意识，如图2.1.1所示。图2.1.1汽车对全球变暖的影响对于汽车而言，大部分人的观念中，尾气排放是造成全球变暖的主要原因当人们发现制冷剂会侵蚀臭氧层后，也逐渐提高了对环保型制冷剂的重视程度。如图2.1.2所示图2.1.2全球变暖的对比1）环保制冷剂的认定所谓环保型制冷剂，它基本以两个数值作参考，一个是评估臭氧层损耗物质的ODP值，另一个是GWP值（全球变暖潜能值），它是以二氧化碳对温室效应的影响为标准，比如，GWP150，那就意味着这个制冷剂给温室效应带来的影响是二氧化碳的150倍。上面说到的R12制冷剂的GWP则在10000以上。1985年3月通过的保护臭氧层维也纳公约以及1987年9月通过的关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书对新型制冷剂的研发和发展起到了正面的作用，它主要明确了卤代烃类制冷剂（氟利昂）会对环境造成不良影响，一些发达国家在这方面的表现比较积极，最终确定没有氯元素的氢氟烃类制冷剂将作为第三代制冷剂的标准产品。2）R134a第三代产物。如图2.1.3所示。图2.1.3 R134a制冷剂134a是制冷剂进入第三代时的产物，在诞生后的很长一段时间里，它都是汽车空调使用的唯一制冷剂。3）R134a的GWP值对变暖的影响。如图2.1.4所示图2.1.4制冷剂的GWP值对全球变暖的影响R134a明显优于R12，制冷持平，但GWP值要低于R12 十倍4）第四代：进一步降低制冷剂对环境的影响在第四代制冷剂的探索阶段，发达国家仍是主力，而包括中国在内的一些发展中国家也投入了相应的研发力量。根据欧盟汽车空调系统指令的规定，从2011年开始，所有在欧洲销售的新款车型都必须使用GWP低于150的制冷剂，而等到2017年，所有在欧洲销售的汽车都要使用低GWP值的制冷剂。R134a制冷剂的GWP至为1430，显然，它无法满足欧盟的这一要求。一直致力于制冷剂研发与生产的杜邦公司依旧是整个行业的引导者，它们在2010年与霍尼韦尔公司组建了合资公司，其主营业务便是研发生产新型制冷剂，依据双方签订的协议，杜邦公司和霍尼韦尔公司将共同设计、建造并运营一家生产新型制冷剂的世界级工厂，该工厂生产的这种制冷剂可满足欧盟针对汽车空调系统使用低GWP值产品的法规要求，而在产品销售方面，两家公司则采用了各自为营的方式。2.制冷剂的种类和编号 根据制冷剂的分子结构可将制冷剂分为无机化合物和有机化合物 根据制冷剂的组成可分为单一制冷剂和混合制冷剂 根据制冷剂的物理性质可将制冷剂分为高温(低压)、中温(中压)、低温(高压)制冷剂。1）按照制冷剂分子结构分:无机物：NH3 、 H2O、N2、CO2有机物：碳氢化合物：CH4、C2H6、C2H4 氟利昂：饱和碳氢化合物的卤族取代物。 CHClF2、CCl2F2、C2H2F4 2）按照制冷剂的组成分: 非共沸混合物：蒸发过程中混合物温度发生变化。 R401 共沸混合物：具有共同的沸点，蒸发过程中混合物温度不发生变化，R5013）按照制冷剂物理特性标准蒸发温度分 标准蒸发温度：1个标准大气压下的饱和温度。1 离心式制冷机的空调系统2 普通单级压缩和双级压缩的活塞式制冷系统,-60 C以上3 覆叠式装置的低温级3.制冷剂编号 1）氟利昂（饱和碳氢化合物的卤族取代物）2）碳氢化合物(烃类) 3）共沸(液体)制冷剂4）非共沸(液体)制冷剂5）无机化合物6）CFC 全卤化氯(溴)氟化烃类物质杜邦公司首先提出了卤代烃类物质新的命名方法，并已为全世界所接受CFC表示全卤化氯(溴)氟化烃类物质。这类物质不含氢原子，对臭氧的破坏作用和温室作用均很强、化学性质稳定、大气寿命长。这类物质作为制冷剂使用已经被禁止。7）HCFC表示含氢的氯氟化烃类物质这类物质对臭氧的破坏作用和温室作用均较CFC类物质弱，由于含氢，化学性质不如CFC类物质稳定，因此大气寿命也缩短了。作为短期过渡制冷剂使用。8）HFC表示含氢无氯的氟化烃类物质这类物质由于不含氯和溴，对臭氧不产生破坏作用，温室作用也较弱。且由于含氢，大气寿命较短。 长期过渡制冷剂使用。9）.常用制冷剂的性质 。如图2.1.5所示。图2.1.5.常用制冷剂的特性4.新型制冷剂的应用1）R1234yf的研发2007年，杜邦公司和霍尼韦尔公司共同向汽车行业推出了R1234yf制冷剂，R1234yf制冷剂的GWP值为4，它比欧盟法规要求的GWP值低97%。汽车制造商和国际汽车工程师学会（SAE）组成的研究小组对这种制冷剂的安全性和制冷效果等领域进行了广泛的测试，最终，R1234yf被认定为在环保和市场需求方面最适合未来发展需要的一种制冷剂。3）新型制冷剂的对此测试。如表2.1.1所示。 表2.1.1 制冷性能测试从数据上来看，加注了R1234yf的制冷剂的汽车在同样时间的条件下，车内温度比加注了R134a制冷剂的汽车更低，而在空调系统压力方面则基本相同，这也在某种程度上证明推广R1234yf制冷剂的可行性。 4）CO2空调系统研发。如图2.1.6所示。 图2.1.6 奔驰CO制冷剂为了满足日益严苛的气候及环保法规，豪华汽车厂商奔驰将在2017年为自己旗下的产品安装以二氧化碳为制冷剂的空调系统。这套系统将率先安装在S及E级轿车上（在欧洲市场）。这套全新的空调系统满足了德国汽车工业协会（VDA）汽车标准协会制定的标准。任务实施这是重点内容，内容选取要求如下：1.应包括工作准备、操作步骤、工作方法2.依据是企业维修手册相关部分内容。3.实践技能中的关键内容需要在实车上进行验证，以确保其正确性。（一）工作准备（1）防护装备：工作服；工作帽；手套；劳保鞋（2）车辆、台架、总成：实训车辆（3）专用工具、设备：制冷剂纯度鉴别仪（4）手工工具： 无（5）辅助材料： 干净的抹布。（二）实施步骤1制冷剂的纯度的重要性劣质制冷剂是指制冷剂中含水量大于0.025(JB 453-64)以及不凝性气体和其他杂质严重超标。这里所说的制冷剂主要是指氟利昂F12。目前市场上销售的各种进口原装、国产以及国内分装的制冷剂名目繁多,只从外包装上很难分辨出产品质量的优劣,一般的单位也没有专用仪器、设备来检测制冷剂质量。如图2.1.8所示。图2.1.8市场上的劣质制冷剂劣质制冷剂对空调系统的损害1、水分高、酸度高，严重腐蚀压缩机内部管道系统，造成压缩机内部堵死，缩短压缩机的使用寿命。2、易泄露，制冷系统内无氟，压缩机一直空转，运转温度高，机件磨损大，也会缩短压缩机使用寿命。3、增加压缩机的运转负荷，增加电能的消耗量，增加开支。4、部分劣质制冷剂甚至掺杂了不少易燃易爆气体，严重影响到人们的生命财产安全。5、制冷效果差，问题频发，虽然加注劣质冷媒会暂时感觉到凉意，但温度始终难以下降，达不到预期制冷效果。6、制冷剂中的氟利昂，一旦泄露将会破坏臭氧层，对人类赖以生存的大气层造成很大危害。2.制冷剂纯度鉴别作为汽车修理厂或汽车空调专项修理部门,建议主要选用国内、国际知名厂家生产的制冷剂,以确保其质量。例如:美国杜邦、上海氯碱化工厂等企业生产的制冷剂。同时对在用车使用的制冷剂纯度进行鉴别。制冷剂纯度鉴别仪如图2.1.7所示。图2.1.7制冷剂纯度鉴别仪使用步骤：1）.需要检测的车辆需要静置15分钟以上再进行检测。汽车空调制冷系统中不仅有制冷剂还有冷冻油，在整个系统中制冷剂和冷冻油是混合在一起在系统中循环的，静置主要是使冷冻油粘附在空调管路内壁上，与气态的制冷剂分离。2）.找到制冷系统的低压检测接口，拧松防尘帽，并用干净的抹布擦拭，以避免灰尘等进入鉴别仪。3）.连接鉴别仪电源，鉴别仪显示屏下发有三个按键，最左侧为开机按键（按键上有单独图标），使用时按键对于按键上方的相应选项。开机显示画面如图2.1.8所示图2.1.8制冷剂纯度鉴别仪开机画面4）.等待30秒后显示如图2.1.9所示。用取样管连接鉴别仪和车辆上的空调系统低压检测接头。选择CAL选项下面的按键（从左边数第三个）显示如图2.1.10所示.等待30秒显示如图2.1.11所示。图2.1.9图2.1.10图2.1.115）.选择R134Aa选项，5秒后断开取样管和低压接头的连接。等待检测结果。30秒后显示检测结果。6）.使用注意事项： a.进店车需静置至少15分钟再检测。 b.检测小罐制冷剂时需防止液态制冷剂进入取样管，罐体正置，稍稍拧开旋钮即可。 c.实车检测时只能接低压接口，必须清洁低压接口。 d.检测时避免取样管，电源连接线跟高温物体触碰。 e.检测时鉴别仪需要放置平稳。 f.定期检查滤芯，滤芯浸入后需要及时更换. g.取样管避免弯折造成取样管折断或泄露。 h.保存位置需保持干燥。学习测试应为以下三种题型，各种题型应该有35个，给出答案1填空题（1）R