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第二章 汽车空调制冷系统 §2-1 蒸气压缩式制冷循环和工作原理 §2-2 蒸气压缩式制冷理论循环及热力计算 §2-3 蒸气压缩式制冷实际循环与热力计算 §2-4 制冷剂与润滑油 §2-5 跨临界CO2压缩式制冷循环 §2-1 蒸气压缩式制冷循环和工作原理 §2-3 蒸气压缩式制冷实际循环与热力计算 §2-4 制冷剂与润滑油 ? 制冷剂是制冷装置完成制冷循环的媒介又称为制冷工质或冷媒。 ? 制冷循环的实质是利用制冷剂相态的变化，来实现热量的转移， 从而实现制冷。 一、汽车空调制冷剂必须具备的特性 1. 热力性质的要求 ⑴ 临界温度要高。在常温下及普通低温范围内都能液化 ； ⑵ 蒸发压力、冷凝压力适中。蒸发压力不低于一个大气压力，防 止空气渗透 ； ⑶ 蒸发潜热↑，冷媒循环量↓ ； ⑷ 凝结温度↓ ； ⑸ 单位容积制冷量↑，则压缩机尺寸 ↓。 在汽车空调制冷系统中制冷剂与润滑油是混合在一起的。当制 冷剂流动时，润滑油随之流动，因此要求随制冷剂流出去的油也能返回到压缩机，这就要求润滑油与制冷剂是完全互溶的。 压缩机部件所承受的压力↑ ；油粘度↓，则轴承及有相对运动 的摩擦副处不能建立起所需要的油膜，会加速磨损，而且影响 压缩机密封性能。 油的粘度↑和↓都会引起气缸温度升高，造成排气温度↑， 影响制冷系统正常工作。 不同型式的压缩机，由于其结构、间隙、转速范围不同，要 求不同粘度的润滑油。如在汽车上采用 R134a为制冷剂的斜盘 式压缩机，宜使用40℃时动力粘度为10-4 m2/s的多元醇酯合成 油。一般而言，间隙小、负荷小、转速高的压缩机应采用粘度 较低的润滑油；反之，用粘度高一些的润滑油。 润滑油在制冷系统中工作时会遇到高达120℃以上的高温工作条 件，又会遇到0℃以下的蒸发器低温工作条件，所以要求在温度 变化时油的粘度变化要小，即在各种温度条件下都具有良好的 润滑性能，这就是粘温性能好。 （4）要有良好的低温流动性 若低温流动性差，则低温时润滑油会沉积在蒸发器内影响制 冷效率和制冷能力，或凝结在压缩机底部，失去润滑作用而损 坏运动部件。润滑油的低温润滑性是用凝固点来表示的。 （5）要有良好的化学稳定性和抗氧化安定性 汽车空调系统的高压侧，有时温度会高达130℃。要求油在 高温下不氧化、不分解、不出现结胶及结碳现象，即要有良好 的热稳定性；对其它材料，如对金属、橡胶、干燥剂等不产生 不良的化学作用。 （6）油膜强度要高 要能承受比较大的负荷，防止轴承因油膜破坏而遭损伤。 (7)吸水性要小 汽车空调要求润滑油吸水性小,容易干燥。 （8）具有良好的电气绝缘性能 这是全封闭压缩机用的润滑油所需具备的重要性能。一般的 润滑油绝缘性能是良好的，但当油中含有水分、灰尘等杂质时， 其绝缘性能就会降低。 2．与 R134a相溶的润滑油种类 目前能与R134a相溶的润滑油有PAG和POE（ester）两类，但 这两种润滑油都不是最理想的。 国内也正在研制POE 油。PAG是早就作为高级齿轮润滑用的合 成油。一般制冷系统对溶于R134a制冷剂的润滑油有基本要 求，见表2-6。 PAG是一种合成多元醇，由于有不同的分子结构而分成许多 种类，分别呈现出不同的物理性质。 PAG的吸水性很强。 PAG与矿物油、R12及清洗用的R11不兼容。在汽车空调使 用时，必须彻底清洗干净，否则将缩短压缩机寿命。 POE与R134a 、 R11及R12等制冷剂互溶，具有较好的抗磨 性、润滑性、稳定性和防腐性。由于添加剂不同，各种POE的性 能略有不同。 POE与R134a互溶性很好，即使蒸发器温度低至-30℃也不会 出现沉积现象。临界溶解温度见表2-7，表中的SW油是POE油。 　　POE吸水性比矿物油强,从大气中吸收水分的饱和量可超过 0.1%。但水分与油结合紧密，不会在系统中结冰。 　　POE对R12、矿物油较不敏感，当制冷系统中矿物油等残留 物总量占润滑油总重量5%以下时，对 POE性能影响不明显。　　　　　 　　POE是合成油，由于生产工艺、水分及添加剂造成合成油的 酸度比矿物油高，水分的增加将使酸度进一步增高，所以处理 POE时应特别注意使它与空气接触的机会减至最小，储存POE的 容器应密闭或用氮封。 　　POE在高温下会分解成水、二氧化碳和足以腐蚀金属的酸。 但这种分解必须要以铁为催化剂，所以需要在POE中加一种金属 钝化剂保护POE不分解。POE中加了极限压力添加剂后耐磨性良 好。 高的耐压、密封性要求。由于压力高，节流膨胀过