化学材料在车辆工业之应用课件.ppt

1、冷氣系統組員：徐偉騰 49815904 吳宗育 49815909 潘冠佑 49815912目錄大綱冷凍循環冷媒冷凍油冷凍油精參考文獻大綱冷氣是將車內空氣或將吸入車內之外界新鮮空氣冷卻或除濕，以製造舒適空氣之一種配備。冷氣系統是在空氣調節機裡的其一的作用。以下的介紹為冷氣系統的說明跟相關的化學材料。冷凍循環壓縮機排出之高溫高壓冷媒，此冷媒包含由蒸發器處所吸收之熱，加上壓縮機再排出行程所產生之熱。此氣太冷煤流入冷凝器後，氣態冷煤就成液態冷媒。此液態冷媒流入貯液器內貯存及過濾，以及應蒸發器之需。膨脹閥尖齒液態冷沒改變成低溫、低壓、液、氣混合狀態之冷媒。這種冷的及霧狀冷媒流到蒸發器，在蒸發器內將液態蒸

2、發。熱空氣中的熱量在流過蒸發器時，會交換給冷媒。在蒸發器之所有液態冷媒將轉換成氣態冷媒，而且僅僅氣態冷媒流入壓縮機內；然後此過程就再次重複。循環圖冷媒 是各種熱機中藉以完成能量轉化的媒介物質。這些物質通常以可逆的相變（如氣-液相變）來增大功率。傳統工業及生活中較常見的工質是部分鹵代烴（尤其是氯氟烴），但現在由於它們會造成臭氧層空洞而逐漸被淘汰。其他應用較廣的工質有氨氣、二氧化硫和非鹵代烴（例如甲烷）冷媒種類R12 二氟二氯甲烷 分子式CF2Cl2R22 二氟一氯甲烷 分子式CHClF2R134a 四氟乙烷 分子式CH2FCF3R-410A 為R32與R125合成 分子式50%CH2F2/50%

3、CHF2CF冷媒之化學作用冷媒於化學上的應用，可以簡單分為兩種性質:物理性質理想的工質具有良好的熱力學性能、具有化學惰性、安全環保且易於獲取。所應滿足的熱力學性質條件有：沸點稍低於目標溫度、具有較高汽化熱、處於液態時密度中等、氣態時的其相對密度較高、且需有較高的臨界溫度。由於沸點和氣體密度與壓強有關，一般要根據特定的運行壓強選擇合適的工質。現在滿足這些條件的、性能優異的工質主要是氯氟烴。化學性質工質材料的腐蝕性和機械部件（如壓縮機、管道、蒸發器及冷凝器）使用材料及潤滑油之間的相容性有關，例如使用R12工質時，潤滑油需使用礦物油（mineral oil），而使用R134a工質時，潤滑油需使用合成

4、潤滑油。在安全方面，則需要考慮到工質是否具有毒性或可燃性。冷凍油一般冷凍系統與空調系統所使用的潤滑油可稱為冷凍油(Refrigeration Oil)，其儲存在壓縮機曲軸箱內，跟冷媒有相當多的接觸，因此冷媒與冷凍油混合時須考慮冷媒的化學與物理性質，這樣才能確保冷媒與冷凍油的性質不會受影響。冷凍油之用途冷凍油在蒸氣壓縮冷凍循環系統中的主要作用有三點1.減少壓縮機內部部份活動機件的磨擦損耗。2.將壓縮機內部活動機件因磨擦而產生的熱量帶走。3.壓縮機內部機件如軸封、墊片等，冷凍油對它有密封作用，可避免氣態冷媒外洩而使得冷凍效果降低。冷凍油種類冷凍油依來源可分三大類1.礦物油（Mineral）。2.合

5、成油（Poly Alkylene Glycols）簡稱PAGs。3.酯類合成油（Polyol Esters）。冷凍油特性比較冷凍油精 PROA是一種飽和、且非顆粒性油基化合物，帶有活性極化分子，該分子一旦被引入冰水主機的熱交換系統時，小於10-10的分子便穿透冷凍油的熱絕緣層（價帶層）而與壓縮機、蒸發器及冷凝器的晶格（金屬最微小之縫隙）產生異性相吸作用，在金屬表面形成邊界膜。當PROA在冰水主機熱交換系統中完成附著後，其活性極化分子與銅管外側（冷媒側）的金屬健合方式是以極高難度的極化合成技術；也就是要將個氯原子（一個氯原子帶17個負電荷）連續接在末端個碳原子上，形成強大負電荷中心，該分子一遇到

6、金屬就強而有力的吸附在帶正電荷的金屬晶格中，另外極化分子的Sp3軌域與金屬的d軌域產生電子共用，使兩者結合為一體且永久安定，非單純的物理吸附，永遠不會發生脫附的現象。由於PROA的極化分子進入水主機熱交換系統後，將除掉系統中舊有的油漬（物理學稱為絕熱層或價帶層），在壓縮機、蒸發器及冷凝器的銅管表面就像塗了一層活性極化分子薄膜（成形蓮花自潔作用），原在銅管外側存積的油漬即慢慢脫離金屬表面，新的油膜也不再成形，加速冷媒與金屬表面的熱傳遞及冷凍油的潤滑效益提升，恢復冰水主機系統原有的熱容積，達到節能的效果。冷凍油精之作用n延長壓縮機壽命。n提升蒸發器及冷凝器之熱傳導效率。n提升潤滑能力及降低磨滅。n

7、系統運轉溫度亦可降低。冷凍油精之缺點1.原來的冷凍油已劣化/酸化：隨著冷氣系統的使用時間增加，冷氣管路內的冷凍油也會慢慢劣化/酸化，如果再加入其他化學成份的螢光劑，很可能會導致冷凍油劣化/酸化的速率變快，生成更多化成物，壓縮機潤滑不良、冷氣管路腐蝕、冷氣管路阻塞的問題更容易產生。2.冷凍油混用：一般汽車冷氣檢修用的冷凍油，大致為礦物類、POE類、PAG類冷凍油，各類冷凍油原則上不能混用，如果車主已在很多地方修理過冷氣系統，很可能已補充過各種冷凍油，再充填螢光劑，只會導致冷凍油混用的問題更嚴重，冷凍油混用會發生與冷媒溶合不良、壓縮機潤滑不良等問題，壓縮機潤滑不良會導致冷氣管路壓力昇高，產生冷房效

8、果降低與引擎重拖等結果。3.冷凍油量增加、混入空氣：一般保修廠很少充填單一螢光劑，通常選擇多效螢光劑罐(含螢光劑、冷媒、油精、橡膠軟化劑.)，而螢光劑罐又幾乎內含螢光劑與油精，幾乎無法避免增加壓縮機潤滑油總量與空氣混入冷氣管路的結果，壓縮機潤滑油(螢光劑/油精/冷凍油)太多，會降低熱交換與冷房效果，空氣混入冷氣管路會導致冷氣管路壓力昇高，一樣會降低冷房效果。4.螢光劑品質：螢光劑最少必須符合SAE標準J2297，R12與R134a冷氣系統的螢光劑又不同，如果要更嚴苛，有的產品R134a冷氣系統還分POE類或PAG類冷凍油使用的，使用品質不良或用錯螢光劑種類，發生壓縮機潤滑不良、生成化成物等問題，是可預期的結果。參考文獻http:/ SERVICE)18冊 空調系統維基百科:工作介質 http:/zh.wikipedia.org/wiki/%E5%86%B7%E5%AA%92冷凍與空調相關書籍圖片來源:google圖片