汽車空調(diào)制冷劑泄漏預(yù)防控制技術(shù)研究

蔣晶++黃世冠

摘 要：汽車空調(diào)在使用過程中，其制冷系統(tǒng)中的制冷劑會(huì)發(fā)生泄漏，從而引發(fā)一系列故障，同時(shí)泄漏的制冷劑也對(duì)空氣環(huán)境造成影響。本文從汽車空調(diào)目前現(xiàn)有的制冷劑泄漏預(yù)防控制技術(shù)進(jìn)行了研究分析，并提出了新的預(yù)防控制策略方案。

關(guān)鍵詞：汽車空調(diào)；合理；維護(hù)；制冷；內(nèi)外循環(huán)

Abstract： In the automotive air conditioning， refrigerant leak in the refrigeration system， triggering a series of faults and leakage of refrigerant also have an impact on air quality. From the automotive air conditioning currently existing refrigerant leakage prevention and control technology analysis and put forward a new plan of prevention and control strategies.

Keywords：Automobile air conditioner； properly maintained； Refrigeration； recycling about inside and outside

中圖分類號(hào)：TB657 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)常見的故障為空調(diào)不制冷、制冷效果不良及間歇性制冷，而這些故障部分原因是由于機(jī)械原因的，也有由于電路控制原因，而除此之外，還有與制冷劑有關(guān)系。制冷劑的泄漏導(dǎo)致制冷劑量的不足會(huì)引發(fā)制冷效果不良，嚴(yán)重時(shí)會(huì)不制冷。不僅如此，泄漏出的制冷劑，目前雖然規(guī)定使用的都是R134a，此類媒介不會(huì)破壞臭氧層，但達(dá)到一定程度時(shí)也會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，影響環(huán)境。因些，汽車空調(diào)制冷劑的泄漏預(yù)防控制是一項(xiàng)艱巨而漫長(zhǎng)的重大工程，對(duì)節(jié)能環(huán)保有著重要的促進(jìn)作用。

1.汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的基本組成及原理

汽車空調(diào)的主要作用是調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣的溫度、濕度、空氣流通速度和潔凈度。而汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的制冷劑在管內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)是實(shí)現(xiàn)車內(nèi)空氣降溫的主要途徑。制冷系統(tǒng)主要由空調(diào)壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置、儲(chǔ)液干燥裝置、管路和制冷劑等組成，如圖1所示。

制冷劑在制冷系統(tǒng)管路里循環(huán)流動(dòng)時(shí)，在蒸發(fā)器里發(fā)生沸騰氣化變化，吸收蒸發(fā)器周圍空氣的熱量，把其周圍空氣溫度降低，變成冷空氣，然后鼓風(fēng)機(jī)把它吹入車廂內(nèi)，這樣車內(nèi)溫度便不斷地可以得到冷空氣而調(diào)整車內(nèi)溫度。而蒸發(fā)器里的制冷劑又流入壓縮機(jī)，進(jìn)行反復(fù)地循環(huán)流動(dòng)，從而循環(huán)制冷。制冷劑在管路系統(tǒng)里的循環(huán)流動(dòng)主要由蒸發(fā)器表面的溫度、車內(nèi)溫度及系統(tǒng)里壓力等要素來控制。當(dāng)制系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的壓力達(dá)到規(guī)定值或蒸發(fā)器表面溫度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，壓縮機(jī)便停止運(yùn)轉(zhuǎn)，停止制冷循環(huán)流動(dòng)。

2.制冷劑泄漏預(yù)防控制技術(shù)現(xiàn)狀

汽車在運(yùn)行的過程中，由于路面及車輛本身的振動(dòng)，可能會(huì)使制冷管路系統(tǒng)內(nèi)的連接處松動(dòng)發(fā)生泄漏，或部件的表面發(fā)生裂紋等原因也會(huì)使制冷劑泄漏。其實(shí)制冷系統(tǒng)的任何部位都可能發(fā)生泄漏，從而導(dǎo)致制冷劑排入大氣，使汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)發(fā)生故障。自汽車空調(diào)投入使用開始，設(shè)計(jì)者便一直在制冷劑的泄漏控制方面采取泄漏控制措施，使控制技術(shù)不斷進(jìn)步。

2.1 高質(zhì)量密封材料

制冷劑在制冷系統(tǒng)管路里部分是以液態(tài)形式，另一部分以氣態(tài)形式運(yùn)行而存在的。氣體分子是可以穿過橡膠分子之間的縫隙向外滲透的，就像氣球、輪胎一樣，放置一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)癟小的滲漏現(xiàn)象。由于R-134a制冷劑的分子量比R12還要小，所以對(duì)于橡膠件的要求更高。如果一輛車的空調(diào)系統(tǒng)在兩年內(nèi)由于冷媒的喪失而導(dǎo)致空調(diào)無法使用或是性能下降，則表明已經(jīng)出現(xiàn)異常的微漏，而不是正常的“分子滲透”了。

汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)是一個(gè)完全封閉的密封系統(tǒng)，如存在嚴(yán)重的泄漏，則會(huì)讓系統(tǒng)無法正常工作。特別是在管路連接處，必需要有高質(zhì)量的密封圈等密封材料，這種材料必須要密封性好，而且要能經(jīng)久耐用，有的還需耐高溫高壓等。許多廠家注意到這點(diǎn)，采用進(jìn)口高質(zhì)量的密封材料，讓制冷系統(tǒng)的質(zhì)量得到了一定的保障。而一些維修企業(yè)不注重這些，采用一些質(zhì)量一般的密封材料，從而導(dǎo)致使用不久空調(diào)出現(xiàn)問題，泄漏不是非常明顯，這便給之后的維修工作人員帶來了檢測(cè)難題，也浪費(fèi)了人力，物力和財(cái)力，泄漏的制冷劑也污染了大氣。

2.2 高、低壓保護(hù)防泄漏

在制冷系統(tǒng)管路里，設(shè)計(jì)制造廠家一般都設(shè)置有高壓或低壓等保護(hù)開關(guān)裝置進(jìn)行預(yù)防制冷劑進(jìn)一步泄漏控制保護(hù)。當(dāng)制冷劑由于某種原因泄漏到一定程度時(shí)，低壓控制開關(guān)斷開空調(diào)制冷系統(tǒng)控制電路，停止壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，防止制冷劑進(jìn)一步泄漏，這主要目的更是為了保護(hù)制冷系統(tǒng)的零部件免受損壞。制冷系統(tǒng)壓力不能太高，壓力越高，制冷劑在滲漏處泄漏的更多，車輛空調(diào)系統(tǒng)在系統(tǒng)運(yùn)行壓力太高時(shí)也會(huì)斷開控制電路，停止壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，防止制冷系統(tǒng)壓力進(jìn)一步升高。

2.3 示蹤劑警告泄漏

一些制造廠家在汽車出廠時(shí)，便給制冷系統(tǒng)里加入了示蹤劑與制冷劑在系統(tǒng)里一并運(yùn)行，當(dāng)制冷系統(tǒng)的制冷劑泄漏量達(dá)到一定程度時(shí)，示蹤劑也會(huì)跟著泄漏出來附在管或部件表面上，當(dāng)空調(diào)還能運(yùn)行時(shí)，維護(hù)保養(yǎng)工作人員在保養(yǎng)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)這種警報(bào)，得知汽車空調(diào)系統(tǒng)存在較嚴(yán)重地泄漏，從而可采取回收，檢查、補(bǔ)漏處理等主動(dòng)維護(hù)技術(shù)，以減少泄漏量對(duì)大氣的影響和降低零部件的損壞程度，從而能較早的發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

3.泄漏預(yù)防控制新技術(shù)探討

3.1 汽車空調(diào)堵漏劑

汽車空調(diào)制冷劑的泄漏是汽車維修業(yè)界最擔(dān)心的問題，汽車空調(diào)的極大部分故障大都由于制冷劑的泄漏引起的，如果能真正把泄漏問題解決，則能大大降低汽空調(diào)的故障概率。目前也有國(guó)外的研究工作近乎解決此類難題，他們發(fā)明了一種新的防泄漏產(chǎn)品——汽車空調(diào)堵漏劑，如圖2所示。據(jù)稱，此產(chǎn)品主要含有金屬堵漏劑、非金屬堵漏劑和干燥劑，3種成分混合于一體，遇氧便會(huì)結(jié)晶凝固，從而起到堵蒸發(fā)箱和空調(diào)管路泄漏處的作用。另外還含有橡膠復(fù)活劑，從而起到密封膠圈和墊片的作用?？照{(diào)系統(tǒng)堵漏劑的堵漏原理是當(dāng)系統(tǒng)管路出現(xiàn)微漏時(shí)，堵漏劑會(huì)隨著制冷劑和冷凍油在泄漏處與空氣中的氧結(jié)合凝結(jié)堵漏。當(dāng)然，此類產(chǎn)品，它的優(yōu)勢(shì)很明顯，可也存在一定的缺陷。因堵漏劑最怕兩種成分和一種污染，兩種成分是氧氣和水分，一種污染就是系統(tǒng)管路中日積月累形成的雜質(zhì)污染物（包含變質(zhì)的冷凍油、磨料、干燥器脫落物等）。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)存在空氣和濕氣時(shí)便會(huì)產(chǎn)生凝結(jié)物，這樣可能就會(huì)堵住管路系統(tǒng)。但如果系統(tǒng)內(nèi)沒有空氣、濕氣（水分）、制冷劑為純正134A、純正配套適量冷凍油就不會(huì)導(dǎo)致堵漏劑凝結(jié)。此外，在正常情況下，空調(diào)制冷系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)密閉的空間，其內(nèi)部應(yīng)該是有空氣的。所以，在真空的狀態(tài)下，始終是保持原狀，化學(xué)效能不變，從而它不會(huì)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)造成副作用。

可是，汽車空調(diào)堵漏劑作為汽車空調(diào)系統(tǒng)泄漏預(yù)防微漏修復(fù)養(yǎng)護(hù)產(chǎn)品進(jìn)入中國(guó)以來，可能是由于其國(guó)外品牌的身份（美國(guó)），在國(guó)內(nèi)是空調(diào)維修作業(yè)中的新產(chǎn)品，推廣經(jīng)銷商不能有效地提供其技術(shù)支持和正確的使用操作方法，導(dǎo)致一部分國(guó)內(nèi)汽車維修市場(chǎng)技術(shù)人員擔(dān)心其使用會(huì)帶來的新的危害，導(dǎo)致堵漏劑不能得以快速推廣應(yīng)用，也許就像熒光檢漏劑一樣在進(jìn)入中國(guó)近十年之后才開始被廣大汽車維修企業(yè)和維修技術(shù)人員認(rèn)可。人們還對(duì)其功能持懷疑態(tài)度，擔(dān)心加入此產(chǎn)品的副作用等因素。因此，此類產(chǎn)品達(dá)到大眾的認(rèn)可還需要一個(gè)較長(zhǎng)的過程。

3.2 加裝電磁閥預(yù)防控制

汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)在節(jié)流裝置的前后形成高低壓部分，在壓縮機(jī)的前后端亦分成高低壓部分，可在此四處加裝電磁閥進(jìn)行控制。當(dāng)制冷系統(tǒng)停止運(yùn)行并靜置一段時(shí)間后，管路系統(tǒng)內(nèi)的高低壓的壓力會(huì)達(dá)到一致。制冷系統(tǒng)的壓力傳感器感受系統(tǒng)壓力，如系統(tǒng)存在較為嚴(yán)重的泄漏，系統(tǒng)壓力會(huì)降低。當(dāng)降低到設(shè)定值時(shí)，影響到系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)或泄漏較為嚴(yán)重時(shí)，便由ECU發(fā)出指令控制關(guān)閉電磁閥，以防止系統(tǒng)制冷劑更為嚴(yán)重的泄漏，并發(fā)出警報(bào)。當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)警報(bào)時(shí)，可到維修部門由維修人員對(duì)制冷劑進(jìn)行回收、維修檢漏作業(yè)，檢查故障，排除泄漏點(diǎn)后，再加入適量的制冷劑以恢復(fù)其原工作狀態(tài)。這樣可以減少對(duì)大氣的排放，也能更好的保護(hù)制冷系統(tǒng)管路部件，延長(zhǎng)汽車空調(diào)的使用壽命，如圖3所示。

結(jié)論

汽車空調(diào)制冷劑的泄漏需要從幾個(gè)方面才能有效地做到，首先要有質(zhì)量過關(guān)的制冷系統(tǒng)的組成零部件，特別是高質(zhì)量的密封性特別良好的密封圈等密封材料做保障；其次，則需要加入純正的制冷劑和高質(zhì)量的冷凍機(jī)油，加注的制冷劑的量要適當(dāng)。再者，可以熟識(shí)一些技術(shù)熟練的新防泄漏產(chǎn)品，加注汽車空調(diào)堵漏劑，雖然其存在一定的缺陷，還是可以考究的；或者采用加裝泄漏預(yù)防控制裝置，這需要企業(yè)的研究投入與試用。這些新技術(shù)的應(yīng)用都還需要一個(gè)較長(zhǎng)的過程，但對(duì)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展有極大的促進(jìn)作用，其實(shí)現(xiàn)的前景也較為廣闊。

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