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用R134a制冷剂替代R12的几个问题

为了执行《蒙特利尔协议书》,我国汽车工业总公司于1992年发文规定:到2000年各汽车厂都不得再把R12作为新车的空调制冷剂,原有车辆的空调制冷剂也必须逐步地由R12改为R134a。同时,我国政府向国际环保组织承诺:我国生产R12的工厂到2000年将被限产到1986年产量的50%,到2010年所有生产R12的工厂都将停止生产。因此,用R134a替代R12的工作已十分紧迫。

    鉴于R134a与原R12系统不相容,所以在用R134a代替R12时必须对R12系统进行必要的改造,本文就这个问题提供参考意见。

    1 压缩机

    用R134a替代R12时,不一定要更换压缩机,仅在压缩机有故障的情况下才必须更换。美国及日本科研机构的试验表明:压缩机在使用R134a与R12时的压缩容积效率与绝热效率并无多大变化,仅是在采用原冷凝器的情况下,用R134a替代R12后,压缩机排气压力提高10%,压缩机输入功率约增加9%;如果使冷凝器的散热性能提高20%,使其压力损失降低为80%,则汽车以40km/h的速度行驶时压缩机的输入功率减少16%,制冷系数提高14%。由此可见,提高冷凝器的性能可以防止压缩机的输入功率和排气压力的增加。

    更换压缩机时,应选用与R134a系统(压力稍高)相匹配的压缩机。如桑塔纳2000型车原SD-508型压缩机可用SD5H14型压缩机代替。

    2 冷凝器

    用R134a替代R12后,由于两者的热力学特性不同,所以原R12系统冷凝器的散热面积就不够,排气压力升高;同时,由于R134a在冷凝器中的冷凝换热系数比R12高,所以R134a冷凝时的压力损失比R12大。因此,如仍用原R12系统的冷凝器,必须增加冷凝器冷却风扇的排量(即更换功率更大的风扇电动机或加装电子风扇),或加装冷凝器高效聚风罩,以增加通过冷凝器散热片的空气量,提高冷凝效率。

    如果更换冷凝器,则必须采用新型、高效、低阻的冷凝器,且管路直径需加大。只有这样,才能既保证系统运行的经济性,又减少一次性投资费用。

    3 储液干燥器

    用R134a替代R12后,原储液干燥器不能继续使用,必须换用新的储液干燥器(装有合成沸石干燥剂和PAG或ESTER油润滑剂),因为R12制冷系统干燥器中的干燥剂是XH5,与R12相容,而与R134a不相容。

    4 膨胀阀或节流孔管

    用R134a替代R12时不必更换膨胀阀或节流孔管,但这样并不意味着它们完全适用于R134a系统,它们会使系统产生较高的过热度,使蒸发器制冷效率有所降低。

    严格地讲,R134a系统与R12系统中的膨胀阀是不能互换的,否则制冷效率会受到影响。因此,在桑塔纳2000轿车空调制冷系统中应用H型R134a热力膨胀阀替代原R12外平衡热力膨胀阀。该膨胀阀是根据R134a系统的工作条件重新设计的。

    5 蒸发器

    在未发现蒸发器泄漏的情况下,用R134a替代R12时蒸发器不必更换。R134a与R12在蒸发器管内的蒸发换热系数大体相等,但R134a的压力损失比R12大,因为R134a与PAG油混合物的粘度比R12与矿物油混合物的粘度大,并且在相同温度下R134a饱和蒸气的比热容比R12大,因而在相同质量流量下R134a的热流密度比R12大。

    若要更换蒸发器,则必须采用新型、高效的蒸发器。

    6 橡胶软管

    用R134a替代R12时,空调制冷系统软管不必更换,但若软管出现泄漏,则应更换。

    用于R12系统的橡胶软管是三层结构的。使用R134a时,由于R134a的分子直径小,传统三层橡胶软管产生泄漏的可能性增大,因此,在更换橡胶软管时应采用为R134a设计的四层橡胶软管(在三层橡胶软管内增加1层尼龙内衬,最外层则采用三聚乙丙烯橡胶)。这种橡胶软管柔软、耐热,而且还防水。

    7 O型密封圈

    R134a系统不能使用丁睛橡胶NBR的O型密封圈,应使用聚丁睛橡胶H-NBR、氯丁橡胶或三聚乙丙烯橡胶的O型密封圈。

    8 冷冻机油

    目前,推荐ESTER油(脂类油)和PAG油(合成油)作为R134a系统的润滑剂,但由于PAG油对环保不利,所以最好使用ESTER油。注意:在注入R134a以前必须将原R12系统清洗干净。

    9 压力开关

    用R134a替代了R12后系统压力会发生变化,因此应调整压力开关的工作压力范围:提高高压开关的工作压力范围(3.14MPa时断开,2.55MPa时闭合),适当降低低压开关的工作压力范围(0.04MPa时断开,0.005MPa时闭合)。高压释放阀压力侧排气压力应为3.14MPa。

    目前,用R134a替代R12的投资费用尚较高,但随着R134a系统大量应用,技资费用肯定会下降,而随着对R12的限产、停产,R12系统的原材料及配件成本将会逐步升高。因此,用R134a替代R12的时机,用户应仔细把握。

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