化學材料在車輛工業(yè)之應用課件

化學材料在車輛工業(yè)之應用冷氣系統(tǒng)組員：徐偉騰49815904吳宗育49815909潘冠佑49815912化學材料在車輛工業(yè)之應用冷氣系統(tǒng)組員：徐偉騰498159目錄大綱冷凍循環(huán)冷媒冷凍油冷凍油精參考文獻目錄大綱大綱冷氣是將車內(nèi)空氣或將吸入車內(nèi)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(tǒng)是在空氣調(diào)節(jié)機裡的其一的作用。以下的介紹為冷氣系統(tǒng)的說明跟相關的化學材料。大綱冷氣是將車內(nèi)空氣或將吸入車內(nèi)之外界新鮮空氣冷卻或除濕，以冷凍循環(huán)壓縮機排出之高溫高壓冷媒，此冷媒包含由蒸發(fā)器處所吸收之熱，加上壓縮機再排出行程所產(chǎn)生之熱。此氣太冷煤流入冷凝器後，氣態(tài)冷煤就成液態(tài)冷媒。此液態(tài)冷媒流入貯液器內(nèi)貯存及過濾，以及應蒸發(fā)器之需。膨脹閥尖齒液態(tài)冷沒改變成低溫、低壓、液、氣混合狀態(tài)之冷媒。這種冷的及霧狀冷媒流到蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)將液態(tài)蒸發(fā)。熱空氣中的熱量在流過蒸發(fā)器時，會交換給冷媒。在蒸發(fā)器之所有液態(tài)冷媒將轉換成氣態(tài)冷媒，而且僅僅氣態(tài)冷媒流入壓縮機內(nèi)；然後此過程就再次重複。冷凍循環(huán)壓縮機排出之高溫高壓冷媒，此冷媒包含由蒸發(fā)器處所吸收循環(huán)圖循環(huán)圖冷媒是各種熱機中藉以完成能量轉化的媒介物質(zhì)。這些物質(zhì)通常以可逆的相變（如氣-液相變）來增大功率。傳統(tǒng)工業(yè)及生活中較常見的工質(zhì)是部分鹵代烴（尤其是氯氟烴），但現(xiàn)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(zhì)有氨氣、二氧化硫和非鹵代烴（例如甲烷）冷媒是各種熱機中藉以完成能量轉化的媒介物質(zhì)。這些物質(zhì)通冷媒種類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%CHF2CF冷媒種類R12二氟二氯甲烷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(zhì):物理性質(zhì)理想的工質(zhì)具有良好的熱力學性能、具有化學惰性、安全環(huán)保且易於獲取。所應滿足的熱力學性質(zhì)條件有：沸點稍低於目標溫度、具有較高汽化熱、處於液態(tài)時密度中等、氣態(tài)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(jù)特定的運行壓強選擇合適的工質(zhì)。現(xiàn)在滿足這些條件的、性能優(yōu)異的工質(zhì)主要是氯氟烴?；瘜W性質(zhì)工質(zhì)材料的腐蝕性和機械部件（如壓縮機、管道、蒸發(fā)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(zhì)時，潤滑油需使用礦物油（mineraloil），而使用R134a工質(zhì)時，潤滑油需使用合成潤滑油。在安全方面，則需要考慮到工質(zhì)是否具有毒性或可燃性。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(zhì):冷凍油一般冷凍系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)所使用的潤滑油可稱為冷凍油(RefrigerationOil)，其儲存在壓縮機曲軸箱內(nèi)，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(zhì)，這樣才能確保冷媒與冷凍油的性質(zhì)不會受影響。冷凍油一般冷凍系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)所使用的潤滑油可稱為冷凍油(Re冷凍油之用途冷凍油在蒸氣壓縮冷凍循環(huán)系統(tǒng)中的主要作用有三點︰

1.減少壓縮機內(nèi)部部份活動機件的磨擦損耗。

2.將壓縮機內(nèi)部活動機件因磨擦而產(chǎn)生的熱量帶走。

3.壓縮機內(nèi)部機件如軸封、墊片等，冷凍油對它有密封作用，可避免氣態(tài)冷媒外洩而使得冷凍效果降低。

冷凍油之用途冷凍油在蒸氣壓縮冷凍循環(huán)系統(tǒng)中的主要作用有三點︰冷凍油種類冷凍油依來源可分三大類

1.礦物油（Mineral）。

2.合成油（PolyAlkyleneGlycols）簡稱PAGs。

3.酯類合成油（PolyolEsters）。冷凍油種類冷凍油依來源可分三大類

1.礦物油（Mineral冷凍油特性比較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(tǒng)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(fā)器及冷凝器的晶格（金屬最微小之縫隙）產(chǎn)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(tǒng)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６個氯原子（一個氯原子帶17個負電荷）連續(xù)接在末端３個碳原子上，形成強大負電荷中心，該分子一遇到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(chǎn)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(fā)生脫附的現(xiàn)象。

由於PROA的極化分子進入水主機熱交換系統(tǒng)後，將除掉系統(tǒng)中舊有的油漬（物理學稱為絕熱層或價帶層），在壓縮機、蒸發(fā)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(tǒng)原有的熱容積，達到節(jié)能的效果。冷凍油精PROA是一種飽和、且非顆粒性油基化合物，帶有活冷凍油精之作用延長壓縮機壽命。提升蒸發(fā)器及冷凝器之熱傳導效率。提升潤滑能力及降低磨滅。系統(tǒng)運轉溫度亦可降低。冷凍油精之作用延長壓縮機壽命。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(tǒng)的使用時間增加，冷氣管路內(nèi)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(chǎn)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(tǒng)，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(fā)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(chǎn)生冷房效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(nèi)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(zhì)：螢光劑最少必須符合SAE標準J2297，R12與R134a冷氣系統(tǒng)的螢光劑又不同，如果要更嚴苛，有的產(chǎn)品R134a冷氣系統(tǒng)還分POE類或PAG類冷凍油使用的，使用品質(zhì)不良或用錯螢光劑種類，發(fā)生壓縮機潤滑不良、生成化成物等問題，是可預期的結果。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(tǒng)的使參考文獻/tsaising1/article?mid=1370&prev=1371&l=f&fid=5.tw/T/product-show--cid-8--pid-715.html/ctc035543582/article?mid=279&prev=503&next=237&l=f&fid=5.tw/url?sa=t&rct=j&q=%E5%86%B7%E5%87%8D%E6%B2%B9&source=web&cd=2&ved=0CEQQFjAB&url=http%3A%2F%2F.tw%2Fadmin%2FabilityFront.do%3Fact%3Dload%26materialId%3Dnull%26countName%3Dpdf%26countId%3D1081%26attName%3DuploadFile%2Fmaterial%2F1081%2F115.pdf&ei=y0C2UPm5D--hmQ