化學(xué)材料在車輛工業(yè)之應(yīng)用課件

化學(xué)材料在車輛工業(yè)之應(yīng)用冷氣系統(tǒng)組員：徐偉騰49815904吳宗育49815909潘冠佑49815912化學(xué)材料在車輛工業(yè)之應(yīng)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(xiàn)目錄大綱大綱冷氣是將車內(nèi)空氣或?qū)⑽胲噧?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(jī)裡的其一的作用。以下的介紹為冷氣系統(tǒng)的說(shuō)明跟相關(guān)的化學(xué)材料。大綱冷氣是將車內(nèi)空氣或?qū)⑽胲噧?nèi)之外界新鮮空氣冷卻或除濕，以冷凍循環(huán)壓縮機(jī)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(jī)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(guò)濾，以及應(yīng)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(guò)蒸發(fā)器時(shí)，會(huì)交換給冷媒。在蒸發(fā)器之所有液態(tài)冷媒將轉(zhuǎn)換成氣態(tài)冷媒，而且僅僅氣態(tài)冷媒流入壓縮機(jī)內(nèi)；然後此過(guò)程就再次重複。冷凍循環(huán)壓縮機(jī)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(jī)中藉以完成能量轉(zhuǎn)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(lái)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(huì)造成臭氧層空洞而逐漸被淘汰。其他應(yīng)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(jī)中藉以完成能量轉(zhuǎn)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(xué)作用冷媒於化學(xué)上的應(yīng)用，可以簡(jiǎn)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(xué)性能、具有化學(xué)惰性、安全環(huán)保且易於獲取。所應(yīng)滿足的熱力學(xué)性質(zhì)條件有：沸點(diǎn)稍低於目標(biāo)溫度、具有較高汽化熱、處?kù)兑簯B(tài)時(shí)密度中等、氣態(tài)時(shí)的其相對(duì)密度較高、且需有較高的臨界溫度。由於沸點(diǎn)和氣體密度與壓強(qiáng)有關(guān)，一般要根據(jù)特定的運(yùn)行壓強(qiáng)選擇合適的工質(zhì)?，F(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(xué)性質(zhì)工質(zhì)材料的腐蝕性和機(jī)械部件（如壓縮機(jī)、管道、蒸發(fā)器及冷凝器）使用材料及潤(rùn)滑油之間的相容性有關(guān)，例如使用R12工質(zhì)時(shí)，潤(rùn)滑油需使用礦物油（mineraloil），而使用R134a工質(zhì)時(shí)，潤(rùn)滑油需使用合成潤(rùn)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(xué)作用冷媒於化學(xué)上的應(yīng)用，可以簡(jiǎn)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(rùn)滑油可稱為冷凍油(RefrigerationOil)，其儲(chǔ)存在壓縮機(jī)曲軸箱內(nèi)，跟冷媒有相當(dāng)多的接觸，因此冷媒與冷凍油混合時(shí)須考慮冷媒的化學(xué)與物理性質(zhì)，這樣才能確保冷媒與冷凍油的性質(zhì)不會(huì)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(rùn)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(diǎn)︰

1.減少壓縮機(jī)內(nèi)部部份活動(dòng)機(jī)件的磨擦損耗。

2.將壓縮機(jī)內(nèi)部活動(dòng)機(jī)件因磨擦而產(chǎn)生的熱量帶走。

3.壓縮機(jī)內(nèi)部機(jī)件如軸封、墊片等，冷凍油對(duì)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(diǎn)︰冷凍油種類冷凍油依來(lái)源可分三大類

1.礦物油（Mineral）。

2.合成油（PolyAlkyleneGlycols）簡(jiǎn)稱PAGs。

3.酯類合成油（PolyolEsters）。冷凍油種類冷凍油依來(lái)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(jī)的熱交換系統(tǒng)時(shí)，小於10-10的分子便穿透冷凍油的熱絕緣層（價(jià)帶層）而與壓縮機(jī)、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(dāng)PROA在冰水主機(jī)熱交換系統(tǒng)中完成附著後，其活性極化分子與銅管外側(cè)（冷媒側(cè)）的金屬健合方式是以極高難度的極化合成技術(shù)；也就是要將６個(gè)氯原子（一個(gè)氯原子帶17個(gè)負(fù)電荷）連續(xù)接在末端３個(gè)碳原子上，形成強(qiáng)大負(fù)電荷中心，該分子一遇到金屬就強(qiáng)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(jié)合為一體且永久安定，非單純的物理吸附，永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生脫附的現(xiàn)象。

由於PROA的極化分子進(jìn)入水主機(jī)熱交換系統(tǒng)後，將除掉系統(tǒng)中舊有的油漬（物理學(xué)稱為絕熱層或價(jià)帶層），在壓縮機(jī)、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(cè)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(rùn)滑效益提升，恢復(fù)冰水主機(jī)系統(tǒng)原有的熱容積，達(dá)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(zhǎng)壓縮機(jī)壽命。提升蒸發(fā)器及冷凝器之熱傳導(dǎo)效率。提升潤(rùn)滑能力及降低磨滅。系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)溫度亦可降低。冷凍油精之作用延長(zhǎng)壓縮機(jī)壽命。冷凍油精之缺點(diǎn)1.原來(lái)的冷凍油已劣化/酸化：隨著冷氣系統(tǒng)的使用時(shí)間增加，冷氣管路內(nèi)的冷凍油也會(huì)慢慢劣化/酸化，如果再加入其他化學(xué)成份的螢光劑，很可能會(huì)導(dǎo)致冷凍油劣化/酸化的速率變快，生成更多化成物，壓縮機(jī)潤(rùn)滑不良、冷氣管路腐蝕、冷氣管路阻塞的問(wèn)題更容易產(chǎn)生。2.冷凍油混用：一般汽車?yán)錃鈾z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(guò)冷氣系統(tǒng)，很可能已補(bǔ)充過(guò)各種冷凍油，再充填螢光劑，只會(huì)導(dǎo)致冷凍油混用的問(wèn)題更嚴(yán)重，冷凍油混用會(huì)發(fā)生與冷媒溶合不良、壓縮機(jī)潤(rùn)滑不良等問(wèn)題，壓縮機(jī)潤(rùn)滑不良會(huì)導(dǎo)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(jié)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(wú)法避免增加壓縮機(jī)潤(rùn)滑油總量與空氣混入冷氣管路的結(jié)果，壓縮機(jī)潤(rùn)滑油(螢光劑/油精/冷凍油)太多，會(huì)降低熱交換與冷房效果，空氣混入冷氣管路會(huì)導(dǎo)致冷氣管路壓力昇高，一樣會(huì)降低冷房效果。4.螢光劑品質(zhì)：螢光劑最少必須符合SAE標(biāo)準(zhǔn)J2297，R12與R134a冷氣系統(tǒng)的螢光劑又不同，如果要更嚴(yán)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(cuò)螢光劑種類，發(fā)生壓縮機(jī)潤(rùn)滑不良、生成化成物等問(wèn)題，是可預(yù)期的結(jié)果。冷凍油精之缺點(diǎn)1.原來(lái)的冷凍油已劣化/酸化：隨著冷氣系統(tǒng)的使參考文獻(xiàn)/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