汽车空调系统制剂加注量研究
2013年01月19日
随着我国汽车工业的不断发展和人们对汽车舒适性要求的不断提高，空调已成为大多数汽车的必须配置，但由于汽车空调的特殊工况，制冷系统易损坏而产生泄露，即使正常状况，原厂空调一般每隔..3年需要检查补充一定量的制冷剂。制冷剂可以从高压端或低压端加注。
1 制冷剂的加注量对空调系统性能的影响
制冷剂是汽车空调制冷系统的工作流体，它在制冷系统中循环流动，通过自身热力状态的循环变化不断与外界发生能量交换，达到制冷的目的，制冷剂充注量是否合适直接影响着制冷系统的性能。
如图1所示，是某型轿车空调系统制冷量、能效比(COP)与随制冷剂加注量的变化曲线。从图可以看出，在实验的起始阶段，由于制冷剂加注量较少，制冷量很小，能效比( C0P)低，制冷效果很差。
随着制冷剂加注量的增加，制冷量与能效比( COP)不断上升，逐渐达到最大，这时制冷量有一个相对稳定的阶段，是因为空调制冷系统中的储液灌内储存了一定的制冷剂从而保证系统中制冷剂的流量比较稳定。当系统中制冷剂加注量继续增大，储液灌被制冷剂充满以后，制冷剂占住冷凝器和蒸发器部分容积，使换热面积减少，从而降低蒸发器换热能力，使制冷量降低，同时使冷凝温度升高，冷凝压力也随之升高，压缩机功率增大，而进入蒸发器内的液体不能完全蒸发，仍然呈液态被吸回压缩机内，容易引起液击现象。能效比( COP)达到最大后，随着制冷剂的增加缓慢下降。
从图1可以看出，制冷量变化相对平缓的位置即为最佳加注量。制冷剂的加注量在最佳加注量附近，空调器的能效比最大，且制冷量也较高。
2 制冷剂加注量的估算
目前制冷剂充注量的估算主要采用估算法。
内容积估算法是采用加注量占系统各设备内容积百分比的方法来估算总的制冷剂加注量。汽车空调制冷剂加注量等于其高压侧、低压侧各管道、储液干燥器、冷凝器和蒸发器等部件加注量之和。各部件制冷剂量所占部件内容积比例如表1所示。
下面以奇瑞轿车为例，计算该车空调制冷系统制冷剂加注量。制冷系统内容积计算结果如表2所示，则制冷剂充注量的估算值为：
3 制冷剂的补充加注量的确定
由于汽车空调的特殊工况，系统正常的情况下长时间的使用也会出现制冷剂不足，补充加注适量的制冷剂。 3.1 空调系统制冷剂的检查
汽车空调制冷系统制冷剂常用的检查方法有两种.一种是通过观察孔目测制冷剂的情况，一种是利用气管压力表检测系统中的高低压力。
启动发动机，接通空调开关，打开所有车窗玻璃，把空调温度设置最低，风扇位置开关置于最大处，使空调系统连续工作，以便目测观察孔内制冷剂状态。
如图2所示，是观察孔内看到制冷剂的状态。如a)所示，系统中有大量气泡或泡沫状，说明制冷剂严重不足；如图.b)所示，偶尔看到气泡流过，说明制冷剂稍微不足；如图c)所示，孔内无气泡，看见有液体稳定的紊流，说明制冷剂适量。
将歧管压力表接到高低压管路中，检测空调制冷系统的高、低压端压力，高压侧的压力为1．5～1．6MPa，低压侧的压力为 0．14～0．15MPa为正常。..3.2制冷剂添加
首先将加制冷剂的压力表接到高低压管路上，从低压侧加入制冷剂，制冷系统中压力与制冷剂流动情况变化如图3所示。当观察孔中看到管路中的气泡消失时，说明系统中的制冷剂制冷量接近车里需要的制冷量，制冷量还没达到平衡，需要再增加部分制冷剂，制冷系统中的压力随制冷剂的增多而升高，当系统中压力不随制冷剂增加而升高时，说明系统制冷剂达到饱和，完全满足工况的制冷要求，但考虑过冷度，需选择一个合适的添加量，添加量一般是士50g，具体需要参考添加时的环境温度。
4 总结
汽车空调系统易发生制冷剂的泄露，使空调系统不能正常工作。在补充或修理后加注制冷剂的加注量的多少对其性能产生直接影响。制冷剂过少会影响制冷效果，制冷剂过多，压力太高则发动机负荷会增大，会出现散热不良及高温，也会影响制冷效果，严重的还会发生管路涨破和损坏压缩机的危险等。 参考文献： [1]潘伟荣．《汽车空调》．机械工业出版社．
[2]钱文波．《家用空调系统制冷剂充注量的研究》．制冷学报．
