制冷劑蒸汽壓圖和蒸汽壓表在汽車空調維修中的運用

凌勇

摘 要：如今，暖通空調系統為人們的舒適和福祉作出了重要的貢獻，它們漸漸變得幾乎無處不在。車輛氣候控制系統為乘客舒適作出了重要貢獻，并且通過幫助駕駛員保持對路況的關注，為安全也作出了貢獻。在當今高檔豪華汽車上，這些額外的舒適功能現在對大眾而言已不可或缺，因而系統也需要具備最高級別的性能和可靠性。這種可靠性只能通過正確的保養和診斷方法來實現。空調系統的診斷技術和方法已經被前輩總結的很具體了，但很少有維修技師在維修汽車空調是運用制冷劑蒸汽壓圖和蒸汽壓表。

關鍵詞：暖通空調系統;診斷;制冷劑蒸汽壓圖和蒸汽壓表

Abstract： Nowadays， HVAC systems have made important contributions to people's comfort and well-being， and they have gradually become almost everywhere. Vehicle climate control system makes an important contribution to passenger comfort， and contributes to safety by helping drivers maintain their attention to road conditions. In today's high-end luxury cars， these additional comfort functions are now indispensable to the public， so the system also needs to have the highest level of performance and reliability. This reliability can only be achieved by correct maintenance and diagnosis methods. The diagnostic techniques and methods of air conditioning system have been summarized by predecessors， but few main -tenance technicians use refrigerant vapor pressure chart and vapor pressure gauge to repair automobile air conditioning.

Keywords： HVAC system; Diagnosis; Refrigerant vapor pressure chart and vapor pressure meter

前言

即使是在簡單維護方面，暖通空調系統無疑也是最為苛刻的，需要在車輛其他任何地方都不會用到的極其特殊的設備和復雜的技術。鑒于客戶的高度重視，再結合車輛集成、保養和診斷方面的復雜程度來看，顯然暖通空調系統值得所有從事相應工作的汽車維修師進行詳細了解。

1 制冷劑流體的主要特性

鑒于空調系統需要狀態變化，用于評定某種流體用作制冷劑的價值時主要依據的特性是它的蒸汽壓圖，可以詳細評估以下特性。

1.1 低壓飽和溫度

空調應用制冷劑的沸點通常遠低于0°C。回路低壓側壓力為幾巴就會使沸點升高至所需水平，即略高于0°C。例如，水就不能作為制冷劑使用：即使低壓側壓力遠低于大氣壓力，水開始蒸發的溫度仍會高于任何空調應用要求的溫度（例如，即使絕對壓力低至0.1 bar，水仍然會在50°C 才開始蒸發）。

1.2 高壓飽和溫度

回路高壓側也應考慮到：制冷劑應能在壓縮時冷凝，在膨脹時提供足夠的冷卻能力，無需壓縮至極高壓力從而降低可靠性同時增加成本、管件復雜性和泄露風險。最后，還需要考慮到流體的固相：回路中的溫度和壓力絕對不能使流體接近凍結成固態，否則無疑會導致回路部件嚴重受損。

1.3 其他要求

制冷劑還需要具備一些性質，盡管這些性能與系統性能沒有直接關聯。流體最好無毒并呈化學惰性（不易燃且無腐蝕性）。這些特性對于汽車應用尤其重要：發生泄漏時，由于內部空間非常有限而且密封良好，會導致制冷劑在很短時間內就達到很高濃度。

此外，法律對于制冷劑的臭氧消耗潛勢（ODP）和全球變暖潛勢（GWP）有著非常嚴格的要求。在過去幾十年間，這些不斷變化的環保要求正是從一種制冷劑轉換到另一種制冷劑背后的推動力，對于所有應用（汽車、制冷、民用住宅系統等）都是如此。

2 制冷劑蒸汽壓圖和蒸汽壓表

目前使用的制冷劑為：R-134a 和R-1234yf，其制冷劑蒸汽壓圖和蒸汽壓表如下：

R-134a和R-1234yf蒸汽壓圖（國際單位）：

R-134a蒸汽壓表圖（國際單位） R-1234yf蒸汽壓表圖（國際單位）

上面介紹了車用制冷劑（R-134a和R-1234yf）的壓力-溫度特性。為了便于參考，數據同時以表格和圖標形式提供，以國際單位表示。請注意，如服務領域常見，所有注明的壓力均相對于標準海平面大氣壓力，因此不能直接與機械壓力表讀數比較（例如空調維修設備上的讀數）。如果您從車輛壓力傳感器上讀取了高壓側壓力，請記得在參考表格之前減去1 bar（傳感器讀數是絕對值，不是相對值）。

3 汽車空調維修過程中的應用

制冷劑蒸汽壓圖和蒸汽壓表是最基本和最重要的診斷工具之一，它們可以讓您以一種非常簡單直接的方式了解回路內部的制冷劑狀態：

第一步：測量回路的一個壓力。

第二步：在表中找到對應的飽和溫度。

第三部;測量回路不同位置的溫度，與飽和溫度比較。

結果解釋如下：

溫度讀數低于飽和溫度：該部件內部制冷劑完全處于液態。兩個溫度之差稱為過冷。冷凝器出口管直至膨脹閥 會存在這種情況。

溫度讀數等于飽和溫度：該部件內部制冷劑是液體與蒸汽的任意比例混合物。只有冷凝器和蒸發器內部會存在這種情況。如果其他部件發現這種狀態，說明系統有問題。

溫度讀數高于飽和溫度：該部件內部制冷劑完全處于汽態。兩個溫度之差稱為過熱。壓縮機吸入管和排放管、蒸發器出口管和膨脹閥蒸汽口會存在這種情況。

4 診斷工具

本文不在詳細介紹空調系統檢漏工具。我們根據本文討論課題介紹壓力檢測和溫度檢測工具。

4.1 空調維修設備

又稱RRRR 機（用于制冷劑回收、循環和重新充注）是一個箱子大小的多功能儀器，通過它可以執行各種與制冷劑回路維修和診斷相關的任務。與很多功能單一的簡單工具相反，空調維修設備是一個非常復雜的機器，因此使用它需要經過充分的培訓，小心謹慎，甚至還要對它自身進行保養。

盡管壓力表總是出現在維修設備上，但它們也可以作為獨立儀器用于方便地讀取回路最重要的參數，無需將整臺設備搬來搬去。記住，每連接一個壓力表，都不可避免地會導致回路損失微量制冷劑，這是因為閥門和儀器之間的空間充滿的制冷劑在斷開時會排出。對于維修設備尤其是如此，它可能無法正確消除其長管中殘留的制冷劑。

4.2 數字溫度計和探頭

建議使用溫度計來補充壓力表提供的信息，從而全面了解系統工作情況。數字溫度計具有方便的標準接口，可以連接不同類型的溫度探頭，從簡單經濟的裸露熱電偶到可以更精確地測量回路管道的接觸探頭。在進行這種固體表面測量時，應確保探頭表面充分緊密接觸，等待讀數穩定。

固體表面溫度探頭的詳圖：熱電偶結點（檢測元件）焊在金屬帶背面。金屬帶非常薄，很容易彎曲，可以更好地貼合表面，快速達到相同溫度。封閉護罩只有一側開頭，限制了經過傳感器的氣流，這種氣流可能導致其溫度偏離表面溫度。

往往在維修空調過程中，空調泄露故障通過檢漏儀會很方便迅速的檢查出故障點，并進行合理維修。而在大部分非泄露的空調故障維修過程中，很多師傅會束手無策，我們通過檢測系統壓力，和空調制冷劑系統表面溫度然后對照制冷劑蒸汽壓圖和蒸汽壓表，確認當前制冷劑狀態，會很方便判斷出系統故障點。

參考文獻

[1] Maserati Academy.空調控制系統診斷及維修高級教程.瑪莎拉蒂學院技術文獻，2015.

[2] 王偉波.汽車空調構造與維修[J].機械工業出版社，2018.