R134a冷媒用汽车空调压缩机油技术资料

磨损量 (mg) Al/Al
Block Pin
0
5 10 15 20 25
Wear (mg)
双末端PAG与单末端PAG相比、TCP的効果好
精选2021版课件
16
PAG(添加了添加剤)的潤滑性評価条件(密閉FALEX)
Pin
Block
滑动速度 负荷 温度 涂油量
HFC134a圧力
条件 1 条件 2
Al
烧结试验
摩擦试验
Al
Al
(A4032)
(A4032)
Fe
Al
(AISIC1137) (A4032)
0.07m/s
0.4m/s
Step负荷
一定
(445N/2min.) (89N)
－
10min.
50℃
50℃
200ml
200ml
200ml
200ml
Pin
V Block Refrigerant/Oil
精选2021版课件
精选2021版课件
10
伴随向HFC移行需要选定合适的基础油(总结)
汽车空调的特征： ①开放型、②使用橡胶管道
⇒ 除相溶性对水的安定性也重要
候補油 相溶性 安定性 成本
矿物油
×
○
○
PAG
○
○
○
採用
POE
○ ×加水分解 ○
氟元素油
○
○ 精选2021版课件
×
11
PAG的基本构造与汽车空调压缩机油的构造
HFC冷媒用的基础油的选定 从相容性，安定性的方面、PAG被选用
双末端PAG 单末端PAG 双末端具有优秀的润滑性、安定性、防锈性所以 作为冷冻机油是最合适的基材
精选2021版课件
28
HFC用汽車空調油的要求特性和 出光汽車空調油的特征
出光興産株式会社
精选2021版课件
1
•与干燥剂等的适合性 •与冷媒的相溶性
和橡胶管的适合性•
膨張阀 蒸发器
感温筒
冷凝器
油在系統内循環
压缩机
•润滑性、耐磨损性 •热稳定性 •化学稳定性 •氧化稳定性 •与密封材料的适合性 •与冷媒的相溶性 •消泡性
球 disk Pmax 转数 油温度 油量 HFC134a
冷媒出口
SUJ2 φ=9.5mm
SUJ2 Plate
5.9GPa 2700 rpm
スラストレール
ﾎﾞｰﾙ
ﾃﾞｨｽｸ
熱電偶 排油口
80 ℃ 150 cc 0.5 L/hrs.
冷媒入口
负荷
加速時計
精选2021版课件
18
PAG(添入添加剤)的润滑性评价结果
苯 : pH=5.0 , 酢酸 : pH=2.5
抽出水的 [pH]
4.7 4.9 4.3 4.1 6.3 6.1 3.7 6.0
- +
CH3-(PO)n-OH
CH3-(PO)n-O H
精选2021版课件
23
TOST后油的IR
A)双末端PAG
B)单末端PAG
精选2021版课件
24
TOST试验后油的外观
精选2021版课件
12
PAG的构造与问题点
PAG的特性随基油的末端与主链的不同而不同
润滑性
氧化安定性
防锈性
吸湿性
相溶性
滑动部的磨损 烧结
开口管的 泄漏
双末端PAG： 最适合的基础油
CH 3- (PO)n(EO)m-CH精选23021版课件
13
伴随移向HFC的其他课题
R12
Cl | Ｆ－Ｃ－Cl | Ｆ
从相溶性的观点、作为候补有PAG和脂类(ESTER)
(氟元素油因为成精选本20昂21版贵课件被从后补中排除)
5
石蜡系基
环烷系基
矿物系基础油的成分
石蜡系基油与环烷系基油的特点
型式
组成
特点
环烷系基油 石蜡系基油
以环烷系基 化合物为主
石蜡系基 化合物为主
・具有良好的低温流动性 ・蜡的成分少 ・与R22的相溶性出色 ・与石蜡系基油比较密度高
0
基础油的构
添加剤
5
10
15
疲労寿命(50×106rev ）
CH 3O-(PO)n-CH 3
A
B)有挤压剂
CH 3O-(PO/EO=7/3)n-CH 3 A
CH 3-(PO)n-H
B
CH 3-(PO)n-H
C
CH 3O-(PO)n-H
D
CH 3O-(PO/EO=7/3)n-H 精选2E021版课0件
精选2021版课件
25
双末端PAG与单末端PAG的低温粘度比較
动粘度 mm2/ｓ
动粘度
粘度指数
40℃ 100℃
‐30℃
双末端PAG(DN. HERMETIC OIL PS) 47.6 10.3
212 2340
单末端PAG
51.5 10.0
184 3950
双末端PAG在低温時的粘度低
低温启动时动力损失小
15
添加一定量TCP的PAG的潤滑性评价结果
基础油的构造
CH 3-(PO)n-OCH 3 CH 3-(PO/EO=7/3)n-OCH 3 CH 3-(PO/EO=5/5)n-OCH 3 CH 3-(PO)n-OH H-(PO)n-OH
烧结负荷 (N) Fe/Al
0
2000
4000
6000
Seizure Load (N)
R3
図 4.3 脂类的分子结构
表 4.3 脂类的特征与相关事项
脂类的特征 HFC(R134a 等)相溶性出色 与水反応、加水分解
有好的电绝缘性
相关事项
・冷通過希冷媒回油
・可通过测镜确认冷媒量
・油泥的生成
・金属的腐蚀
・(毛细吸管的闭塞)
精选2021版・课对件于密封压缩机使用可能
8
为何要求有耐加水分解性
5
10
20
特平油氧化安定试验 (TOST)的装置和条件
O2
油、水
催化剂线圈
氧气吹入管
试验条件
温度
95 ℃
油量
300 ml
水
60 ml
氧气流量
3 L/hrs
Fe, Cu的度 3 m
精选2021版课件
21
TOST试验后的锈的发生时间
1/Time until Rust Occur(1/hrs.)
橡胶管道吸収水分
膨胀阀 蒸发器
感温筒
冷凝器
避免不了水分的混入
圧縮机
开放型：从开口的密封材料混入水分
精选2021版课件
9
何故、选用PAG?
与水不发生反应 R1-O-R2 ＋ H2O →
不反应
脂的加水分解 R1COOR2 ＋ H2O →
R1COOH ＋R2OH
是腐食、油泥生成的原因
R1COOH ＋ Fe → (R 1COO)2Fe ＋ H2
•低温流动性 •与冷媒的相溶性
汽车空调系统与冷冻机油的要求特性
要求特性和关联事项
要求特性 润滑性、耐磨损性 热、化学、氧化稳定性 与有机材料的适合性 与干燥剂的适合性 消泡性 与冷媒的相溶性 低温流动性
关联事项
滑动部的磨损和烧结
油泥的生成、从密封部的冷媒的泄漏
冷媒的泄漏
添加剂的消耗
因起泡使油被带出
突然启动时烧结、回油、热传导率
基础油的构造
条件 1
条件 2
添加剂
滑动速度 : 0.4m/s 滑动速度 : 0.1m/s
CH3O-(PO)n-CH3 CH3O-(PO/EO=7/3)n-CH3 CH3-(PO)n-H CH3-(PO)n-H CH3O-(PO)n-H CH3O-(PO/EO=7/3)n-H
A
A
B
C
D
E
0
50 100
精选回20油21、版课热件传导率
2
相溶性 液体冷媒与油的均一溶解性
二层分离温度 液体冷媒与油分离、溶解状态变化的温度
二层分离温度 ℃
80 70 60 50 40 30 20 10
0 -10 -20 -30 -40
0
分离
溶解
分离
10
20
30
40
50
精选2021版课件
油分率％
富油层
富冷媒
均一
3
为何要求相容性？
10
1
0. 1
0. 01
0.001
0.00010
20
40 60
80
100
Ratio of CH3O-(PO)n-H (wt%)
精选2021版课件
22
各PAG抽出水的PH值
化学构造
HO-(PO)n-H CH3O-(PO)n-H C4H9O-(PO)n-H CH3O-(PO/EO=7/3)n-H CH3O-(PO)n-CH3 CH3O-(PO/EO=7/3)n- CH3 CH3COO-(PO)n-COCH3 CH3OCOO-(PO)n-COOCH3
高温的相溶性不好 侧镜会显示白浊
膨胀阀
感温筒
蒸发器
冷媒充填量的不合适
冷凝器
压缩机
低温的相溶性不好、 油将不能返回压缩机
精选2021版课件
润滑油不足会造成 压缩机的烧结 4
为何有必要开发新油品？ R12(CFC) ＋ 矿物油
R134a(HFC) ＋ 矿物油
相溶性良好 不相溶！
为了不改变基本系统、 需要开发具有相溶性的油
作为积压剂的氯提供润滑性
R134a
ＦＨ || Ｆ－Ｃ－Ｃ－Ｈ || ＦＦ
油剤自身的潤滑性重要
添加剂的作用 润滑性高的基础油 精选202充1版分课件发挥添加剂效果的基础油14
TCP添加PAG的润滑性评价条件 （密闭FALEX）
试验条件
Pin
Block
滑动速度 负荷
滑动时间 油温 油量 HFC134a
Seizure Time (sec.)
150 0 1000 2000 3000
Seizure Time (sec.)
対于不能期待积压剂的领域，基础油本身的润滑性有效
精选2021版课件
19
疲劳寿命试验的结果
基础油的构造
疲劳寿命 (L50×106rev.)
A)无挤压剂
CH 3-(PO)n-OCH 3 CH 3-(PO/EO=7/3)n-OCH 3 CH 3-(PO/EO=5/5)n-OCH 3 CH 3-(PO)n-OH H-(PO)n-OH
･・粘具精度有选指出2数0色21与版的环课稳烷件定系性基油相比较高
与HFC(R134a 等 ) 的相溶性
无
6
CH
｜
3
R 1 - O - (CH2CHO)n -(CH 2CH 2O) m - R2
R 1，R 2 ：-CH 3，-H
※ R1，R 2 与 -CH 3的PAG 是世界的主流
PAG 的分子结构
可以保持很高
・有优秀的润滑性和安定性
精选2021・版课要件注意充填时的吸湿性
7
・对于密闭型压缩机会产生漏电
(1) COMPLEX ESTER
O
O
O
O
R 1-C-O- (CH 2)m -O{C - (CH2)n - C-O - (C2H)m -O}l- C-R2
(2)POE
R1
O
R 2 - C - CH 2 - O - C - R4
Al
(A4032)
(A4032)
Fe
Fe
(AISIC1137) (AISIC1137)
0.4m/s
0.1m/s
220N
220N
RT
RT
4μl
4μl
0.3 MPa
0.3 MPa
Q=μPV 条件1是条件2的4倍的发热
精选2021版课件
Pin Refrigerant/Oi V Block l
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疲劳寿命的评价条件和评价装置
1.PAG 的 基本构造
末端基
主链
末端基
-OC nH 2n+1 (两末端） -OH ( 酒精) -OCOR ( 油脂) -OCOOR ( 碳氢化合物）
PO (丙烯氧化物） EO (环氧乙烷）
2.汽车空调用 PAG具有代表性的构造
・双末端 PAG ：CH 3- (PO)n(EO)m-CH 3 ・单末端 PAG ：C 4H 9-(PO)n(EO)m- OH
对无离合器华对应也有利
精选2021版课件
26
误用油有何后果？
HFC的系统里加入矿油的情况? 回油不良造成压缩机烧结
加入脂类油时
因为油泥的发生､滑动部得不到油的供给，发生烧结 起因于油泥的发生会使膨胀阀发生堵塞
单末端PAG
压缩机的异常磨损，烧结
由于轴生锈，冷媒从密封管泄漏
精选2021版课件
27
总结
PAG 的特征与相关事项 PAG 的特征 与HFC(R134a ) 等 的相溶性出色
结合而成的化合物 不容易加水分解。 粘度指数高
更容易发挥挤压添加剂的效果 于矿物油比较吸湿性高 电子绝缘性低
相关事项
・能通過稀冷媒回油 ・可通过側镜确认冷媒量 ・从橡胶管吸湿也不与基础油发生反应
・有优秀的低温流动性、且高温领域的粘度