汽车空调制冷剂的使用

汽车空调制冷剂的使用、危害及未来发展摘要：制冷剂被人们称为汽车空调的血液，汽车空调制冷剂的泄漏造成的环境污染越来越严重。正确分清不同类型的制冷剂及其发展趋势，对制冷剂合理使用与及时回收，将有助于我们的环境保护。

关键词：汽车空调，制冷剂，使用，危害

汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。而要实现空调的正常运行，制冷剂是不可缺少的。制冷剂是指在制冷系统中传导热能的一种流体,为实现制冷循环的工作介质，也称为制冷工质，或简称工质。广泛应用于工商制冷、家用制冷、汽车空调等主要的制冷行业。空调制冷中主要是采用卤代烃制冷剂，其中不含氢原子的称为氯氟烃(CFC)，含氢原子的称为氢氯氟烃(HCFC)，不含氯原子的称为氢氟烃(HFC)。

制冷剂的发展分为三个阶段：第一阶段，从1830年到1930年，主要采取NH3、HCS、CO2、空气等作为制冷剂，有的有毒，有的可燃，有的效率很低，主要出于安全性的考虑，尽管使用了一百年之久，当出现了CFCS和HCFCS制冷剂后，还是当机立断，实现了重大的第一次转轨。

第二阶段：从1930年到1990年，主要采用CFCS和HCFCS制冷剂。使用了60年后，发现这些制冷剂破坏臭氧层。出于环保的需要，不得不被迫实现第二次转轨。

第三阶段：从1990年至今，进入以HFCs制冷剂为主的时期。

2010年前世界上汽车用空调制冷剂主要有三种：氟里昂型制冷剂CFC-12、卤烃型制冷剂

HFC-134a、碳氢型制冷剂。在卤代烃中，随着氯原子数的增加，其对大气臭氧层的破坏就愈严重，因此，CFC对大气臭氧层的破坏最严重，HCFC对大气臭氧层的破坏程度相对较小，HFC不破坏臭氧层。制冷剂CFC-12（二氟二氯甲烷）历史较长且使用普遍，是一种不易分解稳定性很强的物质，其寿命长达120多年，当它从大气的对流层流向平流层时，在紫外线的作用下释放出氯原子，氯原子与大气平流层中的高浓度臭氧发生连锁反应，对臭氧的衰减产生链式催化作用，从而使平流层臭氧破坏，导致温室效应和过量的紫外线对地球物种和人类的伤害。10多年来，经科学家研究；大气中的臭氧每减少1％。照射到地面的紫外线就增加2％，人的皮肤癌就增加3％，还受到白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病的袭击。现在居住在距南极洲较近的智利南端海伦娜岬角的居民，已尝到苦头，只要走出家门，就要在衣服遮不住的肤面，涂上防晒油，戴上太阳眼镜，否则半小时后，皮肤就晒成鲜艳的粉红色，并伴有痒痛；羊群则多患白内障，几乎全盲。据说那里的兔子眼睛全瞎，猎人可以轻易地拎起兔子耳朵带回家去，河里捕到的鲜鱼也都是盲鱼。所以使用制冷剂的同时环境

问题我们不得不考虑。数年前世界各国代表聚会蒙特利尔，签定了议定书，规定要在近年停止生产和使用氟里昂类产品，其中CFC-12首当其冲。我国于1991年6月加入《蒙特利尔议定书》，对国际社会承诺逐渐削减和淘汰消耗臭氧层物质，包括氟氯化碳、哈龙、四氯化碳、甲基氯仿等，并制定出“中国汽车空调行业替代技术方案”，于2010年完全停止使用CFCs，于2040年全面禁用HCFCs。HFC-134a是90年代开始使用的制冷剂品种，由于它不含氯原子，对臭氧层没有破坏作用，对汽车空调系统的改动较少，被联合国有关组织推荐使用，在粤港等地被称为“环保雪种”，现在国内外新车的空调系统很多都使用了HFC-134a制冷剂。我国从1996年开始对制冷剂行业进行技术改造，到2002年为止已经具备了年生产5000吨HFC-134a的能力，基本上可以满足国内汽车空调制冷剂的需求。但据德国科学家的最新研究表明，这种新型的制冷剂使环境的温室效应仍在加剧。不仅是因为空调的运转造成燃油消耗量增多，并因此造成二氧化碳排放量增加；而且还因为，目前汽车空调使用的四氟甲烷等卤烃类制冷剂平均每年有8.2%被直接排放到大气中，尽管它不直接对臭氧层造成破坏，但也会加剧温室效应。

当然除了这些合成的制冷剂外，还有一些天然工质制冷剂的应用，碳氢型制冷剂是目前最先进最理想的制冷工质，碳氢制冷剂主要是节能和环保这两大优点。节能方面：用碳氢制冷剂HCR22的空调要比用R22二氟一氯甲烷的空调省电15%至35%左右。并且对大气无污染、对臭氧层无破坏和温室效应几乎为零。再比如CO2 (R744) 作为自然界天然存在的物质，来源广泛、成本低廉，且安全无毒，不可燃，适应各种润滑油常用机械零部件材料，即便在高温下也不分解产生有害气体，CO2的蒸发潜热较大，单位容积制冷量相当高，故压缩机及部件尺寸较小；绝热指数较高K=1.30，压缩机压比约为2.5-3.0，比其它制冷系统低，容积效率相对较大，接近于最佳经济水平，有很大的发展潜力。天然工质在车用空调里面的使用主要是CO2制冷剂。CO2的制冷性能已经得到了认可。然而它的稳定性却受到质疑，在CO2系统中不允许泄露到车内影响到乘客。CO2系统能耗比较高，配件价格也很高，不适合用在经济型轿车中。该类系统的噪声和振动也是亟需解决的技术难题，而且不易于维护。此外氨作为制冷剂已被使用达120年之久而至今仍在使用。具有优良的热力性质，价格低廉且容易检漏。不过氨有毒性而且可燃，应当引起注意，虽然一百多年的使用记录表明，氨的事故率很低。今后必须找到更好的安全办法，如减少氨的充灌量，采用螺杆式压缩机，引入板式换热器等等。然而，其油溶性、与某些材料不容性、高的排气温度等问题也需合理解决。

当然制冷剂在使用过程中也要有一些注意事项。制冷剂容器应避免日光直射、火炉烘烤，以防意外。制冷系统密封材料应用专用材料，添加制冷剂之前应先通过目测来大体检查整个空调系统是否有泄漏点。如果目测并未发现有漏点的话，则应通过抽真空的方式来做更进一

步检测，抽真空的整个过程一般都会在10分钟以上。这些都是为了防止在汽车空调系统里面的制冷剂泄露到空气当中，对空气造成污染。当然加强日常保养检查，遵守正确的维修规程，合理使用制冷剂，防止混用也是很重要的。

参考资料：

《汽车空调制冷剂的使用与回收》--邵祖峰

《浅谈汽车空调制冷剂——汽车空调与环境》--朱云,河清云,易旭