制冷剂蒸汽压图和蒸汽压表在汽车空调维修中的运用

凌勇

摘 要：如今，暖通空调系统为人们的舒适和福祉作出了重要的贡献，它们渐渐变得几乎无处不在。车辆气候控制系统为乘客舒适作出了重要贡献，并且通过帮助驾驶员保持对路况的关注，为安全也作出了贡献。在当今高档豪华汽车上，这些额外的舒适功能现在对大众而言已不可或缺，因而系统也需要具备最高级别的性能和可靠性。这种可靠性只能通过正确的保养和诊断方法来实现。空调系统的诊断技术和方法已经被前辈总结的很具体了，但很少有维修技师在维修汽车空调是运用制冷剂蒸汽压图和蒸汽压表。

关键词：暖通空调系统;诊断;制冷剂蒸汽压图和蒸汽压表

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

即使是在简单维护方面，暖通空调系统无疑也是最为苛刻的，需要在车辆其他任何地方都不会用到的极其特殊的设备和复杂的技术。鉴于客户的高度重视，再结合车辆集成、保养和诊断方面的复杂程度来看，显然暖通空调系统值得所有从事相应工作的汽车维修师进行详细了解。

1 制冷剂流体的主要特性

鉴于空调系统需要状态变化，用于评定某种流体用作制冷剂的价值时主要依据的特性是它的蒸汽压图，可以详细评估以下特性。

1.1 低压饱和温度

空调应用制冷剂的沸点通常远低于0°C。回路低压侧压力为几巴就会使沸点升高至所需水平，即略高于0°C。例如，水就不能作为制冷剂使用：即使低压侧压力远低于大气压力，水开始蒸发的温度仍会高于任何空调应用要求的温度（例如，即使绝对压力低至0.1 bar，水仍然会在50°C 才开始蒸发）。

1.2 高压饱和温度

回路高压侧也应考虑到：制冷劑应能在压缩时冷凝，在膨胀时提供足够的冷却能力，无需压缩至极高压力从而降低可靠性同时增加成本、管件复杂性和泄露风险。最后，还需要考虑到流体的固相：回路中的温度和压力绝对不能使流体接近冻结成固态，否则无疑会导致回路部件严重受损。

1.3 其他要求

制冷剂还需要具备一些性质，尽管这些性能与系统性能没有直接关联。流体最好无毒并呈化学惰性（不易燃且无腐蚀性）。这些特性对于汽车应用尤其重要：发生泄漏时，由于内部空间非常有限而且密封良好，会导致制冷剂在很短时间内就达到很高浓度。

此外，法律对于制冷剂的臭氧消耗潜势（ODP）和全球变暖潜势（GWP）有着非常严格的要求。在过去几十年间，这些不断变化的环保要求正是从一种制冷剂转换到另一种制冷剂背后的推动力，对于所有应用（汽车、制冷、民用住宅系统等）都是如此。

2 制冷剂蒸汽压图和蒸汽压表

目前使用的制冷剂为：R-134a 和R-1234yf，其制冷剂蒸汽压图和蒸汽压表如下：

R-134a和R-1234yf蒸汽压图（国际单位）：

R-134a蒸汽压表图（国际单位） R-1234yf蒸汽压表图（国际单位）

上面介绍了车用制冷剂（R-134a和R-1234yf）的压力-温度特性。为了便于参考，数据同时以表格和图标形式提供，以国际单位表示。请注意，如服务领域常见，所有注明的压力均相对于标准海平面大气压力，因此不能直接与机械压力表读数比较（例如空调维修设备上的读数）。如果您从车辆压力传感器上读取了高压侧压力，请记得在参考表格之前减去1 bar（传感器读数是绝对值，不是相对值）。

3 汽车空调维修过程中的应用

制冷剂蒸汽压图和蒸汽压表是最基本和最重要的诊断工具之一，它们可以让您以一种非常简单直接的方式了解回路内部的制冷剂状态：

第一步：测量回路的一个压力。

第二步：在表中找到对应的饱和温度。

第三部;测量回路不同位置的温度，与饱和温度比较。

结果解释如下：

温度读数低于饱和温度：该部件内部制冷剂完全处于液态。两个温度之差称为过冷。冷凝器出口管直至膨胀阀 会存在这种情况。

温度读数等于饱和温度：该部件内部制冷剂是液体与蒸汽的任意比例混合物。只有冷凝器和蒸发器内部会存在这种情况。如果其他部件发现这种状态，说明系统有问题。

温度读数高于饱和温度：该部件内部制冷剂完全处于汽态。两个温度之差称为过热。压缩机吸入管和排放管、蒸发器出口管和膨胀阀蒸汽口会存在这种情况。

4 诊断工具

本文不在详细介绍空调系统检漏工具。我们根据本文讨论课题介绍压力检测和温度检测工具。

4.1 空调维修设备

又称RRRR 机（用于制冷剂回收、循环和重新充注）是一个箱子大小的多功能仪器，通过它可以执行各种与制冷剂回路维修和诊断相关的任务。与很多功能单一的简单工具相反，空调维修设备是一个非常复杂的机器，因此使用它需要经过充分的培训，小心谨慎，甚至还要对它自身进行保养。

尽管压力表总是出现在维修设备上，但它们也可以作为独立仪器用于方便地读取回路最重要的参数，无需将整台设备搬来搬去。记住，每连接一个压力表，都不可避免地会导致回路损失微量制冷剂，这是因为阀门和仪器之间的空间充满的制冷剂在断开时会排出。对于维修设备尤其是如此，它可能无法正确消除其长管中残留的制冷剂。

4.2 数字温度计和探头

建议使用温度计来补充压力表提供的信息，从而全面了解系统工作情况。数字温度计具有方便的标准接口，可以连接不同类型的温度探头，从简单经济的裸露热电偶到可以更精确地测量回路管道的接触探头。在进行这種固体表面测量时，应确保探头表面充分紧密接触，等待读数稳定。

固体表面温度探头的详图：热电偶结点（检测元件）焊在金属带背面。金属带非常薄，很容易弯曲，可以更好地贴合表面，快速达到相同温度。封闭护罩只有一侧开头，限制了经过传感器的气流，这种气流可能导致其温度偏离表面温度。

往往在维修空调过程中，空调泄露故障通过检漏仪会很方便迅速的检查出故障点，并进行合理维修。而在大部分非泄露的空调故障维修过程中，很多师傅会束手无策，我们通过检测系统压力，和空调制冷剂系统表面温度然后对照制冷剂蒸汽压图和蒸汽压表，确认当前制冷剂状态，会很方便判断出系统故障点。

参考文献

[1] Maserati Academy.空调控制系统诊断及维修高级教程.玛莎拉蒂学院技术文献，2015.

[2] 王伟波.汽车空调构造与维修[J].机械工业出版社，2018.