《城市軌道交通車輛空調(diào)》 課件 2.4 潤滑油

第2章城軌車輛空調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)城軌車輛空調(diào)濕空氣2.1城軌車輛客室內(nèi)空氣參數(shù)的確定2.2制冷劑2.3CONTENTS目錄潤滑油2.4潤滑劑2.4

2.4.1潤滑油的作用潤滑油保證壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)運(yùn)動(dòng)部件起潤滑與冷卻作用，在保證壓縮機(jī)運(yùn)行的可靠性和使用壽命中起著極其重要的作用?？照{(diào)壓縮機(jī)是空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，而空調(diào)系統(tǒng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件，必須進(jìn)行潤滑以減少摩擦，并增加密封性能，因此空調(diào)系統(tǒng)中必須保持一定量的潤滑油，壓縮機(jī)中的潤滑油對(duì)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性和使用壽命等方面均具有重要影響?？照{(diào)系統(tǒng)中的壓縮機(jī)各部件能夠正常工作保障空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)制冷和制熱，離不開潤滑油的作用。2.4.1潤滑油的作用潤滑冷卻密封清洗防銹1.2.3.4.5.由油泵將潤滑油輸送到各運(yùn)動(dòng)部件的摩擦面，形成一層油膜，降低壓縮機(jī)的摩擦功，減少運(yùn)動(dòng)零件的摩擦，提高了壓縮機(jī)的可靠性和延長機(jī)器的使用壽命。由于潤滑油帶走摩擦熱，不致于使摩擦面的溫升太高，因而防止運(yùn)動(dòng)零件因發(fā)熱而“卡死”。對(duì)于開啟式壓縮機(jī)，在密封件的摩擦面間隙中充滿潤滑油，防止制冷劑氣體的泄漏。潤滑油流經(jīng)潤滑面時(shí)，帶走機(jī)械雜質(zhì)和油污，清潔摩擦面，以防止進(jìn)一步的磨粒磨損。潤滑油能在各零件表面形成油膜保護(hù)層，防止零件的銹蝕。能量調(diào)節(jié)6.在壓縮機(jī)中，通過潤滑油推動(dòng)能量調(diào)節(jié)部件運(yùn)動(dòng)，改變壓縮機(jī)的排氣量，達(dá)到調(diào)節(jié)制冷量的作用。2.4.2潤滑油的性能與要求在空調(diào)制冷系統(tǒng)中，壓縮機(jī)潤滑油和制冷劑的相互接觸是不可避免的。各種制冷劑與相應(yīng)的潤滑油之間的溶解程度不同，有完全溶解、部分溶解、完全不溶解三種情況。所以在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，潤滑油和制冷劑會(huì)一起由壓縮機(jī)排氣口進(jìn)入到空調(diào)管路中，如果潤滑油不能及時(shí)回到壓縮機(jī)，就會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)缺油，影響壓縮機(jī)的使用壽命。2.4.2潤滑油的性能與要求制冷劑與潤滑油溶解會(huì)使?jié)櫥妥兿?，黏度下降，影響壓縮機(jī)潤滑效果。因此對(duì)潤滑油的要求如下:潤滑油的凝固點(diǎn)要低要有適當(dāng)?shù)酿ざ纫话慵矣秒姳浜图矣每照{(diào)器采用凝固點(diǎn)低于-30°C的潤滑油。如果黏度太小，在摩擦面不易形成正常的油膜厚度，會(huì)加速機(jī)械磨損，甚至發(fā)生拉毛氣缸、抱軸等故障，機(jī)械密封性能也不好，制冷劑容易泄漏;如果黏度太大，潤滑和密封性能雖好，但流動(dòng)阻力較大，制冷壓縮機(jī)的單位制冷量消耗的功率會(huì)增大，耗電量增加。122.4.2潤滑油的性能與要求有較好的黏溫性能和較高的閃點(diǎn)要有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化安定性制冷壓縮機(jī)在工作中，氣缸等處的溫度高達(dá)130~150°C，所以要求潤滑油的黏度在溫度變化時(shí)其變化要小，閃點(diǎn)要高，不會(huì)使?jié)櫥驮跍囟雀叩那闆r下炭化(在規(guī)定的條件下，加熱潤滑油，潤滑油的蒸氣和周圍空氣的混合氣，一旦與火焰接觸，即發(fā)生閃火現(xiàn)象的最低溫度，稱為潤滑油的閃點(diǎn))。在與制冷劑及金屬共存的系統(tǒng)中，高溫會(huì)促使?jié)櫥桶l(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致油的分解、劣化，生成沉積物和焦炭。且潤滑油分解后產(chǎn)生的酸會(huì)腐蝕電氣絕緣材料。因此，在全封閉式的制冷壓縮機(jī)內(nèi)，潤滑油在制冷系統(tǒng)內(nèi)與制冷劑經(jīng)常接觸，一般要求能夠使用10~15年以上。34不含水及酸之類雜質(zhì)，要有良好的電氣絕緣性能在半封閉和全封閉式制冷壓縮機(jī)中，電動(dòng)機(jī)繞組要與潤滑油經(jīng)常接觸，所以要求潤滑油不能破壞電動(dòng)機(jī)的絕緣物并有良好的絕緣性能。52.4.2潤滑油的性能與要求除了以上幾項(xiàng)指標(biāo)外，還有一些其他的物理性能指標(biāo)。現(xiàn)今大部分制冷系統(tǒng)要求潤滑油與制冷劑在系統(tǒng)的工作溫度和壓力范圍內(nèi)能與制冷劑相溶，要有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、潤滑性能以及防鍍銅性能。只有潤滑油的這些指標(biāo)符合要求，才能應(yīng)用于制冷系統(tǒng)中。2.4.3潤滑油的分類與選用潤滑油按制造工藝可分成天然礦物油和人工合成油兩大類。1．天然礦物油簡稱礦物油，即從石油中提取的潤滑油。作為石油的餾分，礦物油通常具有較小的極性，它們只能溶解在極性較弱或非極性的制冷劑中如R600a，R12等。在化學(xué)中，極性指一根共價(jià)鍵或一個(gè)共價(jià)分子中電荷分布的不均勻性。如果電荷分布得不均勻，則稱該鍵或分子為極性；如果均勻，則稱為非極性。物質(zhì)的一些物理性質(zhì)（如溶解性、熔沸點(diǎn)等）與分子的極性相關(guān)。分子的極性對(duì)物質(zhì)溶解性有很大影響。極性溶質(zhì)易溶于極性溶劑，非極性溶質(zhì)易溶于非極性溶劑，也即“相似相溶”。氨等極性分子和氯化鈉等離子化合物易溶于水。具有長碳鏈的有機(jī)物，如油脂、石油（不一定是非極性分子）的成分多不溶于水，而溶于非極性的有機(jī)溶劑。2.4.3潤滑油的分類與選用2．人工合成油簡稱合成油，即按照特定制冷劑的要求，用人工化學(xué)的方法合成的潤滑油，合成油主要是為了彌補(bǔ)礦物油難以與極性制冷劑互溶的缺陷而提出的，因此合成油通常都有較強(qiáng)的極性，它們能溶解在極性較強(qiáng)的制冷劑中，如R134a，R717等。人工合成潤滑油主要有：聚醇類、聚酯類、極性合成碳?xì)浠衔锏取?.4.3潤滑油的分類與選用國際標(biāo)準(zhǔn)化組織根據(jù)冷凍機(jī)油的組成特性、蒸發(fā)器的操作溫度和所用制冷劑的類型，

把冷凍機(jī)油分為DRA~

DRG七個(gè)品種(

ISO

6743/3B-

2003)

。我國參照國際產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，

制定了冷凍機(jī)油國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T

16630-

2012。潤滑油分類及各品種的應(yīng)用見表2-4-1。主要應(yīng)用制冷劑潤滑劑分組潤滑劑類型代號(hào)典型應(yīng)用制冷壓縮機(jī)NH3(氨)不相溶深度精制的礦油(環(huán)烷基或石基),合成烴(烷基苯，聚a烯烴等)DRA工業(yè)用和商業(yè)用制冷相溶聚(亞烷基)二醇DRB工業(yè)用和商業(yè)用制冷HFCs(氫氟烴類)相溶聚酯油，聚乙烯醚，聚(亞烷基)二醇DRD車用空調(diào)、家用制冷民用商用空調(diào)、熱泵、商業(yè)制冷(包括運(yùn)輸制冷)HCFCs(氫氯氟烴類)相溶深度精制的礦油(環(huán)烷基或石蠟基)，烷基苯，聚酯油，聚乙烯醚DRE車用空調(diào)、家用制冷民用商用空調(diào)、熱泵、商業(yè)制冷(包括運(yùn)輸制冷)HCs(烴類)相溶深度精制的礦油(環(huán)烷基或石蠟基)，聚(亞烷基)二醇，合成烴(烷基苯，聚a烯烴等)，聚酯油，聚乙烯醚DRG工業(yè)制冷、家用制冷、民用商用空調(diào)、熱泵2.4.3潤滑油的分類與選用(二)潤滑油的選擇潤滑油的選擇主要取決于制冷劑種類、壓縮機(jī)型式和運(yùn)轉(zhuǎn)工況(蒸發(fā)溫度、冷凝溫度)等，一般是使用制冷機(jī)制造廠推薦的限牌號(hào)。選擇潤滑油時(shí)，首先要考慮的是該潤滑油的低溫性能和對(duì)制冷劑的相溶性。從壓縮機(jī)出來隨制冷劑一起進(jìn)入蒸發(fā)器的潤滑油由于溫度的降低，如果制冷劑對(duì)潤滑油的溶解性能不好的話，則潤滑油要在蒸發(fā)器傳熱管壁面上形成一層油膜，

從而增加熱阻，降低系統(tǒng)性能。值得指出的是，極性潤滑油如聚酯類油和聚醇類油都具有很強(qiáng)的吸水性，這特性對(duì)制冷系統(tǒng)極其不利，在使用時(shí)要加以特別注意。選擇潤滑油除了考慮與制冷劑的互溶性以外，還要考慮潤滑油的黏度。2.4.3潤滑油的分類與選用主流制冷劑系統(tǒng)的常用冷凍油見表3。冷凍油要求低中和值和皂化值，非常低的灰塵和水份含量，以及適當(dāng)?shù)恼扯?。?duì)于碳?xì)渲评鋭?，最多使用主要成分為礦物油。而HCFCs制冷劑，則使用的是烷基苯油類（AB）汽車空調(diào)系統(tǒng)使用的是聚亞烷基二醇潤滑油（PAG）。中期制冷劑替代品，如HFCs（R134a）和混合制冷劑（如R410A）可用POE。聚α－烯烴潤滑油（PAO）在低溫下具有較高的流動(dòng)性通常應(yīng)用于氨系統(tǒng)中；它和氨并不相溶，但是氨系統(tǒng)中使用滿液式蒸發(fā)器，不相溶的潤滑油可以通過從蒸發(fā)器的底部排出，也能較容易地回到壓縮機(jī)中。2.4.3潤滑油的分類與選用2.4.3潤滑油的分類與選用制冷壓縮機(jī)的種類很多，對(duì)冷凍機(jī)油的性能要求不盡相同。即使是同一種制冷壓縮機(jī)由于所用的制冷劑不同，工作狀態(tài)不同，對(duì)冷凍機(jī)油的性能要求也存在著很大差異。因此，只有根據(jù)制冷壓縮機(jī)的種類和工作狀況以及制冷劑的類型正確選擇冷機(jī)油，才能保證制冷設(shè)備安全、