SN83.30-P-0001-03A
使用 R744 和 R1234yf 的空调系统的结构和原理
型号
117, 156, 166, 172, 176, 190, 205, 213, 217, 222, 231, 238, 242, 246, 253, 292, 415, 447, 453, 461, 463
采用制冷剂 R744 的空调系统和采用 R1234yf 的空调系统对比
原则上, 采用制冷剂 R744 (二氧化碳 (CO2)) 的制冷剂回路的结构与采用制冷剂 R1234yf 工作的空调系统的结构类似.
采用制冷剂 R744 的空调系统的功能原理
制冷剂 R744 在制冷剂压缩机 (A9) 中或带电磁离合器的制冷剂压缩机 (A9/7) 中被压缩至最高 130 bar. 由此产生的热量通过冷凝器 (气体冷却器) 分散到环境中, 经压缩的制冷剂 R744 冷却或在温度低于 30 °C 时凝结.
随后制冷剂质量流量在内部热交换器中进一步冷却, 然后在 CO2 膨胀阀 (Y148) (电子膨胀阀) 中进行调节并在低压下流入蒸发器中. 在蒸发器中, 制冷剂开始蒸发. 在蒸发器中制冷剂 R744 蒸发过程所需的热量来自被冷却的空气流. 该冷却的空气流冷却车辆内部.
经过蒸发器之后, 制冷剂 R744 的压力仅为 30 至 50 bar 并且温度略高于 0 至 15 °C.
目前制冷剂 R744 流过储存器 (带干燥器), 然后进入内部热交换器以吸收热量. 储存器 (带干燥器) 对不同工作状态的制冷剂 R744 进行缓冲并包括制冷剂储液罐.
在内部热交换器中, 制冷剂 R744 加热, 然后由制冷剂压缩机 (A9) 或带电磁离合器的制冷剂压缩机 (A9/7) 吸入并再次被压缩. 回路从头开始再次启动.
储存器 (带干燥器) 和内部热交换器可能是分开的或组合为一个单独部件.
系统部件中的区别
采用制冷剂 R134a 的制冷剂回路的结构与采用制冷剂 R1234yf 的制冷剂回路的结构相同.
与采用制冷剂 R1234yf 的制冷剂回路相比, 采用制冷剂 R744 的制冷剂回路在压力, 压缩后的制冷剂温度, 制冷剂的特性, 部件的布置和采用的相关技术等方面有明显区别.
在采用制冷剂 R1234yf 的空调系统中, 制冷剂储液罐 (收集器) 位于高压侧, 在采用制冷剂 R744 的空调系统中, 储存器 (带干燥器) 位于低压侧.
采用制冷剂 R744 的空调系统中的容量明显较低, 例如, 仅需要约 350 g 的制冷剂 R744, 而采用制冷剂 R134a 或制冷剂 R1234yf 进行的常规增压需要约 630 g 的制冷剂.
由于采用制冷剂 R744 的空调系统的高压, 管路横截面更小.
在采用制冷剂 R1234yf 的空调系统中, 节温控制膨胀阀用作流量控制元件.
在采用制冷剂 R744 的空调系统中, 制冷剂质量流量由 CO2 膨胀阀 (Y148) (电子膨胀阀) 调节.
采用制冷剂 R744 的空调系统的制冷剂压缩机 (A9) 或带电磁离合器的制冷剂压缩机 (A9/7) 仅需要约先前所需排量的 1/5. 其铝制外壳由专门开发的压铸工艺制造, 与高部件强度相结合可确保所需密封性.
采用制冷剂 R744 的空调系统的制冷剂压缩机 (A9) 或带电磁离合器的制冷剂压缩机 (A9/7) 通过电子差速器压力阀控制; 采用制冷剂 R1234yf 的空调系统的制冷剂压缩机 (A9) 或带电磁离合器的制冷剂压缩机 (A9/7) 使用抽吸压力阀控制.
维修连接装置安装在高压侧和低压侧, 用于维修, 以排空和加注制冷剂回路. 这些回路根据汽车工程师协会 (SAE) 标准采用几何设计, 以避免高压侧和低压侧之间以及和其他制冷剂 (例如 R134a) 相混淆.
采用制冷剂 R744 的制冷剂回路的示意图
1
冷凝器 (气体冷却器)
2
蒸发器
3
储存器 (带干燥器) 和内部热交换器
A9
制冷剂压缩机
A9/7
带电磁离合器的制冷剂压缩机
Y148
CO2 膨胀阀
A
管路 (自制冷剂压缩机 (A9) 或带电磁离合器的制冷剂压缩机 (A9/7) 到冷凝器 (气体冷却器))
B
管路 (自储存器 (带干燥器) 和内部热交换器到制冷剂压缩机 (A9) 或带电磁离合器的制冷剂压缩机 (A9/7))
C
管路 (自蒸发器到储存器 (带干燥器) 和内部热交换器)
D
管路 (自储存器 (带干燥器) 和内部热交换器到蒸发器)
E
管路 (自冷凝器 (气体冷却器) 到储存器 (带干燥器) 和内部热交换器)
P83.30-5119-76
温度和压力概述
项目
管路
管路中的温度和压力
管路 (A)
自制冷剂压缩机 (A9) 或带电磁离合器的制冷剂压缩机 (A9/7) 到冷凝器 (气体冷却器)
30 至 160 °C; 50 至 130 bar
管路 (B)
自储存器 (带干燥器) 和内部热交换器到制冷剂压缩机 (A9) 或带电磁离合器的制冷剂压缩机 (A9/7)
0 至 30 °C; 30 至 50 bar
管路 (C)
自蒸发器到储存器 (带干燥器) 和内部热交换器
0 至 15 °C; 30 至 50 bar
管路 (D)
自储存器 (带干燥器) 和内部热交换器到蒸发器
5 至 35 °C; 50 至 130 bar
管路 (E)
自冷凝器 (气体冷却器) 到储存器 (带干燥器) 和内部热交换器
5 至 55 °C; 50 至 130 bar
采用制冷剂 R744 接口的密封系统
11
凸形部件
12
凹形部件
13
定位销
14
固定件
15
金属密封垫圈
16
弹簧元件
17
专用螺栓
P83.30-5120-81
采用制冷剂 R744 接口的密封系统
制冷剂回路中接口的密封系统根据德国工业标准 (DIN) 规格设计并专门为制冷剂 R744. 开发.
所使用的金属密封垫圈 (15) 在规定压力和温度范围内必须保持稳定和绝对的气密性, 这对材料和成分提出了特殊要求. 固定件 (14) 包括一个硬部件和一个软部件, 并根据严格要求进行了设计, 以保持凸形部件 (11) 和凹形部件 (12) 之间的间隙无液体.
采用制冷剂 R744 的单蒸发器系统, 图示为车型 222
1
冷凝器 (气体冷却器)
2
蒸发器
3
储存器 (带干燥器) 和内部热交换器
7
高压限制元件
8
低压限制元件
9
低压侧维修端口
10
高压侧维修端口
A9
制冷剂压缩机
A9/7
带电磁离合器的制冷剂压缩机
B10/6
蒸发器温度传感器
B12/4
气体冷却器下游的 CO2 压力/温度传感器
B12/5
气体冷却器上游的 CO2 压力/温度传感器
B14
车外温度传感器
N22/1
智能气候控制系统控制单元
Y148
CO2 膨胀阀
P83.30-5121-76
采用制冷剂 R744 的双蒸发器系统, 在车型 222 中
1
冷凝器 (气体冷却器)
2
蒸发器
2/1
后排智能气候控制系统蒸发器
3
内部热交换器
3/1
储存器 (带干燥器)
7
高压限制元件
8
低压限制元件
9
低压侧维修端口
10
高压侧维修端口
A9
制冷剂压缩机
A9/7
带电磁离合器的制冷剂压缩机
B10/6
蒸发器温度传感器
B10/11
后排空调系统蒸发器温度传感器
B12/4
气体冷却器下游的 CO2 压力/温度传感器
B12/5
气体冷却器上游的 CO2 压力/温度传感器
B14
车外温度传感器
N22/1
智能气候控制系统控制单元
Y148
CO2 膨胀阀
Y148/2
后排空调系统 CO2 膨胀阀
P83.30-5122-76
采用制冷剂 R744 的单蒸发器系统, 图示为车型 213
1
冷凝器 (气体冷却器)
2
蒸发器
3
储存器 (带干燥器) 和内部热交换器
7
高压限制元件
8
低压限制元件
9
低压侧维修端口
10
高压侧维修端口
A9
制冷剂压缩机
A9/7
带电磁离合器的制冷剂压缩机
B10/6
蒸发器温度传感器
B12/4
气体冷却器下游的 CO2 压力/温度传感器
B12/5
气体冷却器上游的 CO2 压力/温度传感器
B14
车外温度传感器
Y148
CO2 膨胀阀
P83.30-5123-76