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剖析全新奥迪A8空调系统结构特点(上)
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2020-07-20 08:50:58

     一种材料的温室效应潜力或者说它对温室效应的影响用英语名称GIobalWarmingPotential(GWP)表示,指的是这种材料对地球大气升温的潜在贡献。作为依据和参考值,GWP数值越小,则温室效应越小,因此对环境的影响也就越小。作为依据和参考值,将二氧化碳(C02)的。WP数值规定为1。GWP数值越小,则温室效应越小,因此对环境的影响也就越小。而以往使用的制冷剂如R1 34a(四氟乙烷),其GWP值为1 320,R1234yf的100年GWP数值等于4,也就是说,1 kgR1234yf在前100年内释放4次后才与1kg二氧化碳造成的温室效应相当。自2017年1月1日起,在欧洲范围内的车辆不允许使用GWP数值>150的制冷剂。基于这个原因,在这些国家禁止使用R1 34a制冷剂。因此奥迪自2016年起,批量采用制冷剂R1234yf。随着新奥迪A8(型号4N)的上市,在新奥迪A8(型号4N)中使用了一种新制冷剂—二氧化碳。它的化学式是CO2,在引进时使用了R774这个名字,即制冷剂R774。二氧化碳的物理特性与所使用的其他制冷剂不同,它是一种无色、不可燃的气体且不容易与其他元素结合,比空气重,是一种在自然界中存在的物质,它既不含氟也不含氯,一系列的自然反应都会产生二氧化碳,因此获取的成本低廉,而且对地球的臭氧层也没有影响。因此当制冷剂循环回路发生泄漏时,可以毫无问题地将其排放到自然界的循环体系中。二氧化碳能以固态、液态、气态和超临界的状态出现,而在汽车空调中只能以气态、液态或超临界的状态出现,制冷剂循环回路的工作压力明显更高,其工作压力比使用普通制冷剂空调的压力高约10倍。另外因为二氧化碳分子比以往所使用的制冷剂的分子更小,所以制冷系统必须设计得更加密封。制冷剂R744没有固有气味,因此无法闻到,比空气重,因此可能在较深的区域汇集,例如:装配坑、地窖和洼地,在此类区域可以挤出环境空气以及氧气,在含氧量少的区域停留可能导致生命危险。鉴于以上特点,新奥迪A8(型号4N)的空调系统在前款车型上进行了创新,如对制冷剂循环回路的组件(例如:压缩机和气体冷却器)的功能进行了调整,还提供了车内空气质量方面的创新,除了空气质量改善系统以外,还采用了一个可选香型的香氛系统。


一、新奥迪A8(型号4N)的空调系统制冷剂循环回路组件结构原理分析
    新奥迪A8(型号4N)采用CO2作为制冷剂(R744)的空调与以往的空调最大区别在于系统中的工作压力很高,高压侧的压力最高约为140bar(1 bar= 105pa),低压侧的压力最高约为93bar。因为二氧化碳的内能更高,所以在提供相同的制冷功率下需要的质量流量更少,这种优势除了可以增加制冷功率以外,还可以用于减少聚集或减小液流横断面面积。其制冷剂循环回路的结构原理示意图如图1所示。
    制冷剂的压缩机采用了轴向活塞泵或轴向活塞压缩机的工作原理。在圆周上均匀分布的9个固定活塞可以在工作缸中移动,这些工作缸被安置在一个旋转的摆动盘上。由于摆动盘的倾斜定位实现各个活塞在工作缸中的线性运动,通过这种线性运动抽吸制冷剂、在活塞室内进行压缩并运输到制冷剂循环回路中。摆动盘的倾斜度是可变的,因此所输送的质量流量也是可变的。根据所要求的质量流量,自动调节摆动盘的定位角。压缩机的排量为31 cm3。
2.气体冷却器
    气体冷却器的作用是在气体冷却液中冷却制冷剂。
    临界点是物质的一种热力学状态,它的特点是液相和气相密度的均衡。此时,两种聚集状态差别将消失。在R744的制冷剂循环回路中,还可能出现超临界情况。在超临界的情况中,气体冷却器中的制冷剂不会从气体转化为液态聚集状态,而是仅仅冷却,因此得名气体冷却器。新奥迪A8(型号4N)空调系统所使用的气体冷却器是一种新开发的产品,并替代了之前的冷凝器,它负责冷却制冷剂。气体冷却器用于从高压侧将过程热量散发到周围环境中。它不但在超临界模式(“气体冷却器”)下工作,还在相变模式(“冷凝器”)下工作。相变在这里意味着聚集状态从气态变为液态。气体散热器由扁管构成,在这些扁管中分别包合了一个与扁管并排的小管,扁管依次排成一排。制冷剂首先流经气体冷却器的上半部分,然后反向流经下半部分。高压侧制冷剂压力和制冷剂温度传感器G1053位于气体冷却器上。具体见图3。

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关键词:奥迪A8

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