新制冷劑HFO-1234yf應(yīng)用的初步探索

1、 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-241新制冷劑新制冷劑HFO-1234yfHFO-1234yf應(yīng)用應(yīng)用的初步探索的初步探索2010-06-03 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd. Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2421 1、HFO-1234yfHFO-1234yf與與HNBRHNBR的兼容性試驗(yàn)；的兼容性試驗(yàn)；2 2

2、、HFO-1234yfHFO-1234yf與與HFC134aHFC134a的整車溫降性的整車溫降性能試驗(yàn)探索；能試驗(yàn)探索；3 3、HFO-1234yfHFO-1234yf與與HFC134aHFC134a的系統(tǒng)臺架試的系統(tǒng)臺架試驗(yàn)探索驗(yàn)探索目錄目錄 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-243HFO-1234yfHFO-1234yf與與HNBRHNBR的的兼容性試驗(yàn)兼容性試驗(yàn) Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-

3、244試驗(yàn)方法及目的試驗(yàn)方法及目的1、本試驗(yàn)的主要目的是驗(yàn)證目前使用的、本試驗(yàn)的主要目的是驗(yàn)證目前使用的HNBR能否與能否與HFO-1234yf制冷劑兼容；制冷劑兼容；2、試驗(yàn)采用了、試驗(yàn)采用了HFO-1234yf制冷劑和與該制冷劑兼容的制冷劑和與該制冷劑兼容的PS-R1潤滑油；潤滑油；3、本試驗(yàn)測試了國內(nèi)最常使用的三種不同配方的、本試驗(yàn)測試了國內(nèi)最常使用的三種不同配方的HNBR材材料與料與HFO-1234yf的兼容性；的兼容性；4、試驗(yàn)工況以熱老化試驗(yàn)。、試驗(yàn)工況以熱老化試驗(yàn)。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd

4、.2022-3-245試驗(yàn)條件試驗(yàn)條件試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目B508指標(biāo)指標(biāo)R1234yfR134a150 72h,油油硬度變化硬度變化-510-3-1拉伸強(qiáng)度變化率拉伸強(qiáng)度變化率%-20-7.69 0拉斷伸長變化率拉斷伸長變化率%-40-11.74 11.8體積變化體積變化%-51000.470 72h,制冷劑制冷劑:油油=30:70硬度變化硬度變化-1053-3拉伸強(qiáng)度變化率拉伸強(qiáng)度變化率%-50-16.19 -25.6拉斷伸長變化率拉斷伸長變化率%-40-10.12 -20.3體積變化體積變化%0+153.85.870 72h,制冷劑制冷劑硬度變化硬度變化-100-3-6拉伸強(qiáng)度變化率拉伸強(qiáng)度

5、變化率%-50-21.86 -40.9拉斷伸長變化率拉斷伸長變化率%-40-2.83 -31體積變化體積變化%0+205.112.3材料一材料一( (黑色黑色) )在在HFO-1234yfHFO-1234yf中經(jīng)中經(jīng)2323 24h24h后再在熱空氣后再在熱空氣150150 0.5h0.5h后發(fā)泡情況后發(fā)泡情況10/5010/50無發(fā)泡無發(fā)泡 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-246試驗(yàn)條件試驗(yàn)條件試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目B506-1指標(biāo)指標(biāo)R1234yfR134a150 72h,油油硬度變化硬度變化-51

6、0-4-1拉伸強(qiáng)度變化率拉伸強(qiáng)度變化率%-20-8.902.9拉斷伸長變化率拉斷伸長變化率%-40-6.78-11.4體積變化體積變化%-1051.23.570 72h,制冷劑制冷劑:油油=30:70硬度變化硬度變化-1053-4拉伸強(qiáng)度變化率拉伸強(qiáng)度變化率%-50-33.45-43.7拉斷伸長變化率拉斷伸長變化率%-40-13.40-30體積變化體積變化%0+156.27.870 72h,制冷劑制冷劑硬度變化硬度變化-150-3-5拉伸強(qiáng)度變化率拉伸強(qiáng)度變化率%-60-40.93-48.2拉斷伸長變化率拉斷伸長變化率%-50-25.43-33.8體積變化體積變化%0+208.216.5材料二

7、材料二( (綠色綠色) )在在HFO-1234yfHFO-1234yf中經(jīng)中經(jīng)2323 24h24h后再在熱空氣后再在熱空氣150150 0.5h0.5h后發(fā)泡情況后發(fā)泡情況10/5010/50無發(fā)泡無發(fā)泡 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-247試驗(yàn)條件試驗(yàn)條件試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目B555指標(biāo)指標(biāo)R1234yfR134a150 72h,油油硬度變化硬度變化-510-4-5拉伸強(qiáng)度變化率拉伸強(qiáng)度變化率%-20-17.77-13.9拉斷伸長變化率拉斷伸長變化率%-40-15.31-16.7體積變化體積變化

8、%-5102.54.670 72h,制冷劑制冷劑:油油=30:70硬度變化硬度變化-1053-6拉伸強(qiáng)度變化率拉伸強(qiáng)度變化率%-50-28.57-42.5拉斷伸長變化率拉斷伸長變化率%-40-14.35-24.2體積變化體積變化%0+156.410.170 72h,制冷劑制冷劑硬度變化硬度變化-100-3-8拉伸強(qiáng)度變化率拉伸強(qiáng)度變化率%-60-30.66-53.9拉斷伸長變化率拉斷伸長變化率%-50-17.22-30.8體積變化體積變化%0+207.716材料三材料三( (綠色自潤滑綠色自潤滑) )在在HFO-1234yfHFO-1234yf中經(jīng)中經(jīng)2323 24h24h后再在熱空氣后再在熱

9、空氣150150 0.5h0.5h后發(fā)泡情況后發(fā)泡情況10/5010/50無發(fā)泡無發(fā)泡 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-248試驗(yàn)樣件試驗(yàn)樣件材料一材料一 材料二材料二 材料三材料三 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-249初步結(jié)論初步結(jié)論1. 原有滿足原有滿足HFC-134a制冷劑制冷系統(tǒng)的車用空調(diào)橡膠密封制冷劑制冷系統(tǒng)的車用空調(diào)橡膠密封件物理性能均能滿足件物理性能均能滿足HFO-1234yf制冷系統(tǒng)

10、的要求；制冷系統(tǒng)的要求；2. HNBR在新制冷劑的環(huán)境中有更好的尺寸穩(wěn)定性；在新制冷劑的環(huán)境中有更好的尺寸穩(wěn)定性；3. HNBR在新制冷劑的環(huán)境中，其強(qiáng)度降低更??；在新制冷劑的環(huán)境中，其強(qiáng)度降低更??；4. HFO-1234yf制冷劑對制冷劑對HNBR未發(fā)現(xiàn)浸蝕產(chǎn)生的發(fā)泡現(xiàn)象，未發(fā)現(xiàn)浸蝕產(chǎn)生的發(fā)泡現(xiàn)象，滿足橡膠件的使用安全性及壽命；滿足橡膠件的使用安全性及壽命；5. HFO-1234yf制冷劑對硬度相對較低的橡膠作用較制冷劑對硬度相對較低的橡膠作用較HFC-134a大。大。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.202

11、2-3-2410HFO-1234yfHFO-1234yf與與HFC134aHFC134a的的整車溫降性能試驗(yàn)探索整車溫降性能試驗(yàn)探索 2010-05-27 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2411試驗(yàn)方法及目的試驗(yàn)方法及目的試驗(yàn)?zāi)康模涸囼?yàn)?zāi)康模?HFO1234yf直接替代（直接替代（“Drop-in”）HFC-134a可可行性分析行性分析壓壓 縮縮 機(jī)：機(jī)： SSB-SE7PV16試驗(yàn)車型：試驗(yàn)車型： SAIC MOTOR-ROEWE550試驗(yàn)內(nèi)容：試驗(yàn)內(nèi)容： 1、原車、原車HFC134a制冷劑溫

12、降性能試驗(yàn)制冷劑溫降性能試驗(yàn) 2、原車、原車HFC134a制冷劑制冷劑“V”字型控制特性試驗(yàn)字型控制特性試驗(yàn) 3、HFO1234yf制冷劑充注量試驗(yàn)制冷劑充注量試驗(yàn) 4、HFC134a制冷劑溫降性能試驗(yàn)制冷劑溫降性能試驗(yàn) 5、HFO1234yf制冷劑制冷劑“V”字型控制特性試驗(yàn)字型控制特性試驗(yàn)試驗(yàn)地點(diǎn)：試驗(yàn)地點(diǎn)： SSB環(huán)境模擬試驗(yàn)室環(huán)境模擬試驗(yàn)室試驗(yàn)時(shí)間：試驗(yàn)時(shí)間： 2010.2.24-2010.4.9 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2412環(huán)模試驗(yàn)環(huán)模試驗(yàn) Shanghai Sanden B

13、ehr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2413布點(diǎn)布點(diǎn)膨脹閥前溫度膨脹閥前溫度膨脹閥前壓力膨脹閥前壓力蒸發(fā)器后壓力蒸發(fā)器后壓力蒸發(fā)器后溫度蒸發(fā)器后溫度 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2414制冷劑充注量試驗(yàn)制冷劑充注量試驗(yàn) Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2415充注量試驗(yàn)結(jié)果充注量試驗(yàn)結(jié)果 350g | 400g | 450g | 500g

14、 | 550g | 600g Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2416充注量試驗(yàn)結(jié)果充注量試驗(yàn)結(jié)果 350g | 400g | 450g | 500g | 550g | 600g Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2417最佳充注量計(jì)算結(jié)果最佳充注量計(jì)算結(jié)果最佳充注量為：最佳充注量為：410g470g Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co

15、., Ltd.2022-3-2418溫降試驗(yàn)工況溫降試驗(yàn)工況試驗(yàn)工況：試驗(yàn)工況：- 20min 50km/h(內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán))- 20min 80km/h(內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán))- 20min 50km/h(外循環(huán)外循環(huán))- 20min 80km/h(外循環(huán)外循環(huán))- 30min 怠速怠速(內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán))環(huán)境溫度環(huán)境溫度:38 太陽輻射強(qiáng)度：太陽輻射強(qiáng)度：1000W/m2 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2419溫降試驗(yàn)對比溫降試驗(yàn)對比注：注：HFO-1234yf：排氣壓力比：排氣壓力比HFC-134a低，

16、吸氣壓力表現(xiàn)比較接近低，吸氣壓力表現(xiàn)比較接近 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2420溫降試驗(yàn)對比溫降試驗(yàn)對比注：注：HFO-1234yf：蒸發(fā)器出口溫度高，說明系統(tǒng)過熱度高：蒸發(fā)器出口溫度高，說明系統(tǒng)過熱度高 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2421溫降試驗(yàn)對比溫降試驗(yàn)對比注：尖點(diǎn)由內(nèi)外循環(huán)自動(dòng)切換產(chǎn)生注：尖點(diǎn)由內(nèi)外循環(huán)自動(dòng)切換產(chǎn)生注：注：HFO-1234yf：降溫速率較慢，降溫效果差：降溫速率較慢

17、，降溫效果差12 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2422試驗(yàn)工況：試驗(yàn)工況：環(huán)境溫度：環(huán)境溫度：405 1h 5 401h車速：車速：32km/h 1h 80km/h 1h新風(fēng)：外循環(huán)新風(fēng)：外循環(huán)太陽輻射：關(guān)閉太陽輻射：關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)：最小出風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)：最小出風(fēng)V V字控制特性試驗(yàn)工況字控制特性試驗(yàn)工況 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2423控制特性試驗(yàn)控制特性試驗(yàn)-HFC-134a-HFC-134a溫

18、度波動(dòng)溫度波動(dòng) Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2424控制特性試驗(yàn)控制特性試驗(yàn)-HFO1234yf-HFO1234yf溫度波動(dòng)溫度波動(dòng) Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2425初步結(jié)論初步結(jié)論系統(tǒng)溫降試驗(yàn)：系統(tǒng)溫降試驗(yàn)：1.如果系統(tǒng)不作任何優(yōu)化，直接使用HFO-1234yf時(shí)，制冷量有一定幅度下降；2.在相同工況下, HFO-1234yf系統(tǒng)的冷凝壓力略低于HFC-134a系統(tǒng),蒸發(fā)壓力基本相同;3

19、. HFO-1234yf系統(tǒng)的蒸發(fā)器出口制冷劑溫度偏高,出口過熱度偏大.V V字形控制特性試驗(yàn)：字形控制特性試驗(yàn)：1. 使用HFO-1234yf時(shí)，變排量壓縮機(jī)的控制點(diǎn)需要調(diào)節(jié)。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2426HFO-1234yfHFO-1234yf與與HFC134aHFC134a的的系統(tǒng)臺架試驗(yàn)探索系統(tǒng)臺架試驗(yàn)探索2010-05-27 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2427試驗(yàn)?zāi)康模涸囼?yàn)

20、目的： HFO-1234yf直接替代（直接替代（“Drop-in”）HFC-134a可可行性分析行性分析壓壓 縮縮 機(jī)：機(jī)： SSB-SE7PV16空調(diào)系統(tǒng)：空調(diào)系統(tǒng)： SAIC MOTOR-ROEWE550空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)試驗(yàn)內(nèi)容：試驗(yàn)內(nèi)容： 1、HFO-1234yf制冷劑空調(diào)系統(tǒng)性能試驗(yàn)制冷劑空調(diào)系統(tǒng)性能試驗(yàn) 2、HFC-134a制冷劑空調(diào)系統(tǒng)性能試驗(yàn)制冷劑空調(diào)系統(tǒng)性能試驗(yàn) 試驗(yàn)地點(diǎn)：試驗(yàn)地點(diǎn)： 上海交通大學(xué)汽車空調(diào)系統(tǒng)試驗(yàn)室上海交通大學(xué)汽車空調(diào)系統(tǒng)試驗(yàn)室試驗(yàn)時(shí)間：試驗(yàn)時(shí)間： 2010.5.21-2010.5.26試驗(yàn)方法及目的試驗(yàn)方法及目的 Shanghai Sanden Behr Au

21、tomotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2428系統(tǒng)試驗(yàn)臺架布置原理圖系統(tǒng)試驗(yàn)臺架布置原理圖 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2429試驗(yàn)工況試驗(yàn)工況試驗(yàn)編號壓縮機(jī)冷凝器蒸發(fā)器轉(zhuǎn)速（rpm)進(jìn)風(fēng)量（l/s）進(jìn)風(fēng)溫度（）進(jìn)風(fēng)量（l/s）進(jìn)風(fēng)溫度（）RH（%）出風(fēng)溫度（）低負(fù)荷工況1800600271002540穩(wěn)定后實(shí)測21800650271002540穩(wěn)定后實(shí)測32500700271002540穩(wěn)定后實(shí)測中等負(fù)荷工況4800600371403540穩(wěn)定后

22、實(shí)測51800650371403540穩(wěn)定后實(shí)測62500700371403540穩(wěn)定后實(shí)測高負(fù)荷工況7800600451404340穩(wěn)定后實(shí)測81800650451404340穩(wěn)定后實(shí)測92500700451404340穩(wěn)定后實(shí)測空調(diào)系統(tǒng)臺架試驗(yàn)工況空調(diào)系統(tǒng)臺架試驗(yàn)工況 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2430制冷劑充注量制冷劑充注量本次臺架試驗(yàn)制冷劑充注量：本次臺架試驗(yàn)制冷劑充注量：HFC-134a HFC-134a 制冷劑：制冷劑：100010001020g1020gHFO-1234yfHF

23、O-1234yf制冷劑：制冷劑：920920930g930g（原車（原車HFC-134aHFC-134a充注量：充注量：480g480g） Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2431試驗(yàn)過程試驗(yàn)過程1.1.空調(diào)系統(tǒng)采用上汽榮威空調(diào)系統(tǒng)采用上汽榮威550550空調(diào)系統(tǒng)，零件狀態(tài)為新零件；空調(diào)系統(tǒng)，零件狀態(tài)為新零件；2.2.壓縮機(jī)為壓縮機(jī)為SSBSSB提供的新零件，加注提供的新零件，加注HFO-1234yfHFO-1234yf專用潤滑油，專用潤滑油，加油量加油量180180200ml200ml；3.3.

24、試驗(yàn)前清洗所有空調(diào)連接管路；試驗(yàn)前清洗所有空調(diào)連接管路；4.HFO-1234yf4.HFO-1234yf制冷劑加注采用電子稱稱量；制冷劑加注采用電子稱稱量； Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2432試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果- -蒸發(fā)器出風(fēng)溫度蒸發(fā)器出風(fēng)溫度注：注：HFO-1234yf：在低負(fù)荷條件下與：在低負(fù)荷條件下與HFC-134a相似相似,但在中、高負(fù)荷條件下要差但在中、高負(fù)荷條件下要差2。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., L

25、td.2022-3-2433試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果- -空氣側(cè)制冷量空氣側(cè)制冷量注：注：HFO-1234yf：在低負(fù)荷條件下與：在低負(fù)荷條件下與HFC-134a相似相似,但在中、高負(fù)荷條件下要差但在中、高負(fù)荷條件下要差510%。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2434試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果- -壓縮機(jī)功耗壓縮機(jī)功耗注：注：HFO-1234yf：因?yàn)榕艢鈮毫Ρ龋阂驗(yàn)榕艢鈮毫Ρ菻FC-134a低，在高負(fù)荷條件下功耗低。低，在高負(fù)荷條件下功耗低。 Shanghai Sanden Behr Automotive A

26、ir Conditioning Co., Ltd.2022-3-2435試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果-COP-COP（空氣側(cè)）（空氣側(cè)）注：注：HFO-1234yf：COP普遍低普遍低510%。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2436試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果- -性能對比性能對比 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2437試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果- -膨脹閥入口過冷度膨脹閥入口過冷度注：注：HFO-1234yf：在低負(fù)荷條件下比

27、：在低負(fù)荷條件下比HFC-134a要低，但在中、高負(fù)荷條件下要高。要低，但在中、高負(fù)荷條件下要高。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2438試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果- -蒸發(fā)器出口過熱度蒸發(fā)器出口過熱度注：注：HFO-1234yf：在任何負(fù)荷條件下，過熱度提高明顯。：在任何負(fù)荷條件下，過熱度提高明顯。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2439試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果- -壓縮機(jī)排氣壓力壓縮機(jī)排氣壓力注：注：HFO-1

28、234yf：在低負(fù)荷條件下與：在低負(fù)荷條件下與HFC-134a相似相似,但在高負(fù)荷條件下要低但在高負(fù)荷條件下要低0.1MPa左右。左右。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2440試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果- -壓縮機(jī)排氣溫度壓縮機(jī)排氣溫度注：注：HFO-1234yf：在任何負(fù)荷條件下，排氣溫度有一定幅度的下降。：在任何負(fù)荷條件下，排氣溫度有一定幅度的下降。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2441循環(huán)對比循環(huán)對

29、比- -中負(fù)荷中負(fù)荷(1800rpm)(1800rpm)HFC-134a循環(huán)循環(huán)HFO-1234yf循環(huán)循環(huán)典型的壓力典型的壓力-焓圖焓圖 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-3-2442初步結(jié)論初步結(jié)論在對空調(diào)系統(tǒng)未作任何調(diào)整，直接替換在對空調(diào)系統(tǒng)未作任何調(diào)整，直接替換HFO-1234yfHFO-1234yf制冷劑的情況下制冷劑的情況下: :1.HFO-1234yf1.HFO-1234yf系統(tǒng)制冷量為系統(tǒng)制冷量為HFC-134aHFC-134a系統(tǒng)的系統(tǒng)的88.9%88.9%99.999.9，功耗為，功耗為HFC-HFC-134a134a系統(tǒng)的系統(tǒng)的108.8%108.8%84.3%84.3%，COPCOP為為HFC-134aHFC-134a系統(tǒng)的系統(tǒng)的91.5%91.5%105.7%105.7%；2.2.蒸發(fā)器出風(fēng)溫度蒸發(fā)器出風(fēng)溫度HFO-1234yfHFO-1234yf系統(tǒng)高于系統(tǒng)高于HFC-134aHFC-1