新制冷剂HFO-1234yf应用的初步探索

1、 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-11新制冷剂新制冷剂HFO-1234yfHFO-1234yf应用应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.2022-5-121 1、HFO-1234yfHFO-1234yf与与HNBRHNBR的兼容性试验；的兼容性试验；2 2、H

2、FO-1234yfHFO-1234yf与与HFC134aHFC134a的整车温降性的整车温降性能试验探索；能试验探索；3 3、HFO-1234yfHFO-1234yf与与HFC134aHFC134a的系统台架试的系统台架试验探索验探索目录目录 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-13HFO-1234yfHFO-1234yf与与HNBRHNBR的的兼容性试验兼容性试验 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-14试

3、验方法及目的试验方法及目的1、本试验的主要目的是验证目前使用的、本试验的主要目的是验证目前使用的HNBR能否与能否与HFO-1234yf制冷剂兼容；制冷剂兼容；2、试验采用了、试验采用了HFO-1234yf制冷剂和与该制冷剂兼容的制冷剂和与该制冷剂兼容的PS-R1润滑油；润滑油；3、本试验测试了国内最常使用的三种不同配方的、本试验测试了国内最常使用的三种不同配方的HNBR材材料与料与HFO-1234yf的兼容性；的兼容性；4、试验工况以热老化试验。、试验工况以热老化试验。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.202

4、2-5-15试验条件试验条件试验项目试验项目B508指标指标R1234yfR134a150 72h,油油硬度变化硬度变化-510-3-1拉伸强度变化率拉伸强度变化率%-20-7.69 0拉断伸长变化率拉断伸长变化率%-40-11.74 11.8体积变化体积变化%-51000.470 72h,制冷剂制冷剂:油油=30:70硬度变化硬度变化-1053-3拉伸强度变化率拉伸强度变化率%-50-16.19 -25.6拉断伸长变化率拉断伸长变化率%-40-10.12 -20.3体积变化体积变化%0+153.85.870 72h,制冷剂制冷剂硬度变化硬度变化-100-3-6拉伸强度变化率拉伸强度变化率%-

5、50-21.86 -40.9拉断伸长变化率拉断伸长变化率%-40-2.83 -31体积变化体积变化%0+205.112.3材料一材料一( (黑色黑色) )在在HFO-1234yfHFO-1234yf中经中经2323 24h24h后再在热空气后再在热空气150150 0.5h0.5h后发泡情况后发泡情况10/5010/50无发泡无发泡 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-16试验条件试验条件试验项目试验项目B506-1指标指标R1234yfR134a150 72h,油油硬度变化硬度变化-510-4-1拉

6、伸强度变化率拉伸强度变化率%-20-8.902.9拉断伸长变化率拉断伸长变化率%-40-6.78-11.4体积变化体积变化%-1051.23.570 72h,制冷剂制冷剂:油油=30:70硬度变化硬度变化-1053-4拉伸强度变化率拉伸强度变化率%-50-33.45-43.7拉断伸长变化率拉断伸长变化率%-40-13.40-30体积变化体积变化%0+156.27.870 72h,制冷剂制冷剂硬度变化硬度变化-150-3-5拉伸强度变化率拉伸强度变化率%-60-40.93-48.2拉断伸长变化率拉断伸长变化率%-50-25.43-33.8体积变化体积变化%0+208.216.5材料二材料二( (

7、绿色绿色) )在在HFO-1234yfHFO-1234yf中经中经2323 24h24h后再在热空气后再在热空气150150 0.5h0.5h后发泡情况后发泡情况10/5010/50无发泡无发泡 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-17试验条件试验条件试验项目试验项目B555指标指标R1234yfR134a150 72h,油油硬度变化硬度变化-510-4-5拉伸强度变化率拉伸强度变化率%-20-17.77-13.9拉断伸长变化率拉断伸长变化率%-40-15.31-16.7体积变化体积变化%-5102.

8、54.670 72h,制冷剂制冷剂:油油=30:70硬度变化硬度变化-1053-6拉伸强度变化率拉伸强度变化率%-50-28.57-42.5拉断伸长变化率拉断伸长变化率%-40-14.35-24.2体积变化体积变化%0+156.410.170 72h,制冷剂制冷剂硬度变化硬度变化-100-3-8拉伸强度变化率拉伸强度变化率%-60-30.66-53.9拉断伸长变化率拉断伸长变化率%-50-17.22-30.8体积变化体积变化%0+207.716材料三材料三( (绿色自润滑绿色自润滑) )在在HFO-1234yfHFO-1234yf中经中经2323 24h24h后再在热空气后再在热空气15015

9、0 0.5h0.5h后发泡情况后发泡情况10/5010/50无发泡无发泡 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-18试验样件试验样件材料一材料一 材料二材料二 材料三材料三 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-19初步结论初步结论1. 原有满足原有满足HFC-134a制冷剂制冷系统的车用空调橡胶密封制冷剂制冷系统的车用空调橡胶密封件物理性能均能满足件物理性能均能满足HFO-1234yf制冷系统的要求；制冷系统的

10、要求；2. HNBR在新制冷剂的环境中有更好的尺寸稳定性；在新制冷剂的环境中有更好的尺寸稳定性；3. HNBR在新制冷剂的环境中，其强度降低更小；在新制冷剂的环境中，其强度降低更小；4. HFO-1234yf制冷剂对制冷剂对HNBR未发现浸蚀产生的发泡现象，未发现浸蚀产生的发泡现象，满足橡胶件的使用安全性及寿命；满足橡胶件的使用安全性及寿命；5. HFO-1234yf制冷剂对硬度相对较低的橡胶作用较制冷剂对硬度相对较低的橡胶作用较HFC-134a大。大。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-110HF

11、O-1234yfHFO-1234yf与与HFC134aHFC134a的的整车温降性能试验探索整车温降性能试验探索 2010-05-27 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-111试验方法及目的试验方法及目的试验目的：试验目的： HFO1234yf直接替代（直接替代（“Drop-in”）HFC-134a可可行性分析行性分析压压 缩缩 机：机： SSB-SE7PV16试验车型：试验车型： SAIC MOTOR-ROEWE550试验内容：试验内容： 1、原车、原车HFC134a制冷剂温降性能试验制冷剂温降性

12、能试验 2、原车、原车HFC134a制冷剂制冷剂“V”字型控制特性试验字型控制特性试验 3、HFO1234yf制冷剂充注量试验制冷剂充注量试验 4、HFC134a制冷剂温降性能试验制冷剂温降性能试验 5、HFO1234yf制冷剂制冷剂“V”字型控制特性试验字型控制特性试验试验地点：试验地点： SSB环境模拟试验室环境模拟试验室试验时间：试验时间： 2010.2.24-2010.4.9 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-112环模试验环模试验 Shanghai Sanden Behr Automoti

13、ve Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-113布点布点膨胀阀前温度膨胀阀前温度膨胀阀前压力膨胀阀前压力蒸发器后压力蒸发器后压力蒸发器后温度蒸发器后温度 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-114制冷剂充注量试验制冷剂充注量试验 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-115充注量试验结果充注量试验结果 350g | 400g | 450g | 500g | 550g | 600g

14、Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-116充注量试验结果充注量试验结果 350g | 400g | 450g | 500g | 550g | 600g Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-117最佳充注量计算结果最佳充注量计算结果最佳充注量为：最佳充注量为：410g470g Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-118

15、温降试验工况温降试验工况试验工况：试验工况：- 20min 50km/h(内循环内循环)- 20min 80km/h(内循环内循环)- 20min 50km/h(外循环外循环)- 20min 80km/h(外循环外循环)- 30min 怠速怠速(内循环内循环)环境温度环境温度:38 太阳辐射强度：太阳辐射强度：1000W/m2 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-119温降试验对比温降试验对比注：注：HFO-1234yf：排气压力比：排气压力比HFC-134a低，吸气压力表现比较接近低，吸气压力表现比

16、较接近 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-120温降试验对比温降试验对比注：注：HFO-1234yf：蒸发器出口温度高，说明系统过热度高：蒸发器出口温度高，说明系统过热度高 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-121温降试验对比温降试验对比注：尖点由内外循环自动切换产生注：尖点由内外循环自动切换产生注：注：HFO-1234yf：降温速率较慢，降温效果差：降温速率较慢，降温效果差12 Shanghai San

17、den Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-122试验工况：试验工况：环境温度：环境温度：405 1h 5 401h车速：车速：32km/h 1h 80km/h 1h新风：外循环新风：外循环太阳辐射：关闭太阳辐射：关闭鼓风机：最小出风鼓风机：最小出风V V字控制特性试验工况字控制特性试验工况 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-123控制特性试验控制特性试验-HFC-134a-HFC-134a温度波动温度波动 Shanghai Sanden

18、 Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-124控制特性试验控制特性试验-HFO1234yf-HFO1234yf温度波动温度波动 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-125初步结论初步结论系统温降试验：系统温降试验：1.如果系统不作任何优化，直接使用HFO-1234yf时，制冷量有一定幅度下降；2.在相同工况下, HFO-1234yf系统的冷凝压力略低于HFC-134a系统,蒸发压力基本相同;3. HFO-1234yf系统的蒸发器出口制冷剂温度

19、偏高,出口过热度偏大.V V字形控制特性试验：字形控制特性试验：1. 使用HFO-1234yf时，变排量压缩机的控制点需要调节。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-126HFO-1234yfHFO-1234yf与与HFC134aHFC134a的的系统台架试验探索系统台架试验探索2010-05-27 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-127试验目的：试验目的： HFO-1234yf直接替代（直接替代（“Dr

20、op-in”）HFC-134a可可行性分析行性分析压压 缩缩 机：机： SSB-SE7PV16空调系统：空调系统： SAIC MOTOR-ROEWE550空调系统空调系统试验内容：试验内容： 1、HFO-1234yf制冷剂空调系统性能试验制冷剂空调系统性能试验 2、HFC-134a制冷剂空调系统性能试验制冷剂空调系统性能试验 试验地点：试验地点： 上海交通大学汽车空调系统试验室上海交通大学汽车空调系统试验室试验时间：试验时间： 2010.5.21-2010.5.26试验方法及目的试验方法及目的 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning C

21、o., Ltd.2022-5-128系统试验台架布置原理图系统试验台架布置原理图 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-129试验工况试验工况试验编号压缩机冷凝器蒸发器转速（rpm)进风量（l/s）进风温度（）进风量（l/s）进风温度（）RH（%）出风温度（）低负荷工况1800600271002540稳定后实测21800650271002540稳定后实测32500700271002540稳定后实测中等负荷工况4800600371403540稳定后实测51800650371403540稳定后实测62500

22、700371403540稳定后实测高负荷工况7800600451404340稳定后实测81800650451404340稳定后实测92500700451404340稳定后实测空调系统台架试验工况空调系统台架试验工况 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-130制冷剂充注量制冷剂充注量本次台架试验制冷剂充注量：本次台架试验制冷剂充注量：HFC-134a HFC-134a 制冷剂：制冷剂：100010001020g1020gHFO-1234yfHFO-1234yf制冷剂：制冷剂：920920930g930g

23、（原车（原车HFC-134aHFC-134a充注量：充注量：480g480g） Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-131试验过程试验过程1.1.空调系统采用上汽荣威空调系统采用上汽荣威550550空调系统，零件状态为新零件；空调系统，零件状态为新零件；2.2.压缩机为压缩机为SSBSSB提供的新零件，加注提供的新零件，加注HFO-1234yfHFO-1234yf专用润滑油，专用润滑油，加油量加油量180180200ml200ml；3.3.试验前清洗所有空调连接管路；试验前清洗所有空调连接管路；4.H

24、FO-1234yf4.HFO-1234yf制冷剂加注采用电子称称量；制冷剂加注采用电子称称量； Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-132试验结果试验结果- -蒸发器出风温度蒸发器出风温度注：注：HFO-1234yf：在低负荷条件下与：在低负荷条件下与HFC-134a相似相似,但在中、高负荷条件下要差但在中、高负荷条件下要差2。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-133试验结果试验结果- -空气侧制冷量空气

25、侧制冷量注：注：HFO-1234yf：在低负荷条件下与：在低负荷条件下与HFC-134a相似相似,但在中、高负荷条件下要差但在中、高负荷条件下要差510%。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-134试验结果试验结果- -压缩机功耗压缩机功耗注：注：HFO-1234yf：因为排气压力比：因为排气压力比HFC-134a低，在高负荷条件下功耗低。低，在高负荷条件下功耗低。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-13

26、5试验结果试验结果-COP-COP（空气侧）（空气侧）注：注：HFO-1234yf：COP普遍低普遍低510%。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-136试验结果试验结果- -性能对比性能对比 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-137试验结果试验结果- -膨胀阀入口过冷度膨胀阀入口过冷度注：注：HFO-1234yf：在低负荷条件下比：在低负荷条件下比HFC-134a要低，但在中、高负荷条件下要高。要低，但

27、在中、高负荷条件下要高。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-138试验结果试验结果- -蒸发器出口过热度蒸发器出口过热度注：注：HFO-1234yf：在任何负荷条件下，过热度提高明显。：在任何负荷条件下，过热度提高明显。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-139试验结果试验结果- -压缩机排气压力压缩机排气压力注：注：HFO-1234yf：在低负荷条件下与：在低负荷条件下与HFC-134a相似相似,但在高

28、负荷条件下要低但在高负荷条件下要低0.1MPa左右。左右。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-140试验结果试验结果- -压缩机排气温度压缩机排气温度注：注：HFO-1234yf：在任何负荷条件下，排气温度有一定幅度的下降。：在任何负荷条件下，排气温度有一定幅度的下降。 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-141循环对比循环对比- -中负荷中负荷(1800rpm)(1800rpm)HFC-134a循环循环H

29、FO-1234yf循环循环典型的压力典型的压力-焓图焓图 Shanghai Sanden Behr Automotive Air Conditioning Co., Ltd.2022-5-142初步结论初步结论在对空调系统未作任何调整，直接替换在对空调系统未作任何调整，直接替换HFO-1234yfHFO-1234yf制冷剂的情况下制冷剂的情况下: :1.HFO-1234yf1.HFO-1234yf系统制冷量为系统制冷量为HFC-134aHFC-134a系统的系统的88.9%88.9%99.999.9，功耗为，功耗为HFC-HFC-134a134a系统的系统的108.8%108.8%84.3%84.3%，COPCOP为为HFC-134aHFC-134a系统的系统的91.5%91.5%105.7%105.7%；2.2.蒸发器出风温度蒸发器出风温度HFO-1234yfHFO-1234yf系统高于系统高于HFC-134aHFC-134a