二氧化碳汽车空调系统研究与分析

谢娟烘

（肇庆科技职业技术学院汽车工程系，广东肇庆 526110）

0 引 言

汽车空调用的R12制冷剂一直被广泛应用，直到20世纪70年代发现了R12制冷剂对大气臭氧层有严重的破坏作用，并产生较大的温室效应，所以R12制冷剂成为首批受禁的制冷工质。R134a制冷剂的ODP值为零，但GWP值不小，仍有一定的温室效应。根据“蒙特利尔协定”，R12已经被全部禁用。根据“京都协议书”，R134a也是即将被淘汰的工质。人们一直在寻找R134a的替代工质[1]。随着对环境的日益重视及可持续发展考虑，其替代的任务更为迫切，天然制冷剂替代合成工质成为了必然。在此情况下，采用CO2汽车空调系统以其较低的流动阻力、良好的传热性质、良好的环保性能及较大的单位体积制冷量，在制冷界中重新受到重视。CO2是我们熟悉的天然制冷剂，其ODP值为零，GWP值为1，CO2无毒、不燃烧、不爆炸[2]。从制冷剂的使用历史来看，CO2作为制冷剂在19世纪初到20世纪30年代得到普遍的应用，随着氟利昂制冷剂的应用，鉴于当时机器制造水平，它工作在亚临界制冷循环情况下，由于CO2较低的临界温度，当环境温度较高时，CO2的功耗升高，制冷能力下降，严重影响了经济性，CO2很快被人们所抛弃。跨临界CO2制冷循环能成功地突破这一瓶颈，所以，CO2再次得到人们的重视。

1 CO2汽车空调制冷循环原理

CO2汽车空调系统如图1所示。

图1 CO2汽车空调系统

CO2汽车空调系统制冷循环原理与普通制冷循环系统基本相同，CO2蒸汽压缩制冷循环如图2所示。

图2 制冷系统p-h图

其目的是利用液化后气体可以蒸发吸收汽化潜热的特性以达到制冷。……