01

溫度控制

根據(jù)不同的國家/地區(qū)版本，客戶可以選擇一區(qū)、兩區(qū)或三區(qū)空調?？蛻暨€可以選擇是否為車輛配備熱泵功能。乘員可以使用前空調系統(tǒng)的操作和顯示單元E87以及后空調系統(tǒng)的操作和顯示單元E265（如已安裝）將其空氣調節(jié)需求告知加熱器和空調系統(tǒng)控制單元J979。單獨安裝的加熱器和空調系統(tǒng)控制單元J979負責車輛內部的溫度控制。

加熱器和空調單元已經過重新設計。它分為兩部分，由車輛前部的進氣單元和內部的送風單元組成，如圖1和圖2所示。

圖1

圖2

02

高電壓加熱器（PTC）ZX17

奧迪Q4 e-tron（4F型）的內部通過熱泵功能（如已安裝）和高電壓加熱器（PTC）ZX17加熱。空調單元中沒有用于內部加熱的熱交換器。

高電壓加熱器（PTC）ZX17由高電壓加熱器（PTC）控制單元J848和高電壓加熱器（PTC）Z115組成。高電壓加熱器（PTC）Z115有單獨的加熱元件，可根據(jù)需要單獨或一起啟動。

此外，高電壓加熱器（PTC）ZX17是加熱器和空調系統(tǒng)控制單元J979的LIN總線節(jié)點。

技術數(shù)據(jù)如表1所示。

表1

03

空調壓縮機VX81

如圖4所示。

圖4

奧迪Q4 e-tron（F4型）的所有空調系統(tǒng)均采用渦旋壓縮機原理工作的空調壓縮機。根據(jù)使用的制冷劑，安裝了適合的空調壓縮機。

集成在空調壓縮機VX81中的空調壓縮機控制單元J842通過LIN總線與加熱器和空調系統(tǒng)控制單元J979通信。空調壓縮機還有一個三相電機。

空調壓縮機控制單元J842的作用是將來自高電壓蓄電池1AX2的直流電壓轉換為三相交流電壓。

技術數(shù)據(jù)如表2所示。

表2

04

PTC 加熱器元件 3 Z132

如圖5所示。

圖5

PTC加熱器元件3 Z132的作用是根據(jù)需要加熱高電壓蓄電冷卻液回路中的冷卻液。PTC加熱器元件3 Z132通過LIN總線從蓄電池調節(jié)控制單元J840接收關于何時需要加熱冷卻液回路中冷卻液以及需要加熱多少冷卻液的報文。

PTC加熱元件3 Z132采用浸入式加熱原理。流過PTC加熱元件3 Z132的冷卻液由加熱元件直接加熱。

技術數(shù)據(jù)如表3所示。

表3

05

恒溫器

如圖6所示。

圖6

恒溫器采用機械膨脹式恒溫器。當冷卻液溫度低于15℃時，它將關閉通往低溫散熱器的通道。在約25℃的溫度時，完全打開通往低溫散熱器的通道，而旁路通道則關閉。

06

熱管理系統(tǒng)

1.后輪驅動和quattro車輛的概述

如圖7所示。

圖7

奧迪Q4 e-tron（F4型）采用了各種熱管理系統(tǒng)。后輪驅動和quattro 車輛以及帶和不帶熱泵功能的車輛都有不同的系統(tǒng)。制冷劑R1234yf 用于不帶熱泵功能的車輛（中國除外）。帶熱泵功能的車輛使用制冷劑R744。此外，熱管理系統(tǒng)的功能分為電機控制單元J623、蓄電池調節(jié)控制單元J840和加熱器和空調系統(tǒng)控制單元J979。只有兩個冷卻液回路：高電壓蓄電池的冷卻液回路和電動動力總成的冷卻液回路。

車輛內部通過電加熱或通過熱泵功能加熱。

2.熱管理控制單元

如圖8~圖10所示。

圖8

圖9

圖10

07

不帶加熱泵功能的車輛

1.高電壓蓄電池的冷卻液回路

如圖11所示。

圖11

高電壓蓄電池的冷卻液回路包含以下組件：高電壓蓄電池冷卻液泵V590、高電壓蓄電池冷卻液溫度傳感器1 G898、高電壓蓄電池1 AX2、高電壓蓄電池冷卻液溫度傳感2 G899、高電壓蓄電池預熱混合閥V683、高電壓蓄電池熱交換器（冷卻器）1、PTC加熱器元件3 Z132。

在運行期間，高電壓蓄電池的冷卻液回路中可能有約30℃到最高55℃的溫度。

電池調節(jié)控制單元J840負責高電壓蓄電池的冷卻液回路。

2.示例：在高電壓蓄電池1AX2周圍循環(huán)和加熱冷卻液

如圖12所示。

圖12

冷卻液由高電壓蓄電池V590的冷卻液泵通過高電壓蓄電池1 AX2輸送到高電壓蓄電池預熱混合閥V683，然后再通過高電壓蓄電池熱交換器（冷卻器）1和PTC加熱元件3 Z132。

加熱時，冷卻液根據(jù)需要由啟動的PTC加熱器元件3 Z132進行加熱。

高電壓蓄電池的冷卻液回路可以通過高電壓蓄電池預熱混合閥V683連接到電動動力總成的冷卻液回路。

3.示例：主動冷卻高電壓蓄電池1AX2

如圖13所示。

圖13

高電壓蓄電池冷卻液泵 V590 將冷卻液通過高電壓蓄電池 1 AX2 和高電壓蓄電池預熱混合閥 V683 輸送到高電壓蓄電池熱交換器（冷卻器）1。冷卻后的冷卻液流過 PTC 加熱器元件 3 Z132，然后返回高電壓蓄電池的冷卻液泵 V590。

啟用的用于冷卻高電壓蓄電池的制冷劑回路在制冷劑汽化時吸收高電壓蓄電池熱交換器（冷卻器）1中的熱量，并將該熱量傳遞給冷凝器 6。

4.電動動力總成的冷卻液回路

如圖14所示。

圖14?電動動力總成的冷卻液回路

以下部件包含在電動動力總成的冷卻液回路中：

低溫回路的冷卻液泵V468、高電壓蓄電池的充電單元1 AX4、溫度傳感器G18、后橋三相電流驅動裝置VX90、恒溫器2、低溫散熱器3、電壓轉換器A19。

止回閥4和帶有冷卻液短缺指示傳感器G32的冷卻液膨脹箱5也是電動動力總成冷卻液回路的一部分。

電動動力總成的冷卻液回路中可能出現(xiàn)最高約65℃的溫度。

散熱器風扇VX54和低溫回路的冷卻液泵V468由電機控制單元J623驅動。電機控制單元J623還負責電動動力總成冷卻液回路的熱管理。

5.示例：冷卻電動動力總成

見圖14所示。

低溫回路的冷卻液泵V468通過高電壓蓄電池充電單元1 AX4和后橋三相電流驅動裝置VX90將冷卻液輸送到恒溫器2。根據(jù)冷卻液溫度，恒溫器將冷卻液通過低溫散熱器3和/或通過低溫散熱器3上的旁路輸送到電壓轉換器A19。從那里，冷卻液流回低溫回路的冷卻液泵V468。

6.quattro車輛電動動力總成的冷卻液回路

如圖15所示。

圖15 quattro車輛電動動力總成的冷卻液回路

后輪驅動車輛上的電動動力總成的冷卻液回路與quattro車輛上的不同。已添加前橋三相電流驅動裝置VX89，并且冷卻液回路中電壓轉換器A19的位置已更改。高電壓蓄電池的冷卻液回路保持不變。

7.制冷劑回路

如圖16所示。

圖16?制冷劑回路

制冷劑回路分為兩個分支：第一個分支用于車輛內部的溫度控制，第二個分支的作用是在必要時冷卻高電壓蓄電池1 AX2。

制冷劑回路包括以下組件：

空調壓縮機VX81、帶干燥器的冷凝器6、制冷劑回路壓力傳感器G805、加熱器和空調裝置的制冷劑截止閥N541、熱膨脹閥7、壓縮機8、制冷劑壓力和溫度傳感器G395、制冷劑膨脹閥2 N637、高電壓蓄電池熱交換器（冷卻器）1。

8.示例：主動冷卻車輛內部和高電壓蓄電池1 AX2

如圖17所示。

圖17?主動冷卻車輛內部和高電壓蓄電池1 AX2示例

電動空調壓縮機VX81將壓縮的氣態(tài)制冷劑輸送到帶有干燥器的冷凝器6。氣態(tài)制冷劑在冷凝器中冷卻并液化。液態(tài)制冷劑經過加熱器和空調單元的制冷劑截止閥N541流向熱膨脹閥7。制冷劑通過膨脹閥霧化和汽化。在該過程中，在通向車輛內部的途中從通過蒸發(fā)器8的空氣中除去熱量和水分。氣態(tài)制冷劑從蒸發(fā)器8流回電動空調壓縮機VX81。

用于冷卻高電壓蓄電池1 AX2的制冷劑回路在加熱器和空調單元的制冷劑截止閥N541之前分支，通向制冷劑膨脹閥2 N637和高電壓蓄電池熱交換器（冷卻器）1。制冷劑蒸發(fā)時，會吸收高電壓蓄電池熱交換器中高電壓蓄電池冷卻液回路的熱量。從那里，制冷劑流入并流回車輛內部用于溫度控制的制冷劑回路。

制冷劑流量由加熱器和空調單元的制冷劑截止閥N541和制冷劑膨脹閥2 N637根據(jù)需要進行控制。這僅允許內部、高電壓蓄電池1 AX2或同時對二者進行冷卻。

08

帶加熱泵功能的車輛

如圖18所示。

圖18 帶加熱泵功能的車輛冷卻液回路

高電壓蓄電池的冷卻液回路已在具有熱泵功能的車輛上進行了改裝。電動動力總成的冷卻液回路保持不變。

高電壓蓄電池熱交換器（冷卻器）1和PTC加熱器元件3 Z132并聯(lián)連接。通過此調整，可以利用高電壓蓄電池冷卻液回路或熱泵模式下動力總成冷卻液回路的余熱。還添加了用于高電壓蓄電池預熱的混合閥2 V696。它由控制單元J840啟動。

1.高電壓蓄電池的冷卻液回路

如圖19所示。

圖19 高電壓蓄電池的冷卻液回路

高電壓蓄電池的冷卻液回路包含以下組件：

高電壓蓄電池冷卻液泵V590、高電壓蓄電池冷卻液溫度傳感器1G898、高電壓蓄電池1 AX2、高電壓蓄電池冷卻液溫度傳感器2 G899、高電壓蓄電池預熱混合閥V683、高電壓蓄電池熱交換器（冷卻器）1、PTC加熱器元件3 Z132、高電壓蓄電池預熱混合閥2 V696。

2.示例：主動冷卻高電壓蓄電池1 AX2

如圖20所示。

圖20 主動冷卻高電壓蓄電池1 AX2

高電壓蓄電池冷卻液泵 V590?將冷卻液通過高電壓蓄電池1 AX2 和高電壓蓄電池預熱混合閥V683 輸送到高電壓蓄電池熱交換器（冷卻器）1。連接高電壓蓄電池預熱混合閥2 V696，以使來自電動動力總成的冷卻液回路的冷卻液不能流到高電壓蓄電池熱交換器（冷卻器）1。

啟用的用于冷卻高電壓蓄電池的制冷劑回路在制冷劑氣化時吸收高電壓蓄電池熱交換器（冷卻器）1中的熱量，并將該熱量傳遞給氣體冷卻器9。

根據(jù)閥門V683和V696的位置，來自高電壓蓄電池冷卻液回路或電動動力總成的冷卻液回路的冷卻液流向高電壓蓄電池熱交換器（冷卻器）1。

3.制冷劑回路

如圖21所示。

圖21 制冷劑回路

具有熱泵功能的車輛使用帶制冷劑R744的空調。此空調還分成兩個制冷劑回路，用于冷卻車輛內部和高電壓蓄電池1 AX2。

制冷劑回路包括以下組件：

空調壓縮機VX81、制冷劑壓力和溫度傳感器G395、制冷劑截止閥2 N640、氣體冷卻器9、制冷劑壓力和溫度傳感器3 G827、帶內部熱交換器的干燥器10、制冷劑膨脹閥2 N637、制冷劑壓力和溫度傳感器4 G828、蒸發(fā)器 8、制冷劑截止閥4 N642、制冷劑壓力和溫度傳感器2 G826、制冷劑壓力和溫度傳感器5 G829、制冷劑截止閥 1 N696、制冷劑截止閥3 N641、制冷劑膨脹閥1 N636、熱冷凝器11、制冷劑膨脹閥3 N638、高電壓蓄電池熱交換器（冷卻器）1、制冷劑截止閥5 N643。

4.示例：主動冷卻車輛內部和高電壓蓄電池1 AX2

如圖22所示。

圖22 主動冷卻車輛內部和高電壓蓄電池1 AX2

可以單獨或一起冷卻車輛內部和高電壓蓄電池1 AX2。

空調壓縮機VX81將壓縮和加熱的制冷劑通過制冷劑截止閥2 N640輸送到氣體冷卻器9。氣體制冷劑在氣體冷卻器中冷卻，但不液化。然后制冷劑通過帶內部熱交換器的干燥器10進入制冷劑膨脹閥2 N637，制冷劑膨脹并流過蒸發(fā)器8。在該過程中，在通向車輛內部的途中從通過蒸發(fā)器的空氣中除去熱量和水分。加熱的制冷劑通過制冷劑截止閥4 N642和帶內部熱交換器的干燥器10流向空調壓縮機VX81。

如有必要，可以主動冷卻高電壓蓄電池1 AX2。這涉及部分制冷劑流向制冷劑膨脹閥3 N638，制冷劑膨脹并進入高電壓蓄電池（冷卻器）熱交換器1，制冷劑吸收高電壓蓄電池冷卻液回路中冷卻液的熱能。制冷劑在帶內部熱交換器的干燥器10之前流入車內用于溫度控制的制冷劑回路。

5.空氣熱泵

如圖23所示。

圖23 空氣熱泵

來自空調壓縮機VX81壓縮和加熱的制冷劑經過制冷劑截止閥3N641流入熱冷凝器11并經過制冷劑膨脹閥1 N636 流入蒸發(fā)器8。流入車輛內的空氣由熱冷凝器和蒸發(fā)器加熱。制冷劑流經制冷劑膨脹閥2 N637、帶內部熱交換器的干燥器10、氣體冷卻器9、制冷劑截止閥5 N643 ，然后通過帶內部熱交換器的干燥器 10 流回空調壓縮機VX81。

在本示例中，膨脹閥 N636 和N637根據(jù)需要由加熱器和空調系統(tǒng)控制單元J979啟動。

6.流體熱泵

如圖24所示。

圖24 流體熱泵

來自空調壓縮機VX81壓縮和加熱的制冷劑經過制冷劑截止閥3N641流入熱冷凝器11并經過制冷劑膨脹閥1 N636流入蒸發(fā)器8。流入車輛內的空氣由熱冷凝器和蒸發(fā)器加熱。制冷劑從蒸發(fā)器8到達制冷劑膨脹閥3 N638，膨脹的制冷劑進入高電壓蓄電池（冷卻器）熱交換器1，并從冷卻液中吸收熱能。加熱的制冷劑繼續(xù)流動，并通過帶有內部熱交換器10的干燥器到達空調壓縮機 VX81。

也可以使空氣熱泵和流體熱泵一起工作。

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編輯：黃飛

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