A Daimler 2017-től áttér a CO2-bázisú klímagázra

A Daimler 2017-től az új modelljeibe már CO2-bázisú klímagázt (R-744) töltene, mondta Stefan Geyer, a Mercedes fejlesztési igazgatója, a Német Mérnök Egyesület (VDI) fórumán megjelent hírekkel szemben. A cég elutasítja az EU által javasolt, az 134a-t leváltó 1234yf klímagázt, a belső törésteszten kigyulladt autó miatt. A Daimler 2014-ig meg szeretné határozni a klímarendszer követelményeit, hogy később meg tudják kezdeni a szériafejlesztést. A fejlesztési igazgató szerint az autógyártó és beszállítói szorosan együtt dolgoznak a közös célért.

Az R744 hűtőkörfolyamata

Az R744 hűtőkörfolyamata – Kombinált közbenső hőcserélővel                 Az R744 hűtőkörfolyamata – Különálló közbenső hőcserélővel

A német közlekedési hatóság (KBA) a hűtőközeg-teszt zárójelentésében tudatta, hogy az R1234yf tűzveszélyességi foka alacsony, mindazonáltal magasabb osztályba sorolták, mint elődjét (R134a). A KBA jelentése a Daimler biztonsági aggályait nem támasztja alá, de az autógyár 2013. júniusában kapott típusjóváhagyással jelenleg még a régi hűtőközeggel töltheti az új modelljeit. A végső haladék 2016-ig szól, onnantól kezdve ugyanis nem adnak ki több típusjóváhagyást az R134a-val töltött autókra. Jelenleg a CO2 tűnik az R1234yf legjobb alternatívájának: környezetvédelmi szempontból megfelel az EU előírásainak, egyetlen hátránya, hogy jelenleg nem létezik olyan légkondícionáló rendszer, ami CO2-vel működne, míg az R1234yf használatához csak minimálisan kell változtatni a jelenlegi autóklímákat. Mivel most vált aktuálissá, ezért visszaidézzük az Autótechnika 2009/3-as számában megjelent cikket, melyben röviden leírtuk az R-744 –gyel működő rendszer felépítését. Jelenleg a bevásárlóközpontokban és ipari létesítményekben használt hűtőkben alkalmazzák a technológiát, de a tulajdonságai átszámolhatók a személyautók klímarendszereire. Mivel az R-744 hűtőközeg CO2 tartalmú, a világon bárhol elérhető, éppen ezért fajlagos költsége rendkívül alacsony (< 0,1 €/kg). A jó oldóképességű anyag előállítása vegyi folyamatoktól mentes. Az ezzel a közeggel üzemelő rendszer biztonságtechnikai szempontból rendkívül előnyös, ugyanis az R744 nem éghető, mitöbb tűzfojtó hatású. Nagy térfogati hűtőteljesítménnyel rendelkezik, azonban 31 °C felett, a rendszer nyugalmi nyomása mellett (~90 bar) már nem folyékony halmazállapotú, így egy gázhűtő alkalmazása szükséges kondenzátor helyett. A jármű élettartama végén a hűtőközeget egyszerűen kiengedhetjük a levegőbe, jelentős környezetkárosító hatás nélkül. A CO2 hűtőközeg okozta egyik hátrány a nagy rendszernyomás. A kisnyomású körben 30 bar körüli, a nagynyomású körben 130 bar körüli nyomás uralkodik, míg nyugalmi nyomása is 90 bar. A környezeti hőmérsékletingadozásra való érzékenysége miatt szuperkritikus állapotú rendszernek hívjuk. Adott rendszernyomás mellett egy nyári kánikulában, felhevített karosszéria alatt, akár a teljes rendszerben lévő hűtőközeg is gáz halmazállapotúvá válhat. Az R134a-s rendszerrel szemben itt (sokkal) kisebb kompresszort, nagyobb akkumulátort és egy nagyságrenddel nagyobb nyomást kibírni képes csöveket, csőcsatlakozásokat kell alkalmazni. A tengelykapcsoló nélküli kompresszorok lökettérfogata 126 cm3-ről akár 28 cm3-re is lecsökkenhet. A tömítéseket a megnövekedett rendszernyomásnak köszönhetően fémből kell majd készíteni, valamint a kisnyomású oldalra is be kell építeni biztonsági nyomáshatároló, vagy lefújó szelepet. A rendszer további hátránya az is, hogy jóval nagyobb a helyigénye a motortérben. Ennek megoldására két típusváltozat született. Az egyik egy kombinált, egy házba épített, közbenső hőcserélő- és akkumulátor egységet alkalmaz, a másik egy különálló, „cső a csőben” hőcserélőt. Ebben az esetben nincs szükség külön hőcserélő beiktatására, mivel azt nagynyomású csőként használjuk, azaz helyet spórolunk. A hűtőteljesítményt a hűtőkör igényeihez tudjuk igazítani, anélkül, hogy megváltoztatnánk a közbenső hőcserélő hosszát.
Az expanziós szelepet a prototípus rendszereken az elpárologtatón találjuk, az R134a-s rendszerekhez hasonlóan, míg a hő- és nyomásszenzort a gázhűtő csatlakozójához közel, a szervizszelepet pedig a gázhűtőn helyezték el. A kompresszor és a ventillátorok elektronikus vezérlése a nyomás és hőmérséklet szenzorok jelei alapján egy vezérlőegység segítségével történik. Az új vezérlőegységet azonban diagnosztizálni tudni kell majd…

A szivárgáskereséshez alkalmazható akár vizsgálógáz, vagy a jól bevált UV adalék és UV lámpa páros is. A rendszer azonban különleges PAG olajt igényel, az R134a-s PAG olaj itt nem használható! A hűtőközeg cseréje nagyjából 1 óra alatt végezhető el, melyből a vákuumozásra fordított idő kb. 30 perc. A rendszer tervezett szervizciklusa 5 év.