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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(diào)。客戶還可以選擇是否為車輛配備熱泵功能。乘員可以使用前空調(diào)系統(tǒng)的操作和顯示單元E87以及后空調(diào)系統(tǒng)的操作和顯示單元E265（如已安裝）將其空氣調(diào)節(jié)需求告知加熱器和空調(diào)系統(tǒng)控制單元J979。單獨(dú)安裝的加熱器和空調(diào)系統(tǒng)控制單元J979負(fù)責(zé)車輛內(nèi)部的溫度控制。
加熱器和空調(diào)單元已經(jīng)過重新設(shè)計(jì)。它分為兩部分，由車輛前部的進(jìn)氣單元和內(nèi)部的送風(fēng)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(nèi)部通過熱泵功能（如已安裝）和高電壓加熱器（PTC）ZX17加熱。空調(diào)單元中沒有用于內(nèi)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(dú)的加熱元件，可根據(jù)需要單獨(dú)或一起啟動(dòng)。
此外，高電壓加熱器（PTC）ZX17是加熱器和空調(diào)系統(tǒng)控制單元J979的LIN總線節(jié)點(diǎn)。
技術(shù)數(shù)據(jù)如表1所示。
表1
03
空調(diào)壓縮機(jī)VX81
如圖4所示。
圖4
奧迪Q4 e-tron（F4型）的所有空調(diào)系統(tǒng)均采用渦旋壓縮機(jī)原理工作的空調(diào)壓縮機(jī)。根據(jù)使用的制冷劑，安裝了適合的空調(diào)壓縮機(jī)。
集成在空調(diào)壓縮機(jī)VX81中的空調(diào)壓縮機(jī)控制單元J842通過LIN總線與加熱器和空調(diào)系統(tǒng)控制單元J979通信。空調(diào)壓縮機(jī)還有一個(gè)三相電機(jī)。
空調(diào)壓縮機(jī)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(zhuǎn)換為三相交流電壓。
技術(shù)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(diào)節(jié)控制單元J840接收關(guān)于何時(shí)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(bào)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(shù)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(jī)械膨脹式恒溫器。當(dāng)冷卻液溫度低于15℃時(shí)，它將關(guān)閉通往低溫散熱器的通道。在約25℃的溫度時(shí)，完全打開通往低溫散熱器的通道，而旁路通道則關(guān)閉。
06
熱管理系統(tǒng)
1.后輪驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)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(jī)控制單元J623、蓄電池調(diào)節(jié)控制單元J840和加熱器和空調(diào)系統(tǒng)控制單元J979。只有兩個(gè)冷卻液回路：高電壓蓄電池的冷卻液回路和電動(dòng)動(dòng)力總成的冷卻液回路。
車輛內(nèi)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(yù)熱混合閥V683、高電壓蓄電池?zé)峤粨Q器（冷卻器）1、PTC加熱器元件3 Z132。
在運(yùn)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(diào)節(jié)控制單元J840負(fù)責(zé)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(yù)熱混合閥V683，然后再通過高電壓蓄電池?zé)峤粨Q器（冷卻器）1和PTC加熱元件3 Z132。
加熱時(shí)，冷卻液根據(jù)需要由啟動(dòng)的PTC加熱器元件3 Z132進(jìn)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(yù)熱混合閥V683連接到電動(dòng)動(dòng)力總成的冷卻液回路。
3.示例：主動(dòng)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(yù)熱混合閥 V683 輸送到高電壓蓄電池?zé)峤粨Q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(shí)吸收高電壓蓄電池?zé)峤粨Q器（冷卻器）1中的熱量，并將該熱量傳遞給冷凝器 6。
4.電動(dòng)動(dòng)力總成的冷卻液回路
如圖14所示。
圖14?電動(dòng)動(dòng)力總成的冷卻液回路
以下部件包含在電動(dòng)動(dòng)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(qū)動(dòng)裝置VX90、恒溫器2、低溫散熱器3、電壓轉(zhuǎn)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(dòng)動(dòng)力總成冷卻液回路的一部分。
電動(dòng)動(dòng)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(fēng)扇VX54和低溫回路的冷卻液泵V468由電機(jī)控制單元J623驅(qū)動(dòng)。電機(jī)控制單元J623還負(fù)責(zé)電動(dòng)動(dòng)力總成冷卻液回路的熱管理。
5.示例：冷卻電動(dòng)動(dòng)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(qū)動(dòng)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(zhuǎn)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(dòng)動(dòng)力總成的冷卻液回路
如圖15所示。
圖15 quattro車輛電動(dòng)動(dòng)力總成的冷卻液回路
后輪驅(qū)動(dòng)車輛上的電動(dòng)動(dòng)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(qū)動(dòng)裝置VX89，并且冷卻液回路中電壓轉(zhuǎn)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(gè)分支：第一個(gè)分支用于車輛內(nèi)部的溫度控制，第二個(gè)分支的作用是在必要時(shí)冷卻高電壓蓄電池1 AX2。
制冷劑回路包括以下組件：
空調(diào)壓縮機(jī)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(diào)裝置的制冷劑截止閥N541、熱膨脹閥7、壓縮機(jī)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?zé)峤粨Q器（冷卻器）1。
8.示例：主動(dòng)冷卻車輛內(nèi)部和高電壓蓄電池1 AX2
如圖17所示。
圖17?主動(dòng)冷卻車輛內(nèi)部和高電壓蓄電池1 AX2示例
電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)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(jīng)過加熱器和空調(diào)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(nèi)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(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)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(diào)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?zé)峤粨Q器（冷卻器）1。制冷劑蒸發(fā)時(shí)，會(huì)吸收高電壓蓄電池?zé)峤粨Q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(nèi)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(diào)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(jìn)行控制。這僅允許內(nèi)部、高電壓蓄電池1 AX2或同時(shí)對(duì)二者進(jìn)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(jìn)行了改裝。電動(dòng)動(dòng)力總成的冷卻液回路保持不變。
高電壓蓄電池?zé)峤粨Q器（冷卻器）1和PTC加熱器元件3 Z132并聯(lián)連接。通過此調(diào)整，可以利用高電壓蓄電池冷卻液回路或熱泵模式下動(dòng)力總成冷卻液回路的余熱。還添加了用于高電壓蓄電池預(yù)熱的混合閥2 V696。它由控制單元J840啟動(dòng)。
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(yù)熱混合閥V683、高電壓蓄電池?zé)峤粨Q器（冷卻器）1、PTC加熱器元件3 Z132、高電壓蓄電池預(yù)熱混合閥2 V696。
2.示例：主動(dòng)冷卻高電壓蓄電池1 AX2
如圖20所示。
圖20 主動(dòng)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(yù)熱混合閥V683 輸送到高電壓蓄電池?zé)峤粨Q器（冷卻器）1。連接高電壓蓄電池預(yù)熱混合閥2 V696，以使來自電動(dòng)動(dòng)力總成的冷卻液回路的冷卻液不能流到高電壓蓄電池?zé)峤粨Q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(shí)吸收高電壓蓄電池?zé)峤粨Q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(dòng)動(dòng)力總成的冷卻液回路的冷卻液流向高電壓蓄電池?zé)峤粨Q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(diào)。此空調(diào)還分成兩個(gè)制冷劑回路，用于冷卻車輛內(nèi)部和高電壓蓄電池1 AX2。
制冷劑回路包括以下組件：
空調(diào)壓縮機(jī)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(nèi)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?zé)峤粨Q器（冷卻器）1、制冷劑截止閥5 N643。
4.示例：主動(dòng)冷卻車輛內(nèi)部和高電壓蓄電池1 AX2
如圖22所示。
圖22 主動(dòng)冷卻車輛內(nèi)部和高電壓蓄電池1 AX2
可以單獨(dú)或一起冷卻車輛內(nèi)部和高電壓蓄電池1 AX2。
空調(diào)壓縮機(jī)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(nèi)部熱交換器的干燥器10進(jìn)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(nèi)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(nèi)部熱交換器的干燥器10流向空調(diào)壓縮機(jī)VX81。
如有必要，可以主動(dòng)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(jìn)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(nèi)部熱交換器的干燥器10之前流入車內(nèi)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(diào)壓縮機(jī)VX81壓縮和加熱的制冷劑經(jīng)過制冷劑截止閥3N641流入熱冷凝器11并經(jīng)過制冷劑膨脹閥1 N636 流入蒸發(fā)器8。流入車輛內(nèi)的空氣由熱冷凝器和蒸發(fā)器加熱。制冷劑流經(jīng)制冷劑膨脹閥2 N637、帶內(nèi)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(nèi)部熱交換器的干燥器 10 流回空調(diào)壓縮機(jī)VX81。
在本示例中，膨脹閥 N636 和N637根據(jù)需要由加熱器和空調(diào)系統(tǒng)控制單元J979啟動(dòng)。
6.流體熱泵
如圖24所示。
圖24 流體熱泵
來自空調(diào)壓縮機(jī)VX81壓縮和加熱的制冷劑經(jīng)過制冷劑截止閥3N641流入熱冷凝器11并經(jīng)過制冷劑膨脹閥1 N636流入蒸發(fā)器8。流入車輛內(nèi)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(dá)制冷劑膨脹閥3 N638，膨脹的制冷劑進(jìn)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(dòng)，并通過帶有內(nèi)部熱交換器10的干燥器到達(dá)空調(diào)壓縮機(jī) 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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