Konstruktive und energetische Betrachtung von CO2-PKW-Klimaverdichtern

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Konstruktive und energetische Betrachtung von CO2-PKW-Klimaverdichtern

Magzalci, Dikran-Can

Konstruktiv und energetisch untersucht wurden CO2-PKW-Klimaverdichter. An einem mechanisch angetriebenen regelbaren Axialkolbenverdichter wird eine neuartige Messmethode zur Messung des Kolbenweges aufgezeigt. Mit Hilfe des Messsystems können über die Messung des Kolbenweges die Größen oberer Totpunkt, unterer Totpunkt, Schadraum und der Schrägscheibenwinkel eines Wobble- und Swash-Plate-Verdichters ermittelt werden. Für drei typische Schrägscheibenwinkel wird ein mechanischer Verdichter experimentell untersucht und hinsichtlich der Bewertungsgrößen diskutiert. Es zeigt sich beispielsweise, dass der mechanische Gütegrad im großen Lastbereich über dem Massenstrom keine signifikanten Veränderungen aufweist. Des weiteren wurde die optimale Kolbenringzahl für einen mechanischen Verdichter experimentell untersucht. Hierbei zeigt sich, dass die Variante mit einem Kolbenring die energetisch optimale Lösung darstellt. Abschließend wurde mit den erzeugten Messdaten ein detailliertes Simulationstool validiert. Das Simulationsmodell wurde verwendet um einen elektrisch angetriebenen Verdichter mit einem mechanisch angetriebenen Verdichter energetisch zu vergleichen. Für einen PKW mit 12 V Bordnetz wird ein mechanischer vom Verbrennungsmotor über einen Riemen angetriebene offene Verdichter in Axialkolbenbauweise und für das 42 V Bordnetz ein halbhermetischer elektrisch angetriebener Verdichter in Axialkolbenbauweise vorgeschlagen.