汽车空调热力膨胀阀原理、结构及应用介绍

八、汽车空调热力膨胀阀的安装（续）
⑤ 感温包不应安装在吸气管的积液处，否则，感温包就不能感测到真正
的过热度。 ⑥ 当吸气管径小于25mm时，感温包贴在吸气管的顶部；当吸气管径大于 25mm时，感温包包扎在水平管的下侧45°处或者侧面中点处。感温包 无论如何不能贴附在水平吸气管的底部，以防管子底部积油等因素影 响感温包的正确感温。 ⑦ 外平衡管应接在感温包安装部位后面100mm处，以免制冷剂在蒸发管 内的流动阻力对膨胀阀产生误动作。 ⑧ 外平衡管要装在感温包后边管段的上表面处，且保持适当距离。两者 位置不能互换，因为有时会有少量液态制冷剂由平衡管流出，再进人 吸气管，从而影响感温包处过热温度的准确性。 ⑨ 吸气管上的外平衡管应由水平管上面引出，不可在吸气管集液弯头下 游接平衡管，以免冷冻润滑油带入膨胀阀内。
四、汽车空调热力膨胀阀的关键特性（续）
• 3、最大工作压力（MOP） • 热力膨胀阀如果是气充型，则有最大工作压力要求。最大工作压力英
文缩写MOP，是最大充许平衡压力（内平衡或外平衡）。对于气充型 热力膨胀阀，膨胀阀在过热度增加到一定大小时，其开度不再增加。 这个性能起到保护压缩机的作用。 4、膨胀阀迟滞 热力膨胀阀迟滞是其开度特性，指过热度增加或减少时的开度差。迟 滞大则在膨胀阀打开或关闭时，在同一过热度下，其流量相差大，也 即容量相差大。所以希望膨胀阀迟滞不超过某允许值。 5、可靠性 热力膨胀阀在气密性、耐久性、耐振、耐热、耐寒、耐压、耐腐蚀等 方面均有可靠性要求。由于汽车空调工作条件及工作环境恶劣，因此 汽车空调热力膨胀阀可靠性要求很高。例如耐久性，一般要求在进行 10万次试验后，其静止过热度变化（用压力变化表示）应小于 ±0.02MPa。
阀节流降压后，其压力有很大的下降，变成容易蒸发的低温低压不饱和液体，即气液两相状态制 冷剂。该状态制冷剂进入蒸发器后，在蒸发器内逐渐气化蒸发，到蒸发器出口时，一般情况下变 成了有一定过热度的制冷剂过热蒸气。由于膨胀阀感温机构是紧贴在蒸发器出口管上的（或与蒸 发器出口直接相连），当蒸发器热负荷增加时（例如外界温度上升使车厢内温度上升），若进入 蒸发器的制冷剂流量不变的话，蒸发器出口制冷剂的过热度势必会增加，感温包外壁面所感应的 温度就上升，从而使感温机构内充注工质温度也上升。一般充注工质也是制冷剂，而且动力头和 感温包及毛细管所组成的空腔内的的制冷剂一般是一种饱和蒸气。当感温包内充注工质的温度 （饱和温度）上升时，其饱和蒸气压力也跟着上升，传到动力头中使膜片上方的压力增加，这时， 会推动阀芯会向下运动，使膨胀阀开度增大，这样进入蒸发器制冷剂流量增加，从而使蒸发器制 冷能力增加，这样进入车厢内冷气的制冷能力也增加，从而使车厢内温度下降，恢复到原来的舒 适状态。反之，如果蒸发器热负荷减少（例如下大雨使温度下降，从而使车厢内温度下降），反 之蒸发器出口过热度下降，其饱和蒸气压力也下降，传到动力头中，使膜片上方的压力下降。这 时，阀芯会向上运动，使膨胀阀开度减小，这样进入蒸发器流量自然减小了。由此，蒸发器制冷 能力减少，也使车厢内温度恢复到原来舒适状态。热力膨胀阀就是这样通过感受蒸发器出口过热 度来调节进入蒸发器流量，以适应制冷负荷不断变化的需要，使蒸发器处于最佳工作状态的。 膨胀阀的作用： 1、节流降压，实现制冷； 2、自动调节流量，以适应制冷负荷不断变化的需要，使蒸发器在最佳状态下工作。 3、保持一定过热度，保证蒸发器总容积的有效利用，防止压缩机液击和异常过热
• • • •
四、汽车空调热力膨胀阀的关键特性（续）
• 6、关键尺寸 • 膨胀阀外形图中标“☆”为产品的关键尺寸，以H型热力膨胀阀为例（如下图）
☆
☆
☆ ☆ ☆ ☆
☆
☆
☆☆五、汽车空调热力膨胀阀 Nhomakorabea选择和匹配
• 汽车空调热力膨胀阀的容量选择与膨胀阀入口处液体制冷剂的压力（或冷
凝温度）、过冷度、出口处制冷剂的压力（或蒸发温度）、过热度及阀开 度有关。 同一个膨胀阀，在不同工况下容量差别是很大的，这与工作时的冷凝压力 及蒸发压力的压差有关。 膨胀阀的容量要与汽车空调系统制冷能力相匹配，特别是蒸发器的容量相 匹配，使蒸发器最大限度地加以利用。若容量选择过大，使阀经常处在小 开度下工作，则膨胀阀开闭频繁，易诱发空调系统工作不稳定，影响车内 温度稳定，并降低阀门寿命，在某些特定工况时还会造成压缩机液击；若 容量选择过小，则流量太小，造成系统制冷能力不足，不能满足车室内制 冷量要求。所以应对每一制冷系统所使用的膨胀阀进行选配。 一般情况下，膨胀阀容量应比蒸发器能力大 20 %-30 ％。如普通轿车的 空调制冷量为2.5~3 kw，膨胀阀可选用 3.5~4kw的。 另外，还应根据蒸发器的压力损失来选用膨胀阀。当蒸发器压力损失较小 时，宜选用内平衡式膨胀阀；当蒸发器压力损失较大时，宜选用外平衡式 膨胀阀。汽车空调蒸发器内部阻力损失较大，一般应选用外平衡式热力膨 胀阀。因为内平衡式膨胀阀膜片下方的压力取自阀出口，当蒸发器压力降 过大时，会使动力头感受的过热度减小，使阀开度不足，而外平衡膨胀阀 膜片下方的压力取自蒸发器出口，避免了蒸发器压力降对阀开度的影响， 克服了内平衡阀的缺点。
•
•
•
•
六、汽车空调系统低压侧压力很低原因分析
• 压缩机在高速大负荷运行时，低压端的制冷剂被急速吸入压缩机，此
时如果蒸发器内的制冷剂过少，不能充分地循环和补充到低压端，即 会造成蒸发器内的压力偏低。
• 造成蒸发器内制冷剂过少的原因，可能是空调系统制冷剂的充注量不
足（此时空调系统高压侧的压力也会偏低）；也可能是膨胀阀容量不 足，需重新调整膨胀阀的容量。
二、汽车空调热力膨胀阀的结构
• F型内平衡热力膨胀阀的结构
• F型外平衡热力膨胀阀的结构
• H型热力膨胀阀的结构
三、汽车空调热力膨胀阀的生产过程
• 以一H型热力膨胀阀为例：
o
四、汽车空调热力膨胀阀的关键特性
1、容量 • 汽车空调热力膨胀阀的制冷能力用容量表达。容量单位为KW，也 有用美国冷吨（USRT）表示。 • 1美国冷吨（USRT）等于在24小时内融化1美制吨冰所需的热量。 1美制吨为907KG，1USRT相当于3.517KW。 • 汽车空调热力膨胀阀容量有公称容量和额定容量之分。公称容量 为制造厂在标准条件下试验名义点的容量。额定容量为在额定条 件下试验额定点的容量。额定条件和额定点都和特定汽车空调系 统有关。一般汽车空调热力膨胀阀所给出的都是公称容量。 • 汽车空调热力膨胀阀容量选择主要根据汽车空调系统制冷能力。 详见“五、汽车空调热力膨胀阀的选择和匹配”
•
九、汽车空调热力膨胀阀的调整简述
• 膨胀阀出厂时已按用户要求调整好数据，一般情况下，用户可直接安
装使用。在特定情况下，用户可稍作调整。 • 热力膨胀阀的调整是通过调节螺帽来调整弹簧的压缩力，就是调整膨 胀阀的静装配过热度。调节螺帽向里旋进是压紧弹簧进行调小；向外 旋出是放松弹簧进行调大。 • 在系统运行调试时，可以从蒸发压力值的高低来判断膨胀阀调整方向 和范围。蒸发压力高于给定值，即膨胀阀的流量偏大，应适当调小； 蒸发压力低于给定值，即膨胀阀的流量偏低，应适当增大。调整膨胀 阀时需在压缩机吸气截止阀上装一只低压表，以观察吸气压力变化情 况。调整膨胀阀的整定范围，一般可分两步进行，开始运行时为粗调， 即每调一次可旋调节螺帽1/2圈左右，当制冷系统的工作温度接近给定 值而又达不到给定值时，应进行细调，即每调一次可旋调节螺帽1/4圈 左右。由于感温包的传递延迟，每调一次后，应使系统运行数分钟以 至十几分钟，并观察吸气压力的变化情况来确定下一次的调整方向。 膨胀阀的调整是一项比较细致的工作，需要耐心的观察和分析才能做 好。
• 在采用“无级变排量压缩机”的汽车空调系统中，膨胀阀的开度变化
与压缩机摇板倾斜角度调节会相互作用，从而加剧系统运行的不稳定 性。当蒸发器负荷减小时，蒸发器出口过热度减小，膨胀阀开度和流 量减小；同时蒸发压力降低，使得压缩机摇板倾斜角度变小及至压缩 机排量也减小，并且由于膨胀阀的调节作用使得排量减小幅度增加。 当制冷剂流量很小，特别是在膨胀阀突然打开时，运行会变得很不稳 定。所以，为了适应“无级变排量压缩机”汽车空调系统的特殊要求， 消除或减轻该类系统的振荡问题，采用“负静止过热度设定值”的方 法（一般膨胀阀静止过热度设定值为正值），使得膨胀阀开度关到最 小时，仍有微小流量的制冷剂流过。 • 针对“负静止过热度设定值”，在膨胀阀动力头的充注上，需采用 “交叉充注”的形式（制冷剂加惰性气体充注）。其特性曲线与常规 的“气体充注”区别如后图所示。
• 造成膨胀阀容量不足的原因，一个可能是静止过热度设置不当，膨胀
阀出口压力设定值过小（对应措施：增加膨胀阀出口压力设定值）； 另一个可能是膨胀阀动力头充注性能不当，其静止过热度特性曲线斜 率过小（对应措施：改变动力头充注性能，提高静止过热度特性曲线 斜率）。
七、采用“无级变排量压缩机”的汽车空调系统简 述
七、采用“无级变排量压缩机”的汽车空调系统简 述
八、汽车空调热力膨胀阀的安装
• 安装时应注意如下几点： ① 膨胀阀一般都应直立安装，不宜倾斜安装，更不允许倒置，安装位置
要尽量靠近蒸发器； ② 感温包一般安放在蒸发器水平出口管没有积液的位置的上表面（积液 还要蒸发，不能反映真正的过热温度，且温度也不稳定），要包扎牢 靠，保证感温包与管子有良好的接触；接触面要清洁，并要紧贴，还 要用隔热防潮胶带包好。必要时膨胀阀本体也用隔热胶带包好。 ③ 感温包应应远离压缩机吸气口1.5m以上，其位置应低于膨胀阀，且感 温包要水平放置，以保证感温工质液体始终在感温包中。 ④ 感温包同蒸发器接触面应除锈干净，安装位置要避免热气流的影响， 如果不能避开热气流，其外表面则必须包裹保温材料。
汽车空调热力膨胀阀 原理、结构及应用介绍
目录
• • • • • • •
• •
一、汽车空调热力膨胀阀的工作原理 二、汽车空调热力膨胀阀的结构 三、汽车空调热力膨胀阀的生产过程 四、汽车空调热力膨胀阀的关键特性 五、汽车空调热力膨胀阀的选择和匹配 六、汽车空调系统低压侧压力很低原因分析 七、采用“无级变排量压缩机”的汽车空调系统简 述 八、汽车空调热力膨胀阀的安装 九、汽车空调热力膨胀阀的调整