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以“智”开创以“和”为富2020/3/25汽车空调膨胀阀重庆三电汽车空调有限公司2015年6月8日目录•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、汽车空调热力膨胀阀的安装•八、汽车空调热力膨胀阀的调整一、汽车空调热力膨胀阀的工作原理H型膨胀阀一、汽车空调热力膨胀阀的工作原理F型膨胀阀一、汽车空调热力膨胀阀的工作原理液体气体一、汽车空调热力膨胀阀的工作原理F型膨胀阀1、顶置蒸发器2、轻卡H型膨胀阀一、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热力膨胀阀安装在蒸发器入口，常称为膨胀阀，主要作用有两个：2.1、膨胀阀的节流做用：高温高压的液态制冷剂经过膨胀阀的节流孔节流后，成为低温低压的雾状的液压制冷剂，为制冷剂的蒸发创造条件；2.2、控制制冷剂的流量：进入蒸发器的液态制冷剂，经过蒸发器后，制冷剂由液态蒸发为气态，吸收热量，降低车内的温度。膨胀阀控制制冷剂的流量，保证蒸发器的出口完全为气态制冷剂，若流量过大，出口含有液态制冷剂，可能进入压缩机产生液击；若制冷剂流量过小，提前蒸发完毕，造成制冷不足；二、汽车空调热力膨胀阀的结构热力膨胀阀按照平衡方式不同，分内平衡式和外平衡式；而外平衡式热力膨胀阀分F型和H型膨胀阀两种结构型式。感温包内充注制冷剂，放置在蒸发器出口管道上，感温包和膜片上部通过毛细管相连，感受蒸发器出口制冷剂温度，膜片下面感受到的是蒸发器入口压力。如果空调负荷增加，液态制冷剂在蒸发器提前蒸发完毕，则蒸发器出口制冷剂温度将升高，膜片上压力增大，推动阀杆使膨胀阀开度增大，进入到蒸发器中的制冷剂流量增加，制冷量增大；如果空调负荷减小，则蒸发器出口制冷剂温度减小，以同样的作用原理使得阀开度减小，从而控制制冷剂的流量。内平衡式F型热力膨胀阀结构图。2.1、内平衡式膨胀阀结构和工作原理：二、汽车空调热力膨胀阀的结构2.2、外平衡式膨胀阀结构和工作原理：二、汽车空调热力膨胀阀的结构外平衡式膨胀阀与内平衡式膨胀阀原理基本相同，区别是：内平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器入口压力；而外平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器出口压力。二、汽车空调热力膨胀阀的结构H型热力膨胀阀有四个接口与制冷系统连接，其中两个接口与普通热力膨胀阀相同，一个连接储液干燥器，一个连接蒸发器进口；另外两个接口，一个连接蒸发器出口，一个连接压缩机进口。感温包直接处在蒸发器出口的制冷剂气流中。该膨胀阀由于取消了F型热力膨胀阀中的感温包、毛细管和外平衡接管，提高了调节灵敏度，结构紧凑，抗振可靠。2.3、H型热力膨胀阀结构和工作原理：储液干燥器压缩机进口蒸发器进口蒸发器出口1自过滤干燥器2到蒸发器3自蒸发器4到压缩机5测量孔6球7弹簧8活动脚9制冷剂10薄膜下压力补偿11金属薄膜12感温元件二、汽车空调热力膨胀阀的结构二、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F型热力膨胀阀为：三、汽车空调热力膨胀阀的生产过程H型热力膨胀阀为：四、汽车空调热力膨胀阀的关键特性4.1、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。四、汽车空调热力膨胀阀的关键特性4.2、静止过热度（0度动作值）区分：[过热度（k）=蒸发器出口温度-蒸发温度]•过热度是指热力膨胀阀的温包温度与阀出口压力或外平衡管连接处压力相对应的制冷剂饱和温度之差。静止过热度是指热力膨胀阀刚刚开始打开时的过热度。•对每一个汽车空调热力膨胀阀，静止过热度已经由制造厂调整好，一般不允许用户再调整。•在工程上，热力膨胀阀静止过热度用热力膨胀阀出口压力设定值来表示。此出口压力设定值是在规定热力膨胀阀进口压力和温包温度下通过试验得出的。•制造厂按用户要求将静止过热度调节在一定的范围内，该值大小与汽车空调系统制冷量有密切关系。四、汽车空调热力膨胀阀的关键特性4.3、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。4.4、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。4.5、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。四、汽车空调热力膨胀阀的关键特性4.6、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）四、汽车空调热力膨胀阀的关键特性4.7、温度压力曲线0度动作值10度动作值五、汽车空调热力膨胀阀的选择和匹配5.1、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。5.2、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。5.3、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。5.4、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2.5~3kw，膨胀阀可选用3.5~4kw的。5.5、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6.1、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。6.1、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。6.2、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、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。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，再进入吸气管，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。七、汽车空调热力膨胀阀的安装七、汽车空调热力膨胀阀的安装⑩毛细管如需折弯，则其折弯点距焊接部位距离须不小于10mm。图一是正确方法，需要折弯部位应距焊点10mm以上，弯曲毛细管时一只手拇指和食指护住其根部，另一只手折弯。这样操作可避免毛细管折断发生的；图二是常见的不正确折弯毛细管之一，还有一种是随手拉弯毛细管也是应严格禁止的操作方法。图一图二八、汽车空调热力膨胀阀的调整8.1、热力膨胀阀的调整工作，必须在制冷装置正常运行状态下进行。8.2、由于蒸发器表面无法放置测温计，可以利用压缩机的吸气压力作为蒸发器内的饱和压力，查表得到近似蒸发温度。用测温计测出回气管的温度，与蒸发温度对比来校核过热度。8.3、调整中，如果感到过热度太小，则可把调节螺杆按顺时针方向转动（即增大弹簧力，减小热力膨胀阀开启度），使流量减小；反之，若感到过热度太大，即供液不足，则可把调节螺杆朝相反方向（逆时针）转动，使流量增大。8.4、由于实际工作中的热力膨胀阀感温系统存在着一定的热惰性，形成信号传递滞后，运行基本稳定后方可进行下一次调整。8.5、因此整个调整过程必须耐心细致，调节螺杆转动的圈数一次不宜过多过快（直杆式热力膨胀阀的调节螺杆转动一圈，过热度变化大概改变1~2℃）。