膨脹閥培訓(xùn)教學(xué)課件

1、汽車空調(diào)膨脹閥,重慶三電汽車空調(diào)有限公司 2015年6月8日,目錄,一、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的工作原理 二、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu) 三、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的生產(chǎn)過(guò)程 四、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的關(guān)鍵特性 五、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的選擇和匹配 六、汽車空調(diào)系統(tǒng)低壓側(cè)壓力很低原因分析 七、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的安裝 八、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的調(diào)整,一、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的工作原理,H型膨脹閥,一、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的工作原理,F型膨脹閥,一、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的工作原理,液體,氣體,一、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的工作原理,F型膨脹閥,1、頂置蒸發(fā)器 2、輕卡,H型膨脹閥,一、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的工作原理,二、汽車

2、空調(diào)熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu),熱力膨脹閥安裝在蒸發(fā)器入口，常稱為膨脹閥，主要作用有兩個(gè)： 2.1、膨脹閥的節(jié)流做用：高溫高壓的液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流孔節(jié)流后，成為低溫低壓的霧狀的液壓制冷劑，為制冷劑的蒸發(fā)創(chuàng)造條件；,2.2、控制制冷劑的流量：進(jìn)入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器后，制冷劑由液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài)，吸收熱量，降低車內(nèi)的溫度。 膨脹閥控制制冷劑的流量，保證蒸發(fā)器的出口完全為氣態(tài)制冷劑，若流量過(guò)大，出口含有液態(tài)制冷劑，可能進(jìn)入壓縮機(jī)產(chǎn)生液擊；若制冷劑流量過(guò)小，提前蒸發(fā)完畢，造成制冷不足；,二、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu),熱力膨脹閥按照平衡方式不同，分內(nèi)平衡式和外平衡式；而外平衡式熱力膨脹閥分F型和H

3、型膨脹閥兩種結(jié)構(gòu)型式。,感溫包內(nèi)充注制冷劑，放置在蒸發(fā)器出口管道上，感溫包和膜片上部通過(guò)毛細(xì)管相連，感受蒸發(fā)器出口制冷劑溫度，膜片下面感受到的是蒸發(fā)器入口壓力。如 果空調(diào)負(fù)荷增加，液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器提前蒸發(fā)完畢，則蒸發(fā)器出口制冷劑溫度將升高，膜片上壓力增大，推動(dòng)閥桿使膨脹閥開(kāi)度增大，進(jìn)入到蒸發(fā)器中的制冷劑流 量增加，制冷量增大；如果空調(diào)負(fù)荷減小，則蒸發(fā)器出口制冷劑溫度減小，以同樣的作用原理使得閥開(kāi)度減小，從而控制制冷劑的流量。,內(nèi)平衡式F型熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)圖。,2.1 、內(nèi)平衡式膨脹閥結(jié)構(gòu)和工作原理：,二、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu),2.2、外平衡式膨脹閥結(jié)構(gòu)和工作原理：,二、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的

4、結(jié)構(gòu),外平衡式膨脹閥與內(nèi)平衡式膨脹閥原理基本相同，區(qū)別是： 內(nèi)平衡式膨脹閥膜片下面感受到的是蒸發(fā)器入口壓力；而外平衡式膨脹閥膜片下面感受到的是蒸發(fā)器出口壓力。,二、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu),H型熱力膨脹閥有四個(gè)接口與制冷系統(tǒng)連接，其中兩個(gè)接口與普通熱力膨脹閥相同，一個(gè)連接儲(chǔ)液干燥器，一個(gè)連接蒸發(fā)器進(jìn)口；另外兩個(gè)接口，一個(gè)連接蒸發(fā)器出口，一個(gè)連接壓縮機(jī)進(jìn)口。感溫包直接處在蒸發(fā)器出口的制冷劑氣流中。該膨脹閥由于取消了 F型熱力膨脹閥中的感溫包、毛細(xì)管和外平衡接管，提高了調(diào)節(jié)靈敏度，結(jié)構(gòu)緊湊，抗振可靠。,2.3、 H型熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)和工作原理：,儲(chǔ)液干燥器,壓縮機(jī)進(jìn)口,蒸發(fā)器進(jìn)口,蒸發(fā)器出口,1自過(guò)

5、濾干燥器2到蒸發(fā)器3自蒸發(fā)器4到壓縮機(jī)5測(cè)量孔6球7彈簧8活動(dòng)腳9制冷劑10薄膜下壓力補(bǔ)償11金屬薄膜12感溫元件,二、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu),二、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu),三、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的生產(chǎn)過(guò)程,F型熱力膨脹閥為：,三、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的生產(chǎn)過(guò)程,H型熱力膨脹閥為：,四、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的關(guān)鍵特性,4.1、容量 汽車空調(diào)熱力膨脹閥的制冷能力用容量表達(dá)。容量單位為Kw，也有用美國(guó)冷噸（USRT）表示。 1美國(guó)冷噸（USRT）等于在24小時(shí)內(nèi)融化1美制噸冰所需的熱量。1美制噸為907KG，1USRT相當(dāng)于3.517Kw。 汽車空調(diào)熱力膨脹閥容量有公稱容量和額定容量之分。 公稱容量

6、為制造廠在標(biāo)準(zhǔn)條件下試驗(yàn)名義點(diǎn)的容量。 額定容量為在額定條件下試驗(yàn)額定點(diǎn)的容量。額定條件和額定點(diǎn)都和特定汽車空調(diào)系統(tǒng)有關(guān)。一般汽車空調(diào)熱力膨脹閥所給出的都是公稱容量。 汽車空調(diào)熱力膨脹閥容量選擇主要根據(jù)汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷能力。,四、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的關(guān)鍵特性,4.2、靜止過(guò)熱度（0度動(dòng)作值） 區(qū)分：過(guò)熱度（k）=蒸發(fā)器出口溫度-蒸發(fā)溫度 過(guò)熱度是指熱力膨脹閥的溫包溫度與閥出口壓力或外平衡管連接處壓力相對(duì)應(yīng)的制冷劑飽和溫度之差。靜止過(guò)熱度是指熱力膨脹閥剛剛開(kāi)始打開(kāi)時(shí)的過(guò)熱度。 對(duì)每一個(gè)汽車空調(diào)熱力膨脹閥，靜止過(guò)熱度已經(jīng)由制造廠調(diào)整好，一般不允許用戶再調(diào)整。 在工程上，熱力膨脹閥靜止過(guò)熱度用熱力膨

7、脹閥出口壓力設(shè)定值來(lái)表示。此出口壓力設(shè)定值是在規(guī)定熱力膨脹閥進(jìn)口壓力和溫包溫度下通過(guò)試驗(yàn)得出的。 制造廠按用戶要求將靜止過(guò)熱度調(diào)節(jié)在一定的范圍內(nèi)，該值大小與汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷量有密切關(guān)系。,四、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的關(guān)鍵特性,4.3、最大工作壓力（MOP） 熱力膨脹閥如果是氣充型，則有最大工作壓力要求。最大工作壓力英文縮寫(xiě)MOP，是最大充許平衡壓力（內(nèi)平衡或外平衡）。對(duì)于氣充型熱力膨脹閥，膨脹閥在過(guò)熱度增加到一定大小時(shí)，其開(kāi)度不再增加。這個(gè)性能起到保護(hù)壓縮機(jī)的作用。 4.4、膨脹閥遲滯 熱力膨脹閥遲滯是其開(kāi)度特性，指過(guò)熱度增加或減少時(shí)的開(kāi)度差。遲滯大則在膨脹閥打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)，在同一過(guò)熱度下，其流量相

8、差大，也即容量相差大。所以希望膨脹閥遲滯不超過(guò)某允許值。 4.5、可靠性 熱力膨脹閥在氣密性、耐久性、耐振、耐熱、耐寒、耐壓、耐腐蝕等方面均有可靠性要求。由于汽車空調(diào)工作條件及工作環(huán)境惡劣，因此汽車空調(diào)熱力膨脹閥可靠性要求很高。例如耐久性，一般要求在進(jìn)行10萬(wàn)次試驗(yàn)后，其靜止過(guò)熱度變化（用壓力變化表示）應(yīng)小于0.02MPa。,四、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的關(guān)鍵特性,4.6、關(guān)鍵尺寸 膨脹閥外形圖中標(biāo)“”為產(chǎn)品的關(guān)鍵尺寸，以H型熱力膨脹閥為例（如下圖）,四、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的關(guān)鍵特性,4.7、溫度壓力曲線,0度動(dòng)作值,10度動(dòng)作值,五、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的選擇和匹配,5.1、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的容量

9、選擇與膨脹閥入口處液體制冷劑的壓力（或冷凝溫度）、過(guò)冷度、出口處制冷劑的壓力（或蒸發(fā)溫度）、過(guò)熱度及閥開(kāi)度有關(guān)。 5.2、同一個(gè)膨脹閥，在不同工況下容量差別是很大的，這與工作時(shí)的冷凝壓力及蒸發(fā)壓力的壓差有關(guān)。 5.3、膨脹閥的容量要與汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷能力相匹配，特別是蒸發(fā)器的容量相匹配，使蒸發(fā)器最大限度地加以利用。若容量選擇過(guò)大，使閥經(jīng)常處在小開(kāi)度下工作，則膨脹閥開(kāi)閉頻繁，易誘發(fā)空調(diào)系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，影響車內(nèi)溫度穩(wěn)定，并降低閥門(mén)壽命，在某些特定工況時(shí)還會(huì)造成壓縮機(jī)液擊；若容量選擇過(guò)小，則流量太小，造成系統(tǒng)制冷能力不足，不能滿足車室內(nèi)制冷量要求。所以應(yīng)對(duì)每一制冷系統(tǒng)所使用的膨脹閥進(jìn)行選配。 5.4

10、、一般情況下，膨脹閥容量應(yīng)比蒸發(fā)器能力大 20 %-30 。如普通轎車的空調(diào)制冷量為2.53 kw，膨脹閥可選用 3.54kw的。 5.5、另外，還應(yīng)根據(jù)蒸發(fā)器的壓力損失來(lái)選用膨脹閥。當(dāng)蒸發(fā)器壓力損失較小時(shí)，宜選用內(nèi)平衡式膨脹閥；當(dāng)蒸發(fā)器壓力損失較大時(shí)，宜選用外平衡式膨脹閥。汽車空調(diào)蒸發(fā)器內(nèi)部阻力損失較大，一般應(yīng)選用外平衡式熱力膨脹閥。因?yàn)閮?nèi)平衡式膨脹閥膜片下方的壓力取自閥出口，當(dāng)蒸發(fā)器壓力降過(guò)大時(shí)，會(huì)使動(dòng)力頭感受的過(guò)熱度減小，使閥開(kāi)度不足，而外平衡膨脹閥膜片下方的壓力取自蒸發(fā)器出口，避免了蒸發(fā)器壓力降對(duì)閥開(kāi)度的影響，克服了內(nèi)平衡閥的缺點(diǎn)。,六、汽車空調(diào)系統(tǒng)低壓側(cè)壓力很低原因分析,6.1、壓縮

11、機(jī)在高速大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，低壓端的制冷劑被急速吸入壓縮機(jī)，此時(shí)如果蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑過(guò)少，不能充分地循環(huán)和補(bǔ)充到低壓端，即會(huì)造成蒸發(fā)器內(nèi)的壓力偏低。 6.1、造成蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑過(guò)少的原因，可能是空調(diào)系統(tǒng)制冷劑的充注量不足（此時(shí)空調(diào)系統(tǒng)高壓側(cè)的壓力也會(huì)偏低）；也可能是膨脹閥容量不足，需重新調(diào)整膨脹閥的容量。 6.2、造成膨脹閥容量不足的原因，一個(gè)可能是靜止過(guò)熱度設(shè)置不當(dāng)，膨脹閥出口壓力設(shè)定值過(guò)?。▽?duì)應(yīng)措施：增加膨脹閥出口壓力設(shè)定值）；另一個(gè)可能是膨脹閥動(dòng)力頭充注性能不當(dāng)，其靜止過(guò)熱度特性曲線斜率過(guò)小（對(duì)應(yīng)措施：改變動(dòng)力頭充注性能，提高靜止過(guò)熱度特性曲線斜率）。,七、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的安裝,安裝時(shí)應(yīng)注

12、意如下幾點(diǎn)： 膨脹閥一般都應(yīng)直立安裝，不宜傾斜安裝，更不允許倒置，安裝位置要盡量靠近蒸發(fā)器； 感溫包一般安放在蒸發(fā)器水平出口管沒(méi)有積液的位置的上表面（積液還要蒸發(fā)，不能反映真正的過(guò)熱溫度，且溫度也不穩(wěn)定），要包扎牢靠，保證感溫包與管子有良好的接觸；接觸面要清潔，并要緊貼，還要用隔熱防潮膠帶包好。必要時(shí)膨脹閥本體也用隔熱膠帶包好。 感溫包應(yīng)應(yīng)遠(yuǎn)離壓縮機(jī)吸氣口1.5m以上，其位置應(yīng)低于膨脹閥，且感溫包要水平放置，以保證感溫工質(zhì)液體始終在感溫包中。 感溫包同蒸發(fā)器接觸面應(yīng)除銹干凈，安裝位置要避免熱氣流的影響，如果不能避開(kāi)熱氣流，其外表面則必須包裹保溫材料。,感溫包不應(yīng)安裝在吸氣管的積液處，否則，感溫

13、包就不能感測(cè)到真正的過(guò)熱度。 當(dāng)吸氣管徑小于25mm時(shí)，感溫包貼在吸氣管的頂部；當(dāng)吸氣管徑大于25mm時(shí)，感溫包包扎在水平管的下側(cè)45處或者側(cè)面中點(diǎn)處。感溫包無(wú)論如何不能貼附在水平吸氣管的底部，以防管子底部積油等因素影響感溫包的正確感溫。 外平衡管應(yīng)接在感溫包安裝部位后面100mm處，以免制冷劑在蒸發(fā)管內(nèi)的流動(dòng)阻力對(duì)膨脹閥產(chǎn)生誤動(dòng)作。 外平衡管要裝在感溫包后邊管段的上表面處，且保持適當(dāng)距離。兩者位置不能互換，因?yàn)橛袝r(shí)會(huì)有少量液態(tài)制冷劑由平衡管流出，再進(jìn)入吸氣管，從而影響感溫包處過(guò)熱溫度的準(zhǔn)確性。 吸氣管上的外平衡管應(yīng)由水平管上面引出，不可在吸氣管集液彎頭下游接平衡管，以免冷凍潤(rùn)滑油帶入膨脹閥內(nèi)

14、。,七、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的安裝,七、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的安裝,毛細(xì)管如需折彎，則其折彎點(diǎn)距焊接部位距離須不小于10mm。圖一是正確方法，需要折彎部位應(yīng)距焊點(diǎn)10mm以上，彎曲毛細(xì)管時(shí)一只手拇指和食指護(hù)住其根部，另一只手折彎。這樣操作可避免毛細(xì)管折斷發(fā)生的；圖二是常見(jiàn)的不正確折彎毛細(xì)管之一，還有一種是隨手拉彎毛細(xì)管也是應(yīng)嚴(yán)格禁止的操作方法。 圖一 圖二,八、汽車空調(diào)熱力膨脹閥的調(diào)整,8.1、熱力膨脹閥的調(diào)整工作，必須在制冷裝置正常運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行。 8.2、由于蒸發(fā)器表面無(wú)法放置測(cè)溫計(jì)，可以利用壓縮機(jī)的吸氣壓力作為蒸發(fā)器內(nèi)的飽和壓力，查表得到近似蒸發(fā)溫度。用測(cè)溫計(jì)測(cè)出回氣管的溫度，與蒸發(fā)溫度對(duì)比來(lái)校核過(guò)熱度。 8.3、調(diào)整中，如果