空調(diào)系統(tǒng)膨脹閥的常見故障排除

盛林源

（浙江三花汽車零部件股份有限公司，浙江 杭州 310018）

1 前言

隨著人們生活水平的不斷提高以及汽車電器的不斷發(fā)展，汽車空調(diào)已然成為汽車必不可少的基本配置。為了能夠迅速排定和排除空調(diào)故障，需要明確汽車空調(diào)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。首先從蒸發(fā)器出來的低壓低溫氣體制冷劑在壓縮機(jī)作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏焊邷貧怏w，冷凝作用以后就轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏焊邷匾后w并散熱，在干燥器內(nèi)進(jìn)行除濕、過濾以后，會經(jīng)過膨脹閥進(jìn)入空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器，降壓處理后的制冷劑吸熱沸騰轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪旱蜏貧怏w，吸熱以后會降低蒸發(fā)器的溫度，操作反復(fù)進(jìn)行就能夠?qū)崿F(xiàn)降低車內(nèi)溫度的目的。在空調(diào)系統(tǒng)的制冷全過程中，膨脹閥主要的作用為節(jié)流降壓，同時(shí)又能控制制冷劑的流量。本文作者結(jié)合自己多年工作經(jīng)驗(yàn)，對膨脹閥較為常見故障的排出進(jìn)行簡要分析。

2 空調(diào)系統(tǒng)膨脹閥工作原理分析

空調(diào)系統(tǒng)膨脹閥對制冷劑流量的調(diào)節(jié)是依據(jù)蒸發(fā)器出口制冷器的過熱度來實(shí)現(xiàn)的。熱力膨脹閥接受蒸發(fā)器出口的氣態(tài)制冷器過熱度，根據(jù)過熱度的大小來調(diào)節(jié)蒸發(fā)器制冷劑的流量。熱力膨脹閥根據(jù)平衡方式主要分為內(nèi)平衡式和外平衡式，它主要是由閥體、調(diào)整機(jī)構(gòu)、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、感應(yīng)機(jī)構(gòu)組成。感溫包被固定在蒸發(fā)器出口的管道上，工作時(shí)由其感應(yīng)過熱溫度，感溫包內(nèi)部將出現(xiàn)壓力，通過毛細(xì)管將壓力傳遞到膜片的上部，膜片因受到壓力作用而出現(xiàn)彈性變形，變形后就能夠?qū)⑿盘柍晒鬟f給頂針，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對調(diào)節(jié)閥的開度的調(diào)節(jié)，達(dá)到對制冷劑流量進(jìn)行有效控制的目的。

3 膨脹閥常見故障分析

3.1 堵塞故障分析與排除

在空調(diào)制冷系統(tǒng)中，經(jīng)常出現(xiàn)熱力膨脹閥堵塞故障，一般堵塞故障主要有“冰堵”和“臟堵”兩種。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存在一定量的纖維、鐵屑、銅屑、焊渣等雜質(zhì)時(shí)，就容易出現(xiàn)臟堵；當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存在較多的濕氣時(shí)就容易出現(xiàn)冰堵，系統(tǒng)內(nèi)濕氣產(chǎn)生的途徑主要有以下幾種：①在進(jìn)行系統(tǒng)安裝時(shí)，抽真空的時(shí)間未能滿足要求，使得管路中存在一定量的濕氣；管路焊接存在質(zhì)量問題，焊口處存在漏氣點(diǎn)；②在進(jìn)行制冷劑充注時(shí)，空氣吹出軟管未能按照要求進(jìn)行連接；③在向空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行潤滑油補(bǔ)充時(shí)，因未采取有效的隔離措施，導(dǎo)致空氣趁機(jī)進(jìn)入。通常情況下在干燥過濾器上容易出現(xiàn)臟堵，過濾器將系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行攔截，進(jìn)而導(dǎo)致臟堵情況的出現(xiàn)。出現(xiàn)臟堵以后，系統(tǒng)會出現(xiàn)過熱度和回氣溫度升高，臟堵情況嚴(yán)重時(shí)會影響系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)若不能及時(shí)清理到系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)，則系統(tǒng)將無法運(yùn)行。在膨脹閥的節(jié)流口處容易出現(xiàn)冰堵，這是由于該處的溫度在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)是最低的，孔徑也是最小。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)停止制冷時(shí)，系統(tǒng)的整體溫度逐漸升高，會使冰堵開始慢慢融化；當(dāng)系統(tǒng)重新啟動(dòng)開始制冷時(shí)，系統(tǒng)整體溫度會隨著系統(tǒng)的運(yùn)行而逐漸降低，這樣冰堵情況就又會發(fā)生，因而可以說冰堵是反復(fù)出現(xiàn)的情況。那么如何才能有效排除堵塞故障呢？若臟堵情況不嚴(yán)重，則只需要進(jìn)行干燥過濾器的更換即可解決問題；若臟堵情況嚴(yán)重，則應(yīng)對系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行清理，抽成真空以后再充注制冷劑。若膨脹閥的冰堵情況不嚴(yán)重，則可在冰堵處外敷熱毛巾；若膨脹閥的冰堵情況較為嚴(yán)重，系統(tǒng)已經(jīng)不能正常工作，這時(shí)就需要進(jìn)行過濾干燥器的更換，對管路內(nèi)的水分進(jìn)行處理，抽成真空以后再充注制冷劑。

3.2 感溫包故障分析與排除

若空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)過熱度不正確、膨脹閥關(guān)不小或者膨脹閥供液不穩(wěn)定等情況時(shí)，則可能的原因就是感溫包出現(xiàn)故障。感溫包的故障主要包括兩種，一種是未能在正確位置包扎感溫包，另一種就是感溫包內(nèi)的毛細(xì)管出現(xiàn)破裂，導(dǎo)致內(nèi)部所充注的物體損失，使得熱力膨脹閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)所接收到的信號錯(cuò)誤。通常情況下在進(jìn)行感溫包安裝時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能在蒸發(fā)器出口水平段回管上安裝，以便能夠靠近蒸發(fā)器并且遠(yuǎn)離壓縮機(jī)吸氣口，但是應(yīng)盡可能避免垂直安裝感溫包。

3.3 調(diào)整不當(dāng)?shù)姆治雠c排除

在談到調(diào)整不當(dāng)時(shí)，應(yīng)明確膨脹閥的過熱度、靜態(tài)過熱度、動(dòng)態(tài)過熱度概念。熱力膨脹閥處于某一種開度所對應(yīng)的過熱度成為工作過熱度，也就是平常所說的膨脹閥過熱度，它主要包括開啟過熱度（OS）和靜態(tài)過熱度（SS）兩種。當(dāng)熱力膨脹閥置于開啟位置時(shí)則彈簧力最小，此時(shí)的膨脹閥過熱度也最小，這就是靜態(tài)過熱度（SS）。當(dāng)打開膨脹閥閥口以后，閥口的開度將隨著熱度而變化，當(dāng)閥口開到最大時(shí)過熱度為最大，而動(dòng)態(tài)過熱度指的就是過熱度所增大的數(shù)值（OS）。

在進(jìn)行熱力膨脹閥調(diào)整前，應(yīng)當(dāng)首先確認(rèn)熱力膨脹閥偏離最佳工作點(diǎn)才是導(dǎo)致空調(diào)制冷劑出現(xiàn)異常的原因，而不是由于皮帶、風(fēng)機(jī)、濾網(wǎng)、干燥過濾器堵塞、氟利昂過少等原因?qū)е碌?，此外?yīng)當(dāng)確保感溫包安裝位置的正確性以及采樣信號的正確性。在進(jìn)行熱力膨脹閥調(diào)整時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：當(dāng)進(jìn)行熱力膨脹閥調(diào)整時(shí)應(yīng)當(dāng)確保制冷裝置能夠正常運(yùn)行。因?yàn)椴荒軐y溫計(jì)安放在蒸發(fā)器表面，則蒸發(fā)器內(nèi)的飽和壓力可以由壓縮機(jī)的吸氣壓力來確定，通過查表的方法來明確近似蒸發(fā)溫度。對于回氣管內(nèi)的溫度值可以使用測溫計(jì)測定，將測定結(jié)果與蒸發(fā)溫度進(jìn)行比對，進(jìn)而對過熱度進(jìn)行校核。在調(diào)整過程中若覺得過熱度偏小，則可以按照順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿，也就是通過加大彈簧力，使熱力膨脹閥的開啟度逐漸降低，這樣就能夠降低流量；若覺得過熱度太大，則可以按照逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)增大流量的目的。在實(shí)際應(yīng)用中，熱力膨脹閥因感溫系統(tǒng)的熱惰性，會導(dǎo)致所產(chǎn)生的信號出現(xiàn)傳遞滯后，這時(shí)需要等待系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行以后，再進(jìn)行下一次調(diào)整。為此，在進(jìn)行調(diào)整的全過程中都需要十分的小心，必須有足夠的耐心，在進(jìn)行螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，不應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)過快或過多的情況。

在進(jìn)行熱力膨脹閥調(diào)整時(shí)，可以按照以下步驟進(jìn)行：①對于感溫包的位置，在蒸發(fā)器回氣口處的保溫層內(nèi)插入數(shù)字溫度表的探頭，并將壓縮機(jī)低壓閥的三通與壓力表相連接；②打開機(jī)器以后，使壓縮機(jī)運(yùn)行15分鐘以后，壓縮機(jī)將進(jìn)入平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)，這時(shí)要使溫度顯示和壓力指示均處于穩(wěn)定值；③讀出壓力表測定壓力時(shí)的溫度T2以及數(shù)字溫度表所測定的溫度值T1，二者做差所得到的值就是過熱度。調(diào)整過程中應(yīng)當(dāng)同時(shí)讀取兩個(gè)讀數(shù)，若過熱度處于5°C-8°C之間時(shí)則不必進(jìn)行調(diào)整，不然就需要進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)應(yīng)先拆除熱力膨脹閥的保護(hù)蓋，調(diào)整螺桿3圈以后等待系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，然后再重新讀數(shù)并進(jìn)行過熱度計(jì)算，若處于正常值范圍內(nèi)則可不進(jìn)行任何操作，不然則需要再次重復(fù)相同操作，直到過熱度處于正常范圍內(nèi)為止。

結(jié)語

對于汽車空調(diào)系統(tǒng)來說，熱力膨脹閥能夠正常工作直接關(guān)系到系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，為此有必要對熱力膨脹閥所出現(xiàn)的故障予以及時(shí)排除，這對于降低運(yùn)行成本、確保制冷效果、提高空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行壽命都有積極意義。

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