膨胀阀是安装在蒸发器入口处的一种重要部件,其作用是将储液干燥器中出来的高温高压液态制冷剂从小孔中喷出,使其压力降低,体积膨胀,转化为雾状制冷剂。这些制冷剂会进入蒸发器中吸收热量,从而变成气态制冷剂。同时,膨胀阀还可以根据制冷负荷调节制冷剂的流量,确保蒸发器出口的制冷剂全部转化为气体。
膨胀阀的功能
1. 节流降压:膨胀阀可以将来自干燥瓶的中、高压液态制冷剂降低为低温、低压、易蒸发的雾状制冷剂,进入蒸发器,即分离制冷剂的高压侧和低压侧。
2. 调节制冷剂流量:由于制冷剂负荷和压缩机转速的变化,膨胀阀可以自动调节进入蒸发器的流量,以保持车内温度稳定,满足制冷剂循环的要求。
3. 防止液锤:膨胀阀可以避免液态制冷剂进入压缩机造成液锤,同时将过热度控制在一定范围内。
膨胀阀的工作原理
固定在回气管上的感温包内充有惰性液体作为制冷剂。当蒸发器出口温度较高时,感温包内的液体温度会升高,内压也会升高。当作用在隔膜上的压力大于蒸发器入口压力和过热弹簧力之和时,针阀将离开阀座,阀门将打开,制冷剂将流入蒸发器。针阀开启后,制冷剂进入蒸发器,蒸发器内压力随之升高,回风温度降低,隔膜下侧压力升高,上侧压力降低,阀门关闭。因为隔膜上下两侧的压力往往处于不平衡状态,不断地做一个开合的循环。
膨胀阀有三种结构形式,即外平衡膨胀阀、内平衡膨胀阀和H型膨胀阀,下面分别介绍。
外部平衡膨胀阀
膨胀阀的入口连接到储液干燥器,出口连接到蒸发器。膨胀阀上部有隔膜,隔膜通过细管与感温包连接。感温包安装在蒸发器出口的管道上,其内部充满制冷剂气体。当蒸发器出口温度变化时,感温包内的气体体积也会发生变化,进而压力变化作用在膜片上。隔膜下方的腔室中还有一根平衡管,穿过蒸发器的出口。阀门中间有一个阀门,控制制冷剂的流动。阀门下方有一个调节弹簧。弹簧力试图关闭阀门,弹簧力通过阀门上方的杆作用在隔膜的下部。可以看出,膜片受到三个力的作用,一个是热泡内制冷剂气体的向下压力,另一个是弹簧的向上推力,另一个是蒸发器出口处制冷剂的压力,作用在膜片下部,阀门的开启取决于这三个力的综合作用。
总的来说,膨胀阀在汽车中起着至关重要的作用,通过调节制冷剂的流量和压力,确保制冷剂在蒸发器中的高效运行,从而实现车内温度的稳定控制。