You dont have javascript enabled! Please enable it!

Разширителен клапан

Предмети:

  • въведение
  • Капилярна
  • Термостатичен разширителен вентил (TEV)
  • Mogelijke storeingen

Предговор:
Разширителният вентил е съществена част от климатичните системи. Той функционира като ограничение в линията между изсушителя/филтърния елемент и изпарителя, което води до преход от високо към ниско налягане. На изображението по-долу разширителният вентил (проектиран като блокиращ вентил) е рамкиран в зелено.

След като хладилният агент от компресора премине филтъра/изсушителя, той достига до разширителния вентил при налягане от приблизително 15 бара и температура от приблизително 45 градуса по Целзий. Хладилният агент тече от разширителния вентил в изпарителя. Тъй като хладилният агент преминава през ограничителя на разширителния вентил, той претърпява значително намаляване на налягането. Когато налягането спадне, точката на кипене на хладилния агент също пада. Хладилният агент започва да се изпарява и преминава от течна в газообразна форма. При тази промяна на фазата от течност към пара, хладилният агент абсорбира топлина от околната среда. Тази освободена топлина се извлича от преминаващия през изпарителя въздух, което води до охлаждане на въздуха. Този охладен въздух се отвежда във вътрешността, което води до охладения и изсушен въздух, който климатикът произвежда.

Има различни видове разширителни вентили, а именно капилярен разширителен вентил и термостатичен разширителен вентил (TEV), който също често се нарича „блок вентил“. Те са описани по-долу.

Капилярна:
В климатичните системи понякога срещате прост тип разширителен вентил, наречен капилярен или отвор. В по-новите превозни средства разширителните вентили обикновено вече не са оборудвани с капиляр, а с термостатичен (контролиран) разширителен вентил.

При климатична система с капиляр, капацитетът на охлаждане не може да се регулира точно. Ако налягането стане твърде високо или изпарителят стане твърде студен, компресорът на климатика обикновено се изключва.

Външната страна на капилярния разширителен вентил обикновено е изработена от пластмаса и вътре има специална тръба. Има филтри преди и след тази тръба. Капилярът предизвиква внезапен спад на налягането, което бързо понижава температурата на кипене на хладилния агент и го променя от течност в газ. Начинът, по който е конструирана капилярката, определя колко пада налягането и това се отразява на температурата, когато хладилният агент навлезе в изпарителя. Капилярът може да се намери в различни размери и инсталирането на такъв с различни размери ще промени капацитета на охлаждане на системата. Ако има по-малко изпарение в изпарителя, това обикновено означава по-малко охлаждане.

При климатичните системи с капилярка обикновено намираме и акумулатор в секцията за ниско налягане. Това предотвратява засмукването на течност от компресора, тъй като капилярката има фиксиран отвор. Акумулаторът има и други важни задачи, като филтриране, отстраняване на влага (изсушаване) и съхранение на хладилен агент. Хладилният агент влиза в акумулатора от изпарителя като газ, с малко течни капчици. Разделителна решетка в акумулатора гарантира, че течните частици потъват надолу. Десикантът премахва влагата от хладилния агент. Освен това парите се засмукват отгоре от компресора през малък отвор от около 1 милиметър, отнасяйки със себе си малко масло.

В климатичните системи с капилярна тръба могат да възникнат следните неизправности:

  • Запушване: Ако капилярката се запуши от замърсители в хладилния агент, това може да намали охлаждащия капацитет;
  • Неправилни размери: В определени случаи може да се наложи да смените капилярката с друга с различни размери, за да регулирате охлаждащия капацитет на системата. Това може да е необходимо за промени в системата или ако оригиналните спецификации не отговарят на изискваната производителност, като например замръзване на изпарителя или недостатъчно охлаждане.
  • Системни проблеми: Ако климатичната система има постоянни проблеми с работата и други компоненти са проверени и са в добро състояние, капилярката може да е възможна причина. Капилярът може да е повреден и това не може да се види лесно.

Термостатичен разширителен вентил (TEV):
Климатичната система, която обикновено срещаме в съвременните автомобили, е система с термостатно контролиран разширителен вентил, съкратено TEV. Термостатният разширителен вентил замества системата с капилярна и е основно стеснение, чийто размер на отвора се контролира от температурата на газа, изтичащ от изпарителя.

 Има различни версии. В допълнение към смяната на капилярката, филтър/сушилният елемент също е различен. Филтърът/изсушителят се намира непосредствено след кондензатора и работи с хладилния агент в течна форма. Температурата се мери след изпарителя. Ако температурата на изпарителя стане твърде висока, защото през него не протича достатъчно хладилен агент, отворът се прави по-голям, позволявайки повече хладилен агент към изпарителя и температурата отново пада. Термостатичният разширителен вентил поддържа температурата (и налягането) постоянна в определени граници. Това също така означава, че можем да сме сигурни, че хладилният агент под формата на пари се засмуква от компресора, така че вече не е необходимо да се използва акумулатор в секцията с ниско налягане.

Термостатичният разширителен вентил може да бъде разделен на три вида:

  • Разширителен вентил с дистанционен датчик (дистанционно управление на крушка) с вътрешно или външно изравняване на налягането.
  • Блок вентил с вътрешна или външна мембрана.
  • Разширителен вентил с електронно управление.
Тези видове разширителни вентили са описани в разделите по-долу.

Термостатичен разширителен вентил с дистанционен сензор и вътрешно изравняване на налягането:
Термостатичният разширителен вентил се състои от две части, а именно измервателната част и сензора или крушката, която е свързана към действителния разширителен вентил. Измервателната секция е пълна с газ и се намира на изхода на изпарителя. Когато температурата на изхода на изпарителя се повиши, защото преминава твърде малко хладилен агент, газът се разширява и налягането се увеличава. След това щифтът освобождава топката, което кара повече хладилен агент да потече в изпарителя и температурата на изхода да спадне отново. Топката се освобождава веднага щом силата върху мембраната от сензора надвиши сумата от силата на пружината и силата на натиск на хладилния агент от страната на входа на изпарителя. Когато температурата след изпарителя стане твърде ниска, се получава обратното. Силата на пружината принуждава топката обратно към седалката, отворът се стеснява и потокът на хладилен агент намалява. Следователно TEV вентилът поддържа температурата на хладилния агент постоянна. Термостатичният разширителен вентил измерва температурата и я преобразува в налягане. Контролът на налягането активира вентила.

Термостатичен разширителен вентил с дистанционен датчик и външно изравняване на налягането:
Изравняването на налягането е свързано с налягането под диафрагмата. Ако пространството под мембраната е свързано към входната страна на изпарителя, ние не вземаме предвид загубата на налягане, която възниква в изпарителя. В крайна сметка измерването на температурата се извършва от изходната страна на изпарителя, докато контролът се извършва от входящата страна. Когато загубата на налягане надвишава 0,2 bar, се препоръчва използването на разширителен вентил с външно изравняване на налягането. Ако пространството под мембраната е свързано към изходната страна на изпарителя, загубата на налягане се компенсира. Външното изравняване на налягането обикновено се прилага при по-големи системи.

Блок вентил с външна управляваща диафрагма
Блок вентилът е монтиран на входа и изхода на изпарителя. Входящият тръбопровод се намира до изходния тръбопровод на изпарителя. В долната част на блокиращия вентил хладилният агент влиза в течна форма от филтъра/сушилнята (кондензатора) и преминава през сферичния кран по пътя си към изпарителя. Над мембраната има фиксирано количество газообразен хладилен агент. Този газ ще приеме температурата на газа, идващ от изпарителя. С повишаването на температурата повишаването на налягането ще избута щифта надолу, което ще доведе до по-голям отвор за потока в захранващия тръбопровод. Това позволява повече хладилен агент да влезе в изпарителя, понижавайки температурата. В обратни ситуации сферичният кран ще се затвори, позволявайки на по-малко хладилен агент да влезе в изпарителя и да доведе до повишаване на температурата.

Блок вентил с външна управляваща диафрагма и регулируемо напрежение на пружината.

Блок вентил с вътрешна регулираща мембрана:
В блок вентила с вътрешна контролна мембрана има термоглава с хладилен агент от изходната страна на изпарителя. Хладилният агент в термочашата приема температурата на хладилния агент, напускащ изпарителя. При високи температури хладилният агент се разширява, карайки диафрагмата на капсулата да избута пръта надолу и да разшири отвора на сферичния кран. Обратно, по-ниската температура ще доведе до повдигане на мембраната, правейки отвора по-малък. Тези две ситуации са показани на изображенията по-долу.

Напречно сечение на блокиращ вентил с вътрешна управляваща диафрагма. A: висока температура, разширен отвор. B: ниска температура, намалено отваряне.

Термостатен разширителен вентил с електронно управление:
Електронно управляваният разширителен вентил (съкратено EEV) може да се управлява с помощта на ECU на климатроника. За това може да се използва стъпков двигател. Този стъпков двигател позволява на иглата да увеличава или намалява отвора на малки стъпки. В зависимост от желаната температура във вътрешността, ECU може много бързо да регулира капацитета с помощта на електрически управлявания компресор на климатика и разширителния вентил.

Възможни неизправности:
В сервиза срещаме проблеми с разширителния вентил. Проблемите обикновено възникват поради замърсяване, което води до запушване на разширителния вентил или оставане отворен.

  1. Вентилът е запушен:
    Запушването се причинява от замърсители в хладилния агент. В резултат на запушването в изпарителя навлиза твърде малко хладилен агент, което води до повишаване на налягането с риск от прегряване на компресора.
  2. Вентилът остава отворен:
    Оставянето на вентила отворен позволява твърде много хладилен агент да влезе в компресора. Ако не целият хладилен агент в изпарителя се е превърнал в газ, има вероятност (прекомерно) количество течен хладилен агент да попадне в компресора, което да доведе до удар на компресора.

Замърсяването се предотвратява лесно: сменяйте периодично филтъра/сушилнята.