Aiheet:
- esittely
- Kapillaari
- Termostaattinen paisuntaventtiili (TEV)
- Mogelijke storeingen
Esipuhe:
Paisuntaventtiili on olennainen osa ilmastointijärjestelmiä. Se toimii rajoittimena kuivaus-/suodatinelementin ja höyrystimen välisessä linjassa, mikä johtaa siirtymiseen korkeasta paineesta matalaan paineeseen. Alla olevassa kuvassa paisuntaventtiili (suunniteltu lohkoventtiiliksi) on kehystetty vihreällä.
Kun kompressorista tuleva kylmäaine on ohittanut suodatin/kuivauselementin, se saavuttaa paisuntaventtiilin noin 15 baarin paineessa ja noin 45 celsiusasteen lämpötilassa. Kylmäaine virtaa paisuntaventtiilistä höyrystimeen. Kun kylmäaine virtaa paisuntaventtiilin rajoittimen läpi, sen paine laskee merkittävästi. Kun paine laskee, myös kylmäaineen kiehumispiste laskee. Kylmäaine alkaa haihtua ja muuttuu nestemäisestä kaasumaiseen muotoon. Tässä faasimuutoksessa nesteestä höyryksi kylmäaine imee lämpöä ympäristöstä. Tämä vapautunut lämpö poistetaan höyrystimen läpi virtaavasta ilmasta, jolloin ilma jäähtyy. Tämä jäähdytetty ilma johdetaan sisätilaan, jolloin tuloksena on ilmastointilaitteen tuottama jäähdytetty ja kuivattu ilma.
Paisuntaventtiilejä on erilaisia, nimittäin kapillaaripaisuntaventtiili ja termostaattinen paisuntaventtiili (TEV), jota kutsutaan usein myös "blokkiventtiiliksi". Nämä on kuvattu alla.
Kapillaari:
Ilmastointijärjestelmissä törmäät joskus yksinkertaiseen paisuntaventtiiliin, jota kutsutaan kapillaariksi tai aukoksi. Uudemmissa ajoneuvoissa paisuntaventtiilejä ei yleensä enää varusteta kapillaarilla, vaan termostaattisella (ohjatulla) paisuntaventtiilillä.
Ilmastointijärjestelmässä, jossa on kapillaari, jäähdytystehoa ei voida säätää tarkasti. Jos paine nousee liian korkeaksi tai höyrystimestä tulee liian kylmä, ilmastointikompressori yleensä sammuu.
Kapillaarin paisuntaventtiilin ulkopinta on yleensä muovia ja sen sisällä on erityinen putki. Putken edessä ja jälkeen on suodattimet. Kapillaari aiheuttaa äkillisen paineen laskun, joka laskee nopeasti kylmäaineen kiehumislämpötilaa ja muuttaa sen nesteestä kaasuksi. Kapillaarin rakenne määrittää, kuinka paljon paine laskee, ja tämä vaikuttaa lämpötilaan, kun kylmäaine tulee höyrystimeen. Kapillaaria löytyy eri kokoisina, ja erikokoisen asentaminen muuttaa järjestelmän jäähdytystehoa. Jos höyrystimessä on vähemmän haihtumista, tämä tarkoittaa yleensä vähemmän jäähdytystä.
Ilmastointijärjestelmissä, joissa on kapillaari, löydämme yleensä myös akun matalapaineosastosta. Tämä estää nesteen imemisen kompressorista, koska kapillaarissa on kiinteä aukko. Varaajalla on myös muita tärkeitä tehtäviä, kuten suodatus, kosteudenpoisto (kuivaus) ja kylmäaineen varastointi. Kylmäaine tulee höyrystimestä kaasuna, jossa on nestepisaroita. Varaajassa oleva erotusseula varmistaa, että nestehiukkaset uppoavat alas sivulle. Kuivausaine poistaa kosteutta kylmäaineesta. Lisäksi kompressori imee höyryn ylhäältä pienen, noin 1 millimetrin aukon kautta ja ottaa mukaansa hieman öljyä.
Ilmastointijärjestelmissä, joissa on kapillaariputki, voi esiintyä seuraavia toimintahäiriöitä:
- Tukkeutuminen: Jos kapillaari tukkeutuu kylmäaineen epäpuhtauksien takia, tämä voi heikentää jäähdytyskapasiteettia;
- Virheelliset mitat: Tietyissä tapauksissa voi olla tarpeen vaihtaa kapillaari johonkin erikokoiseen järjestelmän jäähdytystehon säätämiseksi. Tämä voi olla tarpeen järjestelmän muutoksissa tai jos alkuperäiset tekniset tiedot eivät täytä vaadittua suorituskykyä, kuten jäätyvä höyrystin tai riittämätön jäähdytys.
- Systemaattiset ongelmat: Jos ilmastointijärjestelmässä on jatkuvia suorituskykyongelmia ja muut osat on tarkastettu ja ne ovat hyvässä kunnossa, kapillaari saattaa olla mahdollinen syy. Kapillaari saattaa vaurioitua, eikä sitä ole helppo nähdä.
Termostaattinen paisuntaventtiili (TEV):
Ilmastointijärjestelmä, jota tavallisesti löytyy nykyaikaisista ajoneuvoista, on järjestelmä, jossa on termostaattiohjattu paisuntaventtiili, lyhenne TEV. Termostaattinen paisuntaventtiili korvaa järjestelmän kapillaarilla ja on periaatteessa supistus, jonka aukon kokoa säätelee höyrystimestä virtaavan kaasun lämpötila.
On olemassa erilaisia versioita. Kapillaarin vaihdon lisäksi myös suodatin/kuivauselementti on erilainen. Suodatin/kuivain sijaitsee välittömästi lauhduttimen jälkeen ja käsittelee kylmäainetta nestemäisessä muodossa. Lämpötila mitataan höyrystimen jälkeen. Jos höyrystimen lämpötila nousee liian korkeaksi, koska sen läpi ei virtaa tarpeeksi kylmäainetta, aukkoa suurennetaan, jolloin höyrystimeen pääsee lisää kylmäainetta ja lämpötila laskee jälleen. Termostaattinen paisuntaventtiili pitää lämpötilan (ja paineen) vakiona tietyissä rajoissa. Tämä tarkoittaa myös sitä, että voimme olla varmoja siitä, että kompressori imee höyrymuodossa olevan kylmäaineen, joten akkua ei enää tarvitse käyttää matalapaineosassa.
Termostaattinen paisuntaventtiili voidaan jakaa kolmeen tyyppiin:
- Paisuntaventtiili kauko-anturilla (polttimo-ohjaus) sisäisellä tai ulkoisella paineentasauksella.
- Sulkuventtiili sisäisellä tai ulkoisella kalvolla.
- Elektronisesti ohjattu paisuntaventtiili.
Termostaattinen paisuntaventtiili kauko-anturilla ja sisäisellä paineentasauksella:
Termostaattinen paisuntaventtiili koostuu kahdesta osasta, nimittäin mittausosasta ja anturista tai polttimosta, joka on liitetty varsinaiseen paisuntaventtiiliin. Mittausosa on täytetty kaasulla ja sijaitsee höyrystimen ulostulossa. Kun lämpötila höyrystimen ulostulossa kohoaa, koska kylmäainetta kulkee liian vähän, kaasu laajenee ja paine kasvaa. Sen jälkeen tappi työntää pallon vapaaksi, jolloin höyrystimeen virtaa enemmän kylmäainetta ja ulostulon lämpötila laskee jälleen. Pallo vapautuu heti, kun anturin kalvoon kohdistuva voima ylittää jousivoiman ja kylmäaineen puristusvoiman summan höyrystimen tulopuolella. Kun lämpötila höyrystimen jälkeen laskee liian alhaiseksi, tapahtuu päinvastoin. Jousivoima pakottaa pallon takaisin istukkaan, aukko kapenee ja kylmäaineen virtaus vähenee. TEV-venttiili pitää siksi kylmäaineen lämpötilan vakiona. Termostaattinen paisuntaventtiili mittaa lämpötilan ja muuntaa sen paineeksi. Paineensäädin aktivoi venttiilin.
Termostaattinen paisuntaventtiili kauko-anturilla ja ulkoisella paineentasauksella:
Paineen tasaus liittyy kalvon alla olevaan paineeseen. Jos kalvon alla oleva tila on kytketty höyrystimen tulopuolelle, emme ota huomioon höyrystimessä tapahtuvaa painehäviötä. Loppujen lopuksi lämpötilan mittaus tapahtuu höyrystimen ulostulopuolella, kun taas ohjaus tapahtuu tulopuolella. Kun painehäviö ylittää 0,2 baaria, on suositeltavaa käyttää ulkoisella paineentasauksella varustettua paisuntaventtiiliä. Jos kalvon alla oleva tila liitetään höyrystimen ulostulopuolelle, painehäviö kompensoituu. Ulkoista paineentasausta käytetään yleensä suurempiin järjestelmiin.
Sulkuventtiili ulkoisella ohjauskalvolla
Lohkoventtiili asennetaan höyrystimen tulo- ja poistoputkiin. Tuloputki sijaitsee höyrystimen ulostulolinjan vieressä. Lohkoventtiilin alaosassa kylmäaine tulee nestemäisessä muodossa suodattimesta/kuivaimesta (lauhduttimesta) ja kulkee palloventtiilin läpi matkallaan höyrystimeen. Kalvon yläpuolella on kiinteä määrä kaasumaista kylmäainetta. Tämä kaasu olettaa höyrystimestä ulos tulevan kaasun lämpötilan. Lämpötilan noustessa paineen nousu painaa tappia alaspäin, mikä johtaa suurempaan virtausaukoon syöttölinjassa. Tämä sallii enemmän kylmäaineen pääsyn höyrystimeen, mikä laskee lämpötilaa. Käänteisissä tilanteissa palloventtiili sulkeutuu, jolloin vähemmän kylmäainetta pääsee höyrystimeen ja lämpötila nousee.
Lohkoventtiili sisäisellä säätökalvolla:
Lohkoventtiilissä, jossa on sisäinen ohjauskalvo, on lämpöpää, jossa on kylmäaine höyrystimen ulostulopuolella. Termokupissa oleva kylmäaine olettaa höyrystimestä poistuvan kylmäaineen lämpötilan. Korkeissa lämpötiloissa kylmäaine laajenee, jolloin kapselin kalvo painaa tankoa alas ja laajentaa palloventtiilin aukkoa. Päinvastoin, alhaisempi lämpötila saa kalvon kohoamaan, jolloin aukko pienenee. Nämä kaksi tilannetta näkyvät alla olevissa kuvissa.
Elektronisesti ohjattu termostaattinen paisuntaventtiili:
Elektronisesti ohjattua paisuntaventtiiliä (lyhennettynä EEV) voidaan ohjata ilmastoinnin ECU:lla. Tähän voidaan käyttää askelmoottoria. Tämä askelmoottori mahdollistaa neulan suurentamaan tai pienentämään aukkoa pienin askelin. Riippuen halutusta sisälämpötilasta, ECU voi hyvin nopeasti säätää tehoa käyttämällä sähköisesti ohjattua ilmastointikompressoria ja paisuntaventtiiliä.
Mahdolliset toimintahäiriöt:
Pajalla kohtaamme ongelmia paisuntaventtiilin kanssa. Ongelmat johtuvat yleensä kontaminaatiosta, jolloin paisuntaventtiili tukkeutuu tai jää auki.
- Venttiili on tukossa:
Tukkeutuminen johtuu kylmäaineen sisältämistä epäpuhtauksista. Tukosten seurauksena höyrystimeen pääsee liian vähän kylmäainetta, mikä johtaa paineen nousuun ja kompressorin ylikuumenemisen vaaraan. - Venttiili jää auki:
Venttiilin jättäminen auki päästää liian paljon kylmäainetta kompressoriin. Jos kaikki höyrystimen kylmäaine ei ole muuttunut kaasuksi, on mahdollista, että (liian) nestemäistä kylmäainetta päätyy kompressoriin, jolloin kompressori kokee nesteiskun.
Likaantuminen on helppo estää: vaihda suodatin/kuivain säännöllisesti.
Aiheeseen liittyvä sivu:
