Subiecte:
- introducere
- Capilar
- Supapă de expansiune termostatică (TEV)
- Posibile defecțiuni
Introducere:
O supapă de expansiune este o parte esențială a sistemelor de aer condiționat. Funcționează ca o restricție în linia dintre uscător/elementul de filtru și evaporator, rezultând o tranziție de la presiune înaltă la presiune scăzută. În imaginea de mai jos, supapa de expansiune (proiectată ca supapă de blocare) este încadrată în verde.
După ce agentul frigorific de la compresor a trecut prin elementul de filtru/uscător, acesta ajunge la supapa de expansiune la o presiune de aproximativ 15 bar și o temperatură de aproximativ 45 de grade Celsius. Agentul frigorific curge de la supapa de expansiune în evaporator. Pe măsură ce agentul frigorific trece prin restricția supapei de expansiune, acesta suferă o reducere semnificativă a presiunii. Când presiunea scade, scade și punctul de fierbere al agentului frigorific. Agentul frigorific începe să se evapore și să se schimbe din formă lichidă în formă gazoasă. În această schimbare de fază de la lichid la vapori, agentul frigorific absoarbe căldură din mediu. Această căldură eliberată este extrasă din aerul care trece prin evaporator, rezultând răcirea aerului. Acest aer răcit este condus în interior, rezultând aerul răcit și uscat pe care îl produce un aparat de aer condiționat.
Există diferite tipuri de supape de expansiune, și anume supapa de expansiune capilară și supapa de expansiune termostatică (TEV), care este adesea numită „supapă de blocare”. Acestea sunt descrise mai jos.
Capilar:
În sistemele de aer condiționat întâlniți uneori un tip simplu de supapă de expansiune numită capilar sau orificiu. La vehiculele mai noi, supapele de expansiune nu mai sunt de obicei echipate cu un capilar, ci cu o supapă de expansiune termostatică (controlată).
La un sistem de aer conditionat cu capilar, capacitatea de racire nu poate fi reglata cu precizie. Dacă presiunea devine prea mare sau evaporatorul devine prea rece, compresorul de aer condiționat se oprește de obicei.
Exteriorul supapei de expansiune capilară este de obicei realizat din plastic și există un tub special în interior. Există filtre înainte și după acel tub. Capilarul provoacă o scădere bruscă a presiunii, care scade rapid temperatura de fierbere a agentului frigorific și o schimbă din lichid în gaz. Modul în care este construit capilarul determină cât de mult scade presiunea, iar acest lucru afectează temperatura atunci când agentul frigorific intră în evaporator. Capilarul poate fi găsit în diferite dimensiuni, iar instalarea unuia cu dimensiuni diferite va schimba capacitatea de răcire a sistemului. Dacă există mai puțină evaporare în evaporator, aceasta înseamnă, de obicei, mai puțină răcire.
În sistemele de aer condiționat cu capilar, de obicei găsim și un acumulator în secțiunea de joasă presiune. Acest lucru previne aspirarea lichidului de către compresor, deoarece capilarul are o deschidere fixă. Acumulatorul are și alte sarcini importante, precum filtrarea, îndepărtarea umezelii (uscarea) și depozitarea agentului frigorific. Agentul frigorific intră în acumulator din evaporator sub formă de gaz, cu niște picături de lichid. Un ecran de separare în acumulator asigură că particulele de lichid se scufundă pe lateral. Un desicant elimină umezeala din agentul frigorific. În plus, vaporii sunt aspirați în partea de sus de către compresor printr-o deschidere mică de aproximativ 1 milimetru, luând cu ei puțin ulei.
La sistemele de aer condiționat cu tub capilar pot apărea următoarele defecțiuni:
- Înfundare: Dacă capilarul este înfundat de contaminanții din agentul frigorific, acest lucru poate reduce capacitatea de răcire;
- Dimensiuni incorecte: În anumite cazuri, poate fi necesară înlocuirea capilarului cu unul de dimensiuni diferite pentru a regla capacitatea de răcire a sistemului. Acest lucru poate fi necesar pentru modificări ale sistemului sau dacă specificațiile originale nu îndeplinesc performanța cerută, cum ar fi un evaporator înghețat sau o răcire insuficientă.
- Probleme sistematice: Dacă sistemul de aer condiționat are probleme persistente de performanță și alte componente au fost verificate și sunt în stare bună, capilarul poate fi o cauză posibilă. Capilarul poate fi deteriorat și acest lucru nu poate fi ușor de văzut.
Supapă de expansiune termostatică (TEV):
Un sistem de aer condiționat pe care îl găsim de obicei la vehiculele moderne este un sistem cu supapă de expansiune controlată termostatic, prescurtat ca TEV. Supapa de expansiune termostatică înlocuiește sistemul cu un capilar și este practic o constricție a cărei dimensiune a deschiderii este controlată de temperatura gazului care curge din evaporator.
Există diferite versiuni. Pe lângă înlocuirea capilarului, elementul de filtru/uscător este și el diferit. Filtrul/uscătorul se află direct după condensator și se ocupă de agentul frigorific sub formă lichidă. Temperatura se măsoară după evaporator. Dacă temperatura evaporatorului devine prea mare, deoarece nu curge suficient agent frigorific prin el, deschiderea este mai mare, permițând mai mult agent frigorific să intre în evaporator și temperatura scade din nou. Supapa de expansiune termostatică menține temperatura (și presiunea) constantă în anumite limite. Acest lucru înseamnă, de asemenea, că putem fi siguri că agentul frigorific sub formă de vapori este aspirat de către compresor, astfel încât nu mai trebuie folosit un acumulator în secțiunea de joasă presiune.
Supapa de expansiune termostatică poate fi împărțită în trei tipuri:
- Supapă de expansiune cu senzor de la distanță (comandă cu bec de la distanță) cu egalizare internă sau externă a presiunii.
- Supapă de blocare cu membrană internă sau externă.
- Supapă de expansiune controlată electronic.
Supapă de expansiune termostatică cu senzor de la distanță și egalizare internă a presiunii:
Supapa de expansiune termostatică este formată din două părți, și anume partea de măsurare și senzorul sau becul, care este conectat la supapa de expansiune propriu-zisă. Secțiunea de măsurare este umplută cu gaz și este situată la ieșirea din evaporator. Când temperatura la ieșirea din evaporator crește, deoarece trece prea puțin agent frigorific, gazul se dilată și presiunea crește. Știftul împinge apoi mingea liberă, determinând să curgă mai mult agent frigorific în evaporator și să scadă din nou temperatura la ieșire. Bila este eliberată de îndată ce forța asupra membranei de la senzor depășește suma forței arcului și a forței de compresiune a agentului frigorific pe partea de intrare a evaporatorului. Când temperatura după evaporator devine prea scăzută, se întâmplă invers. Forța arcului forțează mingea înapoi pe scaun, deschiderea se îngustează și debitul de agent frigorific este redus. Prin urmare, supapa TEV menține constantă temperatura agentului frigorific. Supapa de expansiune termostatică măsoară temperatura și o transformă în presiune. Controlul presiunii activează supapa.
Supapă de expansiune termostatică cu senzor de la distanță și egalizare externă a presiunii:
Egalizarea presiunii are de-a face cu presiunea sub diafragmă. Dacă spațiul de sub membrană este conectat la partea de intrare a vaporizatorului, nu ținem cont de pierderea de presiune care are loc în evaporator. La urma urmei, măsurarea temperaturii are loc pe partea de ieșire a evaporatorului, în timp ce controlul are loc pe partea de intrare. Când pierderea de presiune depășește 0,2 bar, se recomandă utilizarea unei supape de expansiune cu egalizare externă a presiunii. Dacă spațiul de sub membrană este conectat la partea de evacuare a evaporatorului, pierderea de presiune este compensată. Egalizarea presiunii externe este de obicei aplicată sistemelor mai mari.
Supapă de blocare cu diafragmă externă de control
Supapa de blocare este instalată pe conductele de intrare și de evacuare ale evaporatorului. Linia de admisie este situată lângă linia de evacuare la evaporator. În partea inferioară a supapei de blocare, agentul frigorific intră sub formă lichidă din filtru/uscător (condensator) și trece prin robinetul cu bilă în drum spre evaporator. Există o cantitate fixă de agent frigorific gazos deasupra membranei. Acest gaz va prelua temperatura gazului care iese din evaporator. Pe măsură ce temperatura crește, creșterea presiunii va împinge știftul în jos, rezultând o deschidere mai mare a fluxului în conducta de alimentare. Acest lucru permite să intre mai mult agent frigorific în evaporator, scăzând temperatura. În situații inverse, supapa cu bilă se va închide, permițând mai puțin agent frigorific să intre în evaporator și provocând creșterea temperaturii.
Supapă de blocare cu membrană de reglare internă:
În supapa de blocare cu membrană de control internă, există un termocap cu agent frigorific pe partea de evacuare a evaporatorului. Agentul frigorific din termocupa preia temperatura agentului frigorific care iese din vaporizator. La temperaturi ridicate, agentul frigorific se extinde, determinând diafragma capsulei să împingă tija în jos și să lărgească deschiderea supapei cu bilă. În schimb, o temperatură mai scăzută va face ca membrana să se ridice, făcând deschiderea mai mică. Aceste două situații sunt prezentate în imaginile de mai jos.
Supapă de expansiune termostatică controlată electronic:
Supapa de expansiune controlată electronic (abreviată ca EEV) poate fi controlată utilizând ECU al climatizării. Pentru aceasta poate fi folosit un motor pas cu pas. Acest motor pas cu pas face posibil ca acul să mărească sau să micșoreze deschiderea în pași mici. In functie de temperatura dorita in interior, ECU poate regla foarte rapid capacitatea folosind compresorul de aer conditionat controlat electric si supapa de expansiune.
Defecțiuni posibile:
In atelier intampinam probleme cu supapa de expansiune. Problemele apar de obicei din cauza contaminării, determinând înfundarea supapei de expansiune sau rămânerea deschisă.
- Supapa este înfundată:
Înfundarea este cauzată de contaminanții din agentul frigorific. Ca urmare a blocării, în evaporator pătrunde prea puțin agent frigorific, ceea ce duce la creșterea presiunii cu riscul supraîncălzirii compresorului. - Supapa rămâne deschisă:
Lăsând supapa deschisă permite să pătrundă prea mult agent frigorific în compresor. Dacă nu tot agentul frigorific din evaporator s-a transformat în gaz, există șansa ca o cantitate (excesivă) de agent frigorific lichid să ajungă în compresor, provocând ca compresorul să experimenteze un șoc lichid.
Contaminarea este ușor de prevenit: înlocuiți filtrul/uscătorul periodic.
Pagina înrudită:
