Предметы:
- введение
- капиллярный
- Термостатический расширительный клапан (ТРВ)
- Mogelijke хранения
Инлейдинг:
Расширительный клапан является неотъемлемой частью систем кондиционирования. Он действует как ограничитель на линии между осушителем/фильтрующим элементом и испарителем, что приводит к переходу от высокого давления к низкому. На изображении ниже расширительный клапан (выполненный как запорный клапан) обведен зеленой рамкой.
После того, как хладагент из компрессора прошел элемент фильтра/осушителя, он достигает расширительного клапана под давлением примерно 15 бар и температурой примерно 45 градусов Цельсия. Хладагент поступает из расширительного клапана в испаритель. Когда хладагент проходит через сужение расширительного клапана, его давление значительно снижается. Когда давление падает, температура кипения хладагента также падает. Хладагент начинает испаряться и переходить из жидкой формы в газообразную. При этом фазовом переходе от жидкости к пару хладагент поглощает тепло из окружающей среды. Это выделяющееся тепло извлекается из воздуха, проходящего через испаритель, что приводит к охлаждению воздуха. Этот охлажденный воздух подается внутрь, в результате чего получается охлажденный и осушенный воздух, который производит кондиционер.
Существуют различные типы расширительных клапанов, а именно капиллярный расширительный клапан и термостатический расширительный клапан (ТРВ), который также часто называют «запорным клапаном». Они описаны ниже.
Капилляр:
В системах кондиционирования воздуха иногда можно встретить расширительный клапан простого типа, называемый капилляром или дросселем. В новых автомобилях расширительные клапаны обычно оборудуются уже не капиллярными, а термостатическими (управляемыми) расширительными клапанами.
В системе кондиционирования воздуха с капиллярной системой невозможно точно отрегулировать холодопроизводительность. Если давление становится слишком высоким или испаритель становится слишком холодным, компрессор кондиционера обычно отключается.
Внешняя часть капиллярного расширительного клапана обычно изготовлена из пластика, а внутри находится специальная трубка. До и после этой трубки есть фильтры. Капилляр вызывает внезапное падение давления, которое быстро снижает температуру кипения хладагента и превращает его из жидкого в газообразное. От того, как устроен капилляр, зависит, насколько сильно упадет давление, а это влияет на температуру, когда хладагент попадает в испаритель. Капилляры могут быть разных размеров, и установка капилляров разных размеров изменит охлаждающую способность системы. Если испарение в испарителе меньше, это обычно означает меньшее охлаждение.
В системах кондиционирования с капилляром мы обычно находим еще и аккумулятор в секции низкого давления. Это предотвращает всасывание жидкости компрессором, поскольку капилляр имеет фиксированное отверстие. У аккумулятора есть и другие важные задачи, такие как фильтрация, удаление влаги (осушка) и хранение хладагента. Хладагент поступает в аккумулятор из испарителя в виде газа с небольшим количеством капель жидкости. Разделительная сетка в аккумуляторе обеспечивает оседание частиц жидкости вбок. Осушитель удаляет влагу из хладагента. Кроме того, пар засасывается вверху компрессором через небольшое отверстие размером около 1 миллиметра, забирая с собой немного масла.
В системах кондиционирования с капиллярной трубкой могут возникнуть следующие неисправности:
- Засорение: Если капилляр забивается загрязняющими веществами в хладагенте, это может снизить охлаждающую способность;
- Неправильные размеры: в некоторых случаях может потребоваться замена капилляра на капилляр другого размера, чтобы отрегулировать охлаждающую способность системы. Это может потребоваться в случае внесения изменений в систему или в случае, если исходные характеристики не соответствуют требуемым характеристикам, например, из-за замерзания испарителя или недостаточного охлаждения.
- Систематические проблемы: если система кондиционирования воздуха имеет постоянные проблемы с производительностью, а другие компоненты проверены и находятся в хорошем состоянии, возможной причиной может быть капилляр. Капилляр может быть поврежден, и это нелегко увидеть.
Термостатический расширительный клапан (ТРВ):
Система кондиционирования воздуха, которую мы обычно встречаем в современных автомобилях, представляет собой систему с термостатически управляемым расширительным клапаном, сокращенно TEV. Термостатический расширительный клапан заменяет систему капилляром и по сути представляет собой сужение, размер отверстия которого контролируется температурой газа, вытекающего из испарителя.
Есть разные версии. Помимо замены капилляра, отличается и фильтро-осушительный элемент. Фильтр/осушитель расположен непосредственно после конденсатора и работает с хладагентом в жидкой форме. Температура измеряется после испарителя. Если температура испарителя становится слишком высокой из-за того, что через него протекает недостаточно хладагента, отверстие увеличивается, пропуская больше хладагента в испаритель, и температура снова падает. Термостатический расширительный клапан поддерживает постоянную температуру (и давление) в определенных пределах. Это также означает, что мы можем быть уверены, что хладагент в паровой форме всасывается компрессором, поэтому в секции низкого давления больше не требуется использовать аккумулятор.
Термостатический расширительный клапан можно разделить на три типа:
- Расширительный клапан с дистанционным датчиком (дистанционное управление баллоном) с внутренним или внешним выравниванием давления.
- Запорный клапан с внутренней или внешней мембраной.
- Расширительный клапан с электронным управлением.
Термостатический расширительный клапан с выносным датчиком и внутренним выравниванием давления:
Термостатический расширительный клапан состоит из двух частей: измерительной части и датчика или баллона, который соединен с самим расширительным клапаном. Измерительная секция заполнена газом и расположена на выходе из испарителя. Когда температура на выходе испарителя повышается из-за того, что проходит слишком мало хладагента, газ расширяется и давление увеличивается. Затем штифт выталкивает шарик, в результате чего в испаритель поступает больше хладагента, и температура на выходе снова падает. Шар освобождается, как только сила, действующая на мембрану со стороны датчика, превысит сумму силы пружины и сжимающей силы хладагента на входной стороне испарителя. Когда температура после испарителя становится слишком низкой, происходит обратное. Усилие пружины возвращает шар обратно на седло, отверстие сужается и поток хладагента уменьшается. Таким образом, клапан TEV поддерживает постоянную температуру хладагента. Термостатический расширительный клапан измеряет температуру и преобразует ее в давление. Регулятор давления активирует клапан.
Термостатический расширительный клапан с выносным датчиком и внешним выравниванием давления:
Выравнивание давления связано с давлением под диафрагмой. Если пространство под мембраной соединено с входной стороной испарителя, мы не учитываем потери давления, возникающие в испарителе. Ведь измерение температуры происходит на выходе испарителя, а регулирование – на входе. Когда потеря давления превышает 0,2 бар, рекомендуется использовать расширительный клапан с внешним выравниванием давления. Если пространство под мембраной соединить с выходной стороной испарителя, потеря давления компенсируется. Внешнее выравнивание давления обычно применяется в более крупных системах.
Запорный клапан с внешней регулирующей мембраной
Запорный клапан установлен на входном и выходном патрубках испарителя. Впускная линия расположена рядом с выпускной линией испарителя. В нижней части запорного клапана хладагент поступает в жидкой форме из фильтра/осушителя (конденсатора) и проходит через шаровой клапан на пути к испарителю. Над мембраной находится фиксированное количество газообразного хладагента. Этот газ примет температуру газа, поступающего из испарителя. По мере повышения температуры увеличение давления будет толкать штифт вниз, что приведет к увеличению отверстия для потока в линии подачи. Это позволяет большему количеству хладагента попасть в испаритель, снижая температуру. В обратных ситуациях шаровой клапан закроется, позволяя меньшему количеству хладагента попасть в испаритель и вызывая повышение температуры.
Запорный клапан с внутренней регулирующей мембраной:
В запорном клапане с внутренней регулирующей мембраной на выходе испарителя расположена термоголовка с хладагентом. Хладагент в термостачке принимает температуру хладагента, выходящего из испарителя. При высоких температурах хладагент расширяется, в результате чего мембрана капсулы толкает стержень вниз и расширяет отверстие шарового клапана. И наоборот, более низкая температура приведет к подъему мембраны, уменьшая отверстие. Эти две ситуации показаны на изображениях ниже.
Термостатический расширительный клапан с электронным управлением:
Расширительным клапаном с электронным управлением (сокращенно EEV) можно управлять с помощью ЭБУ климат-контроля. Для этого можно использовать шаговый двигатель. Этот шаговый двигатель позволяет игле увеличивать или уменьшать отверстие небольшими шагами. В зависимости от желаемой температуры в салоне ЭБУ может очень быстро регулировать мощность с помощью компрессора кондиционера с электрическим управлением и расширительного клапана.
Возможные неисправности:
В мастерской мы сталкиваемся с проблемами с расширительным клапаном. Проблемы обычно возникают из-за загрязнения, в результате чего расширительный клапан забивается или остается открытым.
- Клапан забит:
Засорение вызвано загрязняющими веществами в хладагенте. В результате блокировки в испаритель попадает слишком мало хладагента, что приводит к повышению давления с риском перегрева компрессора. - Клапан остается открытым:
Если оставить клапан открытым, в компрессор попадет слишком много хладагента. Если не весь хладагент в испарителе превратился в газ, существует вероятность того, что (чрезмерное) количество жидкого хладагента окажется в компрессоре, что приведет к гидравлическому шоку в компрессоре.
Загрязнение легко предотвратить: периодически заменяйте фильтр/осушитель.
Связанная страница:
