Предмети:
- Вступ
- Капілярний
- Термостатичний розширювальний клапан (TEV)
- Mogelijke storeingen
Вступ:
Розширювальний клапан є важливою частиною систем кондиціонування повітря. Він функціонує як обмеження в лінії між осушувачем/фільтруючим елементом і випарником, що призводить до переходу від високого тиску до низького. На зображенні нижче розширювальний клапан (розроблений як запірний клапан) обрамлений зеленим кольором.
Після того, як холодоагент із компресора пройшов через елемент фільтра/осушувача, він досягає розширювального клапана під тиском приблизно 15 бар і температурою приблизно 45 градусів Цельсія. Холодоагент надходить із розширювального клапана у випарник. Коли холодоагент проходить через обмежувальний клапан розширювального клапана, його тиск значно знижується. Коли тиск падає, температура кипіння холодоагенту також падає. Холодоагент починає випаровуватися і переходити з рідкого стану в газоподібний. У цьому фазовому переході від рідини до пари холодоагент поглинає тепло з навколишнього середовища. Це виділене тепло відбирається від повітря, що проходить через випарник, що призводить до охолодження повітря. Це охолоджене повітря направляється всередину, у результаті чого виробляється охолоджене та висушене повітря, яке виробляє кондиціонер.
Існують різні типи розширювальних клапанів, а саме капілярний розширювальний клапан і термостатичний розширювальний клапан (TEV), який також часто називають «запірним клапаном». Вони описані нижче.
Капілярний:
У системах кондиціонування повітря іноді зустрічається простий тип розширювального клапана, який називається капілярним або отворовим. У нових автомобілях розширювальні клапани зазвичай оснащені не капіляром, а термостатичним (керованим) розширювальним клапаном.
У системі кондиціонування повітря з капілярною системою охолодження не можна точно відрегулювати. Якщо тиск стає занадто високим або випарник стає занадто холодним, компресор кондиціонера зазвичай вимикається.
Зовнішня частина капілярного розширювального клапана зазвичай виготовлена з пластику, а всередині є спеціальна трубка. Є фільтри до і після цієї трубки. Капіляр викликає раптове падіння тиску, що швидко знижує температуру кипіння холодоагенту та перетворює його з рідкого на газоподібний. Споруда капіляра визначає, наскільки падає тиск, і це впливає на температуру, коли холодоагент надходить у випарник. Капіляр може бути різних розмірів, і встановлення одного з іншими розмірами змінить холодопродуктивність системи. Якщо у випарнику менше випаровування, це зазвичай означає менше охолодження.
У системах кондиціонування повітря з капіляром ми зазвичай також знаходимо гідроакумулятор у секції низького тиску. Це запобігає всмоктуванню рідини компресором, оскільки капіляр має фіксований отвір. Акумулятор також виконує інші важливі завдання, такі як фільтрація, видалення вологи (осушування) і зберігання холодоагенту. Холодоагент надходить в гідроакумулятор з випарника у вигляді газу з крапельками рідини. Роздільна сітка в акумуляторі гарантує, що частинки рідини опускаються вниз. Осушувач видаляє вологу з холодоагенту. Крім того, компресор всмоктує пару зверху через невеликий отвір діаметром приблизно 1 міліметр, забираючи з собою трохи масла.
У системах кондиціонування з капілярною трубкою можуть виникнути такі несправності:
- Засмічення: якщо капіляр засмічується забрудненнями в холодоагенті, це може зменшити охолоджувальну здатність;
- Неправильні розміри: у деяких випадках може знадобитися замінити капіляр на інший розмір, щоб відрегулювати охолоджувальну здатність системи. Це може знадобитися для змін системи або якщо вихідні характеристики не відповідають необхідним характеристикам, наприклад, замерзаючий випарник або недостатнє охолодження.
- Систематичні проблеми: якщо система кондиціонування повітря має постійні проблеми з роботою, а інші компоненти були перевірені та знаходяться в хорошому стані, можливою причиною може бути капіляр. Капіляр може бути пошкоджений, і це нелегко побачити.
Термостатичний розширювальний клапан (TEV):
Система кондиціонування повітря, яку ми зазвичай знаходимо в сучасних транспортних засобах, є системою з термостатично керованим розширювальним клапаном, скорочено TEV. Термостатичний розширювальний клапан замінює систему капіляром і в основному є звуженням, розмір отвору якого контролюється температурою газу, що витікає з випарника.
Існують різні версії. Окрім заміни капіляра, змінюється також елемент фільтра/осушувача. Фільтр/осушувач розташований безпосередньо після конденсатора та працює з холодоагентом у рідкій формі. Температуру вимірюють після випарника. Якщо температура випарника стає занадто високою, тому що через нього не вистачає холодоагенту, отвір робиться більшим, пропускаючи більше холодоагенту до випарника, і температура знову падає. Термостатичний розширювальний клапан підтримує постійну температуру (і тиск) у певних межах. Це також означає, що ми можемо бути впевнені, що холодоагент у вигляді пари всмоктується компресором, тому більше не потрібно використовувати акумулятор у секції низького тиску.
Термостатичний розширювальний клапан можна розділити на три види:
- Розширювальний клапан з дистанційним датчиком (дистанційне керування колбою) з внутрішнім або зовнішнім вирівнюванням тиску.
- Запірна арматура з внутрішньою або зовнішньою мембраною.
- Розширювальний клапан з електронним керуванням.
Термостатичний розширювальний клапан з виносним датчиком і внутрішнім вирівнюванням тиску:
Термостатичний розширювальний клапан складається з двох частин, а саме вимірювальної частини та датчика або балона, який підключено до власне розширювального клапана. Вимірювальна секція заповнена газом і розташована на виході з випарника. Коли температура на виході з випарника підвищується через те, що проходить занадто мало холодоагенту, газ розширюється і тиск зростає. Потім штифт виштовхує кульку, змушуючи більше холодоагенту надходити у випарник і температуру на виході знову падати. Кулька відпускається, як тільки сила, що діє на мембрану від датчика, перевищить суму сили пружини та сили стиснення холодоагенту на стороні входу випарника. Коли температура після випарника стає занадто низькою, відбувається навпаки. Сила пружини змушує кульку повернутися на сидіння, отвір звужується, і потік холодоагенту зменшується. Таким чином, клапан TEV підтримує постійну температуру холодоагенту. Термостатичний розширювальний клапан вимірює температуру і перетворює її в тиск. Регулятор тиску активує клапан.
Термостатичний розширювальний клапан з виносним датчиком і зовнішнім вирівнюванням тиску:
Вирівнювання тиску пов’язане з тиском під діафрагмою. Якщо простір під мембраною з’єднаний зі стороною входу випарника, ми не беремо до уваги втрати тиску, які виникають у випарнику. Адже вимірювання температури відбувається на виході випарника, а контроль – на вході. Якщо втрата тиску перевищує 0,2 бар, рекомендується використовувати розширювальний клапан із зовнішнім вирівнюванням тиску. Якщо простір під мембраною з'єднаний з вихідною стороною випарника, втрата тиску компенсується. Зовнішнє вирівнювання тиску зазвичай застосовується для великих систем.
Запірний клапан із зовнішньою діафрагмою керування
Блок-клапан встановлюється на вхідному і вихідному патрубках випарника. Вхідна лінія розташована поруч з вихідною лінією випарника. У нижній частині запірного клапана холодоагент надходить у рідкому вигляді з фільтра/осушувача (конденсатора) і проходить через кульовий кран на шляху до випарника. Над мембраною знаходиться фіксована кількість газоподібного холодоагенту. Цей газ матиме температуру газу, що надходить із випарника. Коли температура підвищується, підвищення тиску буде штовхати штифт вниз, що призведе до більшого отвору для потоку в лінії подачі. Це дозволяє більшій кількості холодоагенту надходити у випарник, знижуючи температуру. У протилежних ситуаціях кульовий кран закриється, дозволяючи меншій кількості холодоагенту потрапити у випарник і спричинити підвищення температури.
Запірна арматура з внутрішньою регулюючою мембраною:
У блок-клапані з внутрішньою керуючою мембраною на виході випарника знаходиться термоголовка з холодоагентом. Холодоагент у термочашці приймає температуру холодоагенту, що виходить із випарника. При високих температурах холодоагент розширюється, змушуючи діафрагму капсули штовхати шток вниз і розширювати отвір кульового клапана. І навпаки, нижча температура спричинить підвищення мембрани, що зменшить отвір. Ці дві ситуації показано на зображеннях нижче.
Термостатичний розширювальний клапан з електронним керуванням:
Розширювальним клапаном з електронним керуванням (скорочено EEV) можна керувати за допомогою ЕБУ клімат-контролю. Для цього можна використовувати кроковий двигун. Цей кроковий двигун дає змогу голці збільшувати або зменшувати отвір невеликими кроками. Залежно від бажаної температури в салоні, ECU може дуже швидко регулювати потужність за допомогою компресора кондиціонера з електричним керуванням і розширювального клапана.
Можливі несправності:
У майстерні ми стикаємося з проблемами розширювального клапана. Зазвичай проблеми виникають через забруднення, через що розширювальний клапан забивається або залишається відкритим.
- Клапан забитий:
Засмічення спричинене забрудненнями в холодоагенті. Внаслідок закупорки у випарник надходить занадто мало холодоагенту, що призводить до підвищення тиску з ризиком перегріву компресора. - Клапан залишається відкритим:
Якщо залишити клапан відкритим, занадто багато холодоагенту потрапляє в компресор. Якщо не весь холодоагент у випарнику перетворився на газ, існує ймовірність того, що (надмірна) кількість рідкого холодоагенту потрапить у компресор, що призведе до удару рідини в компресорі.
Забруднення легко запобігти: періодично замінюйте фільтр/осушувач.
Пов'язана сторінка:
