膨胀阀结构与检修方法

（一）作用

膨胀阀也称为节流阀，是汽车空调制冷装置的主要部件，安装在蒸发器入口前（见图5-20），为制冷循环高压和低压之间的分界点。在膨胀阀前，制冷剂是高压液体；在膨胀阀后，制冷剂是低压、低温饱和液体和蒸汽的雾状混合物。膨胀阀的作用，一是将高压制冷剂液体节流降压，二是自动调节制冷剂进入蒸发器的流量，以适应制冷负荷变化的需要。

图5-20 膨胀阀的安装位置

1—蒸发器 2—膨胀阀

膨胀阀的开度必须适宜，即它的节流减压的大小要适当，压力不必减小过多，只要减到制冷剂液体气化沸腾时，足以吸收车厢的热量即可。同样，进入蒸发器的制冷剂数量，也要与制冷负荷变化相适应，不过多，也不过少。若膨胀阀的开度与制冷负荷相比过大，则蒸发器中液体制冷剂的流量就会过多，容易使液体制冷剂回入压缩机的气缸中。与此相反，若是膨胀阀的开度与制冷负荷相比太小，则液体制冷剂在蒸发管内的流动途中就已经蒸发完了，在这之后的一段蒸发管中没有液体制冷剂可供蒸发，只有蒸气被过热。膨胀阀可以通过感温包，随着蒸发器出口处制冷剂温度的变化，自动调节阀开启度的大小，供给适量的制冷剂液体。

（二）结构

图5-21为膨胀阀的结构。在感温包内装入制冷装置所用的制冷剂，将感温包紧贴在蒸发器的出口管路上，并用保温材料进行包扎，保证接触良好，温度尽量接近一致。用毛细管将感温包内的压力传送至膨胀阀的阀体。膨胀阀分为以下两种。

图5-21 膨胀阀

1—调整螺钉 2—弹簧 3—平衡管 4—低温低压制冷剂 5—感温包 6—毛细管 7—阀体 8—膜片 9—球阀 10—高压液体制冷剂

1.内平衡式膨胀阀

内平衡式膨胀阀的工作原理如图5-22所示。p_f为感温包内制冷剂压力；p_s为弹簧弹力；p_e为蒸发器内制冷剂蒸发压力。

在制冷循环系统正常运行时，存在如下关系：p_f=p_e+p_s针阀稳定在某一开度，循环制冷剂量保持稳定。

膨胀阀的开启度由蒸发器出口的蒸气过热度来控制。因为感温包安装地点距蒸发器还有一段距离，这时管道内制冷剂仍然要吸收外界热量，使其温度升高，称这个温度变化范围为过热度。

制冷负荷变大，使蒸发器中制冷剂不足，制冷剂提前蒸发，蒸发器出口处制冷剂蒸气的过热度增大，感温包被加热，感温包内制冷剂的饱和压力升高到超过阀体内弹簧与蒸发器内制冷剂二者的压力和（p_f>p_e+p_s）时，膜片向下压，推杆下移，把针阀向下顶开，阀孔开大，蒸发器内进液量增加。相反，制冷负荷变小时，蒸发器出口处制冷剂蒸气过热度减小，感温包内制冷剂压力减小，针阀开度相应变小，进液量也减少。

图5-22 内平衡式膨胀阀的工作原理

1—针阀 2—过热弹簧 3—调节螺钉 4—膜片 5—推杆 6—毛细管 7—蒸发器 8—湿蒸气部分 9—过热蒸气部分 10—感温包

2.外平衡式膨胀阀

如前述内平衡式膨胀阀，蒸发器入口的压力直接作用于膜片，为了加大阀门的开度，需要较高的过热度，结果蒸发器的热交换面积就有较大一部分未能充分发挥作用，使蒸发器效率降低。为了避免上述影响，采用外平衡式膨胀阀，其工作原理如图5-23所示。

(www.xing528.com)

图5-23 外平衡式膨胀阀的工作原理

1—压力弹簧 2—膜片 3—膜片室 4—均衡管路 5—阀 6—外平衡管 7—热敏管 8—毛细管 9—蒸发器

它的结构与内平衡式膨胀阀基本相似，只是其膜片下方不与供入的制冷剂液体接触，而是作用一个空腔，用一根平衡管与蒸发器出口连接。这样膜片下面制冷剂压力p_e不是膨胀阀出口的压力，而是蒸发器出口压力p_o，以此来弥补内平衡式的缺点。由此可见，外平衡式膨胀阀的特点是它的调节性不受蒸发器蛇形管中由于流动阻力所引起的压力损失的影响。

（三）安装

安装热力膨胀阀时应将冷凝器或储液器出口管的螺纹接头与膨胀阀进口端对正，然后拧上螺母（不要拧得过紧）。再将其出口端与蒸发器进口管的螺纹接头对正，拧上几圈，最后用两把扳手分别夹住膨胀阀的进、出口端螺母，均匀用力将其拧紧。安装热力膨胀阀时应注意如下几点：

1）膨胀阀应安装在蒸发器的入口管上，阀体垂直放置，不宜倾斜安装，更不要颠倒安装。

2）感温包应安装在蒸发器出口的一段水平的吸气管上，并应远离压缩机吸气口1.5m以上，其位置应低于膨胀阀，且感温包要水平放置，以保证感温工质液体始终在感温包中。

3）感温包同蒸发器接触面锈迹应除尽，阀体应垂直放置，不宜倾斜安装，更不要颠倒安装。

4）感温包不应安装在吸气管的积液处，否则，感温包就不能感测到真正的过热度。

5）当吸气管径小于25mm时，感温包贴在吸气管的顶部；当吸气管径大于25mm时，感温包包扎在水平管的下侧45°角处或者侧面中点处。感温包无论如何不能贴附在水平吸气管的底部，以防管子底部积油等因素影响感温包的正确感温。

6）外平衡管应接在感温包安装部位后面10mm处，以免制冷剂在蒸发管内的流动阻力使膨胀阀产生误动作。一般外平衡管的连接端口的位置由厂家直接设计好，不能任意调整。

热力膨胀阀要在某一工况范围内执行自动调节，也需要在系统调试时对它予以调整。当膨胀阀进行正常运行后，它就能正确自动调节。

（四）调试

热力膨胀阀的调整是通过调节杆来调整弹簧的压缩力。

调节杆向外旋出是放松弹簧。顺时针方向旋调节杆为进，反时针方向旋调节杆为出。在系统运行调试时，可以从蒸发压力值的高低来判断膨胀阀调整方向和范围。蒸发压力高于给定值，即膨胀阀的流量偏大，应适当调小；反之则应适当增大。调小阀门是顺时针旋转调节杆，使弹簧压缩力增加，蒸发压力就逐渐下降；反之则反时针旋转调节杆。

（五）常见故障及维修

膨胀阀的保养，一般每一年到两年检查一次其动作是否正常，开度大小是否合适，进口滤网是否被堵塞，如不正常应更换或作适当调整。

膨胀阀若被污物堵塞，可用高压空气吹通，如吹不通，只有拆卸进行清理。拆卸膨胀阀后，应检查其进口处的滤网是否干净（有些膨胀阀没有滤网）。如有污物则要清洗；膨胀阀的感温包有渗漏，就要换新件。

若系统内有水分与制冷剂混合在一起流动。当通过膨胀阀时，制冷剂节流，压力及温度均大大降低，水便冻结成冰，在膨胀阀处形成“冰塞”，出现如下现象：车内吹出的冷气一阵凉，一阵不凉。这是因为当结冰堵塞阀孔，使制冷系统停止供液，制冷效果下降。停一会儿，待膨胀阀的冰塞熔化制冷剂环流，车厢吹出的冷气又凉快了。可以多次更换干燥剂，反复抽真空，排出系统水气。

感温包和蒸发器管包扎松动，不能很好地起感温作用。感温包外的绝热胶带松脱，使包内压力增大，造成膨胀阀开度过大。膨胀阀针阀生锈，动作不灵活。

注意：在修理中，热力膨胀阀只许用同类的制品更换，其使用的系统均规定孔径尺寸。若以尺寸有异的阀取代，将会严重影响系统的制冷效果。