空调系统膨胀阀的常见故障排除

时间：2024-05-17

盛林源

（浙江三花汽车零部件股份有限公司，浙江杭州 310018）

1 前言

随着人们生活水平的不断提高以及汽车电器的不断发展，汽车空调已然成为汽车必不可少的基本配置。为了能够迅速排定和排除空调故障，需要明确汽车空调系统的基本结构和工作原理。首先从蒸发器出来的低压低温气体制冷剂在压缩机作用下，转变为高压高温气体，冷凝作用以后就转变为高压高温液体并散热，在干燥器内进行除湿、过滤以后，会经过膨胀阀进入空调系统的蒸发器，降压处理后的制冷剂吸热沸腾转变为低压低温气体，吸热以后会降低蒸发器的温度，操作反复进行就能够实现降低车内温度的目的。在空调系统的制冷全过程中，膨胀阀主要的作用为节流降压，同时又能控制制冷剂的流量。本文作者结合自己多年工作经验，对膨胀阀较为常见故障的排出进行简要分析。

2 空调系统膨胀阀工作原理分析

空调系统膨胀阀对制冷剂流量的调节是依据蒸发器出口制冷器的过热度来实现的。热力膨胀阀接受蒸发器出口的气态制冷器过热度，根据过热度的大小来调节蒸发器制冷剂的流量。热力膨胀阀根据平衡方式主要分为内平衡式和外平衡式，它主要是由阀体、调整机构、执行结构、感应机构组成。感温包被固定在蒸发器出口的管道上，工作时由其感应过热温度，感温包内部将出现压力，通过毛细管将压力传递到膜片的上部，膜片因受到压力作用而出现弹性变形，变形后就能够将信号成功传递给顶针，进而实现对调节阀的开度的调节，达到对制冷剂流量进行有效控制的目的。

3 膨胀阀常见故障分析

3.1 堵塞故障分析与排除

在空调制冷系统中，经常出现热力膨胀阀堵塞故障，一般堵塞故障主要有“冰堵”和“脏堵”两种。当系统内存在一定量的纤维、铁屑、铜屑、焊渣等杂质时，就容易出现脏堵；当系统内存在较多的湿气时就容易出现冰堵，系统内湿气产生的途径主要有以下几种：①在进行系统安装时，抽真空的时间未能满足要求，使得管路中存在一定量的湿气；管路焊接存在质量问题，焊口处存在漏气点；②在进行制冷剂充注时，空气吹出软管未能按照要求进行连接；③在向空调系统进行润滑油补充时，因未采取有效的隔离措施，导致空气趁机进入。通常情况下在干燥过滤器上容易出现脏堵，过滤器将系统内的杂质进行拦截，进而导致脏堵情况的出现。出现脏堵以后，系统会出现过热度和回气温度升高，脏堵情况严重时会影响系统的正常运转，此时若不能及时清理到系统内的杂质，则系统将无法运行。在膨胀阀的节流口处容易出现冰堵，这是由于该处的温度在整个系统内是最低的，孔径也是最小。当空调系统停止制冷时，系统的整体温度逐渐升高，会使冰堵开始慢慢融化；当系统重新启动开始制冷时，系统整体温度会随着系统的运行而逐渐降低，这样冰堵情况就又会发生，因而可以说冰堵是反复出现的情况。那么如何才能有效排除堵塞故障呢？若脏堵情况不严重，则只需要进行干燥过滤器的更换即可解决问题；若脏堵情况严重，则应对系统内的杂质进行清理，抽成真空以后再充注制冷剂。若膨胀阀的冰堵情况不严重，则可在冰堵处外敷热毛巾；若膨胀阀的冰堵情况较为严重，系统已经不能正常工作，这时就需要进行过滤干燥器的更换，对管路内的水分进行处理，抽成真空以后再充注制冷剂。

3.2 感温包故障分析与排除

若空调系统出现过热度不正确、膨胀阀关不小或者膨胀阀供液不稳定等情况时，则可能的原因就是感温包出现故障。感温包的故障主要包括两种，一种是未能在正确位置包扎感温包，另一种就是感温包内的毛细管出现破裂，导致内部所充注的物体损失，使得热力膨胀阀的执行机构所接收到的信号错误。通常情况下在进行感温包安装时，应当尽可能在蒸发器出口水平段回管上安装，以便能够靠近蒸发器并且远离压缩机吸气口，但是应尽可能避免垂直安装感温包。

3.3 调整不当的分析与排除

在谈到调整不当时，应明确膨胀阀的过热度、静态过热度、动态过热度概念。热力膨胀阀处于某一种开度所对应的过热度成为工作过热度，也就是平常所说的膨胀阀过热度，它主要包括开启过热度（OS）和静态过热度（SS）两种。当热力膨胀阀置于开启位置时则弹簧力最小，此时的膨胀阀过热度也最小，这就是静态过热度（SS）。当打开膨胀阀阀口以后，阀口的开度将随着热度而变化，当阀口开到最大时过热度为最大，而动态过热度指的就是过热度所增大的数值（OS）。

在进行热力膨胀阀调整前，应当首先确认热力膨胀阀偏离最佳工作点才是导致空调制冷剂出现异常的原因，而不是由于皮带、风机、滤网、干燥过滤器堵塞、氟利昂过少等原因导致的，此外应当确保感温包安装位置的正确性以及采样信号的正确性。在进行热力膨胀阀调整时，应当注意以下几点：当进行热力膨胀阀调整时应当确保制冷装置能够正常运行。因为不能将测温计安放在蒸发器表面，则蒸发器内的饱和压力可以由压缩机的吸气压力来确定，通过查表的方法来明确近似蒸发温度。对于回气管内的温度值可以使用测温计测定，将测定结果与蒸发温度进行比对，进而对过热度进行校核。在调整过程中若觉得过热度偏小，则可以按照顺时针转动调节螺杆，也就是通过加大弹簧力，使热力膨胀阀的开启度逐渐降低，这样就能够降低流量；若觉得过热度太大，则可以按照逆时针转动调节螺杆，这样就能够实现增大流量的目的。在实际应用中，热力膨胀阀因感温系统的热惰性，会导致所产生的信号出现传递滞后，这时需要等待系统稳定运行以后，再进行下一次调整。为此，在进行调整的全过程中都需要十分的小心，必须有足够的耐心，在进行螺杆转动调节时，不应当出现过快或过多的情况。

在进行热力膨胀阀调整时，可以按照以下步骤进行：①对于感温包的位置，在蒸发器回气口处的保温层内插入数字温度表的探头，并将压缩机低压阀的三通与压力表相连接；②打开机器以后，使压缩机运行15分钟以后，压缩机将进入平稳运行状态，这时要使温度显示和压力指示均处于稳定值；③读出压力表测定压力时的温度T2以及数字温度表所测定的温度值T1，二者做差所得到的值就是过热度。调整过程中应当同时读取两个读数，若过热度处于5°C-8°C之间时则不必进行调整，不然就需要进行调整。调整时应先拆除热力膨胀阀的保护盖，调整螺杆3圈以后等待系统稳定运行，然后再重新读数并进行过热度计算，若处于正常值范围内则可不进行任何操作，不然则需要再次重复相同操作，直到过热度处于正常范围内为止。