汽車空調節流裝置及膨脹閥故障處理

鄭名進

摘 要：汽車空調膨脹閥故障會影響汽車空調的制冷效果，因此，研究常見故障及排除具有十分重要的意義。介紹了節流裝置工作原理和膨脹閥工作原理，對膨脹閥常見故障及排除進行了詳細的分析，并對膨脹閥的正確安裝及調整進行了定性分析，以期為相關工作人員提供一定的借鑒。

關鍵詞：汽車空調；節流裝置；膨脹閥；故障處理

中圖分類號：U472.4；U463.851 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.11.139

隨著人們生活水平的不斷提高以及汽車電器的不斷發展，汽車空調已然成為汽車必不可少的基本配置。現代汽車空調一般包括制冷裝置、取暖系統和通風換氣裝置。其中，熱力膨脹閥（簡稱“膨脹閥”）是汽車空調制冷系統4大組成部件之一，也是節流裝置的一種形式。

為此，本文就汽車空調膨脹閥常見故障及排除進行探討，以保證膨脹閥的正確使用，實現制冷系統的高效、安全運行，降低車輛運行成本。

1 節流裝置的作用

節流裝置主要具有以下3方面的作用：①節流降壓。通過節流降壓作用，使來自冷凝器的高溫、高壓液態制冷劑轉變為低溫、低壓的霧狀液體顆粒，有利于進入蒸發器后發生蒸發汽化。②調節流量。根據發動機轉速及制冷負荷的變化，對制冷劑流量實時調整，保證制冷系統的制冷量，保持車廂內的適宜溫度。③控制流量、防止液擊和異常過熱發生。通過安裝在蒸發器上的感溫元件控制制冷劑流量的大小，保證制冷劑汽化充分，避免產生“液擊”現象，同時將過熱度控制在一定范圍內，防止異常過熱現象發生。

2 節流裝置的分類及工作原理

汽車空調節流裝置分類及特點見表1.

2.1 外平衡式膨脹閥工作原理

如圖1所示，節流閥的開度決定制冷劑流量的大小，而節

流閥的開度是由閥芯和推桿聯合控制的。膜片處承受3個力的作用，即向上的彈簧對閥芯的彈力Ps，向上的外平衡管內制冷劑輸入的壓力P?e，向下的感溫包內制冷劑輸入的壓力P?f.當這3個力平衡時，節流閥位置一定，制冷劑流量也一定。

當蒸發器溫度升高時，感溫包內制冷劑飽和蒸汽產生的壓力大于外平衡管內過熱蒸汽產生的壓力和彈簧力之和，即滿足P?f>P?e+Ps，迫使膜片下移，隨即使頂桿推動節流閥芯向下移動，節流孔開度增大，制冷劑流量增大，蒸發器制冷量增大，實現迅速降溫；當蒸發器溫度下降時，感溫包內制冷劑飽和蒸汽產生的壓力減小，即滿足P?f

2.2 內平衡式膨脹閥工作原理

如圖2所示，膜片承受3個力，即向上的彈簧對閥芯的彈力Ps，向上的節流后制冷劑壓力Pe，向下的感溫包內制冷劑輸入的壓力Pf.

2.3 H形膨脹閥工作原理

H形膨脹閥內部通道呈H形，按照制冷劑流動方向，4個接口分別連接儲液干燥器出口、蒸發器入口、蒸發器出口和壓縮機入口。在蒸發器出口和壓縮機入口之間安裝有感溫器，在儲液干燥器出口、蒸發器入口之間安裝球閥，球閥通過控制桿與感溫器相連，球閥下面安裝彈簧，調整螺釘調節蒸發器的過熱度。感溫器內裝有密封的制冷劑，通過感溫器的熱脹冷縮可以控制球閥節流孔開度，起到調節流量的作用。

2.4 節流孔管工作原理

節流孔管是孔口截面的一種節流裝置，它由一根細長的銅管套裝在塑料套管中構成。節流孔管安裝在蒸發器進口管中，其塑料管外緣環槽內裝有密封圈，起到密封作用，防止制冷劑泄漏。節流孔管沒有活動部件，結構簡單、可靠性高、能耗低，成本低；不能調節制冷劑流量，主要靠控制壓縮機的間歇工作來控制流量，達到控制溫度的目的。同時在蒸發器和壓縮機管路之間，安裝有將氣、液分離的氣液分離器，以防止液態制冷劑進入壓縮機發生“液擊”現象。

3 膨脹閥常見故障分析與處理措施

3.1 堵塞故障分析與處理措施

熱力膨脹閥堵塞故障主要有冰堵和臟堵2種，可以進行打開、關閉測試判斷是否堵塞。

打開測試：雙手緊握感溫包使之變暖，然后對準進口吹氣，探測出口處是否有風吹出。如果有，說明膨脹閥完好；否則，說明有堵塞故障。

關閉測試：將感溫包放置在冰和水混合的容器內，對準進口吹氣，探測出口處是否有風吹出。如果有，說明膨脹閥故障，需要檢修。

3.2 感溫包故障分析與處理措施

故障現象：制冷系統出現過熱度不正確，膨脹閥關不小、膨脹閥供液不穩定。

故障分析：感溫包毛細管破裂，使感溫包內的制冷劑泄漏，導致膨脹閥的執行機構接收到錯誤信號，使制冷出現問題；感溫包包扎位置不正確。

故障排除：更換新的膨脹閥；感溫包應安裝在蒸發器出口水平段的回氣管上，靠近蒸發器，遠離壓縮機吸氣口，而且不能垂直安裝。

3.3 膨脹閥調整不當故障分析與處理措施

3.3.1 膨脹閥開度過小或失靈

故障現象：制冷效果不佳，手摸低壓側的管路發現不涼。

故障分析：使用歧管壓力計（高低壓表組）檢測低壓側壓力，顯示數值過低甚至是真空，判斷膨脹閥開度過小或失靈，制冷劑流量過小，引起制冷不足。

故障排除：可以逆時針轉動膨脹閥上的彈簧調壓螺釘1～2圈，探測空調出風口溫度是否變冷，并觀察低壓側壓力是否回升。如果是，說明原開度過小，調大開度，增大制冷劑流量即可。如果逆時針調整無效，則判斷膨脹閥失靈，檢修或更換新的膨脹閥，并重新加注制冷劑。

3.3.2 膨脹閥開度過大

故障現象：出風口溫度偏高，制冷不足；歧管壓力計檢測到高壓側壓力過高；低壓管路上結霜或有小水珠出現。

故障分析：如果檢測到低壓壓力過高，判斷膨脹閥開度過大，使大量制冷劑堆積在冷凝器內，造成冷凝器有效散熱面積減少，系統壓力升高，制冷效果下降，并且大量制冷劑進入蒸發器造成管道結霜。

故障排除：順時針轉動彈簧調壓螺釘1～2圈，如果出風口逐漸變冷，則判斷膨脹閥開度過大；調整無效時，應檢查感溫包與蒸發器的安裝位置及包扎情況，保證固定及密封良好。

4 結束語

綜上所述，對于汽車空調制冷系統而言，熱力膨脹閥的正常工作直接關系到系統的正常運行。為此，有必要對膨脹閥的常見故障進行分析，并結合壓力檢測和直觀探測方式，及時排除膨脹閥的故障；同時，膨脹閥的正確安裝和調整也是維修的重點。只有合理、正確使用膨脹閥，定期維護和保養，及時排除故障等，才能確?？照{系統的運行壽命和制冷效果，降低運行成本，節約能源，為駕駛員和乘客提供舒適的車內環境。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕