汽车空调膨胀阀常见故障分析及处理
郑名进
摘 要：汽车空调膨胀阀故障会影响汽车空调的制冷效果，因此，研究常见故障及排除具有十分重要的意义。介绍了节流装置工作原理和膨胀阀工作原理，对膨胀阀常见故障及排除进行了详细的分析，并对膨胀阀的正确安装及调整进行了定性分析，以期为相关工作人员提供一定的借鉴。
关键词：汽车空调；节流装置；膨胀阀；故障处理
中图分类号：U472.4；U463.851 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.11.139
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。现代汽车空调一般包括制冷装置、取暖系统和通风换气装置。其中，热力膨胀阀（简称“膨胀阀”）是汽车空调制冷系统4大组成部件之一，也是节流装置的一种形式。
为此，本文就汽车空调膨胀阀常见故障及排除进行探讨，以保证膨胀阀的正确使用，实现制冷系统的高效、安全运行，降低车辆运行成本。
1 节流装置的作用
节流装置主要具有以下3方面的作用：①节流降压。通过节流降压作用，使来自冷凝器的高温、高压液态制冷剂转变为低温、低压的雾状液体颗粒，有利于进入蒸发器后发生蒸发汽化。②调节流量。根据发动机转速及制冷负荷的变化，对制冷剂流量实时调整，保证制冷系统的制冷量，保持车厢内的适宜温度。③控制流量、防止液击和异常过热发生。通过安装在蒸发器上的感温元件控制制冷剂流量的大小，保证制冷剂汽化充分，避免产生“液击”现象，同时将过热度控制在一定范围内，防止异常过热现象发生。
2 节流装置的分类及工作原理
汽车空调节流装置分类及特点见表1.
2.1 外平衡式膨胀阀工作原理
如图1所示，节流阀的开度决定制冷剂流量的大小，而节
流阀的开度是由阀芯和推杆联合控制的。膜片处承受3个力的作用，即向上的弹簧对阀芯的弹力Ps，向上的外平衡管内制冷剂输入的压力P?e，向下的感温包内制冷剂输入的压力P?f.当这3个力平衡时，节流阀位置一定，制冷剂流量也一定。
当蒸发器温度升高时，感温包内制冷剂饱和蒸汽产生的压力大于外平衡管内过热蒸汽产生的压力和弹簧力之和，即满足P?f>P?e+Ps，迫使膜片下移，随即使顶杆推动节流阀芯向下移动，节流孔开度增大，制冷剂流量增大，蒸发器制冷量增大，实现迅速降温；当蒸发器温度下降时，感温包内制冷剂饱和蒸汽产生的压力减小，即满足P?f 2.2 内平衡式膨胀阀工作原理 如图2所示，膜片承受3个力，即向上的弹簧对阀芯的弹力Ps，向上的节流后制冷剂压力Pe，向下的感温包内制冷剂输入的压力Pf. 2.3 H形膨胀阀工作原理 H形膨胀阀内部通道呈H形，按照制冷剂流动方向，4个接口分别连接储液干燥器出口、蒸发器入口、蒸发器出口和压缩机入口。在蒸发器出口和压缩机入口之间安装有感温器，在储液干燥器出口、蒸发器入口之间安装球阀，球阀通过控制杆与感温器相连，球阀下面安装弹簧，调整螺钉调节蒸发器的过热度。感温器内装有密封的制冷剂，通过感温器的热胀冷缩可以控制球阀节流孔开度，起到调节流量的作用。 2.4 节流孔管工作原理 节流孔管是孔口截面的一种节流装置，它由一根细长的铜管套装在塑料套管中构成。节流孔管安装在蒸发器进口管中，其塑料管外缘環槽内装有密封圈，起到密封作用，防止制冷剂泄漏。节流孔管没有活动部件，结构简单、可靠性高、能耗低，成本低；不能调节制冷剂流量，主要靠控制压缩机的间歇工作来控制流量，达到控制温度的目的。同时在蒸发器和压缩机管路之间，安装有将气、液分离的气液分离器，以防止液态制冷剂进入压缩机发生“液击”现象。 3 膨胀阀常见故障分析与处理措施 3.1 堵塞故障分析与处理措施 热力膨胀阀堵塞故障主要有冰堵和脏堵2种，可以进行打开、关闭测试判断是否堵塞。 打开测试：双手紧握感温包使之变暖，然后对准进口吹气，探测出口处是否有风吹出。如果有，说明膨胀阀完好；否则，说明有堵塞故障。 关闭测试：将感温包放置在冰和水混合的容器内，对准进口吹气，探测出口处是否有风吹出。如果有，说明膨胀阀故障，需要检修。 3.2 感温包故障分析与处理措施 故障现象：制冷系统出现过热度不正确，膨胀阀关不小、膨胀阀供液不稳定。 故障分析：感温包毛细管破裂，使感温包内的制冷剂泄漏，导致膨胀阀的执行机构接收到错误信号，使制冷出现问题；感温包包扎位置不正确。 故障排除：更换新的膨胀阀；感温包应安装在蒸发器出口水平段的回气管上，靠近蒸发器，远离压缩机吸气口，而且不能垂直安装。 3.3 膨胀阀调整不当故障分析与处理措施 3.3.1 膨胀阀开度过小或失灵 故障现象：制冷效果不佳，手摸低压侧的管路发现不凉。 故障分析：使用歧管压力计（高低压表组）检测低压侧压力，显示数值过低甚至是真空，判断膨胀阀开度过小或失灵，制冷剂流量过小，引起制冷不足。 故障排除：可以逆时针转动膨胀阀上的弹簧调压螺钉1～2圈，探测空调出风口温度是否变冷，并观察低压侧压力是否回升。如果是，说明原开度过小，调大开度，增大制冷剂流量即可。如果逆时针调整无效，则判断膨胀阀失灵，检修或更换新的膨胀阀，并重新加注制冷剂。 3.3.2 膨胀阀开度过大 故障现象：出风口温度偏高，制冷不足；歧管压力计检测到高压侧压力过高；低压管路上结霜或有小水珠出现。 故障分析：如果检测到低压压力过高，判断膨胀阀开度过大，使大量制冷剂堆积在冷凝器内，造成冷凝器有效散热面积减少，系统压力升高，制冷效果下降，并且大量制冷剂进入蒸发器造成管道结霜。 故障排除：顺时针转动弹簧调压螺钉1～2圈，如果出风口逐渐变冷，则判断膨胀阀开度过大；调整无效时，应检查感温包与蒸发器的安装位置及包扎情况，保证固定及密封良好。 4 结束语 综上所述，对于汽车空调制冷系统而言，热力膨胀阀的正常工作直接关系到系统的正常运行。为此，有必要对膨胀阀的常见故障进行分析，并结合压力检测和直观探测方式，及时排除膨胀阀的故障；同时，膨胀阀的正确安装和调整也是维修的重点。只有合理、正确使用膨胀阀，定期维护和保养，及时排除故障等，才能确保空调系统的运行寿命和制冷效果，降低运行成本，节约能源，为驾驶员和乘客提供舒适的车内环境。 参考文献 [1]张高智.浅谈汽车空调膨胀阀的故障检测与维修[J].科技风，2010（16）. [2]李红，徐鲁昆.汽车空调膨胀阀常见故障分析与排除[J].科技创业家，2013（19）. [3]李鹏翅.汽车空调常见故障的诊断方法[J].科技与企业，2016（1）. 〔编辑：刘晓芳〕
