这里要说明一个概念,就是静止过热度。这是指膨胀阀的感温包温度与阀出口压力或外平衡管连接处压力对应的制冷剂饱和温度之差。或者说,静止过热度是膨胀阀刚开始打开时的过热度。静止过热度与空调系统的制冷状况有密切关系,一般情况下已由生产厂家调整好,在维护过程中不必进行调整。
从冷凝器流出的制冷剂是高压饱和的液态制冷剂,进入膨胀阀之后,由于节流作用,制冷剂压力迅速下降,出了膨胀阀之后,流体通道突然变大,饱和液态制冷剂迅速膨胀,变成低温低压的不饱和液体,即气液两相状态的制冷剂。制冷剂开始蒸发、汽化、吸热,实现制冷。另外,膨胀阀还能够根据外界热负荷大小来调节进入
蒸发器的制冷剂流量,使
蒸发器处于最佳工作状态。
2)节流管。采用节流管的空调制冷系统与变排量压缩机相匹配。节流管实际上就是一根细管,它主要起到增加流动阻力的作用。由于此段空调管路中没有设置储液干燥器,因此制冷剂可直接进入节流管,制冷剂压力迅速降低,来自冷凝器的常温高压液态制冷剂,变成低压液态的制冷剂。制冷剂流出节流管后,因流通面积突然扩大而迅速膨胀,变成低温低压的两相制冷剂,并在
蒸发器内部蒸发而吸热,实现制冷。节流管的结构原理见图10。
与膨胀阀相比,节流管的结构简单,成本低,工作性能稳定,但不具有调节制冷剂流量的功能,在系统低速运行时制冷效果低于膨胀阀。
3)电子膨胀阀。电子膨胀阀是一种新型自控节流元件,虽然目前没有普及,但其控制方式是未来汽车空调制冷技术的发展方向之一。电子膨胀阀的开度和调节方式由微电脑控制,同时起到膨胀阀和电磁阀的双重功用。因此,电子膨胀阀具有信号传递快、调节幅度宽、控制精度高等优点,即使在制冷工况变化较大的情况下,也能够获得良好的控制品质。
(6)
蒸发器
蒸发器的作用与冷凝器相反,它是用来吸热的。经过降压后的液态制冷剂在
蒸发器内沸腾、蒸发,吸收
蒸发器表面周围空气的热量,鼓风机将冷气吹送到车厢,达到降温目的。
蒸发器的结构型式见图11。
蒸发器的常见故障是泄漏、散热表面脏污和内部管路堵塞。由于
蒸发器安装在空气分配箱内,很难进行目视检查,因此通常都需要进行拆检。对于泄漏问题,可以利用出风味道来识别,如果出风混有冷冻机油的味道,说明
蒸发器泄漏。以上这些方法都无法判断
蒸发器的热交换效率是否正常,也就是说无法判断内部制冷剂的相变过程。因此,还要结合热力学原理进行检测,即通过测量
蒸发器入口端温度、出口端温度和工质压力进行分析,见图12。
在制冷系统工作过程中,光标会在坐标图中移动。坐标图的横坐标是焙,纵坐标是压力。根据制冷剂相变特性,坐标图分为三个区域:A区表示制冷剂吸热不充分并以液态离开
蒸发器,是不正确的结果;B区表示制冷剂吸热不充分并以饱和状态离开
蒸发器,是不正确的结果;C区表示制冷剂吸热充分并以气态离开
蒸发器,是正确的结果。因此,只有光标在C区移动时,才证明
蒸发器性能是正常的。
(6)制冷剂
制冷剂是制冷过程中完成制冷循环的工作物质。汽车空调制冷系统主要采用卤烃制冷剂,其中不含氢原子的称为氯氟烃制冷剂(CFC,氟利昂),含氢原子的称为氢氯氟烃制冷剂(HCFC),不含氯原子的称为氢氟烃制冷剂(HFC )。在卤代烃中,氯原子数量越多,对大气臭氧层的破坏越严重。因此,CFC族物质对大气臭氧层的破坏最严重。2007年7月1日,我国停止了除必要用途之外的全氯氟烃(CFC)的生产与进口。此类物质已禁止使用,在汽车制造过程中,CFC-12 (R12)已被HFC-134a (R134a)所取代。目前市面上购买到的CFC-12都是非法生产或进口的,维修企业应根据环保法规要求,不要使用CFC-12。全氯氟烃对臭氧层造成的破坏见图13。
HCFC族物质对大气臭氧层的破坏程度较小,HFC族物质不破坏大气臭氧层。R134a是现代汽车空调制冷系统中普遍采用的制冷剂,其标准蒸发温度为-26. 5℃,具有安全性好、无色、无味、不燃烧、不爆炸、基本无毒、化学性质稳定等优点。R134a的汽化潜热大,有较好的制冷能力,R134a对金属的腐蚀作用较小,稳定性好,不溶于水,但也不溶于矿物油,吸水性比R12大。R134a基本无毒性,但遇到明火时会产生氢氟酸,对人体有害,也会腐蚀系统中的一些零部件。需要强调的是,R134a对大气臭氧层没有破坏作用,但会排放温室气体,相对于C02,其温室效应指数为1300倍,在《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》中被定性为温室气体。因此,R134a不是完全环保的制冷剂,不可随意排放。
(7)冷冻机油
冷冻机油(图14)除了对空调压缩机进行润滑之外,还有一个重要的作用就是密封。制冷系统中密封件通常是橡胶件,在缺少冷冻机油的情况下,橡胶件会老化、裂纹,造成制冷系统泄漏。因此要定期运转制冷系统,使橡胶件与冷冻机油接触,延长系统使用寿命。另外,冷冻机油必须与制冷系统相匹配,也就是说与制冷剂互溶,否则冷冻机油无法在管路中运行,造成空调压缩机烧损和密封件损坏。
1) HFC-134a系统的冷冻机油类型:聚烃基乙二醇(PAG )、聚醋类油(POE)、多经基化合物(ND11,用于
混合动力电驱动压缩机)。
2) CFC-12系统的冷冻机油类型:矿物基类。
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