1.过滤装置
(1)储液干燥器 由于汽车空调正常工作时,制冷剂的供应量大于蒸发器的需求量,所以高压侧液态制冷剂有一定的储存量。同时,随着季节的变化,在系统不运行或检修、更换系统内的零件时,可以将系统中的制冷剂收入到高压侧进行储存,以免制冷剂泄漏。因此,在汽车空调制冷系统中,须设置储液干燥器或积累器。
它由储罐、滤网、干燥剂、易熔塞及吸出管等部分组成,如图2-54所示。
1)作用:
①储罐作用:用来储存和供应制冷系统内的液体制冷剂,以便工况变动时能补偿和调节液体制冷剂的盈亏。一般来说,空调系统开始工作时的负荷量大,要求制冷剂的循环量也大。当工作一段时间之后,负荷将减少,这时所需的制冷剂量相应地减少。因此,负荷大时,储液器中的液体制冷剂补充进来;而负荷小时,又可将液体制冷剂存储起来。同时,由于汽车空调系统的连接管使用橡胶连接软管,总有一定的制冷剂泄漏,故储液器还可弥补系统中制冷剂的微量渗漏。
②滤网作用:制冷系统中,由于制造时没有处理干净而带入碎渣、尘土,或由于制冷剂的不纯净而带入脏物,也可能由于制冷剂对系统部件内壁发生侵蚀作用而脱落杂质,管道中也可能产生污物,如氧化皮之类,还有压缩机运行时的粉末磨屑等。所以,常常需要通过过滤来清除掉这些机械杂物和污物,保证制冷剂顺利流通,不致因堵塞而影响正常工作。
图2-54 储液干燥器典型结构示意图
③干燥剂作用:用来吸收制冷剂中的水分。水分来源于制冷剂干燥不严格,或有空气进入,或冷冻油中溶解的水分。水分的存在有可能造成“冰堵”。
④易熔塞作用:是一种安全措施,一般装在储液干燥器的头部,用螺塞拧入。螺塞中间是一种铜铝合金,当温度升到95~110℃,易熔合金熔化,制冷剂逸出,避免了系统中其他部件损坏。近几年主张用泄压阀替代易熔塞,其目的是保护环境。
⑤观察窗作用:又称视液镜,有两个作用:一是指示系统中是否有足够的制冷剂;二是指示制冷剂中是否有水分。
2)储液罐日常维护。
①储液干燥器的外部要清洁,应经常擦拭除去外部灰尘油污,保证散热良好和观察窗观察方便。应保持储液器通风良好,不要将棉纱等物品放置在储液干燥器外壳与车体的空隙中。应保持储液干燥器的正常位置,不可任意扭转外壳角度,对连接管路避免外力冲击。
②检查易熔塞是否熔化,各接头是否有油迹。
③检查观察窗是否有裂纹,固定是否有油迹。
3)安装储液干燥器注意事项:
①储液干燥器的拆装工具要合适,应保护好进出口螺纹。对直立式储液干燥器而言,安装时其垂直倾斜度不得超过15°。在安装新的储液干燥器之前,不得过早将其进出管口的包装打开以免湿空气侵入储液器和空调系统内部,使之失去除湿作用。
②安装前一定要先搞清楚储液器的进出口端,防止装错。在储液器的进出口端一般都打有记号,如进口端用英文字母IN,出口端用OUT表示或直接打上箭头以表示进出口端。如果进出口相互接反,则会使制冷不足或不制冷,所以安装时应特别注意。
③在空调系统中的安装和维修工作中,储液干燥器必须最后一个接到系统中,这防止空气中的水分或其他杂质进入系统,造成“冰堵”或管路堵塞。
④特别注意,由于R134a与R12制冷剂性能不同,在装备时应备不同的储液罐,不能混用。通常R134a制冷剂系统常采用XH—7分子筛作为制冷剂的储液干燥器,连接口“O”形圈应采用(如HNBR橡胶)与R134a相溶性的材料。
(2)积累器 积累器也叫气液分离器或集液器/吸气储液器,它和储液干燥器类似。在装有积累器空调系统的车上通常都有孔管(膨胀管、节流管或CCOT阀)。积累器装在蒸发器出口和压缩机进口之间,目的是为了避免制冷剂液体流入压缩机而发生“液击”现象,积累器的结构如图2-55所示。
图2-55 积累器的结构
图2-56 液气分离器
1)积累器的作用:积累器能够捕获从蒸发器未蒸发成气态流出的液态制冷剂,防止它们进入压缩机,液态制冷剂进入压缩机会引起严重的损害。积累器的另一重要作用是其内部装有干燥剂,干燥剂能吸收因不恰当检修过程而进入系统的水分。干燥剂不能单独更换,若干燥剂失效,必须更换积累器整体。积累器内有一滤网,此滤网可防止落入系统内的碎屑进入循环。
2)与干燥器的异同:它与储液干燥器相同的一点为:都能吸收因不恰当检修过程而进入系统的水分,过滤杂质。
它们不同之处为:积累器的空调系统因为孔管不能调节流量,它具有防止液态制冷剂进入空调系统液击压缩机的作用。其他装在蒸发器出口与压缩机制冷剂进口之间;而储液干燥器安装在冷凝器与膨胀阀管路之间。
(3)液气分离器 液气分离器如图2-56所示。
液气分离器的功能除了干燥、过滤制冷剂外,主要功能有如下两个:
1)为了防止蒸发器未蒸发的R134a(或R12)进入压缩机。从蒸发器出来的未蒸发的R134a(或R12)在液气分离器再次蒸发后才进入压缩机。
2)压缩机停止运行时,由于孔管不能关死,则高压侧的液态R134a(或R12)会产生液击,击毁压缩机。
只有在低压端设置一个体积比较大的液气分离器,将高压端流过来的液态制冷剂储存起来,不让其流至压缩机,这样才能做到压缩机重新起动又容易,又不会使压缩机发生液击现象。而装在分离器里的液态制冷剂在压缩机起动后会再蒸发。由于CCOT制冷系统设置了液气分离器,使压缩机起动容易,这是CCOT系统节能的根本原因。据有关资料报道,CCOT系统比其他离合器循环制冷系统一般节能15%,而比蒸发器控制的制冷系统节能则达30%。由于压缩机重新起动容易,离合器的寿命和压缩机的寿命均延长一倍以上。另外由于起动转矩小,压缩机损耗可以更加降低。
2.节流装置
现代轿车最常用的节流装置有热力膨胀阀、H型膨胀阀和孔管节流阀。前者用于低中级轿车较多,后者多用于中高级轿车。
其主要用来解除液态制冷剂的压力,使制冷剂能在蒸发器中变成蒸气,是系统高低压的分界点。
(1)热力膨胀阀 热力膨胀阀按结构可分为内平衡与外平衡热力膨胀阀,如图2-57所示。它通过其感温器能自动调节制冷剂的流量。(www.daowen.com)
图2-57 热力膨胀阀
热力膨胀阀是一种节流装置,它是制冷系统中自动调节制冷剂流量的元件,广泛应用于各种空调制冷系统中。热力膨胀阀的工作特性好坏直接影响整个制冷系统能否正常工作。
1)热力膨胀阀的作用:
①节流降压。它使从冷凝器来的高温高压液态制冷剂节流降压成为容易蒸发的低温低压雾状制冷剂进入蒸发器,同时分开了制冷剂的高压侧和低压侧。
②自动调节制冷剂流量。由于制冷负荷的改变以及压缩机转速的改变,要求流量作相应调节,以保持车内温度稳定。膨胀阀能自动调节进入蒸发器的流量以满足制冷循环要求。
③控制制冷剂流量、防止液击和异常过热发生。膨胀时以感温包作为感温元件控制流量大小,保证蒸发器尾部有一定量的过热度,从而保证蒸发器容积的有效作用,避免液态制冷剂进入压缩机而造成液击现象,同时又能控制过热度在一定范围内。
2)内平衡式和外平衡式热力膨胀阀的区别:内平衡式热力膨胀阀是从蒸发器进口处导入平衡压力,而外平衡式则是从蒸发器出口处导入平衡压力。制冷剂在蒸发器中流动时产生压力损失不大,一般采用内平衡式热力膨胀阀,其结构简单,制造方便,价格也比较便宜。如果制冷剂在蒸发过程中流动损失大,造成压降大,则应采用外平衡式。一般经验,如果蒸发器进、出口压力差超过0.014MPa时,就应该选用外平衡式热力膨胀阀。这种阀本身结构比较复杂,制造和安装都比较麻烦,价格较高。
3)膨胀阀的选配与安装:膨胀阀的容量与膨胀阀入口处液体制冷剂的压力(或冷凝温度)过冷度、出口处制冷剂压力(或蒸发温度)及阀开度有关。所选的膨胀阀容量一定要与蒸发器的热负荷相匹配。
4)安装膨胀阀时有下列要求:
①膨胀阀一般都应直立安装,不允许倒置,安装位置要尽量靠近蒸发器。
②感温包一般安放在蒸发器水平出口管没有积液位置的上表面(积液还要蒸发,不能反映真正的过热温度,且温度也不稳定),要包扎牢靠,保证感温包与管子有良好的接触;接触面要清洁,并要紧贴,还要用隔热防潮胶带包好。必要时膨胀阀本体也用隔热胶带包好。
③外平衡管要装在感温包后边管段的上表面处,且保持适当距离。两者位置不能互换,因为有时会有少量液态制冷剂由平衡管流出,再进入吸气管,从而影响感温包处过热温度的准确性。
④调整膨胀阀时,必须在发动机正常运转情况下进行调整,并应由熟练的空调技术人员进行。
(2)H型热力膨胀阀 前面所述的热力膨胀阀因其形状像英文字母“F”而简称为F型膨胀阀,而H型膨胀阀则因其通道像字母“H”而得名。
1)H型膨胀阀的结构。H型膨胀阀是一种整体型膨胀阀,又称块阀。
H型膨胀阀的结构有好几种,有的彻底取消了感温包,如图2-58所示;有的将感温包缩到阀体内的回气通路上,如图2-59所示,从而提高了阀的工作灵敏度,但这种阀加工难度较大。
图2-58 H型膨胀阀
注:在膨胀阀的两侧各有两个管子接口,中间为阀的顶杆,阀体呈H型。剖面图左边为回气通道,一侧接口接蒸发器出口,一侧接口接压缩机进气口;剖面图右边为供液通道,一侧接口与储液干燥器出口相连,一个接口接蒸发器入口
有些H型膨胀阀还带有低压保护开关和恒温器如图2-60所示。该恒温器的温度传感器不是夹在蒸发器管片上,而是插入蒸发器出气管中的一个凹坑里,这个凹坑中放有润滑脂以增强感温管的感温能力。有些系统中,在恒温器上还加有控制按钮,可让驾驶人根据需要增加或减少制冷量。
图2-59 H型膨胀阀剖视图
图2-60 组合式H型膨胀阀
2)H型膨胀阀的工作原理。H型膨胀阀工作原理与外平衡式F型热力膨胀阀相同。
3)H型膨胀阀的特点:
①系统回气直接通过阀体内腔作为感受信号,因此,它不仅可以省去外平衡管、毛细管和感温包,而且感受系统灵敏度得以提高。
②无感温包、毛细管和外平衡接管。可免除因汽车颠簸、振动而使充注系统断裂外漏以及感温包包扎松动而影响膨胀阀的正常工作,提高了膨胀阀的抗振性能。
③由不锈钢膜片和不锈钢外壳焊接成可拆式动力头,不仅强度高、寿命长,而且充注容积比带有毛细管、感温包系统的小得多,因此,它的充注系统的热惯性极小,与同样的“MOP”充注的阀相比,其开阀特性曲线斜率要大得多,适合汽车空调起动时降温速度快的要求。
④静止过热度调整为外调式,便于系统匹配调试。
(3)孔管式节流阀 安装在蒸发器进口管中,靠蒸发器进口管上同一截面处的三处压痕固定。其两端都装有滤网,以防止系统堵塞。孔管不能改变制冷剂流量,液态制冷剂有可能流出蒸发器出口。因此,装有孔管的系统必须在蒸发器出口和压缩机进口之间安装一个积累器,实行气液分离,以防止液态制冷剂冲击压缩机,如图2-61所示。
孔管是一根细钢管,它装在一根塑料套管内,在塑料套管外环形槽内装有密封圈,有的还有两个外环形槽,每槽各装一个密封圈,把塑料套管连同孔管都插入蒸发器进口管中,密封圈起到密封塑料套管外径和蒸发器进口管内径间的配合间隙。系统内的污染物集聚在密封圈后面,造成堵塞,严重时还会堵塞孔管及滤网维护时只能清理滤网。孔管如出现积垢或滤网破裂,不能清理或修复,只能更换。
图2-61 孔管式节流阀
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