Для чего нужен клапан кондиционера расширительный

На стандартном компрессоре с фиксированным рабочим объемом приводной ремень вращает шкив электромагнитной муфты без нагрузки. Когда вы включаете кондиционер – муфта срабатывает и поршни внутри компрессора начинают накачивать давление, чтобы сжать хладагент.

В этом традиционном подходе к управлению системой есть 2 существенные проблемы.

Первая – компрессору требуются значительные затраты энергии двигателя автомобиля. На автомобилях с небольшими двигателями включение компрессора является серьезной нагрузкой, особенно на холостых оборотах.

Вторая – производительность компрессора низкая или недостаточная на холостых оборотах, а на высоких оборотах наоборот компрессор нагнетает избыточное давление.

Этих проблем можно избежать, если постоянно держать компрессор включенным и контролировать поток хладагента, изменяя объем компрессора.

Компрессор с переменным рабочим объемом представляет собой аксиально-поршневую конструкцию с поршнями, приводимыми в движение качающейся или наклонной пластиной. Угол отклонения этой пластины определяет длину хода поршня, изменяя количество хладагента, перекачиваемого при каждом ходе. Угол пластины регулируется с помощью рычажного механизма и пружин, и регулируется путем изменения давления хладагента в корпусе компрессора.

Когда давление в корпусе увеличивается, давление на задней стороне поршней удерживает их «выше» в цилиндрах, ближе к головке компрессора. Это уменьшает угол наклонной пластины и сокращает ход поршня.

Когда давление в корпусе уменьшается, под действием силы давления всасывания на днища поршней сжимается пружина, которая удерживает наклонную пластину в положении минимального хода поршней. Соответственно увеличивается угол наклона пластины и увеличивается ход поршня. Давление в корпусе контролируется управляющим клапаном с отверстиями и проходами, которые соединяются с всасывающей (контур низкого давления) и нагнетательной (контур высокого давления) камерами головки компрессора.

Используются два типа управляющих клапанов: механический и электронный. Механический клапан имеет прецизионную диафрагму, которая реагирует на давление в контуре низкого давления. Когда в салоне тепло, температура испарителя увеличивается, что увеличивает давление в контуре низкого давления и сжимает диафрагму клапана. В этот момент открывается порт клапана в сторону всасывания. Это снижает давление в корпусе и увеличивает ход поршня, увеличивая перекачку хладагента через систему.

По мере того, как температура испарителя снижается, снижается и давление в контуре низкого давления. Диафрагма клапана расширяется, закрывая порт клапана в контур низкого давления и одновременно открывая порт, который пускает давление из контура высокого давления в корпус компрессора. Более высокое давление уменьшает ход поршня и объем потока хладагента. Не забывайте, что изменение объема потока не приводит к изменению давления, поэтому управляющий клапан диафрагменного типа остается стабильным.

Клапан Delphi Harrison с механическим управлением — это два клапана в одном корпусе. Когда давление в контуре низкого давления повышается, сильфон сжимается. Конусный клапан открывается, и давление переходит из корпуса компрессора (где находится наклонная пластина) через перепускное отверстие в сторону всасывания, снижая давление в корпусе, отклоняя пластину и увеличивая ход поршня.

При низком давлении сильфон расширяется, закрывая конусный клапан и открывая шаровой клапан. Давление переходит из нагнетательной полости (контур высокого давления) в корпус компрессора, увеличивая давление в нем, препятствуя наклону пластины и соответственно уменьшая ход поршня.

На рисунках ниже показан принцип работы клапана Delphi Harrison: 1 — шаровой клапан, 2 — конусный клапан, 3 — сильфон, F1 — сила давления на днище поршня, F2 — сила давления на поршень из картера компрессора.

Видео:Как работает кондиционер в автомобиле?Скачать

Для чего нужен клапан кондиционера расширительный

Более подробно о том, как работают оба этих способа мы покажем на следующих слайдах.

Внутреннее уравнивание давления — Давление кипения передается передается на диафрагму изнутри:

​

*Примечание: При изменении температуры на 10K (температура среды — температура кипения).

Внешнее уравнивание давления — Давление кипения передается на диафрагму непосредственно с выхода испарителя на внешнее присоединение клапана по отдельному трубопроводу:

​

*Примечание: При изменении температуры на 10K (температура среды — температура кипения). Расширительное устройство с внешним уравниванием давления желательно использовать в системах, где потеря давления на испарителе достаточно высока, т.е. их совершенно необходимо использовать в системах с разделителями потока.

Перегрев. Как измерить определить перегрев?

Перегревом пара называют разницу между температурой, измеренной при помощи термобаллона (темература образования пара при постоянном давлении) и температурой пара хладагента.

Перегрев определяется считыванием величины давления кипения как можно ближе к месту крепления термобаллона, преобразованием этой величины в температуру и вычитанием ее из реальной температуры, измеренной в месте крепления термобаллона.

Перегрев измеряется в K или °C

Перегрев играет ключевую роль в функционировании расширительного устройства. Основным назначением ТРВ является контроль значения перегрева, но в то же время, перегрев влияет на степень открытия клапана, осуществляя таким образом замкнутую цепь управления.

Читайте также: Электромагнитный клапан индезит холодильник

Переохлаждение определяется как разность между температурой начала кипения жидкости и температурой жидкости, измеренной в той же точке жидкостной линии.

Переохлаждение измеряется в K или °C.

Величина переохлаждения на входе в расширительное устройство должна составлять как минимум 1 — 2 K для обеспечения бесперебойной работы терморегулирующего вентиля.

Переохлаждение хладагента необходимо для того, чтобы избежать появления пузырьков пара в хладагенте на входе в расширительное устройство.

Пузырьки пара в потоке хладагента приводят к уменьшению производительности расширительного устройства и, соответственно, к уменьшению количества хладагента, поступающего в испаритель.

Цель зарядки — поддержание постоянного соотношения температура/давление во всем температурном диапазоне использования ТРВ. Достичь этого можно двумя способами — использовать Параллельный или Последовательный тип зарядки.

При параллельном типе, для зарядки термобаллона используют тот же хладагент, что и в холодильной установке. Кривые давления в данном случае параллельны. В случае использования такого типа зарядки, для высоких температур кипения хладагента, отклонение давления может составлять 0.12 бар/K, при низких температурах кипения — до 0.27 бар/K.

Поскольку настроить такую систему можно только на одну величину температуры испарения, рекомендуется применять такие ТРВ в ограниченном температурном диапазоне.

Перекрестный тип зарядки подразумевает заполнение термобаллона специальной смесью, которая позволяет сохранять соотношение температура/давление в широком температурном диапазоне. Кривые давления термобаллона и хладагента пересекутся вне рабочего диапазона.

​

В некоторых случаях может потребоваться ограничение степени открытия ТРВ , чтобы избежать высокой величины давления кипения. Это может быть достигнуто при использовании клапанов с функцией MOP.

MOP = Maximum Operating Pressure (Максимальное давление регулирования).

Масса вещества для заправки термобаллона ограниченна так, чтобы при определенном соотношении давление/температура вся зарядка в термобаллоне испарялась.

Как только вся жидкость в термобаллоне испарится, давление в термобаллоне будет расти медленнее, чем давление кипения, соответственно, при увеличении давления кипения, клапан будет закрываться.

​

Для данного типа зарядки термобаллона используют СО2 или метан. В зависимости от температуры, давление будет меняться по газовому закону с учетом характеристик адсорбционного материала. Наиболее часто используют активированный уголь в качестве адсорбирующего материала, также может использоваться силикогель и молекулярное сито.

В версии клапана с MOP используется отличное давления зарядки термобаллона. Это приводит к наличию дополнительной точки пересечения кривых давления зарядки и хладагента. Соответственно, давление зарядки термобаллона не может открыть клапан при наличии давления хладагента.

​

Терморегулирующие вентили могут выпускаться с четырьмя различными типами зарядки термобаллона:

​

Примечание: Поскольку давление внутри термобаллона зависит от типа используемого хладагента, различные терморегулирующие вентили применяются для разных хладагентов. В случае применения электронно- управляемых ТРВ, различные характеристики хладагентов записаны в управляющей программе контроллера.

Зарядка термобаллона – Быстродействие

На данном слайде мы увидим время срабатывания клапана для каждого из типов зарядки.

На графике, по оси X откладывается время, а по оси Y — открытие/закрытие клапана.

В холодильном цикле, время срабатывания клапана должно равняться времени срабатывания испарителя. Клапан и испаритель должны функционировать как единая система.

Короткое время закрытия клапана необходимо для предотвращения скапливания жидкости в испарителе, т.е. для защиты компрессора от гидроудара.

Разное время срабатывания для открытия/закрытия клапана определяет эффект затухания для системы испаритель/клапан.

Различные типы загрузки определяются областью применения и применяемым испарителем.

Другие типы расширительных устройств.

​

Автоматический расширительный клапан

(Регулируется по сигналу давления)

(Регулируется по давлению и температуре)

Электронно- управляемый ТРВ

кондиционеры продажа монтаж сервис
Самарская область — Самара, Тольятти, Сызрань.

Видео:Испаритель и ТРВ (расширительный клапан кондиционера) как работает.Скачать

Как работает автомобильный кондиционер и что в нём ломается?

Видео:Клапан расширительный кондиционераСкачать

Как устроена система кондиционирования в автомобиле?

Компрессор приводится ремнем от коленвала. Компрессор сжимает поступающий в него в газообразном состоянии хладагент. При сжатии хладагента выделяется много тепла.

Сжатый и нагретый приблизительно до 100° хладагент поступает в радиатор-конденсатор. Проходя через конденсатор хладагент охлаждается примерно до 45° и переходит из газообразного состояния в жидкое. Т.е. конденсируется. Находящийся на конденсаторе ресивер-осушитель накапливает жидкий хладагент. В его же колбе находится вещество-осушитель, который впитывает влагу после сборки и вакуумирования всей системы. В этой же колбе может присутствовать и фильтр, удерживающий продукты износа компрессора.

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть видеообзор про автомобильные кондиционеры.

Выбрать и купить компрессор кондиционера для вашего автомобиля вы можете в нашем каталоге б/у запчастей.

Из конденсатора жидкий хладагент под достаточно высоким давлением порядка 17 бар направляется в испаритель. На пути в испаритель он проходит через расширительный клапан или терморегулирующий вентиль. У этого клапана 2 функции: снизить давление хладагента и регулировать его подачу в испаритель. Проходя через расширительный клапан давление хладагента снижается до 4 бар. При этом хладагент испаряется и поглощает тепло из окружающей среды, охлаждаясь до 10°. При такой температуре он поступает в испаритель.

Вместо термовентиля может использоваться расширительная дросселирующая вставка, которая непрерывно дозирует подачу фреона в испаритель. В этом случае в испарителе собирается жидкий хладагент. В таком состоянии он не должен попасть в компрессор, что вызовет его гидроудар. Поэтому по пути к компрессору фреон попадает в отдельный аккумулятор, в котором он просто доиспараятся.

Читайте также: Переточный клапан ove 125

Испаритель относится к системе вентиляции салона. К нему вентилятор направляет воздух, попадающий в салон. В испарителе хладагент испаряется, отбирая тепло из окружающей среды. Т.е. он охлаждает и осушает проходящий сквозь испаритель воздух. Испарившийся в испарителе хладагент вновь направляется к компрессору.

Выбрать и купить испаритель кондиционера для вашего автомобиля вы можете в нашем каталоге б/у запчастей.

Аккумулятор-осушитель используется в системе кондиционирования с дросселирующей вставкой вместо термовентиля.

Вообще во время работы всей системы кондиционирования температура испарителя поддерживается на определенном уровне, порядка 10°. Регулирование производится всё в том же расширительном клапане, но в другом его контуре с термостатом. Это происходит следующим образом. Чем сильнее хладагент нагреется в испарителе, тем выше будет его давление. Это давление давит на мембрану термостата. Таким образом, чем теплее выходящий из испарителя хладагент, тем сильнее он давит на мембрану, а та через шток сильнее открывает шаровой клапан, который выпускает больше хладагента к испарителю.

Видео:Терморегулирующий вентиль (ТРВ). Принцип работы, монтаж и настройкаСкачать

Виды компрессора кондиционера в автомобилях

На автомобилях используются 3 вида компрессоров кондиционера. Самый распространенный тип: поршневые. Существуют варианты с переменным и фиксированным рабочим объемом. Соответственно в конструкции компрессора может быть от 5 до 7 поршней или 10 поршней. Поршневые компрессоры могут иметь как непостоянный, так и постоянный привод.

Менее распространены компрессоры роторного типа. Ротор может иметь лопасти либо представлять собой подвижную спираль, погруженную в такую же неподвижную спираль. Роторные компрессоры обоих типов распространены на японских автомобилях.

C 2012 года всё шире применяются компрессоры кондиционера с электрическим приводом и спиральным ротором.

Видео:10/11. Терморегулирующий вентиль.Скачать

Как работает компрессор кондиционера

Единственная функция компрессора кондиционера – это принять испаренный в испарителе хладагент, сжать его до более высокого давления и направить в конденсатор для охлаждения и перехода в жидкое состояние. Вся система кондиционирования может иметь саморегулирование или управляться внешними командами. В обоих случаях используется соответствующий управляющий клапан.

Видео:ВАЖНОСТЬ ЗАМЕНЫ КЛАПАНА ПЕРЕД МОНТАЖОМ КОМПРЕССОРАСкачать

Управляющий клапан компрессора кондиционера

Управляющий клапан присутствует у компрессоров переменного рабочего объёма. Клапан может иметь механическое или электронное управление. Данный клапан управляет перетеканием газообразного хладагента между картером компрессора и линией всасывания. Картер в данном случае – это полость позади поршней, в которой расположен качающийся приводной диск.

Видео:ПОСЛЕ ЭТОГО кондиционер авто не будет отключатьсяСкачать

Как происходит изменение рабочего объема компрессора?

Когда необходима высокая производительность компрессора, на его вход поступает газообразный хладагент под большим давлением. Как мы знаем, его давление повышается, т.к. слишком много хладагента испарилось в испарителе.

Это давление давит на поршни компрессора. При этом управляющий клапан стравливает давление газа из картера в линию всасывания. В этом случае давление всасывания над поршнями будет выше, чем давление, которое «подпирает» их из картера. Следовательно, это давление будет заставлять поршни увеличивать их ход. Таким образом, увеличивается и рабочий объем цилиндров компрессора.

Когда в испарителе испаряется меньше хладагента, то и давление на линии всасывания будет ниже. Для уменьшения рабочего объема цилиндров часть сжатого поршнями газа (хладагента) направляется в картер. Это давление давит на поршни сзади, заставляя их уменьшить рабочий ход.

Таким образом, изменение рабочего объема компрессора происходит за счет баланса сил на поршнях и под ними – в картере.

Видео:ТРВ и принцип работыСкачать

Качающийся диск

При изменении рабочего объёма компрессора происходит изменение угла качающегося диска. Тут надо понимать, что качающийся диск служит только для приведения в возвратно-поступательное движение поршней от вала компрессора. При этом диск обеспечивает гибкую связь поршней с собой. Диск не прикладывает никакой силы, которая способна заставить поршни изменить свой ход. Изменение хода поршней происходит только за счёт баланса давления газов.

Видео:Принцип работы ЭРВ (электронный расширительный вентиль)Скачать

Компрессорное масло

Помимо хладагента в системе кондиционирования присутствует специальное масло. Оно смазывает все пары трения. Масло циркулирует как по всему контуру, так и присутствует в картере компрессора. В зависимости от типа компрессора и применяемого хладагента используются разные типы масел, которые категорически нельзя смешивать друг с другом, т.к. может образоваться парафин, способный закупорить систему.

Компрессорное масло полностью прозрачное и почти бесцветное. Может иметь ярко зеленый цвет при наличии в нём красителя.

Неисправности и поломки компрессора и системы кондиционирования

Самая распространенная поломка системы кондиционирования – это утечка хладагента через негерметичные уплотнения или трещинки. При недостатке фреона снижается производительность системы кондиционирования. При совсем низком уровне фреона система может полностью отключить компрессор во избежание его поломки. Низкий уровень фреона определяется при его заправке по количеству и перепадам давления в системе. На крупную пробоину указывают потеки компрессорного масла. Хотя в большинстве случаев приходится добавлять в систему специальный краситель, видимый в ультрафиолете.

Врагами цилиндропоршневой группы или ротора компрессора являются повышенное трение из-за недостатка масла или повышенное давление хладагента. Также повышенное давление приводит к перегреву компрессора и масла, которое становится чересчур жидким. Эти факторы приводят к тому, что пары трения задирают друг друга, вся система засоряется алюминиевой пудрой.

Почему возникает избыточное давление хладагента? Первой причиной являются факторы, препятствующие нормальной конденсации. Это загрязнение конденсатора или неработающий вентилятор на нём. Также избыток давления может быть вызван лишним заправленным объемом хладагента.

Читайте также: Как открутить шкив генератора ваз 2114 8 клапанов

Если в систему кондиционирования попала металлическая стружка, то ее нужно обязательно промыть и даже заменить испаритель и конденсатор. Иначе стружка очень быстро прикончит новый установленный компрессор.

Поломки других механических и электронных компонентов, таких как расширительный клапан, управляющий клапан довольно редки. Они проявляются в том, что кондиционер не холодит так, как надо, но при этом фреона в системе достаточно и утечек нет.

Видео:УПРАВЛЯЮЩИЙ КЛАПАН КОМПРЕССОРА КОНДИЦИОНЕРА: НЕ РАБОТАЕТ КОМПРЕССОР ? НЕ СПЕШИ ЕГО МЕНЯТЬ ! СМОТРИ..Скачать

Муфта постоянного привода

Поршневые компрессоры кондиционера часто имеют постоянный привод. Т.е. их вал постоянно вращается при работе двигателя, никакого электромагнита в шкиве нет, провода к муфте не подведены.

Муфты постоянного привода могут быть пластиковыми или металлическими, могут иметь привод от ремня или от вала. Внутри такой муфты обязательно присутствуют простейшие резиновые демпферы. Демпферы расположены между шкивом и приводной пластиной, которая посажена непосредственно на вал компрессора. Приводная пластина также называется «срывной» или «предохранительной».

Это значит, что в случае заклинивания вала компрессора или избыточного давления в его корпусе приводная пластина буквально разрушается: происходит обрыв в специальном предохранительном элементе или участке пластины. При этом разрывается связь между валом и шкивом компрессора. Также обрыв предохранительной пластины происходит из-за биения приводного ремня, неисправности натяжного ролика, заклинивании обгонной муфты генератора.

Возможны и другие поломки приводной пластины. Муфта постоянного привода, отслужившая большой срок, может начать стучать во время работы двигателя. Стук возникает из-за разрушения резиновых демпферов и появления люфта. Т.е. соединительные штыри приводной пластины будут стучать по пазам в шкиве. Через некоторое время игнорирование стука приводит к тому, что все штыри срезает, т.е. опять же разрушается связь шкива с валом компрессора.

На некоторых автомобилях используются компрессоры постоянного привода, в муфте которых нет эластичного демпфера, а используется амортизирующий грузик. Такие муфты разрушаются из-за проблем с натяжением приводного ремня.

Муфта постоянного привода вращается на подшипнике, посаженном на шейку передней крышки кондиционера. Если появляется люфт подшипника, то в большинстве случаев его можно заменить на новый. Но при этом посадочная плоскость на шейке не должна быть изношена.

При установке новой приводной пластины на многие компрессоры для автомобилей группы VAG крайне важно не забыть установить на вал компрессора регулировочную шайбу. Без нее при завинчивании пластина просто сломается так, как это задумано производителем в случае заклинивания вала компрессора.

Видео:Лайфхак/Как избежать замены Компрессора Кондиционера!Скачать

Электромагнитная муфта

Второй вариант привода компрессора кондиционера – с помощью электромагнитной муфты. В этом случае шкив и вал компрессора не находятся в постоянном соединении. Шкив посажен на подшипник, установленный на шейке передней крышки корпуса компрессора, и свободно вращается от ремня навесного оборудования. С валом компрессора соединена приводная пластина с резиновым или пружинным демпфером. Внутри шкива находится электромагнитная катушка. Когда на нее подается напряжение, возникает магнитное поле, которое притягивает и прижимает к шкиву приводную пластину. В этом случае шкив и вал компрессора вращаются вместе как единое целое. Когда напряжение с катушки снимается, приводная пластина выходит из зацепления со шкивом: между ними создается зазор.

Чаще всего электромагнитная муфта начинает проскальзывать. А именно проскальзывает приводная пластина относительно шкива. Далеко не во всех случаях проскальзывание начинается из-за износа привалочных поверхностей муфты. Обычно в самом компрессоре появляется излишние давление хладагента, что сильно нагружает муфту и вызывает ее проскальзывание.

Ну а дальше процесс разрушения идёт очень быстро: трущиеся приводная пластина и шкив разрушают привалочные поверхности, при этом выделяется очень много тепла, которое запекает резиновые компоненты и может сжечь электромагнитную катушку.

От перегрева в результате пробуксовки муфту защищает термопредохранитель, который размыкает цепь питания электромагнита.

В некоторых видах муфт предусмотрен резиновый демпфер приводной пластины, который разрушается в том случае, если вал компрессора вращается с повышенным усилием или заклинил.

Люфт всей муфты возникает из-за износа подшипника и шейки передней крышки корпуса компрессора. Если шейка изношена, то и после установки нового подшипника шкив будет вращаться с люфтом и биением.

Видео:Регламентные работы при заклинивании компрессора кондиционераСкачать

Подшипник муфты

Если разваливается подшипник муфты, то муфта гремит и люфтит во время работы двигателя. Если пренебрегать этими симптомами и не торопиться в сервис, то подшипник может провернуться и задрать шейку передней крышки компрессора. В этом случае даже после установки нового подшипника или муфты люфт шкива никуда не денется. Для полноценного ремонта придется покупать или новую переднюю крышку, или б/у компрессор. Также есть варианты с восстановлением шейки.

Также люфтящая муфта быстро изнашивает приводной ремень и его натяжной ролик.

Видео:Принцип работы системы кондиционирования DENSOСкачать

Как выбрать б/у компрессор кондиционера на авторазборке?

Если компрессор непостоянного привода, необходимо проверить вращение шкива. Шкив должен вращаться легко, без люфта, биения и постороннего шума. Другими словами, он должен вращаться легко, ровно и бесшумно.

Далее проверяем вращение вала. При этом не должно быть посторонних звуков и шорохов. При вращении вала туда-сюда не должно быть слышно стуков.

Если из портов компрессора сочится масло, можно проверить его чистоту: масло должно быть прозрачным.

📹 Видео

Устройство и принцип действия 4-х ходового клапана кондиционераСкачать

Как работает кондиционер в автомобиле?, Не работает кондиционер? основные неисправностиСкачать

Как проверить клапан и муфту компрессора автокондиционера. Основные неисправностиСкачать

Расширительный клапан испарителя кондиционера DAF XF95, MAN TGA, MB Actros/Atego 382260Скачать

Замена расширительного клапана кондиционера на Форд Фокус 2.Скачать

ОШИБКИ ПРИ УСТАНОВКЕ И РЕМОНТЕ АВТО КОНДИЦИОНЕРА, при замене трубки или радиатора кондиционера.Скачать

Дросселирующие устройство кондиционера. Обратный клапан. Оттайка.Скачать