膨胀阀的作用和工作原理

膨胀阀安装在蒸发器的入口处，其作用是将储液干燥器来的高温、高压的液态制冷剂从膨胀阀的小孔喷出，使其降压，体积膨胀，转化为雾状制冷剂，在蒸发器中吸热变为气态制冷剂，同时还可根据制冷负荷的大小调节制冷剂的流量，确保蒸发器出口处的制冷剂全部转化为气体。

膨胀阀的作用
1.节流降压：它将从干燥瓶来的中温、高压的液态制冷剂降压为容易蒸发的低温、低压、雾状制冷剂，进入蒸发器，即分开了制冷剂的髙压侧和低压侧。
2.调节制冷剂流量:由于制冷剂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，以满足制冷剂循环要求。
3.防止液击：避免液态制冷剂进入压缩机而造成 液击现象，同时又控制了过热度处在一定范围内。

膨胀阀的工作原理
固定在回气管路上的感温包内装有惰性液体 成制冷剂，当蒸发器出口温度较高时，感温包内 液体温度随之上升，内压升高，作用在膜片上的 压力大于蒸发器进口压力和过热弹簧力总和时， 针阀离开阀座，阀门幵启，制冷剂流入蒸发器。
针阀开启后，制冷剂进入蒸发器，蒸发器内 压力随之上升，回气温度降低，膜片下侧压力增 加，上侧压力降低，阀门关闭。由于膜片上、下 侧压力经常处于不平衡状态，所以不断地作开启、 闭合的循环。


膨胀阀的结构形式有三种，分别为外平衡式膨胀阀、内平衡式膨胀阀和H型膨胀阀，下面分别予以介绍。

外平衡式膨胀阀:
外平衡式膨胀阀的结构见图4-56，膨胀阀的入口接储液干燥器，出口接蒸发器。膨胀阀的上部有一个膜片，膜片上方通过一条细管接一个感温包，感温包安装在蒸发器出口的管路上，内部充满制冷剂气体，蒸发器出口处的温度发生变化时，感温包内的气体体积也会发生变化，进而产生压力变化，这个压力变化就作用在膜片的上方。膜片下方的腔室还有一根平衡管通蒸发器出口。阀的中部有一阀门，阀门控制制冷剂的流量，阀门的下方有一调整弹簧，弹簧的弹力试图使阀门关闭，弹簧的弹力通过阀门上方的杆作用在膜片的下方。可以看出，膜片共受到三个力的作用，一个是感温包中制冷剂气体向下的压力，一个是弹簧向上的推力，还有一个是蒸发器出口制冷剂的压力，作用在膜片的下方，阀的开度取决于这三个力综合作用的结果。

当制冷负荷发生变化时，膨胀阀可根据制冷负荷的变化自动调节制冷剂的流量，确保蒸发器出口处的制冷剂全部转化为气体并有一定的过热度。当制冷负荷减小时，蒸发器出口处的温度就会降低，感温包的温度也会降低，其中的制冷剂气体便会收缩，使膨胀阀膜片上方的压力减小，阀门就会在弹簧和膜片下方气体压力的作用下向上移动，减小阀门的开度，从而减小制冷剂的流量。反之制冷负荷增大时，阀门的开度会增大，增加制冷剂的流量。当制冷负荷与制冷剂的流量相适应时，阀门的开度保持不变，维持一定的制冷强度。

内平衡式膨胀阀:

内平衡式膨胀阀的结构与外平衡式膨胀阀的结构大同小异，见图4-57，不同之处在于内平衡式膨胀阀没有平衡管，膜片下方的气体压力直接来自于蒸发器的入口。内平衡式膨胀阀的工作过程与外平衡式膨胀阀的工作过程完全相同。

内平衡式膨胀阀构造和工作原理

H型膨胀阀:
采用内、外平衡式膨胀阀的制冷系统，其蒸发器的出口和入口不在一起，因此需要在出口处安装感温包和管路，结构比较复杂。如果将蒸发器的出口和入口做在一起，就可以将感温包的管路去掉，这就形成了所谓的H型膨胀阀，见图4-58。


图4-58 H型膨胀阀构造和工作原理

H型膨胀阀中也有一个膜片，膜片的左方有一个热敏杆，热敏杆的周围是蒸发器出口处的制冷剂，制冷剂的温度的变化（制冷负荷变化）可通过热敏杆使膜片右方的气体的压力发生变化，从而使阀门的开度变化，调节制冷剂的流量以适应制冷负荷的变化。

H型膨胀阀具有结构简单、工作可靠的特点，现在汽车应用越来越广。