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FLUID MACHINERY
Vol.43.No.2.2015
文章编号:1005-0329(2015)02-0080-05
热力膨胀阀参数对定排量汽车空调系统影响的研究
郑国胜,葛如炜
(泛亚汽车技术中心有限公司,上海201201
摘要:在台架试验中发现装备了C供应商的热力膨胀阀的定排量汽车空调系统在一些特定工況下会出现过热度异
常现象,而更换成A供应商的热力膨胀阀该现象消失。然后,对C供应商和作者分别提出的热力膨胀阀不同参数更改
方案进行相同的台架验证,证实本文所提方案对消除该现象有效。最后,整车级的环境模拟风洞试验显示,本文所提方
笨使该型汽车空调系统过热度异常现象消失且制冷性能有所改善。
关键词:热力膨胀阀;过热度;汽车;空调;试验
中图分类号:TH12
文献标志码:A
doi:10.3969/j.jssn.1005-0329.2015.02.017
Effects of TXV Parameter Study for Fixed Automotive AC System
ZHENG Guo-sheng GE Ru-wei
(Pan Asia Technical Automotive Center, Shanghai 201201, China)
Abstract: The superheat of Fixed Automotive AC System with supplier C TX is found unusual under some specified conditions
during the bench tesl. But this phenomenon is disappeared if supplier A TXV is adopted. Then, different parameter change scheme
of TXV was presented by supplier C and Author respectively. The same bench test was conduct, and authors'scheme is validate
that can eliminate the unusual phenomenon. Finally, vehicle level test was conduct in climate wind tunnel, and the test data shows
that the unusual superheat of this Fixed Automotive AC System has been disappeared and AC cooling performance has a little m-
provement
Key words: TXV; superheat; automotive; C; test
1前言
刚打开时的过热度,图2示出了静过热度、动过热
度和工作过热度之间的关系],△P表示某一工
热力膨胀阀根据感温包内介质的充注方式分作点对应的有效开阀力。最大运行压力(MOP
为3种:平行充注、交叉充注和吸附充注。目前汽是指在某一预选定的加注温度下4,感温包内充
车空调系统使用的绝大多数都是平行充注和交叉注的介质完全蒸发成气态时所对应的充注压力
充注两种热力膨胀阀。热力膨胀阀通过感温包来(当温度高于最大运行压力所对应的加注温度之
感受过热度信号来控制阀的开度,从而调节制冷上,感温包内的气态介质遵循理想气体状态方
剂的流量
程),如图2所示当蒸发器出口冷媒温度超过最
图1分别是本文所使用的H型热力膨胀阀大运行压力点对应的温度值后,静过热度将快速
物理结构和三力平衡模型示意,过热度是蒸发器上升。最大运行压力设定值通过调节某一预选定
出口冷媒温度?和蒸发器出口冷媒压力P.所对的加注温度下感温包内的介质质量来实现。图2
应的饱和温度T之间的差值。图2分别是本文示出,A供应商的热力膨胀阀,其最大运行压力是
中将应用的A供应商和C供应商的平行充注热选定加注温度32℃时的700kPa;C供应商的热力
力膨胀阀的感温包温度和开阀压力特性实测曲膨胀阀,其最大运行压力是选定加注温度20℃时
线。静过热度(也称之为开启过热度)是球阀刚的450kPa。
收稿日期:2014-04-29修稿日期:2014-12-30
2015年第43卷第2期
流体机械
P
ler)等因素创立了热力膨胀阀选型的最佳实践。
依据该最佳实践,本文中的空调系统均选用平行
感温包
充注热力膨胀阀,其作动值均设定为:蒸发器出口
冷媒温度O℃时热力膨胀阀开启压力是130kPa
.PORT DLA
阀杆
和蒸发器出口冷媒温度10℃时热力膨胀阀开启
压力是250kPa。选取C供应商提供的3.516,
球阀
5.274和7.032kW的3个热力膨胀阀,3个热力
弹簧
膨胀阀的最大运行压力均由C供应商设定:选定
しf中1调节座P-PtP
加注温度20℃时的450kPa(如图2所示)。试验
方法是:在同一个空调子系统试验台架上仅仅对
图1H型热力膨胀阀物理结构和三力平衡模型示意
三个热力膨胀阀进行更换,然后分别进行试验;同
时确保该空调子系统的冷媒充注量是同一量值,
R134a饱和线
A充注压力P
台架试验工况相同(如表1所示),试验结果如图
A网0%开度时出力P
--…C充压力P
1所示
900
C阀0%开度时出门压力P
3.516kW阀一系统冷媒流量
.274kW阀一系统冷嵥流
7.032!k阅一系统冷媒流揸
-3.516kW閥-出过热度
阀-出过热度
20
7.032kW-出口过热度
当量弹簧力F
有效开阔力△P
静过动过假定工作点
热度热度
作过热度
熔
温度(℃)
图2平行充注热力膨胀阀的感温包温度和开阀压力
800
2300
3800
特性实测曲线
转速(r/mnin)
图3不同转速下冷媒流量和过热度实测数据
2异常现象及解决方案
从图3可见一个异常现象:随着压缩机转速
的降低,系统冷媒流量随之减小,但是热力膨胀阀
某国际知名汽车公司依据空调系统所使用的出口过热度却在压缩机转速为800r/min和972r/
冷媒类型、压缩机类型、有无回热器(IHX)、是单min时(即模拟实车两种不同怠速转速下的外循
蒸发器还是双蒸发器系统、是否带冷冻器(chil-环工况)反而突然变大。
表1空调系统最大制冷能力台架模拟试验工况
模拟车速「冷凝器进风、冷凝器进风量压缩机转速压机箱温度蒸发器进风蒸发器进风量
(kmvh)干球温度(℃)「(m/h)
(r/min)
(℃)
于球温度(℃)
(m'/h)
38
2200
77
40(外循环
396
200
2012
(外循环)
396
38
2660
40(外循环
2660
2531
40(外循环
396
40(外循环)
38
3200
3480<