变排量压缩机汽车空调用热力膨脹阀的试验研究

摘要通过对某一变排量压缩机汽车空调制冷系统的热力膨胀阀的试验研究得出了该膨胀阀静态过热度设定值、增益及滞環、感温包时间常数等静态和动态特性，并对试验结果进行了分析关键词:热力膨胀阀汽车空调变排量压缩机试验研究

引言汽车空调系统嘚无级变排量摇板式压缩机（以下简称变排量压缩机）是根据压缩机吸气压力的差值，推动摇板改变倾斜角从而改变活塞的行程和压缩機主轴每转一周的排量。所以该类变排量压缩机改变了传统的离合器启闭压缩机的调节方式压缩机运行连续平稳，不会引起汽车发动机周期性的负荷变化且空调送风温度波动小，有利于提高车内环境的热舒适性；可以保持几乎恒定且略高于结霜温度的蒸发温度防止了蒸发器表面结霜，提高了系统除湿能力；可以降低能耗节约燃油。从汽车空调系统由变排量压缩机替代定排量压缩机的发展总趋势来看变排量压缩机将会在非独立式汽车空调系统尤其是各种豪华型汽车空调系统中得到广泛的应用。热力膨胀阀是制冷系统广泛使用的节流裝置但是它与变排量压缩机组成的汽车空调制冷系统在实际使用中出现了系统稳定性问题。at-suo 等人在对7缸变排量压缩机和热力膨胀阀组成嘚汽车空调制冷系统进行试验研究时发现有系统振荡现象存在美国gm公司在无级变排量压缩机和热力膨胀阀汽车空调制冷系统的应用过程Φ，也有同样发现我们对用于某一车型的变排量压缩机和热力膨胀阀汽车空调制冷系统的稳定性问题进行了研究，为了详细分析变排量壓缩机和热力膨胀阀参数之间的相互耦合对系统稳定性的影响需要对该系统的热力膨胀阀的动态行性进行深入地了解。图1为我们研究的變排量压缩机汽车空调系统中热力膨胀阀的结构示意图该热力膨胀阀是外平衡式，感温包为气体充注且有两点与常用热力膨胀阀不同：(1) 常用热力膨胀阀是偏压式，而该热力膨胀阀是平衡式的所需的开阀力小，阀杆受力基本不受阀进出口压力大小的影响

(2) 该热力膨胀阀嘚静态过热度为负值，即当过热度为零时阀也不能完全关闭，仍有一微量制冷剂流通图1 热力膨胀阀的结构本文介绍了该热力膨胀阀静態过热度设定值、增益及滞环、感温包时间常数的测试方法和测试结果，并对试验数据进行分析 2 试验装置和试验方法试验参照jra标准"汽车涳调（hfc-134a）用热力膨胀阀"和该热力膨胀阀的厂标进行，试验工质采用氨气压力测量采用rh-acps-a型高性能电压输出型压力传感器，温度测量采用经過标准的铜-康铜热电偶膨胀阀开度过大测量采用da差动变压器式位移传感器，所有被测参数采用hp34970a数据采集仪巡检记录2．1 静态过热度设定徝图2为静态过热度设定值试验装置示意图。按照热力膨胀阀静态过热度设定值的要求安装孔径为1.3mm的排气孔将感温包放置在温度为0℃的冰沝混凝合物中，调节压力控制阀使阀前压力p1恒定在 1.378mpa,读取阀后压力p2即可确定静态过热度设定值。图2 静态过热度设定值试验装置2．2 增益及滞環图3为增益及滞环试验装置示意图把感温包放置在温度为0℃的冰水混凝合物中，调节压力控制阀改变外平衡管压力来改变热力膨胀阀开喥过大氮气不经过热力膨胀阀，而是直接从排气孔中排出先是按一定的压力差间隔从小到大增加外平衡管压力，测定热力膨胀阀的开喥然后再按一定的压力差间隔从大到小减少外平衡管压力，测定热力膨胀阀的开度图3 增益及滞环试验装置2．3 感温包时间常数感温包时間常数的测定装置同静态过热度设定值试验装置，只是要把原来的一个恒温槽改为两个温度不同（最少相差10℃）的恒温槽调节压力控制閥使阀前压力p1恒定在1.378mpa,将感温包先放置在较低温度的恒温槽中直至稳定，然后将感温包迅速从较低温度的恒温槽移至较高温度的恒温槽中等稳定后再