发布于 10-16 10:28:43
前面介绍的高、低压力开关是一种自动保护装置，其本身并不能调节压力大小，但也属于压力控制部件。
如果汽车空调系统中没有压力或温度的控制调节元件，那么在正常状态下，车内温度会越来越低，蒸发器的温度会降到0℃，在蒸发器周围积聚的水气会结冰，并逐渐把空气流道堵死。这样，冷量无法带到车内，虽然制冷系统仍能正常工作，但车内温度反而升高。此时，唯一的办法是使压缩机停止工作，让蒸发器外面的冰逐渐融化，待冰融化完再开启压缩机。这样在行驶过程中需要频繁地停、开压缩机。事实上，驾驶人不可能准确地确定什么时候关机，什么时候又要开机，因此在制冷系统中必须有自动控制机构。
实现上述要求可用温度控制或压力控制的办法，防止蒸发器压力低于规定值（一般蒸发压力下限在152～207kPa），从而避免蒸发器温度低到使空气中的水气结冰的状态。因为制冷剂在饱和状态，温度和压力有着一一对应的关系。这种控制机构称为吸气压力调节器，装在蒸发器与压缩机之间。
制冷剂通过任何形式的吸气压力调节器都不会完全停止流动，这是因为有一个旁通管路可保证少量制冷剂及冷冻润滑油得到循环。
用在汽车空调系统中的吸气压力调节器种类很多，如蒸发压力调节器（EPR）、导阀控制蒸发压力调节器（POEPR）、吸气节流阀（STV）、导阀控制阀（POASTV）和组合阀（VIR）等。这些机构有的自成一个独立总成，有的则与压缩机组成一体。
一、蒸发压力调节器（EPR）
蒸发压力调节器（EPR，Evaporator Pressure Regulator）是一种全自动吸气压力控制装置。美国克莱斯勒公司的部分汽车上采用了EPR。EPR有两种，一种装在蒸发器与压缩机之间的管路上，另一种装在压缩机内紧挨着吸气阀后面。其目的是将压缩机吸气压力保持在设定范围，防止蒸发器结霜。一般设定的蒸发压力在152～180kPa，压缩机的进口压力在104kPa左右，这个压力会随着蒸发器热负荷的大小而改变。
如图3-33所示，蒸发压力调节器主要由金属波纹管、活塞、弹簧等组成，在管路中形成了一个可调节制冷剂流量的阀门。蒸发压力调节器的平衡点是控制弹簧压力与蒸发压力共同作用的结果。
装于压缩机内的EPR是圆柱形结构，有一片膜片能防止制冷剂泄漏。当蒸发压力增加时，此压力作用在膜片上方克服控制弹簧的压力，使阀离开阀座，从而使从蒸发器到压缩机的制冷剂流量增加；当蒸发压力下降时，控制弹簧便把阀压向阀座，从而限制来自蒸发器的制冷剂流量，这时蒸发压力将增加，直到把阀重新打开。
图3-33 蒸发压力调节器（EPR）
1—密封圈 2—金属波纹管 3—主阀 4—接口
蒸发压力调节阀不断地打开和关闭，直到蒸发压力与弹簧压力平衡为止，然后保持在某一位置，直到蒸发器热负荷或者压缩机转速改变，要求一个新的平衡点。
EPR装在压缩机吸气阀的后面，更换时可以很方便地取出。阀内有一条油道接通吸气管与压缩机曲轴箱，因为油被制冷剂带出压缩机，而这条油道使油又能回到压缩机。另外，这条油道压向压缩机曲轴箱，能防止曲轴箱压力低于正常的大气压力，假如此压力降到真空范围，空气将会通过曲轴密封件进入系统。
二、导阀控制蒸发压力调节器
导阀控制蒸发压力调节器（POEPR）是标准EPR的改进型。它的性能与EPR相同，不同点仅在于POEPR阀内有个导阀用于控制主阀。这种导阀能提供更精确的控制，使蒸发器能在更低的平均温度下工作而不发生结冰现象。
与EPR一样，POEPR也被安装在压缩机吸气阀的后面，更换非常方便。
三、吸气节流阀（STV）
吸气节流阀（STV，Suction Throttling Valve）的安装位置如图3-34所示，吸气节流阀也是用来防止蒸发器温度过低造成冷凝水结冰的，它能将蒸发压力保持在规定值内，一般为200～207kPa。
图3-34 吸气节流阀的安装位置
1—蒸发器 2—F型膨胀阀 3—储液干燥器 4—冷凝器 5—压缩机 6—吸气节流阀（STV）
在吸气节流阀（STV）中，大气压力和弹簧压力在膜片的一侧，另一侧是蒸发压力，两方面保持平衡，弹簧压力用绳索或真空控制，后者用得较多。STV的工作原理如图3-35所示。
图3-35 吸气节流阀
1—真空膜盒 2—小孔 3—接气管 4—接液管 5—平衡孔 6—活塞 7—膜片 8—主弹簧 9—辅助弹簧
当蒸发压力高于设定值时，超过部分的压力作用到阀的活塞上，然后通过在活塞上的小孔作用到膜片下方，当这个压力大到足以克服弹簧压力时，将阀的活塞打开。活塞一打开，这部分过量的蒸发压力就释放了，蒸发压力下降，弹簧压力又促使活塞向关闭位置移动。活塞不停地开和关，直到蒸发压力与弹簧压力相平衡为止。活塞停在这个平衡位置直到蒸发器负荷或压缩机转速改变。
STV工作的最小压力用调整螺钉来调定，而最大工作压力靠驾驶人调节安装在仪表板上的控制旋钮来达到。这个由人工确定的最小工作压力值是为了防止在未达到应该动作的压力时阀就动作。
膜片的作用是将阀内部与大气隔开。有一条油旁通回路把STV与蒸发器连通起来，在某些条件下，油能流到蒸发器。为了清除蒸发器中多余的油，STV中有一个检查阀，或者安装了与热力膨胀阀的外平衡管相通的通道。
近年来，大部分STV已被导阀控制吸气节流阀（POASTV）代替。两者的工作原理基本相同，后者能更有效地进行控制，并消除了在膜片处制冷剂泄漏的可能，而这个泄漏是STV损坏的主要原因。
为解决因STV膜片处的泄漏而使系统制冷剂减少的问题，除用POASTV代替以外，还有一个办法就是将POASTV与膨胀阀（TXV）、储液干燥器组成一体，称为组合阀（VIR）。
四、导阀控制吸气节流阀（POASTV）
导阀控制吸气节流阀（POASTV，Pilot Operated Absolute Sunclion Throlling Value）能将蒸发压力保持在预定的水平，比其他类型的阀控制精度高，能把蒸发压力调节精度提高到±3.4kPa。
POASTV取消了STV中的膜片。阀中有一个导阀，能使阀的压力达到绝对零压，这个压力是与蒸发压力相对抗的。若导阀调整不合适或者坏了，整个阀就需要更换。阀的进口端有一个试验口，供测量时连接歧管表低压端。阀上还有两个孔，用以连接油路和膨胀阀的外平衡管。
POASTV的工作不依靠弹簧弹力或大气压力，其工作原理如图3-36所示。一个铜的波纹管控制一个小的细阀从而控制一个大活塞。当周围压力降到低于200kPa，即压力系统吸气时，波纹管膨胀。当这个压力增加到某一定值时，波纹管收缩，并打开针阀，此时波纹管周围的压力下降。当压力充分下降时，波纹管又膨胀。
由于压缩机在POASTV出口侧的吸气作用，在出口侧产生了一个稍低于阀内压力的压力。当波纹管膨胀时，活塞顶部的压力增加，直到此压力与活塞底部的压力相等，弹簧压力把活塞推向紧闭位置。当波纹管收缩时，活塞顶部的压力下降，活塞下侧比较高的压力就将活塞顶开。POASTV的工作是否合适，可用歧管压力表方便地检查出来。阀的工作与大气压力无关，因此这种形式的阀不需要高度补偿。
图3-36 导阀控制吸气节流阀
1—进气板 2—滤网 3—阀体 4—活塞 5—活塞孔 6—活塞弹簧 7—波纹管护壳 8—针阀导座 9—波纹管 10—波纹管弹簧 11—波纹管支座 12—阀针 13—支座弹簧 14—针座
五、组合阀
组合阀的安装位置如图3-37所示，它是由导阀控制吸气节流阀（POASTV）、膨胀阀（TXV）和储液干燥器组合而成的，如图3-38所示。在不少高级轿车（如奥迪100）上可见到这种结构。
组合阀总成装在靠近蒸发器的地方，蒸发器的进出管都与其相连，取消了TXV的外平衡管及感温包，TXV的膜片端直接暴露在从蒸发器出来进入VIR的制冷蒸气中。在POASTV与TXV之间有一个小孔，起到相当于外平衡管的作用，干燥器在储液罐壳体内，是可以更换的。一根带有滤网的液体吸出管伸到罐底，滤网用来防止脏物进入系统，在TXV的进口管处有两块可更换的视液玻璃。
图3-37 组合阀的安装位置
图3-38 组合阀
1—溢流管 2—蒸发器接管 3—膨胀阀 4—吸气节流阀 5—压缩机接管 6—冷凝器接管 7—储液干燥器
图3-39 组合阀中的膨胀阀
1—膜盒盖 2—活性炭 3—滤层 4—保持架 5—膜片 6—平衡孔 7—膜片底 8—密封支承环 9—活塞密封圈 10—阀出口 11—活塞 12—阀座 13—弹簧座圈 14—溢流孔 15—阀体 16—弹簧 17—螺栓 18—阀进口
液体制冷剂从冷凝器通过组合阀系统流向蒸发器，进入组合阀的液体制冷剂降落到储液罐底部，而制冷剂蒸气则在顶部。制冷剂碰到干燥剂，将被吸收掉所有的水分。
液态制冷剂通过滤网和吸出管直接进入TXV下面的入口，如图3-39所示。它控制了进入蒸发器的流量，也就是说它根据蒸发器的热负荷条件调节制冷剂流量。进入蒸发器的液体制冷剂吸收了热量就变成蒸气，制冷剂蒸气离开蒸发器后回到组合阀，到达POASTV的入口处。POASTV用于调节流向压缩机的蒸气流量，到达压缩机的制冷剂蒸气量根据蒸发压力确定。从POASTV的出口将低压制冷剂送向压缩机，然后被压缩成高压蒸气，再进入冷凝器，在冷凝器中气体放出热量又变成高压液体，就这样完成了一个循环。
在组合阀组件顶部有一个类似气门芯的接头，这个接头放在蒸发器的出口和POASTV的入口处。检查蒸发器压力时，只需将歧管表的低压管接到这个接头上即可。
组合阀组件应将蒸发器的压力保持在207kPa，这个压力足以将蒸发器芯子温度保持在0℃左右。压力过低会引起蒸发器表面结满冰霜而使气流不能通过，压力过高（高于207kPa）会使制冷量不足或者说制冷效率降低。
