汽车膨胀阀的工作原理与作用

膨胀阀是安装在蒸发器入口处的一种重要部件，其作用是将储液干燥器出来的高温高压液态制冷剂通过小孔喷出，使压力降低，体积膨胀，转化为雾状制冷剂，进入蒸发器吸收热量，最终变成气态制冷剂。膨胀阀同时还可以根据制冷负荷调节制冷剂的流量，保证蒸发器出口的制冷剂全部转化为气体。膨胀阀的三种结构形式分别是外平衡膨胀阀、内平衡膨胀阀和H型膨胀阀，每种形式都有其独特的优点。

膨胀阀的功能有三个主要方面：

1. 节流降压：将来自干燥瓶的中、高压液态制冷剂降压为低温、低压、易蒸发的雾状制冷剂，进入蒸发器，即分离制冷剂的高压侧和低压侧；
2. 调节制冷剂流量：由于制冷剂负荷和压缩机转速的变化，需要相应调节流量，以保持车内温度稳定，膨胀阀可自动调节进入蒸发器的流量，满足制冷剂循环的要求；
3. 防止液锤：避免液态制冷剂进入压缩机造成液锤，同时将过热度控制在一定范围内。

膨胀阀的工作原理是通过感温包内的液体温度变化，控制针阀的开启和关闭。当蒸发器出口温度较高时，感温包内的液体温度升高，内压也会升高。当作用在隔膜上的压力大于蒸发器入口压力和过热弹簧力之和时，针阀将离开阀座，阀门将打开，制冷剂将流入蒸发器。针阀开启后，制冷剂进入蒸发器，蒸发器内压力随之升高，回风温度降低，隔膜下侧压力升高，上侧压力降低，阀门关闭。因为隔膜上下两侧的压力往往处于不平衡状态，不断地做一个开合的循环。

膨胀阀的结构形式有三种，其中外部平衡膨胀阀的入口连接到储液干燥器，出口连接到蒸发器。膨胀阀上部有隔膜，隔膜通过细管与感温包连接。感温包安装在蒸发器出口的管道上，其内部充满制冷剂气体。当蒸发器出口温度变化时，感温包内的气体体积也会发生变化，进而压力变化作用在膜片上。隔膜下方的腔室中还有一根平衡管，穿过蒸发器的出口。阀门中间有一个阀门，控制制冷剂的流动。阀门下方有一个调节弹簧。弹簧力试图关闭阀门，弹簧力通过阀门上方的杆作用在隔膜的下部。可以看出，膜片受到三个力的作用，一个是热泡内制冷剂气体的向下压力，另一个是弹簧的向上推力，另一个是蒸发器出口处制冷剂的压力，作用在膜片下部，阀门的开启取决于这三个力的综合作用。