汽车空调用热力膨胀阀性能测试系统的研制
电动汽车空调系统中的电子膨胀阀性能研究
［研究·设计］ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５ ２８９５．２０２０．０６．００６收稿日期：２０２０ ０６ ０９；修回日期：２０２０ ０９ ０５第一作者简介：刘登辉（１９９４），男，河南周口人，硕士研究生，主要研究方向为制冷技术。
通信作者：王芳（１９６６），女，上海人，副教授，主要研究方向为制冷设备测试及优化。
Ｅｍａｉｌ：ｗａｎｇ１９９６９３０＠１６３．ｃｏｍ电动汽车空调系统中的电子膨胀阀性能研究刘登辉，王 芳，王秋实，汪青青，王宇翔，何泽辉（上海理工大学能源与动力工程学院，上海 ２０００９３）摘 要：为了对比研究电子膨胀阀与Ｈ型热力膨胀阀对电动汽车空调性能的影响，课题组搭建了电动汽车空调性能试验台。
在制冷工况下对采用２种膨胀阀的空调系统进行了变工况、变压缩机转速试验。
结果表明：在不同的工况下，采用电子膨胀阀能使空调系统获得更低的出风温度，且在高温工况下，电子膨胀阀有更佳的调节性能；对过热度的控制方面，采用电子膨胀阀过热度稳定更快且波动范围小；系统采用电子膨胀阀时制冷量更大，且环境温度越高对制冷量影响越显著；变压缩机转速下，采用电子膨胀阀的系统制冷量和能效比ＣＣＯＰ均高于采用Ｈ型热力膨胀阀的系统，且在低转速时效果更加显著。
电子膨胀阀结合变转速压缩机，能够提高系统制冷量和能效比ＣＣＯＰ，使系统更加高效运转。
关 键 词：电动汽车空调；电子膨胀阀；Ｈ型热力膨胀阀；过热度；能效比中图分类号：ＴＢ６５７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５ ２８９５（２０２０）０６ ００２７ ０６ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｘｐａｎｓｉｏｎＶａｌｖｅｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍＬＩＵＤｅｎｇｈｕｉ，ＷＡＮＧＦａｎｇ，ＷＡＮＧＱｉｕｓｈｉ，ＷＡＮＧＱｉｎｇｑｉｎｇ，ＷＡＮＧＹｕｘｉａｎｇ，ＨＥＺｅｈｕｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｈａｎｇｈａｉｆｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９３，ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｅｘｐａｎｓｉｏｎｖａｌｖｅａｎｄｔｈｅＨ ｔｙｐｅｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎｖａｌｖｅｏｎｔｈｅａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓ，ａｔｅｓｔｂｅｎｃｈｆｏｒｔｈｅａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓｗａｓｂｕｉｌｔ．Ｕｎｄｅｒｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｐａｎｓｉｏｎｖａｌｖｅｓｗａｓｔｅｓｔｅｄｕｎｄｅｒｖａｒｉａｂｌｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｖａｒｉａｂｌｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓｐｅｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｕｓｅｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｅｘｐａｎｓｉｏｎｖａｌｖｅｃａｎｅｎａｂｌｅｔｈｅａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｔｏｏｂｔａｉｎｌｏｗｅｒａｉｒｏｕｔｐｕｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄｕｎｄｅｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｅｘｐａｎｓｉｏｎｖａｌｖｅｓｈｏｗｓｂｅｔｔｅｒｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｆｏｒｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｓｕｐｅｒｈｅａｔｄｅｇｒｅｅ，ｔｈｅｓｕｐｅｒｈｅａｔｄｅｇｒｅｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｅｘｐａｎｓｉｏｎｖａｌｖｅｓｓｔａｂｉｌｉｚｅｓｆａｓｔｅｒｗｉｔｈｓｍａｌｌｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｒａｎｇｅ；ｗｈｅｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｕｓｅｓａｎｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｅｘｐａｎｓｉｏｎｖａｌｖｅ，ｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｉｓｌａｒｇｅｒ，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｉｓｍｏｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｗｉｔｈｔｈｅｈｉｇｈｅｒａｍｂｉｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ａｔｖａｒｉａｂｌｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓｐｅｅｄ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｏｌｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ（ＣＣＯＰ）ｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｅｘｐａｎｓｉｏｎｖａｌｖｅａｒｅｂｏｔｈｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｕｓｉｎｇＨ ｔｙｐｅｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎｖａｌｖｅ，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｓｍｏｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔｌｏｗｓｐｅｅｄ．ＴｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｅｘｐａｎｓｉｏｎｖａｌｖｅａｎｄｖａｒｉａｂｌｅｓｐｅｅｄｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｎｄＣＣＯＰｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｍａｋｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｏｐｅｒａｔｅｍｏｒｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｅｘｐａｎｓｉｏｎｖａｌｖｅ；Ｈ ｔｙｐｅｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎｖａｌｖｅ；ｓｕｐｅｒｈｅａｔ；ＣＯＰ（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ） 随着新能源汽车技术的发展进步，汽车由传统的燃油动力逐渐向混油动力和纯电驱动发展。
汽车高效空调实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在研究汽车空调系统的性能，特别是其制冷和制热效率，并探讨提高空调系统能效的方法。
通过对比不同制冷剂、空调运行模式以及空调维护措施对空调系统性能的影响，为汽车空调系统的优化提供理论依据。
二、实验材料与设备1. 实验材料：- 汽车空调系统（包括压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等）- 不同制冷剂（R-12、R-22、R410A）- 空调系统测试仪- 气密性检测设备2. 实验设备：- 实验用车- 空调系统加注设备- 空调系统检测设备三、实验方法1. 制冷剂更换实验：- 分别对汽车空调系统进行R-12、R-22、R410A三种制冷剂的更换实验。
- 记录不同制冷剂下的空调系统制冷量和制冷效率。
2. 空调运行模式实验：- 对比内循环和外循环对空调系统制冷效果的影响。
- 记录不同运行模式下空调系统的制冷量和制冷效率。
3. 空调维护措施实验：- 对比空调系统维护前后制冷效果的变化。
- 记录空调系统维护前后制冷量和制冷效率。
四、实验结果与分析1. 制冷剂更换实验结果：- R410A制冷剂在制冷量和制冷效率方面均优于R-12和R-22。
- R410A制冷剂对环境友好，符合我国对环保的要求。
2. 空调运行模式实验结果：- 外循环模式下空调系统制冷效果优于内循环。
- 外循环模式下，空调系统能够引入新鲜空气，降低车内污染物浓度。
3. 空调维护措施实验结果：- 空调系统维护后，制冷量和制冷效率明显提高。
- 定期更换空调滤芯、清洗冷凝器和蒸发器等维护措施，能够有效提高空调系统性能。
五、实验结论1. R410A制冷剂在汽车空调系统中具有较好的制冷效果和环保性能。
2. 外循环模式下，空调系统制冷效果优于内循环。
3. 定期维护汽车空调系统，能够有效提高空调系统性能。
六、实验建议1. 在汽车空调系统中，优先选择R410A制冷剂。
2. 在空调运行过程中，根据实际需求选择合适的运行模式。
3. 定期对汽车空调系统进行维护，确保空调系统性能稳定。
变排量压缩机汽车空调用热力膨胀阀的试验研究
变排量压缩机汽车空调用热力膨胀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、增益及滞环、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 1 引言汽车空调系统的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机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装置，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 Inoue等人在对7缸变排量压缩机和热力膨胀阀组成的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中，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压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为我们研究的变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。
QCT663-2000汽车空调(HFC-134a)用热力膨胀阀
QC/T 663-2000（2000-11-06批准，2001-04-01实施）前言本标准是根据汽车空调用热力膨胀阀的基本原理、技术资料，参考了国内一些热力膨胀阀的行业标准和先进国家的同类标准等进行制定的。
本标准规定厂汽车空调（HFC-134a）用热力膨胀阀的性能、安全等基本要求，试验方法和检验规则。
代表了该类产品的总体技术水平，本标准是国内制造单位设计生产该类产品应达到的基本要求。
本标准由国家机械工业局提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：三花不二工机有限公司、上海易初通用机器有限公司、上海德尔福汽车空调系统有限公司。
本标准主要起草人：杨长春、黄国强、张明锦。
中华人民共和国汽车行业标准汽车空调（HFC-134a）用热力膨胀阀QC/T 663-20001 范围本标准规定了汽车空调（HFC-134a）用热力膨胀阀的技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输与贮存的要求。
本标准适用于蒸发温度5℃时额定容量不超过36 kW，使用制冷剂HFC-134a的热力膨胀阀（以下简称膨胀阀）。
2 引用标准下列标准所包含的条义。
通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列付准最新版本的可能性。
GB/T 191-1990 包装储运图示标志GB/T 10125-1997 人造气氛腐蚀试验盐雾试验3 定义3.1 热力膨胀阀一种根据蒸发压力和蒸发器出口气态制冷剂过热度的变化，自动调节流入空调装置蒸发器的制冷剂量的控制元件。
3.2 膨胀阀的充注动力元件（感温包、毛细管、膜片或波纹管）内充注的介质与蒸发器出口处制冷剂的温度变化的对应方式。
3.3 膨胀阀的过热度内平衡型膨胀阀为膨胀阀出口压力，而外平衡型膨胀阀为蒸发器出口压力对应的饱和温度与感温包温度之差，此温度差为下述a）和b）之和。
a）静止过热度，膨胀阀从全闭状态到开始开启点的过热度；b）过热度变化（或过热度梯度）。
热力膨胀阀参数对定排量汽车空调系统影响的研究
Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ＴＸＶ Ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ Ｓｔ ｕ ｄｙ ｆ ｏ ｒ Ｆｉ ｘｅ ｄ Ａｕｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ ＡＣ Ｓｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
ＺＨＥＮＧ Ｇｕｏ — ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ， ＧＥ Ｒｕ－ ｗｅ ｉ
（ Ｐ ａ ｎ Ａ ｓ ｉ ａ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ １ ２ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
关 键 词 ： 热 力 胀 阀 ； Ｅ ｔ 热度 ； 汽车 ； 空调 ； 试 验 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｈ１ ２ 文献标志码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５— ０ ３ ２ ９ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ０ １ ７
热 力膨胀 阀根 据感 温包 内介 质 的充 注 方式分 为 ３种 ： 平行 充注 、 交叉 充注 和吸 附充注 。 目前汽
车 空调 系统使 用 的绝大 多数 都是 平行充 注 和交叉
充 注两 种热力 膨胀 阀。热力 膨胀 阀通 过感 温包来
８ ０
Ｆ ห้องสมุดไป่ตู้ＵＩ Ｄ Ｍ ＡＣＨＩ ＮＥＲＹ
Ｖｏ １ ． ４３， Ｎｏ． ２， ２ ０１ ５
文 章编 号 ： １ ０ ０ ５— ０ ３ ２ ９ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２— ０ ０ ８ ０—０ ５
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
ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｕ ｓ ｕ ａ ｌ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｈ ｅ ａ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｓ Ｆ ｉ ｘ ｅ ｄ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ ＡＣ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｄ ｉ ｓ ａ ｐ ｐ ｅ ａ ｒ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ＡＣ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｈ ａ ｓ ａ ｌ ｉ ｔ ｔ ｌ ｅ ｉ ｍ—
汽车空调热力膨胀阀的标定及验证方法
汽车空调热力膨胀阀的标定及验证方法
汽车空调热力膨胀阀的标定及验证方法涉及一系列步骤，以确保膨胀阀的性能满足要求。
以下是一个基本的标定及验证流程：
设备准备：准备适用于测试热力膨胀阀的设备，该设备应依据相关标准（如JBT-10212、JBT-10386）设计而成，能够测试膨胀阀的流量特性、开阀脉冲、阀口泄漏量、最大动作压差试验、逆向开阀压差、耐疲劳性试验等。
设备应具备进口电子数显流量计，流量测试误差在±1.5%以内，并能根据阀的开度需要任意设定脉冲数，显示出每个脉冲数的流量变化值。
安装与连接：将膨胀阀按高低压接在支管压力表的高低压端处，中间的软管接在注入阀上。
然后注入制冷剂。
毛细管测试：将膨胀阀的毛细管放入水箱中，操作高压手动网使高压表指针达到490kpa，制冷剂以气体状态从膨胀阀排出。
如果水温和高压表压力值的交点在两曲线之间，则表明膨胀阀正常。
功能性验证：通过调节设备，观察膨胀阀在不同开度和脉冲数下的流量变化，确保其满足设计要求。
同时，检查膨胀阀的阀口泄漏量、最大动作压差、逆向开阀压差等指标是否符合标准。
耐疲劳性试验：长时间运行膨胀阀，观察其性能是否稳定，有无出现泄漏、动作不
良等问题。
通过以上步骤，可以对汽车空调热力膨胀阀进行标定及验证。
在实际操作中，还应根据具体情况和设备特点进行适当调整和优化。
汽车空调热力膨胀阀容量测试系统的研制
汽车空调热力膨胀阀容量测试系统的研制颜吉亮;王玉刚;耿丽萍;王清平【期刊名称】《制冷学报》【年(卷),期】2015(000)005【摘要】热力膨胀阀在不同工况下的流量特性是影响制冷系统性能的重要因素，因此需要对热力膨胀阀进行制冷剂实流检测。
本文研制了制冷量范围为1.7~10 kW的热力膨胀阀容量测试台。
该测试台以“膨胀阀进出口的压力值”为测试条件，避免了阀前高压部分设备流动阻力的差异对测量结果的影响。
系统的流量测量不确定度为0.5％，控温精度为±0.5℃。
在标准工况下取额定容量5.5 kW的H型热力膨胀阀的性能进行了测试，根据温度-开度、开度-流量、温度-流量关系特性分析得到在热力膨胀阀工作区域内，其温度与流量基本成线性比例关系。
根据热力膨胀阀增益和滞环的定量分析，判别热力膨胀阀的性能优劣。
【总页数】6页(P107-112)【作者】颜吉亮;王玉刚;耿丽萍;王清平【作者单位】中国计量学院计量测试工程学院杭州 310018;中国计量学院计量测试工程学院杭州 310018;中国计量学院计量测试工程学院杭州 310018;中石油塔里木油田分公司质量检测中心库尔勒 841000【正文语种】中文【中图分类】TU831;U463.85+1【相关文献】1.H型汽车空调用热力膨胀阀开度试验台的研制 [J], 郭传欣;李征涛;叶学敏;王芳2.热力膨胀阀容量测试系统的设计 [J], 董长盛;郭晓铃;彭军皓3.汽车空调用热力膨胀阀性能测试系统的研制 [J], 丁浩;谷小红;来雨霏4.基于模糊自适应的热力膨胀阀容量测试系统 [J], 郭晓铃;姚燕;蒋庆;彭军皓5.热力膨胀阀开度测试系统研制 [J], 刘鹏;蒋庆;马天明;王彦峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
实验二 热力膨胀阀性能实验指导书
实验二热力膨胀阀性能实验（合肥校区）1、热力膨胀阀容量实验（合肥校区）一、实验目的1、通过本实验，使学生定性定量地观察当感温包感受到过热度发生变化时，热力膨胀阀的开度将如何变化。
以一种直观的方式加深对热力膨胀阀工作机理的理解。
2、当弹簧预紧力发生变化时，观察阀门的开度如何变化，反映在流量上又有如何变化。
3、观察背压改变时，通过阀门的流量如何变化。
4、学习和了解本实验中所涉及的各种参数测量方法。
二、实验内容1、膨胀阀静止过热度调定将感温包放置在0℃恒温槽内,调节进口压力为-3.5℃时制冷剂所对应的饱和压力再加上通过阀的名义压力降，调节膨胀阀弹簧使出口压力为-3.5℃时制冷剂所对应的饱和压力，则此时静止过热度即为3.5℃。
2、膨胀阀名义容量试验2.1将膨胀阀在蒸发温度5℃时调定静止过热度3.5℃。
2.2逐步升高恒温槽温度，温度变化增值不超过1℃，同时调节膨胀阀前、后的手动阀，使膨胀阀进口压力保持5℃时制冷剂所对应的饱和压力再加上通过阀的名义压力降，出口压力为5℃时制冷剂所对应的饱和压力，然后记录每一过热度所对应的通过膨胀阀的气体流量。
2.3根据上述记录，绘制膨胀阀过热度-流量特性曲线，在过热度为7.5℃处作垂直线与特性曲线相交，交点的纵坐标值就是被测阀的名义流量。
三、实验原理在制冷系统中，热力膨胀阀是至关重要的部件，它设置于蒸发器进液口的供液管道上。
通过设置在蒸发器出口管上的感温包确定回气过热度的变化，自动调节热力膨胀阀的开启度，以调节进入蒸发器的制冷剂流量。
与此同时，将由高压贮液器或冷凝器来的高压液态制冷剂膨胀降压到与蒸发压力相同的低温低压状态。
本实验装置采用的内平衡式热力膨胀阀由阀体、阀座、阀针、调节杆座、调节杆、弹簧、过滤器、传动杆、感温包、毛细管、气箱盖和感应薄膜等组成，感温包里灌注R22，把它放置于水浴中，用以模拟感受蒸发器回气温度变化；毛细管是用直径很细的铜管制成，其作用是将感温包内由于温度的变化而造成的压力变化传递到动力室的波纹薄膜上去。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
热力膨胀阀安装在特制夹具上，并放入恒温槽中。测 试过程中的管路压力传感器、流量传感器、差压传感 器、电磁阀开度等信号被采集输人至台达ＤＶＰ．１２ＳＡ２ 型ＰＬＣ中，信号经过模／数转换及调理后上传至工控
机中进行处理【９Ｊ ０｜。 ２．１过热度的测试
制蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器 的制冷剂流量，将冷凝器冷凝后的高温、高压液态制冷
法直接测量开度，提高了测量结果的准确度。 阀口泄漏是指阀口关闭的紧密程度。基于差压传 感器灵敏度远远大于现有压力测试灵敏度的特点，本
图２基于流量的过热度测试工艺图
万方数据
第６期
丁浩，等：汽车空调用热力膨胀阀性能测试系统的研制
・８１９・
笔者将热力膨胀阀安装在图２所示的实验装置
中，感温包置人恒温槽中，调节恒温槽的温度至０℃，
ｗｅｒｅ
ＳＯ
ｏｎｅ
ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒｔｓ ｉｎ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ，ｏｐ－
ｏｎ．Ａｉｍｉｎｇ
ａｔ
ｔｈｅ ｗｅａｋｎｅｓｓ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｃｋ ｏｆ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ
第３２卷第６期 ２０１５年６月
机
电
工
程
Ｖ０１．３２ Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．２０１５
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—４５５１．２０１５．０６．０１６
汽车空调用热力膨胀阀性能测试系统的研制
丁
浩１，谷小红２，来雨霏１
ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｔｅｓｔ
ｄｅｍａｎｄ ａｎｄ
ｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｌｅｖｅｌ ｆｏｒ Ｋｅｙ
ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｓｉｖｅ
ｖａｌｖｅ． ｔｅｓｔ；ＰＬＣ；ｔｅｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ
ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｒｍａｌ
ｅｘｐａｎｓｉｖｅ
ｖａｌｖｅ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
剂节流降压，成为容易蒸发的低温、低压的汽液混合
物，进入蒸发器蒸发，吸收外界热量，从而实现不同的 制冷效果。过热度、阀口泄漏和耐久性能是评估热力 膨胀阀性能的主要性能指标，是企业在设计生产汽车 空调用热力膨胀阀时的重要参考依据。 过热度是指感温包温度和膜片下方压力对应的温 度差，静止过热度是指阀刚刚开启的过热度，从阀开启 至额定开度所需要的过热度增量，称为热力膨胀阀的 有效过热度，热力膨胀阀的静止过热度与有效过热度 之和称为工作过热度，汽车空调的制冷效果主ｃｅ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３ １ ００２３，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００１８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｖａｌｖｅ ｉｓ ｅｌａｔｉｏｎ ｌｉｆｅ ａｎｄ
ｏ
７ １言
汽车空调用热力膨胀阀是一种自动调节进入制冷
黧芝麓鞣嘉磊≥盏凳萎器纂曩磊篓薯霎
命、制冷效果、运行成本具有重要的意义‘３ｌ。同时，汽 车空调的动力来源于燃油，而汽车空调的性能直接关
装置蒸发器中液态制冷剂流量的控制元件，它是汽车
收稿日期：２０１５—０ｌ—０７ 基金项目：浙江省科技计划资助项目（２０１２Ｃ２３０３８） 作者简介：丁浩（１９７７一），男，山东淄博人，博士，教授级高级工程师，主要从事检测技术及自动化装置方面的研究．Ｅ—ｍａｉｌ：ｄｉｎｇ＿Ｉｍｎｔｈｅｒ＠１６３．ｃｏｒｎ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ
ｔｅｓｔ
ｍｅｔｈｏｄｓ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｆｏｒ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｓｕｐｅｒｈｅａｔ，ｉｎｔｅｒ－ｌｅａｋａｇｅ ａｎｄ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｓｕｐｅｒｈｅａｔ ａｎｄ ｉｎｔｅｒ－ｌｅａｋａｇｅ ｗｅｌ＇ｅ ｐｒｏ－ ｂａｓｅｄ
目前，国内汽车空调用热力膨胀阀性能的测试方 法主要依据ＱＣ／Ｔ６６３－－２０００《汽车空调用热力膨胀 阀》，该标准规定了汽车空调用热力膨胀阀的有关基 本参数、技术要求、试验方法、检验规格等ＨＪ。由于该 标准规范制定时间较早，其中部分检测方法存在步骤
复杂、可操作性差、精度不高等缺陷，现在已经难以满 足目前热力膨胀阀性能检测的实际需求＂引。国内汽 车空调热力膨胀阀的企业对产品检测以人工操作为 主，检测人员主要凭目视读取数据，根据经验进行结果
敏度的特点，本研究采用差压传感器测量阀口泄漏，差 压法可大大缩短测试时间、增加测试精度。基于差压 的阀口泄漏测试工艺图如图３所示。
压力传感器压力传感器
ｂｕｓ协议实现上位机与ＰＬＣ控制器间的数据传输，完 成数据采集及处理流程。
软件流程如图５所示。
ＰＬＣ控制软件
图３基于差压的阀口泄漏测试工艺图
笔者将热力膨胀阀安装在图３的实验装置中，将
ｔｏ
ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｓｕｐｅｒ－
ｈｅａｔ，ｉｎｔｅｒ－ｌｅａｋａｇｅ ａｎｄ ｅｎｄｕｒａｎｃｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｐｏｓｅｄ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄｓ Ｃａｎ
ｍｅｅｔ
ｓｔａｎｄａｒｄ ｔｅｓｔｉｎｇ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏ・ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｃｃｕｒａｃｙ，ｔｅｓｔ ｅｆｆｉ－
Ｌ／ｍｉｎ～２００
Ｌ／ｍｉｎ，测量精度为
进气阀，检测膨胀的过热度来判断此时膨胀阀的膜片
是否损坏。
０．３％Ｆ．Ｓ．。它具有响应快、精度高、稳定性高、体积
小、重量轻且性价比高等特点。 ２．２阀口泄漏的测试 基于差压传感器灵敏度远远大于现有压力测试灵
３测试系统的软件设计
测试系统软件分为两部分：ＰＬＣ下位控制软件及 工控机上位监控软件。ＰＬＣ下位控制软件由台达ＰＬＣ 编程软件ＷＰＬＳｏｆｔ编写，上位机由ＶＢ编写，通过Ｍｏｄ—
感温包置入恒温槽中，调节恒温槽的温度至０ ｏＣ，通过
调节作动减压阀将压力调到１．０３
ＭＰａ－Ｉ－０．０５
ＭＰａ，在
图５软件流程图
完成过热度测试后先关闭排气阀，延时保证阀口关闭 后关闭对比阀，作为基准压力差，再延时～定时间，通
过ＤＭＰ３０５１工业型差压传感器测得的差压值可表征 阀口泄漏增加量，其测量范围为０—０．２ ＭＰａ，测量精 度为０．０７５％Ｆ．Ｓ．。 ２．３耐久性能的测试 由于耐久性测试时每次进气加压对膜片均有一定 的冲击，加压速率对膜片的耐久性有着重要影响。测 试时需要从膨胀阀外平衡侧作０～０．４ ＭＰａ的反复加 压，基于实际的产品生产经验，优化了进气时间和保压 时间，具体参数如图４所示。 耐久性指标需要测试的次数较多，在测试过程中 可能出现膜片破裂的情况，因此进行一定次数测试后， 本研究选取ＱＫＦ一３３１８、ＱＫＦ－３１０２和ＱＫＦ一３５０５这
ａｓ
ＰＬＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｌａｎｇｕａｇｅ ＶＢ Ｗａｓ
ｏｎ
ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｔ００１．Ｔｈｅ
ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ
ｃｏｕｌｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｅｓｔ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｖａｌｖｅ
调节作动减压阀将压力调到１．０３
ＭＰａ±０．０５
罡
姜
ＭＰａ，调
节外平衡减压阀，可以获得热力膨胀阀不同的外平衡 压力，打开关闭流量阀３次，流量传感器测得的出口流
量即为被测热力膨胀阀的流量。当打开连通阀、关闭
奋 象
外平衡阀时，就可以得到与流量对应的作动压值。基
于实际测试经验，管路中孔板的孔径设置为０．８
合多个压力、流量传感器采集性能测试过程的参数，用 图形化可视软件ＶＢ开发控制系统软件，利用上位机 对采集的数据进行处理和显示，可自动完成热力膨胀 阀的过热度、阀口泄漏和耐久性能等主要指标的测
图１测试系统结构框图
试‘７剖。 测试系统采用“ＰＬＣ＋工控机”的控制模式，被测
１
热力膨胀阀的主要性能指标
热力膨胀阀是汽车空调的重要自控元件，通过控
（１．浙江省质量检测科学研究院，浙江杭州３１００２３；２．中国计量学院机电工程学院，浙江杭州３１００１８）
摘要：热力膨胀阀是汽车空调的重要部件，其性能对汽车空调的制冷效果、运行寿命有着重要影响。针对汽车空调用热力膨胀阀的 关键性能现有测试方法的不足以及性能测试系统的缺失，对过热度、阀口泄漏和耐久性能的测试方法进行了研究，提出了过热度流 量测试法和阀口泄漏差压测试法，并对耐久性能测试的时间参数进行了优化。在此基础上采用ＰＬＣ控制技术研制了一套热力膨胀 阀性能测试系统，并利用图形化编程语言ＶＢ开发了测试系统控制软件。研究结果表明，该系统能按照标准要求自动完成热力膨胀 阀过热度、阀口泄漏和耐久性能的测试。所研究的热力膨胀阀关键性能检测方法能够满足热力膨胀阀主要性能指标的测试要求， 所设计的测试系统提高了热力膨胀阀性能测试的精度，提升了检测效率及自动化水平。 关键词：热力膨胀阀；性能测试；可编程控制器；测试系统 中图分类号：＇１３－１１３７．５２；ＴＰ２１６；ＴＨ３９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１－４５５１（２０１５）０６—０８１７—０４
万方数据
机
电
工
程
第３２卷
系到燃油的消耗量，特别是在夏季，而作为汽车空调重
要零部件的热力膨胀阀，其性能对汽车节能效果和尾 气排放有着重要影响。