汽车空调用热力膨胀阀性能测试系统的研制
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[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。
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。
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)。
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(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。
H型汽车空调热力膨胀阀的研究与改进章嘉瑞 顾其江 邓永林(浙江春晖智能控制股份有限公司)摘 要 H型汽车空调热力膨胀阀是国内外公认的先进节流装置,本文对平衡部密封、负静止过热度、膜盒钢球封口等关键技术进行研究与改进。
关键词 汽车空调 膨胀阀 平衡部密封 负静止过热度 膜盒封口RESEARCH AN D IMPR OVEMENT OF H T YPE THERMAL EXPANSIONVAL VE FOR AUT O AIR CON DITIONERZhang Jiarui Gu Qijiang Deng Y onglin(Zhejiang Chunhui Intelligent Control Co.,Ltd.)ABSTRACT H type thermal expansion valve for Auto air conditioner is an advanced throttle device accepted by both the our country and international countries,the research and improve2 ment of the key technologies such as balance section sealing,over heat of negative still,di2 aphragm capsule,steal ball sealing this article are conducted in this paper.KE Y WOR DS Auto air conditioner Expansion valve Balance section sealing Over heat of negative still Diaphragm capsule sealing1 概 述H型汽车空调热力膨胀阀(因其通道像H,见图1)是国内外公认的先进节流装置,其特点是外平衡、内感温、外调节,能满足汽车空调对高效、抗振、耐用、方便的要求。
第9卷 第1期制冷与空调2009年2月REFRIGERATION AND AIR -CONDITIONING 50-52收稿日期:2008-05-08通信作者:郭传欣,Em ail :Ch uanxin guo @ H 型汽车空调用热力膨胀阀开度试验台的研制郭传欣 李征涛 叶学敏 王芳(上海理工大学)摘 要 根据部颁标准汽车空调用膨胀阀QC /T 663—2000的技术要求,设计建造一套检测热力膨胀阀开度、迟滞特性的试验系统,编制工况控制及测试软件,并进行H 型热力膨胀阀的开度特性试验。
关键词 汽车空调;热力膨胀阀;开度测试;H 型;测控系统Development of test bench for H -type thermal expansion valve forautomobile air -conditioningGuo Chuanxin Li Zheng tao Ye Xuemin Wang Fang(University of Shang hai fo r Science and Techno logy )ABSTRACT According to QC /T 663—2000,dev elo ps test bench for H -type the rmal ex -pansion v alv e fo r autom obile air -conditioning ,w hich is for o pening scale and slug gish per -formance o f H -ty pe thermal expansio n v alve .Co mpiles the so ftw are fo r w orking co nditioncontro l and test ,and carrie s o ut the opening test of H -ty pe thermal ex pansion valve .KEY W ORDS auto mobile air -conditioning ;thermal expansio n valve ;o pening test ;H -type ;measurem ent and control sy stem1 膨胀阀开度测试原理测试平台的主要技术依据为汽车行业标准QC /T 663—2000[1]和房间空气调节器标准GB /T7725—2004[2]。