聊聊电子膨胀阀

聊聊电子膨胀阀

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_43541110/article/details/142662572

电子膨胀阀是汽车空调系统中的关键部件，主要负责调节冷媒流量，实现精准的温度控制。随着新能源汽车的普及和热管理需求的提高，电子膨胀阀的应用越来越广泛。本文将详细介绍电子膨胀阀的作用、性能指标以及不同类型的工作原理。

1. 电子膨胀阀的作用

首先了解下空调制冷循环(如图1)

图1

A：压缩机把冷媒介质（当前汽车一般是R134a，丙烷）从低温低压气体压缩为高温高压气体。
B：高温高压冷媒进入冷凝器后，开始向环境放热，并在此过程中不断冷凝，转变为高温高压冷媒液体。
C：该液体在压力下经过膨胀阀，在阀的节流作用下，压力/温度降低，体积膨胀，成为低温低压的气液混合物。
D：此时的冷媒温度低于车内环境温度，可在蒸发器中不断从室内环境中吸热，产生制冷效果。
E：冷媒成为低温低压气体，回到压缩机前端，再次循环。

电子膨胀阀的作用在C过程中：节流降压/控制冷媒流量

2. 电子膨胀阀的性能指标

1） 流量调节精度

为了达到最佳的制热/制冷效果，冷媒系统一般需要控制过热度或过冷度。膨胀阀的开启大小，会影响到冷媒流量，进而影响到系统过冷度 (如图2)。

图2

过冷度对冷媒流量敏感，对流量精度控制要求高。膨胀阀的流量曲线如图3所示，单位步数调节下，所能达到的流量调节量越小越好

图3

2) 最大流量

就是流量曲线的最高点，电子膨胀阀会根据最大流量换算出最大制冷量作为标称值

3）密封性 包括外漏和内漏

外漏指的是冷媒漏出系统，流向环境，这会受到环保约束。内漏是指冷媒从阀的前端漏到后端，但还在系统内，但会影响到系统的能耗

3. 电子膨胀阀的类型

传统的热力膨胀阀不需要电控。近几年随着车用热管理应用，电池温控需要比较精准的响应，电子膨胀阀大面积使用。电子膨胀阀通过空调回路上布置的温度/压力传感器反馈信号，通过电子方式调节开度，控制冷媒流量

1. 步进电机式电子膨胀阀， (图4) 阀中自带步进电机，可以实现每个脉冲极小角度的步进旋转。内部的螺旋丝杆可通过将步进电机的旋转角度转化为阀芯的直线运动，调节流量。全流量范围内有500步的调节，每一步调节精度高。

图4

2. 电磁式膨胀阀 （图5 ） 另一种为电磁式膨胀阀，不需要复杂的步进电机结构，而以简单的电磁铁替代。这种电磁阀又可分为两大类：第一类，通不同大小的电流，可以实现动铁芯在不同位置悬停，实现流量调节；第二类，通PWM波电流，动铁芯仅有开启、关闭两种状态，通过控制PWM波控制阀芯开启时间的占比，达到控制冷媒流量的目的 相较于步进电机式膨胀阀而言，这两种电磁式膨胀阀的流量控制精度要差一些，但由于结构大幅简化，其成本大幅下降，在批量使用中，具备成本优势

图5