摘要：热力膨胀阀的零点校准和性能验证是保证整个空调系统制冷性能和稳定性的重要因素。通过热力膨胀阀的工作原理和气动试验研究了膨胀阀0度动作值的标定，通过四象限介绍了热力膨胀阀性能验证的试验方法图表。
1. 简介
膨胀阀的标定和检定是保证膨胀阀性能的关键，将直接影响整个空调系统的制冷性能，对空调的制冷效果、运行寿命和运行成本具有重要意义。空调系统。
膨胀阀具有节流减压、调节流量、保持一定的过热度、防止液锤和异常过热的作用。来自冷凝器的高温高压液态制冷剂被节流降压成易于蒸发的低温低压气液混合物进入蒸发器。膨胀阀通过流量的调节使蒸发器具有一定的过热度，保证了蒸发器总容积的有效利用，防止液态制冷剂进入压缩机造成液震；同时可将过热度控制在一定范围内，防止异常过热。发生。
2 热力膨胀阀的工作原理
2.1 热力膨胀阀机械平衡
膨胀阀的开度决定了制冷剂的流量，它的开度由阀芯和推杆共同控制。感温球内的填充材料通过感应平衡管内低压端的温度产生压力变化。膜片承受三种力：弹簧对阀芯的弹力FS、平衡管中输入制冷剂的压力PL、感温球。内充的压力PB，当这三个力平衡时，节流阀的位置不变，制冷剂的流量也不变，此时PB*a=PL*a+FS 其中，PB *a----等效温度传感器内压；PL*a----低压侧压力；FS——弹簧力；a-----隔膜有效面积。
2.2 热力膨胀阀温度调节
当平衡管内低压端温度较低时，感温球内填充材料的压力较小，小于天平内弹簧力与低压端压力之和管，即PB*a
PL*a+FS，阀芯球下移，阀门开度较大，制冷剂流量增加，单位质量制冷剂的吸热量减少，温度降低。
3. 空气驱动测试
3.1 度过热度
膨胀阀出口的过热度是与感温球温度和膜片下压力相对应的饱和温差。阀门从关闭状态开始开启所需的过热度为静态过热度（SSH）。热力膨胀阀的静态过热度和有效过热度之和称为工作过热度（TSH）。汽车空调的制冷效果主要是通过调节工作过热度来实现的。
3.2 热力膨胀阀气动测试
测试的目的是设定静态过热度（SSH），即阀门从关闭状态到刚打开的过热度，也称为0℃动作值。该值通常通过在阀门刚打开时改变弹簧负载来调整。示意图如图1所示。膨胀阀的感温灯泡浸入0℃的液体中。如果要求0℃动作值0.1MPa，进口压力1.03MPa 对于空气，出口固定泄压孔直径0.8mm。试验中通过调节TXV的调节螺钉，调节弹簧的压缩量，即弹簧力FS，使蒸发器出口压力PL0.@时阀门开启>1MPa。
图1 气动试验原理图图1 气动试验原理图
图2 膨胀阀四象限图
4.膨胀阀四象限图
四象限图是膨胀阀性能验证的关键，从中可以看出感温球的填充特性、钢球的压力位移特性、阀芯开启流量特性、温度膨胀阀的流量特性。
4.1 象限 1：充电特性
用途：充注特性用于检测动力头内制冷剂的充注状态。
原理：动力头温度逐渐升高，从而PB逐渐升高，即开阀压力增大，开阀逐渐增大，PL也随之增大。
感温袋中的填充介质和方法可以通过曲线的斜率来判断。如果膨胀阀的充注特性曲线与R134a的特性曲线平行，则为平行充注，否则为交叉充注。交叉充注时，曲线斜率越大，感温球内惰性气体的比例越小静态平衡阀出厂开度，膨胀阀对系统低压的调节越灵敏；斜率越小，则相反。
4.2 象限 2：压力-位移特性
目的：通过测试低压压力和钢球的位移，可以知道膜片和弹簧的性能。
原理：将动力头浸入0度恒温浴中，即保持PB不变，然后逐渐增加低压压力，即逐渐增加PL，测量钢球的位移。膨胀阀厂家一般通过曲线是否平滑来检测膜片和弹簧的性能是否异常。
压力-位移曲线随着 PB*a、PL*a、FS 三个力的相互作用而变化。PL=0时，排量最大，阀门全开；随着PL的增加，排量越来越小，阀门逐渐关闭。
4.3 第三象限：开流特性
目的：通过测试开启流量曲线，可以知道膨胀阀的制冷量是否，钢球和阀口是否符合要求，配合度是否合适。
原理：膨胀阀开度相同时，钢球和阀口的大小影响系统的制冷剂流量。调节控制好系统工况，PH1.5MPa，PL0.2MPa，入口过冷度5℃，出口过热度5℃，并保持不变，逐渐增加带手动阀 膨胀阀的开度是测试不同开度下的流量。
4.4 象限 4：温度 - 流量
通过以上三个象限，可以计算出温度与流量的对应关系。即膨胀阀对系统的控制条件流经蒸发器的出口温度，从而检测膨胀阀的控制性能和制冷能力。
随着膨胀阀出口温度的升高，过热度增加。当达到静态过热度时，膨胀阀打开，阀门开度随着过热度的增加而增加，流量也随之增加。此时，更多的低温制冷剂流入膨胀阀的出口，从而降低了膨胀阀的出口温度。
结束语
热力膨胀阀的四象限特性直接影响整个制冷系统的制冷效果和运行压力的稳定性。通过四象限图可以检测膨胀阀的标定和性能，可以及时排除膨胀阀的制造故障和标定偏差。热力膨胀阀只有通过精确的0度启动值校准和性能测试，才能保证空调系统的正常压力和制冷效果静态平衡阀出厂开度，为驾乘人员提供舒适的驾驶环境。