ساختار شیر انبساطی در مدار کولر چیست؟ هر یک از مدلهای شیر انبساطی چگونه عمل میکند؟ تفاوت عملکرد انواع مختلف شیر انبساطی در کجاست؟ در این مقاله به این پرسشها پاسخ خواهیم داد. سطح مقاله متوسط است، برای تکنسینها، مکانیکها، باتریسازها و دانشجویان مرتبط با تکنولوژی خودرو مناسب است. داشتن اطلاعات اولیه در مورد نحوه عملکرد سیستم تبرید، و فرایند انبساطی قبل از مطالعه این مقاله ضروری به نظر میرسد.
دوره یادگیری برق خودرو خارجی در دانشگاه صنعتی شریف
فرایند انبساطی و شیر انبساطی
در مقاله فرایند Expansion در سیستم کولر به دلایل نیاز به فرایند انبساطی در مدار تهویهمطبوع اشاره شد. سپس به انواع قطعاتی که این فرایند را انجام میدهند معرفی شدند. شیرهای انبساطی و اوریفیسها قطعاتی هستند که این فرایند را در مدار کولر مدیریت میکنند. باتوجهبه اینکه استفاده از شیر انبساطی در خودروهای کلاس متوسط متداولتر است. در این مقاله نحوه عملکرد آنها تشریح میشود.
انواع شیرهای انبساطی
شکل 1 انواع شیرهای انبساطی را نشان میدهد.
شکل 1- انواع دسته بندی شیر انبساطی
ساختار شیر انبساطی و عملکرد آن بهصورت کلی
بهصورت کلی اوریفیسها و شیرهای انبساطی، شرایط را برای انبساط گاز تحتفشار آماده میکنند. هر دو گروه با استفاده از یک مجرای باریک در مسیر حرکت گاز مبرد این کار را انجام میدهند. ایجاد تغییر در سطح مقطع مجرای باریک باعث تغییر در فرایند انبساطی و در نتیجه تغییر در میزان ایجاد سرمایش خواهد شد. در شیرهای انبساطی سطح مقطع این مجرای باریک توسط کنترلر دمایی تغییر میکنند به همین دلیل به آنها شیر انبساطی با کنترلر دمایی نیز میگویند (Thermal Expansion valve)
ساختار شیر انبساطی از نوع Internally equalized valve
شکل 2 نمونه از این نوع شیر انبساطی را نشان میدهد.
شکل 2- شیر انبساطی از نوع Internally equalized expansion valve
نمونه این شیر را میتوانید در سیستم کولر پراید مشاهده کنید. اجزای داخلی نمونهای از این مدل را در شکل 3 مشاهده میکنید.
1- دیافراگم 2- محوطه تحتفشار 3- لوله انتقال حرارت 4- میله فشاری 5- مجرای ورود گاز مبرد 6- سوپاپ سوزنی
7-فنر فشاری (Superheat) 8- کپسول حساس به دما 9- بدنه 10-مجرای خروجی گاز مبرد 11-محوطه زیر دیافراگم
شکل 3- اجزا داخلی نمونه شیر انبساطی از نوع Internally equalized expansion valve
همانطور که مشاهده میشود مجرای ورودی (شماره 5) با استفاده از یک سوزن مخروطی (شماره 6) کنترل میشود. هر چه سوزن مخروطی پایینتر برود مجرای تخلیه به داخل شیر انبساطی بازتر میشود. مقدار بسته بودن مجرای تخلیه توسط فشار فنر (شماره 7) و نیروی میلههای فشاری (شماره 4) کنترل میشود. نیروی میلههای فشاری توسط دیافراگم (شماره1) و فضای بالایی آن (شماره2) میتواند تحتفشار قرار گرفته و به حرکت در بیاید. فضای بالای دیافراگم توسط لوله انتقال حرارت (شماره 3) گرم میشود. کپسول حساس به دما (شماره 9) روی لوله خروجی اواپراتور نصب میشود. اگر گازهای خروجی گرم شوند. این گرما ابتدا به کپسول و از طریق لوله انتقال حرارت (وسیال مربوطه) به فضای بالای دیافراگم منتقل میشود.