Автомобиль / Климатическая система / Неисправности - Климатическая система / Неисправность расширительного клапана кондиционера

Неисправность расширительного клапана кондиционера

Английский термин: AC expansion valve failure.

Неисправность расширительного клапана кондиционера - нарушение дозирования хладагента на входе в испаритель, из-за которого холодильный контур не может поддерживать правильный режим испарения. Клапан может быть частично или полностью заблокирован, зависнуть в чрезмерно открытом положении, работать нестабильно либо неправильно реагировать на температуру и давление.

Основная деталь - Клапан расширительный системы кондиционирования. В традиционной системе с терморегулирующим клапаном он дозирует жидкий хладагент из высокой стороны в испаритель и помогает поддерживать правильное заполнение теплообменника.

Симптомы неисправного клапана могут быть очень похожи на недостаток хладагента, неисправность компрессора, недостаточный обдув конденсатора, загрязнение холодильного контура или проблему воздушной части HVAC.

Правило TESMA: неправильное давление, иней возле клапана или слабое охлаждение не являются автоматическим доказательством неисправности расширительного клапана. Диагноз подтверждают по совокупности заправочной массы, высокой и низкой стороны, температур магистралей, перегрева, состояния компрессора, конденсатора и воздушного потока через испаритель.

Для чего нужен расширительный клапан

После конденсатора хладагент находится на стороне высокого давления. Расширительный клапан создает дозированное ограничение перед испарителем.

Он должен:

дозировать количество хладагента;
создавать переход между высокой и низкой сторонами;
обеспечивать испарение хладагента в испарителе;
не допускать выраженного недостатка подачи;
в соответствующей конструкции контролировать перегрев на выходе испарителя;
адаптировать подачу к тепловой нагрузке.

Не каждый автомобиль имеет TXV

Перед диагностикой определяют архитектуру системы.

Могут применяться:

термостатический расширительный клапан - TXV;
блочный клапан;
электронный расширительный клапан;
фиксированный дросселирующий элемент другой конструкции.

Если автомобиль использует фиксированный дроссель, диагностика терморегулирующего клапана к нему не применяется.

Как работает TXV

В классическом клапане положение дозирующего элемента определяется балансом параметров, связанных с:

температурой выхода испарителя;
давлением испарителя;
пружиной;
термочувствительным элементом;
внутренним или внешним уравниванием давления.

Клапан постоянно изменяет проходное сечение и не является простым устройством только с положениями открыто/закрыто.

Что такое перегрев

Перегрев - разница между фактической температурой парообразного хладагента на выходе испарителя и температурой насыщения, соответствующей давлению в данной точке.

Параметр помогает оценивать качество питания испарителя.

Универсального значения перегрева для всех автомобилей нет.

Основные неисправности

частичное засорение;
практически закрытый клапан;
зависание в чрезмерно открытом положении;
нестабильное регулирование;
загрязнение дозирующего канала;
неисправность термочувствительного элемента;
неправильная установка термочувствительного элемента;
неисправность линии уравнивания;
влага;
металлические продукты износа;
неправильная применяемость клапана;
утечка через соединение или корпус.

Частично засоренный клапан

Испаритель получает недостаточное количество хладагента.

Возможны:

слабое охлаждение;
пониженное давление всасывания в определенных условиях;
повышенный перегрев;
температурный перепад в зоне ограничения;
недостаточное использование поверхности испарителя;
ухудшение работы при высокой тепловой нагрузке.

Недостаточная заправка может создавать очень похожую картину.

Клапан почти закрыт

При сильном ограничении подача в испаритель резко уменьшается.

Возможны:

чрезмерное падение давления низкой стороны;
недостаточное питание испарителя;
повышенный перегрев;
слабое охлаждение салона.

Но те же признаки могут присутствовать при недостаточной массе хладагента.

Клапан чрезмерно открыт

Если в испаритель поступает больше хладагента, чем он способен полностью испарить, возможны:

повышенное давление всасывания относительно ожидаемого режима;
низкий перегрев;
нестабильное охлаждение;
риск поступления недостаточно перегретого хладагента к компрессору.

Нестабильное регулирование

Водитель может замечать:

периодическое изменение температуры;
то хорошее, то слабое охлаждение;
колебания рабочих давлений;
изменения температуры магистралей.

Подобное поведение также возможно при неисправности регулирования компрессора переменной производительности.

Кондиционер не охлаждает

Кондиционер не охлаждает - основной симптом, но он не определяет конкретную неисправность.

Необходимо также проверить:

заправочную массу;
утечки;
компрессор;
конденсатор;
вентилятор;
испаритель;
воздушные заслонки.

Плохо охлаждает только в жаркую погоду

Частично ограниченный клапан может обеспечивать достаточный поток при небольшой нагрузке, но не справляться при:

сильно нагретом салоне;
высокой наружной температуре;
сильной солнечной нагрузке;
максимальном воздушном потоке через испаритель.

Однако недостаток хладагента и слабый компрессор способны давать такую же жалобу.

Сначала охлаждает, потом перестает

Возможны:

замерзание влаги в зоне дросселирования;
нестабильный TXV;
обмерзание испарителя;
неисправность датчика температуры;
проблема компрессора;
защитное отключение.

Параметры фиксируют непосредственно в момент появления неисправности.

Влага в системе

Она может появиться после:

длительного открытия контура;
неправильного ремонта;
недостаточного вакуумирования;
проблем осушителя;
загрязненного сервисного оборудования.

При низкой температуре влага способна замерзать и временно ограничивать дозирующий канал.

Почему после остановки работа восстанавливается

Если лед оттаивает, проход временно открывается. После следующего охлаждения неисправность может повториться.

Но необходимо исключить обмерзание самого испарителя.

Загрязнение клапана

Дозирующий канал чувствителен к внутренним частицам.

В клапан могут попасть:

металл;
продукты разрушения компрессора;
частицы уплотнительных материалов;
частицы осушителя;
другое внутреннее загрязнение.

Стружка после неисправности компрессора

После серьезной неисправности компрессора кондиционера металлические частицы могут распространяться по системе и блокировать клапан.

Замена только клапана в загрязненном контуре не является полноценным ремонтом.

Новый клапан снова засорился

Проверяют:

компрессор;
магистрали;
конденсатор;
осушитель;
масло;
качество предыдущего ремонта.

Правило TESMA: повторное засорение требует поиска источника частиц.

Расширительный клапан и компрессор

Недостаточная производительность компрессора кондиционера может имитировать неисправность TXV.

Для компрессора переменной производительности особенно важно знать управляющую команду.

Почему необходимо учитывать команду компрессора

Если регулируемый компрессор находится в режиме низкой производительности, небольшой перепад давления может быть результатом управления, а не неисправностью клапана.

Проверяют:

A/C Request;
разрешение работы;
команду производительности;
регулирующий клапан компрессора;
реакцию давления.

Низкое давление не доказывает засорение TXV

Причины низкой стороны:

недостаток хладагента;
ограниченный TXV;
другое ограничение;
низкая тепловая нагрузка;
слабый поток через испаритель;
управление компрессором.

Высокое давление также не доказывает неисправность TXV

Проверяют:

обдув конденсатора;
вентилятор;
чистоту теплообменника;
заправочную массу;
наличие посторонних газов;
другие ограничения.

Проверка давления

Проверка давления в системе кондиционирования выполняется с анализом обеих сторон.

Учитывают:

наружную температуру;
температуру салона;
режим вентилятора;
рециркуляцию;
производительность компрессора;
заправочную массу.

Универсальных давлений нет

Рабочие значения зависят от:

хладагента;
наружной температуры;
тепловой нагрузки;
компрессора;
обдува конденсатора;
воздушного потока через испаритель.

Температуры магистралей

Полезно сравнивать:

жидкостную линию перед клапаном;
температуру непосредственно до клапана;
температуру после дросселирования;
выход испарителя;
всасывающую магистраль;
нагнетательную магистраль.

Иней на клапане

Иней не является готовым диагнозом.

После дросселирования температура хладагента должна уменьшаться.

Важнее определить:

точное место начала охлаждения;
наличие обмерзания до клапана;
температуру испарителя;
перегрев;
воздушный поток.

Обмерзание испарителя

Другие причины:

слабый поток воздуха;
салонный фильтр;
вентилятор;
датчик температуры испарителя;
управление компрессором;
логика HVAC.

Воздушный поток влияет на давления

При малом количестве теплого воздуха тепловая нагрузка на испаритель снижается.

Это способно изменить давление и создать ложное впечатление неисправности клапана.

Недостаточная заправка

Недостаток хладагента может приводить к:

слабому охлаждению;
низкому давлению всасывания;
недостаточному заполнению испарителя;
высокому перегреву.

Утечка хладагента

Утечка хладагента постепенно уменьшает заправочную массу.

При подозрении на негерметичность выполняется Поиск утечки хладагента.

Избыточная заправка

Избыток хладагента также меняет:

высокое давление;
низкое давление;
температуру конденсатора;
нагрузку компрессора;
режим испарителя.

Конденсатор

Если радиатор кондиционера плохо отводит тепло, состояние хладагента перед TXV становится ненормальным.

Засорение конденсатора

Засорение радиатора кондиционера способно менять давление высокой стороны и искажать картину диагностики TXV.

Вентилятор конденсатора

Неисправный вентилятор конденсатора кондиционера особенно заметен при работе автомобиля на месте.

Если на скорости кондиционер становится значительно эффективнее, сначала проверяют теплоотвод конденсатора.

Датчик давления

Неправильный сигнал датчика давления кондиционера способен изменить управление компрессором и создать неправильный рабочий режим.

Осушитель и TXV

После длительного открытия системы, серьезного загрязнения или разрушения компрессора состояние осушителя оценивают по процедуре производителя.

Термочувствительный элемент

В TXV соответствующей конструкции важны:

правильное положение;
надежный тепловой контакт;
отсутствие повреждения;
правильная теплоизоляция.

Неправильный монтаж после предыдущего ремонта способен изменить регулирование клапана.

Линия внешнего уравнивания

Если она предусмотрена, проверяют:

проходимость;
герметичность;
правильное подключение;
отсутствие повреждений.

Электронный расширительный клапан

В современных системах, включая часть тепловых насосов гибридов и EV, клапан может управляться электрически.

Тогда возможны неисправности:

механизма клапана;
электропривода;
питания;
проводки;
сетевой связи;
датчиков, определяющих команду.

DTC

Обычный механический TXV не имеет электронного разъема и не сообщает блоку управления свое положение.

Поэтому отсутствие DTC не подтверждает его исправность.

Для электронного клапана код может относиться к:

цепи питания;
приводу;
положению;
сетевой связи.

Проверка продуванием

Простое продувание снятого TXV не воспроизводит реальные условия температуры и давления.

Такой тест не должен использоваться как единственное подтверждение исправности.

Статическое давление

После остановки и выравнивания давления статическое измерение почти ничего не сообщает о дозирующей способности клапана.

Проверка под рабочей нагрузкой

Фиксируют:

наружную температуру;
температуру салона;
скорость вентилятора;
режим рециркуляции;
режим компрессора;
оба давления;
температуры магистралей;
температуру из дефлекторов.

Воздушная заслонка может имитировать TXV

Испаритель может нормально охлаждаться, а в салон поступает теплый воздух из-за смешивающей заслонки.

Поэтому наличие холода непосредственно на холодильном контуре проверяют до вскрытия системы.

Слабый воздушный поток

При загрязненном фильтре, слабом вентиляторе или загрязненном испарителе салон охлаждается плохо даже при исправном холодильном цикле.

Неправильный клапан после ремонта

Внешне похожие клапаны могут отличаться:

пропускной характеристикой;
настройкой;
хладагентом;
соединениями;
типом уравнивания;
термочувствительной характеристикой.

Подбор

Используют:

VIN;
OE;
модель;
модификацию;
тип хладагента;
конструкцию HVAC;
испаритель;
компрессор;
соединения;
ревизию детали.

Утечка через клапан

Возможны:

уплотнительные кольца;
соединения трубок;
корпус;
другие соединения соответствующей конструкции.

Утечка и неправильное дозирование являются разными типами неисправности.

Масляный след

Маслянистый след может сопровождать утечку хладагента, поскольку компрессорное масло циркулирует в контуре.

Но источник необходимо подтвердить после очистки.

Профилактическая замена

Возраст клапана сам по себе не является достаточной причиной замены, если система работает правильно и нет подтвержденного дефекта.

Когда замена необходима

Замена расширительного клапана кондиционера выполняется после подтверждения:

заклинивания;
внутреннего ограничения;
неправильного дозирования;
механического повреждения;
негерметичности;
неустранимого загрязнения;
требований сервисной процедуры после определенного повреждения компрессора.

Диагностический алгоритм TESMA

Уточнить жалобу.
Определить постоянный или периодический характер неисправности.
Зафиксировать наружную температуру.
Зафиксировать температуру салона.
Проверить воздушный поток.
Проверить салонный фильтр.
Проверить вентилятор салона.
Проверить температурные заслонки.
Определить тип хладагента.
Определить архитектуру холодильного контура.
Подтвердить наличие расширительного клапана.
Определить механический или электронный тип.
Считать DTC.
Проверить A/C Request.
Проверить разрешение компрессора.
Проверить команду производительности.
Проверить сигнал датчика давления.
Оценить его правдоподобность.
При необходимости измерить давление физически.
Оценить высокую и низкую сторону вместе.
Не использовать универсальные нормы.
Проверить вентилятор конденсатора.
Проверить конденсатор.
Проверить историю обслуживания.
Не делать вывод при неизвестной заправочной массе.
Проверить систему на утечку.
Подтвердить правильную массу хладагента.
Измерить температуру жидкостной линии.
Измерить температуру перед TXV.
Измерить температуру после дросселирования.
Измерить температуру выхода испарителя.
Рассчитать перегрев при необходимости.
Использовать правильную P-T зависимость для хладагента.
Не использовать универсальный перегрев.
При необходимости оценить переохлаждение.
Проверить равномерность охлаждения испарителя.
Проверить обмерзание.
Определить точное место появления инея.
Не считать иней на выходе TXV доказательством неисправности.
При высоком перегреве исключить недостаток хладагента.
При низком перегреве оценить чрезмерную подачу.
Учитывать команду компрессора переменной производительности.
При периодическом дефекте диагностировать систему в момент отказа.
Проверить историю открытия холодильного контура.
Оценить возможное присутствие влаги.
Оценить состояние осушителя.
При прежнем разрушении компрессора проверить загрязнение.
Проверить наличие металлических частиц.
Не устанавливать новый клапан в загрязненную систему.
Для TXV проверить термочувствительный элемент при доступности.
Проверить его крепление.
Проверить внешнюю линию уравнивания, если она используется.
Для электронного клапана проверить питание.
Проверить проводку.
Проверить команду положения.
Оценить реакцию системы.
Не подавать случайное прямое питание.
Проверить клапан и соединения на утечку.
Перед заменой проверить VIN/OE.
Подтвердить применяемость.
Удалить хладагент сервисным оборудованием.
Не вскрывать систему под давлением.
Установить правильные уплотнения.
Не допустить загрязнения и попадания влаги.
Выполнить вакуумирование.
Заправить по точной массе.
Проверить герметичность.
Повторно оценить оба давления.
Повторно проверить температуры.
Проверить температуру из дефлекторов.
Проверить систему после прогрева.
Проверить при высокой тепловой нагрузке.
Проверить отсутствие обмерзания.
Повторно считать DTC.
Подтвердить устранение жалобы.

Практические случаи

Низкая сторона была очень низкой

Клапан хотели заменить как засоренный, но после проверки была обнаружена сильная утечка и недостаточная масса хладагента.

Вывод: низкое давление не позволяет поставить диагноз TXV без проверки заправки.

После замены TXV охлаждение не улучшилось

Компрессор переменной производительности работал с минимальной командой из-за неисправности управления.

Вывод: компрессор и его команда являются обязательной частью диагностики.

Новый клапан снова засорился

В контуре остались продукты разрушения старого компрессора.

Вывод: повторное засорение требует проверки всего холодильного контура.

Кондиционер сначала охлаждал, затем переставал

В системе была влага после предыдущего неправильного ремонта.

Вывод: температурно зависимое ограничение необходимо диагностировать непосредственно во время отказа.

На клапане был сильный иней

TXV был исправен, а причиной оказался слишком слабый воздушный поток через испаритель.

Вывод: иней сам по себе не является доказательством неисправного клапана.

Высокое давление приняли за заклинивший клапан

На месте не работал вентилятор конденсатора.

Вывод: высокое давление требует проверки теплоотвода.

После разрушения компрессора кондиционер работал нестабильно

Дозирующий канал TXV был частично забит металлическими частицами.

Вывод: при внутреннем разрушении компрессора клапан является одним из элементов, которые необходимо проверить.

Новый клапан работал неправильно сразу после установки

Была установлена внешне похожая, но другая по характеристикам деталь.

Вывод: подбор только по внешнему виду недопустим.

Испаритель был холодным, а из дефлекторов шел теплый воздух

Причиной оказалась температурная заслонка.

Вывод: неисправность воздушной части HVAC может полностью имитировать неисправность холодильного контура.

Возле TXV было масло

Выявлена негерметичность уплотнительного кольца, но сам дозирующий механизм работал нормально.

Вывод: утечка и нарушение регулирования являются разными дефектами.

Типичные ошибки

Менять TXV только из-за слабого охлаждения.
Диагностировать его по одному давлению.
Проверять только низкую сторону.
Проверять только высокую сторону.
Использовать универсальные давления.
Не учитывать наружную температуру.
Не учитывать тепловую нагрузку.
Не проверять заправочную массу.
Диагностировать TXV при существующей утечке.
Не проверять компрессор.
Игнорировать переменную производительность.
Не проверять команду компрессора.
Считать низкое давление доказательством засорения.
Считать высокое давление доказательством неисправного TXV.
Не проверять температуры магистралей.
Не оценивать перегрев.
Использовать универсальный перегрев.
Использовать неправильную P-T таблицу.
Считать иней доказательством неисправности.
Не проверять воздушный поток.
Не проверять салонный фильтр.
Не проверять вентилятор салона.
Не проверять заслонки.
Не проверять конденсатор.
Не проверять его вентилятор.
Не проверять датчик давления.
Игнорировать влагу.
Не оценивать осушитель.
Менять клапан после разрушения компрессора без очистки системы.
Не искать металлические частицы.
Ставить новый TXV в загрязненный контур.
Неправильно устанавливать термочувствительный элемент.
Не проверять внешнее уравнивание.
Не определять механический или электронный тип клапана.
Подавать прямое питание на неизвестный электронный клапан.
Подбирать только по фотографии.
Считать одинаковые соединения доказательством применяемости.
Не проверять VIN/OE.
Открывать заправленный контур.
Повторно использовать поврежденные уплотнения.
Допускать попадание влаги.
Заправлять только по давлению.
Не проверять результат ремонта.

Безопасность

Хладагент находится под давлением.
Не открывайте соединения TXV в заправленной системе.
Используйте сервисное оборудование для удаления хладагента.
Не выпускайте хладагент намеренно в атмосферу.
Жидкий хладагент может вызвать холодовой ожог.
Используйте соответствующую защиту глаз и кожи.
Не используйте кислород для опрессовки.
Не смешивайте разные хладагенты.
Не допускайте попадания грязи и влаги в открытый контур.
На гибридах и EV учитывайте высоковольтные компоненты.
Не выполняйте электрические тесты электронного клапана без схемы.

Что проверить после ремонта

правильность клапана;
VIN/OE;
тип хладагента;
правильность установки;
уплотнения;
герметичность;
чистоту системы;
вакуумирование;
точную заправочную массу;
высокое давление;
низкое давление;
температуру жидкостной линии;
температуру после TXV;
температуру выхода испарителя;
перегрев при необходимости;
работу компрессора;
команду производительности;
вентилятор конденсатора;
воздушный поток;
температуру из дефлекторов;
температурные заслонки;
стабильность после прогрева;
работу при высокой нагрузке;
отсутствие обмерзания;
отсутствие утечки;
отсутствие повторных DTC;
устранение первоначальной жалобы.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать по этой теме

Товарные группы TESMA

Расширительный клапан кондиционера - расширительные клапаны соответствующей применяемости.
Компрессор кондиционера - компрессоры соответствующей конструкции и применяемости.
Радиатор кондиционера - конденсаторы холодильного контура.
Осушитель кондиционера - осушивающие элементы холодильного контура.

Неисправность расширительного клапана кондиционера может проявляться ограниченной, чрезмерной или нестабильной подачей хладагента. Из-за этого изменяются питание испарителя, давление, температуры и эффективность охлаждения.

При этом похожие симптомы создают неправильная заправочная масса, утечка, неисправный компрессор, плохой обдув конденсатора, внутреннее загрязнение, слабый воздушный поток через испаритель и неправильная работа заслонок. Поэтому TXV нельзя диагностировать только по одному давлению или по инею на трубке.

Правило TESMA: точный симптом - тип холодильного контура - правильная заправочная масса - герметичность - команда и производительность компрессора - давление высокой и низкой стороны - температуры магистралей - перегрев при необходимости - конденсатор и вентилятор - воздушный поток через испаритель - TXV или электронный клапан - влага и загрязнение - история разрушения компрессора - VIN/OE - подтвержденная замена - вакуумирование и заправка по массе - повторный контроль. Не менять расширительный клапан только из-за слабого охлаждения, низкого давления или инея возле испарителя.