1、电磁四通阀结构及工作原理
电磁四通阀主要由电磁线圈和阀体两部分组成。阀体由毛细管将先导阀和主阀连接成一体,不能拆卸。下面分别讲述电磁四通阀在保护状态、制冷工况、制热工况下的工作原理。
1.1保护状态
如图1所示:根据四通阀主阀的内部结构原理图可知,当半圆形滑块处在主阀中间位置状态时,使得E铜管、S回气管C铜管三根铜管相互导通融为一体,从压缩机产生的高温高压蒸汽从D管进入阀体内,再从主阀滑块四周直接进入回气管(S管),在电磁四通阀内不产生压力差的情况下,回到压缩机内,形成制冷剂(冷媒)的空循环。电磁四通阀设计有保护状态,用以平衡中间流量,其目的是当空调整个循环系统出现压力瞬变时,起到卸压的作用,从而保护电磁四通阀免受高压的破坏。
1.2制冷工况
如图2所示:空调在制冷时,四通阀是不通电的。先导阀在弹簧压力作用下,滑块移至最左侧,毛细管①、④高压相通,②、③低压相通。使主阀内活塞左右端产生压力差,迫使活塞带动阀内半圆形滑块移向最左侧,此时,电磁四通阀主管和S管相通.D管和C管相通,在此状态下,压缩机产生的高温高压蒸汽气体从电磁四通阀铜管的D管口进入阀体,由于主阀内滑块的位置使得气体由C管口排出,由管道进入放置室外的热交换器(此时为冷凝器),在外风机作用下,制冷剂(冷媒)散热冷凝后成为中温高压的液体,再经膨胀阀或毛细管节流减压后,变成低温低压的液体,流进室内热交换器(此时为蒸发器)蒸发吸热,变成低温低压的气体,从电磁四通阀的E管口进入,由S管口排出,回到压缩机内,如此循环往复,形成制冷过程。
1.3制热工况
如图2所示:空调在制热工况下,电磁四通阀线圈处于通电状态在电磁线圈产生的强大磁力作用下,先导阀阀体内的滑块克服原先安装弹簧的弹力,使得阀体内的滑块移至阀体的最右侧,毛细管高压①②相通, 低压③、④相通,主阀活塞在压力差的作用下,活塞带动半圆形滑块移至主阀的最右侧,此时电磁四通阀E管和D管相通、S管和c管相通,在此状态下,压缩机产生的高温高压制冷剂气体,由电磁四通阀的D管口进入阀体,再由E管口排出,进入室内热交换器(此时为冷凝器),在室内风机的作用下,制冷剂开始散热冷凝,从而使制冷剂冷凝为中等温度的高压波体,经电子膨胀阀或热力膨胀阀或毛细管节流降压后,制冷剂变成低温低压可流动的液体,流进室外热交换器(此时为蒸发器),蒸发吸热变成低温低压的气体,从电磁四通阀的c管口进入,由s管口排出,回到压缩机内,如此往复循环,形成制热过程。不过要注意的是,空调在制热工况下,辅助加热器是处于开启状态。
1.4线圈电路控制
电磁四通阀线圈电路主要由微处理器、反向器、继电器、线圈等组成。当空调设置为制热模式时,空调主板电路就会发出制热命令,微处理器芯片通常情况下的第28引脚就会输出高电平的驱动控制脉冲信号,经反向器后,反向器输出一低电平驱动触发信号,使得继电器线圈电流导通,从而让继电器触点开关吸合,让AC220V交流电通过电磁四通阀的线圈,产生磁力让先导阀内的阀体被吸合。根据前面介绍的制热工况的原理,此时,电磁四通阀改变制冷剂的流向,让电磁四通阀处于制热状况。
2、电磁四通阀常见故障原因
2.1造成流量不足的原因
(1)空调管道循环系统产生泄漏,会造成管道循环系统内制冷剂标准量不足;
(2)空调在制热工况下,室外环境温度过低,制冷剂在热交换器中蒸发不充分会造成蒸发量偏小;
(3)设备的电磁四通阀与管道循环系统不匹配,常见的情况是,电磁四通阀中间流量过大,而制冷系统功率较小;
(4)制冷系统在压缩机停机重新开机设计中,考虑到系统管道内的压力平衡,所以电磁四通阀开启时有一定的延迟时间,只有待管道系统中的高压侧与低压侧压力达到平衡时,电磁四通阀才会换向。如果在换向时,电磁四通阀中的滑块不能准确停置所处位置,则会造成制冷剂在阀体内串行而让系统内的流量不足;
(5)压缩机由于机械磨损功率低下造成流量不足,变频空调表现比定速空调更明显。
2.2电磁四通阀换向不良的原因
电磁四通阀换向不良或者不能换向,会造成空调不能从制冷工况转成制热I况或者不能从制热工况转成制冷工况,造成空调的不正常运行。故障原因在电磁四通阀,经过长期实践经验得出以下几点:
(1)电磁四通阀组件线圈断线、部分线匝短路或电源电压达不到线圈性能要求,导致线圈无磁力或磁力不足让电磁先导阀的阀芯不能动作或动作不到位;
(2)由于外部机械碰撞或人为操作过猛让电磁四通阀产生机械结构变形,造成先导阀阀芯或主阀体内滑块卡住不能动作,一般可从外观上进行判别;
(3)毛细管管道变窄变形,造成管道流量不足,从而不能让电磁四通阀精准换向;
(4)电磁四通阀在装配焊接时,内部滑块被轻微火烂烧坏使其封闭不严造成泄漏量超标或者窜气,使滑块两端压力差失衡,无压力差或压力差过小不能推动滑块换向;
(5)管道循环系统内进入的杂物停置在四通阀内,十死先导阀活塞或主使阀体滑块不能动作。有经验的维修)员此时可用木棒或橡胶棒轻轻敲击电磁四通阀阀体产生振动来解决;
(6)钎焊焊接阀体连接外部铜管时,由于焊接时间之长或火焰温度过高,焊接过程中让主阀体自身温度过高当超过1209C时,阀体内部可塑性零件(如滑块、活塞等发生热熔化变形而动作;
(7)循环系统内制冷剂泄漏,系统制冷量不足;
(8)压缩机使用年久或压缩机内机械磨损造成系统~作效率降低,不能产生系统所需要的制冷剂流量。
3、电磁四通阀故障的排除
在空调制冷系统故障中,电磁四通阀的故障率比车高,常见表现为线圈断路短路、漏电等电气故障和换向良、窜气、阀体泄漏等机械故障,而且判断起来比较困难电磁四通阀在没有受到外部力量的撞击,造成外部机械变形的情况下,通常要从以下几方面进行故障的判断及排除。
3.1电磁四通阀电路故障
电磁四通阀电路由线圈和空调主电路板上控制电路组成,只有在制热工况下,电磁四通阀的线圈才有电流通过。检修时,将空调断电,拔出线圈两接线端,将数字万用表置于电阻挡,对线圈两接线端进行测量,若出现阻值为“零”或者为“无穷大”时,可以判定电磁四通阀的线圈损坏,要进行更换。若电磁四通阀线圈阻值不为“零”也不为“无穷大”,而阻值只有几欧时,则判定线圈正常无损坏。
还有一种情况,电磁四通阀线圈判定为正常,而制热工况“下没有电流电压时,就要对电路控制主板上控制电磁四通阀线圈的继电器进行电压测量,并测量继电器线圈控制引脚电压是否正常(DC24V或DC12V,在测量继电器线圈电路电压时,空调要在开启制热模式下进行)。若继电器线圈控制引脚在制热模式下电压为0V,则表示空调控制电路主板有故障,此时可以更换控制电路主板或进行控制电路主板的检修(控制电路主板的检修有专门的文章分析论述)。
3.2电磁四通阀窜气
启动空调,不管是制冷或制热模式,待空调运行半小时后,用手去触摸主阀体上的E管和C管,若E管和C管有明显的触摸温差,则电磁四通阀无窜气现象;若E管和C管无明显的触摸温差,甚至感觉不出温差变化,则说明电磁四通阀由于消耗磨损产生窜气现象,这时要根据厂家及产品型号规格进行专业的更换。另一种判断电磁四通阀窜气故障的方法是,在回收制冷剂时,制冷剂快收回完时回气管应为常温,这时用手触摸两根低压管,没有明显的温差则说明正常(此是两根高压管均应很热);当电磁四通阀窜气时,其低压吸气管是常温,排气管(接压缩机)则明显变热,这是因为电磁四通阀窜气导致制冷剂回收不尽,低压压力会在0.1MPa以上,同时电磁四通阀窜气会听到较大的气流声响。
3.3电磁四通阀卡死故障
空调不能进行制冷和制热两种模式切换时,或者制冷、制热效果达不到原有状态时,就要考虑电磁四通阀管道中是否有异物造成电磁四通阀卡死,此时只要将空调设定在制热模式下,多次插拔电磁四通阀线圈的引线,听是否有“咔嚓”的声响,若无“咔嚓”声响时,可以用木锤轻轻敲打电磁四通阀的主阀体,同时进行多次插拔线圈引线,看电磁四通阀是否能恢复到“咔嚓'声响的正常状态。若不能解决产生的现象,要将电磁四通阀进行更换。
3.4电磁四通阀的更换
若检修中发现电磁四通阀损坏需要更换时,更换操作技巧:先将制冷系统内的制冷剂排出,对制冷系统充氮气进行保护,在更换时,要知道这台空调使用的是哪种制冷剂(如R22、R32、R410a等),不同的制冷剂对循环系统压力的要求不一样,也就是对电磁四通阀的压力要求不一样,所以要根据压力参数来选用不同的电磁四通阀,通常选用同厂家、同型号的配件为首选。
接下来考虑的是焊接问题。通常是选用铜磷焊条,火炬的火焰选为中性火焰(温度在3100°C左右),用气焊加热后拆焊下整个电磁四通阀组件。在换用新的电磁四通阀前,其4根管口必须用塑料塞或保鲜膜塞紧,防止灰尘和杂质进入管内。此外,电磁四通阀在焊接前要确保其滑块处于主阀体内部的左边,不可让滑块处于中间或右边的位置,若滑块不在左边位置,应轻敲阀体,迫使滑块回到左边位置。在焊接前还必须将新的电磁四通阀上的线圈暂时取下,防止焊接过程中的误操作而损坏线圈,同时为了防止焊接中的高温对电磁四通阀烧损,应采用浸湿的旧毛巾或破布将电磁四通阀紧紧包裹起来,焊接时注意火焰的燃烧方向,避免加热火焰燃烧到阀体,从而导致电磁四通阀阀体温度超高,烧坏阀体及阀体内的半圆形滑块,因其半圆形滑块是由塑性的复合材料塑具而成,承受不了高温烧烤容易损坏。
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