空调四通阀，看看工程师如何讲解它的制冷制热切换

家用空调制冷系统有四大部件，分别为压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器，才能实现制冷或制热，但要在同一个设备中实现制冷制热的切换，离不开一个重要部件--四通阀。

一、四通阀的结构构造

四通阀由三个部分组成：先导阀、主阀和电磁线圈。电磁线圈可以拆卸。先导阀与主阀一般是焊接成一体。如图所示：

二、四通阀的工作原理

1、制冷循环  

当电磁线圈处于断电状态，如下图，先导滑阀②在压缩弹簧③推动下右移，高压气体进入毛细管①后进入活塞腔⑤，另一方面，活塞腔④的气体被排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀⑥向右移，使E、S接管相通，D、C接管相通，形成了制冷循环。

2、制热循环  

当电磁线圈处于通电状态，先导滑阀②在电磁线圈产生的磁力作用下克服压缩弹簧③的弹力而左移，高压气体进入毛细管①后进入活塞腔④，活塞腔⑤的气体被排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀⑥左移，使S、C接管相通，D、E接管相通，于是形成制热循环。如下图。

四通阀的制冷（断电）循环和制热（通电）循环并不是绝对的，根据实际要求也可以设计制冷（通电）循环和制热（断电）循环，取决于四通阀在制冷系统中的连接方式。

三、四通阀的用途和特点

1、用途：

电磁四通换向阀是热泵型空调器的重要器件，它是空调制冷、制热两种模式下相互转换的核心部件，另外，在制热模式下进行冷凝器的化霜控制，也离不开四通阀。可见四通阀制冷系统中作用，它不仅在家用空调上应用，也在于中央、商用等制冷设备上得到广泛应用。

2、特点：

采用四通先导阀控制四通主阀，目前的技术非常成熟，换向也非常可靠。这种控制方式，使得可以采用小的线圈驱动先导阀，线圈不仅体积小，且功率也非常小，一般家用空调器采用5～7w左右的线圈就可驱动。

能够瞬间换向，并可在最小压差下动作，使经过四通阀的压降和泄漏减到最小，故障率也小。比如0.25mpa，85%额定电压，都可正常换向。

电磁线圈采用热固性塑料密封，全封闭防水。

四、四通阀的几个重要的结构参数

1、中间流量 

由与四通阀的结构特点，可能存在主阀处于中间位置的状态，如下图所示，E、S、C三条接管互相串通，有一定的中间流量，这时，压缩机高压管内的冷媒可以流回低压管中。设计中间流量的目的是当主滑阀处在中间位置时，可以能起到系统卸压的作用，避免空调制冷系统的高压受到破坏。

2、压力差与流量的关系 

四通阀换向的基本条件是主阀两端的活塞存在压力差（即排气管与吸气管的压力差），这两个压力差F1-F2必须大于主阀的摩擦阻力f ，否则，四通阀将不会换向。换向所需的最低动作压力差是靠系统流量来保证的。

当左右活塞腔的压力差（F1-F2）大于摩擦阻力f 时，四通阀换向开始进行，当主阀运动到某一时刻，到达中间位置时，四通阀的E、S、C三条接管将相互导通，压缩机排出的高压冷媒少部份将从四通阀的D接管直接经E、C管流向压缩机的回气管(S接管)，瞬时形成串气的状态。此时，如果压缩机排出的冷媒流量远大于这时的中间流量损失，高低压差基本不变，不会减少太多。

四通阀还是有足够大的换向压力差来使主阀移动到位；如果压缩机排出的冷媒流量很少时，四通阀的中间流量损失会使高、低压差下降明显，当高、低压差小于四通阀换向所需要的最低动作压力差时，主阀就会停在中间位置，形成排、回气串气，既不能制冷又不能制热。

五、空调系统中四通阀换向故障判别

一） 系统冷媒流量不足

1、空调系统发生泄漏，造成制冷系统冷媒循环量不足；

2、四通阀选择太大，与系统不匹配，即系统流量在某些时候小于所选四通阀的中间流量；

4、空调机换向时间。四通阀的换向一般为压缩机停机一段时间后才进行，此时高、低压力趋于平衡，换向刚好到中间位置停止，四通阀换向不到位，主阀停在中间位置，下次启动时，由于中间流量作用造成流量不足；

5、压缩机启动时流量不足，这种现象一般发生在变频压缩机比较多，主要是变频机刚启动低频运行，所以更加明显。

二） 四通阀本身换向不良

1、线圈断线或者电压不符合线圈性能规定，造成线圈不够力，不能推动先导阀的阀芯动作；

2、先导阀变形，造成阀芯卡死，不能动作；主阀体变形，活塞部被卡死而不能动作。

3、阀体毛细管变形，造成堵塞，从而使流量不足，先导阀或主阀不能动作。

4、系统内有杂物进入四通阀内，堵住毛细管或卡死运行部件。

5、钎焊，主阀体的温度过高，内部零件发生变形而不能动作，这一点在空调的生产或售后维修上比较常见；

6、冷媒泄漏或者变频压缩机转速频率低时，换向需要的流量得不到保证；

7、电磁线圈受其他电气干扰，导致换向失败。

六、四通阀的使用注意事项

1、如何拆四通阀？

如需要拆下四通阀,请和管道一起拆下整个四通阀组件,将四通阀主体部分浸在水中再烧焊拆除配管,如果要直接拆下四通阀，请先用湿布将四通阀充分包裹，这样可以防止在焊接配管时高温造成四通阀内部零件的受热损坏。

2、如何判断主阀的位置？

因主阀上的材料有不锈铁，可取一小块磁铁放在四通阀外表面，通过磁铁吸合的位置来，这点要看四通阀使用的材料。

3、如何检修空调四通阀？

取下线圈前请确认线圈的电源是否已经切断；另外，更换四通阀后，请务必记住把线圈装回，否则线圈单体通电会造成发热烧坏。

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6、螺杆压缩机的分类和技术应用

7、蒸汽压缩式制冷循环的研究与应用

8、喷气增焓技术在空气源热泵上的应用

9、汽车空调系统设计与应用

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