四通阀结构组成、工作原理与常见故障

四通阀也被称为四通电磁阀或四通换向阀，是制冷设备中不可或缺的关键部件，尤其在热泵式空调器中应用广泛，四通阀通过改变系统中制冷剂的流向，实现制冷、制热或除霜等功能的切换。

一、四通阀的结构与使用方法

四通阀主要由三部分构成：先导阀、主阀以及可拆卸的电磁线圈，其中先导阀与主阀被牢固地焊接成一体。

四通阀的工作原理简述如下：

二、四通阀换向故障的识别与分析

1. 中间流量现象：从四通阀的结构可以看出，当主滑阀处于中间位置时，E、S、C三条接管会相互连通，产生一定的中间流量。此时，压缩机高压管内的冷媒可以直接流回低压管。这种设计是为了在主滑阀处于中间位置时起到卸压作用，保护空调系统免受高压损害。

2. 压力差与流量的关系：四通阀换向的基本前提是活塞两端的压力差（即排气管与吸气管的压力差）（F1-F2）必须大于摩擦阻力f。否则，四通阀将无法换向。换向所需的最低动作压力差依赖于系统流量来保障。当活塞两端的压力差大于摩擦阻力时，四通阀开始换向；当主滑阀移动到中间位置时，四通阀的E、S、C三条接管相互导通，部分冷媒会从D接管直接通过E、C接管流向S接管（压缩机回气口），形成短暂的串气状态。

此时，若压缩机排出的冷媒流量远大于四通阀的中间流量损失，则高低压差不会显著下降，四通阀有足够的换向压力差使主滑阀到达预定位置；然而，如果压缩机排出的冷媒流量不足，四通阀的中间流量损失会导致高低压差显著下降。当高低压差小于四通阀换向所需的最低动作压力差时，主滑阀将停留在中间位置，形成持续的串气现象。

三、冷媒流量不足的可能成因

1. 空调系统存在外部泄漏，导致系统冷媒循环量减少；

2. 在极寒天气下，冷媒蒸发量不足；

3. 四通阀与系统不匹配，所选四通阀的中间流量过大而系统能力较小；

4. 空调机的换向时间设置不当。通常系统设计为压缩机停机一段时间后四通阀才换向，此时高低压趋于平衡，换向可能不到位，导致主滑阀停留在中间位置；下次启动时，由于中间流量的存在，造成流量不足；

5. 压缩机启动时流量不足，尤其在变频机中更为显著。

四、四通阀换向不良的可能原因

1. 线圈断线或电压不符合线圈规格要求，导致先导阀阀芯无法动作；

2. 外部因素导致先导阀部变形，使阀芯无法动作；

3. 外部因素导致先导阀毛细管变形，流量减少，无法形成换向所需的压力差；

4. 外部因素导致主阀体变形，活塞部被卡死而无法动作；

5. 系统内的杂质进入四通阀内卡死活塞或主滑阀；

6. 钎焊配管时主阀体温度超过120℃，导致内部零件热变形而无法动作；

7. 空调系统冷媒外泄，冷媒循环量不足，无法建立换向所需的压力差；

8. 压缩机的冷媒循环量无法满足四通阀换向的最低流量要求；

9. 变频压缩机转速频率较低时，无法保证换向所需的必要流量；

10. 涡旋压缩机产生的液压冲击导致四通阀活塞部损坏而无法动作。

五、四通阀串气的判断与处理方法

判断四通阀是否串气的方法：用手触摸四通阀下面的三条管，如果都发热，说明四通阀换向未到位，处于中间串气状态。另外，也可以使用一小块磁铁进行辅助判断；当换向时，如果小磁铁不随之移动，也说明存在串气现象。此时，可以向系统充入一定量的制冷剂，以帮助四通阀换向到位。

四通阀不换向的原因较多，维修时通常表现为不制冷或不制热。排除方法包括：

1. 首先检查系统内冷媒是否充足（仅依据系统压力判断可能不够全面）；

2. 检查系统是否存在外部泄漏导致冷媒损失；

3. 检查四通阀阀体及毛细管等是否有碰伤或变形；

4. 检查线圈的通断电是否正常，以及电压是否在允许范围内；

5. 通过听声音判断先导阀是否动作正常（线圈通断电时应有“塔、塔、塔”的阀芯撞击声）；为更准确地判断，给四通阀通电以便聆听声音；

6. 如果先导阀动作正常但主阀体不动作，说明四通阀换向所需的最低动作压力差没有建立。此时，可以向系统内充入足够的冷媒以帮助其正常换向。