四通换向阀串气和压缩机排气无力导致空调制冷/制热不良的检修

电脑维修

到底是四通换向阀串气，还是压缩机排气无力，在空调实际检修中很容易被误判。笔者通过多年的维修，总结了两者的判断方法与技巧，供同行实修时参考。四通换向阀主要作用是，通过电磁线圈的得电/失电，改变先导阀的小孔冷媒流向，推动阀体内的活塞移动来改变管口的连接状态，从而实现制冷或制热的切换。其原理详见《家电维修》杂志2014年第5、6期，此处不再赘述。
                四通换向阀串气故障主要是由于阀体变形、滑块橡胶老化等引起的，而引发压缩机排气无力的原因较多，有机械磨损、电气因素等，在维修中要结合相关特征来判断。
        一、四通换向阀串气的判断
                四通换向阀串气，主要指阀芯(滑块)与壳体密封不严，导致高低压腔内有串气的情况。如果存在串气就会使高低压压力发生改变，即高压压力变低，而低压压力变高的现象。但须注意的是:串气时仍能够进行制冷/制热切换，与活塞卡死时仅能制冷或者制热是有区别的。如何判断空调存在串气现象呢?
               首先，可以通过冷媒压力来判断，以R22冷媒为例:夏季，空调制冷运行状态下，低压侧压力一般在4.5bar~6.0bar;冬季，制热运行时，高压侧压力一般在18bar~23bar。如果夏季制冷时低压侧压力在7bar以上(空调无额外加过冷媒，热交换良好情况时)，则可能存在串气现象。
                其次，空调运行时，用手摸四通换向阀的C、S管或C、E管的管温也可作为判断标准，如图1所示。如果有串气现象，是没有明显(太大)温差的。
       
                制热时，四通换向阀管路切换如图2所示，此时E管与S、C管温差不大，而S管与C管不凉。非串气情况下，制冷时，C管烫、S管和E管是凉的;制热时，E管烫、S管和C管是凉的。
       
        二、压缩机排气无力的判断
                压缩机排气无力，主要发生在使用年限长、安装维修工艺差，以及采用小企业生产的压缩机的空调中。由于使用时间长润滑差、 系统不洁、高温或者器件质量不佳，久而久之就会导致活塞式压缩机的活塞(或活塞环)、吸排气阀门(片)密封不严;旋转式压缩机叶片磨损过度;涡旋式压缩机动静涡旋盘表面有划痕、损伤等，这样其密封性能变差，压缩机排气压力与排气量就会大打折扣。当然压缩机内部电机运转变慢、带载能力差也会导致排气无力现象。如何判断空调压缩机排气无力呢?
                 首先，在空调运行时可手摸压缩机排气管温度是否烫来判断(空调冷媒无泄漏以及热交换良好情况下)，正常时应该烫手，温度在709C~90C左右，如果仅仅是温热则可能是排气无力。
                 其次，通过测量压缩机的运行电流来判断。在空调无冷媒泄漏且热交换良好情况下，其运行电流应约等于铭牌标注的额定电流，如果实测电流明显变小，说明压缩机负荷变轻，极有可能是吸/排气无力。最后，如果割开排气管启动压缩机后，能够用手堵住排气口而不泄气的为排气无力，反之说明排气压力足。
        三、常见故障维修
                 例1:一台格兰仕1.5HP壁挂式变频分体空调，制冷/热不良。分析检修:上门检修，该空调使用年份不长，且没有维修过也没加过冷媒但制冷 /热能力下降明显。制冷模式时，效果差，检查内、外机热交换器、过滤网以及风机，都正常。空调使用的是R410a冷媒，实测压缩机在中高频段运转时，低压侧压力为13.6bar， 明显高于正常的7.5bar~11bar，手放在外风机排风口感觉不热。再检查管路，没有发现有弯折、弯扁的现象。
       
        打开外机壳，运行5min后，用手摸四通换向阀的S管、E管口，是温的(如图3所示)，而正常应该是凉的。多次对四通换向阀线圈上电/断电后，能听到切换的声音，但故障依旧，说明四通换向阀内部滑块密封材料存在老化现象，如图4所示。观察压缩机冷冻油，是透明的，闻着也无烧焦味，说明系统比较干净，由此判断故障确由四通换向阀质量变差导致。换用同规格知名品牌的四通换向阀后，故障排除。
         提示:更换四通换向阀时，须用湿布裹紧阀体，以避免焊接时高温导致阀体内部活塞、滑块等各橡胶件损坏，确保冷却有效降温，如图4所示。另外 ，钎焊的速度要尽量快，严禁长时间焊接，同时还要注意隔火隔热处理，以避免钎焊火焰灼伤周边器件，并且要充氢保护焊，以避免管路内产生氧化皮(长时间后氧化皮容易堵塞系统，给空调带来潜在故障)。
       
                例2:一台美博大1HP壁挂式冷暖定频分体空调，移机后制冷/热不良。分析检修:据用户介绍，该空调自从两年前移装后制冷效果逐渐变差，而且外机声音也越来越大。查看铭牌，该机采用的是R22冷媒，制冷或制热模式，效果都不理想。当开制冷模式运行30min后，测量内机风口出风温度为19C，偏高，不正常。观察三通截止阀及所连接的气管，不结露，以为空调冷媒泄漏。爬到外机安装位置，在三通截止阀低压侧维修口接上压力表组，测量冷媒压力为7.6bar ，偏高，正常压力在4.5bar-6.0bar之间。观察内外风机，运转均正常，内机过滤网比较干净，两器的翅片也正常。当空调运行了40min后，仅有外风机运转，而压缩机则热保护停机。
                 开始判断为空调经过移装时，也许移机师傅加冷媒过多或者补加冷媒质量差所致(近些年冷媒市场鱼龙混杂，冷媒质量良莠不齐，水分超标、压力不达标比较常见)，所以给压缩机降温处理，过载保护器恢复闭合。再次重新启动空调，首先回收部分冷媒，当低压侧压力在5.5bar时，手摸发现三通截止阀连接管口不凉了(之前是有一点凉，但不结露)，运行到26min时，压缩机热保护停机。这比原来没有回收部分冷媒降低压力前运行时间短，说明与压力无关。难道是移机时加注的冷媒有质量问题?
                 全部回收冷媒后，重新抽真空，依据铭牌定量充注冷媒后试机，效果还是不理想。此时，空调运行时低压则压力为7.4bar ，这说明要么是压缩机性能变差，要么是四通换向阀串气。
                再次回收冷媒。征得用户同意，割开压缩机排口，启动压缩机，压缩机排气口排气足(用手不能堵住)，基本可以断定压缩机没问题，问题在四通换向阀后。拆下四通换向阀后，发现其内部很脏，且压缩机冷冻油也已变为棕色。为安全起见，用氮气给整个系统吹洗，更换压缩机冷冻油过滤器、四通换向阀后，空调恢复正常。制冷模式运行20min后，测量运行时低压侧压力为5.4bar，出风口温度为14°C。
                提示:通过本机检修过程，回看确是走了弯路，浪费了不少时间，这也颠覆了笔者的一些常规判断与思考。通常情况下，该故障大多是由于系统不洁、温度高、内部高低压冷媒泄漏引起的，但该机确是四通换向阀本身故障。近两年生产的空调，也许原材料上涨，生产成本变高，导致一些厂家在部分中低端空调中使用品质相对较差的器件。另外，制造、安装工艺等，也对空调性能产生了一定的影响。本例中，用户介绍修复后压缩机声音也小，说明系统不洁、 高温等造成冷冻油变质，也会导致压缩机噪声变大。
                例3:一台科龙3HP柜式定频分体空调，制冷/热不良。分析检修:上门检修，该空调使用的是R22冷媒，压缩机采用的是美芝品牌的。因制冷/热效果差已请维修师傅加过冷媒了，但效果还是不好o制冷模式运行时，用压力表测量低压侧压力为8bar，明显比正常的4.5bar~6.0bar高，判断可能是冷媒加多了。于是先回收部分冷媒，当运行压力下降至6bar时，手摸内、外机连接的气管发现一点都不凉，几分钟后压缩机过载保护器断开进入了热保护状态。用水冷却压缩机过载保护器后，重新恢复闭合，再次开机，在低压侧运行压力还是6bar情况下，用手摸压缩机的排气管温度，一点不烫，而且此时测量压缩机电流为9.4A，低于额定电流12.7A，初步判断压缩机内部高低压腔有串气现象，所以排气无力。
                回收冷媒后，征得用户同意割开排气管，打开外机连接气管的三通截止阀，上电开机，压缩机排口有气流出，但用手能完全堵住，说明压缩机严重排气无力。
                调节氮气至8bar~10bar对制冷系统进行吹污清洗，吹出大量污物，割开外机过滤器发现滤网有油泥现象，如图5所示。洁净系统后，更换压缩机、过滤器后故障排除。
       
                提示:压缩机损坏不能一换了之，在冷冻油受到污染后建议把管路、毛细管用氮气吹洗，并且同时要更换过滤器，这样才能一劳永逸。
                例4:一台AEX HP壁挂式定频分体空调(出口转内销机型，使用R32冷媒)，更换压缩机半年后再次出现制冷/热不良。分析检修:上门检修，据用户介绍该空调是国外某企业找国内空调厂家代工定制的，已使用3年左右，半年前厂家售后服务更换过压缩机，当时制冷/热效果很好，后来逐步变差。空调能正常启动，测得压缩机运行电流为3.4A，比正常的4.2A小。外机冷凝器排出的热风偏温(但不是太热)，测量低压侧运行压力为13.4bar， 明显比正常的7.5bar~11bar高，而且在接压力表组时，能闻到从三通截止阀维修口喷出的冷媒有严重的烧焦味，并且发现漏出的冷冻油也已经变黑，手摸压缩机排气管温度不太热，初步估计压缩机有问题。
                安全泄放冷媒，征得用户同意后，割开排气管启动压缩机，用手能完全堵住压缩机排气，说明压缩机已经磨损过度，导致高低压腔体密封不严已串气了。使用氮气对系统吹污时，发现大量黑色的油泥，说明系统已严重污染。吹洗系统完毕后，用充氮保护焊更换过滤器、压缩机后故障排除。
                提示:遇到更换压缩机，或短时间内两次更换压缩机，且冷冻油非透明状态的，一定要对系统吹洗后才能更换，否则会因系统污染、杂质多，导致压缩机短时间内过度磨损，造成吸排气无力的现象。另外早期的R32冷媒压缩机，在制造工艺上确实有所欠缺，因为R32冷媒高低压压力高，要求旋转式压缩机内部的叶片密封性能也比较高，替换时尽量选择一些知名品牌的产品，以提高其稳定性与耐用性。
        四、维修总结
        1.压缩机排气无力与四通换向阀串气表征的都是一样，都是制冷/制热效果差、三通截止阀以及连接管都不够凉且结露少甚至不结露，因此，各位同行在检修时要注意区分，避免误诊误判。
        2.为了提高压缩机耐用性，以及减少四通换向阀串气的问题，建议安装维修时都要做好以下工作:
              (1)安装要注意管路内部不要进入泥沙、水份、粉尘等杂物，因为一旦进入管路系统就容易与冷冻油、冷媒融合，形成油泥，从而加速压缩机磨损，以及四通换向阀活塞胶圈.滑块的老化、泄漏等。例如，遇到内、外机连接管不够长需要加长管的情况，如果采用火焰钎焊连接方式建议采取充氮保护焊，尽量减少由于高温焊接而产生的氧化皮，否则氧化皮进入系统与冷冻油冷媒混合，久而久之变成油泥易导致压缩机磨损、四通换向阀堵塞等问题。
              (2)维修
               1)空调如果需更换压缩机、四通换向阀以及管路时，首先，要使用氮气对管路进行冲洗;其次，建议更换过滤器，避免堵塞系统;最后，如果有火焰钎焊时要充氮保护焊。
               2)关于加注冷媒问题，目前仍然有相当部分维修人员使用散装冷媒并重复转罐至同一个冷媒瓶使用，久而久之，内部沉积铁锈、污物、水分等在所难免，此时再把这冷媒瓶罐装的冷媒加注至空调上，就容易导致此类问题。
               3)关于冷媒的质量，目前冷媒市场上冷媒品牌繁多，价格差异大。近些年发现冷媒含水量超标、冷媒压力不够等也给制冷维修带来了挑战，通常一旦充入冷媒后遇到制冷效果差时，常规怀疑是冷媒问题，维修时会先找系统、器件、散热问题，加大了维修难度，甚至会怀疑自己的技术，所以要尽量选择正规渠道、知名厂家冷媒，以提高维修质量与效率。