LA VANNE 4 VOIES D’INVERSION DE CYCLE (2^ème partie)

C) Les risques de pannes :

La panne la plus délicate pouvant arriver à une V4V est vraisemblablement le blocage du tiroir en position intermédiaire.

A ce moment, les 4 voies sont en communication ce qui provoque un court circuit plus ou moins franc entre la HP et la BP, selon la position du tiroir au moment du blocage. Cela donne alors tous les symptômes d’un compresseur trop petit : Puissance frigorifique réduite, HP faible et BP élevée (voir : Panne du compresseur trop petit, page 139).

Ce blocage peut être provoqué accidentellement à cause même de la conception de la vanne. En effet, le tiroir pouvant circuler librement à l’intérieur de la vanne, il peut bouger et se trouver en position intermédiaire au lieu d’être en butée franche, à la suite de chocs ou de vibrations (par exemple pendant le transport).

Si la V4V n’est pas encore installée, et donc qu’il a la chance de l’avoir entre les mains, le monteur devra impérativement TOUJOURS vérifier la position du tiroir en observant l’intérieur de la vanne par les 3 orifices inférieurs.

Il pourra ainsi très simplement s’assurer de la position exacte du tiroir car une fois la vanne brasée, il sera trop tard pour regarder à l’intérieur !

Si le tiroir est mal positionné (exemple de droite, ci-dessus), il sera possible de l’amener dans la position désirée en tapant l’extrémité de la vanne contre une planche ou un morceau de caoutchouc.

Ne frappez jamais la vanne contre une masse métallique, vous risqueriez d’en écraser l’extrémité et de la détériorer très sérieusement.

Cette technique très simple permet par exemple de positionner le tiroir d’une V4V neuve en position refroidissement (refoulement dirigé sur la batterie extérieure) avant de l’installer en remplacement de la V4V défectueuse d’un climatiseur réversible (si on est en plein été).

De nombreuses autres causes peuvent être à l’origine d’un blocage du tiroir en position intermédiaire.

Par exemple, le corps de la vanne peut avoir été endommagé à la suite d’un choc et ne plus être parfaitement cylindrique, ce qui empêche la libre circulation du tiroir.

Un capillaire (ou plusieurs) peut être écrasé ou déformé, ce qui réduit son diamètre et ne permet plus une chute de pression suffisante pour actionner correctement le tiroir (rappelons une nouvelle fois que le diamètre des capillaires est supérieur au diamètre du petit orifice percé sur chaque piston)

Des traces de brûlures excessives sur le corps de la vanne et un mauvais aspect des brasures constituent une bonne indication sur la compétence du monteur qui tenait le chalumeau lors du brasage. En effet, il est impératif de protéger le corps de vanne avec des chiffons mouillés ou de la tresse d’amiante mouillée pendant le brasage car les pistons et le tiroir sont entourés d’un joint d’étanchéité en nylon qui permet aussi de favoriser le coulissement de l’ensemble à l’intérieur de la vanne. Au moment du brasage, si la température du nylon dépasse environ 100°C, il perd ses caractéristiques et le joint est irrémédiablement endommagé, ce qui entraîne de fortes probabilités de bloquer le tiroir à la première tentative d’inversion de cycle !

Rappelons que c’est la différence de pression entre la HP et la BP qui permet le déplacement rapide du tiroir lors de l’inversion de cycle. Il est donc impossible de manoeuvrer le tiroir si ce DP est trop faible (on estime généralement ce DP minimum à environ 1 bar). Ainsi, si on manoeuvre l’électrovanne pilote alors que le DP est insuffisant (par exemple si le compresseur vient juste de démarrer), le tiroir ne peut pas se déplacer franchement et il risque de se bloquer en position intermédiaire.

Un blocage du tiroir peut aussi provenir d’un dysfonctionnement de l’électrovanne pilote, par exemple une tension trop faible ou un montage mécanique incorrect de la bobine. Notez qu’une cheminée écrasée (à la suite d’un choc) ou déformée (lors d’un démontage ou d’une chute) ne permet plus à la masselotte de coulisser normalement, ce qui peut également entraîner un blocage de la vanne.

Il n’est pas inutile de rappeler qu’un circuit frigorifique doit être absolument impeccable. En effet, si les copeaux de cuivre, les particules de brasure ou de décapant ne sont pas les bienvenus dans un circuit frigorifique classique, ils risquent en plus de coincer le tiroir ou d’obstruer un orifice ou un capillaire sur la V4V. Pensez y et prenez un maximum de précaution lorsque vous serez amené à intervenir sur un tel circuit.

Enfin, signalons qu’il est fortement recommandé de monter la V4V horizontalement afin d’éviter que le tiroir ne redescende, même légèrement, sous l’action de son propre poids, ce qui pourrait créer une fuite permanente sur le pointeau de piston supérieur lorsque le tiroir serait en position haute.

Maintenant, une délicate question se pose : Que faut-il faire si le tiroir est coincé ?

Avant d’impliquer le fonctionnement de la V4V, le dépanneur devra d’abord s’assurer qu’il ne s’agit pas d’un problème frigorifique. Par exemple, un manque de charge en fluide frigorigène, en provoquant une diminution de la HP et de la BP, peut rendre le DP insuffisant pour permettre le déplacement franc et complet du tiroir.

Si l’aspect extérieur de la V4V (traces de choc ou d’échauffement) semble correct et que qu’on a la certitude qu’il ne s’agit pas non plus d’une panne électrique (on incrimine bien trop souvent la V4V, alors qu’il n’y a qu’un simple problème d’origine électrique), le dépanneur devra se poser la question suivante :

Vu le régime de fonctionnement actuel (chauffage ou refroidissement) et la conception de cette installation (vanne pilote au repos = chauffage ou refroidissement), vers quelle batterie (intérieure ou extérieure) le compresseur devrait-il refouler en ce moment et quelle devrait être la position du tiroir ?

Quand il a déduit avec certitude la position normale du tiroir (à droite ou à gauche), le dépanneur pourra achever son déplacement en frappant (légèrement mais sèchement) du coté désiré à l’aide d’un maillet en bois (si vous n’avez pas de maillet n’utilisez jamais un marteau ou une massette sans intercaler une planchette en bois, sinon vous risquez d’endommager sérieusement la vanne).

Dans l’exemple ci-contre, le coup de maillet à droite provoque le déplacement du tiroir à droite (malheureusement, les constructeurs ne laissent pas toujours suffisamment de place autour de la V4V !).

En dépannage, le diagnostic peut très souvent être renforcé par un simple toucher de la V4V.

En effet, le tube de refoulement du compresseur doit être très chaud (attention aux brûlures, sa température peut frôler les 100°C dans certaines conditions de fonctionnement). Le tube d’aspiration est normalement plutôt frais.

Le tube 1 devrait donc être à la même température que le refoulement (si le tiroir est à droite) ou à la même température que l’aspiration (si le tiroir est à gauche). Le raisonnement est bien sûr identique pour le tube inférieur droit.

Nous avons vu qu’une petite quantité de gaz HP (donc très chaud) circule dans 2 des capillaires un bref moment lors de l’inversion de cycle (le capillaire du coté ou se déplace le tiroir et celui relié à la voie commune de la vanne pilote). Ensuite cette circulation est interrompue par le pointeau de piston quand le tiroir arrive en butée et il ne doit plus y avoir aucun passage de gaz HP dans les capillaires. C’est pourquoi la température normale des ces capillaires (qu’on peut palper du bout des doigts) ainsi que celle du corps de la vanne pilote devrait être sensiblement identique à la température du corps de la vanne principale.

Si le toucher donne des résultats différents, il ne reste plus qu’à les interpréter...

Lors d’une visite d’entretien, le frigoriste trouve la BP un peu élevée et la HP un peu faible. Le tube inférieur gauche étant très chaud, il conclut que le tiroir est à droite. Au toucher, il constate que le capillaire droit et celui reliant la voie commune à l’aspiration sont anormalement chauds.

Il peut aussitôt conclure qu’une fuite permanente se produit entre la HP et la BP et donc que le pointeau de piston droit n’est pas étanche.

Il décide d’augmenter la HP (par exemple en bouchant avec un carton une partie du condenseur) de sorte à augmenter la pression différentielle. Il peut ainsi tenter d’achever la course du tiroir en butée droite. Ensuite, il provoque une inversion de cycle pour vérifier si tout est correct, puis il remet la V4V dans sa position initiale (augmenter la HP si la pression différentielle est un peu faible et faire manoeuvrer la V4V sont généralement 2 excellents réflexes).

Il peut ensuite tirer les conséquences de ses essais (dans tous les cas, si le débit de fuite persiste de manière excessive, il faudra prévoir de remplacer la vanne).

Dans l’exemple ci-contre, la HP est très faible et la BP est anormalement élevé. Comme les 4 tubes de la V4V sont plutôt chauds, le dépanneur conclu que le tiroir est coincé en position intermédiaire.

Un toucher des capillaires permet au dépanneur de constater qu’ils sont tous les 3 anormalement chauds, ce qui permet aussitôt de conclure que l’origine de la panne provient de la vanne pilote dont les 2 orifices restent ouverts en même temps.

Le dépanneur procède donc à un contrôle complet de la vanne pilote (montage mécanique de la bobine, raccordements électriques, tension d’alimentation, intensité absorbée, aspect de la cheminée...) et il essaye de manoeuvrer plusieurs fois cette vanne pilote pour tenter de " décoller " une éventuelle impureté (si le défaut persiste, il faudra changer la vanne).

A propos de la bobine de la vanne pilote (et de toutes les bobines d’électrovanne en général), certains dépanneurs débutants hésitent à se prononcer quand il s’agit de savoir si elle fonctionne ou pas. En effet, ce n’est pas parce qu’il y a de la tension à ses bornes que la bobine est excitée : le fil peut être coupé.

Certains posent une lame de tournevis sur l’écrou de serrage de la bobine pour apprécier la qualité de l’aimant (mais ce n’est pas toujours évident), d’autres démontent la bobine, la font coulisser sur la cheminée en guettant le bruit caractéristique du noyau qui se déplace. D’autres encore démontent la bobine et passent un tournevis à l’intérieur pour voir s’il se fait " aspirer ".

Profitons en pour faire une petite mise au point...

Prenons comme exemple une classique bobine d’électrovanne dont la tension d’alimentation nominale est de 220V.

Les constructeurs acceptent en général une surtension continuelle de 10% (soit environ 240V) sans risque d’échauffement excessif pour la bobine et garantissent un fonctionnement correct avec une sous-tension continuelle de 15% (soit 190V). Ces limites d’utilisation se comprennent facilement : Si la tension d’alimentation est trop forte, la bobine chauffe exagérément et elle risque de griller. A l’inverse, une tension trop faible ne permettrait plus de magnétiser suffisamment le noyau pour attirer la masselotte (Voir : Problèmes électriques divers, page 377).

Si notre bobine prévue pour 220V a une puissance nominale de 10W, on pourrait facilement penser qu’elle absorbe une intensité I = P / U soit I = 10 / 220 = 0,045 A (soit 45 mA).

En réalité, la bobine absorbe environ 0,08 A (soit 80 mA) car en courant alternatif P = U x I x cosj et le cosj d’une bobine d’électrovanne est généralement très voisin de 0,5.

La bobine étant sous tension, si on la retire de la cheminée l’intensité absorbée monte à 0,233 A (soit presque 3 fois plus que la normale). Comme l’échauffement dépend du carré de l’intensité, c’est dire que la bobine s’échauffe 9 fois plus que la normale et qu’elle a alors de fortes chances de griller rapidement !

Si on introduit alors un tournevis dans la bobine alimentée, il se fait " aspirer " par le champ magnétique et l’intensité absorbée diminue légèrement (dans l’exemple la bobine absorbe encore 0,16 A, soit 2 fois plus que la normale).

Tirez-en la conclusion qu’il ne faut jamais démonter une bobine sous tension car elle risque de griller très rapidement.

Sans démonter la bobine, un bon moyen de savoir si elle est alimentée normalement consiste à en approcher une pince ampèremétrique que l’on tient bien " ouverte " et qui sert alors de détecteur de champ magnétique.

Dans l’affirmative, la pince ampèremétrique est influencée par le champ magnétique de la bobine et l’ampèremètre indique une intensité assez élevée (dont la valeur ne signifie absolument rien) mais cela permet rapidement de savoir à coup sûr si l’électro-aimant fonctionne correctement sur le plan électrique.

Notez que cette dernière technique de la pince ampèremétrique " ouverte " est valable sur tous les types de bobines alimentées en courant alternatif (électrovanne, transformateurs, moteurs...) dès l’instant où la bobine testée ne se trouve pas à proximité immédiate d’une autre source de rayonnement magnétique.