農機空調系統的故障診斷與維護方法

趙龍中

（桐城市農機服務中心，231400，安徽桐城）

近年來，越來越多的大中型拖拉機、收割機等農業機械上配置或加裝了空調裝置，大大改善了農機手的作業環境。南方水稻主產區，早中稻收獲時，天氣炎熱，作業環境惡劣，收割機手常常汗流浹背，滿身灰塵，舒適度差。特別在炎炎夏日的收獲季節里，空調系統給農機手送來了陣陣涼風，但在使用中會遇到維護使用不當、保養不及時、效果不佳等情況。為了讓廣大農機操作者、維修者，以及農機培訓推廣人員更清晰、更系統地了解掌握農機空調維護與保養知識，本文從農機空調的構造原理、常見故障診斷、使用維護等方面作一介紹，探討發揮農機空調效用的維護保養方法。

1 農機空調的構造原理

農機空調裝置有制冷系統和制熱系統兩個方面，制熱系統是利用發動機冷卻水的熱量對進入駕駛室的空氣加熱，這里主要介紹制冷系統的結構與原理。

1.1 主要組成部件

制冷系統主要由動力裝置（壓縮機）、熱交換裝置（冷凝器、蒸發器）、流量控制裝置（膨脹閥）、壓力控制裝置（壓力開關）、電路控制裝置（保險絲、繼電器、開關）、送風裝置、空調濾清器、鼓風機、冷卻風扇，以及儲液干燥器和高低壓管路等組成。如圖1、圖2 所示。

圖1 空調系統工作原理圖

圖2 電氣原理圖

1.2 工作原理

物質由液態轉化為氣態需要吸收周圍熱量，而由氣態轉化為液態又要對外釋放熱量[1]，制冷系統就是使用一種名叫四氟乙烷的物質，在制冷管路內不斷循環流動，通過吸熱放熱、氣態液態、低溫高溫、低壓高壓的不斷變化轉換，來達到制冷降溫的目的。農機空調系統與機動車空調的工作原理是相同的，都是利用冷媒（R134a）循環流動來制冷的。由于拖拉機、收割機的作業環境較復雜，機身結構與機動車也不同，所以農機空調的部件在安裝位置上略有不同，特別是蒸發器的安裝位置。

2 常見故障排除

農機空調常見故障現象及排除方法見表1，部分故障分析如下。

表1 農機空調常見故障排除

2.1 空調不制冷

打開空調時，能聽到壓縮機電磁離合器“咔噠”的吸合聲，而空調不制冷，可通過儲液干燥器查看系統內制冷劑是否適量。若視液鏡內有氣泡且泡沫不斷流過，則表示制冷劑不足，需補充制冷劑。一般是由系統存在泄漏點而導致的，應檢查管路接頭等處是否存在漏點，如存在漏點應修復后再重新加注制冷劑。

2.2 空調制冷能力弱

制冷能力弱，高壓壓力高，其原因一般為冷凝器散熱能力受限、雜物堵塞或者冷凝器表面散熱能力不足，應及時清除冷凝器表面的雜草與污物。如果長時間冷凝器散熱不足（雜物堵塞、冷卻風扇失效），就會導致壓縮機長時間在高壓高溫條件下工作，使壓縮機因高溫而拉缸損壞。

2.3 蒸發器出風口出風小

一般是由灰塵堵塞空調進風口濾芯導致的，需更換空調濾芯或清理濾芯，使蒸發器進風口通風順暢。聯合收割機作業時粉塵大，灰塵易進入蒸發器體，應定期清潔蒸發器芯體。

2.4 壓縮機進氣側壓力過低，存在真空

其原因一般是儲液干燥器或膨脹閥被雜質或異物顆粒堵塞，導致壓力開關高壓保護。一般清理或更換后故障排除。

2.5 出風口噴水或漏水

空調制冷系統正常工作，蒸發器周圍溫度低，當遇到空氣濕度大時，空氣中的水分遇冷會凝結成水珠。若排水管堵塞或排水不暢，蒸發器內積水就會過多，導致冷凝水從出風口噴出。安裝蒸發器時應保證排水管的水平位置不高于排水孔的位置，使排水順暢。

3 歧管壓力診斷法

農機空調制冷系統正常工作時，管路中不同位置的溫度不同，特別是壓縮機、冷凝器前后進出管口的溫差明顯，維修人員可以用手觸摸來診斷。系統內R134a制冷劑也可以通過儲液干燥器上視液窗來觀察其數量多少、質量好壞等。系統內壓力的變化可用歧管壓力表來檢測，并可根據壓力的變化來診斷故障原因。

啟動發動機，將發動機轉速穩定在2 000 r/min 左右，開啟空調系統，把溫度開關開到最冷，鼓風機開關開至最大，運行10 min 后通過視液窗進行觀察。

（1）系統壓力應低壓0.1～0.2 MPa、高壓1.0～1.8 MPa 為正常。

（2）高壓及低壓都過低，視液窗觀察有氣泡，空調出風口溫度不夠低，說明冷媒不足需補充。

（3）歧管壓力表高壓低壓都過高，冷氣不冷，說明制冷劑充填過量，冷凝器被葉片、雜物遮擋，冷卻風扇風力不足，或冷凝器翅片變形、不清潔。

（4）低壓表有時負壓真空，但有時壓力正常，冷氣不足。說明制冷系統有空氣，系統內有水分，真空度抽得不夠。

（5）低壓表為真空，高壓表壓力也低，膨脹閥前后有結霜。原因為管道或膨脹閥被污物或結冰堵塞。

（6）高低壓無壓差或壓差小，空調不制冷，說明壓縮機壞。

4 使用與維護

4.1 正確使用

（1）啟動發動機后才能使用空調，停止發動機時，必須先關空調，后關發動機。使用冷風時請關閉發動機上暖風水閥，再依次打開風量開關、A/C 開關、溫控開關。使用暖風時，待發動機水溫上升后，僅需打開風量開關就可以出熱風，A/C 開關必須處于關閉狀態。

（2）防排水不暢。蒸發器一般安裝在拖拉機或收割機駕駛室頂部合適的位置，安裝時應特別注意保持排水管排水通暢，否則影響使用。

（3 防熱交換不良。冷凝器、蒸發器是制冷系統中的關鍵熱交換裝置，應定期檢查和清理其表面上的灰塵、雜物，保持散熱片內清潔，無堵塞物。

（4）防通風不暢。農機作業環境粉塵多，應定期檢查并清潔進氣口的空調空氣濾清器，可用壓縮空氣從反面吹去雜質和灰塵，檢查并清除冷凝器與發動機散熱器之間的雜草和污物。

（5）防系統內部堵塞。制冷劑內部循環時，容易堵塞的部件是儲液干燥器和膨脹閥，平時可用感溫法或觀察法進行判斷。

（6）防部件松動。定期檢查壓縮機固定螺栓有無松動現象，檢查驅動皮帶張緊度及磨損情況。檢查并確保各電氣單元、線路、壓力開關等插頭連接緊固無松動[2]。

4.2 系統抽真空

按圖3 所示將真空泵連接到制冷系統，啟動真空泵，打開歧管壓力表的高、低壓手動閥，待系統壓力達到-90 kPa 真空度后，關閉真空泵和高、低壓手動閥，觀察壓力表的顯示壓力是否回升，壓力回升則說明系統氣密性不好、有泄漏，反之說明系統氣密性良好。若系統泄漏，則應立即檢查泄漏部位，進行維修后再次進行抽真空。空調系統抽真空完成后，先關閉高、低壓手動閥，再關閉真空泵，防止外面空氣再次進入制冷管道。

4.3 加冷凍油

在干凈的量杯中倒入比補充量略多的冷凍油，按圖3 所示的歧管連接方式，把低壓軟管從歧管壓力表連接端拆下，并放入裝有冷凍油的量杯中。啟動真空泵，打開歧管壓力表上的高壓手動閥，讓冷凍油從壓縮機的低壓側緩緩吸入系統[3]。當達到規定冷凍油量時，關閉真空泵和高壓手動閥。真空吸入法適于補充冷凍油時使用，抽真空法加注冷凍油后，還需對制冷系統繼續抽真空、加注制冷劑[3]。

圖3 制冷系統抽真空

4.4 加注制冷劑

低壓側充注制冷劑。按圖4 所示，將制冷劑罐、歧管壓力表連接到完成抽真空作業的制冷系統上，并用注入閥打開制冷劑罐，此時松開中間注入軟管的管接頭螺母，聽見制冷劑蒸氣的“呲呲”聲音后，再擰緊螺母，以排除管內空氣[4]。緩慢松開歧管壓力表低壓手動閥，將制冷劑罐體“直立”，使氣態制冷劑從低壓側流入系統[5]。加注時啟動發動機，轉速在1 800 r/min 左右，打開空調，將風機轉速調至最高，溫度開關調至最冷，直至達到規定量。充注時應隨時觀察系統壓力的變化，若氣溫在30～35 ℃，系統內低壓側正常壓力應為0.1～0.2 MPa，高壓側壓力應為1.2～1.8 MPa[5]。加注完成，先關閉壓力表上的低壓手動閥、制冷劑罐上的注入閥，再關閉發動機。

圖4 低壓側加注氣態制冷劑