农机空调系统的故障诊断与维护方法

赵龙中

（桐城市农机服务中心，231400，安徽桐城）

近年来，越来越多的大中型拖拉机、收割机等农业机械上配置或加装了空调装置，大大改善了农机手的作业环境。南方水稻主产区，早中稻收获时，天气炎热，作业环境恶劣，收割机手常常汗流浃背，满身灰尘，舒适度差。特别在炎炎夏日的收获季节里，空调系统给农机手送来了阵阵凉风，但在使用中会遇到维护使用不当、保养不及时、效果不佳等情况。为了让广大农机操作者、维修者，以及农机培训推广人员更清晰、更系统地了解掌握农机空调维护与保养知识，本文从农机空调的构造原理、常见故障诊断、使用维护等方面作一介绍，探讨发挥农机空调效用的维护保养方法。

1 农机空调的构造原理

农机空调装置有制冷系统和制热系统两个方面，制热系统是利用发动机冷却水的热量对进入驾驶室的空气加热，这里主要介绍制冷系统的结构与原理。

1.1 主要组成部件

制冷系统主要由动力装置（压缩机）、热交换装置（冷凝器、蒸发器）、流量控制装置（膨胀阀）、压力控制装置（压力开关）、电路控制装置（保险丝、继电器、开关）、送风装置、空调滤清器、鼓风机、冷却风扇，以及储液干燥器和高低压管路等组成。如图1、图2 所示。

图1 空调系统工作原理图

图2 电气原理图

1.2 工作原理

物质由液态转化为气态需要吸收周围热量，而由气态转化为液态又要对外释放热量[1]，制冷系统就是使用一种名叫四氟乙烷的物质，在制冷管路内不断循环流动，通过吸热放热、气态液态、低温高温、低压高压的不断变化转换，来达到制冷降温的目的。农机空调系统与机动车空调的工作原理是相同的，都是利用冷媒（R134a）循环流动来制冷的。由于拖拉机、收割机的作业环境较复杂，机身结构与机动车也不同，所以农机空调的部件在安装位置上略有不同，特别是蒸发器的安装位置。

2 常见故障排除

农机空调常见故障现象及排除方法见表1，部分故障分析如下。

表1 农机空调常见故障排除

2.1 空调不制冷

打开空调时，能听到压缩机电磁离合器“咔哒”的吸合声，而空调不制冷，可通过储液干燥器查看系统内制冷剂是否适量。若视液镜内有气泡且泡沫不断流过，则表示制冷剂不足，需补充制冷剂。一般是由系统存在泄漏点而导致的，应检查管路接头等处是否存在漏点，如存在漏点应修复后再重新加注制冷剂。

2.2 空调制冷能力弱

制冷能力弱，高压压力高，其原因一般为冷凝器散热能力受限、杂物堵塞或者冷凝器表面散热能力不足，应及时清除冷凝器表面的杂草与污物。如果长时间冷凝器散热不足（杂物堵塞、冷却风扇失效），就会导致压缩机长时间在高压高温条件下工作，使压缩机因高温而拉缸损坏。

2.3 蒸发器出风口出风小

一般是由灰尘堵塞空调进风口滤芯导致的，需更换空调滤芯或清理滤芯，使蒸发器进风口通风顺畅。联合收割机作业时粉尘大，灰尘易进入蒸发器体，应定期清洁蒸发器芯体。

2.4 压缩机进气侧压力过低，存在真空

其原因一般是储液干燥器或膨胀阀被杂质或异物颗粒堵塞，导致压力开关高压保护。一般清理或更换后故障排除。

2.5 出风口喷水或漏水

空调制冷系统正常工作，蒸发器周围温度低，当遇到空气湿度大时，空气中的水分遇冷会凝结成水珠。若排水管堵塞或排水不畅，蒸发器内积水就会过多，导致冷凝水从出风口喷出。安装蒸发器时应保证排水管的水平位置不高于排水孔的位置，使排水顺畅。

3 歧管压力诊断法

农机空调制冷系统正常工作时，管路中不同位置的温度不同，特别是压缩机、冷凝器前后进出管口的温差明显，维修人员可以用手触摸来诊断。系统内R134a制冷剂也可以通过储液干燥器上视液窗来观察其数量多少、质量好坏等。系统内压力的变化可用歧管压力表来检测，并可根据压力的变化来诊断故障原因。

启动发动机，将发动机转速稳定在2 000 r/min 左右，开启空调系统，把温度开关开到最冷，鼓风机开关开至最大，运行10 min 后通过视液窗进行观察。

（1）系统压力应低压0.1～0.2 MPa、高压1.0～1.8 MPa 为正常。

（2）高压及低压都过低，视液窗观察有气泡，空调出风口温度不够低，说明冷媒不足需补充。

（3）歧管压力表高压低压都过高，冷气不冷，说明制冷剂充填过量，冷凝器被叶片、杂物遮挡，冷却风扇风力不足，或冷凝器翅片变形、不清洁。

（4）低压表有时负压真空，但有时压力正常，冷气不足。说明制冷系统有空气，系统内有水分，真空度抽得不够。

（5）低压表为真空，高压表压力也低，膨胀阀前后有结霜。原因为管道或膨胀阀被污物或结冰堵塞。

（6）高低压无压差或压差小，空调不制冷，说明压缩机坏。

4 使用与维护

4.1 正确使用

（1）启动发动机后才能使用空调，停止发动机时，必须先关空调，后关发动机。使用冷风时请关闭发动机上暖风水阀，再依次打开风量开关、A/C 开关、温控开关。使用暖风时，待发动机水温上升后，仅需打开风量开关就可以出热风，A/C 开关必须处于关闭状态。

（2）防排水不畅。蒸发器一般安装在拖拉机或收割机驾驶室顶部合适的位置，安装时应特别注意保持排水管排水通畅，否则影响使用。

（3 防热交换不良。冷凝器、蒸发器是制冷系统中的关键热交换装置，应定期检查和清理其表面上的灰尘、杂物，保持散热片内清洁，无堵塞物。

（4）防通风不畅。农机作业环境粉尘多，应定期检查并清洁进气口的空调空气滤清器，可用压缩空气从反面吹去杂质和灰尘，检查并清除冷凝器与发动机散热器之间的杂草和污物。

（5）防系统内部堵塞。制冷剂内部循环时，容易堵塞的部件是储液干燥器和膨胀阀，平时可用感温法或观察法进行判断。

（6）防部件松动。定期检查压缩机固定螺栓有无松动现象，检查驱动皮带张紧度及磨损情况。检查并确保各电气单元、线路、压力开关等插头连接紧固无松动[2]。

4.2 系统抽真空

按图3 所示将真空泵连接到制冷系统，启动真空泵，打开歧管压力表的高、低压手动阀，待系统压力达到-90 kPa 真空度后，关闭真空泵和高、低压手动阀，观察压力表的显示压力是否回升，压力回升则说明系统气密性不好、有泄漏，反之说明系统气密性良好。若系统泄漏，则应立即检查泄漏部位，进行维修后再次进行抽真空。空调系统抽真空完成后，先关闭高、低压手动阀，再关闭真空泵，防止外面空气再次进入制冷管道。

4.3 加冷冻油

在干净的量杯中倒入比补充量略多的冷冻油，按图3 所示的歧管连接方式，把低压软管从歧管压力表连接端拆下，并放入装有冷冻油的量杯中。启动真空泵，打开歧管压力表上的高压手动阀，让冷冻油从压缩机的低压侧缓缓吸入系统[3]。当达到规定冷冻油量时，关闭真空泵和高压手动阀。真空吸入法适于补充冷冻油时使用，抽真空法加注冷冻油后，还需对制冷系统继续抽真空、加注制冷剂[3]。

图3 制冷系统抽真空

4.4 加注制冷剂

低压侧充注制冷剂。按图4 所示，将制冷剂罐、歧管压力表连接到完成抽真空作业的制冷系统上，并用注入阀打开制冷剂罐，此时松开中间注入软管的管接头螺母，听见制冷剂蒸气的“呲呲”声音后，再拧紧螺母，以排除管内空气[4]。缓慢松开歧管压力表低压手动阀，将制冷剂罐体“直立”，使气态制冷剂从低压侧流入系统[5]。加注时启动发动机，转速在1 800 r/min 左右，打开空调，将风机转速调至最高，温度开关调至最冷，直至达到规定量。充注时应随时观察系统压力的变化，若气温在30～35 ℃，系统内低压侧正常压力应为0.1～0.2 MPa，高压侧压力应为1.2～1.8 MPa[5]。加注完成，先关闭压力表上的低压手动阀、制冷剂罐上的注入阀，再关闭发动机。

图4 低压侧加注气态制冷剂