Какое давление в системе охлаждения двигателя должно быть и что делать, если оно не в норме

Почему давление не зависит от количества хладона

Фреоны, применяющиеся в системах кондиционирования и холодильниках, циркулируют внутри закрытого контура, состоящего из двух теплообменников (испарителя и конденсора), компрессора и дроссельного клапана. В первом радиаторе хладагент переходит из жидкой в газовую фазу, отнимая теплоту комнатного воздуха, во втором снова превращается в жидкость. Подробнее принцип работы сплит-системы описывается в отдельной публикации.

Напомним: фреон – это вещество, кипящее при отрицательной температуре (в обычных условиях). Чтобы повысить точку испарения / конденсации, давление в контуре принудительно увеличивается компрессором.

Номограмма для хладагента R410a
Номограмма отражает, насколько меняется давления хладона R410a в зависимости от температуры окружающей среды. Четко установленных границ не существует

Напор хладона в системе зависит от нескольких основных факторов:

  • температуры окружающей среды и воздуха в помещении;
  • рабочего режима кондиционера;
  • степени загрязнения теплообменников и воздушных фильтров;
  • марки заправленного хладагента;
  • других, менее существенных факторов.

Справка. Бытовые охладители обычно заправляются двумя марками фреонов – R22 и R410a. Автомобильные кондиционеры заполняются хладоном R134a, старые модели – R12.

Реальное давление рабочей жидкости меняется несколько раз в течение суток из-за погоды и переключения режимов охлаждения. Количество хладагента никакого влияния не оказывает, разве что вещество улетучится из системы полностью. В подтверждение этих слов опишем эксперимент, опубликованный в техническом пособии известного автора Патрика Котзаогланиана:

  1. Возьмем 2 закрытых резервуара, имитирующих фреоновый контур системы кондиционирования. Подключим к ним манометры и заполним разным количеством хладагента марки R22.
  2. Нагреем сосуды до одинаковой температуры 20 °С. Все три манометра покажут 8 Бар независимо от уровня жидкости в резервуаре. Почему?Разный уровень жидкости в сосудах
  3. При нагреве фреон испаряется, но газу требуется в 30 раз больший объем, чем жидкости. Паровая фаза быстро заполняет свободное пространство и насыщается, давление в сосудах растет. Когда нагрев прекращается, показания приборов становятся одинаковыми.
  4. Для проверки утверждения нагреем 2 резервуара до температур 27 и 34 градуса. Манометры покажут рост до 10 и 12.2 Бар соответственно.Разная температура жидкости в сосудах

Вывод. Рабочее давление в кондиционере никак не зависит от объема фреона внутри системы, измерять его без учета температуры бессмысленно.

Дозаправка по давлению и температуре перегрева

Сразу хотим предупредить, что данный способ добавления хладона считается ненадежным, хотя многие холодильщики заправляют фреон «на глазок», ориентируясь только по давлению. Лучшая и самая правильная методика заправки – полная замена хладагента с опорожнением системы и заливкой по весам, как это описывается в нашем руководстве.

Помимо термометра и манометрического коллектора, вам понадобится:

  • шестигранные и рожковые ключи;
  • весы электронные (сгодятся кухонные);
  • фреон требуемой марки (указывается на табличке внешнего блока).

Распространенные типы хладагентов

Важный момент. Хладагенты различных типов обладают разными физическими свойствами. Понятие взаимозаменяемости либо совместимости этих жидкостей отсутствует как таковое, подойдет только газ, указанный на табличке холодильного агрегата. В бытовых кондиционерах применяются марки R22 и R410a, в автомобилях – 134-й фреон.

Первым делом убедитесь в отсутствии утечек, иначе рискуете потратить время и силы впустую. Выполняя дозаправку, придерживайтесь инструкции:

  1. Присоедините шланг от манометра НД к сервисному порту, а среднюю трубку желтого цвета – к газовому баллону в соответствии с представленной ниже схемой.
  2. Откройте вентиль баллона и продуйте шланги от воздуха, на секунду приоткрыв кран высокого давления (справа на коллекторе).
  3. Поставьте емкость с хладоном на весы, обнулите показания. При заливке фреона R410a баллон ставится кверху дном.Подключение баллона с хладагентом
  4. Включите кондиционер на охлаждение и откройте сервисный вентиль, предварительно открутив защитную крышку.
  5. Открывая кран НД (слева на манометрической станции), запускайте хладон в контур малыми порциями, буквально по 30 грамм. Ориентируйтесь по электронным весам.
  6. После заливки каждой порции перекрывайте кран и замеряйте температуру газового патрубка в течение 1—2 минут. При необходимости подавайте следующую порцию. Задача – снизить перегрев до нормы 5—8 °С.
  7. По окончании дозаправки закройте поочередно вентили коллектора, сервисного патрубка и баллона.

Пример. Если раньше температура газовой магистрали при давлении 5.4 Бар составляла 17 °С, перегрев достигал 17 — 8 = 9 градусов (фреон R22). Значит, нужно добиться охлаждения трубки до 14 °С, чтобы уложиться в норму.

Подробно технология дозаправки сплит-системы по перегреву и давлению описана в видеосюжете:

Зависимость давления r134a в автокондиционере от температуры окружающей среды

Температура окружающего
воздуха

Порт низкого давленияПорт высокого давления

Давление фреона
при выключенном компрессоре
в зависимости от температуры в контуре

ºCºF psibar psi barpsibar
18 6525 — 351.72 — 2.41135 — 1559.31 — 10.69634.37
217035 — 402.41 — 2.76145 — 16010.00 — 11.03714.90
247535 — 452.41 — 3.10150 — 17010.34 — 11.72795.46
278940 — 502.76 — 3.45175 — 21012.07 — 14.48886.06
298545 — 553.10 — 3.79225 — 25015.51 — 17.24946.48
329045 — 553.10 — 3.79250 — 27017.24 — 18.62104

7.15

359550 — 553.45 — 3.79275 — 30018.96 — 20.681147.86
3810050 — 553.45 — 3.79315 — 32521.72 — 22.411258.62
4110550 — 553.45 — 3.79330 — 33522.75 — 23.101379.43
4311050 — 553.45 — 3.79340 — 34523.44 — 23.791459.99
А еще интересно:  Шины низкого давления для квадроцикла своими руками

В измерительном оборудовании для рынка США шкала обычно в psi — фунт на квадратный дюйм (фунт-сила на квадратный дюйм). Манометры, выпущенные на рынок России зачастую градуированы в барах 1 bar = 14,5038 psi = 100 kPa.

Часто бары ошибочно называют атмосферой, но это разные единицы измерения (техническая атмосфера — at, физическая атмосфера — atm): 1 bar = 1,0197 at = 0,98692 atm. В зависимости от класса точности манометра, такая путаница между атмосферами и барами не приведет к погрешностям измерений.

Причиной повышенного давления в контуре автомобильного кондиционера зачастую является недостаточное охлаждение конденсатора, по причине его загрязнения или выхода из строя вентилятора. Воздух и другие неконденсируемые примеси в хладагенте часто становятся причиной аномального роста давления в контуре автокондиционера.

Причиной низкого давления на всасывающей магистрали (низкого давления перед компрессором) может служить как недостаток фреона, так и нарушение в работе расширительного устройства или засор. Причиной низкого давления на линии нагнетания (высокого давления после компрессора) может так же являться высокий износ компрессора. Поэтому далеко не всегда пониженное давление в контуре означает низкий уровень хладагента.

В случае возникновения трудностей с диагностикой климат-системы Вашего автомобиля обращайтесь в нашу мастерскую. У нас есть всё необходимое оборудование и специалисты для качественной диагностики и заправки автомобильного кондиционера в Красноярске.

Зачем создаётся внутреннее давление

Разобравшись с давлением в системе охлаждения двигателя, многое станет понятным и очевидным.

Есть пример старых автомобилей. В них жидкость непрерывно циркулировала в моторе, нагревалась, забирая избыточное тепло, а затем охлаждалась в радиаторе за счёт встречного потока воздуха и воздуха от вентилятора, работающего принудительно.

Тогда в радиатор заливали обычную воду, и машина спокойно ехала. Но только часто было так, что водитель вынужденно останавливался посреди дороги, поскольку из-под капота начинал валить густой белый пар. Мотор попросту закипал, и вода начинала кипеть и активно испаряться. Именно это провоцировало появление густого белого дыма (пара).

Чтобы продолжить путь, приходилось остужать ДВС, заливать новую холодную воду и ехать. На то время такое понятие как закипание двигателя было знакомо практически каждому автовладельцу.

Скоро вы поймёте, зачем в системе охлаждения современного двигателя требуется давление. Причина закипания старых ДВС предельно простая. Вода в нормальных условиях при обычном атмосферном давлении кипит, когда температура достигнет 100 градусов Цельсия. Циркулируя по кругу, при большой нагрузке на мотор вода не успевает остыть, а потому кипит.

У современных антифризов, заливаемых в авто, температура кипения повысилась до 105-115 градусов Цельсия.

Теперь вспомните школьный курс физики, и сразу станет ясно, для чего в действительности нужно создавать давление в системе охлаждения. По мере роста давления растёт и температура закипания соответствующей жидкости.

При повышении внутри системы давления антифриз будет закипать соответственно при более высокой температуре.

Это существенно защищает моторы от эффекта закипания. Большинство двигателей в нормальных условиях нагреваются при работе до температуры 90-95 градусов Цельсия. Используя обычную воду и без давления внутри системы, буквально при небольшой перегрузке мотор закипал бы.

А поскольку заливается антифриз, плюс температура кипения увеличилась за счёт создаваемого давления, то порог кипения отодвигается до отметки около 110-120 градусов Цельсия. Это позволяет даже при сильных нагрузках на ДВС исключать возникновение проблем.

А чтобы создать должный уровень давления в самой системе, разрабатывать какие-то особые технологии не пришлось. Для этого применяются замкнутые системы охлаждения. Жидкость в них постепенно нагревается по мере работы двигателя, образуется пар, и он создаёт то самое давление.

Давление не может расти бесконечно, но и падать ниже определённой отметки также не может. Для контроля этих параметров применяются клапанные крышки на радиаторе и расширительном бачке.

Крышка позволяет сбрасывать или нагнетать давление по мере необходимости. Это компактное, но очень полезное и важное устройство, работающее на благо системы охлаждения и всего двигателя.

Как проверить остаток фреона

Определить недостаток или избыток хладона в контуре сплит-системы можно по величине перегрева газа, идущего из испарителя в компрессор. Разъясним данное понятие:

  • испарившийся во внутреннем теплообменнике хладагент движется по трубке низкого давления в компрессор;
  • по дороге пар успевает дополнительно нагреться на 5—8 °С (если количество фреона соответствует норме);
  • разница между температурой кипения жидкости и реальной температурой газа на всасывающем патрубке компрессора называется перегревом.
А еще интересно:  Система отопления и вентиляции салона Lada 4x4 (ВАЗ 2121, 2131) » Лада.Онлайн
Схема расположения сервисных портов
Расположение сервисных портов сплит-системы и подключение манометрической станции

Ключевой момент. Чтобы узнать температуру кипения фреона определенной марки в реальных условиях, как раз и нужно измерить давление на стороне всасывания.

Для работы вам понадобится манометрическая станция с присоединительными шлангами и контактный термометр (также подойдет электронный пирометр). Диагностируем остаток фреона согласно следующей инструкции:

  1. Узнайте тип используемого в кондиционере хладона по шильдику, закрепленному на внешнем модуле.Шильдик с данными на внешнем блоке
  2. Синий шланг, ведущий к манометру низкого давления (сокращенно — НД), находящийся слева на коллекторе, подключите к сервисному порту газовой магистрали, как сделано выше на фото. Она отличается большим диаметром.
  3. Включите сплит-систему на охлаждение при максимальном режиме работы вентилятора. Откройте левый кран манометрической станции.
  4. Снимайте показания только после запуска компрессора. Звук работающего агрегата хорошо слышится из внешнего блока.Таблица параметров фреонов
  5. Узнайте температуру кипения вашей марки фреона при измеренном давлении, ориентируясь по таблице.
  6. С помощью термометра измерьте реальный нагрев газовой трубки на всасывающей стороне. Рассчитайте разницу между этой температурой и табличным значением точки кипения.
  7. Переходите к анализу результата.

    Схема подключения манометра и термометра
    С помощью термометра определяется нагрев газового патрубка большого диаметра, приходящего от внутреннего блока к компрессору

Совет. Пользоваться таблицей фреонов необязательно. На манометрах коллектора тоже нанесены дополнительные шкалы, сходу показывающие температуру кипения хладона при измеряемом давлении. Главное, — изначально подобрать правильную станцию, где нанесена разметка для хладагентов R22, R410a и R134a.

Градуирование шкалы манометра
Разметка шкалы манометра под различные типы хладагентов

Разберем пример, отображенный на фото. Стрелка показывает 5.4 Бар, что соответствует точке кипения фреона R22 8 °С. Измеряем температуру всасывающего патрубка и получаем, например, 14 градусов, величина перегрева составит 14 — 8 = 6 градусов. Допустимый диапазон для всех типов воздушных кондиционеров, включая автомобильные, составляет 5—8 °С, значит, количество хладона в норме.

Опрессовка и вакуумирование

Опрессовка азотом систем кондиционирования и холодоснабжения. Проверка на герметичность.

Инструмент для опрессовки азотом систем кондиционирования и водоснабжения.

Чтобы убедиться в герметичности смонтированных трубопроводов и аппаратов холодильной системы, проводится процедура испытания избыточным давлением — так называемая опрессовка азотом.

Для опрессовки применяется азот в баллонах емкостью 5, 10 и 40 литров, причем обязательно с минимальным содержанием примесей и влаги: особой чистоты 99,999% 1 сорта. Баллон с азотом находящимся под давлением 150 бар и выше, подключается к  сервисному порту холодильного аппарата через понижающий редуктор высокого давления с предохранительным клапаном настроенным на давление срабатывания 70 бар, как правило используется специальный переходник для опрессовки азотом, чтобы опрессовка проходила через обычный кондиционерный шланг с резьбой ¼ дюйма. 

Для облегчения процесса опрессовки и  поиска утечки на фото ниже представлен азотный набор STDL – 70, который включает в себя азотный редуктор, переходник с резьбой ¼ дюйма, запоминающий манометр со шлангом, переходник на малый баллон, муфта с резьбой ¼ дюйма.

Какое давление в системе охлаждения двигателя должно быть и что делать, если оно не в норме

При изменении внешних условий допускается для быстрой оценки применять коэффициент коррекции 0,1 бар на 1°С изменения температуры. Т.е. корректирующее значение давление будет равно: (Т°С во время подачи давления — Т°С во время проверки) х 0,1.

Приближенно 0,1 МПа = 1 Атм = 1 бар

В случае применения цифровой манометрической станции, возможно значительно сократить время опрессовки до приемлемого интервала.

Для учета изменения параметров, необходимо скорректировать полученные значения в соответствии с законом Шарля:

Какое давление в системе охлаждения двигателя должно быть и что делать, если оно не в норме

При этом значения температур и давлений должны быть выражены в абсолютных величинах.
(Цельсии перевести в кельвины)

Пример.

За время испытаний по показаниям приборов давление в системе понизилось с 39 до 38 бар, при этом температура окружающего воздуха изменилась с 25°С до 19°С.

1. Рссчитаем значения температур в Кельвинах и абс. величины давлений:

T1 = 273 25 = 298 °K            T2 = 273 19 = 292 °K

P1=39 1=40 бар                    P2=38 1=39 бар

2. Вычислим значение давления в барах в конечный момент времени P2, при котором будет сохраняться тождественность формулы (1):

Какое давление в системе охлаждения двигателя должно быть и что делать, если оно не в норме

3. Сравним измеренное значение с расчетным:

P2 изм.= 39 бар        Р2 расч.≈ 39,19 бар

Значения примерно равны, различия скорее всего вызваны погрешностью измерительных приборов, но также не исключаются нарушения герметичности, вызванные, например, наличием пористости в паяных соединениях или недостаточной жесткостью трубопроводов.

Вывод: Контур герметичен, но требует контроля.

В случае если обнаружено снижение давление после коррекции по температуре, следует внимательно проверить все потенциально слабые места системы: разъемные и паяные соединения, заглушки, вальцовки и т.п. Самые крупные течи выявляются на слух и на ощупь. Еще один доступный способ поиска утечек — обмыливание, появление пузырей явно указывает на источник негерметичности. Также можно в контур с азотом  добавить небольшое количество хладагента, после чего выполнить поиск электронным течеискателем (здесь есть определенные нюансы, связанные с сепарацией разнородных газов). Длинные трассы и большие системы рекомендуется по возможности разбивать на секции для облегчения поиска и устранения негерметичности.

А еще интересно:  Какое давление фреона должно быть в кондиционере

Обязательно учтите, что данный вид работ должен выполняться только квалифицированными специалистами, прошедшими соответствующую подготовку.   

После завершения всех процедур азот удаляют из системы и проводят вакуумирование.

Вакуумирование трассы кондиционера

Вакуумирование холодильного контура производится с целью удаления воздуха, неконденсируемых примесей, а также для понижения содержания влаги во фреоновых магистралях.

Для удаления влаги, необходимо чтобы вода перешла из жидкого состояния в газообразное. При нормальном  атмосферном давлении 760 мм рс. (прим. 100 кПа)   вода закипает при 100°С, соответственно для удаления влаги при таких условиях необходимо было нагреть воду до этой температуры, что не представляется возможным по причине возможного выхода из строя деталей оборудования. В реальных условиях для этих целей понижают давление в контуре до требуемой величины, при которой кипение воды происходит при значительно более низкой температуре. Например, при давлении около 4,6 мм р.с.(прим. 600 Па), вода кипит уже при t=0°С. Отметим, что таким образом можно удалить только относительно небольшое количество влаги, в других случаях обязательно применение фильтров-осушителей, а также проведение дополнительных процедур.

Время вакуумирования системы зависит от внутреннего объема холодильного контура, производительности вакуумного насоса, температуры окружающей среды и количества влаги в контуре. Чем ниже температура на улице, тем более глубокий вакуум необходимо создать. Как правило, при монтаже нового оборудования с использованием качественных комплектующих и соблюдении рекомендаций производителя, время вакуумирования бытовых систем кондиционирования с применением цифровых станций не превышает 30 минут. Тот же процесс для достижения необходимой глубины  вакуума полупромышленных и промышленных систем кондиционирования может составлять более двух часов. Прибор для проверки глубины вакуума представлен ниже. 

Манометрическая станция Цифровая манометрическая станция с возможностью одновременного измерения двух температур и давления

Вакуумирование является обязательной процедурой, особенно при монтаже оборудования, работающего на новых типах хладагентов, таких как многокомпонентный R410A. Применяемое в таких системах полиэфирное масло чрезвычайно гигроскопично (быстро поглощает влагу из окружающей среды), при взаимодействии с воздухом его компоненты превращаются в кислоту, которая разрушает детали компрессора, что приводит к преждевременному выходу оборудования из строя.

Ниже на схеме представлен вариант подключения вакуумного насоса через манометрический коллектор:

Схема подключения вакуумного насоса к системе

Общий порядок действий таков:

1. Подключаем манометрическую станцию через шланг низкого давления (обычно синего цвета) к сервисному порту кондиционера.

2. Подключаем вакуумный насос через заправочный шланг (обычно желтый) к станции.

3. Включаем вакуумный насос и открываем вентиль низкого давления  на станции.

4. После окончания процесса сначала обязательно закрываем вентиль и только после этого выключаем насос.

5. Проверяем величину давления.

Оборудование для проведения вакуумирования кондиционера: 

Станция в работе Высокопроизводительный вакуумный насос фирмы CPS США с подключенной цифровой станцией         в рабочем режиме.

Вакуумный насос, штуцер вакуумного насоса

Также очень сильно помогает в работе такой, казалось бы на первый взгляд, необязательный элемент как запорный вентиль, помогающий специалисту отсоединить шланги от системы практически без потери давления. Данное уст-во выпускается под различные типоразмеры сервисных портов кондиционера, как для оборудования на R-410A, так и для R-22 и может составлять как единое целое со шлангом, так и отдельную единицу.

Признаки нехватки хладагента

Если в результате измерений вы получили перегрев пара более 8 градусов, налицо недостаток фреона в контуре. Что происходит в кондиционере:

  1. Жидкость закипает в первой секции испарителя и переходит в газообразное состояние. Пар, пройдя сквозь трубки теплообменника и участок магистрали до компрессора, успевает сильно нагреться.
  2. Постоянно всасывая горячий газ, компрессорный агрегат плохо охлаждается и начинает перегреваться, сокращается ресурс механизма.
  3. Производительность по холоду заметно снижается. 1 кг хладона в среднем способен поглотить и перенести 50 Вт теплоты – чем меньше расход фреона в элементах контура, тем слабее охлаждается воздух.
Как обнаружить утечку фреона
При утечке хладона на стыках появляются следы масла, не заметные на первый взгляд

Примечание. Проблема с нехваткой хладагента возникает, как правило, из-за утечек на вальцевых соединениях медных трубопроводов. Главный симптом – следы масла на гайках, выбивающегося вместе с рабочей жидкостью.

Недостаток хладагента сопровождается другими побочными признаками:

  • по команде датчиков сплит-система часто отключается и показывает ошибку;
  • компрессор долго работает в максимальном режиме;
  • трубки и сервисные порты покрываются инеем, в запущенных случаях на ребрах испарителя нарастает снежная «шуба».

Идентичные симптомы проявляются на кондиционерах авто, поскольку они функционируют по аналогичному принципу.

Недостаток хладона в холодильной машине

1 ЗвездаНельзя так писать о НивеНа троечкуНива хороша!Нива лучше всех! (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...
Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.