Klimatyzacja samochodowa - Serwis klimatyzacji, a naprawa klimatyzacji
Samochody bez klimatyzacji to już jest rzadkość na naszych drogach, a znakomita większość kierowców przyzwyczaiła się do klimatyzacji, że nawet nie zauważa jej działania. Wręcz nie wyobrażamy sobie podróżowania samochodem bez klimatyzacji i zdajemy sobie z tego sprawę w momencie, gdy w upalny dzień nagle klimatyzacja przestaje działać.
Warto pamiętać, że klimatyzacja w samochodzie to nie tylko wygoda, ale również bezpieczeństwo. Zgodnie z badaniami naukowców, optymalna temperatura dla człowieka waha się w granicach od 21 do 27°C. Gdy na zewnątrz temperatura wzrasta powyżej 30°C, co w dzisiejszych czasach w Polsce nie jest rzadkością, to temperatura wnętrze auta nagrzewa się nawet do 60°C. Statystyki jednoznacznie wskazują, że wzrost temperatury w samochodzie ma bezpośredni związek z ilością wypadków na drogach spowodowanych zmęczeniem kierowcy.
Tak wysokie temperatury stanowią duże wyzwanie dla układu klimatyzacji, który jest dość skomplikowanym, delikatnym i drogim układem. W dużym uproszczeniu działa na tej samej zasadzie co zwykła lodówka, którą na codzień używamy w kuchni.
Konstrukcja układu klimatyzacji
Układ klimatyzacji składa się z szeregu elementów, którego podstawowymi częściami są:
- Chłodnica klimatyzacji (skraplacz)
- Kompresor
- Osuszacz
- Parownik (wygląda jak nagrzewnica i znajduje się pod deską rozdzielczą)
- Szeregu rurek i połączeń gumowo-metalowych
- Czujników, cewek i innych elementów elektrycznych i elektronicznych
Cały układ napełniony jest odpowiednim czynnikiem chłodniczym, najczęściej HFO-R134a lub nowym czynnikiem HFO-R1234yf. Działanie układu klimatyzacji oparte jest na ciągłej zmianie ciśnienia czynnika chłodniczego w systemie. Jak wiemy z fizyki przy sprężaniu gazu wydziela się ciepło, a przy rozprężaniu gazu wydziela się chłód. W samochodzie najpierw kompresor spręża czynnik chłodniczy, a następnie specjalny zawór rozpręża czynnik. Ciepło wydzielane przy sprężaniu czynnika jest odprowadzane poprzez chłodnicę klimatyzacji i wentylatory, które to elementy znajdują się z przodu samochodu pod zderzakiem. Chłód wydzielany przy rozprężaniu gazu jest natomiast odprowadzany do wnętrza pojazdu, poprzez parownik i dmuchawę, które to elementy znajdują się pod deską rozdzielczą auta.
Cały układ jest sterowany elektrycznie przy pomocy szeregu cewek, kabli, czujników, które dbają o poprawne działanie układu i zabezpieczają go przed uszkodzeniem. W nowoczesnych samochodach sterowanie klimatyzacją w dużej mierze odbywa się przy pomocy bardzo zaawansowanych sterowników elektronicznych, które same utrzymują zadaną temperaturę we wnętrzu pojazdu, pobierając informację o wielu parametrach z otoczenia, takich jak: temperatura na zewnątrz, ciśnienie czynnika chłodniczego, nasłonecznienie itp.
Usterki klimatyzacji
Jak już wspomniałem układ klimatyzacji jest skomplikowanym i delikatnym urządzeniem i dlatego bardzo ważnym jest, aby o niego odpowiednio dbać. Serwis klimatyzacji należy wykonywać raz w roku, najlepiej w sezonie wiosenno-letnim. Warto zdać sobie sprawę, że serwis klimatyzacji, a napraw klimatyzacji to są dwie zupełnie różne sprawy. Zasadniczo, serwis polega na konserwacji układu, a naprawa na usuwaniu usterek. Niestety czasami zdarza się, że mimo dbania o klimatyzację i regularnego jej serwisowania, układ zawodzi. Przyczyn awarii klimatyzacji może być bardzo wiele, niemniej jednak do najbardziej typowych usterek możemy zaliczyć:
- Nieszczelność układu
- Zatarcie kompresora
- Awaria czujnika temperatury lub czujnika ciśnienia
- Awaria sprzęgła elektromagnetycznego
Nieszczelność układu
Mało kto zdaje sobie sprawę, że w układzie klimatyzacji panują bardzo wysokie ciśnienia, które często przekraczają 20 atmosfer. Do tego układ klimatyzacji w samochodzie jest wykonany z kilkudziesięciu elementów, często gumowych i aluminiowych, które nie tylko są stosunkowo delikatne, ale również pracują w bardzo trudnych warunkach takich jak:
- Wysokie ciśnienie
- Wysokie temperatury
- Duże wibracje
- Elementy takie jak woda, sól, błoto, kurz
- Uderzenia kamieni i innych elementów znajdujących się na drodze
Z wiekiem elementy układu klimatyzacji starzeją się i tracą swoje właściwości. Aluminiowe rurki utleniają się, a gumowe przewody i uszczelki parcieją, twardnieją i odkształcają się.
Do najczęstszych przypadków rozszczelnienia układu klimatyzacji należy zaliczyć uszkodzenia chłodnicy klimatyzacji, uszkodzenia o-ringów na łączeniach oraz przetarcia rurek aluminiowo-gumowych. Chłodnica klimatyzacji jest jednym z tych elementów, które są najbardziej narażone na mechaniczne uszkodzenie. Wynika to głównie z jej położenia w przedniej części komory silnika, która może być uszkodzona w przypadku nawet najmniejszej kolizji. Częsta przyczyna awarii chłodnicy klimatyzacji jest również korozja.
Awaria kompresora
Jednym z najdroższych elementów w układzie klimatyzacji jest kompresor. Często zaniedbywanie okresowych serwisów klimatyzacji prowadzi do tego, że kompresor zaciera się. Nawet stosunkowo drobna nieszczelność układu może doprowadzić do wycieku płynu chłodniczego oraz oleju smarującego sprężarkę, która nie może pracować bez smarowania. Cały układ klimatyzacji, a kompresor w szczególności jest bardzo czuły na wszelkie zabrudzenia.
Naprawa klimatyzacji
Jak nietrudno sobie wyobrazić naprawa klimatyzacji wcale nie jest łatwym zadaniem. Po pierwsze trzeba precyzyjnie zdiagnozować źródło problemu, a następnie usunąć usterkę i upewnić się, że w układzie nie ma innych problemów. Często zdarza się, że jedna usterka prowadzi to kolejnej i tak naprawdę naprawa wymaga naprawy kilku elementów.
Usuwanie nieszczelności
Często przyczyną awarii jest nieszczelność układu klimatyzacji. Klimatyzacja przestaje działać, kierowca udaje się do warsztatu i prosi o naprawę klimatyzacji. Pierwszym krokiem, aby cokolwiek sprawdzić w układzie klimatyzacji jest podłączenie specjalistycznej maszyny i wykonanie serwisu klimatyzacji. Jeżeli podczas tego serwisu okaże się, że w systemie jest duży ubytek (lub brak) czynnika chłodniczego, to kolejnym krokiem jest znalezienie źródła wycieku. Jest to dość żmudny i czasochłonny proces, który polega na dokładnym sprawdzeniu każdego elementu w układzie i każdego połączenia pod kontem nieszczelności. W Nowoczesnych samochodach komora silnika jest bardzo zabudowana i aby sprawdzić wszystkie elementy układu trzeba zdemontować wiele innych niepowiązanych podzespołów np. zderzaka. Po znalezieniu nieszczelności, trzeba ją naprawić, a następnie wykonać tzw. test szczelności azotem. W przypadku pozytywnego rezultaty testu można nabić układ i upewnić się, że klimatyzacja działa. Jeżeli test jest negatywny, cały proces sprawdzania należy powtórzyć – i tak aż do skutku, czyli pomyślnego zakończenia testu szczelności. Czasami zdarza się, że w systemie jest wiele nieszczelności, więc cała naprawa znacząco się wydłuża, a koszty rosną. Największym wyzwaniem dla właścicieli pojazdów (szczególnie tych starszych) jest to, że w momencie zakończenia układ jest sprawny i szczelny, ale nie można przewidzieć czy i kiedy układ rozszczelni się w innym miejscu.
Naprawa kompresora
Jednym z najdroższych i bardziej skomplikowanych elementów układu jest sprężarka. Najczęściej jej awarie ograniczają się do nieszczelności lub zatarcia. W jednym i drugim przykładzie naprawa tego problemu będzie kosztowna. Po pierwsze koszt nowej sprężarki lub naprawy uszkodzonej jest znaczny. Po drugie przy uszkodzeniu kompresora wymagane jest upewnienie się, że wnętrze układu klimatyzacji nie jest zanieczyszczone np. opiłkami z uszkodzonego kompresora. Aby zachować gwarancję na nowy kompresor, wymagana jest wymiana kilku pozostałych elementów układu, takich jak osuszacz, ale również wypłukanie całego systemu. Koszy takiej operacji są bardzo wysokie i często wahają się pomiędzy 2,000-3,000 zł.
Aby minimalizować ryzyko uszkodzenia układu klimatyzacji należy regularnie go serwisować. Co roku zaleca się wykonanie kompleksowej usługi serwisu klimatyzacji, wymiany filtra kabinowego oraz uzupełnienie czynnika chłodzącego (rocznie może go ubyć nawet 15 proc.). Wszelkie usterki klimatyzacji lepiej naprawiać od razu, gdyż zaniedbane mogą szybko prowadzić do uszkodzenia kolejnych elementów układu. Regularne odgrzybianie, oczyszcza układ z grzybów i bakterii (szczególnie parownik) – które zazwyczaj są przyczyną nieprzyjemnego zapachu z nawiewu. W czasie standardowo wykonywanych przeglądów układu klimatyzacji sprawdzana jest ich szczelność oraz panujące w nim ciśnienie, co pozwala na szybsze wykrycie potencjalnych usterek i przedłużenie sprawnego działania klimatyzacji.
R134a ma zbyt dużą wartość współczynnika Global Warming Potential (GWP), który dla tego czynnika wynosi 1430. W związku z powyższym uznano, iż należy go zastąpić alternatywnym czynnikiem chłodniczym o niższym potencjale tworzenia efektu cieplarnianego. Po wielu latach badań uznano, że najlepszym rozwiązaniem będzie stosowanie gazu R1234yf, którego współczynnik GWP wynosi 4. Zgodnie z obowiązującymi przepisami maksymalna dopuszczalna wartość współczynnika GWP wynosi 150. Jak się okazuje nowy czynnik R1234yf jest dość kontrowersyjny ze względu na to, że jest on łatwopalny oraz wymaga pracy w wyższych ciśnieniach i temperaturach. W 2008 roku UE mimo tych kontrowersji zatwierdziła czynnik R1234yf jako dopuszczalny do stosowania w układach klimatyzacji samochodowych. Nabicie klimatyzacji nowym czynnikiem R1234yf w nowo produkowanych samochodach stało się bardziej popularne od 2013 roku, ale dopiero od roku 2017 stało się obowiązkowe.
Jedną z głównych różnic między silnikami benzynowymi, a silnikami diesla jest sposób zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej w komorze spalania. W przypadku samochodów benzynowych zapłon następuje w wyniku iskry wytworzonej przez świecę zapłonową, natomiast w silniku diesla zapłon następuje samoczynnie w wyniku szybkiego sprężenia powietrza oraz rozpylenia dawki paliwa. Szybkie sprężenie powietrza do ciśnienia 30-50 barów powoduje jego nagrzanie do temperatury przekraczającej 700°C. W normalnych warunkach to wystarcza, żeby w komorze spalania doszło do zapłonu mieszanki.
Uszkodzeniu może ulec sterownik świec żarowych i/lub jedna lub więcej świec żarowych. Na każdy cylinder przypada jedna grzałka. W przypadku usterki jednej ze świec, często problem będzie mało lub zupełnie niezauważalny bez diagnostyki komputerowej. W takich przypadkach należy zwrócić uwagę na nierówną pracę silnika oraz kopcenie z rury wydechowej po odpaleniu. Jeżeli problem pojawia się głównie przy niższych temperaturach i ustępuje po kilku chwilach, to warto udać się do 
Jest to pozorna oszczędność, ponieważ późniejsze uszkodzenie kolejnych świec jest często mało zauważalne, a może prowadzić do uszkodzenia sterownika świec, co skutkuje dodatkowymi, znacznie wyższymi kosztami. Ponadto, zgodnie z zalecaniami specjalistów od świec żarowych zalecana jest wymiana świec żarowych co 80,000km. Taka higiena silnika nie tylko uchroni nas przed niespodziankami przy rozruchu samochodu zimą, ograniczy nasze koszty związane z uszkodzeniem sterownika silnika, ale również bardzo ograniczy ryzyko komplikacji przy wykręcaniu świec. Im dłużej świece są niewymieniane, tym większe prawdopodobieństwo urwania przy wykręcaniu.