Groźne nieszczelności w układzie klimatyzacji – jak je znaleźć?

Układ klimatyzacji samochodowej znajduje się w coraz większej liczbie samochodów, poruszających się po polskich drogach. Klimatyzacja samochodowa zapewnia komfort termiczny w trakcie trwania ciepłych miesięcy, co eliminuje uczucie zmęczenia i znużenia u kierowcy i pasażerów, wpływając bezpośrednio na komfort, zdolność koncentracji, szybkość reakcji i bezpieczeństwo jazdy. W trakcie chłodniejszych miesięcy klimatyzacja samochodowa świetnie radzi sobie z wilgocią, dzięki czemu znów wpływa na bezpieczeństwo, usuwając problem zaparowanych szyb.

W autach, wyposażonych w klimatyzację, nie trzeba otwierać szyb w trakcie jazdy. To sprawia, że we wnętrzu samochodu jest znacznie ciszej (co też ma wpływ na komfort psychiczny) i nie docierają do niego uliczne zapachy i zanieczyszczenia.

Nie ma jednak nic za darmo. Układ klimatyzacji wymaga odpowiedniego i regularnego serwisowania. Praca układu klimatyzacji powoduje dodatkowe obciążenie silnika. Po uruchomieniu układu, załącza się sprzęgiełko i pasek wieloklinowy zaczyna napędzać sprężarkę klimatyzacji, co powoduje dodatkowe opory i zwiększa zużycie paliwa (w niektórych autach stosowane są sprężarki napędzane silnikiem elektrycznym, obciążające alternator). Układ sterowania klimatyzacją wymaga zasilania prądem.

Klimatyzacja wysusza oczy, co może być szczególnie uciążliwe dla osób noszących soczewki kontaktowe. Temperatura we wnętrzu samochodu może być niższa maksymalnie o 7 st. C w stosunku do temperatury panującej na zewnątrz. W przeciwnym razie kierowca i pasażerowie będą narażeni na przeziębienia. Nieczyszczona klimatyzacja (a dokładnie jej parownik) jest siedliskiem wirusów i grzybów, wywołujących alergie i choroby układu oddechowego.

Klimatyzacja jest również droga – zwiększa ona cenę nowego auta o kilka tys. zł. Zwiększa też koszty eksploatacji samochodu (zwłaszcza w przypadku nowych aut, w których trzeba stosować nowy czynnik chłodniczy R1234yf, dziesięciokrotnie droższy od starego R134a). Klimatyzacja ulega również awariom.

Jedną z często pojawiających się awarii jest nieszczelność klimatyzacji. Jeśli do niej dojdzie, sterowanie klimatyzacją działa dalej bez problemu, sprężarka klimatyzacji obciąża silnik powodując wyższe spalanie, ale skuteczność pracy układu jest bardzo niska albo wręcz zerowa. Z nawiewów wylatuje ciepłe powietrze.

Tolerowanie tej awarii może doprowadzić do zniszczenia drogich elementów układu klimatyzacji, w tym jej sprężarki. Niestety, awaria klimatyzacji związana z uszkodzeniem sprężarki jest bardzo kosztowna.

Na początek musimy sprawdzić, dlaczego nieszczelności w układzie klimatyzacji samochodowej są tak groźne? Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy spojrzeć na budowę układu.

Układ klimatyzacji w samochodzie – jak jest zbudowany? Dlaczego musi być szczelny?

Zadaniem klimatyzacji samochodowej jest schłodzenie powietrza wpływającego do kabiny samochodu, zgodnie z ustawieniami użytkownika. W nowszych autach, dwóch lub więcej użytkowników, albowiem np. klimatyzacja dwustrefowa pozwala na ustalanie różnej temperatury dla określonych stref w aucie.

W skład typowego układu klimatyzacji wchodzą następujące podzespoły:

• Sprężarka klimatyzacji (kompresor klimatyzacji) – to najdroższa część całego układu. Rozmiarem można ją przyrównać do alternatora. Posiada sprzęgło: sztywne lub elektromagnetyczne i koło pasowe, które jest napędzane przez pasek wieloklinowy (napędzający też alternator i np. pompę elektrohydraulicznego układu wspomagania kierownicy). Koło pasowe kręci się przez cały czas pracy silnika, na tzw. wolnym biegu. Po uruchomieniu układu klimatyzacji, sprzęgło załącza napęd na sprężarkę;
• Skraplacz (chłodnica klimatyzacji) – zamontowany obok standardowej chłodnicy;
• Filtr osuszacz – zatrzymuje wilgoć, chroniąc sprężarkę i inne elementy przed korozją
• Zawór rozprężny;
• Parownik;
• Elektroniczny, elektromechaniczny albo mechaniczny panel sterowania, zamontowany w kabinie auta;
• Przewody i złącza serwisowe;
• Czynnik chłodniczy, np. R134a - 1,1,1,2-Tetrafluoroetan, organiczny związek chemiczny, stosowany w chłodnictwie;
• Olej mineralny, krążący wraz z czynnikiem chłodzącym, przeznaczony do smarowania sprężarki.

Ile czynnika chłodzącego krąży w układzie? Np. w BMW 3 E90 316i jest to 590 g, a w Peugeocie 308 – 450 g. Układ klimatyzacji we francuskim aucie potrzebuje 80 cm3 oleju mineralnego.

Jak to działa?

• Sprężarka zasysa czynnik chłodniczy, spręża go, powodując wzrost jego temperatury i ciśnienia.
• Sprężony czynnik trafia do skraplacza (chłodnicy klimatyzacji), gdzie pęd powietrza (chłodzący też zwykłą chłodnicę) powoduje schłodzenie czynnika i jego skroplenie. Czynnik zmienia swą postać: z gazowej w ciekłą.
• Skroplony czynnik trafia do filtra osuszacza, który odbiera z niego zanieczyszczenia (np. opiłki z pracującej sprężarki) i wilgoć. Czynnik jest kierowany do zaworu rozprężnego.
• W zaworze rozprężnym czynnik zmienia swoją postać w gazową (w parę), dzięki czemu jego temperatura ulega obniżeniu.
• Czynnik w postaci pary trafia do parownika. Tutaj odbiera ciepło z powietrza, pompowanego do kabiny przez dmuchawę. Do kabiny trafia schłodzone powietrze. A czynnik? Podąża z powrotem do sprężarki.

Jak zatem widzimy, czynnik chłodzący oraz olej mineralny krążą przez cały czas w szczelnym, zamkniętym obiegu. Jeśli pojawi się nieszczelność układu klimatyzacji samochodowej, układ zaczyna pracować z coraz mniejszą wydajnością. Im mniej w układzie oleju mineralnego, tym większe prawdopodobieństwo, że może zdarzyć się zatarcie sprężarki klimatyzacji.

Nieszczelności w układzie klimatyzacji – jak można je wykryć samodzielnie?

Co może wykryć sam kierowca? Przede wszystkim to, że pojawiła się mniejsza wydajność klimatyzacji. Po włączeniu klimatyzacji samochodowej następuje zwiększenie zużycia paliwa, ale nie czuć chłodniejszego powietrza w nawiewach.

Można wówczas przeprowadzić test. Należy ustawić najniższą temperaturę na sterowniku klimatyzacji. Następnie silnik auta powinien pracować przez 5 minut z prędkością obrotową ok. 2000 obr./min. Najlepiej będzie pokonać pewien odcinek drogi. Jeśli po tym czasie do kabiny nie wpływa chłodniejsze powietrze, z pewnością pojawiła się awaria układu klimatyzacji. Bardzo prawdopodobne, że spowodowała ją nieszczelność układu.

Co jeszcze może sprawdzić sam użytkownik auta? W przypadku dużych nieszczelności w układzie, pod maską silnika, przy przewodach klimatyzacji mogą być widoczne plamy oleju mineralnego, służącego do smarowania sprężarki klimatyzacji.

Istnieje też prosta (i dość mało skuteczna) metoda, która polega na posmarowaniu przewodów klimatyzacji mydłem w płynie. W miejscu, w którym wycieka gaz, powinny pojawić się bąbelki.

Najlepszym sposobem na wykrycie nieszczelności będzie wizyta w profesjonalnym warsztacie, który posiada odpowiedni sprzęt do serwisowania i napraw klimatyzacji. Taki warsztat można znaleźć w ciągu kilku chwil na Motointegrator.com.

Nieszczelności w układzie klimatyzacji samochodowej – jak wykrywa je specjalista?

Gdzie najczęściej pojawiają się nieszczelności w układzie klimatyzacji samochodowej?

• Na połączeniach przewodów ciśnieniowych[i];
• Na podłączeniach przewodów ciśnieniowych do poszczególnych elementów klimatyzacji samochodowej;
• Na uszczelniaczach sprężarki klimatyzacji
• Na uszkodzonej chłodnicy klimatyzacji (skraplaczu).

Powodem nieszczelności może być zużycie eksploatacyjne albo uczestnictwo auta w kolizji lub wypadku. Dlatego nieszczelności w układzie klimatyzacji mogą pojawić się w kupionym aucie używanym, które jest rzekomo bezwypadkowe.

Nieszczelności układu klimatyzacji powinny zostać wykryte w trakcie serwisu klimatyzacji, jaki powinno się przeprowadzać raz w roku. Do serwisowania układów klimatyzacji stosuje się specjalne agregaty. Podłącza się je za pomocą specjalnych przewodów do złącz serwisowych w samochodowym układzie klimatyzacji. Urządzenie odsysa z układu czynnik chłodniczy wraz z olejem i wytwarza w nim próżnię. W kolejnym kroku rejestrowany jest przyrost ciśnienia w układzie, w określonych odcinku czasu. Im większy, tym większe nieszczelności znajdują się w układzie. Ta metoda nie pozwala na wykrycie małych nieszczelności. Poza tym nie można przy niej ustalić miejsca nieszczelności. 

Nieszczelnego układu klimatyzacji nie powinno się napełniać, gdyż czynnik chłodniczy i tak z niego wycieknie. Układ można napełnić dopiero po jego naprawie.

Precyzyjne metody znajdowania nieszczelności w układzie, stosowane przez specjalistów, to:

• Użycie specjalnej, niskopiennej pianki w sprayu, przeznaczonej do wykrywania nieszczelności. Spryskuje się nią połączenia przewodów i ich podłącza do poszczególnych podzespołów. W przypadku nieszczelności, widoczne są bąbelki. Nowoczesne pianki do nieszczelności są niepalne i ulegają biodegradacji, bez pozostawiania szkodliwych substancji chemicznych. To najtańsza metoda, lecz nie można jej zaliczyć do najbardziej skutecznych. Jeśli z układu wyciekła już większość czynnika, pianka nie zadziała. Trudno będzie też uzyskać dostęp do wszystkich podzespołów i przewodów np. prowadzących do parownika), gdzie również mogą pojawić się nieszczelności.
• Dużą popularnością cieszy się metoda ciśnieniowa. W tym przypadku do układu, za pomocą złącz serwisowych, wprowadza się azot z butli albo z wytwornicy azotu pod maksymalnym ciśnieniem, określonym przez producenta układu (np. 10 bar). Następnie bada się, czy ciśnienie w układzie pozostaje na stałym poziomie, czy też zmniejsza się, co świadczy o nieszczelności. Tu również jest problem z precyzyjnym ustaleniem miejsca nieszczelności.
• Profesjonaliści korzystają ze specjalnych czujników elektronicznych. Mają one postać urządzenia z wyświetlaczem elektronicznym oraz sondy umieszczonej na giętkim przewodzie. Takie urządzenie pozwala na dotarcie do wszystkich, nawet trudno dostępnych elementów układu klimatyzacji. Sonda bada stężenie czynnika chłodzącego w powietrzu, w odległości kilku milimetrów od elementów klimatyzacji. Potrzebne są osobne urządzenia do starego czynnika (R134a) i nowego (R1243yf).

Urządzenia są drogie, zatem korzystają z nich najlepsze serwisy.

Testery elektroniczne pozwalają na wykrycie nawet bardzo małych wycieków (do 7 g czynnika na rok) i na precyzyjne określenie miejsca wycieku. W niektórych sytuacjach mogą pojawić się błędne odczyty, związane z parowaniem benzyny czy też oleju napędowego, dlatego wskazane jest kilkukrotne wykonywanie pomiarów.

• W podobny sposób działa metoda, polegająca na wprowadzeniu do układu klimatyzacji gazu śladowego, składającego się w 95% z azotu i w 5% z wodoru. To gaz bezpieczny dla środowiska, niepalny i nietoksyczny.

Po wprowadzeniu gazu do układu, wyszukuje się nieszczelności za pomocą elektronicznego czujnika wodoru. Wygląda tak samo, jak czujnik elektroniczny, badający stężenie czynnika klimatyzacji. W tym przypadku warsztat może wykorzystywać jeden czujnik wodoru do badania szczelności klimatyzacji w autach, w których stosowany jest czynnik R134a i R1234yf.

Dyrektywa UE zabrania stosowania w warsztatach metody, w której napełniano układ klimatyzacji czynnikiem chłodzącym ze środkiem kontrastowym UV.

Awaria układu klimatyzacji powinna zostać usunięta jak najszybciej, aby zapobiec uszkodzeniom poszczególnych części układu, jak chociażby bardzo droga sprężarka. Przy każdej naprawie nieszczelnego układu konieczna jest wymiana filtra – osuszacza.