Klimatyzacja samochodowa - jak działa klimatyzacja w samochodzie? Budowa układu klimatyzacji i możliwe awarie

Zasada działania klimatyzacji samochodowej

Układ, czy też system klimatyzacji, jest jednym z elementów samochodu, który współpracuje z wentylacją i zapewnia pożądaną temperaturę w kokpicie auta na życzenie kierowcy lub pasażerów. Wbrew pozorom, zasada jego działania wcale nie jest tak bardzo skomplikowana.
 

Klimatyzacja funkcjonuje w układzie zamkniętym, w skład którego wchodzą takie elementy jak:

• Kompresor, inaczej sprężarka, odpowiadająca za sprężanie czynnika roboczego w układzie klimatyzacji samochodowej.
• Skraplacz, inaczej chłodnica klimatyzacji, montowany w przedniej części samochodu, gdzie obniżana jest temperatura czynnika roboczego dzięki pędowi powietrza podczas jazdy i ciągłej pracy wentylatora; to także tu czynnik zmienia swój stan skupienia, z gazowego w ciekły.
• Osuszacz, w którym następuje oddzielenie od płynnego czynnika roboczego zanieczyszczeń mechanicznych, w tym pary wodnej i cząsteczek powietrza. Pełni on funkcję filtra dla klimatyzacji.
• Zawór rozprężający, odpowiadający za rozprężenie czynnika roboczego.
• Parownik i wiatrak wentylatora – parownik jest niewielką chłodniczką i odpowiednikiem parownika w układzie ogrzewania.
   

Główną częścią układu klimatyzacji samochodowej jest kompresor, nazywany również sprężarką. Napędza się go paskiem wielorowkowym, który powoduje zwiększenie ciśnienia czynnika roboczego znajdującego się w układzie zamkniętym. Prowadzi to do wzrostu jego temperatury. Kiedy czynnik roboczy trafi do chłodnicy, wówczas skroplony gaz pod wysokim ciśnieniem przemieści się wprost do osuszacza, a następnie do zaworu rozprężnego. Temperatura czynnika roboczego szybko spada, zaś ciecz zamienia się w gaz, chłodząc przy okazji parownik. Powietrze przepływające przez ten parownik w wyniku działania wentylatora ulega schłodzeniu. Wiatrak kieruje je do wnętrza kabiny, dzięki czemu kierowcy i pasażerom jest niemal natychmiast chłodniej albo cieplej, w zależności od tego, na jaką temperaturę jest ustawiona klimatyzacja. Nie powinna być ona utożsamiana wyłącznie z chłodzeniem.

Jaki czynnik jest wykorzystywany w klimatyzacji samochodowej?

By klimatyzacja samochodowa mogła pracować poprawnie i szybko obniżała temperaturę powietrza we wnętrzu auta, konieczne jest zachowanie pożądanego, optymalnego poziomu czynnika roboczego. Najczęściej jest nim substancja o oznaczeniu R-134a – tania, łatwo dostępna, ale niestety szkodliwa dla warstwy ozonowej.
 

Dlatego coraz częściej zmienia się czynnik chłodniczy w klimatyzacjach na taki, który byłby przyjazny dla środowiska naturalnego. Komisja Europejska uchwaliła w tej sprawie dyrektywę 2006/40/EU. Wszystkie nowo homologowane samochody muszą mieć czynnik, którego wartość GWP (global warming potential) wynosi maksimum 150, podczas gdy wartość GWP dla czynnika R-134a to aż 1430. Nowe samochody w układach klimatyzacji mają czynnik chłodniczy oznaczony HFO-1234yf, z GWP na poziomie 4. Jest on więc obojętny względem środowiska naturalnego. 

Awaria klimatyzacji – co psuje się najczęściej?

Ucieczka czynnika chłodniczego, awaria sprężarki, a może parownika? Co może się zepsuć, że klimatyzacja przestanie pracować poprawnie?
 

Elementy układu klimatyzacji w aucie mogą ulec zepsuciu lub zużyciu naturalnemu, w miarę upływu czasu. Nie jest to zjawisko anormalne i trzeba być na nie przygotowanym. Dlatego tak ważne są regularne przeglądy klimatyzacji samochodowej. Kontrola takiego układu, czyli serwis, pozwala wykryć ewentualne problemy, a zwłaszcza nieszczelności, przez które ucieka czynnik roboczy. Konieczne jest późniejsze jego uzupełnianie. Naturalne jest jednak to, że niewielka ilość czynnika ulatnia się samoczynnie. Nie musi to wynikać z uszkodzenia jakiejkolwiek części. W ciągu roku może ubyć do 20 proc. czynnika roboczego i będzie trzeba go po prostu uzupełnić.
 

Najczęściej awaria układu wynika właśnie z nieszczelności. Można sprawdzić, czy w tym tkwi problem i gdzie powstało rozszczelnienie. Służy do tego proces napełnienia układu azotem do 25 barów. Nieszczelność może wynikać z uszkodzenia skraplacza w klimatyzacji, w konsekwencji np. korozji. Mamy bowiem do czynienia z elementem metalowym, który koroduje. Ryzyko mechanicznego uszkodzenia chłodnicy klimatyzacji także istnieje. Rzadziej dochodzi do nieszczelności w innych miejscach.

Problemem jest też klimatyzacja emitująca nieprzyjemne zapachy. Mogą one pojawiać się w przypadku, gdy filtr kabinowy jest bardzo zanieczyszczony. Na parowniku, w efekcie zapchania się filtra kabinowego, mogą osadzać się grzyby i bakterie. We wnętrza kokpitu zaś możliwe są zarodniki i potencjalnie chorobotwórcze mikroorganizmy. By temu zapobiec, parownik powinien być osuszony. Trzeba włączyć go przed zakończeniem jazdy choćby na chwilę, i ogrzać samochód na zamkniętym obiegu, bez klimatyzacji. 

Może też dojść do awarii kompresora. Jeśli brakuje czynnika roboczego i oleju mineralnego w układzie klimatyzacji, zdarza się zatarcie urządzenia. Może ono nastąpić także wtedy, kiedy czynnik chłodzący jest już mocno zabrudzony. 

Co obejmuje serwis klimatyzacji samochodowej?

Kiedy odwozisz samochód do serwisu klimatyzacji, możesz mieć pewność, że zostanie w pierwszej kolejności sprawdzona szczelność całego układu, a także poziom czynnika chłodniczego i oleju mineralnego. Ten ostatni przeznaczony jest do ciągłego smarowania kompresora. Serwisanci zmierzą temperaturę powietrza w różnych ustawieniach klimatyzacji i porównają ją z normami wskazanymi przez producenta. Odchylenia świadczyć mogą o awarii układu. 

Fachowcy, weryfikując szczelność klimatyzacji w aucie, wykorzystują agregat i wytwarzają próżnię, a także stosują specjalistyczne czujniki elektroniczne. Serwis obejmuje najczęściej wymianę czynnika roboczego, filtra kabinowego oraz kontrolę wszystkich elementów układu, wraz z ich wyczyszczeniem. 

Jak prawidłowo korzystać z klimatyzacji w samochodzie?

Wydawać by się mogło, że klimatyzacja potrzebna jest wtedy, gdy za oknem żar leje się z nieba. To główny błąd popełniany przez kierowców, ponieważ układ klimatyzacji musi regularnie pracować, by działać bezproblemowo za każdym razem. Przyjmuje się, że klimatyzacja powinna być włączona przez co najmniej 15 minut na tydzień, nawet w środku zimy. Jeśli o to nie zadbasz, łatwo może dojść do zatarcia sprężarki, która powinna być smarowana olejem mineralnym, krążącym w układzie klimatyzacji w parze z czynnikiem chłodzącym.
 

Dobrym zwyczajem przed włączeniem klimatyzacji w samochodzie w upalny dzień jest najpierw przewietrzenie wnętrza pojazdu. Otwórz drzwi i okna, poczekaj chwilę, a dopiero później zamknij pojazd i uruchom urządzenie – nie od razu w pozycji „Lo”, by nie doznać szoku termicznego. Stopniowo zmniejszaj temperaturę układu. Nigdy nie ustawiaj jej w samochodzie niższej niż 5 stopni od realnej temperatury powietrza na zewnątrz. Taka różnica jest korzystna dla człowieka i jego samopoczucia.
 

Nie kieruj nawiewu klimatyzacji, nawet przy upale, na swoją twarz czy klatkę piersiową, ponieważ może to doprowadzić w krótkim czasie do przeziębienia, zapalenia zatok, mięśni czy stawów. Lepszym pomysłem będzie wycelowanie nawiewu na szybę.