Serwisowanie pod specjalnym nadzorem

Fot. aliexpress.com, dakotak.com, searchautoparts.com, Delphi

W publikacjach dotyczących tegorocznego sezonu klimatyzacyjnego w samochodowych warsztatach problematykę techniczną i rynkową zastąpiły niemal w całości zagadnienia formalno-prawne.

Powodem tej zmiany branżowych zainteresowań jest obowiązująca już w Polsce unijna Ustawa z dnia 15 maja 2015 r. dotycząca substancji zubożających warstwę ozonową ziemskiej atmosfery oraz zasad postępowania z niektórymi fluorowanymi gazami cieplarnianymi oraz surowe kary finansowe za nieprzestrzeganie jej wymogów. Związek między stanem tzw. dziury ozonowej a posiadaniem przez serwisantów klimatyzacji zaświadczeń o odbytym przeszkoleniu jest w najlepszym wypadku pośredni, lecz znajomość ekologicznych zagrożeń towarzyszących serwisowaniu tych urządzeń z pewnością nikomu nie zaszkodzi.

Czynniki chłodnicze

Wymiana ciepła w urządzeniach klimatyzacyjnych odbywa się za pośrednictwem krążących w obiegu substancji zwanych czynnikami chłodniczymi. Obecnie w praktycznym użyciu pozostają dwa ich rodzaje:

powszechnie dotychczas stosowany czynnik oznaczony symbolem R134a,
wprowadzany na jego miejsce bardziej "ekologiczny" czynnik R1234yf.

Można dziwić się, iż wycofywany teraz czynnik R134a jako substancja chroniąca warstwę ozonową zastąpił nie tak dawno temu czynnik R12, można zastanawiać się dlaczego niektóre samochodowe koncerny wciąż sprzeciwiają się stanowczo stosowaniu w swych przyszłych modelach nowego czynnika R1234yf, lecz warsztat serwisujący klimatyzację musi dostosowywać się do bieżących rynkowych realiów. Dlatego rosnącą popularnością cieszą się urządzenia serwisowe mogące pracować z obydwoma rodzajami tych gazów. Ich właściwości porównane zostały w załączonej tabelce. Główne znaczenie ma tu wskaźnik GWP, czyli współczynnik ocieplenia globalnego. Jest on miarą wskazującą szacunkowy wpływ 1 kg czynnika chłodniczego na tworzenie efektu cieplarnianego, wyrażany w kg równoważników CO₂ w okresie 100 lat. Jednak z drugiej strony, palność czynnika R1234yf sprawia, że podczas pożaru powoduje on niebezpieczną emisję związków fluoru. Nie brakuje też w mediach informacji, że jest on bardziej toksyczny (zawiera kwas fluorowodorowy) i mniej wydajny energetycznie od swego poprzednika.

Wszystko to w sumie pozwala przypuszczać, iż dotyczące tych spraw unijne regulacje prawne ulegać będą w niedalekiej przyszłości kolejnym udoskonaleniom i modyfikacjom.

Emisja gazów

Czynniki robocze przeznaczone do samochodowych układów klimatyzacyjnych szkodzą środowisku naturalnemu po przedostaniu się w stanie gazowym do atmosfery bądź to z opakowań handlowo-transportowych albo z warsztatowych urządzeń serwisowych, lub też z instalacji w pojazdach. O ile dwa pierwsze źródła emisji wyeliminować jest stosunkowo łatwo poprzez bardziej staranne obchodzenie się ze sprzętem, którego one dotyczą, o tyle nieszczelności obiegów samochodowych są znacznie trudniejsze do wykrycia i usunięcia.

Zestaw oprzyrządowania do ciśnieniowego badania szczelności układu klimatyzacji

Półautomatyczne lub automatyczne urządzenia serwisowe zwane są potocznie "stacją do obsługi klimatyzacji". Obie te wersje mają takie same podstawowe funkcje, czyli odzyskują czynnik chłodniczy z układu klimatyzacji i ponownie go napełniają, z reguły bez żadnej niepożądanej emisji gazów cieplarnianych. Przy tym stacje automatyczne mogą współpracować z drukarką do sporządzania protokołów dokumentujących, a zatem i usprawniających gospodarkę czynnikiem chłodniczym w danym samochodzie.

Samochodowe klimatyzacje powinny być serwisowane raz do roku, lecz w praktyce kontakt serwisanta z pojazdem jest często nieregularny lub wręcz przypadkowy, co przeszkadza w prawidłowej ocenie zachodzących zmian, zwłaszcza w zakresie wymiernego ubytku czynnika pomiędzy kolejnymi obsługami. Przyjmuje się u nas, choć ostatnie normy unijne są bardziej rygorystyczne, iż w szczelnym układzie klimatyzacji w ciągu roku ubywać może około 10% czynnika. Dopiero powyżej tej granicy trzeba zlokalizować nieszczelność i koniecznie ją usunąć.

Ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja

Do badania technicznego stanu samochodowych klimatyzatorów niezbędne jest ponadto specjalne oprzyrządowanie diagnostyczne. Działa ono na zasadzie detekcji wycieków za pomocą znacznika UV albo metodą pomiarów szybkości spadku ciśnień w wysokociśnieniowej i niskociśnieniowej sekcji obiegu. Najlepsze wyniki daje równoległe stosowanie obu tych metod, przy czym śledzenie poświaty znacznika w promieniach ultrafioletowych możliwe jest tylko przy układach napełnionych czynnikiem z domieszką znacznika. Badania ciśnieniowe należy z kolei przeprowadzać po opróżnieniu układu za pomocą stacji serwisowej.

Niezależnie od rodzaju wykorzystywanego czynnika chłodniczego budowa samochodowych instalacji klimatyzacyjnych jest zawsze bardzo podobna i od lat niezmienna. Dlatego też utrata szczelności pojawia się zwykle w tych samych miejscach.

Naprawa uszkodzeń

Najczęstszą przyczyną ubytków czynnika chłodzącego są uszkodzenia sztywnych i elastycznych przewodów instalacji, a także ich końcówek łączących. Tego rodzaju nieszczelności obiegu związane są przede wszystkim z oddziaływaniem czynnika chłodniczego na tworzywa użyte do produkcji wszelkiego rodzaju uszczelnień oraz korozją metali.

Niekiedy przedmuchy pojawiają się na wyjściach wałów sprężarek, co zwykle jest skutkiem zużycia się zastosowanych uszczelnień. Zdarzają się też nieszczelności zaworów serwisowych. Najrzadziej natomiast dochodzi do pęknięć metalowych wymienników ciepła (parowników i skraplaczy).

Przekrój sprężarki z widocznymi (kolorowe pierścienie) labiryntowymi uszczelnieniami wału

Jeśli ze sztywnych przewodów aluminiowych łączących poszczególne elementy obiegu gazy wydostają się przez pęknięcia rurek, jedyną prawidłową metodą naprawy jest wymiana zużytych elementów na oryginalne nowe. Różne bowiem rozwiązania zastępcze okazują się tutaj zazwyczaj zawodne.

W przypadku przewodów elastycznych (gumowych) dochodzi z czasem do starzenia się materiału, którego struktura staje się coraz bardziej porowata. Wtedy również konieczna staje się wymiana, do której jednak nie wolno używać przypadkowo dobranych gumowych węży, gdyż guma gumie jest nierówna i w niektórych nadmierna porowatość występuje już zaraz po wulkanizacji.

Czasem nieszczelności pojawiają się w miejscach osadzenia w gumie metalowych złączek. Daje się tę usterkę usunąć stosunkowo łatwo, jeśli długość węża pozwala na jego skrócenie i głębsze wsunięcie w gumę rurkowego trzpienia. Potem pozostaje już tylko wykonanie zewnętrznej metalowej zakuwki za pomocą specjalnego narzędzia.

Wymiana uszczelek w przepuszczających zaworach i złączkach gwintowych przynosi zazwyczaj zadowalające efekty. W przypadku wałów sprężarek nie wystarcza jednak sama wymiana pierścieniowych uszczelnień, gdyż zużywają się one równocześnie z innymi elementami tego podzespołu.

Gotowe przewody elastyczne z zakutymi końcówkami przyłączeniowymi oraz zamienne zawory serwisowe

Oczywiście, okresowe serwisowanie samochodowej klimatyzacji i naprawa lub wymiana jej komponentów nie ograniczają się do wspomnianych tutaj czynności. Są one natomiast najważniejsze z punktu widzenia ochrony naturalnego środowiska przed szkodliwym działaniem czynników chłodniczych, dla której z kolei nie ma znaczenia, czy w danym pojeździe zastosowano klimatyzację z zaworem rozprężnym czy z dyszą dławiącą, ani aktualne zużycie sprzęgła sprężarki lub usterki elektronicznego sterowania układu.

Klimatyzacja zwiększa pobór mocy

Są, niestety, i inne zagrożenia ekologiczne, powodowane przez samochodowe klimatyzacje, także takie, na które nawet najpilniejsi uczestnicy obowiązkowych szkoleń nic poradzić nie mogą.

Na przykład napęd sprężarki korzysta najczęściej z mocy silnika samochodu przekazywanej mechanicznie za pomocą wielorowkowego paska. W zależności od cieplnego obciążenia i sprawności klimatyzacji pobiera ona średnio od 7 kW do 11 kW, czyli od 9 do 15 KM), a to przekłada się bezpośrednio na odpowiedni wzrost zużycia paliwa i emisji spalin, których głównym składnikiem jest dwutlenek węgla uważany za najważniejszy z tzw. gazów cieplarnianych. Te jego dodatkowe ilości oddawane są wprost do atmosfery ze znacznie większą szkodą dla tak, skądinąd rygorystycznie, chronionej warstwy ozonowej, niż są w stanie jej wyrządzić tracone bezproduktywnie czynniki chłodnicze.

Refleksja ta nie podważa sensu oszczędniejszej gospodarki substancjami nawet mniej groźnymi dla naturalnego środowiska. Dobre jednak i to w sytuacji, gdy zamiłowanie do prywatnej wygody utrudnia nam podejmowanie poważniejszych problemów.