Klimatyzacja – luksus czy konieczność?

Większość kierowców nie wyobraża sobie auta bez klimatyzacji, są jednak i tacy, dla których jest ona całkowicie zbędna lub nawet niechciana. Klimatyzacja ma zarówno wady, jak i zalety, często po prostu nie wiemy do końca, jak jej używać bądź jak ją serwisować. Należy pamiętać, że jest ona przydatna nie tylko latem, lecz także zimą.

Artykuł ukazał się w numerze 23/2022 "Lasu Polskiego".

Po raz pierwszy klimatyzację oferowaną jako luksusowy dodatek zaprezentowano w USA w 1933 roku. System opatentował amerykański inżynier Willis Haviland Carrier, montaż tego rozwiązania kosztował ok. 300 dolarów, co było wówczas prawdziwą fortuną.

Trochę historii

Mniej więcej 20 lat później również w USA zaoferowano pierwsze auta wyposażone seryjnie w klimatyzację, prekursorem był Chrysler Imperial Airtemp. Klimatyzacja stała się powszechna w latach 60., gdy rozwiązanie to było już na wyposażeniu połowy amerykańskich aut. W Europie układy klimatyzacji tak naprawdę zadebiutowały dopiero w latach 70., wówczas to Nash Kelvinator, jako producent układów klimatyzacji, rozpoczął współpracę z kilkoma producentami samochodów. Jego rozwiązanie pojawiło się m.in. w Seacie 132 z 1973 roku. Na początku był to oczywiście synonim luksusu, w latach 90. klimatyzacja stawała się coraz popularniejsza, będąc montowana w autach klasy średniej. Na przestrzeni ostatniej dekady klimatyzacja przestała stanowić luksus dla nielicznych, a obecnie blisko 80% produkowanych pojazdów posiada te instalację jako wyposażenie standardowe. Na jednym z portali ogłoszeniowych 85% aut osobowych wyprodukowanych w XXI w. wyposażonych jest w klimatyzację. Na przestrzeni lat budowa układu klimatyzacji praktycznie się nie zmieniła. Z czasem zastosowano tylko więcej czujników i nowe rodzaje czynników chłodniczych (głównie z powodu szkodliwości starszych czynników dla atmosfery). Na przestrzeni lat zmieniało się sterowanie klimatyzacji. W starszych samochodach z klimatyzacją manualną za kontrolę działania odpowiadał komputer sterujący pracą jednostki napędowej (ECU). W nowszych, z układem klimatronik, sterowanie odbywa się za pomocą komputera pokładowego, komputera komfortu lub osobnego sterownika (komputera klimatyzacji).

Budowa i zasada działania

Układ klimatyzacji w samochodzie składa się z poszczególnych elementów widocznych na schemacie:

1. Kompresor klimatyzacji (sprężarka klimatyzacji) – odpowiada za obieg czynnika chłodniczego, wytwarzając odpowiednie ciśnienie w zamkniętym układzie klimatyzacji samochodowej. Kompresor klimatyzacji jest napędzany przez pasek wieloklinowy, który przekazuje napęd z koła pasowego na wale korbowym silnika. Załączany jest przez sprzęgło, które jest rozłączone, gdy klimatyzacja nie pracuje, nie powodując obciążenia i zwiększonego spalania. Kompresor klimatyzacji spręża czynnik chłodniczy do wysokiego ciśnienia – maksymalnie 17 barów. Czynnik chłodniczy za pomocą przewodu wysokiego ciśnienia trafia do skraplacza.

2. Skraplacz (chłodnica klimatyzacji) jest zamontowany z przodu samochodu, zazwyczaj przed standardową chłodnicą układu chłodzenia. Jest schładzany przez pęd powietrza i z reguły przez dodatkowy, wydajny elektryczny wentylator. Chłodniejsze powietrze, które opływa skraplacz, sprawia, że czynnik chłodniczy schładza się (do ok. 50°C) i zmienia postać z gazowej na ciekłą. Czynnik chłodniczy trafia przewodem do filtra – osuszacza klimatyzacji.

3. Osuszacz klimatyzacji eliminuje wilgoć dostającą się poprzez pory w gumowych przewodach klimatyzacji z czynnika chłodniczego, chroniąc sprężarkę i inne metalowe części układu klimatyzacji przed korozją. Czynnik chłodniczy trafia przewodem do zaworu rozprężnego.

4. Zawór rozprężny ma za zadanie zmniejszyć ciśnienie czynnika chłodzącego. Zjawisko rozprężania gazu powoduje, że czynnik przechodzi ze stanu ciekłego w gazowy. W trakcie rozprężania czynnik chłodniczy ochładza się do temperatury od -2 do -4°C i pod ciśnieniem do 2 barów trafia przewodami do parownika.

5. Parownik klimatyzacji to element umieszczony pod deską rozdzielczą. Przez parownik przepływa powietrze dostarczane do wnętrza kabiny auta przez wentylator nawiewu. Parownik ma budowę podobną do chłodnicy, powietrze, przepływając przez parownik, ochładza się i trafia do kabiny. Na parowniku skrapla się woda, która spływa za pomocą specjalnej rurki pod samochód. Następnie czynnik chłodniczy doprowadzony jest z powrotem do sprężarki klimatyzacji (temperatura do 11°C, ciśnienie do 2,5 bara).

Dodatkowymi elementami układu klimatyzacji w aucie są panel sterowania, bezpieczniki, czujniki, elementy mocowania oraz elementy wspólne z układem wentylacji: kanały wlotowe, filtr kabinowy, kratki nawiewów.

Źródło:www.k2.com.pl/blog/budowa-ukladu-klimatyzacji/

Czynniki stosowane w systemach klimatyzacji

Czynniki chłodzące wypełniające klimatyzację samochodową zmieniały się wraz ze zmianą podejścia do kwestii ochrony przyrody. Stosowane kiedyś czynniki R-12 i R-123 zastąpiono najpierw czynnikiem o nazwie kodowej R-134a w samochodach produkowanych do 2017 r., a później zgodnie z wytycznymi UE domyślnym czynnikiem chłodniczym dla klimatyzacji samochodowych jest R-1234yf. Podstawową różnicą pomiędzy tymi ziębnikami jest ich potencjał niszczenia warstwy ozonowej.

Awarie

Podstawowe objawy to:

1. niska wydajność układu klimatyzacji – ustawiamy odpowiednią temperaturę, auto więcej spala, do wnętrza kabiny wpada ciepłe powietrze,

2. całkowity brak działania układu,

3. parowanie szyb mimo włączonej klimatyzacji,

4. niemiła woń stęchlizny dochodząca z nawiewów klimatyzacji,

5. hałas dochodzący spod maski silnika po uruchomieniu klimatyzacji.

Podstawowe przyczyny to:

1. zatkany filtr kabinowy powodujący problemy z parowaniem szyb, pomimo sprawności całego układu,

2. awarie elektroniki sterującej układem klimatyzacji, układ klimatyzacji jest sprawny, ale elektronika sterująca nie,

3. złe napięcie paska wieloklinowego napędzającego sprężarkę lub jego zerwanie,

4. zatarcie sprężarki kompresora na skutek braku smarowania bywa skutkiem długiego nieuruchamiania układu,

5. wycieki gazu chłodzącego przez nieszczelne przewody aluminiowe i giętkie lub nieszczelną chłodnicę (skraplacz),

6. mechaniczne uszkodzenie chłodnicy klimatyzacji (skraplacza),

7. uszkodzenie sprzęgła sprężarki,

8. uszkodzenie wentylatora elektrycznego chłodnicy klimatyzacji,

9. grzyby i pleśnie na parowniku będące powodem niemiłej woni wewnątrz auta,

10. zbyt duża ilość oleju mineralnego w stosunku do gazu,

11. zużycie eksploatacyjne elementów mechanicznych w starszych autach – np. kompresora.

Każdy z powyższych problemów po stwierdzeniu występowania powinien być usunięty przez serwis w jak najszybszym terminie.

Serwisowanie klimatyzacji

Raz w roku powinniśmy dokonać standardowej obsługi polegającej na wymianie filtra kabinowego, czyszczeniu kanałów dystrybucji powietrza do wnętrza kabiny i odgrzybieniu parownika, sprawdzeniu drożności kanału odprowadzającego skropliny z parownika klimatyzacji oraz oczyszczeniu wlotów powietrza umieszczonych na zewnątrz pojazdu. Jeśli pojazd użytkowany jest w warunkach podwyższonego zanieczyszczenia, np. po bezdrożach, wymianę filtra i czyszczenie kanałów powinniśmy wykonywać dwa razy w roku, najlepiej wczesną wiosną i jesienią. Nie rzadziej niż co dwa lata układ klimatyzacji powinien być oczyszczony z wilgoci i uzupełniony w czynnik chłodzący do wymaganego poziomu wraz z uzupełnieniem oleju.

Używanie klimatyzacji

Wbrew pozorom częste używanie klimatyzacji przedłuża jej żywotność, gdyż cały układ smarowany jest olejem, który znajduje się w jego wnętrzu i dociera do wszystkich zakątków układu. Chroni to przede wszystkim najdroższy element, jakim jest kompresor, eliminując korozję oraz niszczące tarcie. Ważne jest używanie klimatyzacji także zimą, gdyż skutecznie osusza ona szyby i wnętrze pojazdu. W upalne lato wnętrze samochodu może rozgrzać się nawet do 70°C, dlatego przed włączeniem klimatyzacji samochód warto przewietrzyć. Wówczas klimatyzacja znacznie łatwiej poradzi sobie ze schłodzeniem powietrza i będzie mogła pracować w sposób cykliczny, nie powodując znacząco zwiększonego zużycia paliwa. Należy pamiętać o unikaniu ustawienia nawiewu na twarz, zimne powietrze (-2 do 4°C) może szybko doprowadzić do przeziębienia. Warto pamiętać o zasadzie pięciu minut polegającej na wyłączeniu klimatyzacji (nie nawiewu) przed dotarciem na miejsce podróży. Pierwszą korzyścią jest większy komfort pasażerów. Po długiej jeździe z włączoną klimatyzacją dajemy sobie chwilę na niewielki wzrost temperatury w samochodzie. Nie odczujemy go znacząco, a wiele łatwiej będzie się nam zaadaptować do znacznie wyższej temperatury na zewnątrz samochodu. Wyłączenie tego układu na pięć minut przed dotarciem do celu pozwoli również układowi klimatyzacji na pozbycie się większej ilości wilgoci, która jest naturalnym efektem pracy klimatyzacji. Optymalna temperatura dla kierowcy mieści się
w przedziale 19–21°C, jednak w przypadku, gdy „krążymy” po terenie/mieście, wychodząc co chwilę z samochodu, powinniśmy ustawić wyższą temperaturę, by amplituda pomiędzy temperaturą wewnątrz i na zewnątrz pojazdu była stosunkowo niewielka. Ustawiając klimatyzację, warto też pamiętać, by różnica temperatury w samochodzie i na zewnątrz nie przekraczała 10°C, i należy tak ustawić nawiew, by zimne powietrze nie dmuchało bezpośrednio na twarz, ramiona i klatkę piersiową.

Podsumowanie

Zasadą cieszenia się z klimatyzacji jest przede wszystkim jej regularne stosowanie (w tym również zimą) oraz serwisowanie. Pozwala to zapobiec awariom i potencjalnym kosztom naprawy. Rozsądne ustawianie nawiewów i odpowiednie regulowanie temperatury zagwarantuje nam zapobieżenie problemom zdrowotnym, należy jednak pamiętać, że wyższa temperatura w aucie ujemnie wpływa na komfort jazdy i może skutecznie obniżać koncentrację oraz sprawność motoryczną kierowcy. Kiepska wentylacja i zbyt wysoka temperatura powodują również niedotlenienie organizmu, dyskomfort psychiczny i senność.

Pozdrawiam terenowo.

Sebastian Kołacz

Uwagi, sugestie lub zapotrzebowanie na tematy proszę kierować na adres: seba4x4@o2.pl.

Fot. www.stock.adobe.com