Układ klimatyzacji samochodowej to bardzo przydatny element wyposażenia każdego auta. Kiedyś klimatyzacja była dostępna jedynie dla nabywców aut premium. Obecnie można ją spotkać w większości samochodów osobowych. Jak działa klimatyzacja samochodowa? Przedstawimy, jak wygląda budowa układu klimatyzacji (schemat klimatyzacji samochodowej), pokażemy jak to wszystko, działa opowiemy o awariach układu klimatyzacji. Wskażemy też, jak dbać o klimatyzację.

• Układ klimatyzacji – zasada działania
• Czy klimatyzacja samochodowa wymaga serwisowania?
• Czynniki chłodnicze, stosowane w układzie klimatyzacji
• Problemy z układem klimatyzacji – niepokojące objawy
• Najczęstsze awarie układu klimatyzacji

Klimatyzacja samochodowa pozwala na schładzanie wnętrza samochodu, a także na usuwanie z niego wilgoci (osuszanie go). Schładzanie powietrza w trakcie wiosny i lata sprawia, że kierowca i pasażerowie czują się komfortowo. Niższa temperatura wpływa również na szybkość reakcji kierowcy i na to, że mniej się męczy, nawet w długich trasach. Eliminacja wilgoci z wnętrza auta jest szczególnie przydatna jesienią i zimą. Wtedy włączona klimatyzacja pozwala na szybkie usunięcie pary z okien auta.

Na przestrzeni lat budowa układu klimatyzacji pozostała praktycznie bez zmian. Zastosowano tylko więcej czujników i nowe rodzaje czynników chłodniczych. Na przestrzeni lat zmieniał się także „mózg” klimatyzacji. W starszych samochodach, za kontrolę działania klimatyzacji manualnej odpowiadał ECU (komputer sterujący pracą jednostki napędowej). W nowszych jest on sterowany przez komputer pokładowy, komputer komfortu, albo osobny sterownik (komputer klimatyzacji).

W klimatyzacji manualnej kierowca ma do wyboru prosty panel, z włącznikiem (A/C) i pokrętłem, regulującym siłę nawiewu i temperaturę. W klimatyzacji automatycznej komputer samodzielnie ustawia parametry pracy klimatyzacji, aby móc zapewnić jak największy komfort. W klimatyzacji automatycznej kierowca również może samodzielnie ustawiać parametry. Ma do swojej dyspozycji ekran z wszystkimi parametrami urządzenia. Panel sterowania klimatyzacji jest najczęściej zintegrowany z układem ogrzewania kabiny.

Jednak, jak to zwykle bywa, nie ma nic za darmo. Klimatyzacja zwiększa cenę samochodu, nieco go obciąża i zabiera trochę miejsca pod maską silnika. Klimatyzacja samochodowa wymaga także serwisowania. Po jej włączeniu samochód zużywa od 1 do 1,5 litra paliwa więcej na każde 100 kilometrów.

Układ klimatyzacji – zasada działania

W uproszczeniu: w układzie klimatyzacji krąży czynnik chłodniczy (gaz chłodniczy). Czynnik chłodniczy odbiera ciepło z powietrza, które jest kierowane do wnętrza kabiny.

Oto budowa układu klimatyzacji w samochodzie i działanie poszczególnych elementów:

1. Kompresor klimatyzacji (sprężarka klimatyzacji). Jest odpowiedzialny za obieg czynnika chłodniczego pod odpowiednim ciśnieniem, w zamkniętym układzie klimatyzacji samochodowej. Kompresor klimatyzacji jest napędzany przez pasek wieloklinowy, który przekazuje napęd z koła pasowego na wale korbowym silnika. Aby stale nie obciążać silnika (i nie zwiększać zużycia paliwa), zastosowano sprzęgło. Gdy klimatyzacja nie pracuje, kolo pasowe kompresora klimatyzacji jest rozłączone i nie powoduje obciążenia.
   Kompresor klimatyzacji spręża czynnik chłodniczy do wysokiego ciśnienia (max 17 barów). Czynnik chłodniczy za pomocą przewodu wysokiego ciśnienia trafia do skraplacza.
2. Skraplacz (chłodnica klimatyzacji) jest zamontowany z przodu samochodu, przy standardowej chłodnicy układu chłodzenia. Może znajdować się obok albo pod nią. Jest schładzany przez pęd powietrza – albo elektryczny wentylator.
   Chłodniejsze powietrze, które opływa skraplacz, sprawia, że czynnik chłodniczy schładza się (do ok. 50 st. C) i zmienia postać z gazowej w ciekłą. Czynnik chłodniczy trafia przewodem do filtra – osuszacza klimatyzacji.
3. Osuszacz eliminuje cząsteczki wilgoci z czynnika chłodniczego. To działanie ma na celu ochronę sprężarki i innych metalowych części układu klimatyzacji przed korozją. Skąd wilgoć w czynniku chłodniczym? Dostaje się poprzez pory w gumowych przewodach klimatyzacji. 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. Czynnik chłodniczy (temperatura od – 2 do -4 st. Celsjusza, ciśnienie do 2 barów) trafia przewodami do parownika.
5. Parownik klimatyzacji to element, umieszczony pod deską rozdzielczą. Przez parownik przepływa powietrze, pompowane do wnętrza kabiny auta przez wentylator nawiewu. Parownik ma budowę, podobną do chłodnicy. Powietrze, przepływając przez parownik, ochładza się. Do kabiny jest pompowane chłodne powietrze. Na parowniku skrapla się woda, która spływa za pomocą specjalnej rurki, pod samochód. Czynnik chłodniczy doprowadzony jest do sprężarki klimatyzacji (temperatura do 11 st. C, ciśnienie do 2,5 bara).

W skład układu klimatyzacji wchodzą jeszcze:

• Panel sterowania.
• Bezpieczniki.
• Czujniki.
• Mocowania.
• Elementy wspólne z układem wentylacji: kanały wlotowe, filtr kabinowy, kratki nawiewów.

Czy klimatyzacja samochodowa wymaga serwisowania?

Tak, klimatyzacja wymaga serwisowania. Niezbędne jest regularne (przynajmniej raz na rok) dezynfekowanie układu klimatyzacji (nawiewów i parownika). Ze względu na wysoką wilgotność i umiejscowienie pod maską auta, gromadzą się tam grzyby, wirusy i bakterie. Wiele z nich jest bardzo szkodliwych dla człowieka.

Serwis klimatyzacji jest niezbędny do prawidłowego działania całego układu. Dzięki niemu możemy w szybki sposób sprawdzić szczelność i jeśli zajdzie taka potrzeba uzupełnić poziom czynnika chłodzącego.

Raz na dwa lata należy wymienić filtr osuszacz. Raz w roku albo częściej, filtr kabinowy. Klimatyzacja wymaga regularnego włączania, przynajmniej raz w tygodniu przez 15 – 20 minut. Po co? W trakcie obiegu czynnika sprężarka jest smarowana olejem. Krąży on w układzie, wraz z czynnikiem chłodniczym.

Czynniki chłodnicze, stosowane w układzie klimatyzacji

Jak wspomnieliśmy wcześniej, oprócz kilkuset gram czynnika chłodzącego, w układzie klimatyzacji krąży także kilkadziesiąt, gram oleju (do smarowania sprężarki).

Jakie czynniki chłodnicze stosowano w samochodach na przestrzeni lat?

• R134a – w samochodach, produkowanych do 2017 roku (1,1,1,2-Tetrafluoroetan)
• R1234yf – w samochodach, produkowanych od 2017 roku (2,3,3,3-tetrafluoropropen). Środek zastosowany ze względu na ekologię. Kilkakrotnie droższy od R134a i skrajnie łatwopalny. Instalacje klimatyzacji, korzystające z R1234yf, pracują pod wyższym ciśnieniem.
• Dwutlenek węgla – stosowany przez tych producentów, którzy nie zgodzili się na stosowanie R1234yf. Na przykład przez firmę Mercedes. Jednak stosowanie CO2 wymusiło sporo zmian konstrukcyjnych w układach klimatyzacji.

Problemy z układem klimatyzacji – niepokojące objawy

Jakie objawy awarii układu klimatyzacji powinny wzbudzić niepokój ze strony właściciela auta?

• Niska skuteczność układu klimatyzacji. Pomimo uruchomienia i obciążenia silnika (wyższe spalanie), klimatyzacja nie chłodzi, albo słabo chłodzi powietrze.
• Przerywana praca układu klimatyzacji.
• Głośny hałas spod maski po włączeniu klimatyzacji.
• Nieprzyjemna woń stęchlizny we wnętrzu kabiny, dochodząca z nawiewów.
• Bóle głowy, alergie itd. po korzystaniu z klimatyzacji (oznacza to, że klimatyzacja jest zanieczyszczona).

Najczęstsze awarie układu klimatyzacji

Jakie problemy najczęściej pojawiają się w układzie klimatyzacji samochodowej?

• Nieszczelności w układzie, najczęściej w miejscach połączeń przewodów i dolnej części skraplacza. Powodują wyciek gazu chłodniczego i oleju.
• Awarie sprężarki klimatyzacji.
• Problemy z paskiem wieloklinowym, wpływające na sprężarkę.
• Awarie panelu sterowania.
• Grzyby, wirusy i bakterie na nieczyszczonych parownikach.
• Zabrudzony filtr kabinowy.

Środki do czyszczenia klimatyzacji pozwalają utrzymać cały układ w czystości i uniknąć kosztownych napraw.