Nie działa, nie chłodzi klimatyzacja w samochodzie - budowa i typowe usterki

Zasada działanie klimatyzacji samochodowej

Układ klimatyzacji to połączone dwa układy - niskiego i wysokiego ciśnienia, między którymi krąży czynnik klimatyzacji. Aby klimatyzacja działała poprawnie, układ klimatyzacji musi być napełniony odpowiednią ilością czynnika chłodzącego (kiedyś R134a, a obecnie R1234yf lub zamienna jego nazwa HFO-1234yf). Czynnik ten krążąc między układem niskiego a wysokiego ciśnienia wykonuje stały cykl pracy, podczas którego zmienia swoją temperaturę, ciśnienie, a przede wszystkim zmienia stan skupienia na ciekły, gazowy i dwufazowy.
Z układu niskiego ciśnienia czynnik chłodzący w postaci 100% gazu zasysany jest przez kompresor/sprężarkę klimatyzacji. Kompresor klimatyzacji spręża czynnik chłodzący powodując zwiększenie jego ciśnienia oraz temperatury (czynnik nadal ma postać gazową) i wtłacza go do układu wysokiego ciśnienia.
Następnie sprężony czynnik trafia do skraplacza (chłodnicy klimatyzacji). To właśnie w tym podzespole czynnik zostaje schłodzony i skroplony (zmieniony do stanu ciekłego - stąd nazwa skraplacz). Mimo, że temperatura czynnika znacząco została obniżona w układzie utrzymuje się wysokie ciśnienie.
Czynnik w stanie ciekłym przechodzi przez filtr-osuszacz. W osuszaczu separowane są zanieczyszczenia i krążące w układzie cząsteczki wody. Separowanie cząsteczek wody zapobiega zapobiega zamarzaniu elementów podczas rozprężania czynnika.
W następnym etapie czynnik klimatyzacji dociera do zaworu rozprężnego. Jak sama nazwa sugeruje w  zaworze rozprężnym dochodzi do rozprężenia czynnika. W procesie tym zmniejsza się działające na niego ciśnienie, w wyniku czego następuje gwałtowny spadek temperatury czynnika. Stan skupienia czynnika zmienia się na dwufazowy, czyli czynnik częściowo ma postać płynną, a częściowo ma postać gazową. W postaci dwufazowej czynnik klimatyzacji przemieszcza się do układu niskiego ciśnienia i trafia do tzw. parownika. To w parowniku zachodzi kluczowy proces działania klimatyzacji, a mianowicie czynnik na skutek pobieranego ciepła z przepływającego przez parownik powietrza zmienia swój stan skupienia na gazowy. W tym procesie przepływające przez parownik powietrze zostaje schłodzone, a na skutek różnicy temperatur również zostaje osuszone, przez co na zewnętrznych ściankach parownika gromadzi się i skrapla woda, która odpowiednimi kanalikami zostaje odprowadzona poza pojazd (możemy to zaobserwować jako kapiące krople wody i tworzące małe kałuże wodne pod samochodem). Schłodzone i osuszone powietrze zostaje przetransportowane układem wentylacji w odpowiednie strefy kabiny pojazdu. Natomiast czynnik chłodzący w postaci gazowej przewodami układu niskiego ciśnienia ponownie trafia do kompresora/sprężarki klimatyzacji i cykl obiegu czynnika chłodzącego powtarza się. Dodać należ, że przewody układu niskiego ciśnienia mają większą średnicę w porównania do przewodów układu wysokiego ciśnienia. W układzie klimatyzacji oprócz czynnika klimatyzacji musi znajdować się odpowiednia ilość właściwego oleju. Olej w układzie klimatyzacji służy przede wszystkim do smarowania ruchomych części, czyli sprężarki i iglicy zaworu rozprężnego, dodatkowo olej odprowadza nadmiar ciepła ze sprężarki. Ponadto warstwa oleju chroni gumowe uszczelki w przewodach i złączkach, zmniejszając wycieki czynnika roboczego.

Nieprzyjemny - brzydki zapach wydobywający się z kratek nawiewów

Czasami po włączeniu nawiewu z kratek nawiewowych wydobywa się nieprzyjemny zapach. Tak jak opisane powyżej, podczas pracy klimatyzacji na zewnętrznych ściankach parownika osadzają się krople wody. Wilgoć powoduje, że na parowniku tworzy się doskonałe środowisko do rozwoju bakterii, grzybów i innych niebezpiecznych dla zdrowia drobnoustrojów. To właśnie zanieczyszczony parownik jest przyczyną nieprzyjemnych zapachów wydobywających się z nawiewu. Aby pozbyć się smrodu, albo delikatniej mówiąc - nieprzyjemnych zapachów należy wykonać dezynfekcję/odgrzybienie klimatyzacji, a po jej wykonaniu należy wymienić filtr kabinowy. Standardowo przy każdym przeglądzie serwisowym pojazdu wymieniany jest filtr kabinowy. Czasami doradca serwisowy proponuje dodatkową odpłatną usługę odgrzybienia / dezynfekcji klimatyzacji. Warto skorzystać z tej propozycji, ewentualnie warto o nią poprosić - tu chodzi o nasze zdrowie.
Jest kilka metod dezynfekcji samochodowej klimatyzacji - za pomocą środków chemicznych, ozonowaniem lub metodą ultradźwiękową. Dwie ostatnie metody są nieinwazyjnymi sposobami dezynfekcji kanałów wentylacyjnych i wnętrza pojazdu, jednak nie docierają do wszystkich przestrzeni klimatyzacji, a szczególnie nie czyszczą parownika, w którym zbierają się zanieczyszczenia i drobnoustroje. Powszechnie stosowaną i uznaną za najbardziej skuteczną metodą dezynfekcji jest bezpośrednia aplikacja środka chemicznego na parownik oraz do kanałów nawiewowych. Niestety ta metoda ma również wady - istnieje ryzyko dostania się przez nieszczelne kanały nawiewu środka dezynfekującego do elektryki lub elektroniki pojazdu. Ważne więc jest miejsce aplikowania środka dezynfekującego, jak i odpowiednia jego ilość.
Nie ma reguły, kiedy pojawi się nieprzyjemny zapach. Wszystko zależy od warunków w jakich eksploatowany jest pojazd. Niekiedy klienci serwisów przejeżdżają od przeglądu do przeglądu i wymieniają tylko filtr kabinowy, czasami nieprzyjemny zapach pojawia się dużo wcześniej niż kolejny przegląd serwisowy.
W przypadku pojawienia się nieprzyjemnego zapachu, nie koniecznie musimy się udać do serwisu. W supermarketach, w sklepach motoryzacyjnych lub za pośrednictwem Internetu możemy zakupić środki i preparaty do samodzielnej dezynfekcji klimatyzacji. Przy zakupie tych środków należy sprawdzić do czego są przeznaczone. Niektóre z nich to tylko odświeżacze lub preparaty do czyszczenia, a nie do dezynfekcji klimatyzacji. Skuteczne pozbycie się groźnych drobnoustrojów gwarantują preparaty o właściwościach biobójczych. Takie preparaty ze względu na skład chemiczny, przed wprowadzeniem do obrotu obowiązkowo podlegają ocenie i rejestracji przez odpowiednie instytucje. Na terenie całej Unii Europejskiej produkty tego typu mogą być stosowane jedynie po uzyskaniu odpowiedniego pozwolenia. W Polsce zgodę na wprowadzenie do obrotu wydaje Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych. Na etykiecie takiego środka powinien znajdować się numer pozwolenia - jeśli go nie ma, prawdopodobnie preparat służy tylko do czyszczenia, a nie do dezynfekcji.
Biorąc pod uwagę powyższe, należy wziąć pod uwagę fakt iż preparaty do dezynfekcji to środki chemiczne niebezpieczne dla zdrowia i należy zachować odpowiednie środki ostrożności przy ich aplikowaniu. Dodatkowo nieodpowiednie ich zastosowanie może uszkodzić podzespoły samochodu. Osobiście zalecam, aby wykonanie dezynfekcji klimatyzacji zlecić ASO lub serwisowi specjalizującemu się w obsłudze klimatyzacji.

Słabo wydajna klimatyzacja - klimatyzacja słabo chłodzi

Przyczyn słabej wydajności klimatyzacji może być wiele. Najprostszą do w weryfikacji, a zarazem prozaiczną przyczyną słabej wydajności klimatyzacji może być zanieczyszczony filtr kabinowy (przeciwpyłkowy). Jeżeli do filtra kabinowego nie mamy zastrzeżeń przyczyn musimy szukać innych przyczyn słabego chłodzenia klimatyzacji.
Kolejną przyczyną słabej wydajności klimatyzacji może być mała ilość czynnika chłodzącego w układzie klimatyzacji. Przyczyna małej ilości czynnika może być jego naturalny ubytek lub ubytek spowodowany przez nieszczelność któregoś z podzespołów. W sprawnej klimatyzacji ubytki czynnika rzędu 10-15% czynnika są naturalnym zjawiskiem. Po 4-5 latach sprawna klimatyzacja przestanie być wydajna i konieczne będzie uzupełnienie czynnika.
Przyczyną małej ilości czynnika w układzie może być tzw. mikro nieszczelność, która czasami nie jest łatwa do wykrycia. Aby sprawdzić ilość czynnika w układzie należy go odessać. Z reguły jeżeli czynnika jest więcej niż połowa, sprawdzenie szczelności polega na wytworzeniu próżni. Jeżeli próżnia utrzymuje się przez około 20-30 minut przyjmuje się, że układ jest szczelny i napełnia się go odpowiednią ilością czynnika, oleju i ewentualnie barwnika do wykrywania nieszczelności. Gdy w krótkim czasie od napełnienia układu wydajność klimatyzacji spadnie, należy poszukać miejsca nieszczelności używając specjalnych okularów i latarki ze światłem UV. Teoretycznie wtłoczony wcześniej do układu barwnik powinien wskazać miejsce nieszczelności, gdy zostanie oświetlony światłem UV. Oczywiście zlokalizowaną nieszczelność należy wyeliminować. Bywają jednak przypadki, gdy nieszczelność jest bardzo mała lub znajduje się w miejscu, którego nie da się dokładnie sprawdzić np. parownik lub oś kompresora. W przypadku, gdy nie udało się znaleźć nieszczelności przy pomocy barwnika i światła UV można zastosować inną metodę wykrywania nieszczelności. Można napełnić układ azotem i poszukać miejsca nieszczelności. Jeżeli tą metodą nie uda się znaleźć nieszczelności, to można napełnić układ mieszaniną azotu oraz helu, i  przy użyciu specjalnego detektora szukać nieszczelności.
Najczęściej podczas sprawdzania szczelności układu klimatyzacji do zaworów serwisowych podłączona jest maszyna do klimatyzacji lub butla z gazem (np. azotem). Sporadycznie przyczyną ubytków czynnika czynnika z układu może być nieszczelność zaworu serwisowego (jak na poniższym filmie):

Jeżeli mamy pewność, że w układzie jest prawidłowa ilość czynnika (układ jest szczelny), a mimo to klimatyzacja jest słabo wydajna to praktycznie każdy z podzespołów może może być tego przyczyną. Jak zwykle należy diagnozę należy rozpocząć od tych najprostszych i najłatwiejszych do sprawdzenia.
Zanieczyszczony skraplacz - ten element jako, że jest zamontowany z przodu pojazdu, jako pierwsza chłodnica narażony jest na czynniki zewnętrzne takie jak: uszkodzenia mechaniczne, a przede wszystkim narażony jest na zanieczyszczenia z drogi, owady, kurz, itp. Jeżeli chłodnica klimatyzacji jest zanieczyszczona lub ma mocno uszkodzone użebrowanie lameli to jej wydajność znacząco spada. Czynnik chłodniczy nie jest odpowiednio schładzany, a to przekłada się na spadek wydajności klimatyzacji. Warto również sprawdzić czy wentylator chłodnicy jest sprawny. W przypadku uszkodzonego wentylatora chłodnicy klimatyzacji, klimatyzacja może chłodzić wydajnie podczas jazdy, a na postoju jej wydajność spada praktycznie do zera.
Zagięty, lub zgnieciony przewód klimatyzacji - nie jest to częsta przypadłość, ale może być skutkiem niefachowej naprawy w komorze silnika, lub uszkodzeniem mechanicznym w wyniku np. kolizji lub innego przypadku losowego.
Zanieczyszczony parownik - biorąc pod uwagę fakt, że podczas pracy klimatyzacji na parowniku osadzają się krople wody i powstaje środowisko do rozwoju grzybów i innych, które mogą zablokować przepływ powietrza przez parownik, a co za tym idzie wydajność schładzanego powietrza spada. Dla tego warto odgrzybiać parownik i czyścić klimatyzacje.
Uszkodzony kompresor klimatyzacji - ten podzespół zużywa się wraz z eksploatacją pojazdu. Może ulec szybszemu zużyciu jeżeli w układzie nie ma lub jest za mała ilość oleju. Sprężarka klimatyzacji również może ulec szybszemu zużyciu, gdy układ był bardzo długo pusty i rozszczelniony - w takim przypadku do układ mogła się dostać duża ilość wody.
Uszkodzony zawór rozprężny także może być przyczyną słabej wydajności klimatyzacji. W celu uzyskania optymalnej wydajności chłodzenia w parowniku przepływ czynnika chłodniczego regulowany jest przez zawór rozprężny zależnie od temperatury gazowego czynnika wypływającego z parownika. Jeżeli temperatura czynnika na wylocie z parownika jest wysoka to zawór rozprężny zwiększa napływ czynnika do parownika i odwrotnie - jeżeli temperatura czynnika na wylocie z parownika jest niska, to zawór rozprężny zmniejsza napływ czynnika do parownika. Objawem awarii zaworu rozprężnego może być szron w jego okolicy i na parowniku. Jeżeli parownik zostanie oszroniony to zablokowane zostaną drogi przepływu mas powietrza, co zaburzy wymianę cieplną. Trzeba jednak wziąć pod uwagę, że zanieczyszczenia i nadmiar wilgoci w obiegu czynnika klimatyzacji może również zakłócić pracę zaworu rozprężnego. Za usuwanie zanieczyszczeń, a przede wszystkim wilgoci z obiegu czynnika klimatyzacji odpowiedzialny jest osuszacz. Osuszacz, to element filtrujący układu klimatyzacji, który usuwa z czynnika wodę i ciała obce. Wewnątrz osuszacza znajduje się element z substancją pochłaniającą wodę, przez co osuszacz może usunąć z obiegu czynnika klimatyzacji tylko określoną ilość wody. Gdy substancja susząca nasyci się, to nie jest w stanie związać większej ilości wody. W związku z osuszać powinien być wymieniany co 2-3 lata lub przy każdorazowym otwarciu obiegu czynnika chłodniczego.
Usterka presostatu - czujnika różnicy ciśnienia obwodu czynnika klimatyzacji.Presostat, to czujnik umieszczony w obwodzie wysokiego ciśnienia. W przypadku zbyt wysokiego ciśnienia(ok. 26-33 barów) odłącza napięcie na sprzęgle kompresora/sprężarki klimatyzacji, a przy spadku ciśnienia do wartości ok 5 barów ponownie go włącza. Presostat odcina również napięcie na sprzęgło kompresora, gdy ciśnienie czynnika klimatyzacji spadnie poniżej 2 barów - ma to na celu zabezpieczenie sprężarki klimatyzacji przed zatarciem. Presostat ma również wpływ na sterowanie pracą wentylatora skraplacza. Nieprawidłowe działanie presostatu może obniżyć wydajność lub brak działania klimatyzacji.

Po uruchomieniu klimatyzacji słychać głośną pracę / dziwne odgłosy / chrobotanie

Najczęściej przyczyną głośniejszej pracy klimatyzacji jest mała ilość czynnika w obwodzie klimatyzacji. Często po napełnieniu układu odpowiednią ilością czynnika i oleju hałasy podczas pracy klimatyzacji ustępują.
Są jednak przypadki, gdy mimo prawidłowej ilości czynnika w układzie hałasy nadal występują. Najczęściej podzespołem który emituje hałasy jest sprężarka klimatyzacji, co może świadczyć o jej uszkodzeniu lub zużyciu eksploatacyjnym. Innym elementem który może emitować hałas podczas pracy jest zawór rozprężny.

Klimatyzacja nie uruchamia się / nie chłodzi

Przyczyn nie działania klimatyzacji w samochodzie może być wiele. Problemy mogą być po stronie sterowania jak i po stronie elementów wykonawczych. Aby to sprawdzić należy w pierwszej kolejności sprawdzić czy po włączeniu klimatyzacji na stykach sprzęgła sprężarki klimatyzacji pojawia się napięcie. Jeżeli napięcie na stykach sprzęgła kompresora klimatyzacji jest obecne to możemy wnioskować, że problem leży po stronie elementów wykonawczych. Jeżeli po włączeniu klimatyzacji nie ma napięcia na stykach sprzęgła kompresora problem będzie po stronie elementów sterujących.
Po stronie elementów wykonawczych przyczyną nie włączania się klimatyzacji może być brak lub mała ilość czynnika w obwodzie klimatyzacji spowodowana naturalnymi ubytkami lub nieszczelnością. W takim przypadku należy sprawdzić szczelność układu. Jeżeli jest zlokalizowana nieszczelność, to należy ją wyeliminować i dopiero wtedy napełnić układ odpowiednia ilością czynnika i oleju.
Uszkodzone sprzęgło sprężarki klimatyzacji - to kolejny podzespół, który może być przyczyną nie włączenia się klimatyzacji. Jeżeli po dostarczeniu napięcia do elektromagnesu sprzęgła nie koło pasowe nie napędza sprężarki klimatyzacji, to klimatyzacja nie będzie chłodzić. Uszkodzeniu uległo sprzęgło sprężarki klimatyzacji. Czasami w katalogach części ASO nie występuje jako oddzielna część, tylko jako integralna część sprężarki klimatyzacji. Bardzo często poza ASO dostępne są same koła pasowe ze sprzęgłem, więc nie trzeba wymieniać całej sprężarki, tylko można wymienić koło pasowe.

Po stronie sterowania przyczyną nie włączania się klimatyzacji może być uszkodzony panel sterowania (panel klimatyzacji) lub instalacja elektryczna. Diagnostyka nie jest łatwa. W pierwszej kolejności należy sprawdzić bezpieczniki, a następnie instalacje elektryczną szczególnie od sprzęgła sprężarki klimatyzacji jak i od presostatu. Pomocnym w diagnozowaniu może okazać się komputer diagnostyczny za pomocą którego można pozyskać informacje o parametrach uzyskanych z czujników i systemu sterowania. Błędne dane z któregoś uszkodzonego czujnika (np. presostatu) może spowodować, że sterownik nie poda napięcia na sprzęgło kompresora klimatyzacji, a co za tym idzie klimatyzacja się nie włączy.