Skocz do zawartości
radekrp90

[Poradnik] Klimatyzacja - działanie i diagnostyka

Rekomendowane odpowiedzi

Obecnie nie wyobrażamy sobie jazdy autem bez urządzenia jakim jest klimatyzator. Na przestrzeni lat jego widziana oczami kierowcy forma, zmieniła się w znaczący sposób jednak sposób jej działania, w ujęciu fizyczno-termodynamicznym, jest niezmienny od wielu lat.

W całym wpisie posłużę się zrzutami głównie z dokumentacji VW (zeszyty szkoleniowe) oraz w wybranych miejscach swoimi własnymi źródłami.

Opis będzie uzupełniany na bieżąco w zależności od potrzeb.

Czym jest klimatyzacja?

W zasadzie niczym innym jak chłodziarką. W sensie termodynamicznym jest urządzeniem przenoszącym ciepło ze „źródła dolnego” (wnętrze auta – przez parownik) do „źródła górnego” (otoczenie – przez parownik). Naturalnie taki proces nie może zajść samoczynnie ale po wprowadzeniu wymuszenia z zewnątrz w postaci sprężarki całość nabiera już jakiegoś użytecznego oraz możliwego
do wykonania kształtu.

Cały ten proces wymaga więc doprowadzenia energii z zewnątrz, a suma energii wprowadzonej
do kompresora i odebranej z parownika trafia do skraplacza – to m.in. powód dla którego tak ważnym jest utrzymanie go w czystości, a wentylatorów – w sprawności technicznej. Ale o szczegółach opowiem później.

Najważniejsze pojęcia:

  • Kompresor - Urządzenie w którym gaz zmniejsza swoją objętość jednocześnie zwiększając ciśnienie (kompresuje się). Do sprężenia niezbędne jest doprowadzenie energii, a efektem ubocznym tego działania jest wzrost temperatury gazu roboczego. W rozwiązaniach klimatyzacyjnych mamy do czynienia ze sprężarkami tłokowymi (znakomita większość w tym te używane w VW) oraz typu „scroll” (dla pasjonatów VW – budowa zbliżona do sprężarek typu G). Napęd jest przekazywany z wału korbowego (poza rozwiązaniami dla aut hybrydowych i elektrycznych gdzie napęd jest realizowany przez zblokowany z kompresorem silnik elektryczny prądu stałego).
  • Parownik - Wymiennik ciepła, w którym czynnik chłodniczy odbiera ciepło z powietrza nawiewanego do wnętrza auta. Czynnik zmienia w nim stan skupienia z płynnego na gazowy – stąd nazwa urządzenia.
  • Skraplacz - Wymiennik ciepła, w którym czynnik chłodniczy oddaje ciepło do otoczenia. Czynnik zmienia w nim stan skupienia z gazowego na płynny (choć nie zawsze w całej objętości ale dla naszych celów nie ma to znaczenia).
  • Chłodnica gazu - Wykorzystywana dla klasycznych czynników chłodniczych bardzo rzadko (dla dużych instalacji kaskadowych). W rozwiązaniach samochodowych tylko dla czynnika R744 czyli popularnie CO2 gdzie nie ma fizycznej możliwości skroplenia go w aucie, który wykorzystuje go w instalacji klimatyzacji. W koncernie VAG póki co jest to jedynie opcja w najnowszej generacji Audi A8, więc można przyjąć, że jest to temat nie istotny dla mas ;)
  • Zawór rozprężny - Element odpowiadający za gwałtowną zmianę ciśnienia i tym samym temperatury czynnika chłodniczego. Są one sterowane termostatycznie (na podstawie różnicy temperatur na wejściu i wyjściu parownika) dzięki czemu ich praca jest całkowicie automatyczna i nie wymaga ingerencji z zewnątrz.
  • Dysza rozprężna - Pełni podobną funkcję jak zawór rozprężny z tą różnicą, że je wydajność nie jest regulowana. Z tego względu może być stosowana tylko w przypadku możliwości płynnej regulacji wydajności kompresora (przy pomocy zaworu elektromagnetycznego).
  • Strona „HP” - Potoczne określenie części układu chłodniczego, gdzie panuje wysokie ciśnienie – jest to część od kompresora, przez skraplacz, zbiornik czynnika, osuszacz aż do zaworu rozprężnego lub dyszy rozprężnej. Zwykle ciśnienie podczas pracy przekracza tu 8-12 bar, a w skrajnych warunkach może dochodzić nawet do 25 bar.
  • Strona „LP” - Potoczne określenie części układu chłodniczego, gdzie panuje niskie ciśnienie – są to parownik, fragment zaworu rozprężnego oraz część ssąca kompresora.
  • Czynnik chłodniczy - Czynnik, który służy do transferowania ciepła z parownika do skraplacza i wykazuje się specyficznymi właściwościami, takimi jak:
    • Temperatura skraplania czynnika w temperaturze wyższej niż typowa temperatura otoczenia, przy zachowaniu możliwych technicznie ciśnień:
      • np. dla popularnego jeszcze R134a: ciśnienie skraplania około 15-30 bar (dla temperatury 60*C), CO2 to już okolice 120 bar stąd m.in. stosowanie go w autach przysparza tylu problemów [woda skrapla się przy temperaturze 100*C i ciśnieniu 1 bar],
    • Możliwość przenoszenia środka smarnego (rozpuszczalność olejów w czynniku),
    • Brak rozpadu składników przy skrajnych temperaturach i ciśnieniach pracy,
    • Minimalne lub brak możliwości samozapłonu,
    • Brak szkodliwości dla warstwy ozonowej.

Budowa klimatyzacji

obraz.png.d214ff82f73ea3e11912df6f44b7cf0b.png
Rys. 1 Schemat ideowy podstawowej instalacji chłodniczej

Pierwsze układy klimatyzacji były urządzeniami prostymi koncepcyjnie i składały się z podstawowych elementów takich jak:

  • Kompresor (rys: Kompressor),
  • Zbiornik czynnika chłodniczego (rys: brak),
  • Osuszacz (rys: brak),
  • Parownik  (rys: Verdampfer),
  • Skraplacz  (rys: Kondensator),
  • Dysza rozprężna / zawór rozprężny (rys.: Expansionsventil).

Działanie układu jest następujące:

  • Czynnik chłodniczy w formie gazu jest sprężany w kompresorze do ciśnienia roboczego, ciśnienie to zależy bezpośrednio od temperatury otoczenia i jest różne w zależności od czynnika.
  • Czynnik w formie rozgrzanego gazu pod wysokim ciśnieniem trafia do skraplacza, gdzie następuje jego schłodzenie (przy pomocy powietrza o temperaturze otoczenia) oraz następnie skroplenie, jego ciśnienie nie zmienia się.
  • Czynnik w postaci płynnej trafia do zaworu rozprężnego, gdzie następuje jego gwałtowne rozprężenie, a tym samym obniżenie jego temperatury i zmiana stanu skupienia na gazowy. Termostat w zaworze dba o zapewnienie odpowiednio niskiej temperatury parownika (około 0*C). Ciśnienie spada tutaj do około 2 barów.
  • Czynnik kierowany jest do kompresora, gdzie następuje jego sprężenie. Chłodny czynnik dodatkowo schładza kompresor.

Analizując poszczególne punkty działania można wstępnie ocenić pracę swojego układu.

  • Podczas pracy klimatyzacji rurka „gruba” (pomiędzy zaworem rozprężnym/grodzią samochodu, a kompresorem) powinna być zimna, a najlepiej lodowata – widoczne są na niej często krople wody świadczące o skraplaniu się wilgoci.
  • W tym samym czasie rurka „cienka” (niezależnie od miejsca gdzie sprawdzamy) powinna być ciepła lub gorąca (zaraz za kompresorem najgorętsza, za skraplaczem chłodniejsza).

W autach z czujnikiem ciśnienia mamy jeszcze dodatkową możliwość monitorowania ciśnienia w układzie po stronie HP przez czujnik. W ten sposób, możemy przeanalizować układ również w czasie jego spoczynku i to może nam dać pewien ogląd na to czy czynnika w układzie jest odpowiednia ilość (choć to ocena mocno orientacyjna).

Znając temperaturę otoczenia możemy obliczyć ciśnienie w układzie:

1081960998_Wzr.JPG.10f9ad6e011e91a5e969855ec0f9bc98.JPG

Dokładniejsza tabela wartości poniżej:

1044757596_Tabela1.JPG.7763bda96c0ea1b76e43a87093969ac2.JPG

Tabela 1. Zmienność ciśnienia par czynnika R134a w zależności od temperatury.

Idąc dalej sprawdzając, więc temperaturę poszczególnych fragmentów układu można sprawdzić jakie panuje w nim ciśnienie.

Diagnoza klimatyzacji sterowanej elektronicznie

W układzie elektronicznego sterownia stosowanego w Passacie B6 (i pochodnych) można zrealizować dodatkową diagnostykę. Można to wykonać poprzez interfejs VCDS (zrzuty ekranowe pokażę w późniejszym czasie) lub przez menu serwisowe samego panelu Climatronic.

Kompresor w Passacie B6/B7 jest sterowany elektronicznie i pracuje przez cały okres pracy silnika ale jego wydajność jest regulowana w zakresie od około 1% do 100%.

Wejście w tryb serwisowy w przypadku panelu pierwszej generacji jest realizowane w następujący sposób – po włączeniu zapłonu wciskamy przycisk „ECON” lub „AC” oraz „nawiew góra”. Wyjście z menu następuje po wciśnięciu przycisku ECON/AC.

Panel.JPG.ede87b3957736dfe2d786c26cf8a8b5b.JPG

Obrót pokrętłem po lewej (normalnie służące do regulacji temperatury po stronie kierowcy) umożliwia wybór odpowiedniego „kanału” zaś pokrętło środkowe (normalnie służące do regulacji prędkości obrotowej wentylatora) do wyboru poszczególnych podopcji w danym kanale.

Lista parametrów istotnych do diagnostyki układu chłodniczego jest wymieniona poniżej:

1808817304_Tabela2.JPG.9dd234ed4299403ee79426ff88a9c61a.JPG

Jeśli chcemy przeanalizować działanie samego obiegu chłodniczego musimy sprawdzać kilka parametrów:

  • Ciśnienie w układzie (10.1)
  • Temperatura za parownikiem (10.0)
  • Zadana wartość wysterowania kompresora w mA (11.0)
  • Aktualna wartość prądu do sterowania kompresora w mA (11.1)
  • Maksymalna wartość prądu do sterowania kompresora w mA (11.2)
  • Różnica między temperaturą zadaną, a osiągniętą dla parownika (9.1)

Po włączeniu zapłonu sprawdzamy wartość ciśnienia i porównujemy ją z wartością w tabeli 1 dla danej temperatury otoczenia. Jeśli wartości są zbliżone, prawdopodobnie ilość czynnika jest prawidłowa.

Uruchamiamy silnik - ciśnienie powinno rosnąć, a jeśli tak nie jest sprawdzamy na początek zadaną wartość prądu dla kompresora (11.0) oraz różnicę osiągniętej temperatury parownika (9.1).

Jeśli różnica temperatury parownika jest mała, a wartość zadanego prądu niska (około 000 – 100 mA) to z układem po stronie ciśnieniowym wszystko jest poprawnie i prawdopodobnie nie zostały osiągnięte warunki do uruchomienia klimatyzacji. Aby wymusić jej uruchomienie (o ile temperatura zewnętrzna jest wyższa niż 0*C ! ) należy uruchomić nawiew na szybę oraz obniżyć obie temperatury na LO.

Jeśli zadana wartość prądu kompresora nie wzrośnie – mamy uszkodzenie po stronie panelu. Jeśli wartość wzrośnie przechodzimy do sprawdzania ciśnienia – ono powinno również rosnąć. Jeśli ono nie rośnie lub mimo wysokiego wysterowania (około 600-800 mA) jest o około 0.5 – 1 bar wyższe niż wynikające z temperatury otoczenia, to prawdopodobnie kompresor jest uszkodzony.

Mam nadzieję, że opis nie jest zbyt zawiły i jest zrozumiały.

Temat będzie uzupełniany, a w razie potrzeby przekonstruuję go jeśli nie będzie zjadliwy :)

Dodatkowo uzupełnię rys historyczny… ale to na spokojnie w najbliższej przyszłości.

  • Like 2
  • Thanks 3

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Kawał roboty odwalileś Radku, podziękowania ?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Zawsze się przyda dla potomnych?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Świetna robota Radek! 

W nowszym panelu (B7) ten tryb też można uruchomić, tylko inną kombinacją klawiszy:

IMG_20190718_182230_800x342.jpg.e65c3f6291c2a1dc2a763acaae69bb4a.jpg

Co do tabeli opisującej kanały pomiarowe to też jest różnica, bo na kanale 4 i 9 nic się nie dzieje. Temperatura zew dostępna jest na 5. Kanały 10, 11, 19 wydają się być zgodne z opisem. 

Może masz jakieś dane na ten temat? 

  • Thanks 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Kanał 4-ty jest działający tylko na panelach pierwszej generacji (przycisk ECON).

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

czynnika wchodzi 600g a oleju? 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

@rosol Przepraszam, że dopiero dziś odpowiadam. Zapomniałem odpisać.

Wartości zależne od modelu kompresora jaki jest w aucie:

  • Sanden PXE16: 110 gram,
  • Denso 6SEU14: 140 gram (7SEU chyba tyle samo),
  • Zexel DSC17E: 120 gram.
  • Delphi 6CVC140: 110 gram

Ale to wartości na pusty wypłukany układ. Jeśli byś nawet wymieniał całą sprężarkę to wlewasz tyle ile byś zlał z kompresora (ja w B4 miałem w kompresorze około 20 gram i wlałem do niego po naprawie 25-30 gram ale już przy napełnianiu nic).

  • Like 1
  • Thanks 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Witam według tebelki, ciśnienie wydaje się ok ale i tak słychać szum po włączeniu AC

Cytat

 Address 08: Auto HVAC  (7N0 907 426 BM)

16:20:21
  IDE00025   Coolant temperature 40 °C
  IDE00198-ENG100282   Refrigerant pressure-MUX Kaeltemitteldruck 6.4 bar
  IDE00969   Compressor load 0.0 Nm
  IDE00973-ENG100004   Outside air temperature-MUX Temperatur 24.5 °C
  IDE00974-ENG100004   Outside air temperature internally calculated-MUX Temperatur 24.0 °C
  IDE00982-ENG103939   Temperature after evaporator-MUX Temperatur nach Verdampfer 22.0 °C

 

Edytowane przez jakbli

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
11 minut temu, jakbli napisał:

Witam według tebelki, ciśnienie wydaje się ok ale i tak słychać szum po włączeniu AC

 

Tzw szum to otwierajacy sie zawor rozprezny, jesli jest malo cieczy w obiegu to beda wlasnie takie dzwieki sykanie szum, cisnienie moze byc okej bo w ukladzie moga krozyc pary czynnika ktore wytwarzaja pozorne cisnienie w ukladzie. Najlepiej oddessac czynnik i zwazyc wtedy bedzie wiadomo co i jak. Warto nadmienic ze 134a jest mieszanina gazow, jesli jest nawet maly wyciek gdzies to z czasem ktoregos ze skladnikow zostaje mniej drugiego wiecej i klima niedomaga mimo iz cisnienia beda. U mnie klima niedomagala z 3lata temu, odessalem czynnik okazalo sie ze zamiast 600g bylo go 300 wiec do utylizacji, proznia ukladu zaladowane 650g i od tego czasu spokoj, nie ufalbym wszystkim warsztatom z specjalistycznymi maszynkami do odzysku itd kiedys w takim bylem i niby dodali czynnik a jak sie okazalo guzik prawda...

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Więc widocznie jest go mało, szum jest ciągle słyszalny jakby taka mała turbina i idzie w parze z obrotami cały czas. Tak jakby na 2 biegu zjeżdżać z górki bez gazu, coś takiego to generuje.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ciśnienie sprawdź na postoju jakie masz i jakie masz wysterowanie zaworu. Ogólnie jednak szum to zwiastun końca czynnika ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Podany wyżej parametr dotyczył odczytu bez zapłonu więc tak czy siak skoro nie ma innych objawów towarzyszących temu szumowi, to trzeba się zabrać za odgrzybianie i nabicie

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Dołącz do dyskusji

Możesz dodać zawartość już teraz a zarejestrować się później. Jeśli posiadasz już konto, zaloguj się aby dodać zawartość za jego pomocą.

Gość
Dodaj odpowiedź do tematu...

×   Wklejono zawartość z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Odnośnik został automatycznie osadzony.   Przywróć wyświetlanie jako odnośnik

×   Przywrócono poprzednią zawartość.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz bezpośrednio wkleić grafiki. Dodaj lub załącz grafiki z adresu URL.


×
×
  • Dodaj nową pozycję...

Powiadomienie o plikach cookie

Korzystając ze strony akceptujesz nasz Warunki użytkowania oraz Polityka prywatności