Klimatyzacja samochodowa – co warto wiedzieć?

Klimatyzacja w samochodzie to według wielu kierowców jeden z najbardziej przydatnych wynalazków. Układ chłodzący – oprócz swojego standardowego przeznaczenia, czyli zapewniania komfortu oraz przyjemnych warunków jazdy autem – zwiększa również bezpieczeństwo. Stosowanie klimatyzacji samochodowej wiąże się z szeregiem korzyści. Czym dokładnie jest klimatyzacja? W jaki sposób działa i co trzeba na jej temat wiedzieć? 

Wiele osób z pewnością zastanawia się, jak działa klimatyzacja w samochodzie. Aby dokładnie przedstawić to zagadnienie, warto zapoznać się z samym pojęciem klimatyzacji. Czym ona dokładnie jest oraz jakie jest jej zadanie? Klimatyzacja samochodowa to system, którego celem jest schładzanie powietrza wewnątrz auta w upalne dni, zapewniając optymalną dla pasażerów temperaturę, a także osuszanie szyb z wilgoci w okresie jesienno-zimowym. Obecnie klimatyzacja znajduje się w podstawowych wariantach niemal wszystkich nowych aut. 

Z poniższego artykułu, dowiesz się:

• z jakich podzespołów składa się układ klimatyzacji
• jakie oznaczenia ma klimatyzacja w samochodzie
• dlaczego klimatyzacja nie działa

Jak działa klimatyzacja w samochodzie? 

Zasadniczo klimatyzacja spełnia dwa konkretne zadania. Jej głównym celem jest schłodzenie powietrza, które dostaje się do kabiny pasażerskiej, a następnie usunięcie z jej wnętrza zalegającej wilgoci. Wszystko po to, aby poprawić jakość oraz komfort użytkowania pojazdu. Nawiew klimatyzacji ustawiony na szyby spowoduje usunięcie nadmiaru wilgoci przyczyniającej się do parowania szyb wewnątrz samochodu.

Działanie klimatyzacji samochodowej opiera się na zmianie stanu skupienia czynnika chłodniczego ze stanu ciekłego na gazowy. Oznacza to, że czynnik ten nieustannie zmienia stan skupienia oraz swoje ciśnienie. Dzięki temu cały układ może wydmuchiwać chłodne, suche powietrze do kabiny pasażerskiej. 

Klimatyzacja w aucie po włączeniu załącza kompresor klimatyzacji. Jego praca powoduje sprężenie czynnika chłodniczego w stanie gazowym do wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury (temperatura powstaje w momencie sprężenia czynnika). Następnie czynnik przechodzi przez skraplacz (potocznie zwany chłodnicą klimatyzacji), a tam następuje jego skroplenie i w postaci ciekłej przechodzi przez osuszacz, gdzie odbierana jest wilgoć. Następnie czynnik chłodniczy przechodzi przez zawór rozprężny, gdzie następuje gwałtowna zmiana ciśnienia, a co za tym idzie również temperatury. Dalej czynnik w postaci niskiego ciśnienia i niskiej temperatury dociera do parownika. Tam następuje jego odparowanie – na powierzchni parownika jest chłodne powietrze, które wdmuchiwane jest przez dmuchawę do kabiny.  Czynnik w postaci gazowej o niskim ciśnieniu i temperaturze trafia do kompresora klimatyzacji i cykl powtarza się od nowa.

Klimatyzacja samochodowa – z jakich elementów się składa? 

Klimatyzacja to złożony układ, na który składa się wiele elementów. Warto przyjrzeć się bliżej poszczególnym podzespołom, aby zrozumieć jaką funkcję pełnią w całym systemie. Z czego dokładnie jest on zbudowany? 

Najważniejsze elementy to:

• kompresor,
• skraplacz,
• osuszacz,
• zawór rozprężny,
• parownik,
• przewody klimatyzacji.

Kompresor

Kompresor (nazywany również sprężarką) jest połączeniem pompy ssąco-tłoczącej i urządzenia sprężającego, przy czym stanowi najważniejszą część klimatyzacji. Jego praca polega na zassaniu czynnika chłodniczego w postaci gazu i sprężeniu go – czyli nadaniu odpowiedniego ciśnienia. Sprężony czynnik następnie pompuje do skraplacza. Ze względu na budowę wyróżniamy trzy rodzaje kompresorów: tłokowe, łopatkowe i spiralne. 

Skraplacz

Kolejnym kluczowym elementem jest skraplacz, który funkcjonuje również pod nazwą chłodnicy czy kondensatora klimatyzacji. Czynnik chłodniczy o wysokiej temperaturze i ciśnieniu dociera do skraplacza, gdzie następuje jego skroplenie. Do zadań chłodnicy należy przechwycenie energii cieplnej i oddanie jej lamelom i rurkom, skąd z kolei trafi do atmosfery. Znaczne obniżenie temperatury czynnika powoduje jego skroplenie, co następnie przekształca go w ciecz. 

Osuszacz 

Inna istotna część układu to osuszacz zbiornika klimatyzacji samochodowej. Wyposażony jest w otwór wlotowy i wylotowy. Przechodzi przez niego czynnik chłodniczy w postaci ciekłej wraz z olejem. Osuszacz ma w sobie warstwę higroskopijną, która pochłania wilgoć z układu klimatyzacji – wilgoć powstaje z nieszczelnego układu klimatyzacji lub zbyt krótkiego czasu przeprowadzenia próżni. Z tego względu tak istotne jest, aby podczas przeglądów układów klimatyzacji (przynajmniej raz na dwa lata) próżnia, która jest wytwarzana przez maszynę do obsługi klimatyzacji, trwała minimum 20 min, optymalnie 30-40 min. W tym czasie z układu klimatyzacji odbierana jest cała wilgoć. 

Zawór rozprężny

Ilość przepływającego czynnika chłodniczego reguluje natomiast zawór rozprężny – najczęściej w kształcie rurki. Znajduje się on pomiędzy skraplaczem a parownikiem. Zawór monitoruje ciśnienie oraz temperaturę w układzie klimatyzacji w celu określenia dokładnej ilości płynu chłodniczego, jaka może bezpiecznie przedostać się do parownika. Takie rurki są ponadto wyposażone w specjalne sito, dzięki któremu możliwe staje się dodatkowe odfiltrowanie zanieczyszczeń znajdujących się w powietrzu. 

Parownik

Parownik klimatyzacji samochodowej znajduje się tuż za deską rozdzielczą wewnątrz samochodu. To ostatni element w procesie chłodzenia powietrza, które finalnie jest odczuwalne w środku auta. Obniża on temperaturę powietrza za pomocą czynnika chłodniczego. Niskociśnieniowy gaz przepływający przez parownik pochłania ciepło z kabiny pasażerskiej. Powietrze wydmuchiwane nad chłodną powierzchnią parownika wydostaje się następnie przez nawiewy wentylacyjne, zapewniając oczekiwany przez wszystkich rezultat. 

Budowa klimatyzacji samochodowej 

Klimatyzacja samochodowa działa na zasadzie zamkniętego układu, w którego wnętrzu krąży gaz pełniący funkcję czynnika chłodzącego. Budowa tego układu rozpoczyna się w miejscu kompresora, gdzie po uruchomieniu systemu AC w pierwszej kolejności trafia powietrze. Do swojej prawidłowej pracy wymaga on właściwego smarowania. To z kolei da się zapewnić poprzez wymianę specjalnego oleju dodawanego bezpośrednio do czynnika chłodzącego podczas uzupełniania jego poziomu w pojeździe. 

Kolejne elementy tego systemu stanowią skraplacz i osuszacz wraz z zaworem rozprężnym. Na samym końcu układu znajduje się parownik. Pomimo że jest to ostatni punkt procesu chłodzenia powietrza, cały układ klimatyzacji pracuje w charakterystyce obiegowej. To oznacza, że gaz wydostający się z parownika za pomocą specjalnego przewodu ponownie trafia do kompresora, gdzie cykl rozpoczyna się od nowa. 

Klimatyzacja samochodowa – oznaczenia 

Oznaczenia klimatyzacji w samochodzie dzielą się na dwie podstawowe grupy. Pierwsza z nich wiąże się z symbolami widniejącymi na układzie sterującym samej klimatyzacji, druga zaś obejmuje oznaczenia rodzajów poszczególnych czynników chłodzących. Dotyczy to między innymi ich specyfikacji oraz potencjału szkodliwości, np. w postaci wpływu na warstwę ozonową na Ziemi. 

Do najbardziej podstawowych symboli zalicza się włączanie całego układu (symbol AC), dostosowywanie siły oraz natężenia nawiewu (najczęściej symbol wiatraka), recyrkulację powietrza w kabinie (oznaczenie samochodu z zawracającą strzałką), tryb automatyczny (AUTO), funkcję dwustrefowej klimatyzacji (DUAL) czy też opcję decydującą o kierunku nawiewu (symbolizowaną zazwyczaj graficznym rysunkiem miejsca – np. szyby, wraz ze strzałką). Oznaczenia nawiewu w samochodzie są z reguły bardzo czytelne, mają bowiem za zadanie ułatwić korzystanie z systemu klimatyzacji, który obecnie stał się standardem w wyposażeniu praktycznie wszystkich produkowanych samochodów. 

Pozostałe oznaczenia dotyczą rodzajów wykorzystywanych czynników chłodniczych, które stanowią podstawę każdego układu klimatyzacji samochodowej. Czynniki te na przestrzeni lat bardzo się zmieniły, między innymi w związku z polityką klimatyczną Unii Europejskiej. Nazywany również ziębnikiem płyn dzieli się na wiele poszczególnych typów, z których każdy zostaje opisany odpowiednim kodem. 

Oznaczenia czynników chłodzących

Czym charakteryzują się konkretne rodzaje takich substancji? Wśród czynników chłodzących, stosowanych obecnie w większości układów AC w samochodach, wyróżnia się trzy najpopularniejsze grupy. Są nimi kolejno: 

• R-134a – pełna nazwa tej cieczy brzmi 1,1,1,2-Tetrafluoroetan. Jest to związek stosowany jako podstawowy czynnik chłodzący w większości aut wyprodukowanych przed rokiem 2017. Wpływ na decyzję o jego wycofaniu miało to, że jest to gaz o wysokim potencjale tworzenia niepożądanego efektu cieplarnianego poprzez powiększanie dziury ozonowej w atmosferze. Rzeczywistość pokazuje, że R-134a bywa dalej wykorzystywany, szczególnie przez osoby użytkujące starsze samochody.

• R-1234yf – o pełnej nazwie 2,3,3,3-Tetrafluoropropen, to stosunkowo nowy czynnik na rynku, który został objęty obowiązkiem stosowania dla wszystkich samochodów wyprodukowanych od 2017 roku i sprzedawanych w krajach Unii Europejskiej. Czynnik wykazuje bardzo niski wskaźnik GWP (współczynnik ocieplenia globalnego), ale ma też znacznie niższą temperaturę samozapłonu (405 st. C, gdzie dla R-134a to wartość 707 st. C), co powoduje, że jest łatwopalny. Wątpliwości budzi również fakt, że nowy czynnik  okazał się znacznie droższy od wcześniej wymienionego R-134a.

• R-744 – to z pewnością najciekawsza alternatywa dla pozostałych dwóch czynników chłodzących. Swoją popularność zyskał głównie dzięki firmie Mercedes, która od lat stosuje właśnie ten ziębnik w swoich autorskich układach klimatyzacji. W skład związku wchodzi jedynie dwutlenek węgla (CO2), który wykazuje zdecydowanie najmniejszą szkodliwość spośród wszystkich wymienionych w tym zestawieniu czynników. 

Jednym z największych problemów na obecnym rynku cieczy oraz gazów chłodzących okazuje się nie ich różnorodność, lecz źródło pochodzenia. Eksperci szacują, że obecnie nawet 40 proc. czynnika chłodzącego o oznaczeniu R-134a wykorzystywanego w Polsce to związek pochodzący z nielegalnego źródła. 

Klimatyzacja nie działa? Oto możliwe powody! 

Gdy klimatyzacja w Twoim aucie szwankuje, pierwszym krokiem powinno być odnalezienie przyczyny. Pomóc mogą w tym typowe objawy, jakie wykazuje niesprawny układ klimatyzacji w samochodzie. Najczęściej spotykany problem to brak zimnego powietrza z nawiewów.

Przyczyną może być wyciek czynnika chłodniczego. Bez wystarczającej ilości tego związku pozostałe elementy układu nie są w stanie poprawnie działać. Wyciek jest najczęściej spowodowany pękniętym parownikiem lub dziurą w złączu, przewodach, kompresorze czy skraplaczu. Niestety ubywanie ziębnika jest stosunkowo trudne do zlokalizowania, ponieważ związek ten skutecznie odparowuje w kontakcie ze środowiskiem zewnętrznym. Rozwiązaniem jest dodanie przez mechanika fluorescencyjnego barwnika do płynu chłodniczego. Wówczas po uruchomieniu systemu AC da się łatwo zidentyfikować ewentualną nieszczelność. 

Kolejnym powodem może być zbyt niski poziom płynu w obiegu, a także uszkodzenie poszczególnych elementów skraplacza, np. wyłącznika sprzęgła. Jeżeli ten nie działa, powietrze nie będzie w stanie wystarczająco się skroplić, by następnie przejść w niezbędny stan gazowy. Jeśli jednak powietrze z nawiewów zamiast zimnego jest gorące, przyczyną może być uszkodzony zawór rozprężny. Zablokowany zawór nie pozwala na dopływ cieczy oraz może powodować zamarzanie elementu.

Woda kapiąca na podłogę pojazdu czy nieprzyjemny zapach wewnątrz kabiny mogą świadczyć o zbyt dużej wilgoci. Bakterie pochodzące z przepływu powietrza mieszają się ze skroplonym powietrzem, a także osadzają się w postaci śluzu na żeberkach nawiewu klimatyzacji lub w przewodach, dodatkowo je blokując. Gdy dojdzie do takiego zatkania, woda ze skroplin wypełnia skrzynkę nagrzewnicy i zaczyna kapać na podłogę pojazdu. 

Niewystępujące wcześniej hałasy w samochodzie, powinny każdorazowo wzbudzić Twoją czujność. Częstym źródłem problemu jest zatkanie systemu zanieczyszczeniami lub dostanie się do niego niepożądanych obiektów, np. liści. W innym wypadku hałas zazwyczaj zwiastuje awarię głównych elementów klimatyzacji. Jeśli łożysko jest już zużyte, klimatyzacja będzie wydawać zgrzytający lub piszczący dźwięk. Grzechoczący dźwięk natomiast zwykle wskazuje na awarię sprzęgła kompresora. 

Klimatyzacja samochodowa – naprawa

Naprawa klimatyzacji samochodowej wiąże się najczęściej z uszczelnieniem danego elementu lub zastąpieniem go nową częścią. Podstawowe zabiegi naprawcze da się wykonać samodzielnie, jednak znacznie pewniejszym rozwiązaniem jest zlecenie oględzin i naprawy wykwalifikowanemu mechanikowi samochodowemu. 

Klimatyzacja samochodowa to bez wątpienia jeden z najczęściej i najintensywniej używanych układów w pojazdach. Warto pamiętać, aby regularnie dokonywać przeglądów klimatyzacji w swoim samochodzie. Takie zabiegi z pewnością uchronią Cię przed częstymi usterkami oraz wynikającymi z nich kosztownymi naprawami. Każdy przegląd powinno się przeprowadzać w oparciu o szczelność układu, prawidłowe działanie jego pracy, wydajności, a także stanu fizycznego poszczególnych podzespołów. Dzięki tym czynnościom można bardzo długo cieszyć się idealnie rześkim i chłodnym powietrzem nawet w letnie, upalne dni. 

Części do klimatyzacji w samochodzie

W zależności od modelu Twojego auta, a także konkretnego systemu chłodzenia, możesz potrzebować różnych części. Do tych najczęściej wymienianych należą: filtry, wężyki, chłodnica klimatyzacji, parownik czy sprężarka. Warto również pamiętać o nabijaniu czynnika chłodniczego. Przy sprawnym, szczelnym układzie, zużycie płynu to 10-15 proc. w skali roku. W przypadku nieszczelności, płynu zabraknie znacznie szybciej.

Podsumowanie

Klimatyzacja to bez wątpienia ważny układ w samochodzie. Co prawda można bezpiecznie podróżować i bez niego, jednak komfort jazdy nie będzie tak sami – zarówno podczas upalnych, letnich dni, jak i w jesienno-zimową aurę. Jeśli Twój samochód jest wyposażony w AC – a to wysoce prawdopodobne, bo klimatyzacja stała się standardem w nowych autach – warto, byś wiedział, jak działa i jakie objawy może dawać jej uszkodzenie. Trzeba też pamiętać, że choć układ klimatyzacji nie odpowiada bezpośrednio za bezpieczeństwo, jego zaniedbanie może mieć przykre skutki zdrowotne. Musisz więc nie tylko obserwować objawy, ale też regularnie odgrzybiać układ, a w razie potrzeby nabijać klimatyzację czynnikiem.