Zasada działania klimatyzacji przypomina domową lodówkę. Czynnik przepływając przez wewnętrzne elementy klimatyzacji, odbiera ciepło ze swojego otoczenia. Następnie jest sprężany, przez co zmienia stan skupienia na ciekły. Część ciepła oddawana jest do parwownika. Wspomniany parownik to nic innego, jak wymiennik, w którym odbierane jest ciepło z powietrza i powstaje zimne powietrza (ciepłe powietrze podgrzewa ciekły czynnik, który odparowuje, w skraplaczu ciepło jest odbierane, w wyniku czego gaz zaczyna się skraplać). Najważniejsze jest jednak rozprężenie. Powoduje ono gwałtowne wychłodzenie czynnika, który następnie ponownie wpływa do elementów wewnątrz auta. Tam jest ogrzewany przez otoczenie i zamienia się w gaz. Cykl zaczyna się od nowa i trwa aż do osiągnięcia żądanej temperatury w systemach automatycznych lub do momentu wyłączenia klimatyzacji w manualnych.
Z tego artykułu dowiesz się między innymi:
- Dlaczego wprowadzono czynnik R1234yf zamiast R134a?
- Czym różnią się czynniki R1234yf i R134a i czy można stosować je zamiennie?
- Jak wygląda i ile kosztuje serwis klimatyzacji?
- Co w przyszłości stanie się z autami z klimatyzacją na R134a?
Od amoniaku przez R134a po 1234yf – krótka historia czynników do klimatyzacji
Historia klimatyzacji sięga początków XX wieku. Tej samochodowej roku 1939, gdy po raz pierwszy pojawiła się na liście opcjonalnego wyposażenia Packarda. Początkowo jako czynnika chłodniczego używano amoniaku czy węglowodorów (propan-butan), które nie nadawały się do użytku w samochodach. Wynikało to ze względu na niebezpieczeństwo zapłonu i zatrucia w czasie kolizji.
Pod koniec lat 20. XX wieku, General Motors zleca firmie DuPont opracowanie bezpiecznego czynnika, który mógłby być używany w klimatyzacji pojazdów. Tak odkryte zostają freony, z których najpopularniejszy był, stosowany przez następne 50. lat czynnik R-12 (dichlorodifluorometan). Dobrze spełniał swoją funkcję. Jednak gdy na początku lat 80., odkryto dziurę ozonową, szybko powiązano jej powstanie właśnie z używaniem czynnika R-12 i innych freonów. W 1987 roku nakazano ograniczenie ich użycia, a w 1992 zostały one zakazane.
W międzyczasie, pomiędzy rokiem 1987 a 1992, opracowano nowy czynnik R134a (1,1,1,2-tetrafluoroetan). On także należy do grupy gazów freonowych, ale nie wpływał na niszczenie warstwy ozonowej. Przez następne 25 lat, był to on stosowany powszechnie. Jednak już na początku obecnego stulecia zauważono, że nie jest to rozwiązanie idealne z punktu widzenia ekologii.
W wyniku badań nad zjawiskiem globalnego ocieplenia okazało się, że wpływ gazów klimatyzacji na stężenie dwutlenku węgla jest całkiem wysoki. Dlatego w 2006 roku UE wydała dyrektywę nakazującą ograniczenie stosowania. Natomiast w 2014 regulację, która zakazywała stosowanie gazów klimatyzacyjnych o GWP (Global Warming Potential – współczynnik wpływu na globalne ocieplenie), większych niż 150. Regulacja weszła w życie w 2017 roku.
Ze względu na to, że dla gazu R134a współczynnik GWP wynosi 1430, został on de facto zakazany. Zastąpił go czynnik 1234yf (2,3,3,3-tetrafluoropropan, opisywany także jako R-1234yf i R1234yf), którego GWP jest równe 4. Oznacza to, że jest niemal neutralny klimatycznie.
R134a i R-1234yf – który jest lepszy?
Wprowadzenie 1234yf podyktowane jest względami ekologicznymi, a nie technicznymi. Gaz ten pod względem wydajności chłodzenia jest minimalnie gorszy od czynnika R134a. Różnica efektywności sięga 7 proc. i jest spowodowana niższym ciepłem parowania, co oznacza, że oddawanie ciepła zachodzi w jego przypadku wolniej. Pozostałe parametry pracy obu gazów są dość zbliżone i nie wywołają znaczącej zmiany w pracy układu klimatyzacji.
W nowoczesnych układach, w których pracować ma czynnik 1234yf, aby zniwelować słabszą wydajność, stosuje się większą objętość gazu oraz dodatkowe, wewnętrzne wymienniki ciepła. Dla kierowcy w czasie jazdy nie ma więc większego znaczenia, jaki układ klimatyzacji zastosowano w jego aucie.
Pewne znaczenie może mieć niższa temperatura samozapłonu gazu nowej generacji. Wynosi ona 405 st. C., przy 770 st. C. dla R134a. Powoduje to nieco większe ryzyko w czasie pożaru, ale kilkaset gramów gazu spali się w tej sytuacji dość szybko, a układ klimatyzacji nie wybuchnie.
Jedna rzecz znacząco różni 1234yf i R134a – cena. 1 kg gazu nowego typu kosztuje od 400 do 700 zł. Starszy czynnik jest znacznie tańszy. Za 1 kg tego gazu płaci się przeważnie nieco ponad 100 zł. W przeciętnym układzie klimatyzacji mieści się około 600 g (0,6 kg) R134a, jak wspomnieliśmy układy na R1234yf są pojemniejsze, zwykle o około 20 proc. Oznacza to, że w przypadku samochodów z instalacją na ten czynnik, konieczne będzie wykorzystanie około 720 g (0,72 kg) gazu, co powoduje, że koszt jednorazowej obsługi klimatyzacji wzrośnie o 100-500 zł.
Wymiana czynnika 1234yf na R134a – czy można to zrobić?
Wiele osób zastanawia się, czy warto wymienić czynnik 1234yf na R134a. Cena i lepsza dostępność tego ostatniego powodują, że wydaje się to pomysłem dość atrakcyjnym, ale czy dopuszczalnym? Zapytaliśmy o to eksperta grupy Inter Cars.
Jeżeli układ klimatyzacji został zaprojektowany do pracy z R1234yf, to jest dostosowany konkretnie do jego parametrów. Nie różnią się one znacznie od gazu R134a, ale nie są też identyczne. Przede wszystkim R1234yf pracuje pod niższym ciśnieniem niż czynnik R134a i w nowych układach stosuje się słabsze sprężarki. Dzięki temu ograniczone jest obciążenie silnika przez kompresor klimatyzacji. Wymiana czynnika 1234yf na R134a spowodowałaby więc większe obciążenie tego elementu i jego mniejszą żywotność.
Warto także podkreślić, że nowy czynnik nie pojawił się z chęci zysku czy innych banalnych pobudek, a po to, aby redukować wpływ układów klimatyzacji na efekt cieplarniany. Wymienianie gazu na ten starszej generacji, jest nie tylko ryzykowne dla komponentów układu, ale też zupełnie nierozsądne środowiskowo.
O wiele lepszym pomysłem jest zabieg odwrotny, czyli zastosowanie 1234yf także w starszych klimatyzacjach. W tym wypadku jedyny efekt negatywny, jaki może wystąpić, to minimalnie mniejsza skuteczność chłodzenia. Jednak nie będzie ona większa niż 10 proc. i przeważnie będzie to niewyczuwalne wewnątrz. Ustalenie żądanej temperatury może potrwać 2-3 minuty dłużej niż z R134a. Należy jednak pamiętać, aby oba gazy nie były mieszane, więc podczas wymiany należy zastosować wysokiej klasy maszyny, które w pełni odpompują stary czynnik z wnętrza układu. Ponadto aby przystosować układ do gazu nowej generacji, konieczna jest wymiana zaworów obsługowych klimatyzacji, ponieważ w celu uniknięcia pomyłek stosuje się inne ich typy do obu czynników.
Obsługa klimatyzacji z różnymi czynnikami
Jak wie każdy użytkownik auta, klimatyzacja wymaga okresowych przeglądów i obsługi, w innym wypadku dość szybko straci sprawność i przestanie chłodzić wnętrze samochodu. Czy taka obsługa różni się pomiędzy R134a oraz R1234yf?
Sam przebieg procesu serwisowego jest niemal identyczny. Po podłączeniu urządzenia serwisowego rozpoczyna ono odzysk czynnika, aż do powstania w układzie odpowiedniego podciśnienia (próżni, jest to sprawdzian szczelności). Następnie do instalacji aplikowany jest olej z płynem UV (pozwalającym na lokalizowanie wycieków). Kolejno wpompowywany jest do niej gaz roboczy.
Różnicą jest jedynie zastosowana maszyna, która musi być dostosowana do obsługi czynnika R1234yf. Większość warsztatów serwisu klimatyzacji zaopatrzyła się już w takie urządzenia, ale w mniejszych warsztatach, o bardziej ogólnym profilu, dalej mogą funkcjonować stare stacje obsługi, za pośrednictwem których można podać jedynie czynnik R134a.
Ze względu na to, że obu gazów nie powinno się mieszać, poza parametrami dostosowanymi do R1234yf, mają one zwykle detektor typu czynnika. Właściciele aut czy zawodowi handlarze, często chcąc zaoszczędzić, decydują się na napełnienie klimatyzacji czynnikiem R134a lub nawet propanem-butanem. Mogą o tym nie informować osoby kupującej samochód. Zabieg taki wykonuje sporo warsztatów na życzenie klienta. Stosują przeważnie domowej roboty przejściówki, które pozwalają wtłoczyć gaz R134a przez zawory do 1234yf, dlatego bez detektora zwykle nie ma możliwości sprawdzenia, jaki konkretnie czynnik znajduje się w klimatyzacji.
Kiedy może być konieczna pełna wymiana gazu?
Skorzystanie z maszyny z detektorem pozwoli mechanikowi określić, jaki gaz znajduje się w układzie. Jeżeli będzie to właściwy czynnik 1234yf, to zostanie on odzyskany i ponownie podany do instalacji z niewielkim dodatkiem „świeżego”. Jeśli okaże się, że w instalacji znajduje się R134a lub gaz innego typu, konieczne będzie usunięcie go do oddzielnej butli i napełnienie układu w całości. W takim wypadku musisz przygotować się na to, że zapłacisz 400-500 zł za sam czynnik. Tyle samo zapłacisz za napełnienie klimatyzacji po kolizji czy awarii, która doprowadzi do utraty czynnika, na przykład uszkodzenia parownika czy przewodów.
Do pełnej wymiany gazu będziesz też zmuszony, jeżeli nie znajdziesz warsztatu z maszyną wyposażoną w detektor, a wykonujesz pierwszy serwis po zakupie używanego auta. Wymieszanie gazów może doprowadzić do awarii. Co więcej, jeśli nie poinformujesz mechanika, o tym, że nie wiesz, jaki gaz jest w układzie, a będzie on przystosowany do R1234yf, to będzie on zwykle przekonany, że jest to czynnik właściwy. Jeśli wymiesza on R134a z R1234yf w butli, będzie najpewniej żądał zapłaty za cały zbiornik, który kosztuje kilka tysięcy zł. Dlatego, jeśli nie masz pewności, dużo bezpieczniej jest wymienić czynnik w całości. Koszty przy standardowym przeglądzie sprawnej klimatyzacji są niższe. Zwykle wystarczy dodatkowe 50-100 g czynnika. Dlatego zwykle za gaz zapłacisz około 100-200 zł oraz dodatkowo około 150 zł za robociznę.
Przy obsłudze ważne jest także zastosowanie dopasowanych do danego czynnika olejów. Oba gazy inaczej reagują z substancjami smarującymi, dlatego oleje sprężarkowe do R134a i R1234yf mają zupełnie inną budowę molekularną.
Klimatyzacja w przyszłości – co nas czeka?
Po roku 2017 nie można wprowadzać do obrotu nowych samochodów z klimatyzacją napełnianą czynnikiem R134a. Jest on ciągle dopuszczony do serwisowania starszych instalacji. Dlatego w tej chwili większość serwisów klimatyzacji oferuje obsługę z użyciem obu czynników.
Podobnie przebiegała zmiana pomiędzy czynnikami R12/R22 i R134a. Układy z lat 80. XX wieku i starsze mogły być do pewnego momentu obsługiwane szkodliwymi dla warstwy ozonu gazami. Z czasem zostały całkowicie zakazane. To samo najpewniej czeka gaz R134a, który został objęty ścisłą kontrolą.
Nie wiadomo, kiedy dokładnie wprowadzony zostanie zakaz używania R134a także w serwisach klimatyzacji, nastąpi to jednak najpewniej przed rokiem 2030. Do tego czasu większość aut z instalacją tego typu w dużej części wyląduje na szrocie. Pozostałe będzie można przerobić na nowy czynnik. Ze względu na niewielkie różnice, nie będzie to skomplikowane.
1234yf ma bardzo dobre właściwości ekologiczne, dlatego pewnie będzie on powszechnie stosowany przez następne lata. Alternatywą, która pojawia się już w niektórych autach, są klimatyzacje, w których czynnikiem chłodniczym jest dwutlenek węgla. Mają one nieco inną budowę i wymagają o wiele większych ciśnień. Z pewnością jednak będzie to najtańszy możliwy gaz, jaki będzie dostępny w klimatyzacji. Może się okazać, że właśnie ta opcja przeważy w przyszłości.
Gdzie znaleźć części do naprawy klimatyzacji?
Bez względu na to, jaki rodzaj klimatyzacji masz lub będziesz mieć w swoim samochodzie, części znajdziesz w Inter Cars. Sprawdź już teraz ofertę od najlepszych producentów w atrakcyjnej cenie.
Podobieństwo i różnice między R134a a R1234yf
Oba czynniki mają podobne właściwości termodynamiczne, takie jak Efektywność chłodzenia i reakcji na zmiany ciśnienia. Jednak działanie klimatyzacji jest niewyczulane. Większość użytkowników uważa, że pod tym kątem ich działanie jest takie same. Jednak w rzeczywistości ma to ogromne znaczenie dla sposobu działania całego układu klimatyzacji i usługi serwisowej.
Jedną z różnic jest temperatura samozapłonu, w R134a temperatura to 770 st. C, gaz wówczas jest niepalny. W R1234yf temperatura samozapłonu to 405 stopni Celsjusza. Niższa temperatura samozapłonu powoduje, że obsługa klimatyzacji z tym czynnikiem wymaga innej maszyny do serwisowania klimatyzacji. Wybór jednak na który wariant się zdecydujesz, zależy od Ciebie. W obu przypadkach potrzebne części i akcesoria do naprawy klimatyzacji znajdziesz w ofercie Inter Cars!
