Jak działa klimatyzacja samochodowa? Przewodnik od sprężarki po nawiew

Klimatyzacja samochodowa robi rzecz na pozór magiczną: w upał wyciąga z kabiny ciepło i wyrzuca je na zewnątrz, choć na zewnątrz jest jeszcze goręcej. Żadnej magii tu nie ma, jest za to elegancki obieg zamknięty i pięć elementów, które warto znać choćby po to, żeby rozumieć, za co płacisz przy serwisie i co się zepsuło, gdy przestaje wiać chłodem. Oto cały układ, krok po kroku, ludzkim językiem.

Zasada numer jeden: klima nie „produkuje zimna”, tylko przenosi ciepło

Fizyka w dwóch zdaniach. Gdy gaz się spręża, robi się gorący; gdy się gwałtownie rozpręża, gwałtownie się ochładza. Klimatyzacja to maszyna, która w kółko spręża i rozpręża czynnik chłodniczy, zmuszając go, by ciepło z kabiny pobierał, a przed autem oddawał. Dokładnie tak samo działa Twoja lodówka, co szerzej opisaliśmy w artykule klimatyzacja a lodówka.

Krok 1. Sprężarka: serce układu

Sprężarka, zwana też kompresorem, jest napędzana paskiem od silnika (w hybrydach i elektrykach: elektrycznie). Zasysa gazowy czynnik i spręża go do wysokiego ciśnienia, przez co ten nagrzewa się do kilkudziesięciu stopni. To najdroższy element całego układu, wart 1500-4000 zł, i to głównie o jego zdrowie toczy się gra przy serwisie: smaruje go olej krążący razem z czynnikiem. W nowszych autach wydajnością steruje płynnie zawór sterujący, w starszych sprężarkę załącza sprzęgło elektromagnetyczne.

Krok 2. Skraplacz: oddajemy ciepło światu

Gorący, sprężony gaz płynie do skraplacza, chłodnicy zamontowanej z przodu auta, przed chłodnicą silnika. Pęd powietrza i wentylator odbierają ciepło, a czynnik, oddając je, skrapla się do postaci cieczy. To dlatego skraplacz jest tak narażony: pierwszy przyjmuje kamienie, muchy i sól z drogi, a jego korozja to jedna z częstszych przyczyn nieszczelności.

Krok 3. Osuszacz: filtr i gąbka w jednym

Ciekły czynnik przepływa przez osuszacz (zależnie od konstrukcji: filtr osuszacza przy skraplaczu albo akumulator czynnika przy parowniku). Jego zadanie: wyłapać wilgoć i zanieczyszczenia, zanim dotrą do najczulszych elementów. Wilgoć w układzie to wróg numer jeden, bo z czynnikiem i olejem potrafi tworzyć kwasy. Właśnie dlatego przy serwisie tak upieramy się przy porządnej próżni.

Krok 4. Zawór rozprężny: tu robi się zimno

Ciecz pod wysokim ciśnieniem trafia na zawór rozprężny (w prostszych układach: dyszę dławiącą), czyli precyzyjne przewężenie. Za nim ciśnienie gwałtownie spada, czynnik rozpręża się, częściowo odparowuje i w ułamku sekundy staje się lodowaty. To jest dokładnie ten moment, w którym z gorąca robi się zimno.

Krok 5. Parownik: zimno trafia do kabiny

Lodowaty czynnik wpływa do parownika, chłodnicy ukrytej głęboko w desce rozdzielczej. Dmuchawa przetłacza przez niego powietrze, które oddaje czynnikowi ciepło (czynnik w środku dosłownie wrze) i wpada do nawiewów schłodzone oraz osuszone. Skroploną wodę widzisz latem jako kałużę pod autem: to znak zdrowia, nie usterki. Nad poprawną temperaturą czuwa czujnik parownika, który pilnuje, by parownik nie zamarzł. Ogrzany gazowy czynnik wraca do sprężarki i cykl zaczyna się od nowa.

Układ nerwowy: elektryka, o której wszyscy zapominają

Obieg czynnika to mięśnie klimatyzacji, ale steruje nimi całkiem rozbudowany układ nerwowy i on też potrafi odmówić posłuszeństwa:

• czujnik ciśnienia czynnika: pilnuje, żeby sprężarka nie ruszyła przy pustym układzie ani nie pracowała przy zbyt wysokim ciśnieniu. Gdy padnie (albo gdy układ jest pusty), sprężarka w ogóle się nie załączy, a w części aut nie zgaśnie nawet kontrolka ECON/OFF,
• czujnik temperatury parownika: chroni parownik przed zamarznięciem; jego awaria daje chłodzenie falami albo wcale,
• cewka sprzęgła sprężarki, przekaźnik i bezpiecznik: banalna elektryka, bez której całe żelastwo stoi,
• silniczki klap: gdy któryś padnie, powietrze wieje nie tam, gdzie każesz, albo tylko z jednej strony.

Dlaczego o tym piszemy? Bo to najczęstsze źródło awarii pozornie wielkich, a śmiesznie tanich w naprawie. Klasyka z naszych punktów: klient przekonany, że „padła sprężarka za trzy tysiące”, a winowajcą okazuje się przekaźnik za kilkanaście złotych, przepalony bezpiecznik albo czujnik ciśnienia za góra dwie stówki. Zanim pogodzisz się z najdroższym scenariuszem, warto po prostu sprawdzić układ: od tego jest nasze pierwsze rozpoznanie i raport, o których piszemy przy podziale ról z warsztatami.

Co się w tym psuje najczęściej

Trzy klasyki z naszych punktów:

1. Naturalny ubytek czynnika: przewody i uszczelnienia przepuszczają kilkanaście procent rocznie, stąd słabnące chłodzenie po 2-3 latach. Rozwiązanie: pełny serwis z nabiciem wagowym, nie dolewka w ciemno.
2. Nieszczelności: skorodowany skraplacz, zużyte o-ringi, przetarte przewody. Objaw: czynnik znika szybciej niż sezon. Od tego jest test szczelności i kontrast UV.
3. Zapach z nawiewu: mokry parownik to szklarnia dla mikrobów, czyli temat na odgrzybianie i świeży filtr kabinowy.

Jeżeli któryś z objawów brzmi znajomo, w słowniku rozpisaliśmy je szczegółowo, od braku chłodzenia po chłodzenie tylko z jednej strony.

Powiązane tematy: cały słownik klimatyzacji z 80+ hasłami, jak działają maszyny do serwisu oraz wczorajszy przewodnik po przycisku AC i Climatroniku.