Nieprawidłowe dozowanie czynnika

Nieprawidłowe dozowane czynika roboczego często występuje w zaworach o niskiej jakości, w pojazdach o dużym przebiegu, w wyniku zużycia lub nieszczelności w membranowym siłowniku sterującym iglicą zaworu lub w zaworach źle skaliborwanych. Nieprawidłowe dozowanie czynnika pojawia się, gdy element sterujący zaworem reaguje nieprawidłowo. Awaria może prowadzić do niedostatecznego lub nadmiernego przepływu czynnika do parownika, podczas gdy obydwa te scenariusze są niekorzystne dla systemu klimatyzacji. W przypadku niedostatecznego przepływu czynnika, wydajność chłodzenia powietrza przez parownik zostaje znacznie zredukowana oraz tylko nieznaczna część powierzchni parownika zostaje wykorzystana. W rezultacie system klimatyzacji ma za małą wydajność a sprężarka narażona jest ciągłą pracę, przegrzanie i szybsze zużycie, w wyniku niedostatecznego chłodzenia i smarowania (mniejsza ilość czynnika oznacza mniejszą ilość transportowanego oleju). Natomiast w przypadku nadmiernego przepływu czynnika do parownika występuje nadmierne, niekontrolowane schładzanie powietrza przez parownik. Istnieje wysokie ryzyko przedostania się ciekłego czynnika do sprężarki (brak przegrzania czynnika), przez co mogą wystąpić uderzenia cieczy o denka tłoków sprężarki („klekotanie”), co prowadzi do jej poważnych uszkodzeń.

Zablokowany zawór rozprężny
Najczęściej główną przyczyną tego problemu są zanieczyszczenia oraz wytrącenia w układzie klimatyzacji związane z nieodpowiednim użyciem wszelkich dodatków, cząstki zużytego wkładu filtracyjnego osuszacza klimatyzacji, ścier ze sprężarki oraz brak przeprowadzenia płukania układu. W zależności od pozycji, w jakiej zablokował się zawór rozprężny, mogą mieć miejsce różne scenariusze problemów z tym związanych. W pełni zamknięty lub zablokowany zanieczyszczeniami zawór powoduje ograniczenie w przepływie czynnika. Oprócz zmniejszonej wydajności układu, ograniczenia smarowania sprężarki, ograniczenia schładzania powietrza napływającego do kabiny, następuje drastyczne zwiększenie ciśnienia po stronie wysokiego ciśnienia w układzie oraz przegrzewanie się sprężarki lub jej zatarcie. Niektóre nowe konstrukcje aut posiadają czujnik ciśnienia zaraz za sprężarką, co pozwala ochronić sprężarkę przed zatarciem, poprzez jej wyłączenie w odpowiednim momencie. W prostszych układach lub układach ze stałą pojemnością skokową sprężarki lub układach ze sprężarką ślimakową (ang. scroll), zablokowany w pozycji zamkniętej zawór rozprężny może powodować poważne uszkodzenia sprężarki. Zawór zablokowany w pozycji otwartej lub częściowo otwartej uniemożliwia powstanie odpowiedniego spadku ciśnienia na zaworze. W przyłączu po stronie niskiego ciśnienia w układzie obserwowany będzie za wysoki poziom ciśnienia. Ten rodzaj awarii ogranicza przemianę fazową całej ilości czynnika, co spowoduje spadek wydajności układu (rozrzedzenie oleju), potencjalnie może wystąpić oblodzenie przewodów po stronie ssania. W tym rodzaju awarii pierwszym objawem będzie niska wydajność układu, a w rezultacie sprężarka prawdopodobnie ulegnie zatarciu w wyniku „twardej pracy” z ciekłym czynnikiem lub w wyniku przegrzania, z uwagi że czynnik nie chłodzi sprężarki.

Można uniknąć wielu poważnych uszkodzeń sprężarki sprawdzając zawór rozprężny podczas diagnostyki układu klimatyzacji. Należy zwrócić uwagę na zawór rozprężny, gdy miało miejsce zatarcie oryginalnej sprężarki i nastąpi jej wymiana.

Specjaliści w serwisowaniu układów klimatyzacji rekomendują:

  Należy zapoznać się z konstrukcją układu klimatyzacji przed jego diagnostyką, aby ustalić potencjalną awarię zaworu rozprężnego. Istniej wiele rozwiązań konstrukcyjnych układu klimatyzacji a objawy awarii mogą się różnić w zależności od typu sprężarki, ilości czujników ciśnienia oraz układu sterującego systemem.

  Należy przeprowadzić rozszerzoną diagnostykę układu. Diagnostyka ciśnieniowa układu za pomocną manometrów może ujawnić najbardziej typowe problemy z zaworem rozprężnym. Sugerowane jest porównanie ciśnień w układzie z plakatem serwisowym Nissens nt. diagnostyki ciśnieniowej układu klimatyzacji.

  Przegrzanie zmierzone na wyjściu z parownika pozwoli ustalić czy zawór i system pracują optymalnie. Należy zmierzyć temperaturę na wyjściu z parownika oraz ciśnienie po stronie niskiego ciśnienia w układzie (LP). Należy odnieść zmierzone ciśnienie do temperatury nasycenia danego czynnika używając wykresu ciśnienie-temperatura (P-T). Odejmując te dwie wartości temperatur otrzymuje się wartość przegrzania czynnika.

  Przy wymianie sprężarki klimatyzacji, wraz z innymi częściami zamiennymi należy wymienić także zawór rozprężny. Zawór TXV stanowi relatywnie niski koszt, jednakże pozwoli to uchronić układ klimatyzacji od poważnych awarii. Należy zawsze wymieniać zawór rozprężny, gdy odnotowano zanieczyszczenia w układzie lub gdy sprężarka uległa zatarciu lub przegrzaniu.

  Należy pamiętać, aby płukać układ klimatyzacji przed montażem nowej sprężarki oraz przed założeniem nowego zaworu rozprężnego. Należy się upewnić, że w układzie nie ma zanieczyszczeń stałych, wilgoci oraz cieczy płuczącej układ. W przypadku chłodnicy klimatyzacji wykonanej w technologii rurek z mikrokanałami (ang. microtubes) należy ją wymienić na nową, gdyż niemożliwe jest jej prawidłowe wypłukanie.

  Test szczelności za pomocą azotu oraz wykonana i utrzymana przez długi czas próżnia w układzie są obowiązkowe przed nabiciem układu, gdyż eliminują wilgoć z układu.

Zanieczyszczenia i ścier wewnątrz zaworu rozprężnego TXV. Zanieczyszczenie układu, dodatki, zużyty wkład osuszacza, opiłki z zatartej sprężarki klimatyzacji, niewłaściwe płukanie - wszystko to może doprowadzić do wewnętrznego zatkania zaworu.

Poważna awaria sprężarki AC > zatarcie. Nieprawidłowe smarowanie spowodowane przegrzaniem, rozcieńczeniem oleju lub nadmiernym zanieczyszczeniem. Wszystko można powiązać z wadliwym TXV.

Zawory rozprężne w autach hybrydowych i elektrycznych

Wiele pojazdów nowej generacji wykorzystuje zaawansowane systemy HVAC oparte na rozwiązaniach pomp ciepła z kilkoma zaworami sterowanymi elektrycznie, zarządzającymi pracą systemu w różnych trybach. Aby uzyskać optymalną pracę układu klimatyzacji, zawór TXV jest sterowany sygnałem elektrycznym, a jego dysza ma kształt klina, przez co umożliwia bezstopniową regulację przepływu czynnika w zakresie od 0 – 100%.

Niniejsza seria artykułów technicznych została napisana na podstawie doświadczeń specjalistów od systemów klimatyzacji z wieloletnim doświadczeniem w dziedzinie usług systemowych, inżynierów jakości firmy Nissens oraz trenerów technicznych firmy Nissens, zaangażowanych w dzielenie się najlepszymi praktykami w zakresie usług klimatyzacji.