Sprężarki elektryczne na stałe zagościły na rynku motoryzacyjnym i napędzają większość układów HVAC w pojazdach hybrydowych i elektrycznych. 

Konstrukcja i działanie

Sprężarki elektryczne różnią się od tradycyjnych odpowiedników, jednak nadal charakteryzują się kompaktową budową, a główna równica w ich konstrukcji tkwi w napędzie, za który odpowiada silnik elektryczny.  Wysokonapięciowe sprężarki klimatyzacji maja wysoką sprawność oraz wydajność i zapewniają cyrkulację czynnika chłodniczego w układzie klimatyzacji lub pompy ciepła. W typowej sprężarce elektrycznej w sekcji sprężania wykorzystywana jest konstrukcja mechanizmu spiralnego (ang. scroll) co oznacza, że czynnik chłodniczy sprężany jest przez ruch zestawu dwóch spiral. W porównaniu z tradycyjnymi sprężarkami tłokowymi, sprężarki te charakteryzują się prostszą budowa i zastosowaniem znacznie mniejszej ilości części.

Rys. 1. Przykład jednej części z układu spiral sprężarki typu spiralnego

W skrócie elektryczne sprężarki klimatyzacji składają się z trzech głównych zespołów:

01 - zespół spiral do kompresji czynnika

02 - 3-fazowy silnik elektryczny, zasilany wysokim napięciem, powyżej 200V. 

03 - zintegrowany moduł przetwornika mocy (PIM). Moduł służy do sterowania pracą elektrycznego silnika sprężarki.

Rys. 2. Moduł przetwornika mocy

Wiele modeli sprężarek elektrycznych posiada dwa złącza: większe gniazdo jest to podłączenie do wysokonapięciowego akumulatora pojazdu - oznaczone jest kolorem jasnopomarańczowym. 

Rys. 3. Poglądowy rysunek przedstawiający konstrukcję elektrycznej sprężarki klimatyzacji

Zalety sprężarek elektrycznych

- STABILNY PROCES SPRĘŻANIA CZYNNIKA, możliwość uzyskiwania wysokich prędkości i momentu obrotowego

- ZWIĘKSZONA WYDAJNOŚĆ - doskonałe osiągi m.in. mniejsze zapotrzebowanie na energię potrzebną do pracy sprężarki. Sterowanie pracą i prędkością obrotową sprężarki wysokiego napięcia odbywa się poprzez sterowanie prądem (PIM).

- NIEZAWODNE DZIAŁANIE, NIEZALEŻNE OD PRACY SILNIKA GŁÓWNEGO NAPĘDU POJAZDU - sprężarka może działać nawet wtedy, gdy pojazd jest wyłączony i samochód się nie porusza. Oprócz schładzania, również umożliwia korzystanie z sprężarki w układach pompy ciepła i wytwarzania ciepła.

- CICHA PRACA, WYŻSZE PRĘDKOŚCI OBROTOWE - dzięki zastosowaniu konstrukcji nie stykających się 2 spiral

- KOMPAKTOWY ROZMIAR – dzięki zastosowaniu silnika elektrycznego sprężarkę można umieścić w dowolnym miejscu pojazdu.

Typowe problemy

Jak w przypadku każdej innej sprężarki, także wysokonapięciowa sprężarka klimatyzacji może ulec awarii. Zanim jednak obarczymy ją winą za główną przyczynę problemu, warto najpierw dokładnie sprawdzić cały układ klimatyzacji. Większość awarii sprężarek występuje jako następstwo awarii innych elementów układu!

Smarowanie

Podobnie jak w przypadku tradycyjnych sprężarek, olej ma tutaj kluczowe znaczenie dla prawidłowej pracy. Oprócz smarowania części mechanicznych i ich chłodzenia, olej również musi mieć właściwości izolacyjne, chroniące przed przepływem przez niego prądu. Czynnik chłodniczy wymieszany z olejem, pod niskim ciśnieniem, chłodzi uzwojenie wysokonapięciowego silnika. Warto pamiętać, aby stosować wyłącznie olej zalecany przez producenta samochodu o odpowiednich parametrach dla danego pojazdu.

Wymiana

Decydując się na wymianę sprężarki, warto upewnić się, że żadna inna część układu nie jest odpowiedzialna za awarię. Kluczowym jest również przepłukanie układu przed montaż nowej sprężarki.

Jak diagnozować wysokonapięciową sprężarkę?

Proces diagnostyki sprężarki elektrycznej powinien zacząć się od podstawowej diagnostyki całego układu.

- Ogólna kontrola wydajności układu, dostarczanie zimnego lub ciepłego powietrza do kabiny i weryfikacja różnych trybów pracy

- Kontrola ciśnienia statycznego w celu ujawnienia, czy jest wystarczająco dużo czynnika chłodniczego

- Kontrola ciśnień roboczych układu, sprawdzenie wydajności sprężarki i możliwych ograniczeń przepływuczynnika

- Kontrola czystości wewnątrz układu.

Inspekcja wizualna

W tym procesie diagnostyki warto zwrócić szczególną uwagę na połączenia elementów układu i możliwe wycieki - uwaga na pozostałości oleju i zanieczyszczenia.

Kontrola dźwiękowa

Po uzyskaniu dostępu do sprężarki klimatyzacji należy posłuchać, czy urządzenie nie wydaje podejrzanych dźwięków. Nietypowe zgrzytanie lub odgłosy warczenia mogą wynikać z uszkodzenia elementów wewnętrznych, takich jak zawory mechanizmu spiralnego lub samego mechanizmu spiralnego. 

Kontrola za pomocą testera diagnostycznego

Diagnostyka za pomocą testera OBD może wskazać problemy ze sprężarką zarejestrowane przez sterownik układu HVAC. Zarejestrowane błędy mogą dotyczyć bezpośrednio sprężarki klimatyzacji lub też czujników, czy tez problemów z zasilaniem.

Dowiedz się więcej na stronie ekspertów Nissens. Aby dowiedzieć się więcej odwiedź nasz portal ekspertów pod adresem www.nissens.com/experts.