Wpływ na pracę UKŁADU klimatyzacji i trwałość sprężarki

Niesprawny zawór rozprężny (ang. TXV – Thermal Expansion Valve) ma negatywny wpływ na parametry przepływu czynnika w układzie klimatyzacji oraz w rezultacie na jego wydajność. Praca klimatyzacji jest zaburzona, na ogół występują problemy z niewystarczającym schładzaniem powietrza napływającego do kabiny pojazdu. Jednocześnie sprężarka klimatyzacji narażona jest na zaburzenia w przepływie czynnika i smarowania, nadmierne obciążenia lub wręcz dostaje się doń czynnik w postaci ciekłej, co prowadzi do poważnych uszkodzeń.

W każdej klimatyzacji termiczny zawór rozprężny jest fabrycznie skalibrowany, aby utrzymywać właściwe przegrzanie czynnika chłodniczego na wyjściu z parownika, przez co zapewnia optymalną pracę układu. Oprócz podstawowej funkcji dozowania czynnika i kontrolowania jego przepływu zawór TXV ma duży wpływ na żywotność sprężarki klimatyzacji. Opóźnienia w pracy zaworu, nieprawidłowe, niezrównoważone dozowanie czynnika lub zawieszenie się zaworu w pozycji otwartej czy zamkniętej należą do najczęstszych typów awarii zaworów rozprężnych. 

Nieprawidłowe dozowanie czynnika
Nieprawidłowe dozowane czynnika 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 skalibrowanych.
Nieprawidłowe dozowanie czynnika pojawia się, gdy element sterujący zaworem reaguje nieprawidłowo. Awaria może prowadzić do niedostatecznego lub nadmiernego przepływu czynnika do parownika, obydwa scenariusze są niekorzystne dla układu klimatyzacji. W przypadku niedostatecznego przepływu czynnika wydajność chłodzenia powietrza przez parownik zostaje znacznie zredukowana oraz tylko nieznaczna część powierzchni parownika zostaje wykorzystana. W rezultacie układ klimatyzacji ma za małą wydajność, a sprężarka narażona jest na 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. 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.

Lód na parowniku
Zanim pochopnie oskarżymy zawór rozprężny o powstały na parowniku lód, należy sprawdzić, czy filtr kabinowy nie jest zabrudzony lub zapchany oraz czy w układzie jest wystarczająca ilość czynnika i nie ma wycieku lub czy nie ma wilgoci w samym układzie.

Zablokowany zawór rozprężny 
Najczęściej główną przyczyną tego problemu są zanieczyszczenia oraz wytrącenia w układzie klimatyzacji związane z nieodpowiednim użyciem dodatków, cząstki zużytego wkładu filtracyjnego osuszacza klimatyzacji, ścier ze sprężarki oraz brak płukania układu.
W zależności od pozycji, w jakiej zablokował się zawór rozprężny, mogą mieć miejsce różne scenariusze problemów z tym związanych. Zamknięty lub zablokowany zanieczyszczeniami zawór powoduje ograniczenie w przepływie czynnika. Oprócz zmniejszonej wydajności układu, dochodzi do 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 ją przed zatarciem poprzez wyłączenie w odpowiednim momencie. W prostszych układach lub układach ze stałą pojemnością skokową sprężarki albo w układach ze sprężarką ślimakową (ang. scroll) zablokowany w pozycji zamkniętej zawór rozprężny może powodować poważne uszkodzenia.
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 tego typu 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 na to, że czynnik nie chłodzi sprężarki.
Można uniknąć wielu poważnych uszkodzeń sprężarki, sprawdzając zawór rozprężny podczas diagnostyki 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. Istnieje wiele rozwiązań konstrukcyjnych klimatyzacji, a objawy awarii mogą się różnić w zależności od typu sprężarki, liczby czujników ciśnienia i układu sterującego.
• Należy przeprowadzić rozszerzoną diagnostykę układu. Diagnostyka ciśnieniowa za pomocą manometrów może ujawnić typowe problemy z zaworem rozprężnym. Sugerowane jest porównanie ciśnień w układzie z plakatem serwisowym Nissens dotyczącym diagnostyki ciśnieniowej 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, jednak jego wymiana pozwoli uchronić układ klimatyzacji od poważnych awarii. Należy zawsze wymieniać zawór rozprężny, gdy odnotowano zanieczyszczenia w układzie lub gdy sprężarka uległa zatarciu albo przegrzaniu. 
• Należy pamiętać, aby płukać układ klimatyzacji przed montażem nowej sprężarki oraz przed założeniem nowego zaworu rozprężnego. Trzeba upewnić się, że w układzie nie ma zanieczyszczeń stałych, wilgoci oraz cieczy płuczącej. W przypadku chłodnicy klimatyzacji wykonanej w technologii rurek z mikrokanałami (ang. microtube) 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, gdyż eliminują wilgoć z układu.

Artykuł powstał na podstawie doświadczeń specjalistów od układów klimatyzacji z wieloletnim doświadczeniem, inżynierów jakości firmy Nissens oraz trenerów technicznych, zaangażowanych w dzielenie się najlepszymi praktykami z zakresu usług klimatyzacji.

Więcej informacji technicznych oraz danych kontaktowych można znaleźć na stronie internetowej www.nissens.com. Zachęcamy ponadto do zapoznania się z poradami Nissens na witrynie https://support.nissens.com/, gdzie znajduje się wiele materiałów technicznych, porad i filmów instruktażowych.