Klimatizace v elektrifikovaných vozidlech

Čím více nových elektrifikovaných vozidel bude jezdit po našich silnicích, tím více jich přijede do servisu k pravidelné údržbě nebo opravě systému klimatizace.

Auta s hybridní a elektrickým pohonem se od automobilů jen se spalovacími motory kromě jiného liší i ve speciálních manipulačních a bezpečnostních postupech pro údržbu a opravy. U většiny z nich je tepelný systém řešen tepelným čerpadlem, které je velmi pokročilé v porovnání se standardní okruhem klimatizace.

Systémem tepelného čerpadla

Na rozdíl od klimatizačního systému běžného vozidla je systém založený na tepelném čerpadle schopen chladit i vytápět. Udržuje také teplotu elektromotoru vozidla, akumulátoru a elektroniky na správné úrovni. Navíc funguje jako systém řízení teploty vozidla, čímž pomáhá prodloužit životnost akumulátoru a jeho kapacitu pro dosažení dlouhého dojezdu.

Tepelné čerpadlo je energeticky velmi účinné tepelné zařízení. Zajišťuje optimální výkon topení a chlazení a není tak náročné na baterii vozidla pro dosažení stejné úrovně komfortu jako přídavné topení.

Tepelné čerpadlo elektrifikovaných vozidel se od klasického okruhu klimatizace liší v mnoha různých částech. Mnoho dílů, které jsou u klasických vozidel mechanické, zde nahrazují plně elektrické komponenty. Například je použit vysokonapěťový plně elektrický kompresor, který udržuje systém klimatizace plně funkční i když vozidlo stojí. Kromě toho několik elektronických ventilů řídí tok uvnitř okruhu v různých směrech. Dalšími díly je více výměníků tepla, např. kabinový kondenzátor tepla nebo vodou chlazený výměník tepla. Tyto dodatečné komponenty zvyšují složitost údržby systému.

Servis tepelného čerpadla

Několik servisních postupů je podobných běžným vozidlům, ale u hybridních a elektrických vozidel je okruh klimatizace systémem řízení teploty. To znamená, že musí být plně funkční ve všech ročních obdobích nejen pro pohodlí, ale i pro správnou funkci ostatních systémů. Mnoho elektrifikovaných vozidel nenastartuje, pokud systém klimatizace nefunguje správně, protože hrozí poškození akumulátoru a částí elektrického pohonu. Význam pravidelné údržby systému proto ještě roste.

Kromě toho je důležité mít na paměti, že mnoho částí systému klimatizace je vysokonapěťových a vyžaduje speciální bezpečnostní postupy. Proto je nezbytné pečlivě prostudovat bezpečnostní pokyny výrobce a zjistit vše o bezpečné manipulaci prostřednictvím příslušných pokynů.

Běžné problémy

Stejně jako se může objevit porucha v klasickém okruhu klimatizace, tak může dojít k poruchám i v tepelných čerpadlech. Mezi nejčastější poruchy patří netěsnosti, nesprávné mazání kompresoru, znečištění vnitřní okruhu a spálení kompresoru. Pokud se tyto problémy rychle neřeší, vedou k nižšímu výkon systému nebo jeho celkovému selhání.

Existují modely hybridních vozidel, kde chladící okruh motoru funguje společně s okruhem klimatizace. Případné poruchy obou systémů mohou ovlivnit celkový výkon topení nebo chlazení a tím i výkon akumulátoru. Dobrá údržba těchto systémů je zásadní pro dlouhou životnost vozidla.

Komfortní teplota v kabině je dalším aspektem. Špatné fungování klimatizace je často prvním příznakem problému celého systému.

Úvodní kontrola

Spusťte kontrolu systému tepelného čerpadla stejně jako pro konvenční systém klimatizace. Nejprve zkontrolujte, zda systém funguje podle nastavených parametrů. Měli byste se podívat do příručky výrobce o funkcích topení a chlazení a vyzkoušet je jednu po druhé. Nezapomínejte, že venkovní teplota může ovlivnit to proudění chladiva okruhem. V důsledku toho se ventily, které řídí toky v okruhu, otevřou nebo zavřou vzhledem k teplotě okolí pokud systém funguje správně. Pokud k tomu nedojde, tak je riziko, že by se komponenty mohly porouchat.

Při úvodní kontrole zahrňte servisní kroky, které znáte jako standardní pro konvenční klimatizační systém. Kromě kontroly výkonu systému mezi ně patří

- vizuální kontrola okruhu

- kontrola teploty důležitých komponent okruhu

- kontrola statického a pracovního tlaku systému

- kontrola těsnosti okruhu

- test OBD a elektrického systému.

Opravy systému tepelného čerpadla detailně

Často nejsou žádné konkrétní postupy od výrobce, které by se měly dodržet v souvislosti s údržbou nebo servisem systému tepelného čerpadla. Proto společnost Nissens sestavila několik obecných doporučených postupů, které mohou pomoci.

Existuje několik postupů, které společnost Nissens považuje za zásadní, především kvůli složitosti systému. Ty mohou platit univerzálně pro elektrifikovaná vozidla se systémem tepelného čerpadla.

Příprava

Originální dokumentace vozidla je klíčem k servisu těchto vozů na aftermarketu. Doporučujeme projít si konkrétní systém, na němž pracujete, a získat o něm co nejvíc informací než začnete servisní práce. Informace o uspořádání systému, technické poznámky, bulletiny a informace o servisních postupech usnadní celý proces a umožní správně provádět jakoukoli diagnostickou práci.

Speciální postupy

Pamatujte, že při práci s vysokonapěťovými systémy je hlavní bezpečnost. Systém byste však měli vypnout pouze v případě, že se chystáte otevřít VN systém, například při výměně kompresoru klimatizace. Pro diagnostiku teploty nebo tlaku není nutné VN odpojovat.

Dodržujte vyhrazené postupy a používejte ochranné prostředky a nástroje. Servisní zásahy mohou provádět pouze certifikovaní technici. Než začnete, měli byste se seznámit s bezpečnostními protokoly. Věnujte čas tomu, abyste se naučili uspořádání elektrického obvodu v autě, které budete opravovat.

Deaktivace vysokonapěťového systému se liší podle značky a modelu. Proto si před samotným odpojením prostudujte požadovanou dokumentaci výrobce.

Postupy vysátí a naplnění okruhu mohou vyžadovat speciální příkaz OBD k uvolnění řídicích ventilů průtoku, jinak by je nebylo možné provést. Mějte na paměti, že systém tepelného čerpadla může mít několik ventilů pro řízení vnitřního toku a často má výrazně větší objem chladiva.

Jaké nástroje jsou potřeba?

V závislosti na systému tepelného čerpadla můžete použít různé druhy nástrojů. Chcete-li to specifikovat, podívejte se podrobněji na chladivo. Pokud tepelné čerpadlo používá R1234yf, nebudete potřebovat nové nástroje, protože pokud jste již certifikovaným technikem, máte v dílně správné nástroje pro výměnu nebo servis.

Digitální teploměr, bezdrátové svorky nebo měřidla: Vzhledem k tomu, že budete muset určit spoustu přesných parametrů, doporučujeme, abyste si pořídili přesný teploměr nebo měřidla, přičemž jejich bezdrátové připojení vám celý proces usnadní.
Vysokonapěťové nástroje a ochranné pomůcky: Používejte pouze schválené vybavení a nástroje certifikované pro napětí do 1000 V. Mějte na paměti, že musíte být vyškoleni a mít oprávnění k práci na VN. Na vysokonapěťových systémech nikdy nepracujte sami.
Pokud je systém naplněn R744 (CO₂), investujte do požadovaného vybavení pro toto chladivo. Plnicí stanice, konektory, hadice a tlakoměry musí být určeny pro R744 (CO₂). Jejich funkce je stejná jako u R1234yf, ale u R744 (CO₂) pracuje při cca desetkrát vyšším tlaku. Proto musí být nástroje schopny odolat tak vysokému tlaku. Kromě toho musí být i olej určený pro R744 (CO₂), což odpovídá POE nebo PAG. Podívejte se na specifikace na kompresoru a zkontrolujte, zda pracujete se správným olejem.

Konkrétní části ke kontrole

Společnost Nissens doporučuje, aby všechny kontroly pokrývaly tyto konkrétní součásti:

IHX - vnitřní výměník tepla

Toto zařízení zvyšuje teplotu na vstupu kompresoru. Ke kontrole teplotního rozdílu mezi vstupem a výstupem můžete použít teploměr, abyste mohli kontrolovat stav jednotky. Tím se ujistíte, že zvyšuje teplotu pomocí chladiva přicházejícího z vysokotlaké strany okruhu.

Solenoidové ventily

Ventily lze zkontrolovat pomocí diagnostického nástroje OBD, ten však nemusí zjistit, zda je ventil mírně otevřený. Pro jistotu změřte ventil teploměrem na každé straně. Pokud je ventil zcela uzavřen, naměříte výrazný teplotní rozdíl. Pokud ne, teplota by měla být na obou stranách stejná. Pokud trubka na výstupu je studená znamená to, že ventil je mírně otevřený, protože chladivo začíná expandovat. Měření proudu na ventilech pomocí multimetru může určit, zda ventil dostává správný signál k uzavření nebo otevření. K provedení takové diagnostiky je nutné získat údaje od výrobce související s údaji o provozním napětí.

Snímače teploty

Jedná se o stejný typ jako v klasickém okruhu autoklimatizace, ale mnoho z nich řídí funkčnost toků v okruhu tepelného čerpadla s více ventily a dvoucestnými toky. K jejich testování můžete použít diagnostické nástroje anebo použít zdroj tepla k aktivaci snímače abyste zjistili zda reaguje.

Snímače tlaku

Bez diagnostického nástroje je obtížné je zkontrolovat. Vzhledem k tomu, že existuje pouze jeden servisní port na spodní a horní straně, nezískáte přesné údaje na konkrétních senzorech.

Kondenzátor

Tento díl musíte pravidelně kontrolovat ohledně znečištění, opotřebovaní nebo poškození povrchu. Pamatujte, že pokud nedojde k přenosu tepla přes kondenzátor, chladivo se nezmění na kapalinu a nedojde k ochlazování ani zahřívání. Kromě chybových kódů, registrovaných řídicí jednotkou systému, mohou nesprávné provozní parametry, způsobené zhoršenou funkcí kondenzátoru, vést k vážnému poškození kompresoru klimatizace.

Tepelný kondenzátor/vnitřní kondenzátor

Tento výměník tepla podporuje funkci kondenzátoru v systému tepelného čerpadla a teplo buď odebírá nebo absorbuje. Je blízko výparníku, a proto je dobře chráněný přístrojovou deskou. Ujistěte se, že vzduchu nic nebrání v proudění a vzduchové klapky ovládající proudění vzduchu fungují správně.

Elektrický kompresor klimatizace

V systémech tepelných čerpadel elektrického nebo hybridního automobilu je vysokonapěťový elektrický kompresor. Jako v každém jiném klimatizačním systému je jeho srdcem a jeho životnost je rozhodující pro chod celého okruhu. Tyto kompresory jsou robustní jednotky poháněné elektromotorem. Jsou založené na technologii scroll a mající specifické požadavky na olej, který musí být nevodivý.

Jako u každého jiného elektrického zařízení je funkčnost kompresoru závislá na aktuálním signálu, který by měl technik také přezkoušet. Lze doporučit diagnostiku s využitím osciloskopu spolu s kontrolou OBD a vstupních signálů. Vnitřní čistota okruhu má také zásadní význam pro životnost kompresoru ve spirálovém provedení.

Nikdy se nepřestávejte vzdělávat

Hybridní a elektrická vozidla budou brzy běžnou rutinou při pravidelné údržbě a opravách klimatizace. Schopnost odstraňovat problémy a opravovat jejich systémy klimatizace bude zásadní pro úspěšný rozvoj podnikání servisů.

Společnost Nissens zveřejňuje velké množství vzdělávacích materiálů, týkajících se klimatizačních systémů elektrifikovaných vozidel, mimo jiné o tom, jak správně propláchnout okruh tepelného čerpadla nebo vyměnit vysokonapěťový klima kompresor. Bude pokračovat s dalšími informacemi souvisejícími s elektrifikovanými vozidly, k nimž mají servisy přístup, včetně dalších technických materiálů na portálu odborných znalostí na adrese www.nissens.com/experts.