Обслуживание систем кондиционирования

Сегодня мы детально разберем не только нюансы обслуживания автомобильных систем кондиционирования, но и то, как обслуживать, собственно, сами установки по обслуживанию (простите за тавтологию) этих систем. Развернутый ликбез для читателей журнала «КУЗОВ» провел Илья Гусев, технический тренер ООО «МАЛЕ РУС».

Сейчас система кондиционирования служит не только для комфорта пассажиров, но и для обеспечения их безопасности. Например, система отвечает за осушение воздуха в салоне автомобиля и позволяет устранять запотевание окон в дождливую погоду. Системы кондиционирования, которые используются в большинстве современных автомобилей, достаточно сложные, и основные их проблемы связаны с выходом из строя их ключевой составляющей — компрессоров. Именно поэтому так важно создать условия, при которых эта деталь будет работать долго и эффективно. А условия эти просты: регламентное обслуживание, грамотная диагностика системы, качественные расходные материалы, профессиональное автосервисное оборудование и, соответственно, компетентность самих механиков.

Виды компрессоров

Для начала поймем, как систему нужно обслуживать, чтобы предотвратить ранний выход из строя ее компонентов. MAHLE в этом случае рекомендует проводить обслуживание систем кондиционирования раз в год, и на то есть причины. Например, на автомобиле Mitsubishi L200 компрессор имеет муфту включения. Это означает, что компрессор во время работы ДВС находится либо во включенном, либо в выключенным состоянии. Но есть компрессоры (например, автомобили VW), которые работают в постоянном режиме, лишь иногда меняя свою производительность в зависимости от нагрузки — от 5 до 95 % (надо отметить, что с муфтой включения или без нее — компрессоры также могут быть как с постоянной производительностью, так и с переменной). Эти компрессоры более совершенные (рис. 1). Такая схема работы была применена, во-первых, для повышения экономичности автомобиля, а во-вторых — для увеличения его срока службы. Как ни странно, конструкция считается более надежной, так как в этом случае удается избежать скачкообразных режимов работы, как в компрессорах с муфтой (этот момент многие водители наверняка замечали на своих автомобилях по характерному звуку и проседанию оборотов двигателя).

Эти резкие включения негативно сказываются на надежности. Допустим, мы эксплуатируем авто в холодный сезон, компрессор в это время практически не работает. Что происходит с деталью, которая обездвижена? Начинаются окислительные процессы, утончается масляная пленка. Когда же наступает теплый сезон, пользователь включает кондиционер, компрессор резко включается, начиная молотить практически всухую и не получая достаточно смазки. В случае с постоянным приводом даже зимой компрессор работает с минимальной производительностью, что минимизирует вероятность сухого трения.

Необходимость регулярного обслуживания

Здесь наглядно видно (рис. 2), как сильно может загрязниться продуктами износа фильтр осушителя. Примечательно, что клиент этого автомобиля ни на что не жаловался (его Renault Megan на этот момент прошел около 140 тыс. км). Так, при вскрытии осушителя наблюдались значительные отложения продуктов износа — как деталей компрессора, так и самих трубок, хотя в регламенте нет ни слова про замену этого узла. MAHLE, как производитель и эксперт в управлении температурным режимом, рекомендует делать перезаправку системы раз в год и один раз в два года (либо при каждом вскрытии системы) делать замену фильтра осушителя. Также надо учитывать, что новый элемент в транспортировочном состоянии обязательно должен храниться в упаковке (рис. 3), а вскрывать упаковку необходимо только перед установкой, чтобы исключить попадание влаги.

Если вовремя не провести очистку системы и замену необходимых компонентов, то это почти неминуемо приведет к чрезмерному износу трущихся поверхностей. Здесь, например, мы видим сильный износ как на поверхности наклонного диска компрессора (рис. 4), так и на боковой поверхности поршня (рис. 5), которая изначально была покрыта антифрикционным составом.

Таких повреждений достаточно, чтобы производительность компрессора упала, а его рабочая температура из-за повышенного трения стала постепенно расти. Как правило, такая ситуация — следствие неправильного обслуживания или ремонта. Компрессор — механизм, достаточно чувствительный к маслу. И если есть хоть малейшие подозрения о работоспособности системы кондиционирования (например, посторонние шумы), ее необходимо полностью промывать. Но если детали системы сильно повреждены, никакая промывка, конечно, уже не поможет. И как показывает наш опыт, систему на СТО промывают либо крайне редко, либо неправильно: к нам зачастую приходят детали с запахом бензина или растворителя. Это недопустимо.

Откуда берется вода?

Особенно важно проводить промывку системы кондиционирования из-за повышенного риска появления в ней воды, которая появляется из-за особенностей работы самой системы кондиционирования. Она представляет собой замкнутую систему с постоянными циклами испарения и конденсирования, с сильными перепадами давления (на входе в компрессор давление составляет 0,9–2,6 бара, на выходе — от 8,6 до 19 бар), а также с постоянными и резкими сменами температур (на входе может быть ниже 0 °С, на выходе — около 100 °С). Влага в систему может частично попадать как через уплотнения, так и вместе с некачественным хладагентом при его закачке. Например, если при заборе из системы кондиционирования автомобиля вместе с хладагентом в установку попадает влага (мы же не знаем, чем заправлена система автомобиля, который первый раз заехал к нам на СТО), то она будет разноситься и по другим автомобилям при следующих заправках, как вирус.

Начинаем диагностику

При наличии жалоб, связанных с работой системы кондиционирования, прежде всего нужно произвести ее визуальный осмотр. Первым делом смотрим на предохранительный клапан (рис. 6), который срабатывает при давлении в системе около 40 бар (в зависимости от настроек), что оберегает компрессор и другие детали системы от повреждения. При этом слетает предохранительная пластинка (рис. 10) и весь хладагент выходит в атмосферу. В этом случае мы можем сделать вывод, что проблема скорее всего не в компрессоре, а в повышенном давлении в системе. Возможная причина — механические повреждения (к примеру, после ДТП была загнута трубка). Также повышению давления может способствовать высокое содержание влаги. Сделать избыточное давление в системе путем закачки хладагента, конечно, можно, но для этого нужно сильно постараться. Кроме того, высокое давление может быть и из-за большого количества масла в системе.

Проверяем целостность предохранительной муфты

На любой муфте включения есть предохранительный механизм от перегрузок, который срывается в случае заклинивания вала компрессора, после чего шкив вала начинает вращаться свободно. Это сделано для того, чтобы не повредить приводной ремень навесных механизмов и не вывести их из строя. Если муфта сорвана, то с высокой долей вероятности можно сказать, что внутри компрессора есть повреждения, и в слитом масле, скорее всего, мы обнаружим стружку. По слитому маслу также можно провести диагностику косвенного состояния системы (рис. 7).

UV-краситель

С UV-присадками также надо быть аккуратнее, так как они порой могут сильно навредить работоспособности механизма. Если у клиента были какие-то проблемы с системой кондиционирования, то в каждом из последующих мест обслуживания ему могли повторно заправлять хладагент с красителем. Важно понимать, что количество красителя не должно превышать 1 % во всей системе, иначе смазывающие свойства масла могут сильно пострадать. Его наличие можно определить по разъему трубки системы или во время откачки масла.

Работа с маслом

Одна из ошибок при замене масла — ориентироваться на количество масла, которое удалось выкачать из системы. Нужно в первую очередь свериться с данными завода-изготовителя. Так, к примеру, в нашем случае во всей системе кондиционирования пикапа L200 должно быть 130 мл масла. Масло при этом распределяется по системе следующим образом: около 50 % находится в компрессоре (если мы сейчас открутим сливную пробку в компрессоре, то мы сольем около 65 мл масла). Следующие 20 % находятся в испарителе, и по 10 % — в трубках, в конденсаторе и в фильтре-осушителе.

В нашем случае откачалось около 15 мл масла (10–15 мл — это нормальное количество масла, которое откачивается вместе с хладагентом при восстановлении системы). Естественно, при заправке системы нужно эти 15 мл возместить обратно. Но если бы при этом мы заменили конденсатор, то помимо этого объема, нам нужно было бы добавить необходимое количество и на этот узел (около 13 мл). Масло закачивается в систему во время процедуры впрыска хладагента.

Тип масла

При выборе масла нужно обращать внимание на спецификацию производителя — информацию можно найти либо в мануале по ремонту автомобиля, на табличке в подкапотном пространстве, либо на самом компрессоре. Используются следующие типы масел.

• PAG

Представляют собой полностью синтетические масла на основе полиалкиленгликоля.

Гигроскопичны и не должны храниться в открытых емкостях, используются в системах с R134a и с R1234yf. Могут поставляться с UV присадкой.

• POE

На основе полиолестера (эстерифицированных многоатомных спиртов).

Предназначены для электрических компрессоров HV A/C, используются в EV и гибридных автомобилях. Компрессор кондиционера приводится в действие электродвигателем высокого напряжения, который охлаждается непосредственно хладагентом. Поскольку хладагент находится в прямом контакте с компонентами высокого напряжения, следует избегать коротких замыканий. Не агрессивны к электрическим компонентам, нельзя смешивать с другими типами масел.

• PAO

Представляют собой полностью синтетические масла на основе полиальфаолефинов.

Не являются гигроскопичными. Альтернатива PAG-маслам и могут использоваться для систем, использующих хладагент R134a, считаются универсальными маслами и могут быть смешаны с PAG-маслами.

Замена компрессора

Важный момент: если система разгерметизирована (например, не отремонтирована полностью после ДТП), то при эксплуатации автомобиля в щели и открытые отверстия в систему неизбежно будут попадать и влага, и посторонние частицы — в этом случае систему обязательно нужно промыть, чтобы не допустить выхода из строя компрессора. Если этого не сделать, то компрессор, возможно, и не выйдет сразу из строя, однако это может произойти позже, например при наступлении жаркого летнего сезона — именно в этот период система кондиционирования работает с максимальной нагрузкой и компрессоры выходят из строя. При этом зачастую клиенты уверены, что шум компрессора связан с изношенным подшипником, однако чаще всего шумят именно внутренние детали, на которых уже образовались задиры.

При замене компрессора важно определиться с объемом масла. Дело в том, что в каждом новом компрессоре уже есть масло необходимого типа (оно не транспортировочное и может быть использовано для обслуживания!). Однако в компрессор на заводе обычно заливают максимальный объем, так как один и тот же компрессор может идти для разных моделей авто. Задача механика — слить все масло из нового механизма, оценить объем, затем свериться с данными автопроизводителя. К примеру, в нашем автомобиле в системе кондиционирования должно содержаться 130 мл масла, соответственно, в устанавливаемом компрессоре должно быть 65 мл. После этого компрессор нужно поставить в вертикальное положение шкивом вниз (на 3–5 мин). Это нужно для предварительной смазки единственного уплотнения шкива, после чего шкив нужно провернуть несколько раз — только после этого компрессор можно устанавливать на автомобиль.

Промываются все компоненты отдельно — это важно. Конечно, на рынке есть установки, которые предусматривают промывку системы без ее разбора, но качественно это сделать невозможно (по технологии VW, к слову, допускается промывать только трубки системы, остальные элементы при этом должны быть заменены). И прежде всего нужно ориентироваться, конечно, на инструкции автопроизводителя, а уже потом прислушиваться к нашим рекомендациям. Так, для того чтобы исключить применение каких-либо агрессивных присадок, MAHLE рекомендует промывать систему не промывочными жидкостями, а жидким хладагентом (с ним работают все установки MAHLE). Как правило, для этого требуется 2–3 полных цикла промывки (с R134a — 3 цикла, R1234yf — 4 цикла). Делается все просто: подключаем коннекторы, затем промываем в обратную сторону каждый из компонентов кондиционера по несколько циклов. Как только смотровое окошко установки показывает, что хладагент чистый, можно устанавливать детали на место.

Второй способ промывки — с помощью специальных химических составов. После их применения необходимо проводить осушение системы азотом (первый способ этого не требует). В ходе диагностики и после обслуживания системы необходимо проверять наличие утечек хладагента, наиболее частое их расположение – золотники в вентилях. Детектор утечек (рис. 9) позволяет выявить с помощью УФ-лампы место протечки, а также оставшиеся пары хладагента – индикатор покажет, насколько велика их концентрация (0 – полное отсутствие, 9 – явное наличие). Прибор реагирует на R134a, R1234yf. На конкретном автомобиле мы видим, что система герметична, хотя с 2014 года кондиционер автомобиля ни разу не обслуживался.

 Наличие утечек

Наиболее частое расположение утечек — золотники в вентилях. И такой прибор, как детектор утечек, позволяет не только выявить с помощью УФ-лампы место видимой протечки, но и уловить оставшиеся пары хладагента, допустим, в самом вентиле — индикатор покажет, насколько велика концентрация вещества (0 — полное отсутствие, 10 — явное наличие хладагента). Этот прибор реагирует на R134a, R1234yf, а также на формовочный газ. На конкретном автомобиле мы видим, что утечек нет, хотя с 2014 года кондиционер автомобиля ни разу не обслуживался.

Дезинфекция как дополнительная услуга

Итак, мы подготовили установку, и перед тем, как начать обслуживание системы кондиционирования, мы можем провести полную дезинфекцию салона автомобиля — эту опцию можно включить в перечень услуг СТО (и средний чек расширяется, и клиенту приятно). Для этого у MAHLE есть профессиональная система озонирования OzonePRO, которая позволяет проводить этот процесс в полностью автоматическом режиме. Так, с помощью профессионального ПО система с помощью сенсора O3 анализирует температуру, влажность и уровень концентрации озона, подаваемого в салон автомобиля, и доводит ее до идеального порогового значения. Затем этот уровень постоянно поддерживается в течение всего периода времени, необходимого для дезинфекции, после чего прибор автоматически отключается. Механик в это время может быть занят диагностикой или обслуживанием автомобиля — главное, не открывать при этом салон. Соответственно, как процедура закончится, мы рекомендуем заменить салонный фильтр автомобиля на антибактериальных фильтр MAHLE CareMetix, который, по мимо удаления бактерий, спор, является антиаллергенным и может устранять запахи. 

Работа с установкой для техобслуживания кондиционеров

Наличие обновляемой и актуальной базы — это удобно. Например, сейчас мы пытались найти в открытых источниках, какой тип масла используется на Mitsubishi L200, — в разных источниках указывается и PAG 100, и PAG 46. Здесь же система сразу дала всю необходимую информацию (рис. 11): объем, тип хладагента и используемого масла. Еще можно посмотреть табличку на компрессоре (на нем всегда указывается тип масла), в то время как объемы заправки можно найти в руководстве по ремонту, в базах данных, а также на табличке в подкапотном пространстве (в нашем случае ее не было). Также удобно, что продвинутая установка ACX-350 обновляет данные через Wi-Fi (в более бюджетной ACX-110 это возможно только через флешку) — у механика всегда под рукой почти все актуальные данные об особенностях обслуживания кондиционеров большинства автомобилей.

Отдельно стоит рассказать о запатентованной технологии MAHLE E3, которая присутствует в новых поколениях сервисных установок, в том числе в ACX-350, которую мы сейчас используем. Технология имеет функцию автоматического тестирования на утечки, а также позволяет проводить процедуру обслуживания системы кондиционирования более экологично и экономично. Так, система отличается тремя компонентами.

1. E3-Fill. Благодаря этому запатентованному процессу, система климат-контроля может заполняться независимо от автомобиля и температуры окружающей среды. Другой плюс — заправка производится гораздо быстрее, чем по классической схеме.
2. E3-Pump — процесс внутренней очистки вакуумного насоса (рис. 12), который позволяет увеличить интервалы замены масла в 10 раз, до 1000 часов работы за счет восстановления масла в вакуумном насосе. Дело в том, что при вакуумировании становится возможным удаление влаги из системы, которая неизбежно попадает в масло и в сам вакуумный насос. Система E3-Pump по сути вакуумирует сама себя в процессе режима восстановления, тем самым удаляя влагу из системы. Это исключает ежегодную замену масла, а значит, сокращает продолжительность ежегодного обслуживания, а вместе с ним — расходы СТО.



3. E3-Connect — запатентованные специальные муфты (рис. 13). При их использовании хладагент из шлангов и сервисных муфт может быть полностью восстановлен. То есть после обслуживания системы при отсоединении коннекторов не происходит выброс в атмосферу оставшегося в быстросъемных соеднинениях хладагента. Особенно это актуально при использовании хладагента R1234yf — да, он более экологичен, но более взрывоопасен (по сравнению со 134-м) и значительно дороже. Потери на этой процедуре можно посчитать путем сравнения закупленного и списанного за год хладагента. При долгосрочном планировании эта опция приводит к значительной экономии хладагента.

Современная установка от MAHLE (ACX-350) имеет ряд других достоинств. Среди них — капотная компоновка (рис. 14), а также использование трубок с разъемными соединениями (рис. 15) вместо запаянных, что сильно упрощает обслуживание и ремонт системы при повреждениях или разгерметизации. Есть и другие отличия, помимо блоков управления. Так, здесь используется баллон газа на 20 кг в отличие от более бюджетных версий (там он 12 кг), также здесь установлен блок клапанов (рис. 16), где расположены клапаны и датчики давления. Помимо этого, электронные весы здесь используются не только для баллона, но и для откачанного масла и масла нового. Это позволяет частично автоматизировать процесс обслуживания автомобиля.

Немного о вакууме

Производительность вакуумного насоса здесь составляет около 170 л/мин, но это не главный ее параметр. Дело в том, что при вакуумировании важна не его скорость, а глубина. Так, любой компрессор MAHLE создает вакуум до 0,02 миллибаров — на данный момент это один из самых низких показателей на рынке среди подобных установок. Эффективное вакуумирование необходимо в первую очередь для удаления из системы влаги — ведь чем ниже давление, тем эффективнее она испаряется. Пар во время вакуумирования (это не дым, как может показаться) как раз свидетельствует об этом процессе.

Время вакуумирования по умолчанию составляет 20 минут. Обычно этого достаточно, чтобы полностью удалить всю влагу. Если автомобиль стоял долго с разгерметизированной системой, то мы рекомендуем увеличить это время. Если мы проводим этот процесс повторно (допустим, в первый раз ошиблись с параметрами), то во второй раз можно поставить минимальное возможное время в 4 минуты (ведь если не будет вакуума, то и заправить систему хладагентом и маслом будет невозможно).

Помимо этого, установки опционально могут быть дооснащены устройством по определению качества хладагента (IDX 500, ACX RFID). Такая защита позволит избежать повреждения как системы кондиционирования автомобиля, так и самой установки.

Обслуживание установки

Пренебрегать этой процедурой нельзя, и в MAHLE постарались сделать ее наименее трудоемкой. Если процесс вакуумирования производить каждые 60 часов работы (система автоматически сама напоминает об этом), то благодаря запатентованной технологии Е3 Pump ресурс масла можно будет увеличить с 300 аж до 1000 часов. Здесь также используется свой фильтр-осушитель, который задерживает частицы до 25 мкм. Естественно, этот фильтр нужно периодически менять: если в установках попроще его ресурс рассчитан на 75 кг хладагента, то здесь его хватает на очистку 150 кг. Благо, об этой процедуре не забудешь — система также автоматически об этом напомнит.

Примечательно, что влаге здесь противостоит даже конструкция бутылочек (рис. 19) для нового и использованного масел — в их крышках размещен специальный силикагель, который забирает в себя лишнюю влагу. Ресурс этих крышечек также ограничен, система это учитывает и сообщает о необходимости их замены. Другой важный элемент при обслуживании — двухстадийный фильтр-сепаратор, который отделяет масло от хладагента. Масло уходит в емкость с использованным маслом. Так как установка автоматическая, то этот процесс происходит также полностью в автоматическом режиме.

Все это сделано для увеличения ресурса системы и ее бесперебойной работы. СТО, которые занимаются профессионально обслуживанием систем кондиционирования и которые экономят и считают деньги, понимают, насколько сильно оборудование MAHLE ACX упрощает процесс обслуживания автомобилей. Мастер может подключить установку, уйти, к примеру, менять в автомобиле масло, а установка сама все за него сделает: выкачает и заправит хладагент, сольет и зальет масло, протестирует систему. Механикам такая технология точно придется по душе.

Редакция выражает особую благодарность директору технического центра «Волин» Ольге Селезневой за помощь в подготовке материала.