Załóżmy najczęściej spotykaną czynność związaną z układem klimatyzacji – do naszego warsztatu trafia auto na „serwis klimy”. Jeśli posiadamy stację do serwisu klimatyzacji zadanie to wydaje się być proste.

Wybierając w menu stacji model serwisowanego auta lub wybierając z katalogu książkowego zawsze trafiamy na podstawowe dane – szukamy ilości i typu czynnika chłodniczego oraz ilość i typu oleju kompresorowego. Te informacje powinny podnieść naszą czujność gdyż serwisując różne auta trafimy na zmieniające się wymagania.

Przyglądając się samym wymaganiom olejowym łatwo doszukamy się przynajmniej dwóch podstawowych typów oleju (PAG oraz POE) a te oleje będą wymagane w jednej z kilku standaryzowanych lepkościach (ISO 32, 46, 68, 100, 125, 150).

Najłatwiej jest użyć te informacje i zastosować do auta dokładnie taki olej jaki jest wymagany, taki sam typ czynnika oraz odpowiednią ilość oleju i czynnika. A co jeśli zadamy pytanie o konsekwencje użycia innego oleju? Zastanówmy się nad tym przypadkiem.

Na początku zwróćmy uwagę na najważniejsze parametry oraz wymagania olejów w układzie klimatyzacji. Olej musi przede wszystkim chronić kompresor przed zużyciem, zmniejszać tarcie i temperaturę, poprawiać szczelność zarówno kompresora jak i wszystkich połączeń w układzie oraz jest medium które transportuje produkty zużycia i zanieczyszczenia z całego układu do filtra-osuszacza.

Te wymagania olej wypełnia posiadając zdolność do mieszalności z czynnikiem chłodniczym, mając jednocześnie odpowiednią lepkość i wymagany typ budowy łańcucha cząsteczki oleju (molekuły). Budowa molekularna oleju ma wpływ na kluczowe parametry pracy – szczególnie te zmieniające się w czasie.

Olej musi mieć jak najwyższą stabilność chemiczną która podczas pracy nie powinna się znacząco zmieniać ale też powinien być stabilny nawet po kontakcie z zanieczyszczeniami np. wodą lub produktami zużycia kompresora. Te kryteria są bardzo trudne do wypełnienia szczególnie kiedy zbadamy wpływ obecności wody.

Dodatkowa komplikacja nastąpi kiedy olej będzie pracował w nietypowych warunkach – np. w kompresorze napędzanym elektrycznie gdzie olej ma kontakt z silnikiem i przepływem prądu w uzwojeniach.

Sam olej dobiera się w oparciu o kilkanaście wymagań do których najważniejszymi są:

• typ czynnika chłodniczego (np. R134a, R1234yf)
• typ kompresora (tłokowy, scroll, łopatkowy)
• wielkość i wydajność pętli klimatyzacji (temperatury, ciśnienia)
• zastosowane materiały z którymi olej i czynnik będzie miał kontakt (metale, elastomery, uszczelki itp.)
• obecność specjalnych wymagań np. powłok ochronnych (Teflon, PTFE itp.).

Niepoprawnie dobrany olej zazwyczaj powoduje przedwczesne zużycie, awarię lub spadek wydajności. Najczęstszymi spotykanymi konsekwencjami zastosowania niepoprawnego oleju jest spadek ilości oleju krążącego po pętli i tym samym spadek ilości wracającego do kompresora oleju który ma zapewnić jego nieustanne smarowanie.

To zazwyczaj kończy się przedwczesnym zużyciem kompresora i jego awarią czyli tzw. zatarciem. Stosując niepoprawny olej możemy też spodziewać się pogorszenia wymiany ciepła pomiędzy czynnikiem a otoczeniem pojazdu a to przekłada się na spadek wydajności układu lub całkowity brak wydajności.

Najczęściej spotykanymi olejami stosowanymi w układach klimatyzacji pojazdów są oleje syntetyczne PAG (na bazie glikolu polialkilenowego) dedykowane są one do kompresorów napędzanych mechanicznie np. paskiem napędowym oraz oleje syntetyczne POE (na bazie poliolesterów) dedykowane najczęściej do kompresorów napędzanych silnikiem elektrycznym zintegrowanym z kompresorem.

W tym drugim typie kompresora olej może mieć fizyczny kontakt z silnikiem elektrycznym i jego uzwojeniami. Taki typ pracy wnosi do oleju dodatkowe wymaganie – brak przewodności elektrycznej (wysoką rezystancję) nawet podczas występowania skrajnie niskich i wysokich temperatur.

Stosując niepoprawny oleju rezystancja może okazać się zbyt niska co może doprowadzić do zwarć w układzie i nieodwracalne przepalenie uzwojeń. Ten typ uszkodzenia najczęściej spotykamy po rozgrzaniu układu – w wysokiej temperaturze rezystancja oleju spada więc ryzyko przepięć jest wyższe.

Kolejnym możliwym problemem jest niepoprawne dobranie oleju do typu czynnika. Czynnik R134a jest mniej czuły na powstawanie kwasów organicznych w wyniku kontaktu oleju z wodą. Z tego powodu oleje PAG stosowane w tych układach nie mają dodatkowych wymagań związanych z higroskopijnością.

Nowy czynnik HFO R1234yf niestety szybciej produkuje kwaśne substancje po kontakcie mieszaniny czynnika, oleju i wody. W celu zmniejszenia tego ryzyka oleje dedykowane do R1234yf są olejami „hermetycznymi” lub czasami opisywanymi jako „Double End Capped”. Różnica tego typu oleju polega na zmianie budowie łańcucha molekuły oleju.

Konwencjonalny olej na końcach molekuły ma wolne połączenia i tym samym może łączyć się z wodą. To będzie powodowało tworzenie kwasów organicznych ale proces ten w przypadku czynnika R134a jest dość powolny. Molekuła oleju PAG łącząca się z wodą w środowisku czynnika R1234yf znacznie szybciej tworzy kwasy co wnosi większe ryzyko korozji i awarii układu.

Oleje dedykowane do kontaktu z czynnikiem R1234yf mają molekuły zakończone niereaktywną cząsteczką którą możemy rozumieć jako swego rodzaju „korek”. Z tego powodu oleje te są oznaczane jako „Double End Capped” lub „hermetyczne”.

Proces ten znacząco ogranicza ilość wody wchodzącej w reakcję z olejem i tym samym zmniejsza się ilość kwaśnych substancji obecnych w układzie klimatyzacji. Woda niezwiązana z olejem jest pochwytywana w filtrze-osuszaczu co gwarantuje jej neutralizację oraz długą i bezawaryjną pracę całego układu.

Opierając się na powyższych informacjach najlepszą praktyką warsztatową jest stosowanie dokładnie takiego samego oleju jaki wymagany jest w danym aucie. Wymagania te możemy odszukać w katalogach Valeo lub w oprogramowaniu stacji do automatycznego serwisowania układu klimatyzacji.

Źródło: Valeo