Częstą, jeśli nie najczęstszą, przyczyną niskiej wydajności klimatyzacji są nieszczelności w obiegu czynnika chłodniczego. Istnieją różne metody wykrywania przecieków. Nie każda jest zgodna z obowiązującymi europejskimi przepisami. Poniżej przedstawiamy zalety i wady kilku wybranych metod.

Jednym z większych wyzwań przy serwisowaniu klimatyzacji jest niewątpliwie szybkie i dokładne lokalizowanie miejsc wycieków czynnika. Istnieje pięć głównych wymagań dotyczących metoda badania szczelności układów klimatyzacji samochodach. Na pierwszym miejscu jest stawiana zgodność z dyrektywami unijnymi (2006/40/WE  i 307/2008/WE). Dyrektywa określa maksymalny dopuszczalny ubytek czynnika chłodniczego z samochodowych układów klimatyzacji. Tym samym nie można napełniać mocno nieszczelnej klimatyzacji w celu wykrycia przecieków, na przykład za pomocą środka kontrastowego i lampy UV lub elektronicznego detektora nieszczelności. Obie te metody powoli wychodzą w niektórych państwa Unii z użycia, chociaż ich stosowanie w Polsce nie jest jeszcze zabronione.

DYREKTYWA 2006/40/WE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY
z dnia 17maja 2006r. dotycząca emisji z systemów klimatyzacji w pojazdach silnikowych
Artykuł 6, ustęp 3:
„Zakłady usługowe oferujące usługi serwisowe i naprawcze systemów klimatyzacji mogą dopiero wówczas napełnić fluorowanymi gazami klimatyzację, z której wyciekła odbiegająca od normy ilość czynnika chłodniczego, gdy została zakończona niezbędna naprawa.”
Oznacza to, że warsztat nie może napełnić gazem R134a pustej, uszkodzonej klimatyzacji w celu zlokalizowania w niej nieszczelności.

Wykrywanie z użyciem środka pieniącego

Jest to najprostsza i najczęściej stosowana metoda w serwisach. Polega na naniesieniu łatwo pieniącego się środka, np. wody z mydłem lub specjalnego środka w sprayu, na wszystkie przyłącza i przewody z zewnątrz. Na nieszczelnych miejscach tworzy się piana. Zaletą tej metody są niskie koszty materiałowe. Wadą, że nie daje dobrych rezultatów przy powolnych (małych) wyciekach. Ponadto warunkiem jej stosowania jest występowanie jeszcze resztek ciśnienia w układzie. W innym przypadku trzeba ciśnienie wprowadzić z zewnątrz. Metoda daje dobrą skuteczność dopiero wtedy, gdy podczas badania pokryjemy środkiem całą powierzchnię obiegu czynnika. W praktyce oznacza to dużą pracochłonność, przy czym trudna dostępność do niektórych miejsc (parownika i jego przyłączy) nie da w efekcie pełnej skuteczności poszukiwań wycieków.

Metoda z wykorzystaniem lampy UV

Do lokalizacji wycieków stosuje się lampę UV (pracującą w ultrafiolecie), którą oświetla się poszczególne elementy klimatyzacji po wprowadzeniu w układ środka fluorescencyjnego. Miejsca wycieków świecą na jasnożółto lub jasnozielono. Najbardziej poręczna jest lampa zasilana z baterii, o niedużych wymiarach. Trzeba jednak zwrócić uwagę na jej moc świetlną. Im intensywniejsze jest oświetlenie, tym silniejszy jest efekt fluorescencji. Podczas pracy z lampą UV należy pamiętać o założeniu ochronnych okularów, które zabezpieczą przed szkodliwym dla oczu promieniowaniem ultrafioletowym. Środek kontrastowy wprowadza się specjalnym aplikatorem (wtryskiwaczem), praską do wkładów lub urządzeniem do serwisowania klimatyzacji. Przy samodzielnym podaniu barwnika należy zwrócić uwagę by nie przesadzić z ilością, ponieważ nadmiar negatywnie wpływa na żywotność sprężarki klimatyzacji. Ponadto środek kontrastowy bazuje na oleju i odkładając się w obwodzie klimatyzacji nie pozwala na wykrycie najmniejszych nieszczelności.

Elektroniczne wykrywanie nieszczelności

Do wykrywania wycieków czynnika chłodniczego można stosować przyrząd rejestrujący zwiększoną koncentrację tego czynnika w powietrzu, tzw. detektor nieszczelności. Sondę przyrządu należy zbliżyć do miejsca przypuszczalnej nieszczelności na odległość nie większą niż 5 mm. Przyrząd dokonuje analizy składu zassanego gazu i za pomocą świecenia diod lub sygnału dźwiękowego przekazuje informację o intensywności stężenia czynnika chłodniczego. Dostępne są przyrządy przeznaczone do czynnika R 134a, jak i do nowego R1234yf. Elektroniczne wykrywacze wycieków stały się obecnie popularne. Pozwalają na bardzo szybkie sprawdzenie układu dając przy tym zadowalającą dokładność pomiarów. Detektory pozwalają lokalizować już niewielkie nieszczelności, na poziomie 7 g/rok, chociaż są dostępne na rynku przyrządy zaawansowane, które potrafią wykrywać wycieki na poziomie 3 g/rok. Ze względu na to, że R134a jest cięższy od powietrza, powinno się szczególną uwagę zwracać na spód badanych elementów i przewodów. Zaletą tego typu przyrządów jest szybkość użycia i łatwa obsługa. Wadą może być jednak niska wiarygodność działania. Niektóre bowiem przyrządy wykrywają obce gazy, wydobywające się na przykład z tworzyw sztucznych lub opary oleju napędowego bądź benzyny obecne w komorze silnika. W takim przypadku przyrząd będzie wywoływał fałszywe alarmy.

Wykrywanie ciśnieniem

Szczelność zamkniętych układów daje się sprawdzać poprzez pomiar spadku ciśnienia panującego w obwodzie. Można przy tym poddawać układ działaniu nadciśnienia, jak i podciśnienia. Pierwszy sposób daje dobre i szybkie wyniki przy dużych nieszczelnościach. Opróżniony układ należy podłączyć poprzez zawór serwisowy do butli z azotem lub do wytwornicy azotu. Opróżnioną klimatyzację napełnia się azotem. Zwracać przy tym uwagę, aby nie przekraczać ciśnienia dopuszczonego przez producenta pojazdu dla danego układu klimatyzacji (max. 12 bar).  Następnie obserwuje się przez dłuższy czas (np. 5-10 min), czy ciśnienie pozostaje stałe. Nieszczelność może być rozpoznana przez “syczenie”. Gdyby tak nie było, wskazane jest uwidocznienie miejsca wycieku środkiem do wykrywania nieszczelności, np. barwnikiem UV, wodą z mydłem lub testerem ultradźwiękowym. Badanie za pomocą ciśnienia 10-15 bar w obwodzie niskiego ciśnienia pozwala dobrze wykrywać nieszczelności parownika. Koszty inwestycji jest w akceptowalnych granicach.
Wykrywanie nieszczelności azotem można dokonać przy pomocy stacji do płukania klimatyzacji (Niektóre ze stacji obsługi klimatyzacji mają opcję automatycznego wykrywania nieszczelności azotem). Podczas wyciągania czynnika można wtedy szybko stwierdzić, czy układ jest szczelny lub nie. Przy czym miarodajność badania szczelności uzyskuje się tylko wtedy, gdy czas „ewakuacji” czynnika wynosił co najmniej 30 minut, a na samo badanie przewidziano dodatkowo 10 minut. Taki przedział czasu jest potrzebny, aby wynik nie był zafałszowany emisją czynnika z oleju sprężarkowego pozostającego w układzie. Procedura testu azotem jest zgodna z dyrektywą UE 307/2008 określającą maksymalny dopuszczalny ubytek czynnika chłodniczego z samochodowych układów klimatyzacji. Metoda z azotem ma jednak tę wadę, że sprawdza się przy większych nieszczelnościach. Ponadto dość skomplikowane jest sprawdzanie szczelności parownika.

Wykrywanie gazem śladowym

Do wykrywania nieszczelności w układzie klimatyzacji można zastosować gaz śladowy, składający się z 95% azotu i 5% wodoru. Gaz ten (oznaczany 95/5) jest niepalny, nietoksyczny, nie powoduje korozji i nie jest szkodliwy dla środowiska. Molekuły wodoru są najmniejszymi naturalnie występującymi cząsteczkami i same się ulatniają z minimalnych nieszczelności. Za pomocą detektora wodoru, który reaguje niemal wyłącznie na wodór, można wykryć najmniejsze nieszczelności. Dlatego jest to wykrywanie bardzo niezawodne, tym bardziej, że detektor wykazuje niską „czułość poprzeczną” (czułość określająca wpływ innych gazów na wynik pomiaru). Ponadto łatwo badać nim parownik, bowiem cząsteczki wodoru przedostają się z nieszczelności parownika przez otwory wentylacyjne do wnętrza pojazdu.  Wodór jest w przeciwieństwie do R134a lżejszy od powietrza i układ  klimatyzacyjny może być łatwo sprawdzony od góry. Badanie polega na wprowadzeniu gazu poprzez złącze serwisowe do opróżnionego lub jeszcze częściowo napełnionego układu klimatyzacji pod ciśnieniem 5 bar. Następnie mechanik przesuwa detektor wzdłuż przewodów i podzespołów klimatyzacji. O stwierdzonym przecieku urządzenie informuje sygnałami świetlnymi i dźwiękowymi. Wadą tego rozwiązania jest konieczność dysponowania dodatkowym zestawem z butlą gazu śladowego, reduktorem ciśnienia i wózkiem. Nie bez znaczenia jest również wysoka cena całego zestawu z detektorem. 
Na rynku jest dostępny wykrywacz nieszczelności gazem śladowy FLG800, firmy Robinair oraz wykrywacz Loktrace firmy Vulkan Lokring. Oba urządzenia są w stanie wykryć przecieki o wielkości zaledwie 0,3 g/rok i nadają się również do klimatyzacji napełnionych czynnikiem R1234yf. Aby wykryć nieszczelność parownika wystarczy trzymać sondę wykrywacza na wylocie dysz nawiewu.

Autor: Krzysztof Trzeciak
Fot. Vulkan Lokring, Robinair
Artykuł ukazał się w numerze 3/2013 „Serwisu Motoryzacyjnego”