Гібридні та електричні автомобілі відрізняються від звичайних автомобілів, і для їх обслуговування або ремонту потрібні спеціальні процедури та заходи безпеки. У багатьох випадках їх система обігріву, кондиціонування повітря та вентиляції (HVAC) базується на тепловому насосі, тобто є більш досконалою, ніж стандартна система кондиціонування. Фахівці Nissens підготували вичерпний посібник, в якому розкривають секрети діагностики цих передових систем.

Вивчаємо систему з тепловим насосом
На відміну від звичайної системи кондиціонування автомобіля, система на основі теплового насоса може як обігрівати, так і охолоджувати, а також управляти температурою електродвигуна, акумуляторної батареї та керуючої електроніки автомобіля. Коротше кажучи, тепловий насос керує термосистемою автомобіля, допомагає зберегти акумуляторну батарею та збільшити загальний запас ходу.

Тепловий насос є дуже енергоефективним рішенням, він забезпечує оптимальну продуктивність обігріву та охолодження і не створює надмірного навантаження на акумуляторну батарею автомобіля, оскільки для досягнення того ж рівня теплового комфорту в салоні потрібно менше електричних обігрівачів в порівнянні зі звичайною системою.

Тепловий насос в електромобілях відрізняється від звичайної системи кондиціонування тим, що він складається з більшої кількості компонентів. Багато деталей, які були б механічними в двигунах внутрішнього згоряння, тут повністю електричні. Наприклад, високовольтний, повністю електричний компресор кондиціонера використовується для того, щоб підтримувати систему в робочому стані, навіть коли автомобіль не працює. Крім того, кілька електронних клапанів керують потоком всередині системи в різних напрямках. Інші компоненти включають більше теплообмінників, таких як конденсатор тепла в салоні або так званий чиллер - теплообмінник з водяним охолодженням. Ці додаткові компоненти збільшують складність обслуговування та ремонту системи.

Система теплового насоса набагато складніша, ніж звичайна система кондиціонування повітря. Перед початком обслуговування переконайтеся, що ви володієте достатніми знаннями про неї і знаєте розташування її ключових компонентів та їх функції в системі.

Процедури обслуговування теплових насосів у гібридних та електричних автомобілях
Деякі процедури обслуговування електромобілів подібні до звичайних , але важливо пам'ятати, що в гібридних та електричних транспортних засобах системи кондиціонування працюють як системи управління температурою. Це означає, що система повинна бути повністю працездатною в будь-яку пору року, не тільки для забезпечення комфорту, але й для належного функціонування інших систем. Багато нових електричних та гібридних транспортних засобів не запускаються, якщо система кондиціонування не працює належним чином, через ризик пошкодження акумулятора та компонентів електроприводу. Тому регулярне обслуговування системи стає ще більш важливим, ніж раніше.

Крім того, важливо пам'ятати, що багато частин системи кондиціонування електричних і гібридних транспортних засобів працюють під високою напругою і вимагають особливих процедур безпеки. Ознайомтеся з рекомендаціями виробника з техніки безпеки та дізнайтеся більше про безпечну експлуатацію зі спеціальних інструкцій.

Типові проблеми
Як і у випадку з несправностями у звичайних системах кондиціонування, вони можуть виникати і в системах з тепловими насосами. Найпоширенішими несправностями, з якими можна зіткнутися, є витоки, недостатнє змащення компресора, забруднення всередині системи. Зниження продуктивності системи або повна відмова є наслідком невчасного вирішення вищезазначених проблем.

Існують гібридні моделі автомобілів, в яких система охолодження двигуна працює спільно з системою кондиціонування. Потенційні збої в роботі обох систем можуть вплинути на загальну продуктивність обігріву або охолодження, а отже, і на продуктивність акумуляторної батареї. Належне обслуговування цих систем зараз має вирішальне значення для тривалої та безвідмовної експлуатації автомобіля.

Іншим аспектом є температура в салоні, погана робота кондиціонера часто є першою ознакою проблеми з системою.

Первинний огляд
Почніть перевірку системи теплового насоса в електричних/гібридних транспортних засобах так само, як і в будь-якій іншій звичайній системі кондиціонування. Спочатку перевірте, чи система працює в межах встановлених параметрів. Зверніться до інструкцій виробника щодо опцій нагріву/охолодження. Зверніть увагу, що зовнішня температура може впливати на потік холодоагенту через систему. Як наслідок, якщо система працює належним чином, клапани регулювання потоку відкриваються або закриваються залежно від температури навколишнього середовища. Якщо це не так, існує ризик пошкодження компонентів.

Первинний огляд повинен включати заходи з обслуговування, які є стандартними для звичайної системи кондиціонування. На додаток до перевірки продуктивності, вони включають в себе:

• Візуальний огляд всієї системи
• Перевірка герметичності системи
• Контроль температури компонентів системи
• Перевірка статичного та робочого тиску в системі
• Перевірка системи за допомогою OBD-тестера та перевірка електрообладнання

Покращуйте свої знання про ремонт систем опалення
Часто виробник не має конкретних процедур, пов'язаних з обслуговуванням системи теплових насосів, тому ми зібрали для початку кілька загальних перевірених методів.

Компанія Nissens визначила наступні кілька кроків як ключові для перевірки, зважаючи на складність системи. Вони універсальні для електричних/гібридних автомобілів та їхніх теплових насосів.

Будьте готові
Документація виробника автомобіля є запорукою ефективного обслуговування електричних та гібридних транспортних засобів. Ми рекомендуємо ознайомитися з конкретною системою, з якою ви маєте намір працювати, і отримати якомога більше інформації перед початком робіт.

Інформація про систему, технічні вказівки, бюлетені та інформація про процедури обслуговування полегшить роботу і дозволить виконати її правильно.

Спеціальні процедури
Пам'ятайте, що при роботі з високовольтними системами безпека має першорядне значення. Напругу в системі слід вимикати лише під час роботи безпосередньо з високовольтною системою, наприклад, при заміні компресора кондиціонера. З іншого боку, вам не потрібно відключати живлення для проведення діагностичного тесту температури чи тиску.

Уважно ознайомтеся з правилами техніки безпеки для вашого автомобіля та дотримуйтесь їх. Це допоможе вам уникнути ураження електричним струмом, травм і серйозних пошкоджень системи.

Дотримуйтесь процедур і використовуйте тільки сертифіковані інструменти для роботи з високою напругою. Тільки сертифіковані механіки мають право виконувати сервісні роботи, перед початком роботи ознайомтеся з протоколами з техніки безпеки. Ви також повинні ознайомитися з електричною системою автомобіля, що обслуговується.

Відключення високовольтної системи залежить від марки та моделі автомобіля, тому перед виконанням цієї операції отримайте документацію виробника та ознайомтеся з нею.

Процедури зливу та наповнення системи можуть вимагати використання діагностичного тестера OBD, щоб звільнити клапани регулювання потоку. В іншому випадку процедури зливу або наповнення можуть бути неможливими. Зверніть увагу, що система теплового насоса може мати кілька клапанів для керування внутрішніми потоками і часто має набагато більший об'єм холодоагенту.

Які інструменти знадобляться?
Залежно від типу системи теплового насоса можуть використовуватися різні інструменти. Щоб визначити, які інструменти вам знадобляться, перевірте тип холодоагенту. Якщо система теплового насоса використовує холодоагент R1234yf, то достатньо тих інструментів, які можна знайти в типовій майстерні для обслуговування або ремонту системи кондиціонування.

Цифровий термометр, стандартні манометри: ці інструменти незамінні, оскільки під час обслуговування необхідно визначити багато точних параметрів. Ми рекомендуємо придбати точний термометр або манометри, які в бездротовому варіанті роблять роботу ще простішою.

Високовольтні інструменти та засоби захисту: слід використовувати тільки ізольовані інструменти, сертифіковані для роботи з напругою до 1000 вольт. Особа, яка працює з високою напругою, повинна пройти відповідну підготовку. Не працюйте наодинці з високовольтними системами.

Якщо система заправлена холодоагентом R744 (CO2), необхідно придбати інструменти, сертифіковані для роботи з цим холодоагентом. Установка для обслуговування, роз’єми, шланги та манометри повинні бути призначені для холодоагенту R744 (CO2). Їх функція така ж, як і для R1234yf, але робочий тиск R744 (CO2) може бути до десяти разів вищим, тому інструменти повинні витримувати дуже високий тиск. Крім того, олива в системі має бути призначена для холодоагенту R744 (CO2), це може бути олива типу POE або PAG. Варто звернути увагу на технічні характеристики компресора, щоб перевірити, яка олива використовується в системі.

Теплові насоси високого тиску, що працюють на R744 (CO2), стануть все більш поширеними в електричних і гібридних автомобілях. Обслуговування цих систем потребує, серед іншого, спеціальної установки для обслуговування та інструментів.

Компоненти, які необхідно перевірити
Nissens рекомендує, щоб всі перевірки включали ці конкретні компоненти:

Внутрішній теплообмінник (IHX)
Цей пристрій підвищує температуру холодоагенту на вході в компресор. Ви можете використовувати термометр для перевірки різниці температур між входом і виходом цього теплообмінника, щоб контролювати стан пристрою. Під час вимірювання ми бачимо, що пристрій підвищує температуру за допомогою холодоагенту, що надходить із боку високого тиску системи кондиціонування повітря.

Електромагнітні клапани
Клапани можна перевірити за допомогою діагностичного тестера OBD, але такий тест не дасть нам точної інформації про те, чи повністю закритий клапан. Щоб бути впевненим у правильності діагнозу, виміряйте клапан термометром з обох боків. Якщо клапан повністю закритий, буде значна різниця температур, якщо ні - температура з обох боків має бути однаковою. Якщо трубка на виході стає холодною, це свідчить про те, що клапан злегка відкритий, оскільки холодоагент починає розширюватися.

У свою чергу, вимірювання напруги мультиметром може бути корисним для визначення того, чи отримує клапан відповідний сигнал для закриття чи відкриття. Для того, щоб виконати цю діагностику, необхідно отримати інформацію від виробника транспортного засобу щодо даних про робочу напругу.

У системах теплових насосів є багато електромагнітних клапанів. Перевірте їх на наявність вхідних сигналів і струмів, які керують їх роботою. За необхідності промийте їх або замініть на нові.

Датчики температури
Це ті ж самі типи датчиків, що і в звичайній системі кондиціонування повітря, але вони виконують більше функцій. Більшість з них контролюють потоки в системі теплового насоса за допомогою більшої кількості клапанів і зворотних потоків. Ви можете перевірити їх за допомогою діагностичного тестера або за допомогою простого тесту з використанням джерела тепла, щоб переконатися, що датчик реагує.

Датчики тиску
Без використання діагностичного тестера їх може бути важко перевірити. У системі є лише один сервісний порт низького та один високого тиску, тому ви не можете отримати точні показники з конкретних датчиків.

Конденсатор
Конденсатор слід регулярно перевіряти на наявність бруду та пошкоджень теплообмінних поверхонь. Пам'ятайте, що якщо конденсатор не відводить тепло, холодоагент не перетвориться на рідину, а отже, в салоні не відбуватиметься ні охолодження, ні обігріву. Окрім кодів помилок, зареєстрованих блоком керування системи, неправильні робочі параметри, спричинені несправністю конденсатора, можуть призвести до серйозного пошкодження компресора кондиціонера.

Одним з основних пунктів перевірки є стан основного конденсатора.

Конденсатор обігріву салону
Цей теплообмінник підтримує функцію конденсатора в системі теплового насоса і отримує або поглинає тепло. Він встановлюється в салоні автомобіля поруч з випарником, під панеллю приладів, тому добре захищений від пошкоджень. Однак варто переконатися, що ніщо не блокує потік повітря, і перевірити, чи правильно працюють заслінки регулювання повітряного потоку.

Конденсатор обігріву салону менш схильний до забруднення та механічних пошкоджень, оскільки він розташований у модулі HVAC. Переконайтеся, що в блоці немає обмежень повітряного потоку.

Електричний компресор кондиціонера
В електричних або гібридних автомобілях з системою теплового насоса встановлюється високовольтний електричний компресор. Як і в будь-якій іншій системі кондиціонування, він є її серцем, а отже, його термін служби має вирішальне значення для роботи всієї системи. Слід зазначити, що ці компресори є надійними спіральними конструкціями, що приводяться в дію електродвигунами. Більшість з них вимагають використання оливи, яка не є електропровідною.

Як і будь-який інший електричний пристрій, робота компресора залежить від сигналу струму, який необхідно діагностувати. Для цього рекомендується використовувати осцилограф, а також проводити діагностику за допомогою OBD-тестера і перевіркою вхідних сигналів. Внутрішня чистота системи має вирішальне значення для тривалої і безперебійної роботи спірального компресора.

Для високовольтного електричного компресора кондиціонера потрібна спеціальна олива. Під час діагностики, окрім візуального огляду, прослуховування та використання діагностичного тестера OBD, варто також враховувати перевірку вхідних сигналів.