Klimatyzacja samochodowa to już standardowe wyposażenie auta. Jest powszechna nie tylko w dużych, bogato wyposażonych modelach, ale i miejskich hatchbackach z segmentu A. Klimatyzacja manualna, choć wciąż ma wielu zwolenników, pojawia się jednak coraz rzadziej. W nowoczesnych samochodach dominuje klimatyzacja automatyczna, zwalniająca kierowcę z konieczności regulacji nawiewu i temperatury. Jakie są różnice pomiędzy dwoma rodzajami klimatyzacji i który z nich wybrać?
Co to jest klimatyzacja?
Zalety klimatyzacji są doskonale znane każdemu kierowcy. Możliwość schłodzenia wnętrza samochodu w słoneczny, upalny dzień to podstawa komfortu za kierownicą. Dziś trudno sobie wyobrazić powolną jazdę w korkach bez klimatyzacji, a widok uchylonych szyb jest coraz rzadszy. Jak jednak działa klimatyzacja samochodowa i dlaczego z czasem traci swoją skuteczność?
Zasada działania klimatyzacji nie jest skomplikowana i większość jej komponentów znajdziemy też w… lodówce. Sercem klimatyzacji jest kompresor, który odpowiada za sprężanie czynnika chłodniczego krążącego w układzie. Najpopularniejszym rodzajem czynnika jest R-134a, choć coraz częściej zastępuje się go mniej szkodliwą dla środowiska substancją, znaną jako HFO-1234yf. Sprężony i gorący czynnik trafia do skraplacza, czyli chłodnicy klimatyzacji, gdzie owiewany jest zimnym powietrzem. Skroplony czynnik przepływa przez osuszacz, w którym oddzielane są zanieczyszczenia, woda i cząsteczki powietrza.
Następnie czynnik wędruje do zaworu rozprężnego, gdzie jest gwałtownie rozprężany. Podczas tej czynności bardzo mocno wychładzany jest parownik, czyli kolejny element układu. Przez parownik, czyli niewielką, żeberkowaną chłodnicę, przepływa powietrze dostające się do wnętrza. W ten sposób w kanałach wentylacji samochodowej pojawia się powietrze znacznie zimniejsze niż to obecne na zewnątrz samochodu. Rozprężony czynnik powraca do kompresora, gdzie cały obieg zaczyna się od nowa. W podobny sposób działa lodówka, pompa ciepła czy klimatyzacja domowa.
Klimatyzacja do samochodu – historia układu
Choć klimatyzacja samochodowa rozpowszechniła się na szeroką skalę w Europie dopiero w XXI wieku, jej historia jest znacznie dłuższa, niż mogłoby się wydawać. Pierwsze konstrukcje pojawiały się już w 1933 roku, jako dodatek do luksusowych limuzyn produkowanych w USA. Wynalazek amerykańskiego inżyniera Willisa Havilanda Carriera kosztował 300 dolarów, co było wówczas ogromnym wydatkiem. W seryjnym zastosowaniu klimatyzacje zagościły nieco później, w latach 50. Pierwszym samochodem wyposażonym seryjnie w chłodzenie wnętrza był Chrysler Imperial Airtemp z 1953 roku.
Już dziesięć lat później, w latach 60., klimatyzacja samochodowa była w USA powszechna. Ponad połowa samochodów wyjeżdżających z salonów była w nią wyposażona. Pierwszym modelom oczywiście daleko było do współczesnych urządzeń – były toporne i nieregulowane, ale dawały rześkie orzeźwienie. W Europie dalej dominowały klasyczne sposoby na wychładzanie wnętrza, czyli uchylanie szyb. Odbudowywana europejska gospodarka miała inne potrzeby i zamiast luksusowych krążowników, na rynkach pojawiały się przede wszystkim małe i niedrogie samochody użytkowe.
Na starym kontynencie klimatyzacja zdobyła szerszą popularność dopiero w latach 90. Choć system chłodzący wnętrze pojawił się już w 1973 roku w Seacie 132, jeszcze na początku XXI wieku wciąż można było nabyć auta bez klimatyzacji. Trend ten zmienił się gwałtownie w ciągu ostatnich dwóch dekad i dziś już nawet 80% aut wyposażonych jest w sprężarkę, parownik, skraplacz i resztę podzespołów klimatyzacji. Duży udział w popularyzacji układu ma climatronic, czyli system koncernu Volkswagen, który stał się niemal synonimem klimatyzacji automatycznej.
Rodzaje klimatyzacji samochodowej
Pierwsze układy klimatyzacji były nieregulowane, co oznaczało, że klimatyzację można było jedynie włączyć lub wyłączyć. Te systemy szybko zastąpiono klimatyzacjami manualnymi, zapewniającymi znacznie większy komfort. Regulowane ręcznie klimatyzacje dostępne są do dziś, a ich zaletą jest prostota oraz niska cena.
Zasada działania klimatyzacji manualnej jest bardzo prosta. Po wciśnięciu przycisku z napisem AC uruchamiany jest kompresor klimatyzacji, co rozpoczyna obieg czynnika chłodzącego. W ciągu kilku chwil czynnik schładza parownik, dzięki czemu do wnętrza dostaje się zimne powietrze. Do regulacji ustawień klimatyzacji manualnej służą zazwyczaj trzy pokrętła lub suwaki. Pierwszy z nich steruje kierunkiem nawiewu i pozwala skierować strumień na szyby, nogi lub na twarz. Drugim pokrętłem klimatyzacji ręcznej ustawiana jest prędkość wentylatora, a zatem i siła nawiewu. Temperaturę powietrza wpadającego do wnętrza ustawia się trzecim pokrętłem, który miesza zimne powietrze z ciepłym.
Drugim rodzajem klimatyzacji jest klimatyzacja automatyczna, obecnie znacznie bardziej popularna. Przejmuje ona na siebie większość zadań i samoczynnie steruje ustawieniami nawiewów, by utrzymać we wnętrzu komfort termiczny. Robi to na podstawie odczytów z wielu czujników, które rozmieszczone są w samochodzie. Dzięki temu jedynym zadaniem kierowcy jest ustawienie docelowej temperatury. Zalecana temperatura to od 20 do 22 °C, jednak w przypadku wyjątkowo upalnych dni warto ustawić nieco wyższą. Różnica temperatur pomiędzy otoczeniem i wnętrzem samochodu nie powinna być większa niż 5-7 °C. Klimatyzacje, które jedynie utrzymują zadaną temperaturę, a ich nawiew sterowany jest ręcznie, nazywane są półautomatycznymi.
Sterowniki klimatyzacji automatycznej
O komfort we wnętrzu auta dba nie tylko sam układ klimatyzacji, ale i sterownik zawiadujący automatyką. W prostych wersjach temperatura zbierana jest tylko jednym czujnikiem, znajdującym się centralnie, co może fałszować rzeczywiste odczucia. Mankamentem wczesnych klimatyzacji automatycznych był też nieprzyjemny start systemu. Po uruchomieniu silnika sterownik ustawiał bowiem maksymalną prędkość nawiewu, przez co z kanałów wentylacyjnych buchało nagrzane powietrze.
Dziś klimatyzację automatyczne mają znacznie bardziej zaawansowane sterowniki, przewidujące różne scenariusze, np. konieczność odparowania szyb. Klimatyzacja zmienia ustawienia nawiewów w taki sposób, by odczuwalna zmiana temperatury była jak najszybsza. Dodatkowo robi to na postawie wielu odczytów, analizujących powietrze w różnych częściach samochodu. Pomocne są m.in. czujniki nasłonecznienia, które uwzględniają nie tylko temperaturę powietrza zewnętrznego, ale i ciepło bijące od słońca. Są to najczęściej charakterystyczne grzybki na podszybiu. Nowoczesne systemy kontrolują również jakość powietrza, by zamknąć obieg w przypadku wykrycia zanieczyszczeń, pyłków lub smogu.
Klimatyzacja jednostrefowa, dwustrefowa czy trójstrefowa?
Kolejnym kamieniem milowym w rozwoju klimatyzacji samochodowej jest podział kabiny pasażerskiej na strefy. Powód takiego działania jest bardzo ważny: pasażer może odczuwać daną temperaturę inaczej niż kierowca. Według badań kobiety odczuwają niskie temperatury mocniej niż mężczyźni. Aby więc obie osoby podróżowały w komfortowych warunkach, muszą ustawić inną temperaturę. Podzielenie stref lewo-prawo daje taką możliwość. Klimatyzacja dwustrefowa pozwala zróżnicować temperaturę obu stref nawet o kilka stopni. W rodzinnych SUV-ach i vanach często można spotkać dodatkową, trzecią strefę, która uniezależnia pasażerów tylnego rzędu.
Jak dbać o klimatyzację samochodową?
Zarówno o klimatyzację manualną, jak i automatyczną, trzeba odpowiednio dbać. Podstawą są oczywiście regularne wizyty w serwisie. Po podłączaniu klimatyzacji do urządzenia serwisowego czynnik jest odciągany, osuszany z wody i uzupełniany. Towarzyszy temu zazwyczaj odgrzybianie klimatyzacji oraz wymiana filtra kabinowego. Taki serwis należy przeprowadzać przynajmniej raz w roku.
Wpływ na stan klimatyzacji ma też codzienne użytkowanie klimatyzacji. Na kilka minut przed dojazdem do celu warto wyłączyć klimatyzację, by parownik zdążył się osuszyć. W ten sposób zmniejszysz ryzyko rozwoju szkodliwych mikroorganizmów i unikniesz przykrych zapachów we wnętrzu auta. Co ciekawe, z klimatyzacji samochodowej należy korzystać również jesienią oraz zimą. Oprócz chłodzenia, ważną funkcją systemu klimatyzacji jest osuszanie powietrza. Uruchamiając klimatyzację pozbędziesz się pary wodnej z szyb i nadmiaru wilgoci z kabiny. Co równie ważne, regularne włączanie klimatyzacji pomaga także utrzymać sprężarkę w dobrym stanie. To dlatego, że kompresor smarowany jest olejem podczas przepływu czynnika chłodniczego.
