Auton ilmastointijärjestelmän toiminta

Sisällysluettelo

1. Johdanto

2. Perusidea: lämpö siirretään pois matkustamosta

3. Kylmäainekierron pääosat ja niiden tehtävät

4. Kuivain ja suodatus: pieni osa, iso merkitys

5. Paineet ja lämpötilat: miksi “pieni vajaus” tuntuu heti

6. Ilmastointi ja automatiikka: mitä auto oikeasti säätää?

7. Miksi ilmastointi voi haista ja miten se liittyy rakenteeseen?

8. Hybridi- ja sähköautot: sama periaate, eri toteutus

9. Miten autohuolto arvioi ilmastointijärjestelmän kunnon?

10. Mitä toimivasta järjestelmästä kannattaa muistaa

Johdanto

Auton ilmastointi näyttää kuljettajalle yksinkertaiselta: painat A/C-nappia, säädät lämpötilan ja auto hoitaa loput. Todellisuudessa ilmastointijärjestelmä on monimutkainen suljettu kiertojärjestelmä, jossa kylmäaine kiertää komponentilta toiselle ja vaihtaa olomuotoa. Kun olomuoto muuttuu kaasusta nesteeksi ja takaisin kaasuksi, lämpöä sitoutuu ja vapautuu – ja juuri tämän avulla auton sisätilasta saadaan lämpöä pois ja kosteutta hallintaan.

Läpikäydään miten ilmastointijärjestelmä toimii teknisesti, mitä eri osat tekevät ja miksi tietyt viat näkyvät käytännössä juuri niin kuin näkyvät.

Perusidea: lämpö siirretään pois matkustamosta

Ilmastointi ei “tee kylmää” tyhjästä. Se siirtää lämpöä matkustamosta ulos. Järjestelmän keskeinen aine on kylmäaine, joka kiertää suljetussa putkistossa ja toimii lämmön siirtäjänä. Kylmäaineen rinnalla kiertää kompressoriöljyä, joka voitelee kompressoria ja muita liikkuvia osia.

Kun kylmäaine höyrystyy höyrystimessä (sisätilan puolella), se sitoo lämpöä. Kun se myöhemmin lauhtuu lauhduttimessa (moottoritilan edessä), se luovuttaa lämpöä ulkoilmaan. Kierto pyörii kompressorin avulla, joka pitää paine-erot yllä.

Kylmäainekierron pääosat ja niiden tehtävät

Ilmastointijärjestelmän voi hahmottaa neljän päävaiheen kautta:

1. Puristus
2. Lauhtuminen
3. Paineen pudotus
4. Höyrystyminen

Näitä vaiheita vastaavat neljä pääkomponenttia.

1. Kompressori on järjestelmän “pumppu”. Se imee höyrystimestä tulevaa matalapaineista kylmäainekaasua ja puristaa sen korkeapaineiseksi, jolloin myös kylmäaineen lämpötila nousee. Kompressorin toimintaa ohjataan autosta riippuen sähköisesti ja se kytkeytyy päälle vain silloin, kun olosuhteet ja ohjaukset sen sallivat.
2. Lauhdutin sijaitsee yleensä jäähdyttimen edessä tai sen lähellä. Sinne tulee kompressorilta kuumaa, korkeapaineista kylmäainekaasua. Lauhduttimessa kylmäaine luovuttaa lämpöä ulkoilmaan ja muuttuu kaasusta nesteeksi. Tämän vuoksi lauhduttimen hyvä ilmavirtaus ja puhtaus ovat kriittisiä: jos lauhdutin on tukossa epäpuhtauksista tai ilmavirtaus heikko, järjestelmän paineet nousevat ja teho laskee. Vanhemmiten lauhduttimen jäähdytysrivat saattava myös kärsiä korroosiosta ja lämmön johtuminen hidastuu.
3. Paineen pudotuksesta huolehtii paisuntaventtiili tai kuristin, mallista riippuen. Tämän komponentin tehtävä on pudottaa nesteen painetta hallitusti ennen höyrystintä. Kun paine putoaa, myös kylmäaineen kiehumispiste laskee ja se pystyy höyrystymään höyrystimessä sitomalla lämpöä tehokkaasti.
4. Höyrystin sijaitsee matkustamon puolella, yleensä kojelaudan sisällä. Kun kylmäaine tulee sinne matalapaineisena, se alkaa höyrystyä ja sitoo lämpöä höyrystimen kennosta. Puhallinmoottori puhaltaa sisäilmaa höyrystimen läpi, jolloin ilma viilenee. Samalla ilman kosteus tiivistyy höyrystimen pinnalle vedeksi, joka johdetaan poistoputkea pitkin auton alle. Tästä syystä ilmastointi kuivattaa ilmaa ja on tehokas ikkunoiden huurtumisen estäjä.

Kuivain ja suodatus: pieni osa, iso merkitys

Järjestelmässä on myös kiinteänä osana kuivain. Sen tehtävä on sitoa kosteutta ja suodattaa epäpuhtauksia kylmäainekierrosta. Kosteus on ilmastoinnille haitallista, koska se voi jäätyä paisuntakohdassa, aiheuttaa korroosiota ja heikentää öljyn ominaisuuksia. Kuivaimen kunto vaikuttaa suoraan järjestelmän elinikään, minkä vuoksi se pitää vaihtaa erityisesti silloin, kun järjestelmä on ollut auki tai on tehty muita isompia korjauksia.

Paineet ja lämpötilat: miksi “pieni vajaus” tuntuu heti

Auton ilmastointi on herkkä oikealle kylmäainemäärälle. Liian vähäinen määrä johtaa tyypillisesti siihen, että höyrystin ei täyty oikein, paineet eivät asetu ja viilennysteho laskee. Liian suuri määrä puolestaan voi nostaa korkeapainepuolen paineita, heikentää toimintaa ja pahimmillaan rasittaa kompressoria. Siksi täyttö pitää tehdä grammoina valmistajan arvojen mukaan, ei “sinne päin”. Tämän takia järjestelmään ei voi myöskään vain lisätä kylmäainetta, vaan koko järjestelmä on aluksi tyhjennettävä vanhasta kylmäaineesta, jotta järjestelmään saadaan täysin oikea kylmäainemäärä.

Järjestelmää valvotaan paineantureilla. Jos paine laskee liian alas (kylmäaine vähissä) tai nousee liian ylös (esimerkiksi lauhduttimen jäähdytys heikko), ohjaus voi estää kompressorin käynnistymisen suojatakseen järjestelmää. Kuljettajalle tämä näkyy niin, että A/C (lumihiutaleen kuva) on päällä, mutta kylmää ei tule.

Ilmastointi ja automatiikka: mitä auto oikeasti säätää?

Automaatti-ilmastointi ei vain “puhalla kylmää ja lämmintä”. Se säätää kokonaisuutta: puhallusnopeutta, läppiä, kompressorin käyttöä ja usein myös kierrätystä. Järjestelmä käyttää tyypillisesti sisälämpötila-anturia, ulkolämpötila-anturia, aurinkoanturia ja joskus kosteussensoria arvioidakseen, mitä tarvitaan asetetun lämpötilan saavuttamiseksi.

Kun pyydät autolta esimerkiksi 21 °C, se voi hetkellisesti käyttää ilmastointia kuivattamiseen myös talvella, vaikka et “tarvitse kylmää”. Tämä on normaalia ja usein toivottavaa, koska kuivempi ilma poistaa huurtumista.

Miksi ilmastointi voi haista ja miten se liittyy rakenteeseen?

Kun höyrystimen pinnalle tiivistyy vettä, se luo olosuhteet mikrobikasvustolle, jos järjestelmää ei käytetä tai huolleta. Puhallin ja kanavat levittävät hajun sisätiloihin. Siksi järjestelmän puhdistus kohdistetaan usein juuri höyrystimeen ja kondenssiveden poistoreittiin, ei pelkästään venttiileihin tai suuttimiin.

Hybridi- ja sähköautot: sama periaate, eri toteutus

Hybrideissä ja täyssähköautoissa ilmastointi voi olla rakenteeltaan osin erilainen, koska lämmönlähteenä ei aina ole perinteinen polttomoottori. Kompressori on usein sähkökäyttöinen ja järjestelmä voi toimia myös silloin, kun polttomoottori on sammuksissa. Perusperiaate on silti sama: kylmäaine kiertää ja siirtää lämpöä. Joissakin järjestelmissä käytetään lisäksi lämpöpumppuratkaisuja, joissa ilmastointipiiriä hyödynnetään tehokkaasti myös lämmitykseen.

Hybrid- ja sähköajoneuvojen ilmastointijärjestelmät vaativat myös usein kompressoriöljyltä täydellistä sähkön johtamattomuutta. Siksi näiden autojen ilmastointihuolto voi kestää hetken pidempään, kun huoltokoneeseen tehdään öljytyypin vaihto ja letkujen huuhtelu.

Miten autohuolto arvioi ilmastointijärjestelmän kunnon?

Tekninen diagnoosi perustuu yleensä siihen, mitä järjestelmä “kertoo” paineina, lämpötiloina ja ohjauksen tilatietoina. Huollossa katsotaan kylmäainemäärä (palautettu määrä vs. tavoite), mitataan painepuolet, tarkistetaan kompressorin kytkeytyminen ja varmistetaan, että lauhduttimen jäähdytys toimii. Tarvittaessa tehdään vuototarkastus ja seurataan, käyttäytyvätkö paineet ja lämpötilat niin kuin toimivassa kierrossa pitää.

Kuljettajalle toimiva ilmastointijärjestelmä näkyy yksinkertaisena lopputuloksena: järjestelmä alkaa viilentää nopeasti, huurtuminen vähenee ja puhallus tuntuu “terävältä” eikä kostealta tai tunkkaiselta.

Mitä toimivasta ilmastointijärjestelmästä kannattaa muistaa

Auton ilmastointijärjestelmä on suljettu kierto, jossa kylmäaineen paineen ja olomuodon muutoksilla siirretään lämpöä matkustamosta ulos ja poistetaan kosteutta. Järjestelmä toimii vain, jos kylmäainemäärä on oikea, osat ovat tiiviit ja ilmavirtaus lauhduttimella sekä höyrystimellä on kunnossa. Kun tämän ymmärtää, myös oireet käyvät loogisiksi: vajausta seuraa heikko teho, jäähdytysongelmaa seuraa korkeat paineet ja likainen höyrystin tai huono vedenpoisto näkyy hajuhaittoina.

Ilmastointijärjestelmämän kanssa pääsee helpoimmalla, kun tämän muistaa huoltaa säännöllisesti. Lisätietoa ilmastointihuolloista löydät myös auton ilmastointihuolto pitää tehdä säännöllisesti -blogiartikkelistamme.