PAG przypadkiem w klimatyzacji hybrydy – dlaczego domieszka zwykłego oleju może obniżyć rezystancję izolacji elektrycznego kompresora HV?

W elektrycznej sprężarce klimatyzacji olej nie tylko smaruje mechanizm. Jest również częścią środowiska, w którym pracuje silnik elektryczny zasilany wysokim napięciem. I właśnie dlatego wlanie do hybrydy „zwykłego PAG-u”, który w klasycznym aucie z kompresorem napędzanym paskiem jest czymś całkowicie normalnym, może skończyć się błędem izolacji układu HV.

Problem bywa podstępny. Klimatyzacja może po serwisie chłodzić prawidłowo, ciśnienia mogą wyglądać normalnie, sprężarka może pracować bez hałasu, a mimo tego sterownik po pewnym czasie zarejestruje spadek rezystancji izolacji. Przyczyną nie musi być przebite uzwojenie ani uszkodzony przewód pomarańczowy. Czasami wystarczy zanieczyszczenie układu olejem, który nie został przewidziany do pracy przy elektrycznej sprężarce.

Dlaczego olej w sprężarce HV jest jednocześnie elementem izolacji

W klasycznym kompresorze klimatyzacji silnik samochodu obraca sprężarkę przez pasek wielorowkowy lub sprzęgło. Olej ma przede wszystkim smarować powierzchnie robocze, uszczelniać i odprowadzać ciepło.

W elektrycznym kompresorze hybrydy sytuacja jest inna. W jednej obudowie znajdują się zwykle:

• silnik elektryczny HV,

• falownik lub elektronika sterująca,

• sprężarka spiralna typu scroll,

• obieg czynnika chłodniczego i oleju.

Mieszanina czynnika i oleju przepływa w bezpośrednim sąsiedztwie elementów elektrycznych silnika. Dlatego środek smarny musi mieć nie tylko odpowiednią lepkość i własności tribologiczne, ale również bardzo wysoką rezystywność elektryczną.

Dobrym przykładem jest DENSO ND-OIL 11, czyli olej typu POE stosowany w elektrycznie napędzanych sprężarkach scroll DENSO. Producent dobiera go właśnie ze względu na wysokie właściwości izolacyjne.

Tu pojawia się ważne zastrzeżenie. Nie wolno upraszczać zasady do stwierdzenia „PAG jest zawsze zabroniony w elektrycznym kompresorze”. Na rynku są sprężarki HV fabrycznie zalewane specjalnym olejem PAG o odpowiednich parametrach elektrycznych. MAHLE wymienia choćby zastosowania specjalnego PAG SP-A2. O wyborze oleju zawsze decyduje specyfikacja konkretnej sprężarki i pojazdu.

Niebezpieczna jest przede wszystkim domieszka zwykłego PAG przeznaczonego do klasycznych sprężarek, na przykład podczas obsługi urządzeniem serwisowym, w którego przewodach lub dozowniku pozostał olej po wcześniejszym samochodzie.

Jeden procent nie brzmi groźnie. Dla izolacji może być ogromną różnicą

Najbardziej obrazowa wartość pojawiająca się w materiałach dotyczących obsługi hybryd to 1% zanieczyszczenia PAG.

W testach odnoszących się do elektrycznych sprężarek DENSO domieszka około 1% zwykłego PAG obniżała rezystancję izolacji z poziomu powyżej 10 MΩ do około lub poniżej 1 MΩ.

To spadek rzędu dziesięciokrotnego.

Nie należy traktować wartości 1 MΩ jako uniwersalnego progu diagnostycznego każdego samochodu. Sterowniki różnych producentów kontrolują izolację całego obwodu HV według własnej strategii, a procedura pomiaru sprężarki może określać inne napięcie testowe i inną wartość graniczną. Liczby 10 MΩ i 1 MΩ dobrze pokazują jednak skalę problemu: śladowa z punktu widzenia mechanika ilość obcego oleju może radykalnie zmienić własności elektryczne mieszaniny.

Dlaczego tak się dzieje?

Zwykłe oleje PAG są silnie higroskopijne. Pochłaniają wilgoć z otoczenia, a obecność wody i jonowych zanieczyszczeń zwiększa przewodność mieszaniny. W efekcie pomiędzy uzwojeniem silnika, olejem, czynnikiem i metalową obudową sprężarki powstaje łatwiejsza droga dla prądu upływu.

To nie oznacza, że PAG natychmiast „wypala izolację uzwojeń”. Pierwszym problemem jest często właśnie pogorszenie własności dielektrycznych środowiska wewnątrz kompresora.

Skutki mogą narastać stopniowo:

• sterownik rejestruje błąd izolacji HV,

• klimatyzacja zostaje wyłączona,

• układ wysokonapięciowy może ograniczyć możliwość uruchomienia samochodu,

• prąd upływu może pojawić się pomiędzy elementami elektrycznymi a obudową,

• dalsza praca zwiększa ryzyko uszkodzenia sprężarki.

Jest jeszcze jeden szczegół praktyczny. Wilgoć pogarsza sytuację niezależnie od pomyłki z olejem. Dlatego otwarta puszka POE stojąca tygodniami na półce warsztatowej również nie jest dobrym materiałem serwisowym. DENSO zaleca przechowywanie oleju w suchych warunkach i natychmiastowe zamykanie opakowania po użyciu. Dla ND-OIL 11 producent podaje okres trwałości wynoszący 36 miesięcy, ale prawidłowe przechowywanie nadal ma znaczenie.

Najczęstszy błąd powstaje nie przy kompresorze, lecz przy stacji klimatyzacji

W praktyce do zanieczyszczenia często nie dochodzi dlatego, że ktoś świadomie wlewa butelkę PAG do Toyoty Prius czy Lexusa 300h. Problem powstaje wcześniej.

Warsztat obsługuje zwykły samochód. Stacja odzyskuje R134a albo R1234yf, w instalacji urządzenia pozostaje niewielka ilość oleju. Następnie do tych samych przewodów zostaje podłączona hybryda z elektrycznym kompresorem.

Czynnik chłodniczy może być dokładnie taki sam. Olej już nie.

Dlatego profesjonalna obsługa hybryd i EV wymaga urządzenia, które pozwala uniknąć przenoszenia oleju pomiędzy samochodami. HELLA zaleca rozwiązania z funkcją wewnętrznego płukania oraz oddzielnym zbiornikiem świeżego oleju.

Najbardziej ryzykowne są:

• automatyczne dozowniki oleju używane zarówno do aut spalinowych, jak i hybryd,

• wspólne ręczne iniektory PAG/POE,

• przewody serwisowe, których nie można skutecznie przepłukać,

• barwnik UV oparty na niewłaściwym oleju,

• dolewanie „uniwersalnego oleju do R134a” bez sprawdzenia typu kompresora,

• opieranie decyzji wyłącznie na rodzaju czynnika chłodniczego.

Ostatni punkt jest szczególnie częsty. R134a nie oznacza automatycznie PAG, podobnie jak R1234yf nie wskazuje jednoznacznie rodzaju oleju. Typ oleju wynika ze specyfikacji sprężarki.

Jeżeli do układu wymagającego POE przypadkiem podano PAG, najgorszą decyzją jest uruchomienie klimatyzacji „żeby zobaczyć, czy działa”. Sprężarka zacznie rozprowadzać mieszaninę oleju po całym obiegu.

Najpierw trzeba ustalić:

1. jaki olej przewiduje producent samochodu lub sprężarki,

2. ile niewłaściwego oleju mogło zostać podane,

3. czy sprężarka została po pomyłce uruchomiona,

4. czy stacja serwisowa mogła przenieść PAG z poprzedniej obsługi,

5. jaka procedura usunięcia zanieczyszczenia obowiązuje dla konkretnego modelu.

Nie ma jednej uniwersalnej procedury typu „zrób próżnię i będzie dobrze”. Pompa próżniowa usuwa powietrze i wilgoć, ale nie wyciąga skutecznie oleju rozprowadzonego po elementach układu.

Jeżeli PAG zdążył przejść przez cały obieg, może być potrzebne płukanie części instalacji, wymiana osuszacza, a w określonych procedurach producenta również wymiana elementów, których nie da się skutecznie wypłukać. Samo odzyskanie czynnika i ponowne napełnienie instalacji właściwym olejem nie gwarantuje przywrócenia wymaganej rezystancji.

Po naprawie nie wystarczy również sprawdzenie temperatury z nawiewu. Trzeba zweryfikować izolację układu HV zgodnie z procedurą producenta, ponieważ pomiar wykonany nieprawidłowym miernikiem albo w niewłaściwym punkcie może być bezwartościowy, a przy instalacji wysokonapięciowej także niebezpieczny.

FAQ

Czy każdy olej PAG uszkodzi klimatyzację hybrydy?
Nie. Niektóre elektryczne kompresory są fabrycznie przeznaczone do specjalnego PAG o odpowiednich parametrach izolacyjnych. Problemem jest użycie zwykłego PAG w układzie, który wymaga POE albo innego konkretnego oleju izolacyjnego.

Czy 1% PAG naprawdę może mieć znaczenie?
Tak. W znanych testach dotyczących elektrycznych sprężarek DENSO około 1% PAG obniżało rezystancję izolacji z ponad 10 MΩ do około lub poniżej 1 MΩ. Nie oznacza to jednak, że 1 MΩ jest uniwersalną granicą diagnostyczną dla każdego auta.

Czy wystarczy zrobić dłuższą próżnię po przypadkowym dolaniu PAG?
Nie. Próżnia usuwa przede wszystkim gazy i wilgoć. Nie jest metodą usuwania oleju, który został rozprowadzony wraz z czynnikiem po sprężarce, przewodach, skraplaczu czy parowniku.

Czy można obsługiwać hybrydę tą samą stacją klimatyzacji co zwykłe auta?
Tak, ale tylko wtedy, gdy urządzenie i procedura producenta pozwalają skutecznie zapobiec kontaminacji olejem. Istotne są między innymi oddzielne zbiorniki oleju oraz możliwość przepłukania wewnętrznego obiegu i przewodów.

Czy po pomyłce zawsze trzeba wymieniać sprężarkę?
Nie zawsze. Decyzja zależy od konstrukcji układu, ilości obcego oleju, tego, czy sprężarka pracowała po zanieczyszczeniu, oraz od procedury producenta. W niektórych przypadkach wymagane jest płukanie i wymiana części elementów, w innych producent może przewidywać bardziej radykalną procedurę.

Czy właściwy olej POE można przechowywać w otwartej butelce?
Nie jest to dobra praktyka. Oleje stosowane w takich układach trzeba chronić przed wilgocią. Pojemnik powinien być zamykany od razu po pobraniu wymaganej ilości oleju.

Co sprawdzić najpierw, gdy po serwisie klimatyzacji pojawił się błąd izolacji HV?
Najpierw sprawdź jaki olej został faktycznie podany do układu i z jakiego dozownika lub stacji. Dopiero później szukaj przebicia w sprężarce. Jeżeli samochód wymagał POE, a urządzenie chwilę wcześniej pracowało z klasycznym PAG i nie zostało przygotowane do obsługi hybrydy, zanieczyszczenie oleju jest jednym z pierwszych tropów do wykluczenia.

Pierwszy błąd do usunięcia jest więc prosty: nie uruchamiaj ponownie elektrycznej sprężarki, dopóki nie potwierdzisz właściwego typu oleju i nie wykluczysz kontaminacji PAG. Jeżeli niewłaściwy olej został już wprowadzony, zacznij od procedury producenta dotyczącej dekontaminacji układu, a nie od kasowania błędu izolacji czy kolejnego napełnienia klimatyzacji.

Więcej informacji na: https://stukapuka.pl