Hidegre vágva

A klímarendszerek fejlődése és elterjedése gyakorlatilag hasonló a többi modern technológiáéhoz: az első rendszereket a 19. század második felében kezdték kidolgozni, de mára életünk meghatározó részévévé váltak. Persze a kezdet itt sem volt egyszerű, például a vonatokhoz kifejlesztett első berendezések egy egész vagont foglaltak el a szerelvényből.

Az autózásban is sok időnek kellett eltelnie, hogy a klímaberendezés tömegesen elterjedjen, és ennek nem csupán a hűtőberendezés technológiai fejlett(len)sége volt az oka, hiszen a rendszer hatékonyságát jelentősen növeli a karosszéria és az ablakok hőszigetelése, valamint a motorok teljesítménye és elektronikus felügyelete. A hópehely gombocska térnyerése az európai autóvásárlók műszerfalán igazából a hetvenes évek környékére tehető, amikor a tömeggyártású autók túlnyomó része már teljesíteni tudta a hatékony hűtés műszaki feltételeit.

Mint minden technikai újdonság, a klíma is elsőként a luxusautókban jelent meg, a kis darabszámú gyártást és a különleges technikai környezet megvalósítását csak a luxus haszonkulcsa bírta el. De ahogy fejlődött a hűtéstechnológia, és egyre igényesebb műszaki megoldásokat vezettek be a kisebb kategóriákban, úgy vált egyre népszerűbbé a klíma az olcsóbb autók vásárlói körében is, a rendszer ma az USA-ban forgalomba kerülő járművek elenyésző hányadából marad ki (2-5%).

Sajnos a hazai helyzetről nincs hasonló átfogó adat, cserébe a szokásos kelet-európai (vagy inkább balkáni?) ügyeskedésről tudok említést tenni. A 90-es években felszabadított kereskedelem sajátos helyzetet szült itthon. Miközben Astrák készültek Szentgotthárdon és Suzukik Esztergomban, nagy részükben nem volt klíma (hála a fapados kiviteleknek), és a külföldről behozott használt autók nagy részében sem.

Márpedig a magyar már akkor is hűvösben akart autózni, és valahonnan elő is kerítette a hozzá szükséges anyagiakat. Volt tehát kereslet és kínálat is, csak éppen azt a vadkapitalizmus jogszabályai és az azokon tátongó kiskapuk szegélyezték. Így történhetett meg, hogy azok az autógyártók, amelyeknek a járműveit durva büntetővámok sújtottak (elsősorban a távol-keletieket), a klímaberendezéseket Magyarországon vásárolták meg, és utólag építették be a klíma nélkül rendelt új autókba, rengeteget spórolva ezzel a vámtételeken.

Virágzott is a klímabiznisz, a legnagyobb két utángyártott berendezés értékesítői (Diavia, Alex original) ma is visszasírják azt az időszakot. Nem csoda, akkoriban a gyári klíma 20-40 százalékkal is többe került, mint az utólagos szerelés nagyságrendileg 300 000 forintos ára, a végeredményben ráadásul nem volt jelentős a különbség.

Mára a helyzet teljesen visszájára fordult, az utólagos beépítés elenyésző, hiszen a személyautókba gyárilag épített klíma jellemzően 20-40 százalékkal olcsóbb. Ennek megfelelően az egykor dübörgő autóklíma-üzletágból mindenki átmenekült az épületklimatizálásba, a raktérhűtésbe, a karbantartásra és szerelésbe.

Most pedig kezdődjön az agytágító, lássuk, hogyan működik az autóklíma, milyen részegységekből áll, milyen kiegészítő hűtőrendszereket fejlesztettek ki az elmúlt évtizedben, és mi mindenre kell figyelni használat közben.

Alapok

A klimatizálás legfontosabb alapkérdése a teljesítmény, vagyis hogy mekkora és milyen hőszigetelésű területet kell mennyire gyorsan lehűteni. Ennek kiszámítását az autógyártók (nyilván a klímagyártókkal együttműködve) már egy-egy típus fejlesztésekor elvégzik, így a hatékonyságra elvileg nem lehet panasz. De csak elvileg, mert az autókba épített 3-4,5 kW teljesítményű rendszerek dolgát számos más műszaki paraméter könnyíti vagy nehezíti.

Elsőként kell említeni az adott jármű szellőztetőrendszerének hatékonyságát, vagyis a levegőszállító csatornák hálózatának sűrűségét, illetve az utastér légbeömlőinek számát és elhelyezkedését. Ezután következik az autó, pontosabban az utastér hőszigetelése, ami egy olcsóbb autóban magátótól értetődőden gyengébb, hiszen vékonyabbak az ablakok, minimális a hő- és zajszigetelés; de ide tartozik még az üvegfelületek aránya és a motor teljesítménye is.

Utóbbi a gyártók szerint ma már nincs hatással a klíma teljesítményére. A 80 lóerő alatti autók tulajdonosai azért erről másképpen vélekednek. Pedig elvileg tényleg nem lehetne különbség, hiszen a klíma kompresszora viszkokuplungos, vagyis a fordulatszámtól függetlenül képes előállítani a szükséges teljesítményt. Ráadásul a klímavezérlést ma már az autó elektronikus irányítóközpontja végzi (ahová minden elektronikus felügyeletű rendszertől befutnak információk), vagyis optimális a műszaki környezet.

Előfordulhat olyan eset is, amikor a klíma kompresszorának teljesítményét megelőzi az autó biztonságos közlekedése: sok berendezés kikapcsolja a kompresszort, amikor a vezető padlógázt ad. Sajnos a gyengébb autók tulajdonosainak meg kell szokniuk, hogy a kompresszornak szükséges pár lóerő néha eléggé visszafogja az autót, de emiatt van az is, hogy az alapjárati fordulatszám is megemelkedik néha.

A klímaberendezés működése erősebb autókban természetesen hatékonyabb, ezeknél akár 4-6 fokos levegő befújására is alkalmas lehet a rendszer, míg a szerényebb képességű klíma, gyengébb motorú autó párosnál ez 12-15 fok lehet. Ráadásul kétszáz lóerő környékén már nem hiányzik az elveszített teljesítmény sem.

A rendszer

Az autóba épített klímaberendezés a hűtőközeg nyomás- és -halmazállapot-változására, illetve az ezzel járó hőmérsékletváltozásra épül. A hűtőközeg ma jellemzően az R134a jelű környezetbarát anyag, ami 1998-tól teljesen felváltotta a korábbi, ózolyuknövelő freont; de folynak kísérletek egyéb anyagokkal is (a Toyota például szén-dioxiddal kísérletezik). Az R134a esetében - típustól függően - 400-950 gramm mennyiséggel töltik fel a rendszert, egy busznál a töltőmennyiség meghaladhatja a tíz kilogrammot is.

Az alacsony nyomású, gáz halmazállapotú R134a-t a kompresszor (a motor főtengelyéről vett hajtás segítségével) összesűríti, megnövelve ezzel a hőmérsékletét is. Következik a hűtő (jellemzően az autó motorjának hűtőjéhez hasonlatos, és az elé építenek be) vagy más néven kondenzátor, ahol a hűtőközeg folyadékká alakul, az eközben keletkező hőt a menetszél (vagy a ventilátor) tünteti el.

A következő elem a szárítószűrő, ami kiszűri a nedvességet, pontosabban párátlanítja a közeget, és felfogja a szennyeződéseket is. A nagy nyomású, cseppfolyós halmazállapotú, meleg R134a ezután áthalad az úgynevezett expanziós szelepen, ami csökkenti a nyomást, így a hűtőközeg a külső hőmérsékletnél hidegebbé válik.

Az utastérben elhelyezett hőcserélőn (más néven párologtatón) áthaladva ismét halmazállapot-változás következik be, amitől az R134a lehűti a párologtatón áthaladó utastérlevegőt, egyben ismét felveszi eredeti fizikai állapotát (kis nyomású gáz), hogy a folyamat elölről kezdődhessen. Az egy helyben álló, működő klímás autó alatt néhány perc alatt víztócsa jelenik meg, ez nem más, mint az utastér párologtatójánál kicsapódott pára, amit a rendszer összegyűjt, és a kivezet a szabadba.

Rendszerek

Alapvetően kétféle klímavezérlő rendszer létezik: automatikus és manuális. Utóbbi az egyszerűbb, amikor a kompresszor vezérlését gombnyomással szabályozzuk, vagyis megnyomjuk a hópihegombot, és működésbe lép a hűtőközeg körforgása. A befújt levegő hőmérsékletét, mennyiségét és irányát a fűtés kezelőszerveivel szabályozhatjuk.

Az automata rendszereknél elegendő beállítani az általunk kívánt hőmérsékletet, az automatika ennek függvényében szabályozza az utastérbe jutó levegő hőmérsékletét, irányát, és mennyiségét, és ennek megfelelően a kompresszor működését. Természetesen az automata klímás rendszerek között is vannak különbségek. Ezek elsősorban a rendszer minőségétől, vagyis az utastérben elhelyzett hőérzékelők helyétől és számától, valamint olyan kiegészítőktől függ, mint a napsütés-érzékelő.