Al sinds zijn 16de is de Deen Michael Ingvardsen bezig met aircosystemen. Hij begon in de fabriek van zijn vader die aircosystemen produceerde. Tegenwoordig werkt hij voor Nissens als technisch training manager. Bij GHS Automotive in Eindhoven geeft hij praktisch advies over aircodiagnose.
De kennis komt uit het Nissens Training Concept, een training die normaal vijf dagen duurt. Nu heeft hij maar een paar uur de tijd om de autotechnici te trainen. Hij begint met een korte introductie: “Er zijn drie soorten aircosystemen: met expansieventiel, accumulator en een dual aircosysteem. De accumulatorsystemen zie je nog in oudere voertuigen of in Amerikaanse auto’s. De dual aircosystemen hebben twee verdampers. In deze training focussen we ons alleen op systemen met expansieventiel.”
Een aircosysteem met expansieventiel werkt nog altijd op dezelfde manier als enkele decennia geleden. “Het is in de basis hetzelfde systeem en het koudemiddel is bijna identiek. Je zet het koudemiddel om van gas naar vloeistof. De aircocomponenten zijn door de jaren heen wel geoptimaliseerd, ze zijn bijvoorbeeld compacter en lichter geworden”, zegt Ingvardsen.
Maar er is meer veranderd. Een aircosysteem past zich aan de omstandigheden aan. Ingvardsen: “Bij oudere systemen kun je aan de hand van de hoge of lage druk vertellen of het systeem goed werkt of niet. Moderne compressoren hebben een variabele druk. Is de lage druk 2 bar? Dat geeft geen garantie dat het systeem goed werkt. De enige manier om er achter te komen of een systeem goed werkt is de temperatuur op verschillende punten te meten. Is de temperatuur te hoog? Dan heeft dat invloed op de levensduur van de componenten.”
Maximale temperatuur
De praktijk leert dat niemand de temperatuur van de compressor controleert bij een aircoservice. “Het is wel noodzakelijk”, vertelt Ingvardsen. Maar welke temperatuur mag die hebben? “80 tot 90 °C is de maximumtemperatuur, dat komt door de compressorolie. Bij 90-95 graden gaat die koken. Stel dat de druk goed is en bij een buitentemperatuur van 20 °C de aircocompressor 90 graden wordt, heb je dan een probleem? Ja! Want bij zomerse temperaturen loopt de temperatuur nog verder op.”
Een ander aandachtspunt is de temperatuur van de condensor. Ook die wordt tijdens een aircoservice niet gecontroleerd. “Als je de in- en uitlaattemperatuur meet, moet je daar een verschil in zien. Is het verschil 10%? Dan koelt het systeem en werkt de airco prima bij 20 graden buitentemperatuur. Maar gaat de klant vervolgens naar Spanje waar het 35 graden is, stijgt de temperatuur en de druk, waardoor het systeem niet meer voldoende koelt. Het temperatuurverschil moet ongeveer 30% zijn.”
Weerstand in de condensor
Tot nu toe controleerde bijna niemand de condensortemperatuur. “Daar was geen reden voor. De condensors waren groot en er was altijd voldoende capaciteit. De eerste types waren serpentine condensors, groot, zwaar en niet kapot te krijgen. De leidingen waren dik, waardoor er geen verstoppingen voorkwamen. Een nadeel is dat je veel vermogen nodig had om het koudemiddel rond te pompen, dat kost energie. Daarom werd de parallel flow condensor ontwikkeld.
Gebruik dus uitsluitend de aanbevolen olie!”
Het koudemiddel verspreidt zich door meerdere dunne leidingen in de condensor. Raakt een van die leidingen verstopt, neemt de druk in de andere leidingen toe, waardoor ook de temperatuur oploopt. De leidingen zijn zo klein dat reinigen niet werkt. Je kunt er wel met perslucht doorheen blazen, maar dat betekent niet dat alle leidingen vrij zijn. Huidige condensatoren hebben nog dunnere leidingen. Gebruik je een dikkere olie omdat de compressor geluid maakt? Dan zou dat in de condensor tot problemen kunnen leiden want dikkere olie zorgt voor meer weerstand, dus een hogere temperatuur. Gebruik dus uitsluitend de aanbevolen olie”, adviseert Ingvardsen.
Moet je een condensor vervangen als de compressor defect is? “De condensor is vaak de oorzaak”, zegt Nissens’ trainer. “De levensduur van een condensor die de autofabrikant monteert is tegenwoordig maar vier tot vijf jaar. De capaciteit neemt af bij beschadigingen. Is de olie donker? Dan is de temperatuur te hoog geweest, dat komt door een niet correct functionerende condensor.
In het verleden waren sommige compressoren voorzien van een temperatuursensor die de compressor uitschakelt bij hoge temperaturen. Dat beschermt de compressor, maar lost het probleem niet op. Er is een reden waarom de compressor te warm wordt. Bovendien kost een temperatuursensor geld, terwijl hij niet noodzakelijk is voor het functioneren van het systeem. Autofabrikanten plaatsen hem dan ook niet meer. Vroeger waren aircosystemen overgedimensioneerd en betrouwbaarder. Nu ligt de nadruk op efficiency. Je kunt een failproof aircosysteem produceren, maar dat kost geld. Niemand is bereid daar extra voor te betalen.”
Meer aandachtspunten
Verder controleer je de koelvinnen functioneren tijdens een werkplaatsbezoek. “Weet dat die tegenwoordig op verschillende snelheden kunnen draaien, dat bespaart immers brandstof”, zegt Ingvardsen. “Is er niet voldoende koeling, dan neemt de druk toe. Er zit wel een drukschakelaar in het systeem, maar die opent pas bij 28 tot 32 bar. Een aircosysteem haalt dat niet, voordat de druk zo hoog is, werkt de compressor al niet meer.”
Moet je een verdamper vervangen? “Controleer altijd of de nieuwe verdamper overeenkomt met de oude. De temperatuursensor hoort op de koudste plek te zitten, die geeft namelijk aan of de koelcapaciteit voldoende is en stuurt zo de compressor aan”, vertelt Ingvardsen.
Verschillende compressoren
Als er iets mis is in het aircosysteem, raakt de compressor vaak als gevolg daarvan defect. Bijna alle voertuigen zijn voorzien van een zuigercompressor. “Sommige hebben een vaste kantelplaat, andere een variabele kantelplaat. Gemiddeld snoept een aircocompressor 10 pk af. Dat is bij een doorsnee voertuig zo’n 10% van het motorvermogen.
Twijfel je, dan kun je het beste even zelf meten om het zeker te weten.”
Des te meer koudemiddel in het systeem zit, des te hoger de druk en des te meer energie het kost. Dat gaat ten koste van het motorvermogen en het brandstofverbruik. Is de buitentemperatuur hoger, dan neemt de druk ook toe en verbruikt de aircocompressor dus meer energie. Bij een kleine stadsauto is dat duidelijk merkbaar”, vertelt Ingvardsen.
“In 1996 introduceerden VW en Mercedes-Benz een compressor met variabele kantelplaat. De lage druk blijft daarbij rond de 2 bar. Het nadeel van de compressor was dat hij gevoelig was voor vervuiling, destijds werden aircosystemen nog niet gespoeld. In 2003 introduceerden verschillende merken de Electronically Controlled Variable (ECV)-compressor, met een elektrische aansturing.
Als je zo’n compressor in de aftermarket koopt, let dan op dat er modellen zijn waar een diode in zit. Aan de buitenkant zijn de compressoren identiek, je weet dus niet of er een diode in zit. Daardoor kunnen er communicatieproblemen ontstaan. Een paar jaar geleden kwam dat probleem veel voor omdat onderdelennummers niet juist gekoppeld waren. Inmiddels lijkt dat probleem opgelost. Twijfel je, dan kun je het beste even zelf meten om het zeker te weten.”
Gebroken poelie
Als de interne weerstand in een compressor te hoog op loopt door bijvoorbeeld te weinig of teveel olie, te veel UV-lekvloeistof of koelvloeistof, breekt de poelie. “Dat is de bedoeling, want de poelie is zo ontworpen om de compressor te beschermen. Je kunt de poelie gewoon vervangen, maar ga eerst na wat de oorzaak is. Waarom was de weerstand te hoog?”
Ingvardsen kent gevallen waarbij de olie nog vers was, maar de poelie gebroken was. “Het komt voor bij gechipte voertuigen, zo’n poelie is daar niet voor ontwikkeld. Als je veelvuldig bij hoge snelheden remt en accelereert krijgt die het zwaar te voorduren. De oorzaak is in de werkplaats dan vaak moeilijk te achterhalen.”
Dan is het tijd voor de filterdroger. Hoe vaak vervang je de die? “Als die langer dan 10 minuten open is, werkt hij niet meer. Hij blokkeert het systeem niet, maar hij haalt het vocht niet meer uit het systeem”, zegt Ingvardsen. Vervangen dus. “Kun je een filterdroger opnieuw tot leven wekken door langdurig te vacumeren? Nee, er vindt een chemische reactie plaats. De filterdroger in de oven leggen werkt ook niet.” Ingvardsen probeerde het, maar adviseert zijn experiment niet te herhalen.
R152a, R600, R451a en andere koudemiddelen
In 2007 is afgesproken dat de GWP-waarde minder dan 150 en niet ontvlambaar moet zijn. Mercedes-Benz, BMW en Audi gebruiken een CO2-aircosysteem in de E- en S-Klasse, 7 Serie en A8.
“Zelfs in de duurdere uitvoeringen van de Golf experimenteert VW al met dat alternatieve koudemiddel. Duitse fabrikanten kiezen voor R744 in plaats van R1234yf. Het koudemiddel R1234yf werkt met een iets hogere druk dan R134a. R1234yf heeft een GWP van 4. R744 heeft een GWP-waarde van 1. Het voordeel van R1234yf is dat er geen nieuwe aircosystemen voor ontwikkeld hoefden te worden. Het voordeel van R744 is dat het veel goedkoper is dan R1234yf”, vertelt Ingvardsen.
Juist doordat het nieuwe koudemiddel R1234yf zo duur is zoeken mensen naar alternatieven. R152a is een voorbeeld, het heeft een GWP-waarde van 146. “In de Verenigde Staten wordt het gebruikt en verkocht bij supermarkten onder de naam Mr. Freeze of Mr. Ice. Het nadeel is dat het ontvlambaar is en daardoor is het gelukkig illegaal in Europa. Je kunt ook R600 gebruiken, beter bekend als butaan. In Australië wordt dat gebruikt als de airco er onderweg mee stopt.
Verder zijn AC5 en AC6 (R445a) verkrijgbaar, die worden geproduceerd door een Mexicaans bedrijf dat ook R134a uitvond. R445a is een mix van verschillende koudemiddelen. Het nadeel daarvan is bij een lekkage een van de bestandsdelen uit de mix het systeem als eerste verlaat. Dan is het dus geen AC6 of R445a meer. Terugwinnen van het koudemiddel kan dan ook niet meer, tenzij je het terug naar de fabriek stuurt. Voorlopig gebeurt er dus niets met die alternatieve koudemiddelen. Wel heeft het Mexicaanse bedrijf een rechtszaak aangespannen tegen DuPont en Honeywell omtrent de patenten op R1234yf.”
Weet wat je terugwint
Ondertussen vinden er in Zuid-Korea experimenten plaats met R451a en R451b. Dat zijn ook gemixte koudemiddelen die voor 88,4% uit R1234yf bestaat en de rest is R134a. Het voordeel is dat het koudemiddel daardoor een lagere ontvlambaarheid heeft. Juist doordat er nu zoveel verschillende mogelijkheden zijn, wordt het gebruik van een identifier belangrijk.
Als een R1234yf-systeem van een klant er in het Oostblok mee ophoudt, wie garandeert dan dat er R1234yf gebruikt wordt? Er zijn adapters verkrijgbaar waarmee je R134a vult in een R1234yf-systeem. Dat wil je niet in je eigen R1234yf-aircomachine terugwinnen. De gehele tankinhoud is dan waardeloos.
R1234yf is vanaf begin 2017 verplicht voor nieuwe auto’s, dus die auto’s komen al in de werkplaats. Ingvardsen verwacht alternatieve systemen de komende jaren nog niet op grote schaal op de markt. Een R744-aircosysteem kost een autofabrikant 20 tot 50 euro meer per voertuig, daarom zie je het nu alleen nog terug bij duurdere modellen. De drukken in zo’n systeem zijn tot tien keer hoger.
