Capítulo 2: Verificações prévias ao diagnóstico em um sistema de Climatização

Por: Redação

U m climatizador só funciona se todos os componentes do sistema trabalharem perfeitamente. Se houver avaria em algum componente, podem ser alteradas as pressões de trabalho, não podendo ser descartados danos derivados no sistema e no motor.

Para evitar danos, são instalados sensores de monitoramento no circuito de refrigeração. Uma unidade de controle processa esses sinais e gerencia a desconexão e conexão periódica do compressor, bem como a rotação do ventilador.


Dessa forma, é possível manter o nível de pressão no circuito de refrigeração sempre dentro dos valores normais. Nos sistemas equipados com um compressor não controlável, os sinais dos sensores de monitoramento também são utilizados para efetuar adaptações às necessidades de rendimento refrigerante do sistema (desligamento e acionamento do climatizador em função das necessidades do rendimento refrigerante). Ao mesmo tempo são realizadas medidas preventivas contra um possível congelamento do evaporador.

Se por algum motivo o climatizador deixar de operar perfeitamente, o reparador poderá realizar algumas verificações no circuito refrigerante para diagnosticar as possíveis avarias. Contudo, os trabalhos em veículos com climatizador, a manipulação e o uso do fluido refrigerante requerem determinadas medidas se segurança.

Um procedimento inadequado também pode provocar danos no climatizador, que deve ser evitado, para oferecer uma assistência profissional ao cliente. Portanto, antes de iniciar uma verificação ou reparo em sistemas de climatização é essencial que o reparador esteja munido dos equipamentos de segurança individual: óculos de proteção, luvas de proteção e nunca fazer uma chama, fogo ou fumar enquanto estiver realizando operações neste sistema.

Os serviços gerais no veículo devem ser preparados e realizados de modo que não seja aberto o circuito de refrigeração (por exemplo, desmontagem do radiador, desmontagem do motor). Deve ser evitado o contato direto com o fluido refrigerante, para evitar fenômenos de congelamento da pele, pois o fluido refrigerante é muito frio, podendo alcançar uma temperatura de -26°C.

Contudo, se mesmo com todos estes cuidados o fluido refrigerante líquido entrar em contato com os olhos, enxágue com água durante 15 minutos. Depois, aplique colírio e procure um médico, mesmo que não exista dor nos olhos. Informe ao médico que o fluido refrigerante foi a causa do acidente. Se houver contato com a pele, deve ser removida imediatamente a roupa e enxaguar com água em abundância as zonas de contato com a pele.

Outra precaução com o sistema de climatização é que não devem ser realizados serviços de solda nos componentes do climatizador quando ele estiver carregado. O mesmo é aplicado aos serviços de solda no veículo se existir risco de aquecimento a estes componentes. Em serviços de pintura não devem ser aplicadas temperaturas superiores a 80°C na cabine de pintura ou zona de pré-aquecimento.

Garantindo toda a segurança para um perfeito trabalho com este sistema, o reparador pode iniciar as verificações prévias do funcionamento do sistema de climatização.
Primeiramente, para certificar-se que o condicionador de ar está realmente com avarias, é possível verificar a potência de resfriamento atual do sistema. O ar-condicionado está funcionando corretamente se o ar que sair dos difusores do painel de instrumentos apresentar uma temperatura igual ou inferior a 7 °C quando o sistema estiver regulado para a menor temperatura e máxima velocidade (máxima potência de refrigeração).

Para realizar a verificação da potência de resfriamento do ar-condicionado é necessário inserir um termômetro nos difusores centrais do painel
de instrumentos do veículo

Se a temperatura medida na conferência da potência de resfriamento for maior que 7ºC, o sistema de climatização está com alguma avaria e deve ser diagnosticado. Desta forma, o reparador pode iniciar este diagnóstico conferindo a pressão do fluido refrigerante no circuito, com o A/C desligado. Para isso, o reparador deverá:

1) Desligar a ignição e todos os consumidores elétricos inclusive o ar-condicionado;
2) Conectar o conjunto para recuperação, reciclagem e recarga do climatizador; e
3) Fazer a leitura dos manômetros de pressão.

Conexão do conjunto para recuperação, reciclagem e recarga de gás
no circuito refrigerante

As pressões e temperaturas registradas no circuito do gás de refrigeração variam em função do estado de funcionamento (por exemplo, regime de rotação do motor, velocidade do ventilador do líquido de refrigeração, temperatura do motor, compressor ligado ou desligado) e em função dos fatores de influência ambiental (por exemplo, temperatura ambiente, umidade e potência de refrigeração solicitada).

Por isso, a pressão do circuito de refrigeração em repouso poderá variar em função da temperatura ambiente conforme indicado na tabela a seguir:

Por meio da medição da temperatura ambiente é possível saber qual deve ser a pressão do fluido refrigerante em repouso no circuito do
sistema de climatização

Se a pressão no circuito de refrigeração for inferior ao indicado na tabela, é possível que exista pouca quantidade de gás no circuito, podendo este fenômeno acontecer em decorrência de vazamentos do fluido refrigerante.

Sendo esta a causa, o reparador deverá constatar a origem do mesmo.

Esta constatação pode ser realizada de algumas formas, tais como: com um detector de vazamentos e com a pressurização do sistema.

O primeiro método de detecção, com o detector de vazamento, é relativamente simples, pois basta o reparador garantir que exista pelo menos 100g de gás no circuito e iniciar a varredura do sistema utilizando a ponta do instrumento de medição sempre abaixo do circuito do gás de refrigeração que está sendo medido, pois o gás refrigerante é mais denso que o ar atmosférico.

Na detecção de pequenos vazamentos, devido à quantidade ínfima de gás de refrigeração derramado, pode-se utilizar um detector de vazamentos eletrônico ou um aditivo para detecção de vazamentos, que será introduzido no circuito do gás de refrigeração. Os aparelhos eletrônicos de detecção de vazamentos permitem detectar perdas anuais de gás de refrigeração inferiores a 5 gramas. Existem diversos aparelhos deste tipo, adaptados especificamente à composição dos respectivos gases de refrigeração.

Outro método de detecção de vazamento bastante eficaz é o de pressurização do circuito de refrigeração. Neste método o reparador deve inicialmente cobrir todo o circuito de refrigeração com uma solução de sabão e logo em seguida conectar aos tubos flexíveis de baixa e alta pressão um cilindro de nitrogênio com manômetros e válvulas reguladoras acoplados a ele. Desta forma, o reparador consegue aplicar uma pressão que não deve exceder 15 bar em todo o sistema, de forma que os vazamentos poderão ser identificados através das bolhas de sabão que serão visíveis nos pontos em que o mesmo ocorrer.

Os componentes nos quais se detecte algum vazamento não podem ser reparados e terão de ser substituídos por peças originais. A Volkswagen recusa a utilização de produtos químicos para vedar os vazamentos no circuito do gás de refrigeração, pois os mesmos quando utilizados para vedar os vazamentos no circuito do gás de refrigeração reagem muitas vezes com o ar ambiente e com a umidade contida no mesmo. Devido à formação de depósitos no circuito do gás de refrigeração, estes provocam anomalias nas válvulas e em outros componentes com os quais entram em contato, podendo estes depósitos nunca mais serem removidos dos componentes (nem mesmo através de lavagem).

Os produtos químicos utilizados para vedar os vazamentos no circuito do gás de refrigeração não podem ser normalmente identificados do exterior. Por isso, é necessário proceder com cuidado perante um veículo cujo passado é desconhecido.

Se mesmo após estas verificações não for possível detectar nenhum vazamento no sistema, pode ser que o gás refrigerante tenha sido expelido por meio da válvula de descarga de sobrepressão (válvula de segurança do compressor).

Quando há uma sobrepressão no circuito de refrigeração, uma válvula localizada no compressor se abre, protegendo o sistema, expulsando o fluido refrigerante para fora do circuito, aliviando a pressão do mesmo

A válvula (antigamente era um selo) é instalada diretamente no compressor ou no acumulador de líquido e se abre a aproximadamente 3,8 MPa (38 bar), fechando-se quando a pressão diminui (aproximadamente 3,0-3,5 MPa /30-35 bar). Segundo a versão, pode estar instalado um disco de plástico, que se rompe indicando a abertura da válvula. Neste caso, é necessário identificar a causa da sobrepressão no sistema:

• A partir de uma pressão positiva de aproximadamente 2,4 a 3,2 MPa (24 a 32 bar) Desativa-se o acoplamento eletromagnético por intervenção da unidade de controle para o climatizador. Esta pressão positiva pode surgir, por exemplo, se o condensador apresentar sujeira intensa.

• Se a pressão for muito baixa (0,2MPa/2bar) desativa-se o acoplamento eletromagnético por intervenção da unidade de controle para o climatizador. Isto ocorre, por exemplo, se houver vazamento de fluido refrigerante.

• A uma pressão positiva de 1,6 MPa (16bar) é responsável por acionar o ventilador na velocidade alta. Dessa forma é atingido o rendimento ideal do condensador.

• A pressão de trabalho normal de um sistema de climatização deve variar de acordo com o gráfico abaixo:

A faixa “A” representa a alta pressão expressa em bar, a faixa “B” representa a baixa pressão expressa em bar e a letra “C” representa o limite de tolerância admissível

Teste do sensor de alta pressão de combustível

O sensor de alta pressão do fluido refrigerante também é um componente que se avariado pode inibir o funcionamento do sistema de climatização do veículo. Ele detecta a pressão do fluido refrigerante e transforma o valor físico da pressão em um sinal elétrico. Diferente do interruptor de pressão para o climatizador, não são detectados apenas os limites de pressão previamente definidos, mas também é verificada a pressão do fluido refrigerante em todo o ciclo de trabalho.

A pressão do fluido refrigerante é aplicada em um cristal de silício que, segundo a intensidade da pressão, se “deforma” em uma maior ou menor medida. O cristal de silício está integrado no sensor, junto com um microprocessador, alimentado com tensão.

O cristal de silício possui a propriedade de modificar a sua resistência elétrica em função da sua deformação. Dependendo da variação da pressão, varia também uma tensão de medição captada no cristal de silício. Essa tensão de medição é transmitida a um microprocessador, no qual se transforma em um sinal modulado em largura de pulsos – PWM (A = largura do pulso; B = distância do sinal).

O sinal provido pelo sensor de alta pressão do circuito de climatização pode ser medido através de um osciloscópio, obtendo uma onda quadrada do tipo PWM – Pulse Width Modulation

Existindo uma pressão baixa, o cristal se “deforma” levemente. Dessa forma, existe apenas uma baixa resistência elétrica em oposição à tensão aplicada, obtendo assim um sinal PWM com pulsos menores. O microprocessador do transmissor de alta pressão transmite uma pequena largura dos pulsos quando existe uma baixa pressão. Os sinais de largura variável são gerados com uma frequência de 50Hz. Isso equivale a uma duração do período de 20 ms = 100%.

Ao existir uma pressão inferior a 0,14 MPa (1,4bar), a largura dos pulsos é de 2,6 ms. Isto equivale a 13% da duração do período

Se a pressão for alta (ou se aumentar), o cristal se “deforma” mais intensamente, aumentando a variação de sua resistência. A tensão de medição diminui na mesma proporção. A largura dos pulsos aumenta na mesma relação em que aumenta a pressão, obtendo o seguinte resultado:

Quando existe uma alta pressão de 3,7 MPa (37 bar), a largura dos pulsos é de 18 ms. Isto equivale a 90% da duração do período

Se a unidade de controle para o ventilador do líquido de arrefecimento não detectar nenhum sinal ou um sinal não plausível deste sensor de alta pressão do circuito refrigerante, ela desativa o compressor por segurança e o sistema deixará de funcionar.

Por meio de um osciloscópio, é possível então medir este sinal e analisar a variação da largura dos pulsos de acordo com o aumento de pressão. Sendo que a largura mínima terá a duração de 2,6ms e a máxima 18ms. Se algum valor fora deste range for encontrado, possivelmente o sensor ou o circuito elétrico do mesmo está avariado e deve ser reparado.