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DIAGNÓSTICO EM SISTEMAS DE AR CONDICIONADO INTRODUÇÃO 5 CICLO DE REFRIGERAÇÃO 6 O sistema é basicamente dividido entre o lado de alta e baixa pressão, com fases, compressão, condensação expansão e evaporação. 7 EXERCICÍO 1: identificar os componentes e caracteristicas do sistema. 8 PRINCIPAIS INSUMOS 9 O fluido refrigerante mais usado nos sistemas de climatização veicular, o r-134a tem sido objeto de adulterações. Além de ser considerado crime, a ven- da e utilização desses produtos adulterados podem trazer diversos prejuizos aos usuarios. 10 Lembre-se: o fabricante do fluido é quem deve se responsabilizar pela qualidade do mesmo, mas todos podem fazer a sua parte verificando as informações de especificação e procedencia do produto. 11 EXERCICÍO 1: posso utilizar outro gás que não seja o r-134a nos equipamentos da CNHi? Por que? 11 A quantidade de fluido refrigerante está relacionada a capacidade de “arrasto” do óleo lubrificante pelo sistema. Quando há pouco fluido o óleo tende não cir- cular o que pode levar ao colapso do sistema. 12 EXERCICÍO 2: óleo lubrificante 13 EXERCICÍO 3: mistura de óleos 13 EXERCICÍO 4: balanceamento e óleo 14 INICIANDO O DIAGNÓSTICO 15 O que é preciso verificar antes de mexer no sistema de ar condicionado? 16 Lembre-se, antes de iniciar o trabalho faça uma verificação visual completa do sistema, analisando além dos item apontados anteriormente também a correia e pontos de vazamento. 17 Operação do sistema elétrico do ar condicionado 18 Operação do sistema elétrico 19 Fique atento as características do sistema elétrico de cada equipamento 17 FERRAMENTAS DE DIAGNÓSTICO 20 Principais ferramentas de diagnóstico em ar condicionado 21 DIAGNÓSTICO DO A/C DESLIGADO 27 DIAGNÓSTICO DO A/C LIGADO 31 CAIXA DO EVAPORADOR 33 ÍNDICE 5 INTRODUÇÃO Bem-vindos ao curso de diagnóstico de ar condicionado para equipamen- tos agrícolas. Este curso foi elaborado pensando no técnico de manutenção agrícola da rede de concessionárias da New Holland. Tem por objetivo melhorar o nível técnico da rede de concessionárias com relação ao funcionamento do sistema de ar condicionado, possibilitando diagnóstico e reparos mais ágeis e eficientes proporcionando ganho de ren- tabilidade para as oficinas. Entendemos que o reparo não é possível antes de um diagnóstico asserti- vo, quanto melhor for o nível de conhecimento mais fácil será para o técnico atender aos anseios do cliente em relação a tempo de reparo e precisão na realização do serviço. Hoje em dia praticamente todos os equipamentos possuem sistemas de ar condicionado embarcado. Em muitos casos a falha deste sistema causa a parada do equipamento, portanto estamos tratando de um tema importantís- simo para a disponibilidade dos nossos equipamentos em campo. Aproveite o curso, participe, opine e acrescente experiências, certamente todos os participantes aproveitarão das suas informações. Desejamos a vocês um excelente curso! MÓDULO 01 CICLO DE REFRIGERAÇÃO 7 Como funciona? A função do sistema de controle de clima é fornecer um ambiente confor- tável para o operador ao aumentar e diminuir a temperatura do ar, reduzindo o nível de umidade e removendo a poeira e o pólen de dentro do comparti- mento da cabine. Como isso ocorre? O refrigerante é aspirado para dentro do compressor como um vapor frio, comprimido e de baixa pressão e, em seguida, se desloca como um vapor quente e de alta pressão para o condensador. O vapor quente é condensado em um líquido através do condensador onde é esfriado pelo ar externo que passa através das aletas do radiador. O líquido se desloca para o filtro-secador sob alta pressão. O líquido quente e a alta pressão é armazenado no filtro-secador até ser liberado para o eva- porador pela válvula de expansão. O líquido refrigerante passa por um orifício regulador na válvula de expansão e entra na colmeia do evaporador. Confor- me o refrigerante passa pelo orifício na válvula de expansão, ele deixa de ser um líquido de alta pressão e passa a ser um líquido atomizado de baixa pres- são. Em seguida, ao chegar à colmeia do evaporador ele começa a evaporar, absorvendo o calor do ar que está sendo aspirado e forçado pelo blower (Ven- tilador interno) contra a colmeia do evaporador. O refrigerante agora deixa de ser um líquido frio de baixa pressão e passa a ser um vapor frio de baixa pres- são e sai do evaporador para o lado de sucção (baixa pressão) do compressor para repetir o ciclo. Conforme o ar sobre o evaporador é resfriado, parte da umidade do ar se condensa na parte externa do evaporador e é drenada como água através das mangueiras de drenagem fixadas na bandeja de drenagem do evaporador, reduzindo assim o nível de umidade da cabine. Além disso, a poeira e o pólen não removidos pelos filtros da cabine são coletados nas aletas do evaporador úmido e serão lavados com a umidade condensada. Em resumo, o calor da cabine é removido pelo refrigerante do evaporador e é transferido do refrige- rante para o ar externo pela unidade do condensador. CICLO DE REFRIGERAÇÃO saiba mais O sistema é basicamente dividido entre o lado de alta e baixa pressão, com 4 fases, compressão, condensação expansão e evaporação. MÓDULO 01 8 Exercicío 1: Identificar os componentes e caracteristicas do sistema. IDENTIFIQUE NO ESQUEMA ABAIXO OS ITENS DESTACADOS: 1 9 2 10 3 11 4 12 5 13 6 14 7 15 8 16 MÓDULO 02 PRINCIPAIS INSUMOS 10 Fluido refrigerante O R-134a não forma misturas inflamáveis com o ar sob condições normais a pressão atmosférica, mas, a flamabilidade pode ocorrer a pressão acima da atmosférica se a mistura exceder a 60% de ar. Este refrigerante não deve ser usado junto com ar ou oxigênio para o caso de pressurização do sistema em teste de vazamento. ESPECIFICAÇÕES: ‘1,1,1,2 Tetrafluoroetano, R-134a, Forane 134a, Genetron 134a, Florasol 134a, Suva 134a ou ainda HFC-134a’ ou Flavol é um gás refrigerante utilizado em sistemas de refrigeração, em substitui- ção ao Freon. Fórmula: CH2FCF3 Densidade: 4,25 kg/m³ Ponto de ebulição: -26,3 °C Massa molar: 102,03 g/mol IUPAC: 1,1,1,2-Tetrafluoroethane Ponto de fusão: -103,3 °C PRINCIPAIS INSUMOS saiba mais O fluido refrigerante mais usado nos sistemas de climatização veicular, o r-134a tem sido objeto de adulterações. Além de ser considerado crime, a venda e utilização desses produtos adulterados podem trazer diversos prejuizos aos usuarios. MÓDULO 01 11 Riscos ao utilizar fluido refrigerante adulterado Risco de danificar equipamentos em função de não ser possível prever o comportamento termodinâmico do fluido no sistema. Considerando que dados como a relação “pressão x temperatura” variam de acordo com a com- posição química do produto, não há referencial técnico confiável quando a composição do produto não é informada com clareza. Risco de danificar o sistema em função da presença de impurezas, como gases não condensáveis, umidade e acidez, frequentemente presentes nos fluidos refrigerantes sem procedência. Risco de acidente de trabalho, já que a composição do produto não é co- nhecida e torna-se difícil definir quais equipamentos de proteção devem ser utilizados ao manuseá-lo. Risco de danos ao sistema de climatização em função da possível in- compatibilidade entre fluidos e materiais de construção dos equipamentos. Vale lembrar que o R-22, por exemplo, é incompatível com os elastômeros (borrachas) que constituem as vedações e mangueiras dos sistemas de ar condicionados veiculares, isso inclui máquinas agrícolas. As reações causa- das incluem o inchamento desses materiais mudando suas propriedades, o que pode provocar vazamentos devido saiba mais Lembre-se: O fabricante do fluido é quem deve se responsabilizar pela qualidade do mesmo, mas todos podem fazer a sua parte verificando as informações de especificação e procedencia do produto. Exercicío 1: Posso utilizar outro gás que não seja o r-134a nos equipamentosda cnhi? Por que? 12 Lubrificante O lubrificante recomendado para ser usado no sistema do ar condicionado da colheitadeira é o CNH PAG OIL. O lubrificante é feito de polialquilenos (ou polialina) glicol (PAG) e não é compatível com o óleo mineral usado com sis- temas R-12. A mistura de R-134a e óleo mineral tornará o óleo quimicamente instável, o que atacará os componentes internos. As mangueiras, as vedações do eixo de rolamento e os anéis que foram projetados para sistemas R-12 não podem ser usados nos sistemas de ar condicionado com refrigerante R-134a. Pode ocorrer enrijecimento, expansão ou rachaduras nessas peças. Muito óleo no sistema fechado causa condensação ruim e redução de res- friamento, já que o óleo se acumula no evaporador e nas superfícies do con- densador. Pouco óleo no sistema causa lubrificação insuficiente, que equiva- le a uma circulação insatisfatória do refrigerante e redução na eficiência do compressor e altas pressões. Ambas as condições causam mais desgaste do sistema e menor tempo de vida útil. Uma vez que o refrigerante é recuperado como gás, durante uma recupera- ção típica, apenas 25% do óleo aproximadamente no sistema A/C do veículo é recuperado e separado. Os outros 75% restantes permanecem no siste- ma fechado normalmente no lado de baixa pressão (cárter do compressor). Durante a manutenção normal, recuperação, evacuação e recarga, o óleo é simplesmente reinjetado no sistema durante o processo de recarga. Ajuste o nível do óleo sempre que: 1. Mangueira de refrigerante for rompida. 2. Ocorrer grande vazamento de refrigerante. 3. Vazamento no compressor. 4. Troca de componentes do sistema ou danos a eles. 5. Um novo compressor for instalado. 13 saiba mais A quantidade de fluido refrigerante está relacionada a capacidade de “arrasto” do óleo lubrificante pelo sistema. Quando há pouco fluido o óleo tende não circular o que pode levar ao colapso do sistema. Exercicío 2: Óleo lubrificante Onde encontrar a especificação do óleo lubrificante? E qual o óleo lubrificante recomendado para os equipamentos da CNHi? Exercicío 3: Mistura de óleos Posso misturar o óleo sintético (pag) com outro mineral? Por que? 14 Exercicío 2: Balanceamento e óleo Ao substituir um compressor de ar, como verificar e como balancear o volu- me de óleo que deve ser recolocado no sistema? MÓDULO 03 INICIANDO O DIAGNÓSTICO 16 O que é preciso verificar antes de mexer no sistema de ar condicionado? Antes de mexer no sistema de ar condicionado garanta que todas as situ- ações elétricas ou mecânicas como aterramentos, relés, fusíveis, correias e outros tenham sido verificados. A falta de um ponto de “aterramen- to”, por isolamento devido a pintura ou a má fixação do terminal na estrutu- ra da máquina ou do veículo pode im- pedir o funcionamento de dispositivos controladores como módulos eletrôni- cos ou dispositivos de atuação, como por exemplo o eletroventilador ou a embreagem magnética. Isso acontece devido à falta ou redução da diferen- ça de potencial elétrico oferecido pela massa, levando ao mal funcionamento do sistema. Os relés são dispositivos eletrome- cânicos responsáveis pelo fornecimen- to de corrente elétrica. Basicamente possuem dois circuitos distintos, o de excitação e o de acionamento da fun- ção pretendida. Ocorre que um circuito com corrente de menor intensidade é utilizado para acionar outro de maior in- tensidade. Verifique o diagrama elétrico do veículo para identificar os reles rela- cionados a função do A\C. Geralmente os reles envolvidos nos circuitos de A\C são: Da embreagem do compressor, um ou mais para o eletroventilador e do ventilador de pressurização se houver. INICIANDO O DIAGNÓSTICO MÓDULO 03 17 Os fusíveis são elementos de prote- ção contra sobrecorrente. Cada circui- to tem sua particularidade, porém de uma forma geral os mais comuns são: Fusível do eletroventilador, fusível da embreagem magnética do compressor, do ventilador de pressurização se hou- ver. Outros que podem ser levados em consideração são os fusíveis de alimen- tação do ou dos controladores, que ge- ralmente estão alimentando outras fun- ções. Para maiores detalhes verifique o diagrama elétrico do veículo no qual for realizar o serviço. Fique sempre atento a condição da correia de acionamento do compressor. Ela tem a função e transmitir rotação do motor para o compressor do ar condi- cionado, dessa forma possibilitando seu funcionamento. É necessário garantir o estado e integridade da correia além de alinhamento e tensão. Falhas no tensio- namento podem fazer com que ao ligar o sistema a “carga” faça com que a polia “patine”, deixando de transmitir rotação do motor para o compressor. Na grande maioria dos casos a falha não está diretamente relacionada ao sistema do ar condicionado, mas sim a situações periféricas que acabam pre- judicando ou mesmo, impossibilitando seu funcionamento. Utilize o diagrama elétrico ou o manual de serviços da máquina em que for executar o serviço, isso facilitará a localização de pontos de massa no chassi bem como de fusí- veis, relés e conectores. saiba mais Lembre-se: Antes de iniciar o trabalho faça uma verificação visual completa do sistema, analisando além dos item apontados anteriormente também a correia e pontos de vazamento. MÓDULO 04 OPERAÇÃO DO SISTEMA ELÉTRICO DO AR CONDICIONADO 19 saiba mais Fique atento as características do sistema elétrico de cada equipamento. Operação do sistema elétrico Ao acionar a ignição temos a disponibilidade de tensão 12V para ligar o painel de controle e o módulo do ar condicionado. Ao mesmo tempo todo o circuito pós chave é ativado possibilitando o acionamento da caixa de venti- lação. É importante separar os 2 ventiladores presentes nos equipamentos, geralmente temos um com a finalidade de pressurização da cabine e outro com finalidade de ventilação do ar de fato, isso pode mudar dependendo do equipamento. Este último com o acionamento e o controle de velocidade rea- lizados através do seletor (interruptor) ou potenciômetro localizado no painel de controle, dependendo do modelo do equipamento podemos ter um painel de controle com um potenciômetro para a variação da velocidade do vento (infinitas posições) ou um interruptor com 3 ou até 4 posições (velocidades). Ao acionar a tecla de A\C o módulo irá verificar as informações disponíveis através dos interruptores de pressão alta e baixa, com a finalidade de garantir que o sistema não entre em colapso ao ser acionado. Caso tudo esteja dentro do esperado inicia o acionamento da embreagem magnética do compressor, fazendo com que o gás refrigerante seja comprimido continuamente elevan- do a pressão e a temperatura do fluido até a condição ideal de trabalho. OPERAÇÃO DO SISTEMA ELÉTRICO DO AR CONDICIONADO MÓDULO 04 MÓDULO 05 FERRAMENTAS DE DIAGNÓSTICO 21 Ferramentas de diagnóstico em ar condicionado Essas são algumas das ferramentas necessárias para execução da maioria dos diagnósticos do sistema. Para intervenções mais profundas no sistema consulte os catálogos de ferramentas especiais para ar condicionado dispo- nibilizados na internet. Muitas oficinas trabalham nesta atividade sem os equipamentos básicos. Um equipamento para recolhimento e reciclagem de fluido refrigerante é con- siderado básico nesta atividade, por eliminar o descarte do fluido refrigerante na atmosfera. O fluido refrigerante pode ser: recolhido, filtrado, separado do óleo contaminado e dos gases não condensáveis, pesado com muita precisão e inclusive ser revendido ao cliente. Todas estas operações se traduzem em um procedimento limpo, preciso, rápido, ecológico e muito lucrativo. Principais ferramentas para o diagnóstico FERRAMENTAS DE DIAGNÓSTICO MÓDULO 05 Engate rápido de alta pressão. Engate rápido de baixa pressão. Utilize engates de boa qualidade. 22 Balança digital para carga de gás. Bomba de vácuo entre 5 e 10cfm (Cubic Feet per minute). Algumasrecolhedoras e recicladoras possuem a capacidade de fazer vácuo no sistema. Verifique nas especificações. Detector de vazamentos de gás refrigerante. 23 Lanterna de luz ultravioleta Óculos de proteção ultravioleta de lenteb amarela Contraste Injetor de contraste Manifold (Importante que o conjunto seja de alta qua- lidade) Utilize manifold de boa qualidade. 24 Multímetro digital Fique atento a capacidade do aparelho ao medir corrente. Alicate amperímetro É dispensável caso você tenha um multímetro com capacidade para medir corrente elétrica. Recicladora/Recolhedora 25 Termômetro digital (Laser) Termômetro digital de espeto Termômetro penta digital (Permite um maior número de medições simultâneas) 26 Vacuômetro digital Cilindro de nitrogênio seco Para testes de vazamento ne remoção de umidade. Cilindro de r134a Uma manta térmica pode ser utilizada para facilitar a saída do gás durante a recarga, principalmente em dias frios. MÓDULO 06 DIAGNÓSTICO DO SISTEMA A/C DESLIGADO 28 Sistema A\C desligado SISTEMA A\C DESLIGADO MÓDULO 06 saiba mais Lembre-se de avaliar se o filtro da cabine não está obstruído. A obstrução pode impedir o fluxo de ar para o interior da cabine. saiba mais Sobre o uso de contraste para buscar por vazamentos. Este é um recurso para analise futura, portanto muito dificilmente você usará para uma verificação rápida, se o equipamento passou por intervenção no sistema de ar condicionado recentemente e foi utilizado contraste, você poderá buscar vazamentos utilizando a lanterna ultravioleta e os óculos especiais de lente amarela. Para iniciar os procedimentos de diagnóstico utilizaremos uma recicladora ou uma recolhedora de gás, para verificação do sistema e eliminar a hipótese de vazamento, excesso ou falta de Gás. Passo 1: Instale os Manifold nas válvulas de baixa e alta pressão no equi- pamento, trator, colheitadeira, pulverizador etc. (Caso você não saiba onde ficam os engates, consulte o manual de reparações do veículo). Passo 2: Com o ar condicionado desligado, ambos os manômetros deve- rão indicar valores iguais, entre 5 e 6 bar (70 a 85psi). Se a pressão estiver inferior a 5,0 bar pode haver insuficiência de fluido refrigerante, nesse caso verificar a existência de vazamentos. Você pode utilizar um detector de gás refrigerante ou nitrogênio e sabão se houver. Se a pressão medida for supe- rior a 6.0 bar indica excesso de fluido refrigerante no sistema, nesse caso remova o excesso de refrigerante. Passo 3: Posicione os controles da seguinte forma: ventilação na máxima, difusores de ar na posição frontal, admissão de ar externo, temperatura na posição fria e ar condicionado desligado. Aproveite para verificar o correto funcionamento do eletroventilador em to- das as velocidades. 29 saiba mais Em equipamentos com sistemas mecânicos de seleção da temperatura na cabine, podem ocorrer dos cabos ou mecanismos se soltarem. Verifique se o cabo do comando do ar quente não está solto, danificado ou fora da posição de montagem original na base do comando, ou a presilha de fixação da carcaça da caixa de ar solta, fazendo com que o botão seletor não consiga atingir totalmente seu curso, seja para o lado quente ou para o lado frio. Para uma boa performance do ar condicionado o botão de recirculação deve estar na posição fechado, recirculando apenas o ar dentro do habitáculo, não permitindo que o ar externo quente entre para dentro do habitáculo. Em alguns casos esta função também depende de cabos para o acionamento, neste caso o item deve ser verificado. Passo 4: A. Funcione o motor do equipamento por alguns minutos para aquecer o flui- do de arrefecimento. B. Abra os vidros e janelas, a ideia é remover o calor acumulado no interior do habitáculo. C. Logo após instale o termômetro digital de espeto no difusor de saída do ar mais ao centro da cabine. D. Em seguida feche tudo, (portas e janelas) e deixe a cabine. É importante que o teste seja efetuado em ambiente coberto sem exposi- ção direta ao sol. A temperatura externa deve estar entre 18°C e 35°C para que o teste funcione na perfeição. Utilize o termômetro de espeto antes de inseri-lo no defletor para verificação da temperatura externa e anote o valor. Passo 5: Com o auxílio de um cronômetro observe se após 1 minuto a tempe- ratura indicada na saída dos difusores do ar, não é superior a 5ºC em relação à temperatura externa. Isso elimina a possibilidade de falha na válvula de ar quente que regula o fluxo para dentro da cabine ou nos meios que a acionam, cabos ou sistemas elétricos de acionamento. Em caso de falha da válvula do ar quente ou dos mecanismos que à acio- nam a temperatura medida poderá ficar acima de 5°C em comparação com a temperatura externa. Nesse caso verifique a possibilidade de reparo ou subs- tituição da mesma. 30 Registre os valores medidos LADO DE BAIXA LADO DE ALTA A/C desligado Obs. Motor quente! MÓDULO 07 DIAGNÓSTICO DO SISTEMA A/C LIGADO 32 A\C LIGADO MÓDULO 06 saiba mais Caso os valores esperados de temperatura e pressão não sejam atingidos, utilize a recicladora para extrair o gás do sistema junto com o óleo lubrificante. O gás deverá ser pesado para comparar o valor medido com o especificado no manual do equipamento. Então verifique a quantidade de óleo descartado no recipiente da recicladora e anote o valor. Observe se há impurezas no óleo, partículas de metal podem indicar falhas internas do compressor. Passo 6: Acione a recirculação e ligue o ar condicionado, verifique se depois de 30 segundos do acionamento do compressor, a pressão indicada no manô- metro de baixa pressão mostre valores menores que 3bar ou 43psi. Passo 7: No circuito de alta pressão o valor deve ser superior a 11bar. Veri- fique a especificação do veículo no manual de reparações, pressões muito altas (No lado de alta) podem indicar excesso de gás ou obstrução no fluxo de ar na caixa do evaporador. BAIXA PRESSÃO ALTA PRESSÃO A/C ligado Passo 8: Verificação da temperatura nos difusores: • Depois de 2 minutos do acionamento do compressor, a temperatura indi- cada no termômetro deve ter reduzido em pelo menos 8ºC em relação à temperatura externa. Verifique e anote este valor. • Depois de 5 minutos do acionamento do compressor, a temperatura indicada no termômetro deve ter reduzido à pelo menos 12ºC da temperatura externa. APÓS 2 MIN. APÓS 5 MIN. Temperatura do difusor MÓDULO 08 CAIXA DO EVAPORADOR 34 CAIXA DO EVAPORADOR MÓDULO 08 saiba mais Geralmente o uso de contraste para verificação de vazamento é aplicavel após um certo tempo que o contraste foi injetado. Para verificações rápidas recomenda-se o uso de nitrogênio e sabão ou do detector de vazamento de r134a. Na caixa verificar a integridade e o posicionamento do sensor termostato de anticongelamento localizado na colmeia do evaporador. Informações so- bre a posição correta e especificações do sensor para teste devem ser verifi- cadas no manual de cada equipamento. Ao efetuar uma possível remoção do evaporador para manutenção ou lim- peza, é importante observar a localização exata onde está instalado este sen- sor, pois quando posicionado de forma errada, poderá acarretar no erro de leitura, causando ineficiência do ar condicionado. A verificação de vazamento pode ser realizada com equipamento de detec- ção de gás ou com uso de sabão (detergente). Caso seja localizado vazamento na região de acoplamento da caixa de ar, fazer a retirada da mesma e analisar o conjunto evaporador sem desmontá-lo fazendo o teste de estanqueidade, utilizando gás nitrogênio para não contaminar o sistema e visualizar em qual ponto do conjunto/peça manifesta o vazamento. O uso de contraste líquido juntamente com o gás refrigerante para verifi- car vazamentos fará com que uma mancha apareça, facilitando a localização do vazamento com o uso de lâmpada ultravioleta e óculos adequados para a detecção. Se constatado que há vazamentonas conexões do conjunto evaporador/ tubo/válvula de expansão, verificar a integridade dos anéis o-ring, se não estão deformados ou danificados, se sim prossiga com a substituição. Uti- lize o mesmo óleo do sistema para lubrificar o anel e evitar cortes durante a montagem. 35
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