Climatização

Limpeza no circuito do ar condicionado em um Hyundai HB20

 

Mostramos o procedimento completo de limpeza dos componentes que compõem o sistema condicionador de ar em um Hyundai HB20 1.6 2013

por Fernando Lalli
fotos Lucas Porto

 

Manutenção do condicionador de ar automotivo é um ramo cada vez mais atrativo, já que a frota circulante de veículos equipados com esse recurso aumenta exponencialmente. Antes um item de luxo, o sistema de climatização hoje é um item de segurança ativa, instalado em carros zero-km como item de série.

 

Para que se tenha ideia, um dos carros mais vendidos do País, o Hyundai HB20 é equipado com condicionador de ar em todas as suas versões, desde a mais básica. Hoje, o compacto coreano fabricado em Piracicaba/SP tem mais de 700 mil unidades vendidas, se somadas as versões hatch e sedã (HB20S).

 

Por conta desse aumento de frota, profissionais de mecânica e também de fora do setor automobilístico estão migrando para o ramo de reparo de condicionador de ar automotivo. Porém, esse tipo de serviço requer informação atualizada e ferramental adequado. “Não há espaço para improviso”, declara o especialista José Roberto Rodrigues, instrutor de treinamento da Royce Connect, empresa especializada em componentes de climatização automotiva.

 

Para demonstrar como deve ser feito o correto passo a passo da limpeza completa do sistema de condicionador de ar em um Hyundai HB20 1.6 2013, o especialista José Roberto contou com a ajuda de Jakson Bernardino dos Santos, assistente técnico da Royce Connect. Neste carro, havia a reclamação do cliente de que o sistema condicionador de ar não estava funcionando.


Diagnóstico
1. Após a remoção das tampas de vedação das conexões para linhas de baixa e alta pressão, instale o conjunto manifold da máquina recolhedora e recicladora, ou conjunto manifold convencional.

 

 

2. Uma vez conectados os engates rápidos, veja nos manômetros se há pressão no sistema. No HB20 da reportagem, não havia pressão indicada em nenhum dos dois manômetros. Isso indica que há vazamento.

 

 

Obs: A pressão do fluido refrigerante (Gás) R134A sempre varia de acordo com a temperatura ambiente, sendo veículo parado e condicionador ar desligado. Sob a temperatura de 24°C, como estava no momento da medição, se o sistema estivesse OK, deveria apresentar uma pressão de aproximadamente 78,9 PSI (Lbs/pol²).

 

3. Inicie a localização do vazamento. Utilize um conjunto manifold convencional e instale-o no veículo. Utilize as mesmas conexões de baixa e alta pressão.

 

 

4. Através da linha de serviço do conjunto manifold, inicie a aplicação somente com nitrogênio pois é um gás que não retém umidade. Nunca utilize ar comprimido em qualquer manutenção no ar condicionado, porque contém umidade e vai contaminar e danificar todo o sistema.

 

 

PROCEDIMENTO DE SEGURANÇA PARA UTILIZAR CILINDRO DE NITROGÊNIO EM SUA OFICINA

 

5. Conecte a linha de serviço do conjunto manifold no regulador de pressão do cilindro de nitrogênio.

 

 

6. Verifique se o manípulo (borboleta) do regulador de pressão está livre. Ele sempre deve estar aberto (solto).

 

 

ATENÇÃO! Caso o manípulo esteja acionado (fechado) quando registro do cilindro for aberto, vai causar excesso de pressão na saída para o regulador de pressão. Isso poderá até estourar o regulador de pressão, levando sérios riscos à integridade física do mecânico e pessoas ao redor.

 

7. Abra apenas ¼ (um quarto) de volta do registro do cilindro de nitrogênio. Esta é uma medida de precaução: se houver algum vazamento no equipamento, fica mais rápido para fechar.

 

 

8. Acione o manípulo (borboleta) até que a escala do manômetro de saída do regulador de pressão indique a marca de 6,8 kgfcm², equivalente a 100 PSI.

 

 

9. Abra o registro na mangueira da linha de serviço do conjunto manifold e abra os registros de alta e baixa pressão lentamente. Se necessário, faça a correção.

 

 

10. Já é possível remover o cilindro de nitrogênio seguindo a sequência de segurança: a) Feche o registro do cilindro; b) Desconecte a linha de serviço para despressurizar os manômetros do regulador de pressão; c) Deixe o manípulo (borboleta) solto para que não esteja acionado na próxima operação.

 

 

11. Uma vez pressurizado o sistema, localize o vazamento aplicando detergente por toda extensão do circuito com pincel ou borrifador. Verifique se há aborbulhamento pela fuga de nitrogênio.

 

 

12. Neste caso, o vazamento foi encontrado na conexão da tubulação com a válvula de expansão.

 

 

13. Para liberar a pressão residual do nitrogênio que ficou no sistema, basta abrir os registros do conjunto manifold e abrir a linha de serviço com cuidado.

 

 

Obs: O nitrogênio pode ser liberado sem problemas na atmosfera, afinal, é o gás que compõe a maior parte do ar que respiramos (78%). Já o fluido R134A que circula no sistema jamais deve ser jogado ao ar. Sempre deve ser recolhido e reciclado por um aparelho adequado, no caso, a máquina recicladora para retornar ao sistema de ar condicionado.

 

Desmontagem do sistema de climatização

 

Como houve vazamento total, a umidade do ar atmosférico entrou no sistema e o contaminou. Por isso, a limpeza deve ser completa, incluindo a desmontagem do compressor.

 

14. Inicie a desmontagem pelo flange de fixação da tubulação na válvula de expansão. Solte o parafuso com chave 12 mm estrela. Desconecte as mangueiras.

 

 

15. Remova os dois parafusos de fixação da válvula de expansão ao evaporador com chave estrela 10 mm.

 

 

16. Nesse momento, foi possível identificar com maior precisão a causa do vazamento: um o’ring danificado. Todos os o’rings das conexões, quanto estas são removidas, devem ser trocados durante o procedimento.

 

 

17. Suba o carro no elevador. Solte as proteções plásticas inferiores e o protetor de cárter, se houver. Todas as proteções são fixadas por parafusos de 6mm com cabeça 10 e/ou 13 mm e presilhas com chave philips.

 

 

18. Há mais uma carenagem inferior bipartida, presa por parafusos de 6 mm com cabeça 10 mm, que deve ser removida para acessar tanto o filtro secador (junto ao condensador) quanto o compressor do condicionador de ar. São dois parafusos de cada lado nas longarinas e três parafusos também de cabeça 10 mm na travessa do radiador.

 

 

19. Para acessar o filtro secador, ainda é necessário deslocar a travessa inferior que sustenta todo o conjunto formado por radiador, eletroventilador e condensador. Comece soltando as fixações por duas presilhas do para-choque com chave philips.

 

 

20. A travessa é presa por oito parafusos, quatro em cada lado. Para deslocá-la, solte três dos quatro parafusos do lado do passageiro, deixando o último para sustentação.

 

 

21. Depois, remova os quatro parafusos do lado do motorista – que também é o lado do filtro secador.

 

 

22. Tenha à mão uma abraçadeira de nylon (também chamada de cinta hellerman) para sustentar a travessa pelos furos de um dos parafusos e, assim, movimentá-la de forma a ter acesso ao filtro secador (22a). Nesse momento, cuidado com o coxim de apoio do radiador, que pode cair. Remova-o e deixe-o de lado até o momento da montagem (22b).

 

 

23. Abra o tampão do filtro secador com uma chave allen 14 mm. O próprio tampão possui um filtro de tela para reter impurezas do sistema e que também deve ser substituído.

 

 

24. Com um alicate de bico, retire o envelope com o elemento secante. Neste veículo, o filtro é do tipo refil. Reinstale somente o tampão do filtro para manter o sistema fechado no momento da limpeza.

 

 

Remoção e desmontagem do compressor

 

25. Para soltar o compressor, inicie pela correia de acessórios. Solte o tensionador automático da correia de acessórios com auxílio de chave estrela de 14 mm.

 

 

26. Siga para as tubulações de baixa e alta pressão junto ao compressor. Solte as fixações das conexões com chave soquete 12 mm.

 

 

27. Solte as fixações do compressor ao bloco do motor. São quatro parafusos, dois superiores e dois inferiores, com cabo de força e soquete 12 mm.

 

 

28. Solte o conector elétrico. Remova o compressor do veículo e leve-o para bancada. Utilize uma bandeja adequada para conter as peças e fluidos.

 

 

Obs: É necessário abrir completamente o compressor, pois, a contaminação por umidade atinge todo o circuito, inclusive, as peças internas (pistões, placas e corpo) etc.

 

29. Antes de abrir o compressor, esgote o óleo.

 

 

30. Com uma chave trizeta, segure o conjunto para soltar o parafuso de fixação da placa de arrasto (também chamada de “embreagem” da polia de acionamento) com chave L 10 mm.

 

 

31. Com alicate apropriado, solte o anel trava da polia de acionamento do compressor.

 

 

32. Utilize sacador de polia e placa de apoio para fazer a remoção da polia. No caso da ferramenta utilizada nesta reportagem, o fuso tem cabeça 19 mm.

 

 

33. Antes de remover a bobina eletromagnética da polia, primeiramente, solte o suporte do conector elétrico da bobina.

 

 

34. Em seguida, remova o anel elástico com alicate apropriado para a função. Assim, será possível remover a bobina.

 

 

35. Retire os parafusos que fazem a fixação do corpo do compressor com chave 8 mm. Esses parafusos são passantes: atravessam a tampa dianteira, as partes centrais, até a tampa traseira (35a). Observe que esses parafusos possuem arruelas – estas têm função de vedar contra vazamento de fluido e óleo pela tampa do compressor, portanto, são importantíssimas e devem ser substituídas (35b).

 

 

36. Remova a tampa dianteira, que deve sair manualmente.

 

 

37. Abaixo da tampa, há a placa de válvulas, que comumente sai com as mãos. Porém, pode ficar grudada pela pressão exercida pela fixação anterior. Remova-a a com cuidado (37a). A placa dianteira possui gravada em si a letra “F” de “front” (frente) (37b).

 

 

38. Remova a tampa traseira, que também deve sair manualmente (38a). A placa de válvulas traseira é semelhante à dianteira, porém, possui gravada a letra “R” de “Rear” (traseira).

 

 

39. Solte os dois parafusos que fazem a fixação das duas partes do corpo (carcaça) do compressor.

 

 

40. Após a remoção dos parafusos, separe as duas partes do corpo do compressor apoiando os polegares nos pistões e puxando uma das metades para o sentido contrário. Tome cuidado para não desmontar todo o conjunto de uma vez.

 

 

41. Antes de remover os pistões da outra metade do corpo, faça uma pequena marcação internamente no corpo de cada um dos pistões para numerar sua ordem. Essa marcação indica a posição certa na posterior montagem no mesmo cilindro de trabalho, o que evita possível deficiência na compressão por falha de assentamento. Ainda neste modelo, como cada pistão trabalha dos dois lados, deve-se atentar também ao lado inicial da montagem. Sempre faça a marcação em algum ponto que evite gerar deformação nos cilindros. Neste caso José Roberto tomou a tampa dianteira posicionada em pé como referência e numerou os pistões de 1 a 5 em sentido horário.

 

 

42. Retire a junta de vedação que fica entre as duas partes do corpo.

 

 

43. Empurre os pistões para fora, desmontando assim o restante das peças. No eixo com disco inclinado (swash plate) há dois rolamentos de agulhas de folga axial que também devem ser removidos.

Limpeza e montagem do compressor

 

 

44. A limpeza das peças do sistema de ar condicionado deve ser feita com produto específico chamado 141B, um solvente para limpeza não higroscópico, portanto, não retém umidade e não contamina o sistema. No caso das peças do compressor, faça a limpeza em uma bandeja adequada e limpa, com o auxílio de um pincel para remover todas as impurezas.

 

 

45. Aproveite para limpar também a válvula de expansão. Isole a peça com filme plástico logo em seguida.

 

 

46. O descarte do produto deve ser feito em um recipiente adequado. Nunca pode ser jogado no ralo comum. Segundo José Roberto, pode ser usado o mesmo tambor de descarte de óleo usado.

 

 

47. Antes de começar a montagem do compressor, aplique óleo sintético PAG 150 em todos componentes internos, tais como os rolamentos de agulha no eixo (pistas e roletes), os mancais dos pistões corpo do compressor (cilindros e bucha central) e pista do eixo. Não se esqueça de descartar as vedações antigas e instalar novas.

 

 

48. O posicionamento dos pistões deve ser feito primeiro no disco inclinado seguindo a ordem de marcação. Para posicionar os mancais, com o devido cuidado, pode ser utilizado o auxílio de uma pequena chave de fenda. Atenção: não se esqueça de colocar os rolamentos de agulha e suas respectivas pistas no eixo antes de encaixar os pistões.

 

 

49. Segurando eixo e pistões com uma das mãos, posicione a parte dianteira do corpo e faça o encaixe com cuidado. Como a folga desse conjunto é milesimal, qualquer mau posicionamento pode causar danos nos cilindros ou pistões. O encaixe tem que ser perfeito.

 

 

50. Com o encaixe realizado, o conjunto deve girar livre. Em seguida, encaixe a junta e a outra metade do corpo. Gire mais uma vez para verificar se está tudo OK. Se não girar livre, o funcionamento vai causar danos ao sistema, como riscos nas paredes dos cilindros e/ou danos aos pistões.

 

 

51. Proceda o restante da montagem seguindo a ordem inversa da desmontagem. Ao final do procedimento, abasteça o compressor com óleo sintético indicado para o sistema (PAG 150) e vede bem as conexões com devidas tampas ou mesmo filme plástico para evitar contaminação até a montagem final no veículo.
Limpeza do restante do sistema

 

 

52. Utilize a garrafa flush, específica para limpeza do sistema de condicionador de ar. Seu abastecimento não deve exceder 70% de 141B, deixando o espaço restante para pressurização com nitrogênio.

 

 

53. A garrafa pode ser pendurada na alça do capô. Utilizando o gatilho e a mangueira de serviço do conjunto manifold ao cilindro de nitrogênio, inicie a pressurização para a garrafa flush.

 

 

IMPORTANTE: Repita o procedimento de segurança para operação do cilindro de nitrogênio como destacado entre os passos nº 5 e 10. A pressão deve ser ajustada a 3,4 kgfcm² (50 PSI) no regulador de pressão para inserir o fluido 141B. Nesta situação, nunca ultrapasse a pressão de 70 PSI. Mantenha o registro da garrafa fechado até o início da aplicação.

 

54. Faça a aplicação em uma das linhas (54a). Não existe ordem entre a de alta ou de baixa pressão: escolha uma delas e, imediatamente após a aplicação do produto de limpeza, vede as duas extremidades com filme plástico (54b) para manter o solvente 141B dentro do circuito, permitindo assim sua eficácia na limpeza, bem como, evitar a contaminação do sistema pela umidade do ar.

 

 

 

55. Nas saídas do evaporador, aplique o produto e utilize tampas plásticas para vedar as saídas.

 

 

56. Aguarde 15 minutos para que o produto reaja e possa soltar todas as impurezas. Após esse tempo, retire o filme plástico e aplique nitrogênio para remover o produto 141B, repetindo o procedimento uma linha por vez.

 

 

IMPORTANTE: Reveja o procedimento de segurança para operação do cilindro de nitrogênio como destacado entre os passos nº 5 e 10. Conecte o gatilho de aplicação direto na mangueira de serviço que, por sua vez, deve estar conectado ao regulador de pressão. A pressão deve ser ajustada entre 50 e 70 PSI.

 

57. Ao ser removido pelo nitrogênio, o líquido deve sair limpo. Se contiver impurezas, repita a operação de limpeza. Como o acesso ao evaporador é limitado, utilize uma mangueira para ajudar a remover o produto.

 

 

58. Terminando a limpeza de cada linha, volte a vedar extremidades com filme plástico – sempre para evitar contaminação pela umidade do ar.
Montagem do sistema de climatização Obs: A montagem segue a ordem inversa da desmontagem, observando os detalhes a seguir.

 

59. Substitua todos os o’rings, começando pelos do evaporador.

 

 

60. Antes de instalar a válvula de expansão, lubrifique a área de contato e os o’rings somente com óleo do sistema sintético PAG 150. Jamais lubrifique qualquer parte do circuito com graxa, vaselina ou desesgripante.

 

 

61. Troque também os o’rings das mangueiras dos circuitos de baixa e alta pressão ligadas à válvula de expansão. Igualmente, lubrifique os anéis e áreas de contato.

 

 

62. No momento da instalação do compressor no suporte do bloco do motor, não se esqueça de trocar e lubrificar os o’rings das mangueiras, e de ligar o conector do chicote elétrico para a bobina eletromagnética.

 

 

Obs: Para esclarecer possíveis dúvidas sobre a instalação do compressor, consulte a matéria “Substituição do compressor de ar-condicionado no HB20”, publicada na edição nº 261 (Janeiro/2016) da Revista O Mecânico.

 

63. Remova o tampão do condensador para instalar o novo elemento secante e filtro.

 

 

64. No re-encaixe da travessa, perceba se está correto o posicionamento dos coxins de apoio do radiador.

 

 

65. Com o sistema montado, refaça o teste de pressão no sistema, como explicado entre os passos nº 3 e 13. Sempre siga o procedimento de segurança para uso do cilindro de nitrogênio.

 

 

66. Comprovado que o sistema está sem vazamentos, reinstale a máquina recicladora nas linhas de baixa e alta pressão ou mesmo conjunto manifold para processo manual e aplique vácuo de, no mínimo, 40 minutos.

 

 

67. Em seguida, dê a carga correta de inserção de fluido refrigerante R134A (Gás) no sistema. Neste modelo de veículo, a carga deve ser de 0,450 kg.

 

 

Testes e cálculo de rendimento do ar-condicionado

 

ATENÇÃO! Os valores de referência do compressor e do sistema de ar condicionado apresentados a seguir se referem exclusivamente ao sistema do Hyundai HB20 1.6 2013, que possui compressor com cilindrada fixa. Para cada tipo de sistema, existem valores constantes de referência específicos, obtidos já com o sistema em funcionamento, além de cálculos diferenciados que devem ser obrigatoriamente aplicados para a execução dos testes. Esses valores estão em tabelas que podem ser obtidas com as montadoras dos veículos e com as fornecedoras de peças para condicionador de ar. Ao fazer os testes em sua oficina, tenha certeza de que possui os valores de referência e os cálculos corretos antes de cravar o diagnóstico. Reforçamos que sistemas diferentes possuem valores e cálculos diferentes. Não basta apenas “sair vento frio” na saída do difusor, como veremos a seguir.

 

Posicionamento do termômetro: Para comprovar o rendimento do sistema de condicionador de ar , é necessário medir quatro pontos: a temperatura externa ambiente (A) e três pontos diferentes dentro do habitáculo do veículo: a região do motorista (B) , o passageiro traseiro – ambos na altura da cabeça – e o difusor de ar central (C) . Se possível, utilize um termômetro com quatro ou mais sensores para medir todos os pontos citados simultaneamente, o que eliminaria qualquer interferência na leitura.A medição foi feita com o eletroventilador de aeração (ventilação interna) do condicionador de ar na 3ª velocidade e o motor funcionando constantemente à rotação de aproximadamente 1500 rpm (D).

 

 

Cálculo: O cálculo de eficiência do ar condicionado mede a quantidade de calor que o sistema consegue retirar do habitáculo levando em conta a temperatura externa no momento da medição e as constantes conhecidas para aquele sistema. No momento do teste, a temperatura externa era de 21°C.

 

Baseado na capacidade do sistema de condicionador de ar, sabe-se que o sistema de ar condicionado do Hyundai HB20 1.6 2014 – composto por compressor de cilindrada fixa – tem a capacidade de retirar da temperatura externa uma faixa entre 7°C e 12°C. De posse dessas informações, calcula-se as temperaturas mínima e máxima admissível para motorista e passageiro traseiro, subtraindo da temperatura externa os valores de referência:

 

21°C – 7°C = 14°C
21°C – 12°C = 9°C

 

Ou seja, considerando as condições de funcionamento descritas anteriormente, sob uma temperatura externa de 21°C, as temperaturas para motorista e passageiro traseiro têm limite máximo entre 9°C e 14°C.

 

Obs: É normal a temperatura do passageiro traseiro estar mais fria que a do motorista. Trata-se de uma propriedade física (termodinâmica) observada no habitáculo do veículo.

 

Para calcular a temperatura ideal no difusor central , é necessário observar qual é a pressão máxima de sucção do compressor durante seu funcionamento no exato momento do desligamento do compressor. Para tal, através do conjunto manifold já instalado no circuito (neste caso o da própria máquina recicladora). Com o veículo ligado nas condições de funcionamento descritas anteriormente, sob a mesma temperatura externa de 21°C, observou-se que o compressor desligou com 16 PSI.

 

 

De acordo com uma tabela específica de equivalência, os 16 PSI de pressão correspondem à temperatura de -9°C (nove graus célsius negativos). De posse desses valores, e levando-se em conta as mesmas constantes de capacidade do sistema (faixa de 7°C a 12°C) é possível calcular a faixa ideal de temperatura para o difusor de ar central, considerando uma eventual perda de rendimento desde o evaporador até o difusor pelos dutos. O resultado que determinará se o sistema apresentou eficiência segue:

 

-9°C + 7°C = -2°C
-9°C + 12°C = 3°C

 

Ou seja, considerando as condições de funcionamento descritas anteriormente, sob uma pressão de sucção (temperatura de sucção), a temperatura no difusor central deverá indicar valores de temperatura entre -2°C e 3°C.