Aircoservice aan EV’s en hybrides: kleine fouten met grote gevolgen

De groeiende populariteit van elektrische en hybride voertuigen zorgt voor een groeiende vraag naar aircoservice voor deze voertuigen. Merkgebonden en universele autobedrijven krijgen hier in de werkplaats vaker mee te maken. Voor onderhoud en reparatie aan aircosystemen van EV’s, hybrides en plug-in hybrides is specifieke kennis nodig. Ook zijn er verschillen met aircosystemen van conventionele voertuigen. In dit artikel delen we technische tips voor het vakkundig uitvoeren van onderhoud en diagnose aan aircosystemen van hybride- en elektrische voertuigen. Aan de hand van praktijkvoorbeelden laten we zien welke fouten er worden gemaakt, wat de gevolgen zijn en hoe het mogelijk is om dit te voorkomen.

Elektrische aircocompressor: het belang van de juiste compressorolie

De aircocompressor van een elektrisch of hybride voertuig wordt aangedreven door een elektromotor in de aircocompressor. Deze elektromotor bestaat uit een elektromagnetische rotor en elektromagnetische statorspoelen. De spoelen bevinden zich in het carter van de compressor en komen in aanraking met het koudemiddel en de compressorolie. Bij een conventioneel aircosysteem wordt meestal synthetische polyalkyleenglycol (PAG) olie toegepast. Normale PAG-olie is echter niet geschikt voor elektrische compressoren omdat het de isolatie van de statorspoelen aantast. Daarom schrijven fabrikanten van elektrische aircocompressoren specifieke oliesoorten voor. Dit kan polyolester (POE) olie zijn of een speciale PAG SP-A2 olie die de isolatie van de statorwikkelingen niet aantast.

In deze video zie je hoe een elektrische aircocompressor werkt.

Praktijkvoorbeeld 1: schade door verkeerde compressorolie Volkswagen e-Golf

Zelfs een kleine hoeveelheid van de verkeerde compressorolie kan grote gevolgen hebben. Dat bewijst dit praktijkvoorbeeld. Een autobedrijf voert een aircoservice uit aan een Volkswagen e-Golf. De sticker onder de motorkap meldt dat het aircosysteem is gevuld met R134a en PAG olie. Daarom wordt de aircoservicebeurt met een normaal aircostation uitgevoerd. Tijdens de service wordt 4 ml compressorolie uit het systeem verwijderd en opnieuw aangevuld met verse PAG olie.

Deze sticker in de motorruimte van een Volkswagen e-Golf vermeldt R-134a als koudemiddel en PAG olie als smeermiddel.

Een half jaar later komt de auto terug met een aircoprobleem. De aircocompressor werkt niet meer en in de regeleenheid zijn twee foutcodes opgeslagen.

• U1400 Functiebeperking
• B200FF0 Interne fout aircocompressor vermogensuitgang

Het autobedrijf schakelt de hulp in van de Automotive Techline. Deze adviseert om het voertuig veilig te stellen en een HV-isolatiecontrole op de aircocompressor uit te voeren. Het autobedrijf voert de controle met het voorgeschreven gereedschap uit. De HV-isolatie van de aircocompressor blijkt goed te zijn.

Daarop adviseert de Automotive Techline om de compressor te demonteren en de weerstand van de statorspoelen door te meten. Al snel meldt het autobedrijf dat de weerstand van de statorspoelen vrijwel 0 Ohm is. De wikkelingen van de spoelen maken onderling contact. De oorzaak? De isolatie is aangetast door het gebruik van de verkeerde compressorolie.

Het vervangen van de aircocompressor is een grote klus. Naast het vervangen van de compressor moet het volledige aircosysteem worden gespoeld. Dit is noodzakelijk om alle (verkeerde) olie uit het systeem te verwijderen. Na het spoelen moet het systeem opnieuw worden gevuld met de juiste hoeveelheid van de voorgeschreven compressorolie.

Waar is het in dit voorbeeld mis gegaan? In de technische documentatie van de fabrikant staat dat het aircosysteem van deze e-Golf moet worden gevuld met PAG olie. Hierbij wordt vermeld dat het om PAG SP-A2 olie gaat. Dat is de speciale variant van PAG olie die de isolatie van de elektrische aircocompressor niet aantast. Ook op de aircocompressor zit een sticker die de juiste oliesoort vermeldt.

Deze sticker op de aircocompressor van de Volkswagen e-Golf vermeldt R-134a als koudemiddel en PAG SP-A2 olie als smeermiddel.

Tips voor aircoservice aan EV’s en hybrides: gebruik de juiste olie

• Spoel de slangen van het aircostation voor het uitvoeren van de aircoservice. Dit minimaliseert de kans dat verkeerde olie/koudemiddel in het systeem terechtkomt
•  Vermeldt de sticker onder de motorkap PAG olie? Bij een elektrisch of hybride voertuig kan dit een specifieke PAG SP-A2 olie zijn. Raadpleeg altijd de technische informatie en gebruik de door de fabrikant voorgeschreven olie
• Soms staat de voorgeschreven compressorolie vermeld op een sticker of typeplaatje op de aircocompressor
• Vul de olie handmatig bij via de hogedrukaansluiting van het aircosysteem. Dit voorkomt vloeistofslag van de compressor na het bijvullen
• Gebruik geen POE olie wanneer PAG SP-A2-olie is voorgeschreven. Gebruik ook geen PAG SP-A2 olie als POE olie is voorgeschreven. Het mengen van deze oliën kan leiden tot onvoorspelbare resultaten zoals verminderde smeringseigenschappen en mogelijk schade
• Raadpleeg de instructies van de aircomachine als het aircoservicestation geschikt is voor meerdere oliesoorten. Verwissel de oliesoort in het servicestation niet van plaats. Er kan olie in de leidingen achterblijven waardoor alsnog de verkeerde olie in het aircosysteem terechtkomt
• Zelfs een kleine hoeveelheid verkeerde olie kan de isolatie van de statorspoelen van de aircocompressor aantasten. Dit veroorzaakt sluiting waardoor de regeleenheid de compressor uitschakelt
• Aangetaste isolatie van de statorspoelen kan kortsluiting met de behuizing van de aircocompressor veroorzaken. Hierdoor wordt het HV-gedeelte van de auto uitgeschakeld en kan het voertuig niet meer rijden
• Spoel na schade aan de compressor altijd eerst het volledige aircosysteem wanneer er verkeerde olie is gebruikt of bijgevuld. Dit voorkomt herhalingsschade aan de nieuwe compressor

Aircoservice aan EV’s en hybrides: activeer de servicemodus

Bij elektrische en hybride voertuigen is het aircosysteem complexer dan bij conventionele voertuigen. Vaak zorgt het aircosysteem direct of indirect voor de koeling van de HV-batterij. Ook zijn elektrische voertuigen vaak voorzien van een warmtepomp om efficiënter met energie om te gaan. In het aircosysteem zitten daarom vaak kleppen, afsluiters en elektrisch geregelde expansieventielen die de koudemiddelstroom regelen.

Als gevolg van deze ventielen en kleppen lukt het niet zomaar om het aircosysteem volledig leeg te halen. Voor servicewerkzaamheden aan het aircosysteem is een geschikte diagnosetester nodig. Hiermee kan het aircosysteem in de speciale servicemodus worden gezet. Dit houdt in dat alle afsluiters en kleppen worden geopend zodat al het aanwezige koudemiddel kan worden verwijderd.

Praktijkvoorbeeld 2: schade door aircoservice zonder servicemodus Jaguar I-Pace

Een autotechnicus voert tijdens de zomerperiode een aircoservice uit aan een Jaguar I-Pace. De toegepaste diagnosetester geeft bij dit voertuig geen optie om het systeem in de servicestand te zetten. Na het uitvoeren van de aircoservice gaat de Jaguar met een vers gevulde en goed werkende airco weer de weg op. Toch komt de klant na de zomerperiode terug met een klacht. Bij lage buitentemperaturen is een ratelend geluid hoorbaar. Na diagnose blijkt het geluid afkomstig van de aircocompressor.

Het beschadigde statorhuis van de elektrische aircocompressor van een Jaguar I-Pace.

De beschadigde rotor van dezelfde elektrische aircocompressor.

De compressorolie is met slijpsel vervuild. Nader onderzoek toont aan dat de rotor en de stator van de aircocompressor elkaar hebben geraakt en op elkaar zijn ingesleten. Dit zou kunnen liggen aan een lagerprobleem als gevolg van slechte smering. De lagers blijken echter in goede staat te zijn.

De overblijvende oorzaak van deze schade is vloeistofslag. Vloeistofslag ontstaat als er vloeibaar koudemiddel in de compressor komt. De rotor kantelt hierdoor in zijn geleider en maakt contact met de stator. Dit veroorzaakt een ratelend geluid en slijtage. Vloeistofslag kan het gevolg zijn van een slecht werkend expansieventiel of van overvulling van het systeem.

In dit voorbeeld is overvulling de oorzaak van de compressorschade. In het koudemiddelcircuit van de Jaguar I-Pace zijn kleppen gemonteerd die de koudemiddelcirculatie naar de verdamper in het interieur kunnen afsluiten. Dit gebeurt onder meer tijdens het opladen van de HV-batterij als koeling van het interieur niet nodig is. Voor het volledig leeghalen en vullen van het koudemiddelcircuit is het nodig om deze kleppen eerst in de servicemodus te zetten.

De autotechnicus heeft de servicemodus niet geactiveerd omdat de diagnosetester deze mogelijkheid niet had. Tijdens de aircoservice is hierdoor niet al het oude koudemiddel verwijderd. Na het vullen zat er daardoor teveel koudemiddel in het aircosysteem. Dit gaat goed zolang het systeem in staat is om de grotere hoeveelheid koudemiddel aan de lagedrukzijde te verdampen voordat het in de compressor terechtkomt. Bij lagere buitentemperaturen lukt dit niet meer en krijgt de compressor deels vloeistof aangeboden. Hierdoor ontstaat de schade die op de foto’s zichtbaar is.

Behalve het vervangen van de aircocompressor moet voor deze reparatie het complete aircosysteem worden gespoeld. Dit is nodig omdat de compressorolie met slijpsel is vervuild.

Tips voor aircoservice aan EV’s en hybrides: denk aan de servicemodus

• Een aircosysteem met warmtepomp heeft altijd kleppen en afsluiters die delen van het aircosysteem kunnen afsluiten
• Ook het aircosysteem van een elektrisch of hybride voertuig zonder warmtepomp kan elektrische expansieventielen of afsluiters hebben
• Heeft een voertuig een aircosysteem met kleppen of afsluiters? Controleer altijd of het voertuig een speciale servicemodus voor aircoservice heeft
• Wanneer de gebruikte diagnosetester geen optie heeft om het systeem in de servicemodus te zetten, wil dit niet zeggen dat dit niet kan of nodig is
• AutoNiveau Remote Diagnostics kan helpen als een diagnosetester in de werkplaats het activeren van de servicemodus van een voertuig niet ondersteunt
• Is het nodig om een aircosysteem met ventielen en kleppen te spoelen? Demonteer voor het spoelen altijd alle kleppen en afsluiters van het systeem. Dit voorkomt dat vervuiling of slijpsel achterblijft die het nieuwe koudemiddel vervuilt

​​​​​​​Conclusie

Het onderhouden en repareren van airconditioningsystemen van elektrische en hybride voertuigen vereist specifieke kennis, vaardigheden en apparatuur. Door te investeren in kennis krijg je inzicht in de fundamentele verschillen tussen de verschillende systemen. Deze kennis helpt je om sneller te werken en om dure fouten te voorkomen. Zo ben je als technicus en als werkplaats goed op de toekomst voorbereid. Meer weten over aircoservice aan elektrische en hybride voertuigen? Automotive Academy geeft verschillende trainingen over onderhoud, diagnose en reparatie aan aircosystemen en warmtepompsystemen van moderne elektrische en hybride voertuigen.

Bron:

Berend Jan Grimmerink

Senior Technisch trainer AutoNiveau

Deel deze pagina met je netwerk!