Boletin Tecnico Aire Acondicionado Vw Amarok

BOLETIN: GISI-0005-2013

ENFOQUE: TECNICO Dirigido a: Servicio y

Rental. Elaborado por: JOSÉ DAVID PÉREZ RUIZ.

Cobertura: Vehículos Volkswagen comerciales LCV Grupo: General

Tema: conocimiento del sistema aire acondicionado AMAROK

Subtema: funcionamie nto y mantenimiento sistema AA

AMAROK Vigencia: a partir de 1 de julio del 2013

DEPARTAMENTO DE SERVICIO Y SOPORTE TECNICO NACIONAL

OBJETIVOS: Dar a conocer las características más importantes del sistema de aire acondicionado del VW AMAROK y la metodología completa para el mantenimiento y recuperación del sistema de AA , asi como los diferentes cuidados que deben tenerse con la manipulación de los aceites y diferentes etapas de la limpieza y mantenimiento. ANTECEDENTES: Un importante número de camionetas ha presentado daños en el sistema de aire acondicionado que han llevado a la necesidad de cambiar componentes mayores como es el caso de compresores desgastados y condensadores, válvulas y evaporadores contaminados. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA El sistema de aire acondicionado de AMAROK es termodinámicamente hablando idéntico al de cualquier otro vehículo, esto significa que los conceptos de etapas de compresión, condensación, expansión y evaporación se mantienen idénticos al de cualquier sistema de aire acondicionado. El ciclo de aire acondicionado como el de cualquier otro vehículo es el que se adjunta a continuación:

FIG 1. Ciclo termodinámico REFRIGERACIÓN









Fig 2. Convenciones del ciclo termodinámico de REFR IGERACIÓN

FIG 3. Esquema circuito de refrigeración básico









FIG 4. Detalle ubicación y conexiones compresor y c ondensador típica de un sistema AA

FIG 5. Detalle ubicación y conexión típica evaporad or y válvula de expansión









Como se mencionó anteriormente, los componentes básicos y el ciclo termodinámico asi como los rangos de presiones del agente refrigerante son los mismos prácticamente de cualquier vehículo. La diferencia de este sistema de aire acondicionado respecto a los convencionales radica principalmente en el sistema de control y el tipo de compresor. Para comprender este sistema de aire acondicionado es importante conocer un poco acerca del diseño del compresor como tal.

El compresor que utiliza la VW AMAROK es un compresor de geometría variable, gracias al disco oscilante que tiene en su interior, este compresor es marca DENSO modelo 6SEU o 7SEU

FIG 6. Detalle y corte compresor geometría variable AMAROK









El compresor de AMAROK no funciona con un sistema de EMBRAGUE ELECTROMAGNETICO como la mayoría de los sistemas de AA. en el caso del compresor AMAROK la polea hace girar el eje del compresor todo el tiempo a diferencia del electromagnético que gira solo cuando el embrague se acciona, la gran diferencia es que cuando no se requiere aire acondicionado el disco oscilante permanece prácticamente perpendicular respecto al eje del compresor y esto genera que no haya desplazamiento de refrigerante hacia el condensador pues los pistones no realizan movimiento alternativo de succión ni descarga de refrigerante, simplemente orbitan alrededor del eje del compresor. Pero cuando el aire acondicionado es encendido, entonces el disco oscilante adquiere un ángulo proporcional a los requerimientos del sistema y del conductor y de esta manera los pistones ya cuentan con un recorrido de succión y un recorrido de descarga y la presión de descarga del compresor empieza a incrementarse así como la temperatura del refrigerante. A continuación se muestra el diseño típico de un compresor de disco oscilante, aunque no es exactamente igual al de la AMAROK pues la válvula reguladora de AMAROK es de solenoide y la de la figura es mecánica, si sirve para entender el principio del DISCO OSCILANTE y los componentes principales del compresor

Fig 7. Diseño típico de un compresor disco oscilant e

como se puede apreciar en la figura 9, El embolo por un extremo recibe la presión de los gases de refrigerante que está impulsando y por otro lado está un vástago acoplado a el que se sostiene en un patín, y ese patín a su vez descansa sobre el disco oscilante. La cámara donde está el disco oscilante se le llama también carter del compresor, si la fuerza que ejerce la presión del carter del compresor es inferior a la fuerza que ejerce la presión del refrigerante entonces el disco oscilará y comenzará el flujo de refrigerante pero si el efecto de ambas fuerzas se iguala el disco tomará una posición prácticamente perpendicular respecto al eje y no habrá recorrido de los pistones y por lo tanto no habrá incremento de la presión de alta.









Para entender cómo funciona esté principio en el compresor de AMAROK, es necesario comprender el funcionamiento de la válvula de control y su interacción con las presiones que son relativas al compresor. La válvula de control separa tres tipos de presiones. La presión que está en A corresponde a la del Carter del compresor, que es donde está alojado el disco oscilante. La presión de B que es la presión de alta, que es la presión que sale de los pistones hacia el condensador y la presión de C que es la presión de baja, es decir la presión de entrada o succión. Cuando el aire acondicionado no ha sido accionado la válvula es normalmente abierta esto significa que A y B están comunicados por lo tanto las presiones del lado de alta presión como la presión al interior de la carcasa del compresor son iguales, esto genera que el disco esté en su posición de equilibrio y los pistones no tengan suficiente recorrido pese a que todo el conjunto está girando, con la ventaja de que por no haber presiones de descarga el consumo de potencia a través del compresor es casi nulo. Sin embargo cuando se da la orden de encendido del Aire acondicionado el solenoide es energizado por medio de una señal PWM(pulse wave modulated) que significa pulso de ancho modulado. Esta señal genera que la aguja de la válvula tome una posición intermedia entre el tope total del abertura y el tope total de cierre de la válvula logrando de esta manera que las presiones en A y en B ya no sean las mismas y según sea la diferencia de ambas presiones asi será la inclinación que tome el disco oscilante y según la posición que tome el disco oscilante asi será las presiones de descarga del sistema

Figura 8. Corte del alojamiento de la válvula de co ntrol.









A continuación se puede apreciar el efecto del efecto de las presiones sobre el disco oscilante en un compresor de este tipo (tener en cuenta que este compresor de las fotografías a continuación no es idéntico al de amarok, pues la válvula reguladora de AMAROK es de tipo solenoide.)









FIG 9. Descripción disco oscilante compresor









Como se mencionó anteriormente, la señal de control hacia la válvula solenoide del compresor es del tipo PWM (PULSE WAVE MODULATED), esta señal lo que busca es generar un ciclo de trabajo donde la frecuencia es constante 500 HZ pero el ancho del pulso cambia según el requerimiento. Cuando el sistema de aire acondicionado está apagado, no hay señal PWM y la válvula está normalmente abierta pero cuando se enciende el aire acondicionado la válvula se cierra completamente al inicio y el ancho del pulso es lo más ancho posible, con esto se logra que la presión de alta no se dirija hacia el carter del compresor y de esta manera el disco logre adquirir la inclinación necesaria para que la presión de alta comience a incrementarse. Pasado un tiempo cuando los requerimientos de temperatura ya no sean tan altos, la válvula empezará a abrir un poco y el disco oscilante tratará de buscar una posición más perpendicular, lográndose con esto estabilizar o disminuir la temperatura del habitáculo según sea la necesidad del momento.

FIG 10. Señal de pulso de ancho modulado (PWM)

La señal PWM es generada por la unidad de control del aire acondicionado CLIMATIC o CLIMATRONIC con que vienen las AMAROK. En el caso de las camionetas que tiene a su cargo el RENTAL NTS la unidad de control es la CLIMATIC. Está unidad opera básicamente a partir de dos sensores, los cuales son el sensor de alta presión y el sensor de temperatura del evaporador. Con estas dos señales mas los requerimientos del conductor la unidad de control del CLIMATIC se encarga de controlar la señal PWM hacia la válvula reguladora del compresor y de esta manera se cierra el lazo de control. El sensor de presión de alta del circuito de refrigerante es un señor que genera una señal de tipo PWM también y esto es importante tenerlo en cuenta para los temas de diagnósticos, en el sentido de que si se utiliza un multímetro la señal debe medirse pero colocando la función de ciclo DUTY, pero lo preferible es visualizar la señal con el osciloscopio.









FIG 11. Sensor de alta presión sistema AA

FIG 12. Sensor de alta presión sistema y pulso gen erado

La frecuencia de las señales PWM de este sistema siempre son iguales, lo que cambia es el ancho del pulso. Esto quiere decir que según el ejemplo de la figura 12 el ancho del pulso es de 2,6 milisegundos pero puede aumentar más o disminuir más, lo que siempre se tiene como base es que el próximo pulso comenzará dentro de 20 milisegundos. Teniendo en cuenta el periodo entre pulsos se deduce que la frecuencia de estas señales es de 500 HZ









TÉCNICA DE MANTENIMIENTO SISTEMA AA

En la siguiente figura se aprecia la tapa trasera del compresor AMAROK, en la zona central se aprecia el alojamiento de la válvula de control

FIG 13. Tapa trasera compresor AMAROK

Cuando se presentan daños al interior del compresor estos casi siempre tienen que ver con los elementos móviles como es el caso de los pistones, patines etc. A continuación se aprecia un daño típico en los pistones del compresor

FIG 14. Pistón averiado

Ingreso de presión de alta

Punto de comunicación con el carter del compresor

Punto de comunicación con la baja presión









De la foto anterior se puede apreciar el desprendimiento del recubrimiento oscuro y la exposición del metal o aluminio. Este recubrimiento oscuro es un tipo de teflón llamado PTFE y es el encargado de permitir la hermeticidad del sistema de levante de carga. Cuando se presentan problemas en el sistema de aire acondicionado y se generan daños al interior del compresor se producen ralladuras a lo largo de las camisas también como se aprecia en la siguiente fotografía. Cuando estas ralladuras están presentes a lo largo de las camisas la presión no se levantará por más que la unidad de control le envíe señales a la válvula de control para regular las presiones.

FIG 15. Camisas del compresor ralladas

El problema mayor con el desprendimiento de las partículas de teflón PTFE y el aluminio de las camisas radica en que estas partículas se alojan a lo largo y ancho del circuito frigorífico generando posteriormente grandes problemas en el circuito si esté es reparado y no se limpia bien. Por esta razón se debe tener mucho cuidado con la remoción completa de todas las partículas de suciedad debidas al daño en el compresor. A continuación se muestran los pasos para realizar una buena limpieza en los sistemas del circuito frigorífico.









PASOS PARA LA LIMPIEZA DEL CIRCUITO FRIGORIFICO

1. CONFIRMAR QUE ESTAMOS ANTE UN CASO DE CONTAMINAC IÓN EN EL SISTEMA En esta etapa debemos estar muy seguros de que el sistema se encuentra contaminado y que no se trata de un problema mecánico, eléctrico, electrónico o de excesivo calor en el medio ambiente. Para esto se debe confirmar que las presiones estén en los rangos correctos, si se observa que por más que se enciende el AA no hay respuesta de aumento de las presiones entonces el segundo paso es observar si la válvula de control de compresor está recibiendo una señal PWM de parte de la UNIDAD DE CONTROL CLIMATIC, si esto se comprueba entonces debe revisarse que el vehículo no tenga problemas de potencia ya que cuando existen problemas de potencia la unidad de control del motor da orden de desactivar el compresor del aire acondicionado y de de esta manera no incurrir en gastos de potencia no vitales. Si después de verificado lo anterior se observa que persiste una baja presión en el sistema de gas refrigerante entonces es posible que si exista un daño al interior del compresor, sin embargo antes de estar seguros al respecto debe revisarse la polea del compresor, la cual es de un tipo no convencional pues trabaja con un diafragma de caucho que ante excesos de fuerza permite su deformación. En ocasiones el diafragma se puede romper y el compresor no girará su eje, sin embargo externamente la polea del compresor seguirá girando y podría engañar al técnico de diagnóstico. Esto debe revisarse muy bien para estar seguros de que el problema puede estar en el compresor

FIG 16. Detalle polea compresor









FIG 17. Detalle diseño polea compresor

Después de confirmado que los problemas no están en la parte de la polea ni en la señal de control de la válvula y de verificar que no existan fugas en las mangueras o algo por el estilo y las presiones del sistema no cambién cuando se da señal a la válvula de control, se hace necesario el desmonte del compresor y la evaluación del mismo con más detenimiento, de igual manera el desmonte del condensador

2. CAMBIO DE REPUESTOS QUE NO ADMITEN LIMPIEZA Hasta el momento no se puede confirmar un procedimiento que garantice la limpieza completa del condensador o la recuperación del compresor. Los daños que normalmente sufre el compresor hacen que su reparación no sea viable. En el caso de la válvula de expansión y el condensador la experiencia ha mostrado que a la fecha los esfuerzos por limpiar estos componentes cuando han sufrido de contaminación son insuficientes y se sabe de casos en que se ha cambiado solo compresor y se reutilizan estos componentes después de una limpieza exhaustiva los resultados son negativos generándose nuevos daños en todos los componentes por la contaminación que permanece en dichos elementos aun después de limpiarlos. Por esta razón se recomienda que cuando se trate de un caso confirmado de contaminación del sistema se cambie el compresor, el condensador y la válvula de expansión sin dudarlo. En el caso del evaporador y las mangueras estos podrán ser reutilizados única y exclusivamente si se realiza un proceso de limpieza exhaustivo con solvente y nitrógeno hasta garantizar que el solvente salga completamente limpio y cristalino. Si se observa después de varios intentos de limpieza que el solvente sigue saliendo contaminado aún con pequeñas partículas el evaporador o las mangueras deben ser cambiados sin dudarlo.









3. PROCEDIMIENTO DE LIMPIEZA DEL EVAPORADOR Y LAS M ANGUERAS Para el proceso de limpieza se hace necesario que se aplique al evaporador y las mangueras solvente y que este solvente se le permita trabajar durante 15 o 20 minutos sobre el volumen que se pretende limpiar Al cabo de los 15 o 20 minutos de permitirle al solvente actuar sobre el evaporador se extrae el solvente con la ayuda del nitrógeno y se deposita sobre un recipiente blanco y se analiza por si tiene partículas en suspensión. A continuación se observan fotografías que hablan de este proceso

Fig 18. Herramienta para introducir solvente en el evaporador

La herramienta de la figura anterior posee un recipiente donde se deposita el solvente, el cual será impulsado por el nitrógeno hacia el interior del evaporador El solvente utilizado puede ser del tipo NAPA ref. TEM 409889 como se aprecia en la fotografía siguiente.

FIG 19. Solvente para introducir en evaporador y ma ngueras









FIG 20. Regulador de presión instalado en la botel la de nitrógeno

Debe tenerse mucho cuidado al momento de utilizar la botella de nitrógeno para impulsar el solvente al interior del evaporador y las mangueras. El regulador que va conectado a la botella de nitrógeno debe graduarse a 50 PSI max. Si se sobrepasa esta presión se corre el riesgo de dañar la herramienta de suministro de solvente.

FIG 21. Herramienta conectada al lado de presión de alta del evaporador









Después de transcurridos los 15 minutos de aplicación del solvente se puede retirar el mismo con ayuda del nitrógeno a una presión regulada. Este solvente se puede recoger en un recipiente como se observa en la siguiente figura

FIG 22. Recipiente para recibir el solvente sucio después de ser aplicado durante 15 minutos

Después de extraido el solvente el resultado puede ser como el de las fotografías siguientes

FIG 23. Ejemplos de solvente extraido durante el pr oceso de limpieza del evaporador

En ambos casos el solvente aún está saliendo sucio, ante esta situación debe volver a aplicarse el solvente al interior del evaporador. Esto se debe hacer hasta que el solvente salga limpio y cristalino.









Para la limpieza de las mangueras el procedimiento es el mismo que en el caso del evaporador, con la diferencia de que los tiempos de aplicación del solvente son menores, con un minuto de aplicación es suficiente. De igual manera debe verificarse que el solvente salga limpio y cristalino “En todo momento debe verificarse que todas las man gueras y componentes tales como compresores, evaporador y condensador, válvula de e xpansión, permanezcan con sus juntas selladas con tapones o cinta pegante ya que no se puede permitir el ingreso de aire con vapor de agua al sistema bajo ninguna circ unstancia pues es muy perjudicial para el sistema frigorífico”

FIG 24. Aplicación de solvente en mangueras

El refrigerante utilizado en la AMAROK es el R134A y el aceite utilizado debe ser del tipo PAG o POLIALQUILENGLICOL. La viscosidad recomendada es de 100, por lo cual debe utilizarse preferiblemente un aceite PAG 100. No debe utilizarse por ningún motivo el aceite NAPA POLIOLESTER, el cual es de color verde y el tarro es de color negro. Este aceite no es el indicado para este tipo de compresores pese a ser de buena calidad. La utilización de este aceite puede generar problemas serios en el sistema pues reaccionaría con el aceite PAG que trae el compresor nuevo, y de esta manera se volvería a dañar el compresor y a contaminar el sistema. En vista de que el Aceite NAPA POLIOLESTER ya no es más utilizado en el AMAROK se debe utilizar en su lugar el aceite NAPA PAG 100 REF: TEM801652 el cual cumple con las indicaciones del fabricante. A continuación se muestra el aceite correcto y el incorrecto









FIG 25. Aceite incorrecto NAPA (POLIOLESTER)

FIG 26. Aceite correcto(PAG 100) NAPA TEM801652









GAS REFRIGERANTE La cantidad correcta del gas refrigerante es de 525 +/- 25 gramos, los cuales deben ser añadidos pesados en la bascula que cada taller cuenta para este fín. Debe revisarse que la válvula esté bien nivelada y no superar capacidad de peso de la misma que es de 110 kg. La báscula se aprecia en la figura siguiente:

FIG 27. Báscula control peso refrigerante MASTERCOO L

Si usted tiene inquietudes acerca de lo expuesto en este boletín por favor comuníquese con el área de entrenamiento y soporte técnico: JOSE DAVID PÉREZ RUIZ: CEL 3008149830 [email protected] EDGAR GARZÓN: CEL 3142052277 [email protected] ANDRES HIGUERA: CEL 3187440108 [email protected]

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