Oliekwaliteit voor EV-airco nog belangrijker

Dat er niet om het even welk smeermiddel gebruikt mag worden voor de smering van de compressor uit de airco-installatie is ondertussen parate kennis voor elke professional. Dat gegeven wordt nog belangrijker bij elektrische voertuigen, want daar is het vermijden van vocht en chemische bestanddelen zo mogelijk nog belangrijker.

Olie op maat van compressor

Bewegende metalen delen zonder smering laten werken zal snel leiden tot warmlopen, snellere slijtage en uiteindelijk voortijdig vastlopen. Daarom beschikken aircocompressoren over een oliebad en circuleert er olie mee in het koudemiddel. In de compressor zullen de ronddraaiende onderdelen de olie via het oliebad verspreiden.

De moeilijkheid zit in het bepalen van het juiste type smeerolie. In de autosector worden meerdere types compressoren voor de airco ingezet: zuiger-, scroll- en schottencompressoren, waarbij meerdere subtypes bestaan; vaste opbrengstcompressor met een elektromechanische koppeling, variabele compressoren met magneetkoppeling en externe regeling, en variabele compressoren met interne regeling zonder magneetkoppeling.

Deze types hebben een andere opbouw, met een wisselende mechanische belasting op de onderdelen. Dat is de hoofdreden waarom er niet één gemeenschappelijke olie bestaat voor alle types compressoren. Maar welke olie moeten we dan kiezen?

POE, PAG of PAO

Voor we die vraag kunnen beantwoorden, loont het de moeite om even de diverse types smeerolies te bespreken. Er zijn 3 hoofdtypes:

• POE staat voor polyolester en kan zowel voor systemen met koudemiddel R134a als met R1234yf ingezet worden. POE is hygroscopisch, wat betekent dat de olie waterdamp uit de lucht trekt.
• PAG staat voor polyalkylene glycol, is volsynthetisch en werd voor toepassing met koudemiddel R134a ingezet, al zijn er ook types (met ‘YF’ als suffix) die bij R1234yf gebruikt kunnen worden. Ook PAG is hygroscopisch.
• PAO is niet hygroscopisch en kan ingezet worden bij koudemiddel R134a. Omdat dit type koelmiddel uitgefaseerd wordt, zullen we hier niet verder op ingaan.

Uit voorgaande blijkt dat er niet louter voor PAG of POE gekozen kan worden op basis van het koudemiddel. Sterker nog: het is perfect mogelijk om binnen één groep olie te verkrijgen voor R134a en eenzelfde olie met dezelfde eigenschappen voor R1234yf. Het enige verschil is het toevoegen van chemische additieven die de smering geschikt maken voor het bewuste koudemiddel. Daar komt bovenop dat deze PAG- of POE-basisoliën vaak een specifieke uitvoering op de markt brengen in functie van het type compressor. Deze zijn dan voorzien van enkele additieven zoals antioxidanten, zodat de olie wat minder water opneemt in vergelijking met de basisuitvoering. Eén olietype kan m.a.w. uit zeer diverse varianten bestaan, wat voor verwarring zorgt.

Vocht bron van alle kwaad

Vocht kan via meerdere manieren het aircosysteem binnendringen, met de slangen en rubberen afdichtingen als voornaamste bronnen. In principe zal de filterdroger het vocht wel uit het systeem halen, maar bij verzadiging zal niet al het water tegengehouden worden. De gevolgen kunnen dan nefast zijn: verzuring van de olie en oxidatie waardoor de smeereigenschappen veranderen. Op zijn beurt kan dat in eerste instantie leiden tot opwarming en in tweede instantie tot uitval van de compressor. Maar er is meer: door de oxidatie komen ook meer partikels in de olie, waardoor ook pakkingen en leidingen sneller zullen degraderen en lekkages kunnen vertonen.

Correcte olie, vochtvrij bijvullen, grondig reinigen en opleiden van personeel is bij EV-airco’s absoluut noodzakelijk

Wat met elektrische aircocompressor?

De wakkere lezer zal wellicht hebben opgemerkt dat een belangrijk type ontbrak in de beschrijving van de systemen: de airco in elektrische wagens. Hier wordt gebruikgemaakt van een elektromotor met elektronische regeling, die volledig los staat van de verbrandingsmotor. De oorzaak van deze andere opbouw hoeven we niet ver te zoeken: het ontbreken van een verbrandingsmotor, die zelfs in de koude wintermaanden nog voldoende restwarmte ontwikkelt waarmee het interieur van de wagen probleemloos verwarmd kan worden. Bij de aandrijving via een elektrische motor is dat niet het geval en moet extra warmte ontwikkeld worden, wat energie kost. En energievreters, dat kan een elektrisch voertuig met de huidige stand van de accutechnologie missen als kiespijn.

wat betekent dat voor het inzetbare olietype?

Om die vraag te beantwoorden moeten we de opbouw van de elektrische compressormotor fileren. Die is opgebouwd uit een stator en bewegende rotor. Op de stator bevinden zich windingen waardoor een stroom gestuurd wordt, daardoor ontstaat afwisselend een magnetisch veld dat zorgt voor de beweging van de motor. Om het koppel voor de aandrijving van de elektrische compressor te genereren, wordt er door de motor een gelijkspanning – karakteristiek rond de 200 volt – ingezet.

De stator bevindt zich in het oliebad van de compressor, en net dat leidt tot een potentieel probleem bij de keuze van de olie. Smeermiddel met een te hoog vochtgehalte kan ervoor zorgen dat de windingen elektrisch contact maken met elkaar als hun isolatie doorbroken wordt. Als dat het geval is, ontstaat elektrische geleiding tussen de statorwikkelingen en de behuizing van de compressor. Deze laatste staat in verbinding met de massa van het voertuig. De resulterende stroom vormt niet alleen een potentieel gevaar voor de gebruiker, het kan ook dat het elektronisch controlesysteem van het voertuig een foutcode geeft over deze foutstroom. Er zijn zelfs gevallen gemeld waarin het elektrisch voertuig helemaal dienst weigerde.

heilige drievuldigheid

Een correcte smeerolie voor elektrische aircocompressoren moet dus niet alleen vochtarm zijn, de chemische samenstelling moet ook van die aard zijn dat ze de isolatie van de windingen niet aantast. Dergelijke oplosmiddelen vinden we voornamelijk terug bij PAG-compressorolie. Bij elektrische of hybride wagens zien we dat ze om die reden af fabriek met POE gevuld worden. Het is dan ook ten zeerste aan te raden om tijdens het onderhoud vermenging van conventionele compressorolie met een POE-olie te voorkomen, alsmede de nodige voorzorgsmaatregelen te nemen zodat er tijdens het bijvulproces geen lucht – en dus water – in het systeem geraakt.

En net daar zit een addertje onder het gras. Fabrikanten van aircoserviceapparaten bereiden zich ook voor op de verdere doorbraak van elektrische en hybride wagens. Ze zijn daarom ook voorzien van een spoelfunctie, die alle restjes olie uit vorige onderhoudsbeurten uit het apparaat moet halen. Op zich doet die functie prima dienst, maar de vraag rijst wat dan met de rest van de installatie? Wat met slangen, leidingen en kleppen waarin nog achtergebleven olie kan zitten?

Zelfs een minieme hoeveelheid verontreiniging (<1%) door verkeerde olie is al voldoende om de smeereigenschappen grondig te verstoren. Bovendien is verontreinigde olie sterker elektrisch geleidend, wat een gevaarlijke situatie kan opleveren voor de technici. Correcte olie, vochtvrij bijvullen, grondig reinigen en opleiden van personeel is bij EV-airco’s m.a.w. de heilige drievuldigheid.

Dank aan Dometic & Bosch