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Compressor do sistema de ar-condicionado utiliza motor elétrico para o acionamento - Parte 2


Os compressores convencionais, como já sabemos, são acionados por uma correia do motor, mas para os veículos elétricos o funcionamento é diferente e o compressor tem o seu próprio motor

Por: Antonio Gaspar de Oliveira - 07 de fevereiro de 2022

Continuando a nossa matéria, vamos falar sobre o funcionamento do ar-condicionado que usa o e-compressor, que segue uma sequência de etapas por onde o gás refrigerante percorre. No e-compressor, o gás refrigerante gasoso é comprimido em alta pressão e alta temperatura, que é bombeado para o condensador.

No condensador, o gás refrigerante gasoso é resfriado e liquefeito pela troca de calor com o ar ambiente.

O gás refrigerante líquido passa pela válvula de expansão, onde sua pressão e temperatura são reduzidas, flui através do evaporador e do resfriador, onde ocorre o processo de evaporação.

No evaporador, o calor é retirado do ar que passa pelo evaporador e entra na cabine, que é resfriada e temos mais um componente que é o Chiller, o circuito refrigerante da cabine e o circuito de resfriamento da bateria são conectados através do resfriador (Chiller). Isso permite a transferência de calor do circuito refrigerante da bateria para o circuito refrigerante, que no carro elétrico, passou a ser um sistema compartilhado entre a cabine e a bateria principal de alta voltagem. Depois de percorrer todo circuito, o gás refrigerante retorna para o e-compressor, iniciando um novo ciclo.

Uma informação que vai agradar o dono do carro é que o compressor não tem vedação do eixo ou risco potencial de vazamento do gás refrigerante, porque o acionamento mecânico é realizado internamente pelo motor elétrico. 

Para os reparadores, isso indica que a taxa de vazamento do gás refrigerante é menor, em comparação com um compressor acionado mecanicamente e não vai gerar tanto serviço para a oficina.

Mesmo assim, a manutenção tem que ser realizada para manter a cabine e a bateria de alta voltagem em condições de temperaturas controladas. Os reparadores especialistas em ar-condicionado, depois de se qualificarem, poderão dizer que são especialistas em sistemas de gerenciamento térmico.

Aquele multímetro que toda oficina tem, mesmo que seja simples ou mais sofisticado com várias funções específicas para o setor automotivo, terá que ser deixado de lado porque seu uso em um carro elétrico ou híbrido é limitado.

Nos veículos elétricos as tensões são altas e o multímetro precisa de classificação III, definido pelo IEC-1010-1, que é o padrão que desde 1988 e estabelece características da construção física dos multímetros em relação a sua aplicação. Estas características estão associadas à exposição do equipamento a sobretensões (transientes) e classifica o dispositivo através da distância da qual este está sendo aplicado a partir da fonte de energia. 

CAT I - Circuitos e equipamentos eletrônicos protegidos.

CAT II - Aparelhos domésticos, de escritórios, laboratórios e similares;

Tomadas ou pontos de alta tensão com circuitos de ramificações longas.

CAT III - Barramentos e linhas de alimentação de plantas industriais;

Painéis de distribuição;

Tomadas ou conectores com conexões curtas em relação à entrada da rede da concessionária.

CAT IV - Medidores de eletricidade e equipamentos de proteção de sobrecorrente primário;

Linhas de baixa tensão do poste até a construção;

Linhas aéreas para edifícios isolados, linhas subterrâneas para bombas.

Lembrando que a NR10 e a IEC-1E010-1 não foram desenvolvidas especificamente para o setor automotivo, mas estão sendo utilizadas como referências de segurança.

ITEM 10.1.2. Esta NR10 se aplica às fases de geração, transmissão, distribuição e consumo, incluindo as etapas de projeto, construção, montagem, operação, manutenção das instalações elétricas e quaisquer trabalhos realizados nas suas proximidades, observando-se as normas técnicas oficiais estabelecidas pelos órgãos competentes e, na ausência destas, as normas internacionais cabíveis. 

Todos os cuidados durante a manutenção de um carro elétrico não são exagero, basta lembrar que a alta tensão tende a agarrar a pessoa afetada, não permitindo que ela seja liberada por conta própria e se outra pessoa tentar ajudar, também será eletrocutada e a chance de fatalidade é muito grande.

Para que isso não aconteça na sua oficina, utilize equipamentos dedicados e específicos para veículos híbridos e elétricos, seguindo sempre as orientações técnicas de cada fabricante. 

Outro cuidado importante está na aplicação do tipo de óleo usado em um e-compressor, pois é diferente do óleo usado em compressores de acionamento mecânico. Os compressores de alta tensão requerem óleo refrigerante especial de Poliol Ester (POE), que não é condutor e é especificado pelo fabricante do veículo. É extremamente importante não usar nenhum óleo de compressor diferente do recomendado pelo fabricante.

Este óleo oferece altas propriedades dielétricas, o que ajuda a manter a integridade dos enrolamentos elétricos do compressor e evita que a alta tensão vaze pelo próprio compressor e, possivelmente, eletrocute a pessoa que está trabalhando no carro.

Também é importante nunca misturar óleo PAG com esses sistemas. Apenas 1% do óleo PAG, que é higroscópico, no sistema pode diminuir a resistência de isolamento de um compressor elétrico. Isso pode gerar códigos de falhas ou até mesmo desativar o compressor. No caso de veículos em garantia, os fabricantes podem exigir a substituição de todo o sistema de ar-condicionado se o óleo PAG contaminar o sistema. 

O óleo errado quebra as propriedades da tinta de isolamento dos enrolamentos na parte do motor elétrico do compressor.

Esses enrolamentos são imersos em óleo de compressor e o óleo éster é usado para proteger o isolamento dos enrolamentos para evitar vazamentos elétricos. A adição de óleo PAG em um sistema de ar-condicionado híbrido projetado para óleo de éster pode resultar em um mau funcionamento do sistema de ar-condicionado.

Mais um lembrete importante, preste muita atenção ao corante aplicado no sistema para detectar vazamentos. Assim como o óleo errado pode contaminar um sistema, o mesmo pode acontecer se o corante errado for usado. Existe um corante específico para compressores elétricos. O corante de detecção de vazamento em veículos elétricos e híbridos é à base de éster de poliol e é específico para compressores elétricos.

Em alguns países, os funcionários que pretendem trabalhar em sistemas de alta tensão dos carros elétricos são obrigados a frequentar um curso adicional de dois dias para serem qualificados como Eletricista para Sistemas de Alta Tensão de veículos híbridos e elétricos.

O curso ensina o reparador a identificar os riscos ao trabalhar em sistemas deste tipo e também como desligar toda a corrente do sistema durante o trabalho. É proibido às pessoas que não realizaram treinamentos específicos trabalhar em sistemas de alta tensão.

Os serviços de reparações comuns em sistemas de escapamento, pneus, amortecedores, troca de óleo, freio, só podem ser realizadas por reparadores que fizeram o curso de Eletricista para Sistemas de Alta Tensão. Da mesma forma, também é obrigatório que sejam utilizadas ferramentas que estejam em conformidade com as especificações fornecidas pelo fabricante.

A eletricidade tornou-se o centro das atenções nos veículos elétricos, mas temos que dar atenção especial para o controle de temperatura, que depende diretamente do funcionamento do sistema de ar-condicionado.

O gás refrigerante utilizado nos veículos elétricos e híbridos pode ser o R134a ou o R1234yf, por isso que as recomendações para observar sempre os rótulos indicadores de quantidade e tipo de gás aplicado em cada veículo devem ser o primeiro item a compor a lista de informações, antes de iniciar a manutenção, além de todos os cuidados referentes ao trabalho com alta tensão.

Aqui está mais uma justificativa para ter equipamentos separados, sendo um para o gás refrigerante R134a, e outro dedicado exclusivamente para o gás refrigerante R1234yf, lembrando que este último é inflamável e os cuidados são dobrados.

Finalizando esta matéria, é possível fazer um comparativo do funcionamento através do diagrama, entre o sistema de ar-condicionado acionado por correia do motor de combustão interna e o ar-condicionado com acionamento por um motor elétrico.