故障・修理
更新日:2018.10.16 / 掲載日:2018.10.16

絶対やっちゃダメ!禁断のクルマ実験室12 冷媒入れすぎ&高圧配管から缶へ逆流

冷媒の過充填で安全装置はどう働く?

MAX COOLでA/Cを動かし、冷媒充填
プリウスのエアコンは電動コンプレッサーで、データモニターで実回転数と目標回転数が表示される。

充填作業で、設定温度最低、ブロワーをMAXにすると、6200rpm台で回る。冷媒もグイグイ入っていく。

なんと高圧ゲージを振り切るまで上昇!
調子に乗って冷媒を補充していると、マニホールドゲージの高圧側がビューンと上がり、振り切っている。即座にコンプレッサーが切れるのだが、何度か異常上昇とコンプレッサーオフを繰り返している。

コンプレッサー停止
データモニターの表示は、異常高圧になると目標回転が0になっていた(その後実回転も0になる)。

サイトグラスは透明のまま
サイトグラスは透明のまま。

電動コンプレッサーの立ち上がりにビックリ

 プリウスのエアコンには電動コンプレッサーが使われている。普通のエンジン車や一部のハイブリッド車はエンジンでコンプレッサーを回すので、特に夏場はエアコンのためにエンジン停止ができなくなり燃費が悪化する。
 でも電動なら、駆動用バッテリーの電力があれば、エンジンと切り離して制御できる。さらに、電動だとコンプレッサーの回転数を自由にできるので、必要な冷房能力に応じて制御でき、最大ではコンプレッサーを6000rpm台で回せるのだ。
 エンジン車だと渋滞中にコンプレッサーを速く回して能力を上げたいと思ってもムリ。そういうことへの対応として可変容量式などの機構を採ることもある。
 このように電動ならではのメリットがあるのだが、冷媒を過充填するとどうなるのかを試してみた。通常、あるところからエアコンの高圧側が異常高圧になり、コンプレッサーが停止する。
 しかし、プリウスでは冷媒が充填しやすく、かなりの量が入る。気がつくと高圧側が恐ろしいほどに上がっていた。エンジン車だと、もう少し目盛りを読む余裕があり、3000kPa手前で安全装置が働いて停止するはずだ。プリウスも安全装置は働くが、電動コンプレッサーの立ち上がりがあまりに速く、瞬間的に3000kPa超えになるようだ。そのまま何度か高圧の異常を検知すると、2000kPa台に収まるが、オフ後に時間を置いてからオンにし直すと再び異常高圧になる。
 この状態を作ってから、マニホールドゲージの高圧側を開いて缶への逆流を試してみた。爆発するかと思ったが、液冷媒が缶に戻されて、車両側が冷媒不足になった。大事故とはならなかったが、エアコンオイルも外に出る可能性もあるので、後々のダメージに繋がる可能性がある。

【実験結果】エンジン車とは挙動が違う

電動コンプレッサーは、エンジンの回転に依存せず好きな回転が得られるので、最大冷房にすると物凄い勢いで冷媒を圧縮できる。そのため、過充填で起こる異常高圧もエンジン車では考えられないような値になる。

充填作業時に間違ってマニホールドの高圧を開けると?
マニホールドゲージを使った冷媒補充では、エアコンを作動させた状態で低圧側(青)のバルブを開くのが鉄則。エアコン作動中に高圧側を開くと、高圧の冷媒がサービス缶に逆流するので危険な状態になる。

今回は、過充填にしたプリウスでその実験をやってみたのだ。

缶の爆発が怖いので、ホイールとタイヤで覆って見守った。

缶が満タンに
エアコンをオフにしてから、マニホールドゲージの高圧側を開き、エアコンオン!しかし変化なし。エアコンをオフにして近づくと、缶がズッシリ重くなっている。液冷媒が缶に逆流し、車両側は冷媒不足になっていた。

安全な缶バルブもある
人がやる以上、バルブの開け間違い、真空引きからの初期充填(高圧側から入れる)からの閉じ忘れは起こりうる。そこで、逆止弁のついた缶切りバルブもある。

【実験結果】液が逆流、機構によっては破裂の危険大

プリウスの高圧側ポートは、サイトグラス横の液冷媒の流路にある。液冷媒が逆流した結果、車両側から冷媒を回収した状態になって減圧されたために缶の破裂は起こらなかった。もし高圧ガス側(コンプレッサーとコンデンサーの間)に高圧ポートがある機種だと、ガス圧が加わり破裂したかもしれない。

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グーネットピット編集部

ライタープロフィール

グーネットピット編集部

車検・点検、オイル交換、修理・塗装・板金、パーツ持ち込み取り付けなどのメンテナンス記事を制作している、
自動車整備に関するプロ集団です。愛車の整備の仕方にお困りの方々の手助けになれればと考えています。

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