Cómo funciona el aire acondicionado automotriz

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¿Qué falta en esta imagen? Aire acondicionado automotriz. Stockbyte / Getty Images

Estás detenido en el tráfico una tarde de agosto. El sudor le gotea desde el cuello hasta la espalda hasta que la camisa lo absorbe, creando una mancha de humedad entre usted y el asiento. Sus piernas están pegadas a la tapicería de vinilo o picadas por su terciopelo barato. Sientes que tus manos están a punto de resbalar del volante y estás agradecido de que tus cejas impidan que el sudor corra hacia tus ojos. Bueno, sobre todo.

¿Qué falta en esta imagen? Aire acondicionado automotriz. Se ha vuelto casi universal, con el 99 por ciento de todos los autos nuevos a partir del verano de 2010 que vienen equipados con él. Cuando falta, nos damos cuenta.

También ha estado con nosotros más tiempo del que piensas. Packard inventó el aire acondicionado para automóviles en 1939, y en 1940 fue la primera empresa de automóviles en ofrecer aire acondicionado instalado de fábrica. Por supuesto, este primer sistema no tenía termostato, pero era mejor que no tener nada en absoluto. Sin embargo, la idea se popularizó y, en 1969, más de la mitad de todos los automóviles nuevos se vendieron con aire acondicionado incorporado. Eso no incluye las unidades de aire acondicionado del mercado de accesorios que podrían instalarse durante la primera ola de calor del año, cuando el nuevo propietario lamentó su pellizco de centavo en el concesionario en enero.

Finalmente, se determinó que el refrigerante utilizado durante décadas en el aire acondicionado automotriz, conocido como R-12, CFC-12, o su marca Freón, estaba dañando la capa de ozono (es un clorofluorocarbono). Se prohibió su fabricación en los Estados Unidos y una alternativa, llamada R-134a o HFC-134a, se requirió para todos los automóviles fabricados después de 1996. Ahora, cualquier automóvil más antiguo que ese necesita ser modernizado con un nuevo sistema que pueda usar el refrigerante más nuevo y seguro.

El aire acondicionado ha funcionado prácticamente de la misma manera durante toda su existencia: enfría y elimina la humedad del aire. Hay tres partes principales del sistema: el compresor, condensador, y evaporador -- que logran esto, además de algunas otras partes para mantener el sistema funcionando sin problemas. Echemos un vistazo a cada.

Contenido
  1. El lado de la alta presión
  2. El lado de la baja presión
  3. Recargar el aire acondicionado de un automóvil

Todos los sistemas de aire acondicionado de automóviles son circuitos (casi) cerrados con un lado de alta presión y un lado de baja presión. Comenzaremos con el lado de alta presión, ya que va desde el motor al compartimiento de pasajeros:

Compresor: El compresor es una bomba accionada por una correa unida al cigüeñal del motor. Cuando el refrigerante ingresa al compresor, está en forma gaseosa a baja presión. Una vez que el gas está dentro de la bomba, el compresor hace honor a su nombre. La correa impulsa la bomba, que pone el gas bajo presión y lo empuja hacia el condensador. Los compresores no pueden comprimir líquidos, solo gases. Verá a medida que avanzamos en el sistema que hay otras partes cuyo trabajo es capturar cualquier agua que ingrese accidentalmente al circuito de CA.

Condensador: El condensador es básicamente un radiador y tiene el mismo propósito que el de su automóvil: irradiar calor fuera del sistema. El refrigerante ingresa al condensador como gas presurizado del compresor. El proceso de presurizar el gas y moverlo al condensador crea calor, pero el aire que fluye alrededor de los tubos retorcidos del condensador enfría el refrigerante hasta que vuelve a formar un líquido. Imagina que el vapor se enfría y se condensa nuevamente en agua, y tienes la idea. El refrigerante líquido ahora es un líquido a alta presión y casi listo para enfriar el automóvil.

Receptor-Secador: Pero primero, es necesario preparar el refrigerante para el evaporador. A medida que sale del condensador, el líquido pasa por un pequeño depósito instalado en la línea. Este receptor-secador contiene desecantes, pequeños gránulos que atraen el agua. Has visto paquetes de desecantes en cajas de zapatos, donde hacen lo mismo: atraer agua del aire para mantener los zapatos nuevos frescos y listos para tus pies. (Por lo general, están etiquetados como "No comer"). En el receptor-secador, eliminan el agua que ha entrado en el sistema. Si se permite que el agua permanezca y posiblemente forme cristales de hielo, puede dañar el sistema de aire acondicionado..

Eso es suficiente presión alta para cualquiera, así que pasemos al lado de baja presión del sistema..

Válvula de expansión térmica (TXV): Aquí, el sistema cambia del lado de alta presión al lado de baja presión. Si tocara esta parte del sistema, sentiría que cambia de caliente a frío.

El refrigerante líquido a alta presión fluye desde el receptor-secador a través de la válvula de expansión, donde se le permite expandirse. Esta expansión reduce la presión sobre el refrigerante, por lo que puede pasar al evaporador. La válvula detecta la presión y regula el flujo de refrigerante, lo que permite que el sistema funcione de manera constante, pero las partes móviles de la válvula pueden desgastarse y, en ocasiones, deben reemplazarse..

Algunos vehículos tienen tubo de orificio en lugar de una válvula de expansión, pero tiene el mismo propósito al permitir que el refrigerante se expanda y la presión se reduzca antes de que el líquido ingrese al evaporador. El tubo de orificio permite que el refrigerante fluya a una velocidad constante y no tiene partes móviles, pero puede obstruirse con escombros con el tiempo. Los sistemas con un tubo de orificio encienden y apagan automáticamente el sistema de CA para regular el flujo de refrigerante al evaporador.

Evaporador: Aquí es donde ocurre la magia. Si bien todas las demás partes del sistema están ubicadas en el compartimiento del motor, esta se encuentra en la cabina, generalmente por encima del espacio para los pies en el lado del pasajero. También parece un radiador, con su bobina de tubos y aletas, pero su función es absorber el calor en lugar de disiparlo..

El refrigerante ingresa al serpentín del evaporador como un líquido frío a baja presión, idealmente a 32 grados Fahrenheit (0 grados Celsius), por lo que no desea que haya agua en el sistema. El refrigerante no se congela a esta temperatura, pero tiene un punto de ebullición muy bajo. El calor en la cabina del automóvil es suficiente para hacer que el R-134a en el evaporador hierva y se convierta de nuevo en gas, como el agua que se vuelve vapor. En su forma gaseosa, el refrigerante puede absorber mucho calor.

El gas sale del evaporador y sale del compartimiento de pasajeros del automóvil, llevándose el calor consigo. Un ventilador que sopla sobre el exterior del serpentín del evaporador sopla aire frío hacia el habitáculo. El refrigerante en forma de gas luego ingresa al compresor, donde se presuriza y todo el proceso comienza de nuevo..

Si el sistema usa un tubo de orificio, habrá un acumulador entre el evaporador y el compresor. Un tubo de orificio a veces deja entrar demasiado refrigerante al evaporador y no todo hierve. Dado que el compresor no puede comprimir líquido, solo gas, el acumulador atrapa cualquier exceso de líquido antes de que pueda ingresar al compresor.

El evaporador también elimina la humedad del aire en el automóvil, lo que lo ayuda a sentirse fresco. El agua en el aire se condensa en el serpentín del evaporador, junto con la suciedad, el polen y cualquier otra cosa que flote en la cabina. Cuando detiene el automóvil y ve agua goteando debajo, probablemente sea el agua del evaporador de CA y no hay nada de qué preocuparse.

Todos hemos oído hablar de "recargar el aire acondicionado", por lo que lo veremos rápidamente a continuación..

Una variedad de medidores de aire acondicionado automotriz Thinkstock / Comstock Images / Getty Images

La mayoría de nosotros comenzamos a ver anuncios en la primavera de talleres de reparación de automóviles que ofrecen ofertas para recargar el aire acondicionado de su automóvil a tiempo para el próximo verano. Lo que nos hace preguntarnos, ¿qué es recargar el AC? ¿Es necesario, como un cambio de aceite? ¿Es necesario recargar el aire acondicionado de mi coche? ¿Es esta otra estafa que los talleres de reparación pueden engañar a los clientes desprevenidos??

La respuesta a esa última es definitivamente no; recargar el aire acondicionado no es una estafa. Simplemente significa que se agrega refrigerante nuevo al sistema. Si el refrigerante está un poco bajo, se puede rellenar, al igual que si estuviera un poco bajo de aceite en el motor. Sin embargo, si es muy bajo, cualquier refrigerante que aún esté en el sistema debe drenarse y reemplazarse. Este proceso de limpiar el sistema y agregar nuevo fluido se llama recarga.

En cualquier caso, ha perdido algo de refrigerante, lo cual no es tan bueno. Aunque el R-134a es mejor para el medio ambiente que el freón, la Agencia de Protección Ambiental preferiría que ningún refrigerante de aire acondicionado se filtre al suelo y los ríos. Si va a drenar y recargar el sistema, la EPA recomienda que el técnico revise el sistema para encontrar la fuente de la fuga y repararla. No requieren la reparación, pero realmente, realmente les gustaría que lo hicieras.

Este artículo ha hablado mucho sobre el R-134a como reemplazo del freón grande y malo, pero hay otros que también han sido aprobados por la EPA. El R-134a tiene la distinción de ser el refrigerante más probado y recomendado por los fabricantes, pero hay otros con nombres como Free Zone, Freeze 12 y Kar Kool que la EPA permitirá en los sistemas de aire acondicionado de automóviles [fuente: EPA].

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Fuentes

  • Revista de automóviles. "Historia del aire acondicionado automotriz". Julio de 2010. (1 de febrero de 2012) http://www.automobilemag.com/features/news/1007_automotive_air_conditoning_history/index.html
  • Piezas de coches familiares. "Sistemas de aire acondicionado automotriz". (25 de enero de 2012) http://www.familycar.com/ac1.htm
  • AirconCars.com. "Cómo funciona el aire acondicionado". (25 de enero de 2012) http://www.airconcars.com/html/how_it_works.html
  • AirCondition.com. "Cómo fluye el refrigerante a través del sistema". (1 de febrero de 2012) http://www.aircondition.com/tech/questions/13/
  • Todo sobre los sistemas de aire acondicionado automático. "Tubos de orificio y válvulas de expansión". (1 de febrero de 2012) http://www.autoacsystems.com/fasttrack/otubes.html
  • Agencia de Protección Ambiental. "Recargar el aire acondicionado de su automóvil con refrigerante". 19 de agosto de 2010. (1 de febrero de 2012) http://epa.gov/Ozone/title6/609/recharge.html
  • Agencia de Protección Ambiental. "Sustitutos en acondicionadores de aire de vehículos de motor". 7 de octubre de 2011. (2 de febrero de 2012) http://www.epa.gov/ozone/snap/refrigerants/lists/mvacs.html



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