AIRE ACONDICIONADO
Los acondicionadores de aire son en primer lugar instalaciones de refrigeración que, por así decir,complementan la calefacción de equipo de serie y, conjuntamente con ésta, climatizan totalmente el vehículo. El acondicionador de aire instalado en el vehículo esta integrado en el sistema de ventilación y calefacción. Climatizar o acondicionar el aire significa regular la temperatura, la humedad, la pureza y la circulación del aire. Un acondicionador de aire en el vehículo enfría el aire y extrae de éste la humedad y el polvo. Por medio de las unidades manuales o automáticamente combinadas de refrigeración y calefacción el conductor puede regular a su elección la temperatura en el interior del vehículo.
{mosgoogle3 right}El acondicionador de aire trabaja según el principio del sistema de refrigeración por compresor (nevera) y se compone de los siguientes elementos principales:
1. Compresor —--------------- incorporado al motor
2. Condensador —------------ instalado delante del radiador
3. Evaporador —-------------- colocado delante del cuerpo de la calefacción
4. Acumulador —-------------- instalado en la tubería de aspiración
5. Válvula de orificio —------ instalada en el líquido, delante del evaporador
6. Diversos órganos de regulación, tuberías flexibles, agente frigorífico.
Principios de funcionamiento del aire acondicionado
El funcionamiento del acondicionador de aire está sometido a tres leyes naturales:
1.a ley — El calor se mueve siempre desde el objeto más caliente hacia el objeto más frío. El calor es una forma de energía; la temperatura es una medida para su intensidad.
2.a ley — Para convertir un líquido en vapor es necesario calor.
Si, por ejemplo, el agua hierve sobre un quemador, absorbe una gran cantidad de calor sin que varíe su temperatura al evaporarse.
Si, por el contrario, se extrae calor del vapor, entonces el vapor se condensa y se convierte en líquido.
La temperatura a la cual el agua hierve, o el vapor de agua se condensa, depende de la presión. Al aumentar la presión aumenta la temperatura de ebullición.
3.a ley — Al comprimir un gas, aumenta su temperatura y su presión.
Ejemplo: cuando el pistón de un motor Diesel se mueve hacia arriba, comprime el aire. Al comprimirse se genera una alta temperatura que, si se inyecta combustible en el cilindro, lo inflama inmediatamente.
El ciclo fundamental de refrigeración en el que encuentran aplicación las citadas leyes se efectúa en la siguiente forma:
1. El agente frigorífico líquido absorbe calor del medio ambiente al evaporarse (1ª y 2ª leyes).
2. El vapor caliente es comprimido y alcanza una temperatura superior a la del aire del medio ambiente (3ª ley).
3. El aire del medio ambiente (que está más frío) absorbe calor y condensa el vapor convirtiéndolo en líquido (1ª y 3ª leyes).
4. El líquido fluye hacia el punto de partida del ciclo y se vuelve a utilizar.
El compresor, por medio de su efecto de bombeo a través del acumulador (que a su vez ejerce la función de separador de líquido), aspira del evaporador vapor del agente frigorífico a baja presión y baja temperatura y comprime este vapor a una presión más alta y a una temperatura más alta.
El separador de líquido es necesario porque con el vapor del agente refrigerante pueden ser arrastrados también restos de líquido no evaporado, que, si llegasen al compresor, lo destruirían. En el acumulador puede evaporarse totalmente el líquido restante. Este es entonces aspirado por el compresor conjuntamente con el vapor del agente frigorífico normal. El aceite procedente de la circulación que pueda haber en el acumulador es conducido de nuevo al sistema a través de un orificio para aceite que se encuentra en el fondo del acumulador.
Desde el compresor, el vapor del agente frigorífico "caliente" es comprimido hacia el condensador (intercambiador de calor) a través de la tubería de gas caliente. Por el condensador pasa el aire exterior más frío y extrae calor del vapor del agente frigorífico.
En el condensador, el vapor del agente frigorífico se enfría hasta por debajo del punto de ebullición del agente frigorífico debido al calor que se le ha extraído y se condensa formándose líquido. El agente líquido pasa desde el condensador, por la tubería para líquido, a la válvula de orificio, que, debido a su paso calibrado (punto de separación entre alta y baja presión), se hace cargo de las siguientes tres funciones.
1.- La válvula de orificio regula el flujo del agente frigorífico (cantidad de agente frigorífico) por el evaporador.
2.- Debido a su sección para el paso del agente frigorífico, fijada constructivamente y no variable, la válvula de orificio genera una baja presión en el evaporador. Como consecuencia de la caída de presión en el evaporador, el agente frigorífico líquido puede evaporarse con mayor facilidad. Como consecuencia de la evaporación del agente frigorífico y la absorción de calor aparejada a evaporación, desciende forzosamente la temperatura en las superficies exteriores de evaporación, de tal forma que es enfriado el aire que pasa por éstas.
3.- La válvula de orificio mantiene una presión en el agente frigorífico condensado líquido, de tal forma que éste permanece líquido.
A causa de la invariable sección del paso de la válvula de orificio, con el compresor en marcha siempre llega al evaporador la misma cantidad de agente frigorífico, es decir, que el rendimiento frigorífico no puede regularse a través de la válvula de orificio. En este acondicionador de aire, el rendimiento frigorífico sólo puede regularse por medio de un termostato, que, a través de un acoplamiento electromagnético desconecta o conecta el compresor.
La sonda (elemento sensible) del termostato está firmemente conectada por medio de un tubo capilar, detrás de la válvula de orificio, al tubo de conexión del evaporador y recibe toda variación de temperatura en el lado de baja presión, es decir, en el evaporador. Para que el punto de conexión no pueda ser afectado por el calor del motor, éste se encuentra bien blindado por medio de un aislamiento cerrado.
Como consecuencia de la vaporización del agente frigorífico se enfría el evaporador, y, simultáneamente también el tubo de conexión detrás de la válvula de orificio.
El gas en la sonda y en el tubo capilar se enfría asimismo, comprimiéndose, y reduciéndose consecuentemente la presión en la cámara de la membrana del termostato. A una cierta presión —a la que corresponde una determinada temperatura— se abren los contactos de conexión. El compresor se desconecta a través del acoplamiento electromagnético intercalado entre la polea impulsora y el compresor. Con tiempo frío, el acondicionador de aire es desconectado a través del acoplamiento magnético. No sería rentable mantener el sistema constantemente en funcionamiento. Con el acoplamiento magnético desconectado está separada la transmisión de fuerza del motor y la polea de la correa trapezoidal gira libremente, con lo cual el motor no está sometido a la carga del compresor en funcionamiento.
Tan pronto como la temperatura en el evaporador sube a un determinado valor, se cierran nuevamente los contactos en el termostato a causa de la subida de presión en el tubo capilar. Entre estos dos puntos fijos trabaja en forma continua y automática el termostato y consecuentemente el acondicionador de aire. Al objeto de que el agente frigorífico en circulación no sea alterado por partículas de humedad —agua— ha de extraerse de éste todo indicio de humedad. En el acumulador, intercalado entre el evaporador y el compresor, hay un producto químico en la tubería de aspiración que, gracias a sus cualidades específicas, liga la humedad en el circuito de agente frigorífico.
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