Funcionamiento y Componentes del Sistema de Climatización del Coche

Sistemas de Climatización del Automóvil

Sistema de Aire Acondicionado (A/C)

Se encarga de reducir la temperatura del habitáculo. Para lograr esta cesión de calor, se necesita un fluido refrigerante; comúnmente se utiliza el R134a, cuyas propiedades termodinámicas permiten cambios significativos de temperatura dentro del ciclo (por ejemplo, de 75-80°C a -10°C en diferentes etapas). Se trata de un circuito estanco.

Componentes Principales del A/C

• Compresor: Su misión es comprimir el fluido refrigerante en estado gaseoso, aumentando su presión y temperatura (p. ej., de 1.2 bar y 25°C a 16-25 bar y 65-80°C). Es accionado por la correa de accesorios (excepto en vehículos híbridos, que pueden usar un motor eléctrico independiente). Suele alojarse debajo del alternador. Su acoplamiento es electromagnético: si el A/C no está activado, no se suministra corriente a la bobina del compresor, el campo magnético no se crea y el embrague no se acopla, permitiendo que solo gire la polea libremente.
• Condensador: Es un intercambiador de calor aire-fluido. Aquí, el refrigerante a alta presión cede calor al aire exterior, lo que provoca su condensación (cambio a estado líquido), manteniendo la presión pero disminuyendo su temperatura (aprox. 10°C menos que a la salida del compresor).
• Filtro Deshidratador: Se encarga de extraer la humedad (gotas de agua) del fluido refrigerante para prevenir la corrosión y la formación de hielo en el sistema.
• Válvula de Expansión: Su función es provocar una caída brusca de presión y temperatura del refrigerante líquido mediante un estrangulamiento (p. ej., de 16 bar y 55°C a 1.2 bar y -10°C), convirtiéndolo en un gas frío a baja presión antes de entrar al evaporador.
• Evaporador: Es otro intercambiador de calor, ubicado dentro de la caja climática en el interior del vehículo. Tiene la misión de absorber el calor del aire que pasa a través de él. Este aire (exterior o recirculado) es impulsado por el ventilador del habitáculo (turbina) y, al ceder calor al refrigerante frío que circula por el evaporador, se enfría significativamente, saliendo por las toberas hacia el habitáculo a una temperatura de entre 4 y 6°C.

Sensores del Sistema de Aire Acondicionado

• Sensor de temperatura exterior: Ubicado generalmente en el vano motor o en el retrovisor derecho, informa al sistema de la temperatura ambiente.
• Sensor de presión (Transductor): Monitorea la presión en el circuito de alta y/o baja. Típicamente tiene varias funciones:
  • Impide el funcionamiento del A/C si la presión es demasiado baja (p. ej., inferior a 1.2 bar) para proteger el compresor.
  • Activa los electroventiladores del radiador (a menudo a velocidad máxima) cuando la presión en el lado de alta supera un umbral (p. ej., 16 bar) para mejorar la condensación.
  • Desactiva el sistema A/C si la presión es excesivamente alta (p. ej., superior a 32 bar) por seguridad.
• Sensor de temperatura del evaporador: Evita la congelación del evaporador. Si detecta que la superficie del evaporador baja de una temperatura crítica (p. ej., -3°C), desactiva temporalmente el compresor.
• Sensor de temperatura del líquido refrigerante del motor: Como medida de protección del motor, si su temperatura sobrepasa un límite (p. ej., 112°C), puede desactivar el sistema A/C para reducir la carga del motor.
• Válvula de sobrepresión: Mecanismo de seguridad mecánico, usualmente ubicado en el compresor. En caso de que la presión aumente por encima del límite de seguridad (p. ej., 32 bar), permite evacuar parte del refrigerante al exterior para evitar daños.

Sensores Adicionales del Climatizador (Control Automático)

• Sensor de temperatura del habitáculo: Termorresistencias que detectan la temperatura interior para que el sistema ajuste su funcionamiento automáticamente.
• Sensor de incidencia de luz solar: Fotorresistencia o fotodiodo que mide la intensidad de la luz solar directa sobre el habitáculo, permitiendo al climatizador compensar el calor adicional aportado por el sol.
• Sensor de temperatura del aire en la toma de admisión: Determina la temperatura del aire que entra al sistema de climatización desde el exterior o en modo recirculación.

Sistemas de Ventilación

• Ventilación Natural: Aprovecha el movimiento del vehículo para que el aire exterior entre a través de trampillas y conductos específicos.
• Ventilación Forzada: Utiliza un motor eléctrico acoplado a un ventilador (hélice o turbina) para impulsar activamente el aire hacia el interior del vehículo, independientemente de la velocidad de este.

Sistemas de Calefacción

Su misión es elevar la temperatura del habitáculo.

• En motores con refrigeración por aire forzado (menos comunes hoy en día): Se aprovecha el aire caliente generado alrededor del motor, dirigiéndolo mediante conductos hacia el habitáculo.
• En motores con refrigeración líquida (lo más habitual): Se utiliza un bypass en el circuito de refrigeración del motor. Parte del líquido refrigerante caliente del motor circula a través de un intercambiador de calor aire-líquido (conocido como radiador de calefacción) situado dentro de la unidad de climatización. El aire impulsado por el ventilador pasa a través de este radiador, se calienta y luego se distribuye por el habitáculo.