Funcionamiento Detallado del Circuito de Climatización Automotriz: Componentes y Termodinámica

El Ciclo de Refrigeración: Componentes y Transformación de Estado

El circuito de climatización opera mediante la transformación cíclica del refrigerante, pasando por diferentes estados de presión y temperatura.

Fases del Ciclo Básico

1. El Compresor: Aspira, comprime y eleva la presión del refrigerante (vapor) a valores que oscilan desde 1.2-2.5 bar hasta 14-20 bar. La temperatura se incrementa de 0°C hasta 85°C.
2. El Condensador: El refrigerante pasa de vapor a líquido (condensación). La temperatura desciende a aproximadamente 50°C, mientras que la presión se mantiene constante.
3. El Filtro Deshidratador: Filtra impurezas y deshidrata el refrigerante.
4. El Expansor (Válvula de Expansión): Baja drásticamente la presión a 2.5 bar, lo que provoca que el refrigerante pase a estado gaseoso y la temperatura descienda a 10°C.
5. El Evaporador: El refrigerante pasa de líquido a vapor, absorbiendo calor del aire exterior y enfriándolo.

Clasificación de Componentes y Dispositivos

Tipos de Compresores

• De paletas
• De espiral
• Alternativos
• De cilindrada fija
• De cilindrada variable

Ventajas del Compresor de Cilindrada Variable

• Más progresivo.
• Menor carga de freno motor.
• Periodos de funcionamiento más largos.

Dispositivos de Expansión

El expansor provoca un aumento de volumen en la zona de alta presión para que se produzca una disminución de presión que favorece la vaporización.

Tipos de Dispositivos de Expansión

• Estrangulador: No permite regulación por caudal. Funciona con compresor de cilindrada variable. Opera mediante un orificio calibrado que regula el paso y lleva el depósito colector en la zona de baja presión.
• Orificio Fijo: No regula y se utiliza siempre con compresor de cilindrada variable.
• Válvula de Expansión (Regula caudal y presión):
  • Termostática L
  • Monobloque H

Sensores y Actuadores

Sensores

• Temperatura
• Incidencia solar
• Caudal de aire
• Antivaho
• Presión

Actuadores

• Turbina
• Servomotores
• Electroventiladores
• Embrague electromagnético

Termodinámica y Características del Refrigerante

Fuentes de Calor que Inciden en el Automóvil

• Sol
• Motor
• Calor corporal
• Asfalto

Estados que Delimitan las Curvas de Presión

1. Líquido
2. Gaseoso

Características de los Fluidos Refrigerantes

1. Bajo punto de ebullición.
2. Temperatura de congelación muy baja.
3. No corrosivo.
4. Se detecta fácilmente en caso de fuga.

Cambios de Estado

• Fusión: Sólido a líquido.
• Condensación: Gas a líquido.
• Vaporización: Líquido a gas.
• Sublimación: Sólido a gas.

Nota: Para favorecer la gasificación de un gas sometido a presión, se debe aumentar su temperatura.

Efecto de la Compresión

Cuando se comprime un gas, aumenta su temperatura y su presión.

Misiones y Dispositivos de Control

Misión de los Circuitos

• Misión Circuito de Alta Presión: Aumentar la presión para convertir el refrigerante en líquido.
• Misión Circuito de Baja Presión: Bajar la presión y conseguir reducir la temperatura.

Tuberías

• Baja Presión: Roja, gruesa.
• Alta Presión: Azul, fina.

Dispositivos de Seguridad y Regulación

• Presostato: Controla la presión. Cuando no se alcanzan o se superan los valores establecidos, desconecta el compresor.
• Trinario: Añade una función adicional: cuando la presión supera los 15 bar, se activa un relé que enciende el electroventilador para aumentar la condensación y reducir la presión.
• Válvula de Seguridad: Evita la sobrepresión en el circuito de alta.
• Termostato: Regula la temperatura de funcionamiento. Existen dos tipos: mecánico y electrónico.
• Termostato de Protección: Desconecta el compresor cuando la temperatura es demasiado baja.

Ubicación de Componentes Auxiliares

• Filtro Deshidratador: Está en el circuito de alta. Amortigua las oscilaciones del motor.
• Depósito Colector: Se encuentra en el circuito de baja.

Consideraciones sobre el Evaporador

El evaporador gotea debido a que la humedad del ambiente se condensa. Si el evaporador no funcionase correctamente, el refrigerante en estado líquido podría pasar al compresor y provocar su rotura.