Funcionamiento del sistema de climatización automotriz: ciclo y regulación

Resumen

El documento explica cómo funciona el sistema de climatización de un vehículo, basado en un ciclo termodinámico de refrigeración. Describe los componentes principales (compresor, condensador, botella deshidratadora, reductor de presión y evaporador), la regulación automática de la temperatura mediante una unidad de control y las medidas de seguridad y eficiencia del compresor.

Puntos clave

El compresor impulsa el refrigerante en forma de vapor a alta presión y temperatura hacia el condensador.
En el condensador el refrigerante se enfría y pasa a estado líquido, alcanzando el punto de condensación en torno a 60ºC.
La botella deshidratadora filtra el líquido y elimina la humedad antes de llegar al reductor de presión.
El reductor de presión vaporiza el fluido al expandirse, y en el evaporador este absorbe calor del aire del habitáculo.
La unidad de control regula la temperatura, generalmente entre 24ºC y 35ºC, ajustando trampillas y velocidad del motoventilador.
El compresor se desconecta en aceleraciones con régimen bajo del motor, a regímenes altos o si el agua de refrigeración supera cierta temperatura.

Ponte a prueba

Funcionamiento del Sistema de Climatización Automotriz

El sistema de climatización de un vehículo opera mediante un ciclo termodinámico que permite regular la temperatura del habitáculo. A continuación, se detalla su proceso:

Componentes y Ciclo de Refrigeración

El compresor (1) impulsa el fluido refrigerante en forma de vapor a alta presión y temperatura hacia el condensador (2). En el condensador, se produce un enfriamiento gracias a la corriente de aire que lo atraviesa, activada por la marcha del vehículo o por los motoventiladores instalados detrás del radiador de refrigeración. Sobre el tubo de salida del condensador está conectado el presostato trifunción (3), cuya función es accionar los electroventiladores y desactivar el compresor si la presión del fluido desciende.

El fluido gaseoso, así refrigerado en el condensador, alcanza el punto de condensación a una temperatura aproximada de 60ºC, pasando a estado líquido. Ya en estado líquido, sale del condensador a alta presión y llega a la botella deshidratadora, donde es filtrado y desprovisto de todo vestigio de humedad. Posteriormente, se dirige hacia el reductor de presión (7), donde será vaporizado al expandirse. En este estado, llega al evaporador, que es atravesado por la corriente de aire del habitáculo. El fluido cede calor al aire, enfriándose, para luego ser impulsado al interior del vehículo.

Regulación Automática de la Temperatura

Una unidad de control activa el funcionamiento del climatizador, colocando las trampillas de forma adecuada y activando el motoventilador del climatizador a la velocidad conveniente para lograr la temperatura deseada (generalmente entre 24ºC y 35ºC). Estas temperaturas son notificadas por las sondas a la unidad de control, que determina el funcionamiento del climatizador.

En principio, si hay una gran diferencia entre la temperatura exterior y la seleccionada, el sistema opera a plena potencia. Entonces, la unidad de control coloca la trampilla correspondiente en posición de reciclado, activa el motoventilador del climatizador al máximo y conecta el compresor. Al bajar la temperatura del interior, el régimen del motoventilador desciende progresivamente y, cuando se alcanza la temperatura seleccionada, este queda girando al mínimo de velocidad.

Características de Seguridad y Eficiencia

Los vehículos equipados con aire acondicionado disponen de elementos necesarios para evitar todo tipo de riesgo de accidente en la conducción. Esto consiste en un interruptor que corta el funcionamiento del compresor cuando se demanda una aceleración y el régimen del motor es inferior a un valor determinado. En otros casos, este interruptor se dispone de manera que corte el funcionamiento del compresor por encima de un determinado régimen del motor, para no restar potencia al vehículo, o cuando la temperatura del agua de refrigeración sobrepasa cierto valor, para evitar el calentamiento del motor. Por estas razones, se instalan compresores de volumen variable, que optimizan el rendimiento y la eficiencia del sistema.

Preguntas frecuentes

¿Qué función cumple el condensador en el aire acondicionado del coche?

El condensador enfría el fluido refrigerante gaseoso gracias a la corriente de aire que lo atraviesa, provocada por la marcha del vehículo o por los motoventiladores. Así el refrigerante pasa a estado líquido.

¿Para qué sirve la botella deshidratadora?

La botella deshidratadora filtra el refrigerante líquido que sale del condensador y le quita cualquier vestigio de humedad antes de dirigirse al reductor de presión.

¿Por qué se desconecta el compresor del aire acondicionado en algunas situaciones?

Se desconecta al demandarse una aceleración con régimen bajo del motor, por encima de cierto régimen para no restar potencia, o cuando el agua de refrigeración supera un valor determinado para evitar el calentamiento del motor.