Fundamentos del Ciclo de Refrigeración Automotriz y Componentes Clave

Ciclo Real de Funcionamiento del Sistema de Refrigeración

El funcionamiento del sistema de aire acondicionado sigue un ciclo termodinámico continuo:

1. Compresión: El compresor aspira el fluido refrigerante en forma de vapor sobrecalentado a baja presión. Este componente lo comprime, lo que resulta en un aumento significativo de su presión y temperatura.
2. Condensación: El fluido, ahora a alta presión, atraviesa el condensador. En este intercambiador, el aire exterior fluye a través de él. El vapor cede calor al ambiente y se transforma en líquido.
3. Filtrado y Deshidratación: El líquido sale del condensador y entra en el filtro deshidratador. Su función principal es eliminar la humedad, previniendo la formación de burbujas y asegurando que el refrigerante llegue limpio a la siguiente etapa.
4. Expansión y Evaporación: El líquido limpio llega a la válvula de expansión. Aquí se produce una brusca evaporación y una consecuente bajada de temperatura debido a la pérdida de presión.
5. Enfriamiento (Evaporador): El fluido sale de la válvula y se dirige al evaporador. En este componente se realiza el intercambio de calor: el fluido absorbe el calor del aire que entra al habitáculo, enfriándolo.
6. Retorno: El fluido, ahora nuevamente en estado gaseoso, circula en dirección al compresor, donde se inicia de nuevo el ciclo.

Componentes Principales del Sistema

Compresor y Tipos

El compresor es el corazón del sistema; es el encargado de recibir el fluido vaporizado a baja presión y comprimirlo, elevando su temperatura y presión.

Tipos de Compresores:

• Compresor Rotativo: En su interior posee un rotor compuesto por paletas y un tambor. Al girar, comprime el fluido.
• Compresores Axiales (o de Pistón): Están formados por 5 o 7 cilindros montados horizontalmente. En su interior se desplazan los émbolos. El movimiento giratorio de un eje se transmite al cubo de accionamiento, y cada émbolo posee dos válvulas: aspirante e impelente.
• Compresor en Espiral (Scroll): Consta de un cuerpo con una espiral estática sobre la cual orbita otra espiral, movida por un eje. Este sistema completa un ciclo de trabajo cada tres vueltas completas y se emplea frecuentemente en vehículos híbridos.

Condensador

El condensador es un intercambiador de calor diseñado con un serpentín tubular y aletas para maximizar la superficie de refrigeración. Su misión fundamental es evacuar el calor del fluido que se encuentra en estado gaseoso y alta presión, transformándolo en líquido.

Factores que Afectan el Rendimiento del Condensador:

• La temperatura ambiente.
• El diseño y construcción del componente.
• El caudal de aire que pasa a través de las aletas.

Funciones del Filtro Deshidratador

El filtro deshidratador cumple tres funciones esenciales:

1. Retener la humedad del sistema.
2. Filtrar impurezas sólidas.
3. Acumular refrigerante en estado líquido.

Válvula de Expansión

Esta válvula se monta en las tuberías de entrada y salida del evaporador. Está constituida por una unidad reguladora del paso del fluido y un sensor de control que gestiona dicha unidad.

Evaporador

La función principal del evaporador es triple: enfriar, secar y depurar el aire que ingresa al habitáculo del coche mediante el intercambio de calor con el fluido refrigerante.