Aire acondicionado para automóvil: dispositivo y cómo funciona. Averías

Con el inicio del calor, muchos automovilistas comienzan a pensar en instalar un aire acondicionado en su automóvil. Los propietarios de vehículos equipados con este sistema tienen problemas adicionales para diagnosticar y mantener un elemento del sistema climático.

Aunque este dispositivo se incluye principalmente en el calor, algunos utilizan sus funciones ocultas cuando aumenta el nivel de humedad. Se describen más detalles sobre el uso del sistema climático en tales condiciones. por separado... Ahora detengámonos en las modificaciones de los aires acondicionados, cuáles son las opciones para aquellos autos que no están equipados con estos mecanismos de fábrica. Además, veamos qué problemas comunes enfrentan los propietarios de automóviles equipados con aire acondicionado.

¿Qué es el aire acondicionado del coche?

Primero, analicemos brevemente qué es un aire acondicionado para automóvil. Este es un sistema que permite enfriar el aire que ingresa al automóvil desde la calle. Durante el funcionamiento, la humedad se elimina del chorro, lo que hace que todos en el automóvil se sientan cómodos con el calor. Si el elemento climático se usa en un tiempo fresco, pero muy húmedo (lluvia intensa o niebla), entonces el aire acondicionado seca el flujo, lo que facilita el calentamiento de la cabina con la estufa.

Un automóvil moderno está equipado con un modelo integrado en el sistema de ventilación y calefacción. Para seleccionar el modo deseado, el conductor solo necesita encender la unidad y girar el interruptor a la posición de enfriamiento o calentamiento. Por esta razón, muchos principiantes no ven la diferencia entre el funcionamiento del aire acondicionado en el automóvil y el sistema de calefacción.

Una característica de dicho sistema es que no utiliza la electricidad generada por el generador, sino el recurso del motor de combustión interna. Además de la correa de distribución y el generador, dicho motor también impulsará la polea del compresor.

El primer sistema de aire acondicionado, que funciona según el principio de un acondicionador de aire doméstico, se encargó como una opción para las limusinas de lujo. La capacidad de reequipar el transporte fue proporcionada por una empresa de Nueva York en 1933. Sin embargo, el primer automóvil de producción, que recibió un juego completo de fábrica, salió de la línea de ensamblaje en el año 39. Era un modelo Packard que tenía una pequeña edición, y cada pieza se ensamblaba a mano.

Instalar un acondicionador de aire en esos años era un gran desperdicio. Entonces, el automóvil mencionado anteriormente, en el que había un mecanismo climático de este tipo, costó $ 274 más que el modelo base. Según esos estándares, era un tercio del costo de un automóvil completo, por ejemplo, un Ford.

Las desventajas de este desarrollo fueron las dimensiones de la instalación (en algunos automóviles el radiador, el compresor y otros elementos ocupaban casi la mitad del volumen del maletero) y la falta de automatización básica.

Un sistema de aire acondicionado de automóvil moderno tiene el siguiente dispositivo:

• Compresor conectado al motor. Es accionado por una correa separada y, en algunos modelos de automóviles, la instalación funciona desde el mismo elemento de transmisión (correa o cadena) que otros accesorios;
• Un radiador al que se suministra un refrigerante calentado;
• Un elemento evaporativo, similar a un radiador, desde el que se toma aire frío hacia la cabina;
• Ventilador montado en el evaporador.

Además de estos componentes y elementos principales, en el sistema se instalan sensores y reguladores, que aseguran la eficiencia de la instalación independientemente de las condiciones en las que se encuentre el coche.

Cómo funciona el aire acondicionado de un automóvil

Hoy en día hay muchas modificaciones de acondicionadores de aire. Para hacer que el sistema sea más eficiente, los fabricantes agregan varios pequeños mecanismos y sensores al sistema. A pesar de esto, la línea de enfriamiento funcionará según el principio general. Es idéntico al funcionamiento de una unidad de refrigeración doméstica.

Al igual que en el caso del refrigerador, el aire acondicionado del automóvil está representado por un sistema sellado que se llena de refrigerante. Se utiliza un aceite de refrigeración especial para lubricar las partes móviles. Este líquido no teme a las bajas temperaturas.

Un acondicionador de aire clásico funcionará de la siguiente manera:

1. Cuando el conductor enciende el motor, la polea del compresor comienza a girar con la unidad. Si no es necesario enfriar el habitáculo, la unidad permanece inactiva.
2. Tan pronto como se presiona el botón A / C, se activa el embrague electromagnético. Presiona el disco impulsor del compresor contra la polea. La instalación comienza a funcionar.
3. Dentro del compresor, el freón frío está fuertemente comprimido. La temperatura de la sustancia aumenta bruscamente.
4. Un refrigerante muy calentado entra en la cavidad del radiador (también llamado condensador). Allí, bajo la influencia de las corrientes de aire frío (ya sea al conducir un automóvil o cuando se activa un ventilador), la sustancia se enfría.
5. El ventilador se activa al mismo tiempo que se enciende el compresor. De forma predeterminada, comienza a funcionar a primera velocidad. Dependiendo de los parámetros registrados por los sensores del sistema, el impulsor puede girar a diferentes velocidades.
6. La sustancia enfriada luego se hace circular al receptor. Hay un elemento de filtro que limpia el medio de trabajo de partículas extrañas que pueden bloquear una sección delgada de la línea.
7. El freón enfriado sale del radiador ya en estado líquido (se condensa en el condensador).
8. Luego, el líquido ingresa a la válvula termostática. Este es un pequeño amortiguador que regula el suministro de freón. La sustancia se alimenta a un evaporador, un pequeño radiador, cerca del cual se instala un ventilador del habitáculo.
9. En el evaporador, las propiedades físicas del refrigerante cambian drásticamente: vuelve a estar en estado gaseoso o se evapora (hierve, pero se enfría fuertemente). Si el agua tuviera tales propiedades, entonces se convertiría en hielo en este nodo. Dado que el freón no adquiere una estructura sólida en tales condiciones, el evaporador puede enfriarse mucho. El aire frío es expulsado por el ventilador a través de salidas de aire ubicadas en los lugares apropiados en el compartimiento de pasajeros.
10. Después de la evaporación, el freón gaseoso ingresará a la cavidad del compresor, donde el medio nuevamente se comprime fuertemente. En esta etapa, el circuito está cerrado.

Todo el sistema de aire acondicionado se divide en dos partes. Los tubos son delgados entre el compresor y la válvula termostática. Tienen una temperatura positiva (algunos de ellos incluso están calientes). Esta sección se denomina "línea de presión".

El evaporador y la manguera que va al compresor se denominan "línea de retorno". En los tubos gruesos, el freón está a baja presión y su temperatura siempre está por debajo de cero: hielo.

En la primera manga, el cabezal de refrigerante puede llegar a 15 atm. En el segundo, no supera las 2 atm. Cuando el conductor apaga el sistema de clima, la presión en toda la carretera se vuelve la misma, dentro de las 5 atm.

El diseño está equipado con varios tipos de sensores que proporcionan encendido / apagado automático del compresor. Por ejemplo, un tipo de dispositivo se instala cerca del receptor. Activa diferentes velocidades del ventilador de refrigeración del radiador. El segundo sensor, que monitorea la operación de enfriamiento del intercambiador de calor, está ubicado en el condensador. Reacciona a un aumento de presión en la línea de descarga y aumenta la potencia del ventilador. Esto sucede a menudo cuando el automóvil está en un atasco.

Hay situaciones en las que la presión en el sistema aumenta hasta tal punto que la línea puede explotar. Para evitar esto, el aire acondicionado tiene un sensor de apagado del compresor. Además, el sensor de temperatura del evaporador es responsable de apagar el motor del aire acondicionado. Tan pronto como desciende a valores críticos, el dispositivo se apaga.

Tipos de acondicionadores de aire para automóviles

Todos los acondicionadores de aire para automóviles se diferencian entre sí en el tipo de control:

1. La opción manual consiste en configurar el modo de temperatura por el propio conductor. En estos sistemas climáticos, la refrigeración depende de la velocidad del vehículo y de la velocidad del cigüeñal. Este tipo tiene un inconveniente importante: para establecer la posición deseada, el conductor puede distraerse de la conducción. Sin embargo, este es el modelo más económico.
2. Tipo de control automático. Otro nombre para el sistema es control de clima. El conductor en esta versión del dispositivo solo necesita encender el sistema y configurar la temperatura interior deseada. Además, la automatización regula de forma independiente la fuerza del suministro de aire frío.
3. El sistema combinado permite configurar el modo automático o manual.

Compresor de pistón

Además del tipo de control, los acondicionadores de aire también se diferencian entre sí con los compresores:

1. Accionamiento rotativo;
2. Accionamiento por pistón.

Muy a menudo, un compresor rotativo se usa en automóviles. Además, el sistema puede utilizar diferentes sensores y estranguladores, gracias a los cuales el sistema se vuelve más eficiente y estable. Al comprar un automóvil nuevo, cada cliente puede elegir la opción que sea idealmente efectiva para su situación.

También vale la pena mencionar por separado que hay dos categorías principales de acondicionadores de aire:

• Regular: la instalación con la que está equipado el vehículo en la planta;
• Portátil: un acondicionador de aire independiente que se puede usar en diferentes automóviles y, a veces, incluso en pequeños espacios domésticos.

Aires acondicionados evaporativos portátiles

Un mecanismo portátil de este tipo no es un acondicionador de aire completo. Su peculiaridad es que la estructura no está llena de refrigerante. Este es un dispositivo portátil que tiene un ventilador y usa hielo o agua fría como enfriador (según el modelo). La sustancia se coloca en un evaporador. Estos modelos funcionan tanto como evaporadores como ventiladores convencionales.

En su forma más simple, la estructura constará de una caja con un ventilador y un tanque de agua. Se instala un pequeño intercambiador de calor en el evaporador. Está representado por una tela sintética que se asemeja a un filtro de aire. El dispositivo funciona según el siguiente principio.

El tanque del evaporador está lleno de agua. El ventilador está conectado al encendedor de cigarrillos (algunos modelos son autoalimentados). El agua del depósito fluirá hacia la superficie del intercambiador de calor sintético. El flujo de aire enfría la superficie.

El ventilador tomará calor para el evaporador del compartimiento de pasajeros. La temperatura del aire disminuye debido a la evaporación de la humedad fría de la superficie del intercambiador de calor. Entre las ventajas del dispositivo se encuentra la capacidad de enfriar ligeramente el aire en el automóvil, así como la amplitud de la estructura (el dispositivo se puede instalar en cualquier lugar conveniente de la cabina). Otro argumento a favor del uso de tal dispositivo es que un acondicionador de aire móvil es mucho más fácil de mantener y reemplazar con un análogo mejorado. Además, no necesita el motor para funcionar, por supuesto, si la batería del coche está bien cargada.

Sin embargo, tales acondicionadores de aire tienen una desventaja significativa. Dado que el agua se evapora en la cabina, la humedad aumenta considerablemente. Además de la incomodidad en forma de condensación en la superficie del vidrio (aparecerá a la mañana siguiente), la presencia de humedad en la cabina puede contribuir a la formación de hongos.

Acondicionadores de aire de compresor del encendedor de cigarrillos

Tales acondicionadores de aire móviles merecen más atención. Su principio de funcionamiento es idéntico al del analógico estándar. En su diseño, se instala un compresor, conectado a una línea cerrada llena de refrigerante.

Al igual que un acondicionador de aire estándar, estos dispositivos generan calor en una parte y aire frío en la otra. El diseño es muy similar a un acondicionador de aire normal, solo que esta es su versión reducida. En una unidad móvil, el compresor funciona con un motor eléctrico individual, que es su principal ventaja. Su accionamiento no necesita estar conectado al motor, por lo que la unidad de potencia no estará sujeta a una carga adicional.

La única advertencia es que parte de la línea genera calor. Si no se quita del compartimiento de pasajeros, el aire acondicionado funcionará inactivo (tanto para enfriar como para calentar). Para paliar este efecto, los modelos se aplanan y se encajan en la trampilla. Es cierto que si el fabricante no lo proporciona, el techo requerirá algunas modificaciones. También es extremadamente importante durante la instalación garantizar la estanqueidad del lugar de instalación, ya que el techo goteará durante la lluvia.

Dichos acondicionadores de aire también pueden funcionar desde el encendedor de cigarrillos del automóvil, así como también con modificaciones por evaporación. El único inconveniente es que son más poderosos que los discutidos anteriormente. Entonces, para dispositivos convencionales, una corriente de 4A es suficiente, y este modelo requiere de 7 a 12 amperios. Si el dispositivo se enciende con el motor apagado, la batería se agotará en cuestión de minutos. Por este motivo, estos aires acondicionados se utilizan principalmente en camiones, pero también pueden agotar la batería en unas pocas horas.

La eficiencia del aire acondicionado autónomo.

Ahora analicemos la pregunta clave: ¿qué aire acondicionado es mejor, regular o portátil? La opción ideal es una unidad de aire acondicionado autónoma. Puede funcionar independientemente de la unidad de potencia. Lo único es que necesitan una batería más potente. En el caso de una batería estándar, la potencia del dispositivo será baja o no funcionará en absoluto.

Los análogos del tipo evaporativo requieren menos electricidad, por lo que pueden usarse en cualquier automóvil de pasajeros. Es cierto que la frescura del agua evaporada puede no ser suficiente para un viaje cómodo. Los hongos o el moho son compañeros constantes de la humedad, que se retiene en los conductos de aire del sistema de ventilación del automóvil.

Todos los demás llamados acondicionadores de aire portátiles son simplemente ventiladores que se instalan en una caja de plástico y, a veces, pueden tener elementos que absorben la humedad. Dichos dispositivos no enfrían el aire, sino que simplemente proporcionan una mejor circulación en toda la cabina. La calidad de la reducción de temperatura es mucho menor en comparación con los sistemas de enfriamiento estándar, pero su costo también es menor.

Opciones caseras

Si un aire acondicionado de tipo compresor estándar requiere una inversión decente, entonces una opción casera puede tener un costo mínimo. El tipo más simple se puede hacer casi con medios improvisados. Esto requerirá:

• Bandeja de plástico con tapa;
• Ventilador (sus dimensiones dependen de las capacidades del material, así como de la eficiencia requerida);
• Tubería de plástico (puede tomar una alcantarilla con una rodilla).

Se hacen dos orificios en la tapa de la bandeja: uno para soplar aire (se le conectará un ventilador) y el otro para eliminar el aire frío (se inserta un tubo de plástico en él).

La máxima eficiencia de una unidad casera de este tipo se logra utilizando hielo como refrigerante. La desventaja de tal producto es que el hielo en el recipiente se derrite rápidamente. Una opción mejorada es una bolsa más fría, en la que el agua sólida no se derrite tan rápido. En cualquier caso, dicha instalación requiere mucho espacio en la cabina y, cuando el hielo se derrite, el agua del contenedor puede salpicar mientras el automóvil está en movimiento.

Las instalaciones de compresores siguen siendo las más eficientes en la actualidad. Eliminan el calor, que ellos mismos generan, y también enfrían cualitativamente el interior del automóvil.

Cómo reparar los aires acondicionados de los automóviles

Lo primero que debe hacer un automovilista para mantener el aire acondicionado funcionando correctamente es mantener limpio el compartimiento del motor. Se debe prestar especial atención a los intercambiadores de calor. Deben estar libres de depósitos y objetos extraños (por ejemplo, pelusas u hojas). Si existe este tipo de contaminación, es posible que el sistema climático no funcione bien.

Periódicamente, debe verificar de forma independiente la confiabilidad de la fijación de los sujetadores de la línea y los actuadores. Cuando el automóvil está en marcha o el motor está en marcha, no deben formarse vibraciones en el sistema. Si se encuentra tal problema, los clips deben apretarse.

Por lo general, después del funcionamiento invernal del automóvil, el aire acondicionado no necesita ningún trabajo preparatorio especial para el modo de verano. Lo único que se puede hacer en primavera es encender el automóvil en un día cálido y encender el control de clima. Si se encuentra alguna inestabilidad durante la prueba de funcionamiento, debe acudir a un servicio de automóviles para que le hagan un diagnóstico lo antes posible.

El reemplazo de freón se requiere periódicamente en el sistema. Durante el procedimiento, es mejor no escatimar y pedirle al asistente que diagnostique. Especialmente si el coche se compró a mano. A veces sucede que el propietario del vehículo se negó a diagnosticar, pero con el nuevo refrigerante no tuvo tiempo de salir por la puerta de la estación de servicio. Verificar el estado del sistema no es tan costoso como para ahorrar dinero en él.

Cuales son las averias

En cuanto al daño mecánico, los acondicionadores de aire modernos están protegidos contra estallidos como resultado de una acumulación excesiva de presión. Para evitar este tipo de averías, existen sensores especiales. De lo contrario, solo el compresor y el ventilador están sujetos a daños mecánicos.

Si se detecta una fuga de freón, el primer elemento en el que se puede formar es un condensador. El motivo es que este elemento se instala delante del radiador principal. Cuando el automóvil está conduciendo, las partes delanteras pueden ser golpeadas por piedras e insectos. En invierno, recibe suciedad y reactivos químicos, que se esparcen por el camino.

En el proceso de formación de corrosión, así como vibraciones constantes, se pueden formar microfisuras. Tan pronto como la presión en la línea aumente, el área del problema tendrá una fuga.

Aquí hay más averías que pueden ocurrir durante el funcionamiento del aire acondicionado:

• Ruido constante del compartimiento del motor, independientemente de si el sistema de clima está encendido o no. La razón de este problema es la falla del cojinete de la polea. Es mejor solucionar este problema en un servicio de automóviles. Allí, al mismo tiempo, puede diagnosticar todo el sistema para evitar otras averías.
• Cuando el aire acondicionado se enciende, se escucha un ruido constante debajo del capó. Este es un síntoma de una avería del compresor. Debido al trabajo frecuente y las piezas de baja calidad, se puede formar un juego en la estructura. Al ponerse en contacto con un taller tan pronto como aparezcan los primeros signos de funcionamiento inestable, puede evitar reparaciones costosas.

Conclusión

Entonces, como puede ver, el aire acondicionado en un automóvil moderno es un elemento integral del sistema de confort. Su facilidad de servicio afectará no solo a las impresiones generales de un viaje largo, sino también al bienestar del conductor y los pasajeros. Si la unidad de aire acondicionado recibe servicio a tiempo, funcionará correctamente durante un período prolongado.

Además, mire un video sobre las leyes físicas del aire acondicionado del automóvil:

Aire acondicionado de coche en verano e invierno. Cómo funciona

Preguntas y respuestas

¿Cómo usar correctamente el aire acondicionado en un automóvil? En el verano, antes de encender el aire acondicionado, ventile el interior, no configure una temperatura baja, use la circulación interna para un enfriamiento rápido.

¿Cómo funciona un compresor de aire acondicionado en un automóvil? Siguiendo el mismo principio que un compresor de frigorífico. Comprime el refrigerante aumentando su temperatura y lo dirige al evaporador, que se enfría a temperaturas negativas.

¿Qué es el modo automático en el aire acondicionado? Este es un modo de enfriamiento automático. El sistema ajusta automáticamente la refrigeración óptima y la intensidad del ventilador. El conductor solo necesita seleccionar la temperatura deseada.