Cómo funciona el aire acondicionado automotriz

Está detenido en el tráfico en una tarde de agosto. El sudor gotea desde tu cuello hasta tu espalda hasta que tu camisa lo absorbe, creando una mancha húmeda entre tú y el asiento. Tus piernas están pegadas a la tapicería de vinilo o picadas por su terciopelo barato. Tus manos se sienten como si estuvieran a punto de resbalarse del volante , y estás agradecido de que tus cejas evitan que el sudor corra por tus ojos. Bueno, sobre todo.

¿Qué le falta a esta imagen? Aire acondicionado automotriz. Se ha vuelto casi universal, con el 99 por ciento de todos los autos nuevos a partir del verano de 2010 equipados con él. Cuando falta, nos damos cuenta.

También ha estado con nosotros más tiempo de lo que piensas. Packard inventó el aire acondicionado para automóviles allá por 1939, y en 1940 fue la primera empresa de automóviles en ofrecer aire acondicionado instalado de fábrica. Por supuesto, este primer sistema no tenía termostato, pero era mejor que no tener nada. Sin embargo, la idea se hizo popular y, para 1969, más de la mitad de todos los automóviles nuevos se vendían con aire acondicionado incorporado. Eso no incluye las unidades de aire acondicionado del mercado de accesorios que podrían instalarse durante la primera ola de calor del año, cuando el nuevo propietario lamentó haber escatimado centavos en el concesionario en enero.

Eventualmente, se determinó que el refrigerante utilizado durante décadas en el aire acondicionado automotriz, conocido como R-12, CFC-12 , o su nombre comercial Freon, estaba dañando la capa de ozono (es un clorofluorocarbono). Se prohibió fabricarlo en los Estados Unidos y se requería una alternativa, llamada R-134a o HFC-134a , para todos los autos fabricados después de 1996. Ahora, cualquier auto más antiguo necesita ser actualizado con un nuevo sistema que pueda usar el refrigerante más nuevo y seguro .

El aire acondicionado ha funcionado prácticamente de la misma manera durante toda su existencia: enfría y elimina la humedad del aire. Hay tres partes principales en el sistema (el compresor , el condensador y el evaporador ) que logran esto, además de algunas otras partes para que el sistema funcione sin problemas. Echemos un vistazo a cada uno.

1. El lado de alta presión
2. El lado de baja presión
3. Recargar el aire acondicionado de un automóvil

Todos los sistemas de aire acondicionado para automóviles son (casi) circuitos cerrados con un lado de alta presión y un lado de baja presión. Comenzaremos con el lado de alta presión, ya que va desde el motor hasta el habitáculo:

Compresor: El compresor es una bomba accionada por una correa unida al cigüeñal del motor. Cuando el refrigerante ingresa al compresor, se encuentra en forma gaseosa a baja presión. Una vez que el gas está dentro de la bomba, el compresor hace honor a su nombre. La correa impulsa la bomba, que pone el gas bajo presión y lo empuja hacia el condensador. Los compresores no pueden comprimir líquidos, solo gases. A medida que avanzamos en el sistema, verá que hay otras partes cuyo trabajo es capturar el agua que accidentalmente ingresa al circuito de CA.

Condensador: el condensador es básicamente un radiador y tiene el mismo propósito que el de su automóvil: irradiar calor fuera del sistema. El refrigerante ingresa al condensador como un gas presurizado desde el compresor. El proceso de presurizar el gas y moverlo al condensador genera calor, pero el aire que fluye alrededor de los tubos giratorios del condensador enfría el refrigerante hasta que vuelve a formarse líquido. Imagine que el vapor se enfría y se vuelve a condensar en agua, y ya tiene la idea. El refrigerante líquido ahora es un líquido de alta presión y está casi listo para enfriar el automóvil.

Receptor-Secador: Pero primero, se debe preparar el refrigerante para el evaporador. A medida que sale del condensador, el líquido pasa por un pequeño depósito instalado en la línea. Este receptor-secador contiene desecantes , pequeños gránulos que atraen el agua. Ha visto paquetes de desecantes en cajas de zapatos, donde hacen lo mismo: atraen agua del aire para mantener los zapatos nuevos frescos y listos para sus pies. (Por lo general, están etiquetados como "No comer"). En el receptor-secador, eliminan el agua que haya ingresado al sistema. Si se permite que el agua permanezca y posiblemente forme cristales de hielo, puede dañar el sistema de aire acondicionado.

Eso es suficiente alta presión para cualquiera, así que pasemos al lado de baja presión del sistema.

Válvula de Expansión Térmica (TXV): Aquí, el sistema cambia del lado de alta presión al lado de baja presión. Si tocara esta parte del sistema, sentiría que cambia de caliente a frío.

El refrigerante líquido a alta presión fluye desde el receptor-secador a través de la válvula de expansión, donde se le permite expandirse. Esta expansión reduce la presión sobre el refrigerante, por lo que puede pasar al evaporador. La válvula detecta la presión y regula el flujo de refrigerante, lo que permite que el sistema funcione de manera constante, pero las partes móviles de la válvula pueden desgastarse y, en ocasiones, es necesario reemplazarlas.

Algunos vehículos tienen un tubo de orificio en lugar de una válvula de expansión, pero tiene el mismo propósito al permitir que el refrigerante se expanda y que la presión baje antes de que el líquido ingrese al evaporador. El tubo del orificio permite que el refrigerante fluya a una velocidad constante y no tiene partes móviles, pero puede obstruirse con desechos con el tiempo. Los sistemas con un tubo de orificio encienden y apagan automáticamente el sistema de CA para regular el flujo de refrigerante al evaporador.

Evaporador: Aquí es donde ocurre la magia. Mientras que todas las demás partes del sistema están ubicadas en el compartimiento del motor , esta está en la cabina, generalmente sobre el espacio para los pies en el lado del pasajero. También parece un radiador, con su serpentín de tubos y aletas, pero su función es absorber el calor en lugar de disiparlo.

El refrigerante ingresa al serpentín del evaporador como un líquido frío a baja presión, idealmente a 32 grados Fahrenheit (0 grados Celsius), razón por la cual no desea que haya agua en el sistema. El refrigerante no se congela a esta temperatura, pero tiene un punto de ebullición muy bajo. El calor en la cabina del automóvil es suficiente para que el R-134a en el evaporador hierva y se convierta nuevamente en gas, como el agua que se convierte nuevamente en vapor. En su forma gaseosa, el refrigerante puede absorber mucho calor.

El gas sale del evaporador y del compartimiento de pasajeros del automóvil, llevándose consigo el calor. Un ventilador que sopla sobre el exterior del serpentín del evaporador sopla aire frío al compartimiento de pasajeros. Luego, el refrigerante en forma de gas ingresa al compresor, donde se presuriza y todo el proceso comienza de nuevo.

Si el sistema usa un tubo de orificio, habrá un acumulador entre el evaporador y el compresor. Un tubo de orificio a veces deja pasar demasiado refrigerante en el evaporador y no todo hierve. Dado que el compresor no puede comprimir líquido, solo gas, el acumulador atrapa cualquier exceso de líquido antes de que pueda ingresar al compresor.

El evaporador también elimina la humedad del aire del automóvil, lo que ayuda a que se sienta fresco. El agua del aire se condensa en el serpentín del evaporador, junto con la suciedad, el polen y todo lo demás que flota en la cabina. Cuando detiene el automóvil y ve que el agua gotea debajo, probablemente sea el agua del evaporador de aire acondicionado y no hay nada de qué preocuparse.

Todos hemos oído hablar de "recargar el aire acondicionado", así que lo veremos rápidamente a continuación.

Most of us start seeing ads in the spring for car repair shops offering deals on recharging your car's air conditioning in time for the coming summer. Which makes us ask, what is recharging the AC? Is it required, like an oil change ? Does my car's air conditioning need to be recharged? Is this another scam that repair shops can pull on unsuspecting customers?

The answer to that last one is definitely no; recharging the AC is not a scam. It simply means that fresh refrigerant is added to the system. If the refrigerant is a bit low, it can be topped off, the same as if you were a bit low on oil in the engine. If it's really low, though, whatever refrigerant is still in the system needs to be drained out and replaced. This process of clearing out the system and adding new fluid is called recharging.

En cualquier caso, ha perdido algo de refrigerante, lo cual no es tan bueno. Aunque el R-134a es mejor para el medio ambiente que el freón, la Agencia de Protección Ambiental preferiría que ningún refrigerante del aire acondicionado se filtre al suelo ni a los ríos. Si va a drenar y recargar el sistema, la EPA recomienda que el técnico revise el sistema para encontrar la fuente de la fuga y repararla. No requieren la reparación, pero realmente les gustaría que lo hagas.

Este artículo ha hablado mucho sobre el R-134a como reemplazo del freón grande y malo, pero también hay otros que han sido aprobados por la EPA. El R-134a tiene la distinción de ser el refrigerante más probado y recomendado por los fabricantes, pero hay otros con nombres como Free Zone, Freeze 12 y Kar Kool que la EPA permitirá en los sistemas de aire acondicionado de automóviles [fuente: EPA ].

Publicado originalmente: 23 de febrero de 2012

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