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1. Introducción
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PLACER Y SEGURIDAD EN LA CONDUCCIÓN
Los equipos de aire
acondicionado son piezas clave y casi indispensables en los modernos
automóviles. Con su incorporación, mejoramos la calidad de vida en este
pequeño ecosistema en el que muchos de nosotros pasamos importantes espacios
de tiempo de nuestras vidas.
Un buen acondicionador de aire debe satisfacer las exigentes demandas de los
actuales usuarios de automóvil que quieren sentirse con una temperatura
confortable, constante y que pueda adaptarse a las particularidades
fisiológicas de cada conductor, independientemente de las condiciones
climáticas externas. También ha de permitir mantener el adecuado grado de
humedad, así como eliminar los olores y humo de los cigarrillos o las
posibles formaciones de condensación sobre los cristales. Todos estos
factores permiten aumentar el grado de placer en la conducción, pero a la
vez, permiten disponer a nuestro cuerpo para una mejor reacción a los
peligros de la carretera.
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2. Funcionamiento y componentes
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Los principales
componentes del sistema de acondicionamiento de aire son: el compresor, el
condensador, el evaporador, filtro decantador, válvula de expansión y
presostato. Para conocer el papel de cada uno de ellos en este sistema
cerrado y cíclico procederemos a describir todo el proceso que en su conjunto
realiza el fluido refrigerante en sus diversos estados.
En un principio el fluido refrigerante se encuentra en el sistema en estado
líquido o gaseoso según la zona de la instalación. Cuando el compresor está
parado la presión está equilibrada en todo el circuito. Al poner el compresor
en marcha se establecen dos zonas diferenciadas de alta y baja presión.
El fluido llega al compresor por el lado de baja presión de 1,5 a 2,5 Kg/cm2
(aproximadamente según refrigerante R12 o R-134a- y tipo de compresor) en
estado gaseoso a una temperatura de unos -7ºC.
El compresor es el encargado de aumentar la presión del fluido de 15 a 30
Kg/cm2 incrementando también la temperatura a unos 70ºC manteniéndose en
estado de vapor. A continuación pasa por el condensador que por el efecto del
flujo de aire del electroventilador disminuye su temperatura hasta que
alcanza el valor de condensación, pasando el refrigerante a estado líquido a
alta presión. Durante el cambio de estado la temperatura y la presión del
fluido permanecen constantes.
Después del condensador el paso que le sigue es el del filtro que se
encargará de retener las impurezas, absorber la humedad contenida en el
circuito y funcionar como depósito de reserva del mismo refrigerante.
El líquido llega a la válvula de expansión a elevada presión y temperatura
produciéndose una reducción de forma brusca de ambas magnitudes a la salida
de la válvula, pulverizando el fluido y quedando estabilizado al valor de
baja presión y temperatura.
En estas condiciones el líquido entra en el evaporador sobre el que circula
una corriente de aire caliente de aproximadamente 20ºC, dando energía a las moléculas
del refrigerante que le provocan su ebullición y por tanto su cambio de
estado líquido a gas.
La absorción del calor reduce la temperatura del aire que envuelve el
evaporador y depositando parte de la humedad que contiene el aire. Este aire
enfriado y deshumidificado es el que entra en el interior de habitáculo del
vehículo.
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3. Compresor
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El compresor, como
hemos visto, se encarga de aspirar el fluido refrigerante bajo forma de vapor
a baja presión para reintroducirlo en el sistema en forma de vapor y a alta
presión. Este componente ha experimentado una evolución tecnológica que ha
pasado por diferentes formas y técnicas de construcciones que van de los de
cilindrada fija, con sus diferentes variantes: alternativo, axial y rotativo,
a los modernos de cilindrada variable.
Estos últimos, con mayores ventajas, permiten cambiar de manera gradual el
caudal de gas que llega al evaporador con el fin de evitar cantidades
excesivas e innecesarias que, en determinados momentos, pueden poner en
peligro algún componente del sistema o gastar energía innecesaria.
La particularidad de estos compresores es la incorporación de la válvula de
regulación en el propio compresor que permite regular con suavidad la demanda
de aire en cada momento.
Dicha válvula actúa sobre el plato oscilante que mueve los cilindros de
capacidad variable y que modifican su capacidad en función del ángulo que
determina la presión diferencial de los cilindros.
Esta presión está sometida por una cara del émbolo, a la alta presión del
refrigerante y por la otra cara, a la presión de la carcasa del compresor que
viene determinada por la válvula de mando y que a su vez recibe la presión de
baja del sistema.
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4. Condensador y Evaporador
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El condensador está
formado por un serpentín fabricado con tubo de cobre o aluminio y aleta de
aluminio por el cual y a través de su superficie se hace circular el aire que
propicia el cambio de estado necesario para el proceso.
El buen rendimiento del condensador está condicionado a:
· La temperatura
ambiente
· La propia
construcción del mismo
· Estado de limpieza
· Condiciones de
trabajo del equipo
El cambio de líquido a gas lo realiza el evaporador (imagen superior) y para ello
ha de absorber calor. Está construido mediante tubos de cobre y aletas de
aluminio que forman un haz tubular en forma de serpentín que permite al
refrigerante circular a una velocidad suficiente para asegurar el retorno del
aceite al compresor. El evaporador está dividido en recorridos primarios.
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5. Filtro y Válvula de expansión
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El filtro decantador incorpora
en su interior sustancias capaces de absorber la humedad hasta su saturación,
como el gel de sílice alúmina activada y tamiz molecular.
En el rácor de salida del filtro hay una mirilla de cristal que permite
controlar el funcionamiento de la instalación.
La válvula de expansión realiza la doble función de dosificación y
modulación.
Mediante un agujero calibrado en el interior del cuerpo de la válvula se crea
una diferencia de presión entre la entrada (líquido) y la salida
(vapor-líquido); también ha de crear el rociado del líquido para facilitar su
evaporación.
En el interior de la válvula, un elemento controlado termostáticamente, se
desplaza entre las posiciones mínima y máxima abertura para dosificar el
caudal del líquido refrigerante a través de la válvula. De este modo se
garantiza la correcta cantidad de refrigerante en el evaporador. Existen
diferentes tipos de válvulas de expansión: Termostática, con igualación
externa de la presión, con igualación interna, a bloque o tipo H.
(La figura superior corresponde a la sección de una válvula de expansión,
conexiones o´ring.)
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6. Dispositivos de control y de seguridad
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Los equipos de refrigeración
incorporan dispositivos que permiten realizar un mejor control del trabajo
del sistema así como de actuar como elementos de seguridad. Algunos de los
más importantes son: los termostatos que son dispositivos que dan información
de la temperatura del sistema y que se encargan de abrir o cerrar un circuito
eléctrico, por lo que también reciben el nombre de interruptores de
temperatura o termocontactos.
Los termostatos se pueden clasificar según el principio físico de
funcionamiento:bimetálico, dilatación de un líquido, electrónicos,
evaporador, ambiente, radiador, compresor, antiescarcha.
Otro de los dispositivos encargados de ejercer un control sobre el sistema
son los presostatos (imagen superior) que conectan o desconectan un circuito
eléctrico en función de la presión reinante en el sistema.
Estos presostatos pueden ser de mínima, de máxima, de válvula binaria,
trinaria, antiescarcha.
Fuente: Mundo Recambio
y Taller, revista nº 213, Abril de 2000
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