La Climatizacin

Indice Generalidades de la climatizacin........3 Repaso de la climatizacin humana4 Capacidad del cuerpo humano..6 Repaso de termodinmica...6 Transmisin del calor6 Las temperaturas.6 El calor. ..8 La potencia..8 La presin.. ..8 El cambio de estado ..9 Calor latente de vaporizacin..10 Diagrama de Mollier.. 11 Mollier de la teora a la prctica.14 Cmo hacer fro. 15 Los componentes del sistema de climatizacin17 El compresor 17 El condensador.. 22 El depsito deshidratador. 23 La vlvula expansora. 24 El evaporador. 25 Las tuberas y racores 26 Los fluidos refrigerantes. 28 El aceite.. 31 La regulacin 32 El calculador. 33 La funcin BRAC en ECM. 34 Las sondas de temperatura.. 34 Captador de insolacin.35 Motores de mezcla ... 36 Pulsor de aire..36 Captador de velocidad. 37 Captador de presin.. 37 Mono zona bi zona. 38 Presentacin climatizacin C4 y C5R.. 39 Climatizacin RF en el C4 40 Climatizacin RFTA en el C4. 40 Climatizacin RFTA- en el C5 R 41 Climatizacin RFTA+ en el C5 R.. 42 Cuadro de sntesis 43 Particularidades 43

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Generalidades sobre la climatizacin

Qu es la climatizacin? Es un conjunto de medios que permiten mantener en el interior del habitculo de un vehculo una presin, un grado de humedad y una temperatura agradable, independiente de las condiciones climticas exteriores. Calor, fro, una cuestin de sensaciones que dependen de la temperatura, la humedad, el movimento del aire y de las radiaciones trmicas. Algunos ejemplo de produccin de agua: Persona durmiendo 40 g/h. Persona con actividad constante 150 g/h. Preparacin de un almuerzo, lava vajillas 1500 g/h. Bao 400 g/h. Lavado con detergente 450 g/h. Secador de ropa 2000 g/h. Porqu Climatizar ? Se subestima la dependencia de conduccin y de los reflejos de un automovilista respecto de las condiciones ambientales. Un conductor est en seguridad cuando est en condiciones neutras de temperatura y de humedad.

La dependencia del comportamiento de la conduccin y de los reflejos de un automovilista respecto a las condiciones climticas ambientes es muy subestimada. Los mdicos y tcnicos de la circulacin advierten sobre los viajes en automviles recalentados y los peligros que pueden provocar el exceso de humedad del aire en el habitculo de un3

vehculo. El clima ideal en el habitculo de un vehculo debera ser tal que el conductor y sus pasajeros se sientan en condiciones "neutras", es decir que no tengan ni calor ni fro. El confort es fundamentalmente la medida justa para la determinacin del clima de reposo y de trabajo. La "zona de confort" llamada tambin "zona de bienestar" se debe situar entre 23 C y 27 C con una humedad relativa del aire (higrometra), comprendida entre 35 % et 65 %. Las normas europeas para los constructores son las siguientes: Temperatura ambiente exterior 37 C. Temperatura ambiente mxima interior 27 C. Higrometra mxima 60 %. El movimiento del aire, en el caso de las temperaturas mencionadas ms arriba no deber pasar 0,2 a 0,25 m/seg ya que, de otra forma se sienten sensaciones de corrientes de aire, con todas las consecuencias negativas que siguen: enfriamiento local, rigidez muscular y reumatismos articulares. Considerando que los cuatro factores climticos (temperatura, humedad, movimiento del aire y radiacin trmica) no son percibidos por el hombre de manera separada pero como un conjunto, se resumen en un solo valor numrico llamado: "Medida climtica acumulativa". Repaso de la Climatizacin Humana: El cuerpo se mantiene a 37 aproximadamente. La cesin de calor se produce por: Radiacin trmica en el aire (60%). Por el contacto directo (15%). Por evaporacin por la piel y las mucosas (25%).

Para mantener la temperatura de la parte central del cuerpo constante, la cesin de calor debe corresponder a la formacin de calor. El calor que se desarroll en el cuerpo depende del calor absorbido para manterner el equilibrio trmico de todo el cuerpo. En4

condiciones de reposo para una persona sentada en el automvil es de 1,2 Kcal/minuto aproximadamente. La cesin de calor que se debe por radiacin trmica en el aire (cesin de calor sin contacto directo) es del 60 % aproximadamente; a travs de una conduccin trmica (intercambio de calor por contacto directo) es del 15 % y finalmente por una evaporacin sobre la piel y las mucosas. En un clima caluroso, la cesin de calor por radiacin y conduccin es muchas veces nula, o negativa a pesar de que se constate una absorcin de calor. La evaporacin de la transpiracin depende principalmente de la cantidad de humedad del aire (por la falta de saturacin) y no solamente por la renovacin del aire en contacto con la piel. Consecuencias del calor sobre el cuerpo: Dificultad de quitar la temperatura por tiempo hmedo. Aumento del ritmo cardaco. Dilatacin de los vasos sanguneos. Respiracin ms profunda. Sensacin de bombeo. Bien se sabe que se tiene ms calor en un da hmedo que en uno seco. Es por eso que por falta de costumbre al calor, en condiciones de humedad elevadas y con una temperatura ambiente de 34-36 C tal como se podra alcanzar facilmente en el habitculo los das con sol, se llega a una acumulacin de calor y con sensaciones a las cuales no se pueden remediar con una corriente de aire (apertura de los vidrios o del techo abrible) por la humedad elevada del aire. Con el objeto de ceder calor, el cuerpo busca oponerse a una acumulacin de calor en su parte central por: dilatacin de los vasos cutneos, aumento de la frecuencia del ritmo cardiaco (hasta 140-150 pulsos por minuto), as como una respiracin ms profunda lo que aumenta la temperatura externa. Ac, el cuerpo se comporta como un termostato, causando el funcionamiento de mecanismos que provocan una cesin ms importante de calor por: la radiacin trmica, la conveccin y la evaporacin por la piel y de las mucosas. Sin embargo, si ello no es posible por la poca diferencia (2 a 3 C) entre la temperatura ambiente y la interna (34-36 C para 37 C); y de la fuerte humedad del aire, se alcanza entonces un aumento de la temperatura corporal hasta 38 a 39 C. Esto provoca un estado de cansancio y de obnubilacin, que disminuye considerablemente los reflejos, llamado en otras palabras sensacin de bombeo". Los golpes de calor se manifiestan tambin por dolores de cabeza, mareos, malestar, vomitos, cansancio, incapacidad de concentracin, que pueden manifestarse tambin en caso de temperaturas inferiores a 37 C en el habitculo. Para protegerse de estos peligros, la temperatura debera estar siempre entre 23 y 27 C (temperatura de confort).5

Capacidad del cuerpo humano En reposo, el lmite de tolerancia a una temperatura de 38 C es de 90 minutos; a 40 C es slo de 50 minutos. Una estadstica indica que 62 % de todos los casos de muerte por golpe de calor fueron a una temperatura hmeda de slo 26 C. Si se consideran los infartos que frecuentemente se presentan con calor excesivo debido a problemas circulatorios, estos problemas agravados naturalmente no dependen slo del clima, pero tambin de la edad. Es por eso que la acumulacin de calor por ejemplo y entonces la posibilidad de dao por termoregulacin aumenta con la edad. Para un hombre de 48 aos el calor interno que no es cedido es de dos veces el de un hombre de 23 aos. Es por eso que un equipo de climatizacin es an ms recomendado con la edad. Hay que saber tambin que el hecho de enfriar el aire antes de su entrada en el habitculo baja su higrometra y elimina el "empaamiento" de los vidrios. Cuando hay neblina o la humedad es alta se puede bajar la humedad relativa del aire, lo que favoriza las enfermedades reumticas y articulares. Contrariamente a lo que muchos piensan, la climatizacin a bordo de un vehculo no es un equipamiento de lujo que slo se ocupa dos meses al ao pero es un elemento de seguridad que se ocupa todo el ao, tanto invierno como verano. En las regiones hmedas, en invierno, gracias a la climatizacin se seca el aire" antes de calentarlo. Repaso de termodinmica Los lquidos son incompresibles e inextensibles, mientras que los fluidos gaseosos s lo son. Los fluidos aumentan de volumen cuando se calientan y disminuyen de volumen cuando se enfrian. Los gases aumentan de temperatura cuando se les comprime y disminuyen cuando se expanden. Se puede entonces afirmar que se produce fro expandiendo un gas. Con excepcin del agua que aumenta de volumen entre 0 y -4C. Transmisin del calor Hay 3 modos de intercambios trmicos. La radiacin: es una propagacin de las ondas elctromagneticas (ej: el sol). La conveccin: el viento, el aire. La conduccin: el calor se propaga a travs de materiales conductores. Las temperaturas

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Existen 3 Escalas de temperatura: CELSIUS, FAHRENHEIT y KELVIN.

Celsius Anders Astrnomo y fsico sueco (Uppsala, 1701 - id., 1744) En los Celsius, la ciencia es un asunto de familia. Nacido en el ao 1701 en Uppsala (Suecia), Anders Celsius se convierte en profesor de astronoma en la universidad de su ciudad, despus de sus dos abuelos y de su padre. En 1732, el joven astrnomo se embarca en un importante viaje de cuatro aos que lo conduce a visitar la mayora de los grandes observatorios europeos de la poca. Estudiando las auroras boreales, Celsius publica un ao ms tarde una recopilacin de ms de 300 observaciones. Es tambin el primero en relacionar el fenmeno de las auroras a causas magnticas. En 1737, participa en la clebre expedicin en Laponia llevada por Maupertuis para medir la longitud de un grado meridiano. Esta expedicin le permitir confirmar la idea de Newton segn la cual la Tierra sera aplastada en los polos. La notoriedad que Celsius adquiere debido a esta expedicin le da la posibilidad de reunir los fondos necesarios a la construccin del observatorio de Uppsala (1740) del cual es nombrado director. Gracias a sus observaciones meteorolgicas, Celsius elabora en 1742 un termmetro de mercurio basado en una escala centesimal de las temperaturas donde el 0 marca el punto de ebullicin y 100 el punto de congelacin del agua. Esta escala, una de las primeras de este tipo, ser invertida despus de la desaparicin de su inventor, adoptando su forma actual. Anders Celsius muere prematuramente en abril de 1744 de tuberculosis. Fahrenheit Daniel Gabriel Fsico alemn (Dantzig, 1686 - 1736) Daniel Gabriel Fahrenheit nace en Dantzig, en Polonia, en 1686. Un detalle que reviste de una cierta importancia ya que el cero de su clebre escala termomtrica ser fijada despus de la temperatura observada luego de un duro invierno en esta ciudad. Hijo de un comerciante, Fahrenheit pasa su tiempo entre Holanda e Inglaterra donde se7

concentra en la invencin de instrumentos de fsica y de meteorologa cuya calidad le valdr un lugar en la Sociedad real de Londres en 1724. A la edad de 22 aos Fahrenheit visita al astrnomo dans Ole Rmer (1644-1710). Este ltimo le muestra el mtodo de escalonamiento de los termometros a alcohol que ha puesto a punto algunos aos antes. Utilizando una escala termomtrica con dos puntos fijos (punto de congelacin y punto de ebullicin del agua), Rmer acostumbra sumergir sus termometros en una mezcla de agua y hielo para el cero y en agua caliente correspondiente a la temperatura del cuerpo humano 22,5 grados de su escala. De regreso, el joven empieza a construir sus propios instrumentos segn un mtodo inspirado por Rmer. En 1714, inventa asi el primer termmetro moderno de mercurio, graduado en divisiones que representan la cuarta parte de las de Rmer. El punto de fusin del hielo est marcado en 32 grados y la temperatura del cuerpo humano en 96 grados. Fahrenheit nunca utilizar el punto de ebullicin del agua como punto fijo que estima sin embargo en 212 grados. Son los fabricantes que le siguieron los que asimilarn definitivamente los puntos fijos de la escala en 32 y 212F. Rapidamente, el termmetro de Fahrenheit tendr un gran xito tanto en Inglaterra, Alemania como en los Pases Bajos. Su gran ventaja: las temperaturas son siempre positivas, aunque sea en pleno invierno. El calor Est ligado al desplazamiento de molculas, transferibles solamente si hay diferencia de temperatura. La unidad legal es el JOULE. Poco utilizado, se prefiere emplear la KILOCALORIA.

Es la cantidad de calor que hay que entregar a 1 Kg de agua para elevar su T de 1 1Kcal = 4185J 1cal = 4,18J 1J = 0,24cal La potencia Est ligada a la energa entregada o absorbida por unidad de tiempo La unidad es el WATT 1 Watt = 1 Joule/1 Seg 1 Watt = 0.860 Kcal 1 CV = 736 Watt La presin La unidad legal es el PASCAL, pero se utiliza ms el BAR. Es la fuerza ejercida por un cuerpo sobre una unidad de superficie. 1 Bar = 100.000 Pa = 10 N/cm8

Presin relativa o presin absoluta?

El aire pesa !!! Pesa 1,293 kg por m3, lo que no es a priori muy pesado pero la atmsfera que mide varios kilometros lo que son varios m3 que soportamos sobre nuestras espaldas, o sea 10 toneladas por metro cuadrado. El cambio de estado

El cambio de estado

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Calor latente de vaporizacin Para que el agua pase del estado lquido al estado de vapor, a la temperatura constante de 100C, y a la presin atmosfrica de 1,013 bar, hay que entregarle una energa de 539,4 Kcal. Observamos que durante su ebullicin, el agua permanece con un calor latente estabilizado de 100C. Cuando se acaba el agua en el recipiente, la temperatura del vapor aumenta, es el calor sensible. A cada cuerpo le corresponde una curva de cambio de estado lo que se puede definir en un diagrama. El calor sensible: es el hecho de ver subir el mercurio del termometro El calor latente: no se ve es agua y vapor Calor sensible: es vapor sobrecalentado ya que no queda agua, es un estado saturado La condensacin: es el fenmeno inverso si se retira calor de este vapor (se llama tambin punto de roco).

Condensacin

La condensacin: es el fenmeno inverso si se retira calor de este vapor (se llama tambin punto de roco). Conclusin Las temperaturas bajas y las presiones elevadas favorecen la licuefaccin (condensacin). Las temperaturas elevadas y las presiones bajas favorecen la vaporizacin (expansin).10

Diagrama de Mollier

La entalpa es la cantidad de calor necesaria para que un litro de agua suba en un grado. La ebullicin de un lquido necesita una cierta cantidad de calor, y se caracteriza por un nivel de temperatura (ej 100C para el agua a la Presin atmsferica). Entonces es posible trazar un segmento correspondiente a este nivel y anotar su temperatura de ebullicin. Si la entalpa (calor por kilo) es inferior al punto bajo el fluido es lquido y su temperatura baja. Si la entalpa (calor por kilo) es superior al punto alto el fluido es gaseoso y su temperatura sube. En el medio el lquido es difsico (vapor y lquido). Sin embargo la temperatura depende de la presin, entonces es posible representar otros segmentos a diferentes presiones. Diagrama de Mollier

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Para todos los lquidos existe una temperatura sobre la cual ya no es posible de licuefacer un gas, sea cual sea la presin a la cual se someta. Se llama temperatura crtica y se sita en la cima de la campana. La curva de temperatura delimita entonces definitivamente el estado lquido y el estado gaseoso. Si la entalpa (calor por kilo) es inferior al punto bajo el fluido es lquido y su temperatura baja, gaseoso. Compresin

A la entrada del compresor, el fluido es gaseoso, baja presin, en el lmite de su estado difsico. El compresor hace subir la presin del fluido. A la salida del compresor el fluido es gasesoso, alta presin, alta temperatura.

Condensacin

En el condensador, el fluido est en contacto con el aire exterior, que est ms frio. Hay intercambio trmico, el fluido cede su calor al aire, su entalpa disminuye, se 12 condensa hasta convertirse totalmente lquido.

A la salida del condensador el fluido ha conservado su alta presin, pero ahora es lquido. Teoricamente no ha perdido su calor. Expansin

En la vlvula expansora, la presin del fluido cae bruscamente. Su entalpa no vara, pero su temperatura cae y toma una forma difsica. A la salida de la vlvula expansora, la presin y la temperatura del fluido es baja y es difsico. Evaporacin

En el evaporador, el fluido a baja temperatura est en contacto con el aire exterior, hay 13 entonces intercambio trmico.

Por el contrario ahora es el fluido que est ms fro que el aire, entonces el aire cede calor al fluido. El fluido que est en un estado difsico no se calienta. El calor absorbido permite su evaporacin. Mollier de la teora a la prctica

El compresor nunca debe aspirar lquido por lo tanto la aspiracin se har ms por el lado gaseoso para asegurar el funcionamiento. La condensacin no es inmediata, el fluido se enfria sin cambio de estado. El condensador as como las sales deshidratantes provocan una leve prdida de carga. La vlvula expansora slo funciona si est alimentada con lquido. Est concebida para bajar la entalpa del fluido. La temperatura a la salida es levemente inferior a la temperatura de entrada. La expansin se realiza sin variacin de temperatura. Sin embargo la evaporacin es acompaada de una muy leve baja de presin y de un aumento de esta entalpa hasta la evaporacin completa del fluido. El evaporador est concebido para que el intercambio trmico continue cuando todo el lquido se evapore esto con el fin de tener este margen de seguridad para el compresor. La evaporacin de un fluido refrigerante

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Para poder evaporarse, un fluido refrigerante debe absorber una cierta cantidad de calor. Dentro de la botella el lquido est a una presin de 7 bares, lo que corresponde a 27C. Debido a la apertura de la llave el fluido corre a una presin de 1 bar (presin atmosfrica) el refrigerante absorbe el calor del aire ambiente que se enfria de +27C a +10C y pasa del estado lquido al estado gaseoso. Hemos entonces tomado las caloras del aire ambiente bajando su temperatura de +27C a +10C, hemos fabricado fro . El aparato en el cual se efecta este cambio se llama EVAPORADOR Cmo hacer fro El Principio fsico: cambio de estado de un lquido al estado gaseoso El principio termo elctrico: el efecto Peltier (coolers) El principio fsico-qumico: por absorcin de sal en diversos solventes a. Principio fsico El paso del estado slido al estado lquido se efecta utilizando el calor latente de fusin. El cambio de estado (del estado lquido al estado gaseoso) absorbe calor. La expansin de un gas absorbe energa calorica. b. Principio fsico-qumico Este principio est basado en la absorcin de algunas sales dentro de diferentes solventes. Sales de amonaco disueltas en el agua absorben calor. c. Principio termoelectrico El efecto Peltier: cuando dos metales que no son idnticos son sometidos a una tensin continua entre los dos materiales, uno de los metales se calienta y el otro de enfra. Para obtener una diferencia de temperatura importante, se deben utilizar materiales semiconductores.15

El efecto Peltier es reversible invirtiendo las polaridades. El rendimiento es ms bien bajo: inferior al 40%. La climatizacin automotriz utiliza dos de estos principios: - El efecto Peltier para los coolers integrados (ej: pequeos bares de limosinas, equipamiento de cabina de los camiones); - El cambio de un estado de un fluido para producir el fro en el habitculo.

Aire exterior

Fase liq Hp/Ht

Fase gas/Hp/Ht

CondensadorDeshidratador Dis

CompresorFase liq Hp/HtSuc

Fase gasBp/Bt

EvaporadorVlvula de expansin

Fase liq+gasBp/Bt

Interior habitaculo

La fase gaseosa de la compresin est una temperatura de 90C y a una presin de 16 a 20 bares. La fase despus del condensador est a una temperatura de 70C. La fase despus de la vlvula expansora est a una presin de 1,5 bares y a una temperatura de -5C

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Presin

5

45

50

80

Lquido

Lquido+ vapor Vapor Seco

Sub enfriamiento

CONDENSADOR Condensacin Cesin sobre calentamiento

Condensacin

VALVULA EXPANSORA

HP 12 bars

EVAPORADOR

BP 3.5 bars Evaporacin

VaporizacinTemperatura constante

Sobre calentamiento 5

Cantidad de calor50 80

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Los componentes del sistema de refrigeracin Compresor Condensador Filtro Deshidratador Vlvula expansora Evaporador Tubos Fluido refrigerante Aceite El Compresor Es el elemento que comprime al gas, lo aspira de un lado en fase gaseosa y baja presin, y lo expulsa hacia el condensador en forma de gas a alta presin y alta temperatura. Es lubricado por un aceite especfico. Es mandado por una correa va un embrague electromagntico. El embrague del compresor Como el compresor no necesita ser mandado de manera permanente, est provisto de un embrague electromagntico. Embrague electromagntico

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Compresor de cilindrada variable

El compresor de climatizacin de cilindrada variable El compresor de cilindrada variable permite una gestin inteligente de la climatizacin. El sistema es pilotado por un control elctronico que permite minimizar el gasto energtico 18 para llevar al habitculo a la temperatura deseada.

Cualquiera sea el rgimen motor, la cilindrada variable permite regular la presin en el circuito de refrigeracin en funcin de la temperatura pedida. As es posible pilotar la potencia pedida por el compresor y suprimir el embrague. Asociado a una trampilla de aire gestionada por un micro controlador, este sistema permite mejorar las prestaciones: es ms eficaz, permite alcanzar ms rapido la temperatura en el habitculo consumiendo menos energa. Arrastrado por una correa, el compresor de climatizacin de cilindrada variable ofrece un nivel de rudo y de vibraciones muy bajo. Es ms compacto que los compresores tradicionales lo que permite una integracin ms fcil en el vehculo. Las ventajas del sistema: Para el medio ambiente: Ahorro en el consumo de hasta un 10 % en algunas condiciones climticas. Para el confort de utilizacin: Climatizacin ms eficaz, mejor regulacin y ms rpida. Eliminacin de los tirones debidos al embrague del compresor. Mejoramiento de la gestin de deshumidificacin del habitculo. Hay una fuga permanente entre la HP y la PC. La vlvula neumtica situada en el extremo del rbol compresor regula "la fuga" entre la BP y la presin carter. Cuando la vlvula est cerrada, la PC aumenta por la fuga permanente de la HP. Cuando la PC aumenta el esfuerzo bajo la cabeza de los pistones lo que provoca una reduccin de la cilindrada. Vlvula cerrada = cilindrada min. Vlvula abierta = cilindrada max. La vlvula neumtica permite mantener una baja presin de alrededor de 3 bars. Este valor depende de las caractersticas de la vlvula neumtica. La cilindrada est directamente ligada al valor de baja presin. Compresor de cilindrada variable

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Al abrir la vlvula se "desinfla" la presin carter y el esfuerzo bajo la cabeza de los pistones disminuye. Cuando la vlvula est totalmente abierta la presin carter disminuye fuertemente para alcanzar casi el valor de la BP. En este caso es el esfuerzo generado por la HP sobre la cabeza de los pistones que se vuelve preponderante y provoca un aumento de cilindrada. Vlvula cerrada = cilindrada min Vlvula abierta = cilindrada max La vlvula neumtica permite mantener una baja presin de aproximadamente 3 bars. Este valor depende de las caractersticas de la vlvula neumtica. La cilindrada est directamente ligada al valor de la baja presin.

Compresor de cilindrada variable pilotado - Control externo

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Compresor de cilindrada variable pilotado

Gracias a la vlvula elctroneumtica, la cilindrada del compresor est definida por el calculador de climatizacin en funcin de la necesidad del habitculo. Es posible regular la temperatura del aire a nivel del evaporador entre 3C y 12C aproximadamente Objetivo: evitar los ciclajes, limitar la produccin de fro lo justo y necesario y as limitar el sobreconsumo de combustible debido a la climatizacin.

Compresor de cilindrada variable:

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Existe una fuga permanente entre la PC y la BP por medio del orificio calibrado variable (situado en el extremo del rbol del compresor en lugar de la vlvula neumtica del control interno). La electrovlvula est situada en la culata del compresor y permite regular el paso entre la HP y la PC. La vlvula electroneumtica est alimentada por una corriente RCO. Cuando no est comandada (RCO = 0%), la vlvula pone en comunicacin la presin de carter y la alta presin. El esfuerzo inducido por la presin de carter bajo la cabeza del pistn es elevado. De este hecho la cilindrada es mnima. Compresor de cilindrada variable:

Existe una fuga permanente entre la PC y la BP por medio del orificio calibrado variable (situado en el extremo del rbol del compresor en el lugar de la vlvula neumtica del22

control interno). La electrovlvula est situada en la culata del compresor y permite la regulacin del paso entre la HP y la PC. La vlvula electroneumtica est alimentada por una corriente RCO. Aumentando el RCO, se cierra la electrovlvula. Se disminuye el paso HP hacia PC, lo que provoca una baja de la PC por fuga de la PC hacia la BP). Cuando el RCO alcanza 100%, la vlvula corta la comunicacin entre la presin de carter y la alta presin. La presin de carter disminuye por medio del orificio calibrado. La PC se acerca fuertemente del valor de la BP y es entonces el esfuerzo generado por la HP sobre la cabeza de los pistones el que se vuelve preponderante y provoca un aumento de la cilindrada. El Condensador Tiene por funcin permitir al fluido refrigerante pasar del estado gaseoso al estado lquido. Este radiador es de aluminio, provisto de aletas con el fin de favorecer su refrigeracin. Su limpieza debe realizarse con precaucin

En algunos vehculos el condensador tambin incluye al deshidratador.

El depsito deshidratador23

En algunos vehculos el Deshidrador est integrado en el condensador. Tiene por funcin: Constituir una reserva de fluido en fase lquida Tiene una funcin de tampn: absorbe los golpes de acople provocado por el embrague del compresor Asegura el filtrado del lquido, en R134 el filtro es ms pequeo ya que la molcula es mas pequea (el filtro es por lo dems ms grande) Asegura sobre todo la deshidratacin del lquido gracias a sus sales deshidratantes, en efecto el agua podra congelarse en el circuito, tambin podra formarse cido por contacto del aceite y de la humedad. Asegura la decantacin del lquido Permite el control del flujo del fludo (desaparecido hoy da) El testigo de Control

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La Vlvula Expansora La vlvula expansora provoca el retorno del fluido del estado lquido al estado gaseoso, esta expansin se llama vaporizacin. Se utiliza tambin un sistema termosttico a la salida del evaporador.

La Vlvula Expansora

Principio de funcionamiento El fluido frigorgeno entra en estado lquido a alta presin. A la salida, el fluido es expandido a baja presin y genera un principio de vaporizacin con produccin de fro. La sonda termosttica, por el intermedio del gas interno, reacciona con respecto a la25

temperatura del fluido a la salida del evaporador, que es funcin de los aportes calorficos exteriores y del flujo del fluido. El caudal del fluido es funcin de la seccin del pasaje del orificio de expansin, variable por el desplazamiento del conjunto diafragma / varilla de empuje que acta sobre la bolita. Observacin: en funcionamiento, por razones de seguridad, la vlvula expansora nunca est cerrada completamente. El evaporador El evaporador tiene un funcionamiento similar al del condensador, tendr una funcin de intercambio trmico fro caliente Estaba fabricado en cobre para el R12 y en alumunio para el R134. Est actualmente barnizado para evitar la formacin de hongos. Debido a la condensacin del aire en el evaporador fro, el desempaado ser mayor. Su limpieza necesita un material particular.

Estructura e implantacin Es un intercambiador trmico ubicado en el grupo de la climatizacin implantado en la parte interna del tablero. Una sonda, ubicada cerca de las aletas, informa al cajetn electrnico de gestin de climatizacin, de la temperatura del aire que est saliendo del evaporador (el umbral de temperatura min. vara segn los vehculos).

Principio de funcionamiento

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El fluido entra en el evaporador en el estado del inicio de transformacin lquido / vapor a baja presin. El aire ambiente exterior, que penetra en el habitculo pasando por las aletas del evaporador pierde una parte de sus caloras, lo que permitir al fluido de vaporizarse. El aire es enfriado, el fluido sale del evaporador en estado gaseoso a baja presin. El aire, al pasar por las aletas enfriadas, pierde su humedad que va a transformarse en escarcha por condensacin. Este aire est as libre de humedad y en parte sin polvo (el polvo queda adherido a la escarcha). Las tuberas y racores Tienen la funcin de conducir el fluido frigorgeno a los diversos rganos de la instalacin resistiendo a la presin y a la temperatura de este fluido, as como a los agentes qumicos externos (aceite motor, cido de batera, sal invernal para las calles, etc.). Composicin de las tuberas flexibles para circuito HFC 134a - 1 pipa de unin de aluminio; - 2 fundas de acople; - 3 capas de caucho EPDM; - 4 capas de de recubrimiento de algodn o poliester; - 5 capas de caucho EPDM ; - 6 capas de estanqueidad interna en poliamida. EPDM: Etyleno Propyleno Dieno Monmero

Estructura Dos tipos de tuberas son utilizadas: - tuberas flexibles, de expulsin y de aspiracin que permiten el paso holgado por los lugares restringidos y de filtrar las vibraciones y los desplazamientos del conjunto motor con respecto a la carrocera; - tuberas rgidas de acero con cadmio o de aluminio para el gas R 134a, lo que permite minimizar el volumen por radios de curvatura mas pequeos que para las tuberias flexibles.Para el R134A se utilizar solamente tuberas de aluminio (riesgo de corrosin con el acero).

Las tuberas tambin pueden ser mixtas (acero y material flexible). Los acoples de las tuberas a los diferentes componentes del circuito son realizadas por una seleccin especfica de racores. 27

Los racores de servicio para el vaciado y llenado de la instalacin al 134a, se situan sobre las tuberas. Son de tipo acople rpido; un obus es percutado despus o durante el acople segn el principio del racor rpido hembra del aparato utilizado. Las tuberas y racores El racor HP (Alta Presin) es de dimetro ms importante que el de BP (Baja Presin).

Nota: las tuberas as como las juntas concebidas para el fludo R 134A pueden montarse en las instalaciones con gas Fren R 12, pero la operacin inversa no es posible. La molcula del fluido R 134A, siendo ms pequea que la del CFC 12, tiene tendencia a atravesar el material de estanqueidad. Para vencer este inconveniente, se inserta una segunda capa en base a nylon. Las tuberas y racores Racor de brida

Los tubos y racores28

Los tubos y racores

Los fluidos refrigerantes En los sistemas de produccin de fro, se utilizan fluidos cuya temperatura de ebullicin es, a la presin atmosfrica, inferior a cero. Tales fluidos se llaman fluidos frigorgenos.

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La apelacin FREON es una marca registrada por la sociedad Du Pont de Nemours.

El R12 Es un fluido que presenta cualidades esenciales, poco txico*, de una gran estabilidad qumica y con temperaturas de evaporacin apropriadas a las instalaciones climticas. Sin embargo es higroscpico, y sobre todo sobre 150 C y al contacto de una llama se transforma en gas muy peligroso (gas mostaza). A. LOS FLUIDOS FRIGORIGENOS En las instalaciones frigorficas, se utilizan fluidos cuya temperatura de ebullicin es del orden de - 25C. El fluido ms utilizado ha sido el refrigerante R12 que pertenece a la familia de los CFC (clorofluorocarbono). El fluido R12 es un hidrocarburo halogenizado. Su apelacin qumica verdadera es el diclorofluorometano, de frmula qumica Cl2F2C. B. LOS CFC Y LA CAPA DE OZONO La principal caracterstica es que los CFC contienen cloro. Debido a su gran estabilidad, los CFC migran en altura. Cuando llegan a la cima de la capa de ozono, los UV activan su descomposicin qumica y liberan el cloro. C. CLORO MAS OZONO El ozono es una molcula formada por 3 tomos de oxgeno. Entre 25 y 35 km sobre la atmsfera, existe una gran concentracin de ozono de una capa muy delgada: es la famosa capa de ozono. Esta capa filtra una gran parte de los rayos ultravioletas del sol: sin esta proteccin, la vida no sera posible. La reaccin cloro-ozono es una reaccin del tipo propagacin en cadena: 2 Cl-Cl + 2O3 2 ClO + O2 + Cl2O2 O2 + Cl-Cl Durante la reaccin, una molcula de ozono es destruida pero el cloro es regenerado y puede as reaccionar con otra molcula de ozono. Una molcula de cloro puede destruir 200.000 molculas de ozono. Observacin: los CFC tienen una duracin de vida de 120 30 aos, el hoyo actual se debe esencialmente a los CFC de los aos 40.

D. LA POLUCION DEBIDO AL OZONO La actividad industrial tambin produce ozono. Este ozono aparece con buen tiempo, altas presiones y das soleados. Las molculas permanecen a nivel del suelo y no pueden subir hacia las capas superiores de la atmsfera. Lamentablemente, slo sirven para irritarnos los bronquios. E. El R-134 En 1987 en la cumbre de Montral se promulg el fin de la fabricacin de CFC. Los HFC (hidro fluoro carbono) se emplean como producto de sustitucin a partir de 1995. Al no contener cloro, no afectan la capa de ozono pero luego sern reemplazados por productos qumicos ms limpios. El R12 y la capa de ozono Es un gas formado en base a cloro (diclorodifluorometano), est prohibido desde hace varios aos y es reemplazado por el R134A. Es entonces el cloro contenido en el gas que al contacto de la capa de ozono destruye a esta ltima. Una molcula de cloro vive 120 aos y destruye 200.000 partculas de ozono.

Inhalacin del gas - ubicar la victima a laire libre; - darle oxgeno o practicar respiracin artificial si es necesario; - no administrarle medicamentos y en particular del tipo adrenaline o similar. Contacto con los ojos Lavar con abundante agua durante quince minutos y consultar un mdico. Contacto con la piel Lavar con abundante agua la zona contaminada y retirar la ropa contaminada.31

Incendio Ninguna contra indicacin para la extincin del fuego. Sin embargo, el fuego puede provocar una emanacin de halogenuro de hidrgeno, se aconseja entonces el uso de un aparato respiratorio autnomo. Observacin: El fluido Fluocarbono R134a utilizado actualmente no es miscible con el Diclorodifluorometano R 12 contenido en las instalaciones antiguas as como los diferentes materiales utilizados en la concepcin de estos dos tipos de sistemas de produccin de fro. Nota: para mejorar el higiene del habitculo, la desinfeccin de un evaporador con un producto especfico una vez cada dos aos es recomendable. Los filtros sern eliminados segn las consignas de reciclado de los desechos en vigencia. El R134A Es un gas que no contiene cloro y cuyas propiedades qumicas se acercan al R12. No es miscible con el R12 debido a sus propios lubricantes. Su tubera tambin es especfica. Su utilizacin es sometida a las mismas reglas de seguridad que su predecesor (guantes anteojos etc..). El aceite Es especfico a cada fluido, y tiene el inconveniente de ser fuertemente higroscpico. Existen trazadores , que permiten la deteccin de eventuales fugas, que son miscibles con los aceites. Estos trazadores reaccionan con los rayos ultravioletas. Atencin al llenado de aceite en un compresor nuevo, despus de una fuga lenta o rpida. El control del nivel de aceite es funcin de 3 parmetros Sin fugas en el circuito Fuga lenta en el circuito Fuga rpida en el circuito Existen 5 tipos de aceite: Compresor cilindrada fija R134A SP20 Compresor cilindrada variable R134A SP10 Compresor Harrison Plante ELF Compresor RI2 Total LINURIAS Compresor Zexel (C1) ZXL200PG (9730 A9) Existe un aceite compatible con los SP10/20 y Plante Elf distribuido por CASTROL pero no est homologado por Citron Elementos constitutivos de la regulacin 32

Calculador de climatizacin Pantallas de comando Grupo de calefaccin Trampillas de mezcla Sondas de temperatura Pulsor de aire Mdulo de potencia Captadores de insolacin Presstato Captador de velocidad

La regulacin 3 Tipos de regulacin de climatizacin Automtico: los reglajes de funcionamiento son efectuados por un calculador en funcin de las consignas calculador Semi-automtico: los reglajes de funcionamiento son efectuados por el calculador y el usuario Manual: los reglajes de funcionamiento son efectuados por el usuario Los grupos de calefaccin

Los grupos de calefaccin

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Calculador

El paso a modo automtico se efecta apretando el boton AUTO. En este modo, la consigna A/C puede variar segn la consigna trmica, y el testigo evoluciona en funcin del estado real de utilizacin del A/C. En funcin de la temperatura exterior, la gestin de la demanda por el sistema de climatizacin es la siguiente: es diferente segn los vhiculos.T aire ext < 5 C No hay demanda del A/C, T aire ext 5 C demanda del A/C, de + 2 C a + 4 C de T aire ext, la demanda A/C es realizada si la separacin [T pedida T habitaculo] est comprendida 3 C y + 1 C. El estado de la demanda A/C en modo visibilidad es gestionado automaticamente.

A FUNCION BRAC EN ECM

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Esta funcin paralela define las necesidades de rotacin del GMV en funcin del estado de funcionamiento de la climatizacin y de la presin del fludo refrigerante. Dos informaciones son necesarias para asegurar la funcin BRAC: la demanda de autorizacin de refrigeracin A/C-TH proveniente de la BSI va el bus CAN, La seal lineal "P. de refrigeracion" proveniente del captador analgico. La toma en cuenta de A/C -TH permite obtener la condensacin del fluido frigorgeno en el condensador: Si A/C-TH = 1 El ECM calcula una consigna de velocidad GMV. La toma en cuenta de la presin del fluido frigorgeno permite mejorar la refrigeracin del fluido en el condensador, y por lo tanto bajar la presin: Si A/C-TH = 1 y P. de refrigeracin = 10 bar la consigna GMV es de 50 % (PV). Si A/C-TH = 1 y P. de refrigeracin = 22 bar la consigna GMV es de 100 % (GV). La consigna GMV para la climatizacin es sistemticamente tomada en cuenta, ya que el ECM escoje el valor mas alto entre la consigna GMV clim y la consigna GMV f(T agua) para la refrigeracin motor. B MEDIANA VELOCIDAD GMV POR BSI La BSI pilota el GMV en MV por puesta a la masa de un rel, si P. de refrigeracin = 17 bar; el corte de la MV se efectua para P. refrigeracin = 14 bar.

Sondas de temperatura

La sonda de temperatura est en el grupo de calefaccin Xantia. Es una sonda del tipo CTN. Dos sondas de aire soplado estn dispuestas al interior del grupo de climatizacin. Informan al calculador la temperatura del aire soplado con el fin de permitirle determinar la mezcla comparando la temperatura del aire soplado terico que ha determinado con la temperatura del aire que sale del bloque de climatizacin. Una sonda estima el valor medio del aire soplado a los aireadores, la otra emplazada en la salida delantera derecha de los pies permitir determinar la temperatura del aire soplado por las salidas de los pies y/o por el difusor de desempaado. Como el sistema trabaja con un circuito de regulacin de aire soplado, conviene hacer el promedio de estos dos valores en proporciones determinadas por la posicin de la trampilla de reparticin medida por el potenciometro de recopiado situado en el tablero de mando. SONDA DEL EVAPORADOR35

A FUNCION Informa la temperatura del aire que ha atravesado por el evaporador: la BSI seguridad desempaado en el marco de la gestin del circuito de fro. (Caso de cargas dbiles en el evaporador), el calculador CLIM con el fin de que ste pueda determinar la temperatura del aire soplado. Nota: La sonda del evaporador est conectada a la BSI por una unin cable a cable: la BSI entrega al calculador CLIM la informacin T evaporador por el bus VAN confort. Sondas de temperatura

SONDA DE TEMPERATURA EXTERIOR C5 A -FUNCIN Implantada en el retrovisor exterior derecho, informa al calculador la temperatura del aire exterior con el fin de que ste pueda gestionar las funciones de clculo de la temperatura del aire soplado pedidas, mezcla, caudal de aire, distribucin, recirculacin y A/C ON. Permite de hecho tomar en cuenta las condiciones ambientales exteriores.SONDA DE TEMPERATURA INTERIOR XANTIA

A-FUNCION Informa al calculador de la temperatura del aire en el interior del habitculo. Debe representar lo mejor posible la temperatura en las cabezas de los ocupantes adelante. Es ventilada con el fin de ser lo ms representativa de la temperatura, y de dismunuir su tiempo de respuesta en las variaciones rpidas. Est ubicada en la plancha de abordo y fijada en rotacin. SONDA DE RADIACION A -FUNCION Informa al calculador de la potencia emitida por el sol en el exterior. Permite aportar correcciones en la gestin del pulsor y de la distribucin cuando es detectada la noche. 36

Esta sonda est implantada en el habitculo, su parte sensible ubicada en el parabrisas, al nivel del retrovisor. Motores de mezcla

Los motores paso a paso convierten impulsos elctricos en un movimiento mecnico rotativo creciente. El motor estudiado ac, posee dos fases y est equipado por imanes permanentes que avanzan un paso cada vez que la polaridad se invierte en una de sus fases. Pulsor y mdulo

Captador de velocidad

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Captador de velocidad vehculo (EATON) A -Funcin El captador debe entregar una seal elctrica cuya frecuencia es proporcional a la velocidad de rotacin del rbol secundario de la BV, por lo tanto a la velocidad del vehculo. Permite al calculador aportar una correccin en el clculo del caudal de aire y del reciclado. La informacin velocidad viene dada hoy por hoy por el ABS va la red multiplexada.

Captador de presin Tiene por funcin entregar la presin del fluido refrigerante con el fin de gestionar el accionamiento del compresor as como el accionamiento de los GMV Es reemplazado por un captador lineal

Mono zona Bi zona..

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RF (ReFrigeracin) no multiplexada, gestionada por la BSI. Funcin Ver Claro con el pulsor al max, desempaado, reciclaje aire ext y luneta trmica. Funcin A/C MAX (compresor al max & reciclaje) RFTA (ReFrigeracin Todo Automtico) multiplexada Magnetti Marelli Un pulsor principal, dos secundarios (botn zona) Distribucin derecha/izquierda con Delta max de 5(pilotado por botn izquierdo = telecodificado en DaD (direccin a la derecha). Telecodificado = DaD, DaG (direccin a la derecha/izquierda), HDi, Parabrisas atrmico, pulsores adicionales. Mono zona Bi zona..

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La entrada de aire es gestionada para optimizar el desempeo trmico del habitculo; la consigna entrada de aire puede variar segn la consigna trmica del aire exterior, reciclado parcial o total, (cierre parcial o total de la trampilla de recirculacin), o regular el caudal de aire en funcin de la velocidad vehculo (cierre parcial de la trampilla de entrada de aire).

AFECTACIONES

SINOPTICOS 40

SINOPTICOS

- Captadores principales: Son los captadores indispensables al funcionamiento del sistema.

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- Captadores secundarios: Son los captadores utilizados para afinar los clculos y verificar la coherencia de estos clculos. En el sinptico estn representados: - les captadores principales, - les captadores secundarios ligados a la funcin climatizacin. Captadores principales: - presstato lineal - captador de temperatura de aire soplado derecho - captador de temperatura de aire soplado izquierdo - captador de temperatura evaporador - captador de temperatura de aire exterior - captador de insolacin Captadores secundarios: - temperatura de agua motorSINOPTICOS

- Captadores principales: Son los captadores indispensables al funcionamiento del sistema.42

- Captadores secundarios: Son los captadores utilizados para afinar los clculos y verificar la coherencia de estos clculos. En el sinptico estn representados: - los captadores principales, - los captadores secundarios ligados a la funcin climatizacin. Captadores principales: - presstato lineal - captador de temperatura de aire habitculo - captador de temperatura evaporador - captador de temperatura aire exterior Captadores secundarios: - rgimen motor - temperatura de agua motor SINOPTICOS

- Captadores principales: Son los captadores indispensables al funcionamiento del sistema. - Captadores secundarios: Son los captadores utilizados para afinar los clculos y verificar la coherencia de estos clculos. En el sinptico estn representados: - los captadores principales, - los captadores secundarios ligados a la funcin climatizacin.

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Captadores principales: - presstato lineal - captador de temperatura de air habitculo - captador de temperatura evaporador - captador de temperatura de aire exterior - captador de insolacin Captadores secundarios: - rgimen motor - temperatura de agua motor CUADRO DE SNTESIS

Particularidades

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