Sistema de Climatización Romina CONTENIDO Introducción: ............................................................................................................ 2 Diagrama del flujo de ventilación............................................................................. 3 Diagrama del flujo del refrigerante R134a ............................................................... 5 Los componentes del sistema HVAC ...................................................................... 7 Cómo se realiza una carga en el sistema A/C....................................................... 12 Los servicios y reparaciones del sistema hvac...................................................... 13 Diagrama eléctrico del sistema HVAC .................................................................. 14 Elementos de seguridad, herramientas utilizadas en diagnóstico y carga ............ 16 Conclusión............................................................................................................. 17 Bibliografia............................................................................................................. 18 1 INTRODUCCIÓN: El sistema de climatización dentro de un vehículo es uno de los sistemas más importantes en el área de seguridad y confort. Uno de sus grandes propósitos, es crear una temperatura agradable dentro del habitáculo. El sistema, gracias al A/C permite una sensación de confort enfriando el aire dentro del automóvil, removiendo la humedad y las partículas de polen o polvo. Sin embargo, contar con un sistema de climatización no sólo resulta especialmente interesante en época de temperaturas altas y cálidas, sino que su uso se extiende, también en los meses de temperaturas bajas y mañanas frías. El objetivo de este informe es desglosar, explicar y mostrar cómo funciona el sistema de climatización junto a sus componentes, como mantener este sistema en sus óptimas condiciones y realizar las mantenciones correspondientes para luego enseñar como realizar la carga de este. 2 DIAGRAMA DEL FLUJO DE VENTILACIÓN Asegura una entrada de aire, flujo y distribución adecuados, lo que es indispensable para el funcionamiento del sistema de climatización. Por ende, el Blower o el ventilador interior asegura la entrada adecuada de aire ambiental y flujo de aire a través de los intercambiadores de calor tales como el condensador y evaporador. Al fluir a través de los intercambiadores de calor, el aire puede ser caliente o frío y gracias a este ventilador, el aire se distribuye en la cabina del automóvil. Típicamente, el ventilador está situado en el módulo HVAC (Calefacción-Ventilación-AireAcondicionamiento), ubicado entre la cabina y el compartimiento del motor. El ventilador interior es un dispositivo eléctrico considerado como frágil, debido a sus elementos de plástico y eléctricamente sensible a los fallos eléctricos del vehículo. En la siguiente página más imagen referenciales como fluye el aire por el habitáculo gracias al blower. 3 4 DIAGRAMA DEL FLUJO DEL REFRIGERANTE R134A Gracias al compresor de aire acondicionado se genera caudal y aumentar la presión del líquido refrigerante, aspirando el fluido en estado gaseoso y a baja presión, comprimiéndolo para enviarlo al condensador para que se realice el cambio de estado gaseoso a estado líquido. Hay que destacar que el compresor tiene que aspirar y comprimir el fluido siempre en estado gaseoso y de no ser así se podrían producir fallas en él. El gas llega al condensador, que es un radiador que va colocado en la parte frontal del vehículo y siempre por delante del radiador del motor. Es el encargado de recibir el gas presurizado por el compresor y producir el cambio de estado de gas a líquido. El gas procedente del compresor llega a alta temperatura entre 80 ºC a 100 ºC y alta presión entre los 8 y 12 bares. En el condensador el fluido en estado gaseoso comienza a cambiar a estado líquido debido a la bajada de temperatura provocada por el aire que incide sobre el condensador por la marcha del vehículo y por los ventiladores que soplan aire sobre el mismo. Al final del condensador, el gas se ha convertido en líquido a la misma presión, pero a una temperatura más baja entre los 50 ºC a 60 ºC. Desde el condensador sale el fluido en estado líquido hacia el filtro deshidratador en el cual se filtran impurezas y restos de humedad que pudiera llevar el fluido en el interior del circuito y desde el filtro deshidratador, el fluido en estado líquido llega a la válvula de expansión que va situada a la entrada del evaporador y su misión es regular el paso de líquido refrigerante, controlar la expansión del fluido a alta presión y evitar que se produzca la congelación del evaporador. Una vez pulverizado el líquido en el evaporador por medio de la válvula de expansión, el fluido que llega en estado líquido a una presión entre los 8 y los 12 bares a una temperatura de 50 ºC a 60 ºC, pasa a estado gaseoso, a una temperatura de 6 ºC a 7 ºC y la presión baja entre los 2 a los 3 bares, siendo aspirado el gas por el compresor para volver a realizar el ciclo completo una y otra vez. En la siguiente pagina se puede mostrar de forma mas clara como funciona el circuito del refrigerante R134a que es el refrigerante que se usa en la actualidad en la mayoría de los vehículos. 5 6 LOS COMPONENTES DEL SISTEMA HVAC Gas refrigerante El R134a es el gas que hasta hace poco se utilizaba en la industria automotriz, pero está siendo sustituido desde el 1 de enero de 2018 por el R1234yf que cumple con la normativa actual anticontaminación. Estos tipos de gases refrigerantes tienen la característica de poder cambiar de estados continuamente (de gas a líquido y viceversa). Compresor Se encarga de aumentar la presión del gas refrigerante en el circuito. Es accionado mecánicamente mediante la correa de accesorios y eléctricamente por el conductor a través del interruptor de A/C (aire acondicionado). Mientras no esté conectado el aire acondicionado, el compresor interiormente no gira y solo gira la polea. Cuando accionamos el botón de A/C, el embrague electromagnético se pega contra la polea que está girando, transmitiendo el giro al interior, siendo en este momento, en el que el compresor comienza a funcionar interiormente, generando presión del gas refrigerante. 7 Condensador El condensador es un radiador que va colocado en la parte frontal del vehículo y siempre por delante del radiador del motor. Es el encargado de recibir el gas presurizado por el compresor y filtrado por el filtro deshidratador. En el condensador se produce el cambio de estado de gas a líquido. Filtro deshidratador Es un filtro situado entre el compresor y el condensador o formando partes de éste según marca y modelo de vehículo. Tiene la misión de filtrar y secar de restos de humedad del gas refrigerante. 8 Válvula de expansión Va situada a la entrada del evaporador y su misión es regular el paso de líquido refrigerante, controlar la expansión del fluido a alta presión y evitar que se produzca la congelación del Evaporador. Evaporador Es un radiador mucho más pequeño que el condensador y de un tamaño parecido al radiador de calefacción o calefactor. Va colocado en el mueble de calefacción y es el encargado de enfriar el aire que lo atraviesa, produciendo el cambio de estado líquido a estado gaseoso del gas refrigerante. La válvula de expansión contribuye a este cambio de estado al pulverizar el líquido dentro del mismo. 9 Ventilador del habitáculo o Blower Es el encargado de introducir el aire al interior del habitáculo pudiendo ser regulado por el conductor. Termostato tiene la misión de regular la temperatura en el interior del habitáculo, pudiendo ser activado manualmente como los más antiguos o de forma electrónica como los actuales. Es el encargado de activar o desactivar el embrague electromagnético del compresor, en función de la temperatura del interior del habitáculo. Su ubicación se encuentra dentro del habitáculo de los ocupantes. 10 Presostatos Son elementos de seguridad que cortan la alimentación eléctrica del compresor en caso de presiones erróneas. Suelen ir montados a la entrada y a la salida del compresor, para la baja y alta presión. En el caso de los llamados cuatrinary, van instalados en el circuito de alta presión, que además de cortar la alimentación eléctrica del compresor por sobrepresiones o bajas presiones, conecta la 1ª velocidad del ventilador y la 2ª velocidad, cumpliendo con las cuatro funciones en un mismo elemento. Tuberías Son las encargadas de alojar el gas refrigerante y se distinguen por su diámetro exterior, siendo más estrechas en alta presión y más anchas en baja presión. 11 CÓMO SE REALIZA UNA CARGA EN EL SISTEMA A/C Para la realización de carga de un sistema de aire acondicionado, es necesario llevar a cabo una serie de procedimientos tanto de seguridad como de ensamble de los distintos accesorios y herramientas que se deben usar. Para aclarar este proceso nos dividiremos en dos grandes grupos; material de seguridad y herramientas, y procedimiento de carga. Insumos: - Árbol de carga - Bomba de vacío - Bombona de gas refrigerante para a/c - Báscula - Elementos de medición de temperatura - Guantes Procedimiento de carga: 1. Insertamos el árbol de carga en los puertos correspondientes de alta y baja presión. 2. Liberamos de forma gradual el gas que se almacena en la línea de refrigeración del auto, mediante la apertura de las llaves del árbol de carga. 3. Conectamos la bomba de vacío y realizamos succión hasta llegar a las presiones negativas correspondientes. 4. Mantenemos un tiempo aproximado de 15 a 20 minutos con la bomba de vacío apagada, para corroborar la ausencia de fugas en el sistema, esto se comprueba revisando que el reloj se mantenga en las presiones negativas constantes. 5. Luego de esto, conectamos la línea amarilla del árbol de carga a nuestra bombona de R134a y realizamos una carga mínima aproximadamente en 50 PSI, presión suficiente que necesita el compresor para que funcione y realice la extracción del gas de la bombona. 6. Encendemos el vehículo y colocamos a máxima velocidad el aire acondicionado en la temperatura más baja. 7. Mantenemos este trabajo hasta llegar a los gramos indicados por el fabricante, una vez alcanzado este número, cortamos el suministro de gas de la bombona. 8. Instalamos el termómetro en las rejillas de ventilación con el aire recirculante dentro de la cabina, debiendo examinar temperaturas de 6 ºC a 8°C. Por último, cerramos las llaves y desconectamos con cuidado los acoples de las cañerías del vehículo. 12 LOS SERVICIOS Y REPARACIONES DEL SISTEMA HVAC Muchas veces los vehículos presentan problemas con el aire acondicionado, desde que no enciende al accionar el interruptor, hasta problemas como no conseguir la temperatura ideal que este sistema debería entregar; las reparaciones ejecutadas a estos sistemas pueden ser detallados en el siguiente listado: ● Cambio de filtros. ● Reparación de compresor por atasco o falta de aceite. ● Reparación de condensador por golpes o grietas. ● Reparación de cañerías. ● Falta de gas en el sistema por fugas. ● Problemas eléctricos que afecten a los sensores de presión o temperatura. ● Obstrucción en las vías. ● Problemas electrónicos en la ECU del sistema de climatización. 13 DIAGRAMA ELÉCTRICO DEL SISTEMA HVAC En la siguiente página podemos encontrar unos diagramas eléctricos base del sistema HVAC. 14 15 ELEMENTOS DE SEGURIDAD, HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN DIAGNÓSTICO Y CARGA Como mencionamos anteriormente, para la realización de este proceso de carga de A/C primero debemos cerciorarnos de que el sistema está funcionando correctamente, tanto ver cuál es la temperatura en la que está trabajando hasta ver cuál es la presión que mantiene este sistema, a continuación, detallaremos las herramientas de diagnóstico y equipo de seguridad necesario: Árbol de carga, con relojes de presión Herramienta de medición de temperatura Gafas de seguridad Guantes 16 CONCLUSIÓN En resumen, dentro del sistema de climatización del vehículo, nos encontramos con las variantes HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) los cuales permiten mantener en el interior de él, una temperatura ideal para los ocupantes, además, este sistema no existe con el único propósito de brindar confort a los usuarios, sino que también, podrían formar parte de una seguridad pasiva, puesto que ayudan a mantener al conductor en óptimas condiciones de manejo y evitar distracciones al momento de conducir. Por lo tanto, la sincronización de todos los componentes que forman el sistema de aire acondicionado va a provocar que la conducción sea más segura y cómoda, proporcionando que la temperatura del habitáculo sea baja cuando en el exterior hace calor y viceversa. Por otra parte, también revisamos cómo realizar una carga y diagnóstico de este sistema, investigamos desde sus mantenimientos y defectos más comunes hasta el equipamiento adecuado para la manipulación de este sistema. Por último, podemos agregar los diagramas, que ayudan a entender el posicionamiento y orden de los distintos componentes, tanto eléctricos como piezas de funcionamiento mecánico, sensores y actuadores. 17 BIBLIOGRAFIA Importancia del Sistema de Climatizacion Sistema de Aire Acondicionado Presentaciones del AVA Duoc sobre Climatización 18