Funcionamiento del Ciclo de Refrigeración Vehicular

Compresor

El compresor aspira el fluido frigorífico en estado de vapor sobrecalentado a baja presión, comprimiéndolo y aumentando su presión. El fluido entra en el compresor a una presión de 1,2 bar y -1 °C aproximadamente. A la salida tiene una presión de 14 bar y 85 °C y circula en dirección al condensador.

Condensador

El condensador se encuentra en el circuito de alta presión y el aire que lo atraviesa procede del exterior del vehículo. El fluido que transita por el interior del condensador entra en forma de vapor sobrecalentado y, al pasar a través del flujo de aire, cede calor; como consecuencia, se produce la condensación de este, transformándose en líquido subenfriado. A modo orientativo y con valores aproximados, a la salida del condensador el fluido frigorífico tiene una presión de unos 14 bar y 55 °C.

Filtro Deshidratador (en el ciclo)

El fluido sale del condensador y se dirige hacia el filtro deshidratador. En el filtro deshidratador se eliminan la humedad y las impurezas existentes en el líquido y se evita la formación de burbujas, de forma que el flujo que llega a la válvula de expansión sea totalmente limpio y continuo.

Válvula de Expansión

A la salida de la válvula de expansión se produce una rápida evaporación del gas y una bajada de su temperatura debido a una pérdida de presión. A la salida de la válvula de expansión el fluido tiene una presión de 2,5 bar y una temperatura de -10 °C, en forma de vapor saturado.

Evaporador

A continuación, el fluido frigorífico sale de la válvula de expansión y se dirige hacia el evaporador. En el evaporador se produce el intercambio de calor entre el aire de entrada al habitáculo, impulsado por la turbina de ventilación, y el fluido frigorífico. El gas sale del evaporador en dirección al compresor a 2,5 bar y 6 °C.

Retorno al Compresor y Cierre del Ciclo

El fluido frigorífico, en forma de vapor sobrecalentado, circula en dirección al compresor, donde se inicia de nuevo el ciclo de refrigeración. Con el ciclo completo se consigue absorber calor del habitáculo y expulsarlo al exterior del vehículo, es decir, enfriar la zona del habitáculo.

Tipos de Compresores

Compresores Rotativos, Axiales y en Espiral

(Descripción detallada no proporcionada en el texto original)

Requisitos del Fluido Frigorífico

Los requisitos que debe cumplir un fluido frigorífico son:

• Bajo punto de congelación, que impida su solidificación incluso a temperaturas muy bajas.
• Alta temperatura de evaporación, para lograr gran absorción de calor empleando pequeñas cantidades de refrigerante.
• Baja inflamabilidad, para evitar el peligro de incendio en caso de fugas.
• No ser oxidante ni corrosivo, para no deteriorar los componentes del sistema.
• Fácil de mezclar con lubricantes especiales, para garantizar la lubricación de todas las piezas del sistema.
• Adaptarse a las normas medioambientales.

Componentes Adicionales y de Protección

Filtro Deshidratador

El filtro deshidratador está instalado en los sistemas que tienen válvula de expansión y se encuentra situado entre el condensador y la válvula de expansión. Es atravesado por el fluido frigorífico en estado líquido.

Realiza las funciones siguientes:

• Retiene la humedad.
• Filtra las impurezas sólidas.
• Acumula refrigerante en estado líquido, evitando que se produzcan burbujas.

Elementos de Protección del Circuito

• Válvula de descarga por sobrepresión
• Conmutador de presión (Presostatos)

Circuito con Válvula de Expansión

• Presostato de mínima: Desconecta el compresor al llegar a una presión por debajo de unos 2 bar. En los circuitos con válvula de expansión, protege al compresor de desgastes prematuros por falta de lubricación.
• Presostato de máxima: Desconecta el compresor al alcanzar una presión por encima de unos 32 bar para proteger de sobrepresiones al circuito, lo que provoca fuga del fluido refrigerante.
• Presostato de media: Conecta el electroventilador del condensador a la máxima velocidad tras alcanzar unos 16 bar (presión media de trabajo), desconectándolo cuando este valor sea inferior a 14 bar, aproximadamente. Se consigue disminuir la presión facilitando la condensación del fluido refrigerante y, por tanto, mejorando el rendimiento del equipo.

Circuito con Tubo de Orificio Fijo (Estrangulador)

(Elementos específicos no detallados en esta sección del texto original, se listan sensores generales a continuación)

Sensores del Sistema

Sensor de Presión Electrónico

Funciones principales:

• Detectar las cargas que supone el aire acondicionado para el motor y reconocer las condiciones de presión reinantes en el circuito frigorífico.
• Activar y desactivar el siguiente escalón de velocidad superior para el ventilador. Se realiza de forma decalada para que no sean apreciadas al ralentí.
• Gestionar la función del acoplamiento electromagnético del compresor.
• Desactivar el compresor por motivos de seguridad (falta de refrigerante).
• Adaptar la marcha al ralentí del motor exactamente a la potencia absorbida por el compresor.
• Gestionar la válvula reguladora de caudal en los compresores variables. El sensor informará a la unidad de control del valor de presión alcanzado para que esta corrija el caudal impelido por el compresor hacia el mínimo o el máximo según proceda.

Otros Sensores

• Sensor o interruptor de temperatura del evaporador
• Sensor o interruptor de temperatura del líquido refrigerante (del motor)
• Sensor o interruptor de temperatura exterior

Procedimientos de Servicio del Circuito Frigorífico

Recuperación y Reciclado del Refrigerante

1. Conectar las mangueras de alta y baja al circuito.
2. Abrir la válvula de corte de baja presión del conjunto de manómetros (y la de alta, según modelos).
3. Conectar la máquina en posición de vaciado. En algunos modelos este proceso es automático, por lo que la máquina se desconecta sola cuando finaliza el proceso.
4. Una vez recuperado el refrigerante, puede abrirse el circuito para posteriores reparaciones.

Extracción de Aire y Humedad (Vacío)

1. Conectar las mangueras al circuito y abrir las válvulas de alta y baja.
2. Conectar la máquina en posición vacío.
3. El tiempo de vacío debe ser de unos 30 minutos.
4. Finalizado el proceso, parar la bomba de vacío.
5. Los manómetros indicarán una presión negativa de -1 bar aproximadamente.

Prueba de Estanqueidad

• Comprobar que, pasados 10 minutos, los manómetros se mantienen igual. De lo contrario, esto implicará la existencia de fugas en el circuito que habrá que localizar y reparar.

Adición de Aceite y/o Colorante

(Procedimiento específico no detallado)

Carga del Circuito con Refrigerante Nuevo o Reciclado

(Procedimiento específico no detallado)