Historia y funcionamiento del aire acondicionado

por | Ago 10, 2018 | Mecánica | 0 Comentarios

El propósito de los automóviles actualmente es el de transportarnos de un lugar a otro. Son el medio de transporte preferido por el cual nuestra sociedad se mueve de manera rápida y eficiente. Nuestros vehículos además, cuentan con diferentes características que ayudan a que los recorridos sean más agradables para los ocupantes. Aquí entra todo lo que son los sistemas de seguridad del carro como los airbags, el cinturón, las luces, los neumáticos y muchos más. También entran sistemas tales como el aire acondicionado, asientos eléctricos, sistemas tecnológicos, etc.

Enfocándonos en el sector de comodidad podemos encontrar los materiales de fabricación del vehículo, las sillas, el timón y otras cosas que no son manipulables a voluntad de los pasajeros. El habitáculo, el espacio de bodega, y la visibilidad en cabina son otros de estos.

De la misma manera encontramos las que son manipulables a gusto de los ocupantes del vehículo. Aquí está la posición de los asientos, los sistemas de radio y uno muy importante y que viene presente en la mayoría de los carros hoy en día es el sistema de aire acondicionado y calefacción. Sobre este último es que queremos enfocarnos en este artículo de MiMecánico.

HISTORIA DEL AIRE ACONDICIONADO

En los inicios de los carros, no existía la necesidad de utilizar un sistema de aire acondicionado o calefacción. Esto debido a que los carros eran abiertos y el techo era de carpa. Ejemplo perfecto de estos carros es el Ford Modelo T de 1908 que aparece en la siguiente fotografía.

Algunos vehículos clásicos que compartían esta arquitectura eran el Peugeot 601, el Austin 7, y el Ford B entre otros.

Por lo tanto pensar en un sistema que brindara climatización dentro de la cabina no tenía mucho sentido. A medida que avanzó el tiempo y frente a los cambios climáticos se dio origen a la idea de implementar un sistema de este tipo en el carro.

La primera vez que se pensó en climatizar la cabina fue en una edición del rally de Montecarlo. Esto alrededor de los años 20. Uno de los participantes a causa del frío, decidió abrir un orificio en la carrocería para aprovechar el calor del motor. Su ingenio no demoró en ser admirado rápidamente. Era una manera lógica de solucionar un problema tan común como lo son las bajas temperaturas ambiente. Este momento puede ser considerado como el inicio de la calefacción como un sistema que utiliza el calor que produce el motor para aumentar la temperatura de la cabina.

DISMINUIR LA TEMPERATURA

Ahora bien, en el caso en el que se necesitaba bajar la temperatura de la cabina era diferente. Las altas temperaturas del ambiente eran un problema para el confort de los pasajeros. Frente a esta situación era necesaria la invención de un sistema que transmitiera aire frío a la cabina. En los años 30 se originó el primer sistema de aire acondicionado que era principalmente diseñado para limusinas o autos de lujo.

Este sistema de aire acondicionado funcionaba mediante un refrigerante llamado R-12. Al pasar el aire, el refrigerante lo enfriaba sacándolo a la cabina. Este se recircula y de esta manera el aire va bajando su temperatura.

El primer automóvil en incorporar este sistema fue el Packard de 1939. Toda una revolución para su tiempo. Aun cuando tenía grandes desventajas (había que apagar el carro y abrir el capó para prender o apagar el sistema), los fabricantes de autos lentamente empezaron a adoptar el sistema en sus vehículos.

Fue así como el aire acondicionado empezó a progresar con el pasar de los años. Después de la segunda guerra mundial se inventaron los controles dentro de cabina para el sistema de aire acondicionado. Hasta llegar al estado actual donde se tienen controles bi-zona para la parte frontal del carro y sistemas independientes para la parte trasera del vehículo.

PROPÓSITO DEL AIRE ACONDICIONADO

El principal propósito del sistema del aire acondicionado es combinar un calentador y un enfriador para así poder controlar la temperatura de la cabina de pasajeros manteniendo una humedad de acuerdo a lo deseado. Esto sucede cuando alguno de los ocupantes decide encender el sistema y este empieza a emitir aire a la temperatura deseada.

El aire acondicionado permite enviar un flujo constante de aire a esta temperatura. Usualmente en los carros viejos tocaba esperar a que el motor se calentara para recibir aire caliente. Hoy en día los carros están optimizados para que este tiempo de espera sea mínimo hasta el punto de casi no notarlo.

El sistema ha ido evolucionando con el tiempo y hoy en día ya existen los climatizadores. En este mecanismo se suele mezclar tanto aire frío como aire caliente logrando así una temperatura deseada perfecta.

CÓMO FUNCIONA EL AIRE ACONDICIONADO

El aire acondicionado de un carro común, funciona de la siguiente manera. Un gas se comprime dentro del sistema con la ayuda de un compresor. Una vez comprimido se descomprime para que vuelva a tener su estado gaseoso. Una vez ocurre esto, el gas absorbe la temperatura de la zona logrando llegar a temperaturas incluso inferiores a cero grados. Luego mediante el uso de un ventilador el aire es soplado a la cabina del carro. Este recircula constantemente y dependiendo de si las ventanas están abiertas, puede lograr reducir la temperatura dentro del carro drásticamente.

COMPONENTES PRINCIPALES

Como cualquier tipo de sistema dentro del vehículo, encontramos sus principales componentes:

  • Compresor: El compresor es el encargado de hacer la compresión del gas refrigerante para efectuar uno de los primeros pasos del ciclo de enfriamiento de la cabina. Para esto, utiliza la potencia del motor mediante el uso de una correa. Se puede caracterizar el sistema en dos grados, el de alta presión y el de baja presión. En el inicio del proceso sale el gas del evaporador y es después donde se comprime el gas para luego ser enviado al condensador.
  • Condensador: Su lugar es en frente del radiador. Cuenta con una función casi idéntica, disipar el calor. Para su correcto funcionamiento, se necesita que el flujo de aire sea el suficiente para poder condensar el gas y volverlo un líquido de alta presión.
  • Evaporador: El evaporador es un componente que se encuentra en la parte interior del carro. Su función principal es el de absorber todo el calor excedente y la humedad que se presente dentro de la cabina. Para mantener un funcionamiento óptimo es ideal que la temperatura del evaporador sea de cero grados centígrados. El funcionamiento del evaporador es el siguiente. Entra el refrigerante en forma líquida en una presión baja. Luego pasa aire caliente por el evaporador lo que permite que el refrigerante se evapore.Es aquí cuando el exceso de calor se lleva afuera del carro.
  • Tubo orificio y válvula de expansión térmica: Estos dos componentes son los que trabajan en conjunto con los otros componentes del sistema para regular la temperatura de la cabina de acuerdo a lo seleccionado por el usuario.

CONSEJOS

Para mantener el aire acondicionado en buen estado sugerimos seguir los siguientes tips que ayudarán a su correcto funcionamiento y explicaran el correcto modo de uso.

  • Aceite: Al contar con la lubricación del aceite se podría preguntar si necesita hacerle un cambio. En el caso de este sistema el aceite no se cambia. Otras partes como rodamientos o algunos sellos si requieren ser reemplazados cada cierto tiempo.
  • Ventanas y operación: Para que el aire acondicionado o la calefacción funcione de una manera correcta es necesario tener en cuenta que todas las ventanas deben estar cerradas. Esto es para que el aire no salga automáticamente al exterior. Es recomendable poner la recirculación para que sea más efectivo. De lo contrario el sistema no funcionara.
  • Previa circulación: En el caso de llegar al automóvil y notar que la cabina está en una temperatura muy alta, es recomendable que se abran las puertas y/o ventanas para permitir que el aire caliente salga de la cabina para luego si encender el aire acondicionado.
  • Desempañar el vidrio: Cuando se empañan los vidrios es por una diferencia entre la temperatura interior y la exterior. Para resolver este problema en el caso de que haya mucha humedad es mejor utilizar el aire acondicionado. En caso de que esté haciendo mucho frío se puede alternar entre aire frio y caliente para mantener el vidrio desempañado.
  • Eficacia: Lo normal es que el ventilador se apunte directamente a los pasajeros para tener la sensación de refresco. Ahora bien para que la cabina se enfríe de manera más rápida es recomendable apuntar hacia el techo. De esta manera existe recirculación más eficiente por la diferencia de densidad entre aire frío y caliente.

Recomendaciones

Te dejamos algunas recomendaciones con respecto al mantenimiento de tu aire acondicionado. Así siempre estará en las mejores condiciones posibles.

El compresor del aire acondicionado cuenta con su propia lubricación mediante un poco de aceite. Al ser mezclado en una cantidad muy pequeña genera la lubricación correcta para que funcione de la mejor manera. Por lo tanto se recomienda que el sistema se utilice de forma seguida pues si no trabaja no se lubricara y puede presentar fallas. Esta es la mecánica que tiene en su estructura.

Cuando el aire acondicionado pierde fuerza o se siente que no funciona de la misma manera que lo hacía como nuevo es posible que se necesite mantenimiento. Para esto es recomendable que sea realizado por un especialista pues ellos cuentan con la maquinaria necesaria para detectar fugas y para hacer los cambios correspondientes de los filtros.

Fuentes: Autocosmos, Motor, Motor y racing

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