He titulado este artículo “Evolución de la climatización” como referencia para mantener en el habitáculo la temperatura de confort más adecuada en cada circunstancia.
Sin embargo esta denominación se entiende en el automóvil como un sistema de control automático de la temperatura seleccionada.
La evolución hasta llegar a este sistema de funcionamiento ha ido pasando previamente por otros.
Calefacción
Para calentar el habitáculo se aprovecha el calor generado por el funcionamiento del motor.
En la animación siguiente se ve el sistema de calefacción del un automóvil en vista lateral y planta según este orden:
- Motor con embrague, caja de cambios, árbol de transmisión y palieres
- Habitáculo
- Circuito de aire de la calefacción; entrada desde el exterior y paso al habitáculo por tres direcciones, parabrisas, frente y pies
- Electroventilador de refrigeración y radiador del motor
- Radiador de calefacción; en el circuito de aire
- Circuito de refrigeración del motor y de calefacción
- Trampilla de selección de temperatura y turbina de velocidad del aire
Se observa que el motor, habitáculo, radiador de refrigeración y de calefacción y los conductos del circuito de refrigeración están a la temperatura ambiente.
- El coche comienza a desplazarse y el motor y sus elementos de refrigeración se van calentando (pasando a color rojo)
- El aire exterior entra al habitáculo por la inercia de la marcha y/o ayudado por la turbina de aire
- El caudal de aire se divide según la posición de la trampilla de temperatura; parte pasa directamente y el resto a través del radiador de calefacción
- La mezcla del aire a la temperatura combinada resultante entra al habitáculo según la distribución seleccionada; parabrisas, frontal y pies
- Si la temperatura ambiental es fría con la selección de temperatura se logra calor en el habitáculo
- Pero si hace calor en el exterior la temperatura mínima en el habitáculo será la misma. Esto supone merma de confort y sobre todo de seguridad activa
Aire acondicionado (AA)
Para enfriar el habitáculo se recurre al aire acondicionado, con elementos similares a un frigorífico de casa con algunas diferencias.
Se explica en la animación que sigue el sistema genérico del aire acondicionado y su función elemental, cuando se trate este tema en el bloque “Climatización” se verá con detalle.
Este es el orden de entrada y su función en el aire acondicionado:
- Evaporador; es el “radiador de frío”, en su interior el fluido de climatización está a una temperatura mínima de 3º (para que no se congele el agua del aire). Se sitúa en el circuito de aire antes del radiador de calefacción
- Condensador; suele estar delante del radiador del motor. El fluido de climatización se condensa en su interior
- Circuito del fluido de climatización; los tubos de conexión con:
- Compresor; movido por la correa exterior de accesorios del motor aumenta la presión del fluido de climatización en forma de gas
- Botella deshidratante; mantiene sin humedad y partículas el circuito del fluido de climatización
- Válvula de expansión; antes de entrar al evaporador se expande el fluido de climatización en la válvula de expansión, cae de presión, pasa a estado gaseoso y se enfría hasta un mínimo de 3º
- Con el circuito de aire acondicionado en funcionamiento se enfría el evaporador (se van coloreando de verde los elementos del AA)
- El aire exterior baja de temperatura al pasar por el evaporador y después se divide el caudal en dos; uno pasa por el radiador de calefacción y el otro no. La mezcla resultante pasa al habitáculo según la posición de la trampilla de temperatura
- A continuación se representa el circuito de aire de recirculación; consiste en cerrar la entrada de aire exterior y re alimentar al circuito de aire con el que hay en el habitáculo
- Esta solución permite evitar la entrada de malos olores o contaminación del exterior, también reducir el tiempo en lograr la temperatura deseada en el habitáculo cuando en el exterior se dan temperaturas extremas
- Al no renovarse el aire del habitáculo se ha de utilizar durante un tiempo reducido
El hecho de colocar el evaporador antes del radiador de calefacción es para que se queden en la condensación de su superficie los microorganismos causantes del mal olor.
Por esta razón es sumamente rápido el desempañado de los cristales con el aire acondicionado, pues el aire llega seco al habitáculo.
Climatización automática
A continuación se ven dos animaciones, en la superior se representa el esquema de un automóvil con calefacción y su panel de mandos, de izquierda a derecha esta es su función;
- Velocidad de la turbina de aire
- Selección de temperatura
- Distribución del aire en el habitáculo
En la animación inferior se ve un sistema con calefacción y AA que dispone de regulación automático de la temperatura del habitáculo, se suele denominar “climatización”.
Consiste en esto según el orden de la animación:
- Cuenta el sistema con tres sensores de temperatura; exterior Te, del habitáculo Th y seleccionada Ts; al elegir una temperatura Te el sistema, controlado por su calculador, determina la velocidad de turbina, distribución de salidas y posición de la trampilla de mezcla para mantener constante la temperatura del habitáculo Th aunque varíe la del exterior Te
- La conexión del Aire Acondicionado puede ser automática o precisar de autorización con su mando de selección
Se ve el panel de mandos con este orden de izquierda a derecha, con las posiciones “AUTO” de los mandos el sistema funciona con control automático de la temperatura:
- Velocidad de turbina, selección de temperatura, distribución del aire, recirculación y aire acondicionado
Se puede añadir un sensor de contaminación exterior para que la función de recirculación sea también automática.
Climatización independiente
Un paso más para lograr que el confort sea más individual es disponer de controles independientes para los dos lados del habitáculo, izquierda y derecha, de esta forma, como se ve en la animación; cada pasajero delantero selecciona la temperatura que desee (más elevada el pasajero que el conductor).
El orden de los mandos del panel de mandos de este sistema de climatización automática independiente es este, como siempre desde la izquierda:
- Selección de temperatura del lado izquierdo (19º)
- Velocidad de turbina con posición “AUTO”
- Distribución del aire con posición “AUTO”
- Recirculación (entrada del exterior)
- Aire acondicionado con posición “AUTO”
- Selección de temperatura del lado derecho (23º)
Se puede prolongar el circuito de aire hasta las plazas traseras, e incluso que estas dispongan de su propio panel de mandos.
Para reducir las entradas de polvo, contaminantes, malos olores, etc. se intercala en el circuito de aire del habitáculo uno o más filtros.
Con sensores específicos se puede conocer el ángulo de incidencia de los rayos del sol en el habitáculo como complemento de información para la climatización.
Un sensor de humedad en el interior (y exterior) determina/n la temperatura de confort, pues la humedad altera la sensación.
Además informan de la posibilidad de empañado de los cristales haciendo esta función de forma automática.
La idea es llegar a la climatización global ergonómica; disponer de un gran número de salidas de aire en el habitáculo con las temperaturas más adecuadas para el cuerpo en cada zona, es como si los guarnecidos fuesen porosos y por estos saliese el aire climatizado.
