Fișier de funcționare a aerului condiționat
Aerul condiționat a devenit o parte aproape esențială a unui automobil: echipează aproape 9 din 10 vehicule noi în Franța. Deoarece permite o mai bună reglare a temperaturii în habitaclu, este un element de siguranță indirect, deoarece permite șoferilor să conducă în condiții optime de confort.
Sistemul de aer condiționat se bazează pe schimbul de căldură între două fluide, aerul ambiant și un agent frigorific (altfel numit agent frigorific). Circulația acestuia din urmă este împărțită în două bucle: circuitul de înaltă presiune și circuitul de joasă presiune.
Agent frigorific: circuit de înaltă presiune
Circuitul de înaltă presiune este format din 3 elemente. Compresorul, acționat de centura de accesorii a motorului, este primul dintre acestea. Rola compresorului este echipată cu un ambreiaj, astfel încât acesta din urmă să fie deconectat atunci când aerul condiționat nu este în funcțiune.
Agentul frigorific, sub formă gazoasă, este comprimat la o presiune care poate ajunge la 30 bari (presiunea inițială de aproximativ 3 bari). Fluidul este apoi la o temperatură de 80 ° C.
Puterea compresorului depinde de turația motorului. Pentru a compensa aceste variații de putere și a regla debitul fluidului frigorific în funcție de necesitățile sistemului de aer condiționat, compresorul poate avea un volum variabil. Când funcționează la volum constant, acesta este apoi decuplat periodic.
Agentul frigorific trece apoi în condensator al cărui rol este de a disipa căldura datorată comprimării. Fluidul trece apoi la o temperatură de 55 ° C. La această temperatură, fluidul frigorific trece de la starea gazoasă la starea lichidă. Disiparea căldurii are loc prin circularea aerului exterior prin condensator. Atunci când debitul de aer nu este suficient (vehiculul la viteză mică, de exemplu), circulația aerului poate fi forțată folosind un ventilator.
În cele din urmă, fluidul trece prin deshidratator, un mic rezervor care conține un desicant care reține apa. Acest pas previne formarea de gheață în circuitul de joasă presiune.
Agent frigorific: circuit de joasă presiune
Odată trecut de deshidratator, fluidul trece prin regulator. Temperatura fluidului scade apoi de la 55 ° C la 10 ° C și presiunea este stabilită la 3 bari. Pentru a reduce presiunea, lichidul intră într-un volum mare. Reglarea presiunii se face printr-o supapă.
Uneori, fluidul trece în supapa de expansiune printr-un singur orificiu (mai puține părți mobile), presiunea este apoi reglată fie prin tăierea temporară a aerului condiționat, fie prin utilizarea unui acumulator montat între evaporator și compresor.
Ultimul pas are loc în interiorul evaporatorului. Rolul său este de a absorbi căldura din aerul exterior. Agentul frigorific poate atinge o temperatură de -30 ° C la intrarea evaporatorului.
Apoi, temperatura fluidului crește prin schimbul de căldură cu aerul exterior până când fluidul revine la starea gazoasă. Odată trecut prin evaporator, aerul atinge o temperatură de aproximativ 5 ° C înainte de a fi injectat, prin suflantă, în habitaclu.
Când trece prin evaporator, aerul se usucă în mod natural prin condensare. Când sistemul este oprit, condensul devine în stare pur lichidă, acest fenomen explică pierderile de apă, prin scurgerea vaporizatorului, observate sub un vehicul, în special pe vreme caldă.
Diferite tipuri de agenți frigorifici
Fluidele frigorifice sunt gaze cu efect de seră. Ar trebui să funcționeze teoretic într-un circuit închis. Cu toate acestea, agentul frigorific se evaporă dintr-un vehicul în timpul funcționării sale și aceste pierderi pot ajunge la 30 g/an sau chiar mai mult pe o cantitate totală de aproximativ 800g (masa variind în funcție de modelul vehiculului).
Din acest motiv, poate fi necesară reîncărcarea periodică a circuitului de aer condiționat cu fluid frigorific: atunci când cantitatea de lichid este insuficientă, sistemul de aer condiționat nu va mai avea capacitatea de a răci suficient aerul. Intrarea în habitaclu.
Aceste scurgeri sunt totuși problematice, deoarece efectele gazelor frigorifice au efecte nocive în atmosferă. În timp ce CO2 are, prin definiție, un potențial de încălzire globală (GWP) de 1 din 100 de ani (durata de viață estimată a CO2 în atmosferă), GWP al agentului frigorific utilizat în mod obișnuit în automobile, R134a, depășește 1.300 și are o durată de viață de aproximativ 13 ani.
Până la începutul anilor 2000, industria auto a folosit R12, un gaz cu o putere GWP de peste 8.000 și o durată de viață atmosferică de 150 de ani.
Din 2013, producătorii ar fi trebuit să abandoneze R134a în favoarea unui gaz cu un GWP mai mic de 150. Această reglementare se aplică în mod normal oricărui tip nou de vehicul. Din 2009, producătorii, după multe discuții, au fost de acord să folosească R1234yf, un gaz al cărui GWP este limitat la 4 și a cărui durată de viață în atmosferă este de ordinul unei săptămâni.