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Aire acondicionado para automóviles

Chrysler Imperial de 1953 con sistema " Airtemp " instalado de fábrica en el maletero. Los sistemas de aire acondicionado para automóviles utilizan el aire acondicionado para en...

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Chrysler Imperial de 1953 con sistema " Airtemp " instalado de fábrica en el maletero.

Los sistemas de aire acondicionado para automóviles utilizan el aire acondicionado para enfriar el aire dentro del vehículo.

Historia

Una empresa de la ciudad de Nueva York, en Estados Unidos, fue la primera en ofrecer la instalación de aire acondicionado para automóviles en 1933. La mayoría de sus clientes tenían limusinas y coches de lujo . [ 1 ]

El 7 de octubre de 1935, Ralph Peo, de Houde Engineering , en Buffalo, Nueva York , solicitó una patente para una "Unidad de refrigeración por aire para automóviles". La patente estadounidense número 2.099.227 fue concedida el 16 de noviembre de 1937.

En 1939, Packard se convirtió en el primer fabricante de automóviles en ofrecer una unidad de aire acondicionado opcional en sus autos del año modelo 1940. [ 2 ] [ 3 ] Estas voluminosas unidades fueron fabricadas por Bishop and Babcock (B&B), de Cleveland , Ohio, y se solicitaron para aproximadamente 2000 autos. [ 4 ] El "Bishop and Babcock Weather Conditioner" también incorporaba un calefactor. Los autos solicitados con esta opción se enviaban desde la planta de Packard en East Grand Boulevard a la fábrica de B&B, donde se realizaba la instalación. Una vez completada, el auto se enviaba a un concesionario local para su entrega a los clientes.

Packard garantizó y apoyó esta conversión. Sin embargo, no tuvo éxito comercial porque:

  • El evaporador principal y el sistema de ventilación ocupaban la mitad del espacio del maletero (aunque esto dejó de ser un problema a medida que los maleteros se hicieron más grandes en el período de posguerra).
  • Fue sustituido por sistemas más eficientes en los años de la posguerra.
  • No tenía termostato ni mecanismo de apagado, salvo el de la válvula del ventilador. (Aun así, en ocasiones entraba aire frío en el coche con cualquier movimiento, ya que la correa de transmisión estaba conectada continuamente al compresor; los sistemas posteriores utilizarían embragues eléctricos para evitar esto).
  • Los varios metros de tuberías que iban y venían entre el compartimento del motor y el maletero resultaron poco fiables durante su uso.
  • El precio, de 274 dólares ( 6.342 dólares estadounidenses en dólares de 2025 [ 5 ] ), era inasequible para la mayoría de la gente en los Estados Unidos de la depresión/antes de la guerra.

La opción se suspendió después de 1941. [ 4 ]

Temperatura del aire Chrysler

El Chrysler Imperial de 1953 fue uno de los primeros automóviles de producción en doce años en ofrecer aire acondicionado moderno como opción, después de los experimentos tentativos de Packard en 1940 y Cadillac en 1941. [ 6 ] Walter Chrysler había supervisado la invención del aire acondicionado Airtemp en la década de 1930 para el Edificio Chrysler , y lo había ofrecido en automóviles en 1941-42, y nuevamente en 1951-52.

El sistema Airtemp era más avanzado que los aires acondicionados para automóviles de la competencia en 1953. Se operaba mediante un solo interruptor en el tablero, marcado con posiciones baja, media y alta. Al ser la unidad de mayor capacidad disponible en ese momento, el sistema era capaz de enfriar rápidamente el habitáculo y, además, reducir la humedad, el polvo, el polen y el humo del tabaco. El sistema aspiraba más aire exterior que los sistemas contemporáneos, lo que reducía la sensación de aire viciado asociada con el aire acondicionado automotriz de la época. En lugar de tubos de plástico montados en la bandeja trasera de la ventana, como en los autos GM, pequeños conductos dirigían el aire frío hacia el techo del automóvil, donde se filtraba alrededor de los pasajeros en lugar de soplarles directamente, una característica que los autos modernos han perdido. [ 6 ]

Cadillac, Buick y Oldsmobile añadieron aire acondicionado como opción en algunos de sus modelos para el año modelo 1953. [ 7 ] [ 8 ] Todos estos sistemas Frigidaire utilizaban componentes separados montados en el motor y en el maletero. [ 9 ] [ 10 ]

Sistema integrado Nash

Logotipo en un automóvil de 1957 con sistema de aire acondicionado instalado de fábrica por AMC.

En 1954, el Nash Ambassador fue el primer automóvil estadounidense en tener un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado totalmente integrado en la parte delantera. [ 11 ] [ 12 ] La corporación Nash-Kelvinator utilizó su experiencia en refrigeración para introducir el primer sistema de calefacción y aire acondicionado compacto y asequible de una sola unidad de la industria automotriz, opcional para sus modelos Nash . [ 13 ] Este fue el primer sistema de mercado masivo con controles en el tablero y un embrague eléctrico. [ 14 ] Este sistema también era compacto y de fácil mantenimiento, con todos sus componentes instalados debajo del capó o en el área del capó. [ 15 ]

Combinando calefacción, refrigeración y ventilación, el nuevo sistema de aire acondicionado para los automóviles Nash se denominó "All-Weather Eye". [ 16 ] Este nombre siguió al nombre comercial " Weather Eye " del sistema de calefacción y ventilación automotriz de aire fresco de Nash, que se utilizó por primera vez en 1938. [ 15 ] Con un único control termostático, la opción de refrigeración del habitáculo de pasajeros de Nash era un sistema "bueno y notablemente económico". [ 17 ] El sistema permitía que el aire frío para los pasajeros entrara a través de rejillas de ventilación montadas en el tablero. [ 18 ] El "avance notable" exclusivo de Nash no solo fue el "sofisticado" sistema unificado, sino también su precio de 345 dólares, que superaba a todos los demás sistemas. [ 19 ]

La mayoría de los sistemas de la competencia utilizaban un sistema de calefacción independiente y un compresor montado en el motor, accionado por el cigüeñal del motor mediante una correa, con un evaporador en el maletero del coche para distribuir aire frío a través de la bandeja trasera y las rejillas de ventilación superiores. General Motors ofreció un sistema de aire acondicionado montado en la parte delantera, fabricado por su División Harrison , en los Pontiac de 1954 con motor de ocho cilindros en línea . [ 20 ] Era muy caro y no era un sistema totalmente integrado, con controles y conductos separados para la distribución del aire. [ 21 ] [ 22 ] El núcleo del calefactor seguía siendo un sistema independiente, denominado "Venti-Seat", o un sistema debajo del asiento delantero, con sus propios controles. [ 23 ] La disposición alternativa unificada, pionera de Nash, "se convirtió en práctica habitual y sigue constituyendo la base de los sistemas de climatización automáticos modernos y más sofisticados". [ 24 ]

Crecimiento en la aplicación

La innovación se adoptó rápidamente y para 1960 alrededor del 20% de todos los automóviles en los EE. UU. tenían aire acondicionado, porcentaje que aumentó al 80% en las zonas cálidas del suroeste. [ 25 ]

Cadillac introdujo el primer Comfort Control de la industria, que era un sistema de calefacción y refrigeración completamente automático que se ajustaba mediante un termostato de dial para el año modelo 1964. [ 26 ]

American Motors Corporation (AMC) hizo que el aire acondicionado fuera equipo estándar en todos los AMC Ambassador a partir del año modelo 1968, una innovación en el mercado masivo con precios base de los autos que comenzaban en $2,671. [ 27 ] [ 28 ] En ese momento, el aire acondicionado era estándar solo en las limusinas Cadillac y los Rolls-Royce . [ 29 ]

Para 1969, el 54% de los automóviles nacionales estaban equipados con aire acondicionado, una característica necesaria no solo para la comodidad de los pasajeros, sino también para aumentar el valor de reventa del automóvil. [ 30 ]

El aire acondicionado para automóviles se generalizó en Estados Unidos a partir de la década de 1980. Su adopción fue más lenta en otros lugares; en 1990, menos del ocho por ciento de los automóviles vendidos en Europa estaban equipados con él. [ 31 ]

Enfriamiento por evaporación

Un refrigerador para coche

Un enfriador de coche es un enfriador evaporativo para automóviles , a veces denominado enfriador de pantano. [ 32 ] [ 33 ] La mayoría son accesorios del mercado de repuestos relativamente económicos que consisten en un cilindro metálico externo montado en la ventana sin partes móviles, pero también existen unidades internas debajo del tablero o en el piso central con un ventilador eléctrico. [ 34 ] [ 35 ] Fue un tipo primitivo de aire acondicionado para automóviles [ 36 ] y no se utiliza en los automóviles modernos que dependen de sistemas de refrigeración para enfriar el interior.

Para enfriar el aire, utilizaba calor latente (es decir, enfriamiento por evaporación del agua). [ 37 ] El agua dentro del dispositivo se evapora y, en el proceso, transfiere calor del aire circundante. El aire frío y húmedo se dirige entonces al interior del automóvil. [ 37 ] [ 38 ] El efecto de "enfriamiento" por evaporación disminuye con la humedad porque el aire ya está saturado de agua. Por lo tanto, cuanto menor sea la humedad , como en las regiones desérticas secas, mejor funciona el sistema. Los enfriadores de automóviles eran populares, especialmente entre los turistas de verano que visitaban o cruzaban los estados del suroeste de Estados Unidos: California, Arizona, Texas, Nuevo México y Nevada. [ 35 ]

Tipos de refrigerantes para sistemas de aire acondicionado automotriz

R-12

El R-12, el primer refrigerante para aire acondicionado automotriz, fue inventado en 1928 por un equipo de científicos reunido por Thomas Midgley, Jr. El equipo de científicos se propuso crear refrigerantes, lo que llevó a la invención de los clorofluorocarbonos (CFC) y los hidroclorofluorocarbonos (HCFC). A partir de estas dos invenciones, se crearon dos refrigerantes: el R-12 y el R-22. Durante muchas décadas, ambos refrigerantes se encontraban comúnmente en hogares y negocios. El R-12 también se utilizó en sistemas de aire acondicionado automotriz porque fue el primer refrigerante seguro no inflamable. Este refrigerante fue el estándar de la industria hasta la década de 1970, cuando los científicos descubrieron que el R-12 contenía cloro, el cual agotaba la capa de ozono en la atmósfera terrestre. [ 39 ] Cuando el R-12 se liberaba debido a una fuga en los sistemas o a la eliminación inadecuada de freón contaminado, el freón gaseoso ascendía a la atmósfera. Las moléculas de cloro del refrigerante descomponían las moléculas de ozono en la atmósfera, lo que producía agujeros en la capa de ozono, que a su vez contribuían a su destrucción. El R-12 se siguió utilizando hasta que se inventó un nuevo refrigerante con menos efectos negativos. [ 40 ] El R-12 se utilizó en los sistemas de aire acondicionado de los automóviles hasta mediados de los 90, cuando el gobierno prohibió su producción y lo sustituyó por un nuevo refrigerante, el R-134a. El R-12 todavía se puede comprar y vender, pero ya no se produce. Esto lo hace muy caro y difícil de encontrar. [ 41 ] El potencial de calentamiento global del R-12 es muy elevado, alrededor de 11 000. [ 42 ]

R-134a

El segundo refrigerante para aire acondicionado automotriz inventado fue el R-134a. El R-134a es un refrigerante hidrofluorocarbonado que contiene flúor e hidrógeno. Sucesor del R-12, el R-134a fue un nuevo refrigerante que ya no contenía cloro, el cual podía agotar la capa de ozono. El R-134a es un gas de efecto invernadero, pero tiene un potencial de calentamiento global menor que el R-12. Los autos nuevos fabricados a principios de la década de 1990 contenían este nuevo refrigerante en sus sistemas de aire acondicionado. Los propietarios de autos más antiguos con sistemas de R-12 debían invertir en un sistema de conversión de R-12 a R-134a, comprar un auto nuevo o encontrar un técnico calificado para recargar su antiguo sistema de R-12. El R-134a se ha utilizado en automóviles durante casi 30 años. Su potencial de calentamiento global es de aproximadamente 1430. [ 42 ]

R-1234yf

El tercer y más reciente refrigerante para sistemas de aire acondicionado automotriz es el R-1234yf. El R-1234yf es un refrigerante hidrofluoroolefina que contiene hidrógeno, flúor y carbono. Fue desarrollado por la compañía DuPont/Honeywell y es más caro por libra que el R-134a. El R-1234yf se encuentra en vehículos de modelos recientes y no es compatible con los sistemas antiguos de R-134a o R-12. De los tres refrigerantes, el R-1234yf es el más respetuoso con el medio ambiente, con el menor potencial de calentamiento global, aproximadamente tres. [ 42 ]

Principios de funcionamiento

Diagrama estilizado y sencillo del ciclo de refrigeración: 1) serpentín condensador , 2) válvula de expansión , 3) serpentín evaporador , 4) compresor    
Recarga del sistema de aire acondicionado de un Ford Focus

En el ciclo de refrigeración, el calor se transporta desde el habitáculo al exterior, de forma similar a como un frigorífico transporta el calor desde el interior hacia el ambiente ambiente.

El vapor de gas refrigerante circulante (que también transporta el aceite lubricante del compresor por todo el sistema) procedente del evaporador entra en el compresor de gas , normalmente en el compartimento del motor, que suele utilizar un compresor de pistón axial . Este compresor comprime el vapor de gas refrigerante a una mayor presión, lo que resulta en una mayor temperatura. El vapor de refrigerante caliente y comprimido alcanza ahora una temperatura y presión que permite su condensación y se dirige a través de un condensador , generalmente situado delante del radiador del coche, para ser el primer componente de disipación de calor y aprovechar la velocidad del vehículo durante la marcha. Allí, el refrigerante se enfría mediante el flujo de aire sobre la superficie del condensador (proveniente del movimiento del vehículo o de un ventilador, a menudo el mismo que enfría el radiador si el condensador está montado sobre él, que se activa automáticamente cuando el vehículo está parado o circula a baja velocidad) y se condensa en líquido. De este modo, el refrigerante circulante expulsa el calor del habitáculo y este calor se disipa en el ambiente gracias al flujo de aire sobre el condensador.

En un sistema de aire acondicionado con válvula de expansión térmica , el refrigerante líquido condensado y presurizado se dirige a continuación a través del receptor-secador, es decir, un cartucho desecante y filtrante unidireccional que deshidrata la mezcla de refrigerante y aceite lubricante del compresor para eliminar cualquier contenido residual de agua (que se congelaría dentro de la válvula de expansión y, por lo tanto, la obstruiría) que el vacío realizado antes del proceso de carga no logró eliminar del sistema, y ​​lo filtra para eliminar cualquier partícula sólida que contenga la mezcla, además de actuar como depósito para cualquier exceso de refrigerante líquido durante los períodos de baja demanda de refrigeración, y luego pasa a través de la válvula de expansión térmica donde experimenta una reducción abrupta de presión. Esta reducción de presión produce la evaporación instantánea de una parte del refrigerante líquido, disminuyendo su temperatura. El refrigerante frío se dirige entonces a través de la serpentina del evaporador en el habitáculo.

Cuando el dispositivo de expansión es un simple orificio de medición fijo, conocido como tubo de orificio, el acumulador-secador se ubica entre la salida del evaporador y el compresor, y en este caso se denomina acumulador. En este tipo de sistema de aire acondicionado, el acumulador también impide que el refrigerante líquido llegue al compresor durante los períodos de baja demanda de refrigeración.

El aire, a menudo filtrado por un filtro de aire de cabina , es impulsado por un ventilador centrífugo eléctrico de velocidad regulable a través del evaporador, lo que provoca la evaporación de la parte líquida de la mezcla de refrigerante frío, reduciendo aún más su temperatura. De esta forma, el aire caliente se enfría y, además, se elimina la humedad (que se condensa en las bobinas del evaporador y se expulsa al exterior del vehículo). A continuación, pasa por una matriz de calefacción , dentro de la cual circula el refrigerante del motor, donde puede recalentarse hasta alcanzar una temperatura determinada, seleccionada por el usuario, y luego distribuirse al interior del habitáculo a través de una serie de rejillas de ventilación regulables. Otra forma de ajustar la temperatura del aire deseada, en este caso modificando la capacidad de refrigeración del sistema, consiste en regular con precisión la velocidad del ventilador centrífugo para que el evaporador enfríe únicamente el caudal volumétrico de aire estrictamente necesario . El usuario también tiene la opción de cerrar las compuertas de ventilación exteriores del vehículo para lograr una refrigeración aún más rápida y potente, recirculando el aire ya enfriado del habitáculo hacia el evaporador. Finalmente, cuando se puede ordenar al compresor que funcione con un desplazamiento reducido, la temperatura de ventilación también se puede controlar ajustando dicho desplazamiento.

La congelación del evaporador, que impide el flujo de aire a través de sus aletas, puede prevenirse de diversas maneras. Un interruptor de temperatura o un termistor pueden controlar la temperatura de la superficie de la serpentina del evaporador, y un interruptor de presión o un sensor pueden monitorizar la presión de succión (que está relacionada con la temperatura de evaporación del refrigerante). Ambos sistemas de control pueden actuar (directamente o mediante una unidad de control alimentada por sus datos) sobre el estado de acoplamiento del embrague del compresor o, en el caso de un compresor de desplazamiento variable, sobre su desplazamiento. Además, una válvula secundaria ubicada en el lado de succión puede regular el flujo de refrigerante para que la presión de salida del evaporador no descienda por debajo de un valor preciso durante el funcionamiento del sistema.

Para completar el ciclo de refrigeración , el vapor refrigerante se redirige al compresor.

Cuanto más caliente esté el aire que llega al evaporador, mayor será la presión de la mezcla de vapor que sale de él y, por lo tanto, mayor será la carga que se le impondrá al compresor y, por consiguiente, al motor para mantener el refrigerante fluyendo por el sistema. La carga del compresor también es proporcional a la temperatura de condensación.

El compresor puede ser accionado por el motor del automóvil (por ejemplo, mediante una correa, a menudo la correa serpentina , y un embrague accionado electromagnéticamente; un compresor de desplazamiento variable accionado electrónicamente también puede ser accionado directamente por una correa sin necesidad de embrague ni imán) o por un motor eléctrico.

Existen diferentes métodos para la reparación y el mantenimiento de las conexiones de los tubos que garantizan el ciclo de refrigeración. Los métodos convencionales, como la soldadura , generan problemas de tiempo y suciedad. La conexión Lokring, basada en racores de compresión, es fácil de usar y, por lo tanto, más eficiente en cuanto a tiempo. [ 43 ]

Mantenimiento, higiene y limpieza

Mantenimiento del refrigerante

Los sistemas de aire acondicionado de los automóviles requieren un mantenimiento especial . Normalmente, las pérdidas de refrigerante durante su vida útil son mínimas y no afectan su funcionamiento. Sin embargo, conviene revisar el sistema periódicamente, cada dos o cuatro años, para detectar posibles pérdidas, especialmente cuando la capacidad de refrigeración disminuye.

Control de higiene

El crecimiento biológico en los sistemas de aire acondicionado solo se puede reducir temporalmente. Se deben aplicar medidas de higiene con regularidad. La norma 6032 de la Asociación de Ingenieros Alemanes (VDI) ofrece una visión general del mantenimiento higiénico de los sistemas de aire acondicionado de vehículos según el estado de la técnica. Una revisión higiénica profesional y periódica del sistema de aire acondicionado de un vehículo incluye la comprobación de los conductos de drenaje del agua de condensación, la limpieza anual del evaporador del sistema de aire acondicionado y el cambio del filtro de aire interior (filtro de polen). En particular, debe garantizarse el drenaje sin obstrucciones del agua de condensación del evaporador del sistema de aire acondicionado; de lo contrario, la humedad permanecerá dentro del sistema y se generarán focos de colonización biológica incontrolados. [ 44 ]

Debido a las condiciones físicas de su estructura y a la separación forzada del agua condensada, los evaporadores del aire acondicionado en los vehículos cumplen una función esencial para la salud y la higiene. Por lo tanto, la limpieza periódica del evaporador debe garantizar que se interrumpa la colonización biológica de la superficie y que los productos de descomposición, a veces tóxicos, de las bacterias (endotoxinas) o los metabolitos del moho (micotoxinas) se eliminen de forma segura del sistema de lamelas.

Limpieza del sistema de aire acondicionado de un vehículo.
Limpieza del aire acondicionado del vehículo.

Limpieza higiénica de aires acondicionados

La necesidad de una limpieza higiénica periódica de los sistemas de ventilación de los vehículos no solo es lógica, sino que también está contemplada en la guía técnica y norma VDI 6032 de la Asociación de Ingenieros Alemanes . Partículas como polvo, pelo (animal) y/o hongos, caspa, etc., se acumulan en el conducto del filtro de polen y las paredes circundantes. El sistema de aire acondicionado se convierte rápidamente en un foco de suciedad y gérmenes. No basta con sustituir el filtro de aire del sistema de climatización durante la inspección. La caja del filtro de polen debe limpiarse profesionalmente y el evaporador del sistema de aire acondicionado debe enjuagarse de forma higiénica y eficaz con productos de limpieza sin fragancias (que pueden provocar alergias) al menos cada 24 meses. Con una limpieza profesional del sistema de aire acondicionado, conforme a las técnicas más avanzadas, el moho, los gérmenes, las bacterias y otras sustancias o depósitos que generan olores se eliminan directamente de raíz. Esta es la única manera de garantizar la higiene del aire interior necesaria en el vehículo. La elección de productos y métodos de limpieza homologados también es fundamental. Estos también fueron descritos claramente por la VDI en la norma 6032 para la limpieza de sistemas de aire acondicionado . Con este método, el evaporador del aire acondicionado se enjuaga completamente con un líquido de limpieza introducido a través de una sonda. [ 45 ] El evaporador queda entonces tan limpio como un componente nuevo y completamente libre de depósitos o sustancias que formen un medio de cultivo. Solo la combinación de limpieza mecánica y un agente de limpieza garantiza resultados de funcionamiento. Mientras tanto, tanto el conductor como todos los pasajeros están expuestos a un riesgo invisible para la salud. «Para lograr una calidad del aire de suministro que sea propicia para la salud, el sistema de aire acondicionado debe limpiarse profesionalmente a intervalos regulares». [ 46 ]

El filtro de aire debe cambiarse periódicamente para evitar la proliferación de microorganismos.
Sustitución muy tardía del filtro de aire con biogrowth.

Desafíos para los filtros de aire

Los filtros de aire que no se reemplazan regularmente (una o dos veces al año) suelen tener el aspecto que se muestra y son una fuente de gérmenes, especialmente de moho. El polen se descompone en el filtro en un plazo de 12 semanas. Este proceso de descomposición libera sus alérgenos, cuyo tamaño de partícula no puede ser retenido por el filtro de polen. El flujo de aire a través del filtro de polen provoca una calidad del aire cada vez peor dentro del vehículo. En particular, en filtros sobrecargados que se han usado durante mucho tiempo, se acumulan partículas cuyo tamaño es inferior al rendimiento del filtro. Las partículas de microorganismos, polen, gérmenes y bacterias se liberan directamente al ambiente húmedo de la superficie del evaporador del sistema de aire acondicionado a través del lado de aire limpio del filtro. Por lo tanto, el evaporador del aire acondicionado también debe limpiarse profesionalmente una vez al año.

Crecimiento biológico entre las aletas de un evaporador de aire acondicionado sin limpiar.
Evaporador de aire acondicionado sin limpiar con crecimiento biológico.

Desafíos para los evaporadores de aire acondicionado

Lo mismo ocurre con un evaporador de aire acondicionado que no se limpia profesionalmente con regularidad. Las bacterias se acumulan en su superficie y, debido a la humedad constante del componente, provocan un crecimiento biológico cada vez mayor. También surgen problemas de higiene si el evaporador se limpia incorrectamente o se trata con productos de limpieza inadecuados. Los productos de limpieza demasiado agresivos destruyen o dañan el revestimiento protector de la estructura de aletas del evaporador. Esto puede alterar el ángulo de goteo del condensado y aumentar el volumen de descarga en el evaporador. El resultado es un condensado contaminado con bacterias que se acumula en lugares inesperados dentro del sistema de aire acondicionado.

El propietario del vehículo debe asegurarse personalmente de que el taller realice una limpieza higiénica del sistema de aire acondicionado mediante un proceso químico-mecánico recomendado por la VDI [ 47 ] como parte de la inspección o del próximo cambio del filtro de aire. Dado que el método descrito aún no se ha generalizado en la práctica diaria de los talleres, el uso de los llamados "bote de un clic" goza actualmente de gran popularidad. No solo porque llevan impresa la indicación "limpiador de aire acondicionado". La mayor parte del contenido de estos botes se distribuye aleatoriamente por el vehículo y se deposita allí. La parte que podría ser aspirada por el sistema de ventilación a través del aire circulante termina en el filtro de aire del habitáculo. Con este método, nada llega al evaporador. Solo se distribuyen fragancias y aromas en el vehículo con los botes de clic. Únicamente la combinación de un lavado a presión mecánico y un agente de limpieza adecuado aplicado directamente sobre el evaporador produce el resultado deseado.

Consumo de energía

Aunque los aires acondicionados consumen una cantidad significativa de energía, la resistencia aerodinámica de un automóvil con las ventanas cerradas es menor que si las ventanas están abiertas para enfriar a los ocupantes. [ 48 ]

Se ha debatido mucho sobre el efecto de la instalación del aire acondicionado y su impacto en la eficiencia del combustible de un vehículo. Factores como el aumento de la resistencia al viento , la sobrecarga del motor que provoca un funcionamiento ineficiente, la entrada de calor adicional en el habitáculo debido a la mayor carga del motor y el aumento de peso deben tenerse en cuenta para determinar la diferencia real entre usar y no usar el sistema de aire acondicionado al estimar el consumo real de combustible . Otros factores pueden afectar al motor, y un aumento general de la temperatura del motor puede afectar al sistema de refrigeración del vehículo.

En un automóvil moderno, el sistema de aire acondicionado utilizará alrededor de 4 caballos de fuerza (3,0 kW) de la potencia del motor para rechazar la carga térmica calculada objetivo de la cabina [ 49 ] [ 50 ] , aumentando así el consumo de combustible del vehículo. [ 51 ] 

Aire acondicionado automotriz sostenible

El aire acondicionado automotriz sostenible es objeto de un debate —también conocido como la Guerra Fría— sobre el refrigerante de próxima generación para el aire acondicionado de los automóviles . Un grupo de defensa, la Alianza para Soluciones de CO₂ , apoya la adopción del dióxido de carbono (CO₂ ) como refrigerante en automóviles de pasajeros, y la industria química está desarrollando nuevas mezclas químicas. [ 52 ]

La Alianza para Soluciones de CO₂ propone a la industria automotriz reemplazar sustancias químicas menos sostenibles con refrigerantes naturales como el dióxido de carbono (CO₂ , R744 / R-744) en los sistemas de refrigeración y calefacción de los automóviles. Afirman que esto reduciría las emisiones de los automóviles nuevos en un 10%, lo que podría disminuir las emisiones globales de gases de efecto invernadero en un 1%. [ 53 ]

Los opositores al grupo de defensa afirman que la tecnología de refrigeración con CO2 no es rentable ni segura, y apoyan el desarrollo de nuevas mezclas de refrigerantes químicos.

Fondo

Se generó un debate a raíz de la decisión de la Unión Europea de eliminar gradualmente el refrigerante HFC-134a, altamente contaminante para el calentamiento global, en los sistemas de aire acondicionado de los automóviles a partir de enero de 2011. [ 54 ] Para cumplir con la legislación, los fabricantes de automóviles deben decidir sobre nuevos refrigerantes, ya que generalmente necesitan de 3 a 4 años para desarrollar e introducir una nueva plataforma de automóvil que incluya el nuevo sistema de aire acondicionado.

Argumentos

Argumentos a favor del CO₂

La Alianza para Soluciones de CO2 y sus partidarios coinciden en que el refrigerante CO2 es :

  • Más respetuoso con el medio ambiente, con el menor potencial de calentamiento global (PCG) de todos los refrigerantes utilizados y propuestos actualmente. El CO₂ no daña la capa de ozono . Dado que el dióxido de carbono utilizado en el aire acondicionado de los automóviles es un subproducto industrial reciclado , se trata de una solución ambientalmente neutra. La Alianza afirma que el uso de un sistema de aire acondicionado basado en CO₂ reducirá las emisiones totales de los automóviles en un 10 %, lo que permitirá ahorrar al planeta el 1 % del total de gases de efecto invernadero.
  • Están más preparados técnicamente porque los modelos de CO₂ se han desarrollado y probado en todo tipo de climas, y ahora están listos para la producción en masa. Calientan y enfrían el coche más rápidamente y ofrecen un rendimiento superior en más del 90 % de las condiciones de conducción.
  • Más rentable porque el CO₂, como refrigerante, es barato y está disponible en todo el mundo. El mantenimiento de los sistemas de CO₂ será menos costoso y menos complicado que el de los sistemas actuales. Para el consumidor, el coste total de propiedad es menor con el CO₂, ya que reduce significativamente el consumo de combustible del sistema de aire acondicionado. Los fabricantes de automóviles deben realizar una inversión inicial estimada en 20 € por unidad, sin costes adicionales una vez que la tecnología de CO₂ entre en producción en masa.
  • Utilizable en bombas de calor porque al menos un sistema de CO2 en desarrollo puede funcionar como una bomba de calor, suministrando calefacción a la cabina y descongelación del parabrisas incluso antes de que el motor se haya calentado. [ 55 ]
  • Aunque la Alianza no lo mencione, dado que el CO2 es tan barato y relativamente inofensivo para el medio ambiente, los depósitos de dichos sistemas podrían almacenar refrigerante líquido R744 adicional para mantener el vehículo refrigerado incluso cuando el motor (o el compresor) no estuviera en funcionamiento.
  • La tecnología se desarrolló hace mucho tiempo. Durante el proyecto RACE, de 1994 a 1997, financiado por la UE con casi 2 millones de euros, los principales fabricantes de automóviles acordaron desarrollar sistemas de aire acondicionado para automóviles que funcionaran con CO₂ . VéaseEl resultado fue que los sistemas de aire acondicionado para automóviles pequeños con bajas emisiones de CO₂ son un 45 % más caros que las unidades HFKW, mientras que para la gama de lujo el coste adicional resultó irrelevante. Existe una presentación final del proyecto que incluye estos datos.

Argumentos en contra del CO2

La tecnología de CO2 requiere el diseño de sistemas de alta presión completamente nuevos, mientras que las denominadas "soluciones de sustitución" (la adaptación de los sistemas actuales a nuevas sustancias) son potencialmente más rentables.

La Alianza para Soluciones de CO₂ afirma , sin embargo, que los costes iniciales de los sistemas de CO₂ serán unos 5 € más altos que las soluciones de reemplazo directo y que, a lo largo del ciclo de vida de un coche, los sistemas de aire acondicionado de CO₂ serán más rentables que cualquier mezcla química nueva, ya sea utilizada actualmente o propuesta. (véase Argumentos a favor del CO₂ ) . El CO₂ ha sido clasificado como Clase de Seguridad A1 (refrigerante de baja toxicidad y no inflamable) por la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) [ 56 ] , la clase de seguridad más alta posible. Como la carga de CO₂ en los sistemas de aire acondicionado es muy pequeña (200-400 g), no existe un peligro real para los pasajeros, incluso en caso de fuga accidental.

Argumentos a favor de los refrigerantes que no contienen CO₂

  • Los refrigerantes como el ' Greenfreeze ', desarrollado por Greenpeace y basado en mezclas purificadas de butano y propano , son totalmente 'naturales' y, debido a su mayor eficiencia en comparación con refrigerantes como el R134a , permiten utilizar cantidades muy pequeñas de refrigerante.
  • El uso de refrigerantes de hidrocarburos puros, que son compatibles con versiones anteriores incluso con los primeros sistemas de aire acondicionado para automóviles que utilizaban Freón (R-12), permitiría convertir fácilmente estos sistemas (sin modificaciones), aumentando su eficiencia y evitando una mayor liberación de los contaminantes R-134a y R-12 a la atmósfera.

Argumentos en contra de los refrigerantes que no contienen CO₂

El butano y el propano son productos derivados del petróleo muy inflamables; se utilizan como combustibles para parrillas de gas , encendedores desechables, etc. Al igual que la gasolina, con la que está estrechamente relacionado químicamente, el propano tiende a explotar si se mezcla con oxígeno y se enciende en un recipiente cerrado.

El uso de gases de hidrocarburos altamente inflamables como el butano y el propano como refrigerantes para automóviles plantea serias preocupaciones de seguridad. La EPA, al evaluar sustitutos del CFC-12 (Freón o R-12) para sistemas de aire acondicionado de vehículos bajo su programa SNAP, ha clasificado como "Sustitutos Inaceptables" otras "Mezclas Inflamables de Hidrocarburos " debido a la "insuficiencia de datos para demostrar su seguridad". La EPA define "Inaceptable" en este contexto como "ilegal para su uso como sustituto del CFC-12 en sistemas de aire acondicionado de vehículos". Todos los refrigerantes que la EPA aprobó para su uso en vehículos en lugar del CFC-12 (hasta el 28 de septiembre de 2006) contienen no más del 4% de hidrocarburos inflamables totales (butano, isobutano y/o isopentano). [ 57 ] Por lo tanto, parece improbable, por razones de seguridad, que la EPA apruebe "Greenfreeze" o refrigerantes similares a base de hidrocarburos para uso automotriz.

Historia

En septiembre de 2007, la Asociación Alemana de la Industria Automotriz (VDA) anunció oficialmente su decisión de utilizar CO₂ como refrigerante en los sistemas de aire acondicionado de nueva generación. Un grupo de trabajo de la Asociación Europea de Fabricantes de Automóviles (ACEA) propuso elaborar una postura común para toda la industria. Posteriormente, algunos informes afirmaron que los miembros de la VDA eludirían el cumplimiento de la directiva de la UE mediante resquicios legales. [ 58 ]

Puestos

  • Deutsche Umwelthilfe - Comunicado de prensa del 6 de septiembre de 2007
  • Greenpeace Alemania - Comunicado de prensa, 6 de septiembre de 2007
  • Alianza para Soluciones de CO2 - Comunicado de prensa, 6 de septiembre de 2007
  • Alianza para Soluciones de CO2 - Comunicado de prensa, 30 de julio de 2007
  • Alianza para Soluciones de CO2 - Comunicado de prensa, 13 de junio de 2007
  • Deutsche Umwelthilfe - Comunicado de prensa del 13 de julio de 2007
  • Agencia Federal Alemana de Medio Ambiente (Umweltbundesamt) - Comunicado de prensa, 8 de mayo de 2007

Cobertura mediática

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  • Informe de ENDS Europe - Edición de agosto
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