Climatización con recirculación automática

En nuestros cursos y artículos denominamos climatización a disponer en el automóvil de calefacción y aire acondicionado. En las informaciones de diferentes medios y catálogos de coches se considera la climatización como el control automático de la temperatura en el habitáculo. En este artículo terminamos presentando este sistema al que llamaremos climatización automática.

Disponer en el automóvil de calefacción fue sencillo pues el motor genera calor al funcionar. Para lograr enfriar el habitáculo hubo que esperar hasta la llegada del aire acondicionado, es un sistema complejo que permite “fabricar frío”. En ambos casos, calentar o enfriar el habitáculo se hace modificando la temperatura del aire exterior que entra al interior del automóvil.

En este artículo no vamos a explicar la composición de los sistemas de calefacción y aire acondicionado, partimos de que hay en el circuito de paso de aire desde el exterior al habitáculo un radiador de calefacción y otro de frío, evaporador. Al final indicamos otros artículos del blog que explican y amplían la información sobre la climatización.

Climatización; calor y frío

Se ve una sección del automóvil con el conductor. En rojo se representan los elementos de calefacción y en verde los de aire acondicionado:

    • Aparece el conjunto soporte de los componentes de la climatización
    • En su interior está el circuito de aire desde el exterior al interior del habitáculo
    • En el paso de aire está en radiador de calefacción y el de frío o evaporador
    • Se representa el motor con los elementos de calefacción (rojo) y aire acondicionado (verde), con los conductos de calor en el radiador de calefacción y de frío en el evaporador (radiador de frío)
    • Turbina ventilador de aire para la climatización; ajusta la velocidad y caudal de paso del aire al habitáculo
    • Trampilla de temperatura o mezcla; determina el caudal de aire caliente y frío que pasa al habitáculo
    • Trampillas de distribución; controlan el paso de aire hacia el habitáculo; frontal, pies y parabrisas
    • Filtro de aire del habitáculo; acumula suciedad e impurezas para que no lleguen al interior del automóvil
    • Rejillas en los pasos de aire, en la entrada exterior y en las salidas del habitáculo; para evitar la obstrucción de los circuitos de aire por papeles, hojas. Pueden disponer de regulación direccional, como se ve en la rejilla de la salida frontal
    • Panel de mandos de climatización
    • Velocidad de la turbina; para adaptar el caudal y velocidad de entrada de aire hacia el habitáculo
    • Temperatura; posiciona la trampilla de mezcla para ajustar los caudales de aire frío y caliente que continúan hacia el habitáculo
    • Selección de salidas de aire en el habitáculo (distribución); cerrado, frontal, pies y parabrisas (desempañado)
    • Conexión o desconexión del aire acondicionado; para disponer de frío en el evaporador se ha de conectar, la temperatura en este elemento con el aire acondicionado conectado está entre 3 y 8º C
    • Se pone en movimiento el automóvil y llega aire a la rejilla de entrada exterior bajo el parabrisas
    • Al conectar el aire acondicionado se dispone de frío en el evaporador
    • El conductor selecciona una velocidad de la turbina llegando aire al evaporador y enfriándose
    • Se selecciona temperatura media; parte del aire frío sigue hasta el filtro del habitáculo, y otra parte similar atraviesa el radiador de calefacción calentándose, continua el aire caliente hasta el filtro del habitáculo y se mezcla con el frío
    • La mezcla resultante de aire frío y caliente da un valor medio, es el que se ha solicitado
    • Se selecciona la trampilla de distribución de la salida frontal y sale el aire al habitáculo por esta
    • A continuación se elige la salida hacia los pies y se va abriendo esta y cerrando la salida frontal
    • Seguidamente se selecciona la salida de desempañado y el aire va hacia el parabrisas cerrándose la salida hacia los pies
    • El conductor va actuando sobre los mandos para adaptar la climatización a su gusto y el de los demás pasajeros
    • Si el aire exterior tiene exceso de suciedad mal olor o polución, entrará al interior y el filtro del habitáculo durará menos …
    • … ¿cómo evitarlo? … con el circuito de recirculación, que se representan en la imagen

 

Utilizamos para este artículo automóviles con calefacción y aire acondicionado, lo que llamamos climatización. Ha habido, y hay, coches con calefacción exclusivamente, sin aire acondicionado, que también disponen de sistema de recirculación, no desde los inicios del automóvil, ya que se incorporó durante su evolución.

Circuito de recirculación

Se utiliza la misma imagen de la sección del automóvil con el conductor, el conjunto de la climatización y el panel de mandos:

    • Por donde circula el automóvil el aire tiene mala calidad; suciedad, polución, malos olores, …
    • Para evitar o reducir sus efectos en el habitáculo se incorpora el sistema de recirculación a la climatización, estos son sus componentes
    • Un conducto que comunica el habitáculo con la zona de entrada de aire de climatización, en el entorno de la turbina. En la entrada de este conducto en el habitáculo hay una rejilla.
    • En el otro extremo del conducto de recirculación, próximo a la turbina, se coloca una trampilla con un sistema de accionamiento, que tienen también las demás trampillas, en las que no se ha representado
    • Para el control del sistema de recirculación se añade un nuevo mando en el panel, permite seleccionar que entre el aire del exterior, cerrarla y que la climatización se retroalimente del aire desde el habitáculo por el circuito de recirculación
    • El conductor acciona el mando de recirculación cerrando el paso de aire exterior
    • El aire de climatización se toma desde el habitáculo por la succión de la turbina, se enfría o calienta según la posición de la trampilla de mezcla, y sale al habitáculo por la trampilla o trampillas abiertas, temperatura media y salida frontal en este momento
    • Este aire es de nuevo succionado y se va repitiendo el ciclo, lo que implica que pase repetidas veces por el filtro del habitáculo que va mejorando su calidad
    • Al no renovarse el aire del habitáculo se va viciando, por lo que se ha de pasar a entrada exterior periódicamente durante unos minutos, aunque no sea buena la calidad del aire que entra

 

El aire va mejorando su calidad en fase de recirculación, pero se va alterando con el tiempo su composición de forma proporcional al número de ocupantes. Esto puede producir mareos, dolor de cabeza, falta de concentración y otras molestias, estos efectos son mayores en personas con afecciones respiratorias. Por estas razones es necesario renovar periódicamente al aire del habitáculo pasando a entrada exterior, aunque el que entra no sea de la mejor calidad.

Recirculación automática

El automóvil de la imagen dispone de sistema de recirculación en la climatización, y se va a hacer que la actuación sea automática sin necesitar intervención del conductor:

    • En la entrada del aire exterior se coloca un sensor de calidad del aire Ca, y en el mando de recirculación se añade otra posición más a las de entrada exterior y recirculación, es la posición Auto
    • Para el funcionamiento del sistema de recirculación automática, se dispone de un control electrónico E que acciona un motor eléctrico para mover la trampilla de recirculación
    • Circula el automóvil y llega a una zona con mala calidad de aire
    • Pone el conductor el mando de recirculación en la posición Auto
    • El sensor de calidad del aire informa al control electrónico de la mala calidad del que entra a la climatización, lo que implica el accionamiento de la trampilla cerrando la entrada exterior de aire y abriendo la recirculación
    • La calidad del aire que va recirculando mejora progresivamente al pasar sucesivamente por el filtro del habitáculo
    • Cuando la mala calidad del aire exterior se prolonga, el sistema de control automático de la recirculación pasa a entrada exterior cada cierto tiempo para renovar el aire del habitáculo, pasando de nuevo a recirculación

 

Es habitual que, si un sistema de climatización dispone de recirculación automática, también sean automáticas otras funciones, se presentan a continuación.

Climatización automática

El automóvil está de frente con el conductor:

    • Se representa el motor con el sistema de refrigeración (rojo) y el aire acondicionado (verde), para que estén respectivamente caliente el radiador de calefacción y frío el evaporador (radiador de frío entre 3º y 8º C). Este conjunto pasa a segundo plano
    • Aparece el sistema de climatización en primer plano; circuito de paso de aire, radiador de calefacción, evaporador (radiador de frío), filtro del habitáculo, turbina, trampilla de mezcla (regulación de temperatura), trampillas de distribución frontal, pies y parabrisas (desempañado), conducto de recirculación con su trampilla y las rejillas en los extremos de los conductos de paso de aire
    • Vemos a continuación el panel de mandos con control electrónico automático de; velocidad de turbina, distribución (salidas de aire en el habitáculo), conexión del aire acondicionado y recirculación. El mando de temperatura lo acciona el conductor, y el sistema controla la posición de la trampilla de mezcla (temperatura)
    • Para el funcionamiento de la climatización automática se necesitan estos sensores de información
    • Calidad del aire exterior C a; está colocado en la entrada del aire y mide su calidad, es lo que se ha explicado y el tema de este artículo, climatización con recirculación automática
    • Temperatura interior del aire en el habitáculo Tº i; situado para detectar la temperatura a la altura más o menos de la cabeza del conductor
    • Temperatura del aire exterior antes de entrar al interior Tº e; comparando esta temperatura con la interior del habitáculo se valora la diferencia y en consecuencia lo que habría que hacer para mantener la solicitada en el panel de mandos, y esto nos lleva a la información base que ha de conocer el control electrónico para desarrollar sus funciones
    • Se pone en marcha la climatización y los sensores transmiten sus informaciones al control electrónico
    • El conductor selecciona la temperatura que desea haya en el habitáculo, es como se ha comentado la información base
    • Con este dato el control electrónico de la climatización automática acciona los elementos que gobierna; velocidad de turbina, posición de la trampilla de mezcla (temperatura), salidas del aire al habitáculo (distribución), actuación del aire acondicionado y entrada exterior o recirculación
    • El objetivo es que la temperatura del habitáculo sea la que se ha seleccionado, aunque varíe la velocidad del automóvil, condiciones de circulación o temperatura exterior, sin que tenga que intervenir el conductor. Se logra así que este mantenga su nivel más adecuado de confort sin requerir de su atención, es una buena mejora de la seguridad activa o primaria
    • Para aumentar más la capacidad de controlar el confort climático de los ocupantes se puede incorporar un sensor de humedad en el habitáculo H2O, pues la sensación térmica percibida varía con la humedad ambiental. Con esta información adicional se logra más precisión para que la temperatura interior sea más adecuada según la humedad en cada situación

 

Se han representado los sistemas de refrigeración del motor y de aire acondicionado con estos componentes esquemáticamente:

    • Sistema de refrigeración del motor (rojo); radiador de refrigeración, bomba de agua, radiador de calefacción, manguitos de conexión y electroventilador
    • Aire acondicionado (verde); condensador (radiador frontal para licuar el fluido del aire acondicionado), compresor, evaporador (radiador de frío), tuberías de conexión y electroventilador
    • Desde el motor se arrastra mediante un conjunto de poleas y una correa la bomba de agua de refrigeración del motor y el compresor del aire acondicionado. Se han representado separados el radiador de refrigeración del motor y el condensador, y cada uno con un electroventilador, este montaje se utiliza, pero es más habitual que el condensador esté delante del radiador y compartan uno dos electroventiladores. Incluso el radiador y condensador pueden ser un mismo elemento con circuitos internos separados para el líquido de refrigeración y fluido de aire acondicionado

Además de la climatización automática se puede disponer de sistemas que pueden controlarla por zonas independientemente, izquierda y derecha e incluso de forma personalizada para cada plaza del automóvil.

 

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