Sistema de Aire Acondicionado

18/3/2016 Sistema de aire acondicionado

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1. 1. Sistema de Aire Acondicionado Desarrollado por Mundo Mecánica Automotriz. Todos losderechos reservados

2. 2. Sistema de Aire Acondicionado Índice Tema Página Historia de los sistemas de aireacondicionado 5 Fuentes de calor 6 Temperaturas en el interior del vehículo 7 Solución:Enfriamiento 8 Definición de calor 9 Transferencia de calor 10 Estados de agregación 11 Calorlatente de evaporación 12 Temperatura y presión 13 Principio de funcionamiento del A/C 15Refrigerante R12 17 Agujero de la capa de ozono 18 El rol del ozono 19 Efecto Invernadero 20Refrigerante HFC 134 a 21 Propiedades de los refrigerantes 22 Presión y punto de ebullición 23Cambios requeridos para el reemplazo del R 12 24 Modificaciones del sistema 25 Revisión delsistema A/C 26 Propiedades de los refrigerantes 27 Compresor de placas reciprocantes 30Compresor variable de placas reciprocantes 31 Condición de baja carga del A/C 32 Condición dealta carga del A/C 33 Diagrama de funcionamiento 34 Compresor de tipo espiral 35 Embrague delcompresor 38 Estructura de mangueras 39 Condensador 40 Secador 41 Válvula de expansión 42Ciclo del refrigerante CCOT y componentes 43 Válvula de expansión ecualizada internamente 45Válvula de expansión ecualizada externamente 46 Evaporador 47 Rev: 0 01.01.2007 2 HAAC2ST8K

3. 3. Sistema de Aire Acondicionado Control de flujo del refrigerante 48 Índice Tema Página Ciclo defuncionamiento del A/C 49 Unidad del calefactor 50 Circuito eléctrico 51 Interruptor de presióndual 52 Interruptor de presión triple 53 Sensor APT 54 Control de ventilador de múltiplesvelocidades del PWM 55 Control del ventilador de enfriamiento 56 Interruptor termostatico 57Sensor / Termistor de aleta 58 Control de velocidad del motor del ventilador 59 Seguimiento defallas y Mantenimiento 60 Filtro de polen 61 Precauciones de seguridad 62 Revisionespreliminares 64 Mal olor 65 Detector de fugas y prueba de filtraciones 66 Conjunto básico de

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medidores 69 Revisión de desempeño 71 Descarga y carga del refrigerante 72 Evaluación delsistema con medidores de presión 73 Herramientas especiales de servicio 82 Desarme delembrague y la polea 83 Medición de la holgura 84 Válvula de alivio de presión 85Especificaciones del aceite 86 Ajuste del nivel de aceite 87 Conexión de mangueras y tuberías 88Sistema FATC / control A/C 89 Señales de control A/C 90 Ubicación de los componentes 91Unidad HVAC 92 Tipos de controladores de acuerdo con el sistema / cambio de unidad de Temp.93 Funciones del los interruptores 97 Control lógico y función CELO 98 Sensor de temperatura enel vehículo 100 Rev: 0 01.01.2007 3 HAAC2ST8K

4. 4. Sistema de Aire Acondicionado Foto sensor 101 Índice Tema Página Sensor de calidad del aire102 Sensor de temperatura del agua 103 Sensor de humedad 104 Sensor de temperatura ambiente106 Control de velocidad del motor del ventilador 107 Revisión del transistor de potencia 108Transistor MOSFET 109 Actuador de la compuerta de entrada 110 Actuador de compuerta demodo 111 Actuadores de compuerta de temperatura 112 Calefactor PTC 113 Control del calefactorPTC 114 Diagnóstico FATC 116 Rev: 0 01.01.2007 4 HAAC2ST8K

5. 5. Sistema de Aire Acondicionado Historia Los primeros automóviles no eran exactamenteconfortables. En invierno, los pasajeros se abrigaban con mantas y en el verano, el aireacondicionado era una brisa que resultaba de la velocidad máxima de 15km/h. En 1908, cuando losfabricantes comenzaron a cerrar las cabinas en los vehículos, el calor pronto se convirtió en unproblema. Se pusieron ventilaciones en el piso de los automóviles, pero esto trajo al interior máspolvo y tierra que aire fresco. Un cubo con agua cerca de la ventilación del piso fue el primersistema de aire acondicionado. El efecto de reducción de temperatura del aire pasando a través delagua fue llamado un AllWeather Eye. Tales sistemas eran en realidad todavía disponibles paraVAN y RV. Este sistema fue inventado por Nash en 1938 y suministro enfriamiento en el verano ycalor en el invierno con una simple perilla. El primer automóvil con un sistema real deenfriamiento fue el modelo Packard del año 1940. El “espiral de enfriamiento”, un granevaporador, se localizaba detrás del asiento y el único control era un interruptor del ventilador. Estaopción permitió a Packard avisar, “Olvídese del calor este verano en el único automóvil con aireacondicionado en el mundo”. Este sistema fue promocionado como un “Acondicionador de Clima”y también filtraba el polen y el polvo del aire. El Acondicionador de Clima pudo tambiéntransformarse en un sistema calefactor ajustando los controles de amortiguación localizados en elmaletero. Entre 1940 y 1942, Packard equipó 1500 automóviles con aire acondicionado. Para 1954,alrededor de 36000 automoviles tenían sistemas de aire acondicionado instalados en la fábrica. En1966, el Motor Service Manual estableció que 3.560.000 unidades de A/C habían sido atendidas enlos U.S. Las ventas de automóviles equipados con A/C pronto se agotaron. El año 1987 aparececon 19.571.000 unidades con A/C. Se estima que actualmente sobre el 80% de los automóviles ycamiones livianos en funcionamiento tienen aire acondicionado. Constantemente se realizancambios para acomodarse a los nuevos diseños de automóviles, medio ambiente, comodidad yseguridad de los pasajeros. Actualmente, pocas personas consideraran un vehículo nuevo que notenga aire acondicionado. Hoy día, los sistemas de calefacción y aire acondicionado son muyeficientes. Las configuraciones modernas de Control Automático de Temperatura son másconfiables que las antiguas controladas por vacío y termostatos. Los computadores tambiénaseguran la comodidad de los pasajeros y el conductor. Rev: 0 01.01.2007 5 HAAC2ST8K

6. 6. Sistema de Aire Acondicionado Fuentes de Calor Cuando un vehículo es conducido en unaautopista o aún cuando sólo esta estacionado al sol, el calor ingresa al vehículo desde muchasfuentes. La luz directa del sol irradia calor sobre el techo y los paneles de la carrocería y a travésdel área de los vidrios. El calor también es irradiado desde el pavimento caliente y desde lospasajeros. El calor del motor es conducido por torpedo. El calor del sistema de escape es generadopor el tubo de escape, el tubo trasero, el silenciador y el convertidor catalítico y este calor ingresa através del piso del vehículo. Todas estas y otras fuentes misceláneas de calor aumentan latemperatura del aire dentro del vehículo. ¡Se ha comprobado que en un día caluroso






(aproximadamente 30°C), la temperatura interior de un vehículo estacionado al sol con lasventanas cerradas puede alcanzar más de 60°C! Rev: 0 01.01.2007 6 HAAC2ST8K

7. 7. Sistema de Aire Acondicionado Temperaturas en el Interior del Vehículo El interior de unautomóvil refrigerado no solamente ofrece apropiada comodidad, sino que también es la base parauna conducción activa segura. Una temperatura interior muy elevada (en el verano frecuentementeentre 40°C y hasta 60°C) empeora la eficiencia y perseverancia, atención y tiempo de respuesta delconductor. El resultado de esta reacción lenta se traduce en mayores distancias de detención y másaccidentes. ¡La seguridad activa es el beneficio más importante!. Rev: 0 01.01.2007 7 HAAC2ST8K

8. 8. Sistema de Aire Acondicionado Solución: Enfriamiento Además de acondicionar el aire interior(enfriar), confiable en el verano, un sistema acondicionador de aire ayuda a suministrar una visiónclara en el invierno o en días húmedos debido a que este remueve la humedad del aire y por lotanto previene la bruma. También limpia el aire interior de los contaminantes. La fuertecontaminación del aire en particular en transito pesado de ciudad – aparecen también por elsistema usual de ventilación en el interior del vehículo. Esta condición de incomodidad de lospasajeros se previene a través de un sistema de aire acondicionado con filtros (estos también estándisponibles sin aire acondicionado) y la limpieza del polvo debido a la eliminación de la humedad.Rev: 0 01.01.2007 8 HAAC2ST8K

9. 9. Sistema de Aire Acondicionado Definición de Calor Con el fin de entender el principio defuncionamiento de un sistema de aire acondicionado, es importante comprender los principiosfísicos que hacen que el sistema funcione. El calor en la cantidad correcta suministra vida ycomodidad. El calor en cualquier extremo sea demasiado o muy poco, conduce a situacionesincomodas. El control del calor significa control de la comodidad. El aire acondicionado es unaforma de controlar el calor. Para entender como funciona un sistema de aire acondicionado,primero se debe comprender la naturaleza del calor. Esto parece algo difícil de entender alprincipio, pero los principios de variación de temperatura, evaporación, expansión y radiaciónserán más entendibles en la medida que se considere este capitulo. Todos los elementos contienencalor. Algunos de estos se sienten calientes cuando están sustancialmente más cálidas que nuestrapropia temperatura corporal. La temperatura es el calor sensible. Cuando alguna cosa contienemucho menos calor que nuestro cuerpo, se dice que se siente fría. El frío es simplemente retirarparte del calor. El calor siempre se moverá desde el lado más cálido al más frío. Este proceso nopuede detenerse, sólo puede disminuirse con aislación. Por lo tanto: el sistema de aireacondicionado no produce frío, sino que mueve el calor. De acuerdo con la Ley Natural, el calorsiempre se moverá desde el objeto más caliente al más frío. Donde sea que allá una diferencia detemperatura entre dos objetos, la energía calórica será transferida desde el objeto más caliente almás frío hasta que ambos objetos se estabilicen a la misma temperatura. Ejemplos: cuando saleafuera en un día frío, se siente frío. No porque el frío entra en el cuerpo, sino porque el calor estamoviéndose desde nuestro cuerpo al aire frío, provocando que usted sienta frío. Lo contrario es quecuando estamos en un lugar que es más cálido que nuestra temperatura corporal, nos sentimosacalorados porque el calor del aire caliente se esta moviendo hacia nuestro cuerpo. Rev: 001.01.2007 9 HAAC2ST8K

10. 10. Sistema de Aire Acondicionado Transferencia de Calor Conducción: el calor viaja a través deuna sustancia, desde un punto de calor a un área fría por conducción. Todos hemos experimentadoesto cuando se levanta una sartén caliente desde la cocinilla. La manilla esta caliente aunque noesta en contacto directo con el quemador. El calor es conducido a través del metal de la sarténhacia la manilla fría. (Recuerde, el calor se mueve desde el objeto más caliente al más frió). Demanea similar, si una barra de metal se calienta en un extremo, ésta se calentara hasta el otroextremo por conducción. Radiación: el calor es irradiado desde alguna sustancia caliente en formade onda de calor. Estas ondas son una forma de energía y aumentarán la temperatura de cualquierobjeto con el que entren en contacto. El sol es la mayor fuente de calor para la tierra. Sus ondas de







calor son transmitidas a través del espacio y calientan la tierra al entrar en contacto con ella. La luzdirecta del sol es un buen ejemplo de calor por radiación. El color juega parte importante en laradiación de calor. Un vehículo de color oscuro se calentara más que un vehículo de color claro.Esto se debe a que los colores claros reflejan más ondas de calor (luz), mientras que los coloresoscuros absorben más ondas de calor (luz). Para poner la radiación de calor en la perspectiva de unsistema de aire acondicionado, nótese que el condensador, que contiene el refrigerante a altatemperatura, conducirá e irradiará el calor al aire exterior más frío. Convección: el calor también estransportado desde un punto a otro por el movimiento de una sustancia calentada. Este movimientode calor se llama convección. Cuando se abre un grifo de agua caliente, se consigue agua caliente,aunque el calefactor de agua esta a cierta distancia. Esto se debe a que el agua en movimientotransporta el calor desde el calefactor hacia el grifo. Rev: 0 01.01.2007 10 HAAC2ST8K

11. 11. Sistema de Aire Acondicionado Estados de Agregación Cambio de Estado: Evaporación yCondensación. Un efecto adicional por el intercambio de calor es que las moléculas puedencambiar su estado en lugar de su temperatura. En cierto punto (punto de ebullición, punto desolidificación), por ejemplo, el agua se transforma en vapor o en hielo. Existen tres procesos quedescriben un cambio de estado: Evaporación, Condensación y Congelamiento. Evaporación es eltérmino utilizado cuando se agrega suficiente calor para cambiar una sustancia de estado líquido avapor (gas). Todos estamos familiarizados con el agua hirviendo y el vapor (vaho) que elladespide. En el punto de ebullición del agua (100°C), se ha absorbido calor suficiente por el aguapara cambiar su estado. El líquido se convierte en vapor. Condensación es el término utilizado paradescribir el proceso inverso a la evaporación. Si se tiene vapor y se remueve suficiente calor de él,se producirá un cambio de estado que producirá que el vapor se convierta en líquido. Congelaciónes el resultado que se obtiene cuando se remueve calor continuamente desde una sustancia líquidahasta que esta queda en estado sólido. Debe recordarse que cualquier cosa sobre – 273°C contienealgo de calor. En un sistema de aire acondicionado, el congelamiento es un peligro que debeevitarse. NOTA: El Plasma (gas ionizado que tiene una alta conductividad eléctrica) esgeneralmente considerado un cuarto estado de agregación. Rev: 0 01.01.2007 11 HAAC2ST8K

12. 12. Sistema de Aire Acondicionado Calor Latente de Evaporación Capacidad Específica de CalorLa cantidad específica de calor es la cantidad de calor en J (Joule) necesaria para levantar latemperatura de una sustancia. La capacidad específica de calor es una función de la temperatura.En el caso de los gases, es necesario diferenciar entre capacidad específica de calor a presiónconstante y a volumen constante. Calor Específico de Fusión El calor específico de fusión de unsólido es la cantidad de calor en J necesaria para transformar 1kg de una sustancia a temperatura defusión desde el estado sólido a estado líquido. Calor Latente de Evaporación El calor latente deevaporación de un líquido es la cantidad de calor en J necesaria para evaporar 1kg de un líquido atemperatura de ebullición. El calor latente de evaporación es altamente dependiente de la presión.Por ejemplo: cuando se agrega calor a un contenedor con 1kg de agua a 100°C (a nivel del mar), elagua absorberá 1023kJ de calor latente sin cambio en la lectura del termómetro. Sin embargo, seproducirá un cambio de estado desde líquido a vapor. El calor que se absorbe es llamado “el CalorLatente de Evaporación”. El vapor retendrá los 1023kJ debido a que eso fue necesario paraprovocar el cambio de estado. Calor Latente de Condensación Cuando el proceso de arriba seinvierte y se remueve calor desde 1kg de vapor de agua a 100°C (a nivel del mar), el vaporentregará 1023kJ de calor sin causar una caída en la lectura del termómetro. Sin embargo seproducirá un cambio de estado desde vapor a líquido. El calor que ha sido entregado se llama“Calor Latente de Condensación”. Rev: 0 01.01.2007 12 HAAC2ST8K

13. 13. Sistema de Aire Acondicionado Temperatura y Presión Medición del Calor La temperatura oINTENSIDAD del calor se mide con un termómetro. Aunque se utilizan en ocasiones GradosCelsius (°C) y Fahrenheit (°F), la mayoría de las referencias en este manual se harán en gradosCelsius. Una lectura de temperatura indica solamente la intensidad del calor o el CALORSENSIBLE de una sustancia y no la cantidad actual de calor. La persona promedio tiene una zona






de comodidad de alrededor de 21~27°C. En este rango de temperatura es donde nos sentimos másconfortables. Cuando la temperatura de alguna cosa esta sobre o debajo de este rango, pensamos deesta caliente o frío. Los científicos dicen que una medida llamada “Cero Absoluto” es el punto enel cual se ha removido todo el calor de un objeto. Este punto esta determinado a –273°C. Cualquiersustancia que esta sobre esta temperatura absoluta contiene algún calor. Para comprender el aireacondicionado también debe comprenderse la presión y la relación con la temperatura. El mundoen que vivimos esta rodeado por aire o gas. El gas ejerce presión en todas las direcciones con igualfuerza. El gas que nos rodea esta compuesto por 21% de oxígeno y 78% de nitrógeno. El 1%restante esta compuesto por otros gases raros. Esta combinación de gases es llamada atmósfera y seextiende por algunos cientos de kilómetros sobre la tierra y esta sujeta a ella por la gravedad. Anivel del mar, la presión atmosférica es de 1.0 bar y el punto de ebullición del agua es 100°C. Siestuviéramos en algún punto más alto que el nivel del mar, la presión atmosférica será menor y porlo tanto también lo será el punto de ebullición del agua. Si la presión disminuye a 0.38 bar, el puntode ebullición del agua será de 75°C. Si la presión disminuye a 0.12 bar, el punto de ebullición seráde 50°C. Si el punto de ebullición del agua es afectado por la caída de presión, entoncesigualmente el aumento de presión afectara también el punto de ebullición del agua. Por ejemplo¡Cocina de vapor! Información adicional: Como convertir Fahrenheit a Celsius y viceversa: °C =5/9 x (°F32), °F = (9/5 x °C) + 32, Kelvin = °C + 273, Rankine = °F + 460. Rev: 0 01.01.2007 13HAAC2ST8K

14. 14. Sistema de Aire Acondicionado Temperatura y Presión Relación Presión Calor: es importanteconocer la relación presión – temperatura del refrigerante en el sistema de aire acondicionado. Si lapresión del refrigerante es baja, su temperatura también será baja. Inversamente, si la presión esalta, su temperatura también será alta. Esto significa por ejemplo que el aumento de temperaturaproduce aumento de presión y el aumento de presión produce aumento de temperatura. Porejemplo bomba de aire para bicicletas, recordar esto es importante, porque la presión cambia y latemperatura también cambia, esto es muy importante en la función de sistema de A/C. Rev: 001.01.2007 14 HAAC2ST8K

15. 15. Sistema de Aire Acondicionado Principio de Funcionamiento del A/C Para la comprensión delfuncionamiento del sistema de aire acondicionado, debe conocerse los componentes del sistema ycomo ellos se relacionan unos con otros. Cuando se habla acerca de los componentes básicos delsistema de aire acondicionado, también se debe entender los términos Lado Alto y Lado Bajo delsistema. Los componentes básicos de todo sistema de aire acondicionado también estaránrelacionados con el lado Alto y Bajo del sistema. Lado Alto: Simplemente se refiere al lado delsistema en el que existe alta presión. La creación de alta presión (y alta temperatura) es trabajo delos compresores de manera que el R134a será capaz de condensar y liberar calor al condensador.Se crea un diferencial de presión en la válvula de expansión – junto con el compresor, este es elsegundo punto de división entre el lado de alta presión y baja presión. Lado Bajo: Es el términoutilizado para la parte del sistema de aire acondicionado donde existe baja presión y bajatemperatura. Desde la válvula de expansión, a través del Evaporador y hacia el lado de entrada delcompresor, el R134a esta en un estado de baja presión. Esto permite que el calor se transfiera desdeel interior del vehículo al R134a frío, y luego sea transportado y alejado desde el interior delhabitáculo. Rev: 0 01.01.2007 15 HAAC2ST8K

16. 16. Sistema de Aire Acondicionado Generalidades Un sistema de aire acondicionado remueve elcalor desde el aire interior cuando este pasa por el evaporador, de forma que entra aire frío alhabitáculo. El aire caliente al interior transfiere parte del calor al aire frío que acaba de entrar.Debido a esto el habitáculo completo se enfría. El patrón del ciclo refrigerante muestra el principiode funcionamiento de un sistema de aire acondicionado: el refrigerante circula en un ciclo cerradoy constantemente cambia entre la condición de líquido y gas. Con esto el calor es extraído desde elinterior y entregado a fuera del vehículo. El ciclo refrigerante esencialmente esta compuesto porcinco componentes principales: Compresor, Condensador, Tanque Colector / Secador, Válvula de






Expansión, Evaporador. Los componentes están conectados en un ciclo cerrado, por el cual circulael refrigerante. El refrigerante que entra al compresor es gaseoso y entonces es comprimido,condensado por emisión de calor, de manera que se convierte en líquido. Cuando alcanza la válvulade expansión, tiene lugar una reducción de presión, de forma que se evapora (dentro delevaporador) y por medio de eso absorbe calor. En la forma de gas este alcanza nuevamente elcompresor y el ciclo se reinicia. El ciclo refrigerante esta divido en un circuito de alta presión y uncircuito de baja presión (lado de succión). Los puntos de separación son el compresor, la placa deválvula y la válvula de expansión. Rev: 0 01.01.2007 16 HAAC2ST8K

17. 17. Sistema de Aire Acondicionado Refrigerante R12 Como muchos saben, en el pasado elrefrigerante que se utilizo en los automóviles se llamaba R12. La razón para utilizar éste fueron suspropiedades físicas y químicas, tales como el punto de ebullición de –28.9°C. Pero fue desechadocuando aparecieron problemas medio ambientales tales como la destrucción de la capa de ozono.Por lo tanto, este fue reemplazado por un nuevo refrigerante: R134a. Rev: 0 01.01.2007 17 HAAC2ST8K

18. 18. Sistema de Aire Acondicionado Agujero de la Capa de Ozono Teoría de destrucción de la capade ozono: El Freón es una sustancia extremadamente estable, de forma que pasa desde la tierra através de la Tropósfera y alcanza la Estratósfera sin descomponerse. Aquí, el Freón disperso esinundado con fuertes rayos ultravioleta y se descompone, liberando cloro. Con este cloro comocatalizador, se produce una reacción y el ozono se destruye. Una vez que el cloro penetra en laestratosfera, permanece allí por largo tiempo y la destrucción del ozono continúa. Control de losCFC: En Mayo de 1989, se sostuvo el “Tratado de Viena, Protocolo de Montreal Primera Reuniónde Tratado de Poderes” y en esta se examinó en detalle el propósito de fortalecer las regulacionesmandatorias de abolición total del Freón especificado para el año 2000. Con este plan, laproducción del Freón debería ser reducida al 25% o menos desde Enero 1994, basado en losresultados actuales de consumo de Freón en 1986. Para el año 1996 ellos deberían ser totalmenteabolidos. El fenómeno del agujero de ozono: los rayos ultravioleta de cierto largo de onda sondañinos para los organismos vivos, son una causa de cáncer de piel y ejercen una influencia sobrelos genes. La capa de ozono absorbe estos rayos ultravioleta, desarrollando de esa forma un rolextremadamente importante en la preservación de la vida en la tierra. Sin embargo, en 1985 el Dr.Farman, de Gran Bretaña anuncio que un fenómeno podía observarse sobre el Polo Sur, donde lacapa de ozono se reduce en primavera y se restaura a su nivel normal en el verano. Un satéliteartificial también capturo este fenómeno y la imagen que envió revelo que el ozono en el cielosobre el continente de la Antártica estaba siendo destruido Como este aparecía como un agujero enla capa de ozono, fue llamado el “agujero de ozono”. Este agujero de ozono atrajo la atención delos científicos. El hecho que la capa de ozono estaba siendo destruida por el Freón y existía elpeligro de que los dañinos rayos ultravioleta cayeran copiosamente sobre la superficie de la tierra,había sido advertido más de 10 años antes. Se tomo una decisión de montar una observación a granescala con el fin de investigar el mecanismo del agujero de ozono y clarificar su relación con elFreón. Rev: 0 01.01.2007 18 HAAC2ST8K

19. 19. Sistema de Aire Acondicionado El Rol del Ozono El Rol de la Capa Ozono: la atmósfera queenvuelve la superficie de la tierra esta dividida en un determinado número de capas y la máscercana a la tierra se llama la Tropósfera. En la tropósfera, las temperaturas son mayores cerca dela superficie de la tierra y en la medida que aumenta la altitud, la temperatura disminuye. Por estarazón, se produce una convexión en la atmósfera y se manifiesta como un fenómeno atmosférico.En el rango de altitud de los 20 a 30km de la estratósfera, el grado de concentración de ozono esalto. Este es llamado La Capa de Ozono. Un cierto largo de onda de rayos ultravioleta esta dañandoa los seres vivientes, es una fuente de cáncer a la piel y tiene un efecto sobre la estructura genética.La capa de ozono, absorbe los rayos ultravioleta y juega una parte crítica en la preservación de lavida en la tierra. Formación del Ozono: Los átomos de oxígeno absorben los rayos ultravioleta yson descompuestos en átomos de oxígeno. Estos átomos de oxígeno se combinan con las moléculas






de oxígeno para formar el ozono. El ozono se forma cerca del ecuador donde la cantidad deradiación solar es alta y se esparce en dirección de los polos a través del lento movimientoatmosférico. Rev: 0 01.01.2007 19 HAAC2ST8K

20. 20. Sistema de Aire Acondicionado Efecto Invernadero Efecto Invernadero: como resultado deutilizar grandes cantidades de combustible fósil (tales como el aceite, carbón y gas espontáneo) yla destrucción de los bosques, la concentración de ácido carbónico, Freón, Metano, etc. estánaumentando en la atmósfera y el calor desde la superficie de la tierra esta siendo absorbido en laatmósfera. Bajo estas condiciones, se dice que esto causa calentamiento global. Rev: 0 01.01.200720 HAAC2ST8K

21. 21. Sistema de Aire Acondicionado Refrigerante HFC134a Refrigerantes específicos, sustanciasquímicamente estables que son superiores para la resistencia al calor y no combustionables, tienenlas características de ser incoloros e inoloros sin ser inflamables, corrosivas o tóxicas. Por estasrazones, ellas han llegado a ser utilizadas para un amplio rango de finalidades tales comorefrigerantes para los sistemas de aire acondicionado y unidades de refrigeración, agentesatomizadores en aerosoles, agente de limpieza para sistemas eléctricos, materiales para extinciónde fuego, agentes de espuma y material en bruto para resinas sintéticas. Por el contrario, lacaracterística más importante de un Freón alternativo es que el potencial de destrucción de la capade ozono es mínimo y esta es la condición mínima indispensable por la que puede ser utilizado conseguridad en cada área. El Freón es una sustancia en la cual partes o todos los átomos dehidrógeno, tales como el metano y etano, están arreglados en los elementos halógenos de fluor (F)y cloro (Cl). Con esta combinación se están haciendo varios tipos de Freón. Una sustanciaalternativa que no incluye cloro, la fuente de destrucción del ozono, es el HFC 134ª, consideradocomo la sustancia más adecuada y probada por su seguridad con PAFT1 [Programa de prueba deToxicidad Medioambiental de Fluorocarbono Alternativo] esta progresando. Rev: 0 01.01.2007 21HAAC2ST8K

22. 22. Sistema de Aire Acondicionado Propiedades de los Refrigerantes La medida molecular delR134a es mucho más pequeña que la del R12. Como resultado tenemos una alta pérdida derefrigerante. Entre un 10% a 15% por año puede ser normal. Junto a los diferentes puntos deebullición, se necesitan cambios en el diseño del sistema tales como el ajuste de la válvula deexpansión, etc. Y también es necesario utilizar un aceite diferente. La modificación retroactiva porlo tanto requiera cambiar algunos componentes, tal como el secador, además el sistema debe serlavado 2 a 3 veces para remover el aceite mineral al máximo posible (después de removerlo desdeel compresor, etc). Algunos sustitutos que pueden utilizarse en lugar del 134a son otra posibilidad,pero pueden ser difíciles de conseguir y también causar problemas en el servicio, por lo tanto no serecomiendan sustitutos para el 134a. Rev: 0 01.01.2007 22 HAAC2ST8K

23. 23. Sistema de Aire Acondicionado Presión y Punto de Ebullición El punto de ebullición de unlíquido esta indicado en tablas y siempre se refiere a la presión atmosférica de 1 bar. Si la presiónsobre el líquido cambia, también cambia su punto de ebullición. Todos los líquidos homogéneos secomportan de común acuerdo. En el diagrama de presión de vapor se puede reconocer que porejemplo con presión continua y una reducción de temperatura, el vapor se vuelve líquido (en elcondensador). Al reducir la presión, el refrigerante líquido cambia a la condición de vapor (en elevaporador). El proceso de evaporación es utilizado por los sistemas de aire acondicionado de losvehículos. Este trabaja con un material que hierve fácilmente llamado refrigerante. Losrefrigerantes aplicados son R12, que hierve a –29.8°C y R 134a, que hierve a –26.5°C. El puntode ebullición indicado corresponde a la temperatura de ebullición a presión atmosférica normal(760 Torr = 1013.25 millibar). Rev: 0 01.01.2007 23 HAAC2ST8K

24. 24. Sistema de Aire Acondicionado Cambios Requeridos para el Reemplazo del R 12 El R134a,que fue desarrollado como una sustancia alternativa al R12, tiene las siguientes características encomparación con el R12: La compatibilidad con los aceites lubricantes (aceite de compresor) esmala. Su grado de solubilidad del agua es alto y su dilatación y permeabilidad de los materiales de








los sellos y los materiales de las mangueras es alta. Como el nuevo refrigerante R134a tienepropiedades y características que son diferentes a las del R12, deben realizarse cambiosconsecuentemente. Si un sistema de aire acondicionado con R12 es llenado con R134a, ocurriránproblemas tales como bloqueo del compresor o pérdida del refrigerante. Por esta razón, debentomarse contramedidas para que no se produzca una carga errónea de gas, estas fueron hechasjunto con los cambios debido a las diferencias en las propiedades y características. Las diferenciasen las características son: la presión y la carga aumentan cuando la temperatura ambiente es alta(provoca pobre enfriamiento). El sistema fue emparejado con esto para aumentar la eficiencia,cambio en el embrague magnético y condensador, cambio en las especificaciones tales como fijarlos valores para los interruptores de presión, válvulas de expansión, etc. Para los servicios postventa: el refrigerante, el aceite y los anillosO no son intercambiables. Para prevenir una conexiónequivocada de tuberías y una carga equivocada de refrigerante, el diseño de las tuberías, uniones,válvulas de carga e identificación de las herramientas de servicio se modificaron. Para prevenir elescape de refrigerante a la atmósfera, se eliminaron los pernos soldados y se instalaron válvulas dealivio de presión en su lugar. Modificaciones del Sistema Rev: 0 01.01.2007 24 HAAC2ST8K

25. 25. Sistema de Aire Acondicionado CONDENSADOR: Se reducen las temperaturas decondensación para mantener el desempeño debido a que el sistema R134a generalmente tienemayor capacidad de condensación que aquellos diseñados para el uso con R12. COMPRESOR: HNBR provee mejor compatibilidad con R134a PAG. Los compresores para utilizar con R134ageneralmente han sido fabricados durables para acomodar las mayores presiones y los diferenteslubricantes asociados con el refrigerante. ACEITE DEL COMPRESOR: El aceite mineral no essoluble con R134a. MATERIAL DE LAS MANGUERAS: Contención mejorada y soluble con elR134a SECANTE: Se cambia el material por uno de diferente diámetro de poros para mejorabsorción de la humedad, la cantidad cambio de 30 a 45g. INTERRUPTOR DE CORTE DE ALTAPRESIÓN: El R134a tiene mayores presiones de descarga que el R12 a la misma temperatura decondensación. ORIFICIOS DE CARGA: Un único orificio de carga del R134a se suministra paraevitar confusión con el del R12. Reduce la perdida en el sistema y previene la carga conrefrigerantes equivocado. Rev: 0 01.01.2007 25 HAAC2ST8K

26. 26. Sistema de Aire Acondicionado Revisión del Sistema A/C En un sistema de aireacondicionado, el calor que fue conducido al refrigerante en el evaporador es transportado a travésdel sistema por el movimiento del R134a (este comienza a moverse por la acción de bombeo delcompresor). Este flujo de refrigerante transporta el calor desde el evaporador al condensador dondees liberado a la atmósfera. De manera similar, una vez que el calor que ha sido transportado alcondensador es conducido a través de las aletas del condensador, irradiando a la atmósfera. Laenvestida del flujo de aire (el aire que pasa a través del condensador producto del movimientohacia adelante del vehículo) aleja el calor desde el área del condensador. Esta es otra forma deconvección. En el sistema de aire acondicionado, el calor desde el interior del vehículo esconducido a través de las aletas de metal del evaporador y dentro del enfriador del refrigerante (R134a). De manera similar el calor es conducido afuera del refrigerante calentado en el otro extremodel sistema A/C y a través de las aletas metálicas del condensador, donde la radiación y laconvección lo alejan. Al ser absorbido el calor, el refrigerante se evapora y transporta el calor haciael condensador. En este punto el refrigerante esta a alta temperatura y alta presión. La temperaturadel refrigerante es más alta que el aire exterior en el condensador. El calor nuevamente fluye desdeel objeto más caliente al más frío y de esta forma el calor es liberado fuera del vehículo. Al liberarel calor, el refrigerante vuelve a condensarse en líquido y el ciclo vuelva a comenzar. Una de lasmayores ventajas de utilizar el refrigerante es que este es capaz de realizar el ciclo de A/C con suscambios estado dentro de un amplio rango de temperaturas y presiones. Recordatorio: Elrefrigerante pasa a través de un cambio de fase dos veces en un ciclo. De gas a líquido en elcondensador y de líquido nuevamente a gas en el evaporador. Rev: 0 01.01.2007 26 HAAC2ST8K

27. 27. Sistema de Aire Acondicionado Propiedades de los Refrigerantes La entalpía es la cantidad de






energía que contiene el refrigerante y es medida en Kilo joule por kilogramo de refrigerante. Enesta carta, las líneas de presión constante son horizontales, si se mueve a la derecha o a laizquierda, la presión permanece igual mientras otras propiedades cambian. Las líneas de entalpíaconstante son verticales, de manera que si se mueve solamente hacia arriba o abajo en la carta, laentalpía permanece constante, pero otras propiedades cambian. Las líneas de temperatura constanteen este diagrama no son rectas, ellas siguen una senda específica. Nótese como las líneas secomportan dentro del llamado campana húmeda, ellas son perfectamente horizontales, lo quesignifica que si la presión y la temperatura permanecen constantes la mezcla puede ser 0% gas,100% gas o cualquier cosa entre ellas. La distribución depende de la entalpía, o en palabrascomunes: cuanta energía es almacenada por kilogramo de refrigerante. Nótese que para una presióndada hay solamente una temperatura donde el refrigerante es saturado, lo que significa que todo elrefrigerante cambia a gas. Si la temperatura aumentada más allá esto se llama sobrecalentado.Como el cambio de estado es igual al cambio en la entalpía (cantidad de energía), esta es la clavepara el funcionamiento del aire acondicionado. Rev: 0 01.01.2007 27 HAAC2ST8K

28. 28. Sistema de Aire Acondicionado 1. El refrigerante ingresa al compresor. En el ejemplo, el gasfrío tiene una temperatura de 10°C a alrededor de 2.2 bar. 2. El compresor ha hecho su trabajo.Nótese que la temperatura presión fue desde 2.2bar a alrededor de 13.5bar. También la temperaturay la temperatura del gas se disparo a alrededor de 70°C. Junto con el aumento de temperatura ypresión, se tiene un aumento en la entalpía (debido que se movió a la derecha en la carta). Elrefrigerante ahora contiene más energía y entra al condensador. 3. Una vez dentro del condensador,el refrigerante libera algo de su calor, la temperatura bajo pero la presión se mantiene constante. Elrefrigerante aquí es un gas saturado y ahora comienza a condensarse debido a que se ha removidomás energía. 4. La mezcla tiene una calidad de 0%, esto es líquido saturado. La temperatura delrefrigerante es la misma que tenia en el punto 3 pero ahora tiene muchos menos entalpía. Estaenergía fue disipada a través del condensador. 5. Este punto esta al final del condensador. Entre lospuntos 4 y 5 el condensador esta solamente enfriando el líquido. Nótese que la presión permaneceigual, pero la temperatura y la entalpía han caído. Este proceso se llama sub enfriamiento. 6. Entrelos puntos 5 y 7 hay una válvula de expansión. Cuando el refrigerante atraviesa este dispositivo deexpansión, la presión y la temperatura caen dramáticamente (nótese la línea vertical en eldiagrama). En el punto 6 el refrigerante ingresa nuevamente al área de la campana húmeda. Rev: 001.01.2007 28 HAAC2ST8K

29. 29. Sistema de Aire Acondicionado 7. Dentro del evaporador. Nótese que algo del refrigerante yaes un gas. De acuerdo con el diagrama se tiene una calidad de alrededor de 0.27, de forma que lamezcla de líquido/gas es 27% gas. En este ejemplo, el refrigerante esta alrededor de 0°C. Este es elrefrigerante que comienza a absorber calor que es lo que se desea que haga. Note que la entalpíaesta relativamente baja. En este punto el refrigerante recorre la mayor parte del evaporador. Este haabsorbido mucho calor, note que la entalpía aumenta. También la temperatura del refrigerante es lamisma debido a que ha ingresado al evaporador. En el punto 8 el refrigerante es un gas saturado.Cuando el refrigerante abandona el evaporador y entra al compresor en el punto 1, la temperaturadel refrigerante de alguna forma aumenta. Esto se llama súper calor. Sub enfriamiento y súpercalor: como el proceso de absorción de calor tiene lugar entre los puntos 7 y 1, esto se llama elefecto de refrigeración. Si se pudiera conseguir más sub enfriamiento, se podría mover más a laizquierda en la carta y entonces caer en la campana húmeda a un punto que pudiera estrechar elefecto de refrigeración. También, el súper calor tiene una finalidad muy valida. El aumento detemperatura del refrigerante más allá del punto de saturación suministra un factor de seguridadpara evitar que parte del líquido refrigerante sea absorbido de vuelta en el compresor. Estopotencialmente podría ocurrir si el refrigerante no ha absorbido suficiente energía para convertirsecompletamente en un gas. Con la naturaleza de los sistemas A/C de los automóviles, alguna formade capacidad de control se necesita para asegurar que la cantidad correcta de enfriamiento sesuministra de acuerdo a la carga del sistema (esto se explicará en el siguiente capitulo). No se





necesita mucho enfriamiento en Abril así como se necesitara en Julio. Si este fuera el caso, elsistema debe tener alguna forma de autorregulación. Rev: 0 01.01.2007 29 HAAC2ST8K

30. 30. Sistema de Aire Acondicionado Compresor de Placas Reciprocantes Funcionamiento(Generalidades) El compresor es conducido por el motor. Este aumenta la presión del refrigeranteevaporado (gas), de forma que esta a alta presión (alta temperatura) y lo suministra al condensador.Como la temperatura disminuye en el condensador, el refrigerante se vuelve líquido. Para el ajustede las diferentes velocidades del motor, temperatura ambiente o temperatura interior seleccionadapor el conductor, la relación de suministro del compresor es variable. Muchos compresores sonvariados durante su funcionamiento, conmutándolo entre ON y OFF. En el compresor de placareciprocante los pistones se mueven por la llamada placa reciprocante, que es una placa inclinadaconectada al eje. Por lo tanto, si el eje gira los pistones se mueven hacia adelante y hacia atrás(carrera de admisión y compresión). Los compresores de placa reciprocante tienen varios pistonesindependientes, por ejemplo 5 pistones, que sirven a 10 cilindros. En la carrera de admisión, elR134a desde el lado de baja presión del sistema (desde el evaporador) es arrastrado dentro delcompresor. La admisión del R134a se produce a través de una válvula de lámina. Esta válvula deuna vía controla el flujo del refrigerante evaporado al cilindro. Durante la carrera de compresión, elR134a vaporizado es comprimido. Esto aumenta la presión y la temperatura del refrigerante. Lasválvulas de lámina del lado de salida (descarga) se abren para permitir que el refrigerante se muevahacia el condensador. Desde la válvula de salida hacia adelante se inicia el lado de alta presión delsistema. NOTA: Los compresores están designados para funcionar solamente con refrigerantevaporizado; el refrigerante líquido en el compresor causara daño a las válvulas de lámina delcompresor. Algunos compresores tienen lo que se llama un fusible térmico instalado en la bobinasolenoide para prevenir el daño de la correa en caso de bloqueo del compresor. Rev: 0 01.01.200730 HAAC2ST8K

31. 31. Sistema de Aire Acondicionado Compresor Variable de Placas Reciprocantes FuncionamientoEl compresor variable de placa reciprocante se aplica para reducir el consumo de combustible ymejorar el confort durante la conducción. Como se puede observar en la imagen el principio defuncionamiento es el mismo, pero se utilizan pistones de lados simples y el ángulo de la placa esahora variable. Dependiendo de la cantidad de enfriamiento requerida se modifica el ángulo de laplaca. Al variar el ángulo de la placa la cantidad de refrigerante suministrado cambia, con lo que esposible mantener una presión mucho más constante. Esto evita que el compresor cambieconstantemente de ON a OFF y reduce el consumo de combustible, debido a que solo la presión esrequerida. El control del ángulo de la placa reciprocante es realizada por el control de una válvulamecánica. Los modelos que utilizan el compresor VS son: MG, JB etc. Rev: 0 01.01.2007 31HAAC2ST8K

32. 32. Sistema de Aire Acondicionado Condición de Baja Carga del A/C Si la carga del enfriamientoes baja la válvula de expansión esta casi cerrada. Así la presión en la cámara de entrada disminuye.Si la presión llega a ser menor que el valor normal (2.0kgf/cm2 ), el diafragma (que esta enconexión con la cámara de entrada), se expande y abre la conexión entre la cámara de salida y lacámara de control. De esta forma la presión en la cámara de control aumenta y el ángulo de laplaca reciprocante se reduce. Esto reducirá la cantidad de entrega a la cantidad requerida derefrigerante. Rev: 0 01.01.2007 32 HAAC2ST8K

33. 33. Sistema de Aire Acondicionado Condición de Alta Carga del A/C Si la carga de enfriamientoes alta la válvula de expansión esta casi abierta. De esta forma la presión en la cámara de ingresoaumenta. Si la presión llega a ser más alta que el valor normal, el diafragma que tiene unaconexión a la cámara de entrada se contrae y cierra la conexión entre la cámara de salida y lacámara de control. Entonces la presión en la cámara de control disminuye y el ángulo de la placareciprocante aumenta. Esto aumentara la cantidad entregada a la cantiadad requerido derefrigerante. Rev: 0 01.01.2007 33 HAAC2ST8K

34. 34. Sistema de Aire Acondicionado Diagrama de Funcionamiento Aquí se puede observar la








estrategia de control para el compresor. La válvula de control esta conectada a la cámara deadmisión del compresor, cámara de salida y cámara de control. La apertura y cierre de la válvula decontrol de presión se ajusta mecánicamente por el balance de la presión de admisión, presión desalida y los resortes dentro de la válvula. Si la carga de enfriamiento es baja, el ángulo de lainclinación (cantidad de entrega) se reduce. Si la carga de enfriamiento es alta el ángulo y lacantidad de entrega aumentan. Rev: 0 01.01.2007 34 HAAC2ST8K

35. 35. Sistema de Aire Acondicionado Compresor de Tipo Espiral Esta imagen muestra el compresordel tipo espiral. En la parte superior del compresor pueden observarse dos sensores: uno es elsensor de temperatura para detectar la temperatura del refrigerante dentro del compresor, el otro esun sensor detector de velocidad, que reconoce la velocidad del compresor. La velocidad delcompresor y la velocidad del motor son comparadas por un controlador de bloqueo de la correa. Enel caso de una diferencia muy alta entre ellos (80% de deslizamiento), el embrague magnético sedesactiva. El controlador de bloqueo de la correa esta conectado a la unidad del ventilador, justo allado del actuador de admisión. Esta función se aplica con el fin de evitar daño a la correaconductora en caso que el compresor tenga una falla interna. La razón para hacer esto es que seutiliza solamente una correa conductora para todos los accesorios tales como la bomba de agua, labomba de dirección hidráulica, alternador y compresor del aire acondicionado. Si el compresor sebloquea y a correa se daña estos dispositivos no funcionaran. Al observar la imagen inferior sepuede reconocer que el eje de entrada del compresor esta ligeramente excéntrico al eje de salida.Debido a esto el deslizador que transfiere el movimiento de la polea a los espirales móviles lo haceen movimiento excéntrico, este movimiento en espiral se mueve de izquierda a derecha y de arribahacia abajo. Debido a esta diferencia en el movimiento, las secciones entre los dos espirales seexpanden o contraen de forma que el refrigerante es aspirado, comprimido y descargado con altapresión. Rev: 0 01.01.2007 35 HAAC2ST8K

36. 36. Sistema de Aire Acondicionado Como se ha indicado, una parte esta fija al cuerpo delcompresor y permanece estacionaria, mientras que la otra parte es conducida por la polea (a travésdel deslizador) y se mueve como se describió anteriormente. El ciclo de trabajo se describe en lapróxima página. Rev: 0 01.01.2007 36 HAAC2ST8K

37. 37. Sistema de Aire Acondicionado Ciclo de Funcionamiento Demos una mirada al ciclo defuncionamiento del compresor de espiral. Como es un proceso que esta teniendo lugarcontinuamente de forma que se alcanzan varias etapas de compresión del refrigerante al mismotiempo, seguiremos el proceso de un ciclo paso a paso. El proceso que veremos esta marcado encolor rojo mientras que las otras etapas que están produciéndose al mismo tiempo están coloreadasen forma diferente. Cada color indica la compresión para una cantidad específica de refrigerantedesde la admisión a la compresión y descarga. El ciclo comienza cuando los extremos de ambosespirales abren la admisión, de forma que el refrigerante puede entrar en la abertura. Definamosesta posición como 0° (ángulo de rotación de la polea conductora). Después de 180° demovimiento, el espiral a cambiado la posición de forma que el espiral toca al otro, por lo cual secierra la admisión y se forma una cámara, de manera que ya no entra más refrigerante, perotampoco puede escapar el refrigerante. En la posición de 360°, el espiral alcanza una posicióndonde el orificio de descarga esta cerrado y la medida de las diferentes cámaras se ha reducido. Demodo que el refrigerante esta comprimido. Al mismo tiempo, el espiral esta empujando elrefrigerante en la dirección del orificio de descarga. En 540° el refrigerante esta comprimido alnivel necesario y abandona el compresor a través del orificio de descarga que ahora esta abierto.En 720°, el espiral alcanza la misma posición, esta a 0° y el ciclo se reinicia. Rev: 0 01.01.2007 37HAAC2ST8K

38. 38. Sistema de Aire Acondicionado Embrague del Compresor El embrague esta compuesto por labobina solenoide, la polea y el eje con tenaza y la placa de resorte liviano. La bobina estadirectamente fija al cuerpo del compresor y esta localizada detrás de la polea. La polea esta fija alcompresor a través de un cojinete y por lo tanto puede girar libremente; la polea es conducida por







una correa tan pronto como el motor arranca. El eje esta conectado al eje de mando del compresore incluye una placa de resorte liviano. Cuando se necesita enfriamiento, se energiza la bobinasolenoide, creando un campo magnético que atrae la placa de resorte, la cual esta conectada con lapolea. En esta condición, se acciona el eje del compresor. El refrigerante por lo tanto comienza acircular y se consigue el enfriamiento. Para desconectar el compresor, se interrumpe la energía alsolenoide, el campo magnético desaparece y la placa de resorte se separa de la polea mediante losresortes de retorno, la que nuevamente gira libre sin estar en contacto con el eje de mando. Porrazones de seguridad, en el circuito de la bobina de embrague del compresor se ha instalado unfusible térmico. Si se produce deslizamiento de la correa, por ejemplo debido al bloqueo delcompresor se genera calor. Si el calor alcanza un cierto valor (alrededor de 180°) el fusible térmicose quema. Esto interrumpe el suministro de energía al solenoide y la polea puede girar librementede forma que el cojinete del embrague, la polea y la correa no se dañen. Una vez que el fusible seha quemado, el solenoide debe reemplazarse. Algún deslizamiento del embrague podría ser indiciode holgura incorrecta o bajo voltaje al embrague. Una separación muy pequeña puede causarraspaduras en las placas; una abertura muy grande causara un campo magnético debilitado. Si se harevisado esto y se encuentra correcto y el embrague esta aún sin funcionar este debe serreemplazado. El consumo aproximado de corriente del embrague magnético es de alrededor de 3Aa 12V. Revisar la resistencia de la bobina del embrague (3.0 – 3.2 Ohm) para determinar lacondición del fusible térmico y reemplazar la bobina del embrague si es necesario. Rev: 001.01.2007 38 HAAC2ST8K

39. 39. Sistema de Aire Acondicionado Estructura de Mangueras Como se menciono anteriormente,las mangueras para el R134a deben ser diferentes debido al menor tamaño de las moléculas. Perotodavía las mangueras son la parte donde aún bajo condiciones normales desaparece refrigerante eingresa humedad al sistema. Rev: 0 01.01.2007 39 HAAC2ST8K

40. 40. Sistema de Aire Acondicionado Condensador El condensador esta compuesto por tuberías yláminas, que están firmemente conectadas con las tuberías para crear una gran superficie deintercambio de calor para alcanzar una buena transferencia de calor. El condensador esta instaladoal frente del radiador. Este enfría el refrigerante a alta presión y alta temperatura a su punto decondensación y lo vuelve a su estado líquido. Los gases calientes entran al condensador con unatemperatura de 60° a 100°C, pero aún si este es enfriado solamente 2° – 3°C, cambiara de estadogaseoso a líquido debido a las propiedades del refrigerante. El intercambio de calor en elcondensador tiene lugar enfriamiento por aire. Es esencial para un enfriamiento eficiente delcondensador el paso de aire a través de sus aletas. Cualquier obstrucción tal como polvo, hojas,lodo o algún material extraño, reducirá la capacidad de reducir la temperatura del refrigerante,resultando en un aumento del calor y la presión. En condición normal el condensador esta atemperatura más baja que el radiador del vehículo, pero si la eficiencia del condensador se reduce,su temperatura aumenta. Esta puede llegar a estar más alta que la del radiador del vehículoprovocando sobrecalentamiento del motor. No es necesaria una rutina de mantenimiento para elcondensador, aparte de remover obstrucciones, las reparaciones solamente pueden realizarse si elcondensador se desmonta del vehículo. Rev: 0 01.01.2007 40 HAAC2ST8K

41. 41. Sistema de Aire Acondicionado Secador La finalidad del secador es almacenar temporalmenteel refrigerante licuado. Este también debe extraer la suciedad y la humedad del refrigerante. Deacuerdo a las diferentes condiciones de funcionamiento, como la carga térmica en el evaporador ycondensador, número de revoluciones del compresor, se bombea diferente cantidad de refrigerantea través del sistema. Para la estabilizar estas fluctuaciones se ha insertado el secador. El líquidoproveniente del condensador es recolectado y almacenado en este, de forma que solamente lacantidad necesaria fluye al evaporador para el enfriamiento del aire.Adicionalmente, el secador escapaz de atrapar una pequeña cantidad de agua desde el ciclo, usualmente puede tomar 6 a 12 gr.de agua y la cantidad depende de la temperatura. La cantidad aumenta a temperaturas más bajas.Secante: para los sistemas R12 se ha utilizado gel de silicio como secante para eliminar la






humedad, pero en los sistemas R134a se utiliza zeolita como secador. Rev: 0 01.01.2007 41HAAC2ST8K

42. 42. Sistema de Aire Acondicionado Válvula de Expansión Básicamente se distinguen dos tipos desistemas refrigerantes. Tipo TXV: Tipo Válvula de Expansión Térmica Tipo CCOT: Ciclo delEmbrague de Tipo Orifício. Debido al hecho de que hay algunas diferencias en los componentes yen el principio de funcionamiento, la carta contiene las diferencias entre ellos. Rev: 0 01.01.200742 HAAC2ST8K

43. 43. Sistema de Aire Acondicionado Ciclo del Refrigerante CCOT y Componentes A diferencia dela regulación por válvula de expansión, la inyección del líquido refrigerante tiene lugar en elevaporador a través de un regulador fijo. Este orificio fijo esta localizado en la línea de líquidocerca del evaporador y tiene rejillas para filtrado localizadas en la tubería de entrada y salida delcuerpo. En el tubo de orificio fijo el líquido refrigerante comienza a vaporizarse, debido a estopermite solamente el ingreso de la cantidad apropiada de refrigerante al evaporador, para conseguirun buen efecto refrigerante. El estado del refrigerante inmediatamente después del tubo de orificiofijo es 100% líquido. Tan pronto como la presión del líquido cae, este comienza a hervir y al haceresto absorbe calor. Este calor es removido desde el aire que pasa a través de las aletas deenfriamiento del evaporador por lo que es enfriado. Un interruptor de presión se utiliza paracontrolar la cantidad de refrigerante que ingresa al evaporador. Cuando los contactos delinterruptor están abiertos y la bobina del embrague no esta energizada, el embrague del A/C estadesconectado y el compresor no funciona. Cuando los contactos del interruptor están cerrados, labobina del embrague magnético del compresor esta energizada y el embrague del A/C estaconectado para conducir al compresor. No pueden realizarse ajustes ni servicios al conjunto detubo de orificio fijo, pues no puede desmontarse de la línea. El tubo orificio fijo debe serreemplazado cuando se reemplaza el compresor. Rev: 0 01.01.2007 43 HAAC2ST8K * CCOT:Ciclo del Embrague de Tipo Orificio * 1 kPa = 0.145 psi

44. 44. Sistema de Aire Acondicionado Acumulador (CCOT): El Acumulador esta localizado en ellado de baja presión del circuito refrigerante. La entrada del acumulador esta conectado al tubo desalida del núcleo del evaporador a través de una línea de succión. El refrigerante ingresa aldepósito acumulador a través del tubo de entrada. El aceite se separa al fondo del depósito. Elrefrigerante pasa a través del secante, donde el agua y la humedad son separadas y almacenadasdebajo de la tapa plástica. Desde aquí es succionado a través de un tubo U por medio delcompresor. Un orificio de pequeño diámetro de retorno del aceite esta ubicado cerca del fondo deldepósito este permite al aceite ingresar a la línea de succión en una proporción controlada. Paraprevenir el ingreso de suciedad o humedad a través del orificio de retorno de aceite, se ha instaladouna malla de filtro. Rev: 0 01.01.2007 44 HAAC2ST8K * CCOT: Ciclo del Embrague de TipoOrificio

45. 45. Sistema de Aire Acondicionado Válvula de Expansión Ecualizada Internamente El interior delvehículo no se enfriara suficientemente si la salida de la válvula de expansión es demasiadopequeña. Si esta es demasiado ancha, se producirá congelamiento en el evaporador, disminuyendola eficiencia del enfriamiento. Por lo tanto, la medida de este pequeño agujero atomizador debe sercontrolada de acuerdo a las condiciones variables. La válvula de expansión también sirve como unregulador para este orificio atomizador. Dependiendo del sobrecalentamiento del gas refrigerante ala salida del evaporador, la TXV ajusta la cantidad de refrigerante que ingresa al evaporador(dependiendo de las respectivas condiciones de funcionamiento), de forma que la superficieintercambiadora de calor del evaporador se utiliza óptimamente. La TXV esta instalada entre elcircuito de alta y baja presión y en el ciclo refrigerante y antes del evaporador. Si la temperaturadel refrigerante (que abandona el evaporador) aumenta, el refrigerante en el termostato de laválvula de expansión se expande y aumenta el flujo del refrigerante al evaporador. Si temperaturadel refrigerante disminuye, su volumen en el termostato se reduce y el flujo al evaporador tambiénse reduce. Como se vio anteriormente, las válvulas de expansión pueden clasificarse en dos tipos:







Tipo de Ecualización Externa, Tipo de Ecualización Interna. La válvula térmica de expansión esregulada por la interacción de tres fuerzas: 1. La presión en la línea del sensor, que depende de latemperatura del refrigerante sobrecalentado, afecta la fuerza de apertura del diafragma (PF). 2. Lapresión del evaporador afecta el diafragma en dirección opuesta (PE). 3. La presión del resorte deajuste (PS); este actúa en la misma dirección que la presión de evaporación. Rev: 0 01.01.2007 45HAAC2ST8K

46. 46. Sistema de Aire Acondicionado Válvula de Expansión Ecualizada Externamente El tipo deecualización externa esta compuesto por un tubo capilar térmico cargado con refrigerantevaporizado, un elemento de potencia de diafragma, resorte de balanceo, tubo de presión deecualización externa, pin actuador del asiento de la válvula, válvula de medición, orificio deingreso y filtro y orificio de salida. La diferencia con la válvula de ecualización interior es que eltipo de ecualización externa no tiene solamente el bulbo sensor al calor, sino que también unatubería adicional que esta conectada a la salida del evaporador. Esta tubería puede detectarse lapresión en la salida, muy cerca del lugar donde se detecta la temperatura de salida. Esto permite uncontrol más preciso, especialmente en caso que el evaporador tenga una alta resistencia interna. Lacámara superior del diafragma reflecta la temperatura de salida del evaporador y suministra laacción diferencial por la temperatura de salida opuesta contra la presión de salida. La temperaturade salida actúa sobre el tubo sensible al calor, que cambia la presión en la parte superior deldiafragma en la forma debida. Esta presión trata de abrir más la entrada del refrigerante paraaumentar la cantidad de refrigerante que pasa a través de la válvula. Junto con la fuerza del resortela presión de salida actúa debajo del diafragma tratando de cerrar la entrada. El equilibrio de estasfuerzas produce que la entrada se abra la cantidad correcta, de forma que la cantidad necesaria derefrigerante puede ingresar al evaporador. Rev: 0 01.01.2007 46 HAAC2ST8K

47. 47. Sistema de Aire Acondicionado Evaporador Un suministro medido de refrigerante frío a bajapresión, es arrastrado a través del evaporador por el lado de succión del compresor. El aire cargadode calor desde el exterior del vehículo es empujado a través de los espirales por un ventilador y ladiferencia de temperatura entre aire caliente y el refrigerante frío produce la transferencia de calordesde el aire caliente al líquido frío. Como el líquido esta absorbiendo calor desde el aire, elrefrigerante se vaporiza, cuando el refrigerante esta casi completamente vaporizado, se alcanza loque se llama condición saturada, pero el vapor debe pasar a través de más tubos antes de su salida,de modo que absorbe más calor. Esta condición se recibe el nombre de súper calor. Lacondensación de la humedad en el aire se produce simultáneamente con la reducción de latemperatura del aire. Esta agua condensada es drenada desde el conjunto evaporador y descargadaa través de las tuberías de drenaje. Frecuentemente, el agua condensada se drena desde el cuerpodel evaporador rápidamente, después que el vehículo queda en reposo y el ventilador es apagadocreando un charco debajo del vehículo. Esta es una condición natural y no es necesario realizarninguna investigación. No se necesita alguna rutina de mantenimiento para el evaporador, peropuede requerirse alguna limpieza de tiempo en tiempo debido al mal olor. Rev: 0 01.01.2007 47HAAC2ST8K

48. 48. Sistema de Aire Acondicionado Control de Flujo del Refrigerante Cuando la presión de vapordel sistema en funcionamiento es estable, prevalecerá la condición Pf = Ps. La apertura de laválvula de aguja en este momento será estacionaria (en una condición predeterminada) y semantendrá un flujo constante de refrigerante. Flujo constante de refrigerante PF / PE = PS / PE: sila cantidad de refrigerante en el evaporador llega a ser menor, el refrigerante se evaporara másrápido. Así, la temperatura en el circuito ecualizador aumenta, provocando que el gas en la cámarasuperior del diafragma se expanda y la válvula se abra. Esto resulta en un mayor flujo delrefrigerante al evaporador. PF / PE < Ps por lo que el flujo del refrigerante aumenta. Inversamente,si la cantidad de refrigerante en el evaporador llega a ser mayor, el refrigerante se vaporizara máslentamente. La temperatura en el circuito ecualizador cae, provocando el cierre de la válvula estoresulta en un menor flujo de refrigerante a través del circuito. PS > PF / PE el flujo de refrigerante






disminuirá. Rev: 0 01.01.2007 48 HAAC2ST8K49. 49. Sistema de Aire Acondicionado Ciclo de Funcionamiento del A/C Si el ciclo del refrigerante se

activa, por ejemplo cuando el sistema de aire acondicionado se enciende; el compresor arrastrarefrigerante frío, gaseoso desde el evaporador, lo comprime y lo suministra al condensador. Lacompresión calienta el gas. El gas caliente comprimido es enfriado en el condensador por el aireexterior o por un ventilador auxiliar. Cuando alcanza el punto de rocío (dependiendo de la presión,ver la tabla de punto de ebullición) el refrigerante se condensa y se vuelve líquido. El refrigerantecompletamente licuado proveniente del condensador es recolectado en el tanque incorporado alsecador. La función de éste es asegurar que solamente líquido limpio libre de humedad setransfiera al evaporador. Próximamente el refrigerante fluye a la válvula de expansión. Líquidorefrigerante presurizado es inyectado en el evaporador en el cual la presión disminuye de formaque el refrigerante se evapora. El calor necesario para la evaporación es extraído del aire delinterior del habitáculo que pasa a través de las láminas de evaporador, entonces el aire es enfriado.El refrigerante completamente gaseoso que abandona el evaporador es arrastrado al interior delcompresor y nuevamente comprimido cerrando el ciclo del refrigerante. Rev: 0 01.01.2007 49HAAC2ST8K

50. 50. Sistema de Aire Acondicionado Unidad de Calefacción Cuando el refrigerante del motor fluyea través del núcleo del calefactor, el calor desde el refrigerante es transferido al aire del enfriadorque fluye a través de las aletas del núcleo del calefactor. Por la combinación del sistema deenfriamiento y calefacción, la temperatura puede ajustarse al nivel confortable deseado. Rev: 001.01.2007 50 HAAC2ST8K

51. 51. Sistema de Aire Acondicionado Circuito Eléctrico * Este diagrama esquemático esta disponiblesolamente en el modelo MG Optima/ Magentis. Demos una mirada al diagrama eléctrico paradeterminar que partes eléctricas están involucradas en el acondicionamiento del aire: por ejemplo,el sensor de temperatura ambiente, el sensor AQS, el relé A/C, etc. Ahora los veremosindividualmente. Rev: 0 01.01.2007 51 HAAC2ST8K

52. 52. Sistema de Aire Acondicionado Interruptor de Presión Dual El interruptor de presión dual esun dispositivo de seguridad que desactiva el compresor desconectando el EmbragueElectromagnético (EMC) cuando se detectan condiciones anormales (presión demasiado alta odemasiado baja). Los siguientes tipos de interruptor de presión se utilizan en los vehículos KIA:Interruptor de Presión Dual, Interruptor de Presión Triple, Sensor APT. El interruptor de presiónpuede instalarse tanto en la línea refrigerante entre el condensador y el secador o en el secadormismo. Comencemos con el más simple de ellos: el interruptor de presión dual. El interruptor depresión dual se utiliza para activar o desactivar el compresor. Bajo condiciones normales, sesuministra energía al EMC a través del interruptor de presión. Para proteger el compresor contraatascamiento en condiciones de baja presión el interruptor se abre y el suministro de energía alEMC se corta. Para prevenir el aumento excesivo de presión y por lo tanto proteger los elementosque pueden llegar a quemarse, el interruptor también se abrirá y se suspenderá el suministro deenergía al EMC. Rev: 0 01.01.2007 52 HAAC2ST8K

53. 53. Sistema de Aire Acondicionado Interruptor de Presión Triple El interruptor de presión triple esuna combinación del interruptor de baja presión (para revisar la cantidad de refrigerante) y elinterruptor de alta presión (para prevenir la explosión de la línea del aire acondicionado) y uninterruptor de presión media (para el funcionamiento del ventilador de enfriamiento). Cuando lapresión cae a aproximadamente 2.3 bar o menos, el compresor se detiene, previniendo así el dañoal compresor por atascamiento. Cuando la presión se eleva a 32bar o más el compresor también sedetiene para prevenir que las líneas del aire acondicionado se revienten. Cuando la presión alcanza15.5 bar o más, el ventilador del condensador gira a alta velocidad para enfriar el refrigerante yestabilizar su presión. Rev: 0 01.01.2007 53 HAAC2ST8K

54. 54. Sistema de Aire Acondicionado Sensor APT El APT (Transductor de Presión Automotriz) esun sensor de base capacitiva. Este detecta la presión del refrigerante a través de una salida de









voltaje lineal directamente proporcional a la presión aplicada. La presión deformará un diafragmaque es una parte del condensador. La otra parte es el sustrato cerámico. Como la fuerza del campoeléctrico de un condensador depende también de la medida del dieléctrico, la fuerza del campovaria de acuerdo con la deformación del diafragma. El ASIC convierte este cambio en el voltaje desalida correspondiente, él que es enviado al controlador FATC. Hay 0.2V (no 0V), si la presión dela línea del refrigerante se ha ido a cero, para la comunicación del ECM del motor hay 4.8V (0Vsignifica el contacto pobre o circuito abierto); aún si la presión de línea esta sobre el valor normal(alta presión) (5V significa corto circuito). El APT esta usualmente combinado con un ventiladorde múltiples velocidades para menos pasos de control de la velocidad del ventilador deenfriamiento. Rev: 0 01.01.2007 54 HAAC2ST8K

55. 55. Sistema de Aire Acondicionado Control de Ventilador de Múltiples Velocidades del PWMJunto con utilizar la señal APT para la protección del circuito y el control del ventilador, hayalgunos otros cambios en el sistema, que pueden observarse en el diagrama. Se utiliza el llamadoventilador de múltiple velocidad, este permite un paso menos para controlar la velocidad delventilador. La velocidad del ventilador se controla por un módulo PWM (Modulación de Amplitudde Pulso). Rev: 0 01.01.2007 55 HAAC2ST8K

56. 56. Sistema de Aire Acondicionado Control de Ventilador de Enfriamiento La velocidad delventilador de enfriamiento es controlada por el módulo de control PWM de acuerdo con las señalesdel ECM o PCM. Una relación de trabajo de 10% significa que el ventilador esta apagado, 90%significa funcionamiento a plena velocidad. El control es con un paso menos desde cero a plenavelocidad. El control se realiza de acuerdo a varios parámetros. Estos son: temperatura delrefrigerante del motor, interruptor A/C, sensor APT, Velocidad del vehículo. La velocidad actualdel ventilador depende de las condiciones de funcionamiento, la función correcta puededeterminarse utilizando la carta. Rev: 0 01.01.2007 56 HAAC2ST8K

57. 57. Sistema de Aire Acondicionado Interruptor Termostático En ambos sistemas (TXV y CCOT)se encuentra el Interruptor Termostático. La función del interruptor termostático es prevenir elcongelamiento del evaporador. Si la temperatura de las aletas del evaporador es menor que 0.5°C,el compresor se desactiva. Rev: 0 01.01.2007 57 HAAC2ST8K

58. 58. Sistema de Aire Acondicionado Sensor / Termistor de Aleta Un Termistor o sensor de aleta estainstalado para prevenir el congelamiento del evaporador. Eléctricamente el Termistor esta instaladoen la línea del embrague del compresor. Este se abre o cierra de acuerdo con la temperatura delevaporador, con lo cual activa o desactiva el compresor. El compresor se apaga a aproximadamentecon 0.5°C y vuelve a encenderse a aproximadamente a los 3°C. Para valores exactos, es necesarioreferirse al Manual de Servicio correspondiente. El sensor de aleta no se activa y desactiva, perocambia su resistencia de acuerdo con la temperatura del evaporador. Este cambio de resistencia esutilizado por la unidad de control para decidir si enciende o apaga el compresor. Para informaciónde la resistencia de acuerdo con la temperatura referirse al Manual de Servicio. Rev: 0 01.01.200758 HAAC2ST8K

59. 59. Sistema de Aire Acondicionado Control de Velocidad del Motor del Ventilador De acuerdo conla posición del interruptor del ventilador, diferentes terminales están provistos con energía. Comosus resistencias efectivas difieren, también varía el voltaje de salida y en consecuencia la velocidaddel ventilador. Nota: El control de la velocidad del ventilador para FATC esta cubierto en lasección FATC. Rev: 0 01.01.2007 59 HAAC2ST8K

60. 60. Sistema de Aire Acondicionado Mantenimiento y Seguimiento de Fallas Tómese en cuenta queel sistema de aire acondicionado puede perder hasta un 15% de refrigerante por año y que el límitepromedio de funcionamiento es alrededor del 60% del grado de llenado. La mantención del sistemade aire acondicionado también puede disminuir el consumo de combustible. Ya que este influyepor ejemplo en el tiempo de funcionamiento del compresor. ¡Nótese que un compresor roto puederequerir el cambio del receptor/secador debido a la contaminación de partes metálicas, etc. y queun condensador roto puede requerir el cambio del receptor/secador debido a mucha humedad!.









Rev: 0 01.01.2007 60 HAAC2ST8K61. 61. Sistema de Aire Acondicionado Filtro de Polen La finalidad del elemento de filtro de aire es

remover el polvo y el olor. El periodo de reemplazo del filtro es 5.000 ~ 12.000 km, dependiendode las condiciones ambientales. Téngase en cuenta que un filtro obstruido influirá en la eficienciadel enfriamiento y el calentamiento y puede ser una causa para alergias. Para reemplazar el filtro:desmontar la guantera. Remover la parte de bloqueo de la cubierta del filtro de aire. Rev: 001.01.2007 61 HAAC2ST8K

62. 62. Sistema de Aire Acondicionado Precauciones de Seguridad El refrigerante puede hacerenfermar a una persona cuando lo inhala, aún si se inhala sólo una pequeña cantidad a la vez sobreun periodo de tiempo, este se acumulará y puede resultar en una condición tóxica. Si el líquidorefrigerante entra en contacto con algún lugar del cuerpo, siga los procedimientos que se describen.Aplicar agua fría para elevar la temperatura y aplicar vaselina limpia. Si el líquido refrigerantealcanza los ojos, el globo del ojo puede congelarse lo que puede causar ceguera. Si el líquidorefrigerante llegara a alcanzar el ojo, no debe frotarse. Siga estas instrucciones: aplicar grandescantidades de agua fría para elevar la temperatura. Aplicar vaselina limpia al ojo para evitar lainfección. Cubrir el ojo con un parche para evitar la posibilidad de ingreso de polvo al ojo. Visitaral doctor y hospital para ayuda profesional inmediata. No intente tratarlo usted mismo. Rev: 001.01.2007 62 HAAC2ST8K

63. 63. Sistema de Aire Acondicionado Nunca debe calentarse un cilindro de refrigerante sobre 52°C,debido a que este puede explotar. Utilizar una llave de válvulas aprobada para abrir y cerrar lasválvulas y evitar el daño. Asegurar todos los cilindros en posición vertical para almacenamiento yretiro del refrigerante. Para información completa acerca de las advertencias de seguridad referirseal Manual de Servicio. Rev: 0 01.01.2007 63 HAAC2ST8K

64. 64. Sistema de Aire Acondicionado Revisiones Preliminares La revisión preliminar incluye unainspección visual del sistema. Revisar las aletas del condensador por daño o bloqueo. Asegurarseque la correa conductora esta correctamente instalada y comprobar su tensión. Si no se mantiene latensión apropiada, el deslizamiento de la correa reducirá en gran manera el desempeño del sistemade aire acondicionado y la vida útil de la correa. Revisar/ajustar la correa conductora del aireacondicionado al momento de la preparación de un automóvil nuevo. Revisar la tensión de lacorrea conductora en intervalos regulares de servicio y ajustar según sea necesario. Luego arrancarel motor, activar el interruptor del A/C y revisar que el A/C funciona en cada posición delinterruptor del ventilador excepto la posición 0. Revisar el funcionamiento del embraguemagnético. Comprobar si las RPM en ralentí aumentan cuando se conecta el embrague magnético.Comprobar el correcto funcionamiento del ventilador del condensador. NOTA: Las condicionespueden variar dependiendo del modelo. Es necesario referirse al Manual de Servicio. Rev: 001.01.2007 64 HAAC2ST8K

65. 65. Sistema de Aire Acondicionado Mal Olor En ocasiones los clientes reclaman por “mal olor”cuando activan el aire acondicionado. La razón de esto son bacterias que se producen en lasespirales del evaporador. Si el aire acondicionado no se utiliza regularmente, estas baterías seproducen mucho más rápido. La presencia de estas bacterias en el aire pueden causar reaccionesalérgicas. Si un cliente reclama por mal olor del aire acondicionado, es recomendable limpiar elevaporador utilizar un limpiador de sistemas de aire acondicionado. Rev: 0 01.01.2007 65 HAAC2ST8K

66. 66. Sistema de Aire Acondicionado Detector de Fugas y Prueba de Filtraciones El detector defugas se utiliza para detectar filtraciones en los sistemas de aire acondicionado. Este incorpora uninterruptor de selección de sensibilidad que permite utilizarlo en sistemas de aire acondicionadoCFC y HFC. Puede detectar perdidas pequeñas como de aproximadamente 14.15gramos por año.ON/OFF y BALANCE: el mismo control que enciende la unidad permite controlar la sensibilidad.Eliminar la contaminación de fondo para encontrar las perdidas con facilidad. INDICADORVISUAL DE FILTRACIONES: los 10 LED se encienden para mostrar niveles crecientes de









concentración, un LED indica que una cantidad mínima de refrigerante llega al sensor, mientrasque los 10 indican una gran filtración o concentración. INDICADOR DE BATERÍA BAJA: Sisolamente esta encendido el LED superior, deben reemplazarse las baterías. INDICADORAUDIBLE DE FILTRACIÓN: El sonido de funcionamiento normal es un tictac estable cuando semueve el probador cerca de la filtración, el tono cambiara a un sonido tictac más rápido y luego aun sonido de alarma. VOLUMEN: permite ajustar la señal audible de filtración. NIVEL DESENSIBILIDAD: puede utilizarse para un amplio rango de refrigerantes, debe seleccionarse elnivel correcto de sensibilidad. Utilizar estos ejemplos como una pauta: Nivel 1 CFC + HCFC talcomo R12 R22 R500 R502 Nivel 2 HFC como R134a HP 62 AC9000 AZ 20 AZ 50 NOTA:Un medidor de filtración de gas diseñado solamente para sistemas R12 no puede ser utilizado paradetectar pérdidas o filtraciones de gas R134a debido a su sensibilidad insuficiente. El nuevomedidor de filtraciones introducido, tiene una mayor sensibilidad y puede utilizarse para ambosrefrigerantes, R12 y R134a. Rev: 0 01.01.2007 66 HAAC2ST8K

67. 67. Sistema de Aire Acondicionado 1. Girar el interruptor a la posición ON 2. Selecciona el nivelde sensibilidad deslizar el interruptor a la posición “1” ó “2”. 3. Ajustar el Balance: girar el controlde BALANCE hasta que pueda oírse un fuerte sonido de alarma, luego gírelo hacia abajo hasta quese oiga un bajo y estable tictac. 4. Iniciar la búsqueda de la filtración. La relación recomendada debúsqueda es 2 a 5 cm por segundo con el extremo sensible lo más cerca posible que esta siendorevisada pero sin tocarla. 5. Para determinar con precisión una filtración, es necesario ajustar elbalance. Al estar cerca de una concentración de refrigerante, sonará el tono de alarma. Mantener elprobador en la misma posición y girar el control de balance hacia abajo hasta que pueda oírsenuevamente el sonido tictac. Luego continuar con la búsqueda de filtraciones. Debe balancearse launidad varias veces si existe una gran filtración y se ha acumulado refrigerante. 6. Si se encuentramás de una filtración o si se sospecha que hay más de una, reparar primero la mayor para poderidentificar con precisión la más pequeña fácilmente. Seguir los pasos descritos para desarrollar unaprueba por filtraciones en un sistema completamente vacío: acoplar una estación de servicio de aireacondicionado al sistema y cargarlo con aproximadamente 100kPa. (¡Téngase en cuenta que estono esta permitido en todos los países, es necesario referirse a las regulaciones locales!). Revisar elsistema por perdidas utilizando el detector de fugas. Si se encuentran filtraciones que requieran queel sistema sea abierto (para reparar o reemplazar mangueras, uniones, etc) descargar el sistema deacuerdo al procedimiento de descarga. Si se ha detectado una filtración de gas, proceder comosigue: revisar el torque en el conector de conexión y si es necesario, apretar al torque apropiado yvolver a revisar. Si la filtración continúa aún después de haber reapretado el conector, descargar elrefrigerante del sistema, desconectar el conector y revisar el daño en el asiento. Reemplazar elconector aún si el daño es leve. Después de haber revisado y eliminado las filtraciones, el sistemadebe ser evacuado para remover la humedad. Rev: 0 01.01.2007 67 HAAC2ST8K

68. 68. Sistema de Aire Acondicionado Revisión de Fugas con Fluorescente Otro método para ladetección de filtraciones es agregar un aditivo especial al refrigerante, el que puede ser detectadoutilizando una lámpara especial. Para una visibilidad máxima, ejecutar la prueba en un área oscura.La fluorescencia puede ser brillante o débil, dependiendo de la cantidad de agente fluorescentepresente. Debe tenerse cuidado para distinguir la fluorescencia desde el reflejo de luz azul en lasuperficie del metal. Tómese en cuenta que después de detectada y reparada la filtración, el áreadebe limpiarse para evitar que en una ocasión posterior el líquido viejo pueda conducir a unadiagnóstico erróneo de filtración. Inyector del fluido: su finalidad es inyectar el fluido Aceite/Fugaal sistema. Rev: 0 01.01.2007 68 HAAC2ST8K

69. 69. Sistema de Aire Acondicionado Conjunto Básico de Medidores Una vez que se ha conectado elconjunto de medidores al sistema, esta en condición de diagnosticar con precisión un problemainterno en el sistema, sin depender de las conjeturas. Los medidores son las herramientas dediagnóstico más importantes y saber interpretar lo que ellos indican es la clave para un seguimientode fallas preciso y rápido del sistema. Los indicadores de prueba que se muestran en las siguientes






páginas están para ser utilizados como ejemplos típicos de problemas comunes que es necesariodiagnosticar. La variedad de equipos y condiciones pueden hacer que las lecturas de los medidoressean diferentes a las mostradas en esta sección. El conjunto de medidores múltiples es laherramienta más importante utilizada para dar servicio a los sistemas de aire acondicionado. Elconjunto de medidores de pruebas se utiliza para determinar la presión de los sistemas de alta ybaja presión, la carga correcta del refrigerante y eficiencia de funcionamiento. Esta diseñado paraleer tanto el lado de alta y de baja al mismo tiempo, por que estas presiones deben ser comparadasuna con otra para determinar el correcto funcionamiento del sistema. Debido a los diferentesdiseños y modelos de equipamiento disponible será imposible de escribir la operación de cada uno,de modo que nos concentraremos en el conjunto básico de medidores y las lecturas que sonuniversales. Antes de intentar utilizar algún cargador de gas o equipamiento de prueba, esnecesario familiarizarse completamente con las instrucciones de operación del fabricante. Referirseal Manual de Servicio y al Manual del Propietario de los medidores. Rev: 0 01.01.2007 69 HAAC2ST8K

70. 70. Sistema de Aire Acondicionado Medidor del Lado de Baja: este medidor tiene una esfera quelee desde 0 a 24 bars en sentido del reloj y desde 0 a –1 bar (escala de vacío) en sentido contrarioal reloj. También puede observarse una escala de temperatura, que lee desde –30 a +35°C. Estemedidor del lado de baja es llamado un “Medidor Compuesto” y tiene la finalidad de indicar tantopresión como vacío. Este medidor se utiliza para medir la presión de salida del evaporador.Medidor del Lado de Alta: este medidor tiene una esfera que lee desde 0 a 34 bars en sentido delreloj. También se puede observar una escala de temperatura, con lecturas desde 0 a +88°C. Elmedidor del lado de alta es solamente un medidor de presión. Se hace referencia a todas laspresiones mayores a la presión atmosférica como presión atmosférica y todas las presiones bajo lapresión atmosférica como un vacío. La presión cero permanecerá en cero prescindiendo de laaltitud. Rev: 0 01.01.2007 70 HAAC2ST8K

71. 71. Sistema de Aire Acondicionado Revisión de Desempeño Prueba de desempeño Conectar losmedidores, abrir todas las puertas, poner la refrigeración a máximo enfriamiento y el ventilador asu máxima velocidad y acelerar el motor a 2000 rpm. Las lecturas de los medidores son elprincipal indicador de las condiciones de funcionamiento del sistema, pero como la eficiencia delsistema esta influenciada por la temperatura ambiente y la humedad relativa, esos valores tambiéndeben medirse. Poner un termómetro en la salida de aire frío y medir la temperatura del aireenfriado. Utilizar un sicrómetro (seco y húmedo) para determinar la humedad relativa (o utilizar undispositivo que indique directamente la humedad). Medir la temperatura ambiente cerca delcondensador y calcular la diferencia entre las temperaturas de entrada y salida. Comprobar que laintersección de la humedad relativa y la diferencia de temperatura esta dentro del área sombreada.Si este es el caso el desempeño del enfriamiento es suficiente. Para estabilizar el sistema: operar elsistema bajo estas condiciones por 5~10 minutos y el sistema estará estabilizado y preparado paralecturas de prueba. Rev: 0 01.01.2007 71 HAAC2ST8K

72. 72. Sistema de Aire Acondicionado Descarga y Carga de Refrigerante Si se indica una baja cargade refrigerante en los datos de prueba preliminares, debe agregarse una carga parcial derefrigerante para conseguir una carga suficiente en el sistema donde pueda realizarse una pruebaprecisa y significativa. Esta carga parcial de refrigerante puede realizarse durante el tiempo en queel sistema esta siendo estabilizado. El procedimiento para agregar una carga parcial se explica másadelante. Téngase en cuenta que puede producirse alguna perdida de refrigerante durante el año yque esta se reconoce como normal. La vibración, porosidad de las mangueras y la construccióngeneral del sistema hacen al sistema prácticamente imposible a prueba de filtraciones. Elreemplazo de esta carga parcial de refrigerante constituirá mucho del tipo de servicio rápido en elsistema de aire acondicionado con el que se tendrá contacto. Agregando Refrigerante: Conectar elcontenedor con refrigerante a la manguera central del conjunto de medidores múltiples. Soltar laconexión de la manguera central de los medidores múltiples y abrir la válvula del depósito por






varios segundos para purgar el aire desde la manguera central, luego apretar la conexión de lamanguera y cerrar la llave. Encender el motor y hacer funcionar el aire acondicionado. Con elsistema funcionando, abrir suavemente la llave del medidor del lado de baja para permitir elingreso de refrigerante al sistema. El lado de baja del sistema es el lado de succión y el compresorarrastrara refrigerante desde el depósito al sistema. Con el contenedor del refrigerante, en posicióncon el vapor hacia arriba, agregar refrigerante hasta que las lecturas del medidor sean normales.Nunca debe girarse el depósito a una posición donde el líquido refrigerante fluya al lado de bajadel sistema. Cerrar la válvula manual del lado de baja del medidor múltiple y las válvulas deldepósito del refrigerante. Continuar con el sistema funcionando y revisar durante la carga normalde refrigerante. No sobrellenar. Téngase en cuenta que actualmente la carga se ejecuta condispositivo especial de reciclaje, el que permite vaciar completamente el sistema y recuperar elrefrigerante haciendo posible el llenado del sistema precisamente con la cantidad especificada.Rev: 0 01.01.2007 72 HAAC2ST8K

73. 73. Sistema de Aire Acondicionado Evaluación del Sistema con los Medidores de Presión:Condición Normal Si el sistema esta en buenas condiciones, el lado de baja presión esta entre 1.5 ~2.5 bars y el lado de alta presión esta de 8 ~ 22.5bar. Actualmente el conjunto de medidores estanormalmente incorporado a la estación de servicio, pero el uso de ellos permanece igual al de losseparados. Rev: 0 01.01.2007 73 HAAC2ST8K

74. 74. Sistema de Aire Acondicionado Baja Carga de Refrigerante Síntoma: Enfriamiento insuficienteDiagnóstico: Cantidad insuficiente de refrigerante / filtración. Mantener en mente: una ciertacantidad por año puede perderse a través de las mangueras etc. ¡Es necesaria la prueba de fugas!Causa posible: Filtración de gas desde el sistema A/C. Corrección: Si el funcionamiento delcompresor se detiene debido a baja presión, rellenar con refrigerante y luego realizar una prueba defuga. Descargar el refrigerante del sistema si es necesario para reemplazar unidades o líneas. Noolvidar revisar el nivel de aceite del compresor. El sistema puede haber perdido aceite debido a lafiltración de refrigerante. Rev: 0 01.01.2007 74 HAAC2ST8K

75. 75. Sistema de Aire Acondicionado Humedad en el Sistema Síntoma: En ocasiones el enfriamientoes normal y en ocasiones es insuficiente (alternativamente) Diagnóstico: Humedad en el sistemaCausa posible: Secador en estado sobresaturado Corrección: Reemplazar el secador y remover lahumedad en el sistema a través de la evacuación. Rev: 0 01.01.2007 75 HAAC2ST8K

76. 76. Sistema de Aire Acondicionado Rev: 0 01.01.2007 76 HAAC2ST8K77. 77. Sistema de Aire Acondicionado Aire en el Sistema Síntoma: Enfriamiento insuficiente

Diagnóstico: Presión muy alta en ambos lados, alto y bajo, las tuberías del lado de baja estáncalientes. La presión en el lado de alta es sobre 1 bar más alta comparada con la presión desaturación que corresponde a la temperatura de salida del condensador. Causa posible: Aire en elsistema Corrección: Vaciar el sistema, evacuar el sistema, revisar perdidas y rellenar. Rev: 001.01.2007 77 HAAC2ST8K

78. 78. Sistema de Aire Acondicionado Obstrucción del Secador Síntoma: Enfriamiento insuficienteDiagnóstico: Ambas presiones son bajas y la diferencia de temperatura entre la entrada y salida delsecador es superior a 5°C. Puede ser que la tubería después del secador esta congelada. Causaposible: Secador obstruido Corrección: Reemplazar el secador. Rev: 0 01.01.2007 78 HAAC2ST8K

79. 79. Sistema de Aire Acondicionado Válvula de Expansión Atascada en Condición CerradaSíntoma: Descarga de Aire Levemente Fría, Válvula de expansión Húmeda o congeladaDiagnóstico: Válvula de expansión atascada en condición cerrada, mirilla tapada, malfuncionamiento del bulbo sensor. Corrección y prueba: Si la entrada de la válvula de expansiónesta fría al tacto, proceder como sigue: poner el aire acondicionado en enfriamiento máximo yoperar el sistema. Atomizar líquido refrigerante en la cabeza de la válvula o en el tubo capilar.Observar la lectura del medidor del lado de baja. El medidor del lado de baja debe caer a vacío.NOTA: Esta prueba no es posible en algunos vehículos si la válvula de expansión o el tubo capilar










no son accesibles. Si se obtiene una lectura de vacío en el lado de baja, calentar la cámara deldiafragma de la válvula de expansión con la mano, entonces repetir el paso de prueba (b) Tipo deecualización externa: si la prueba de la válvula de expansión indica que el funcionamiento de laválvula es satisfactorio, limpiar la superficie de contacto de la tubería de salida del evaporador y elbulbo sensor de temperatura. Si la entrada de la válvula de expansión muestra humedad ocongelamiento, proceder como sigue: Descargar el sistema, desconectar la línea de entrada a laválvula de expansión y remover e inspeccionar la mirilla, limpiar y reemplazar la mirilla yreconectar la línea de entrada. Desarrollar el procedimiento de prueba. Si la prueba de la válvula deexpansión indica que la válvula esta defectuosa proceder como sigue: descargar el sistema,reemplazar la válvula de expansión y desarrollar el procedimiento de prueba. Rev: 0 01.01.2007 79HAAC2ST8K

80. 80. Sistema de Aire Acondicionado Válvula de Expansión Atascada en Condición AbiertaSíntomas: Enfriamiento insuficiente, Evaporador Húmedo o congelado Diagnóstico: Válvula deexpansión atascada en condición abierta, revisar si la válvula de expansión esta atascada encondición abierta o montaje incorrecto del bulbo sensor de temperatura como sigue: poner elsistema de aire acondicionado en máximo enfriamiento y operar el sistema. Atomizar líquidorefrigerante en la cabeza de la válvula o en el tubo capilar. Observar la lectura del medidor del ladode baja. El medidor del lado de baja debe caer en vacío. Si se obtiene una lectura de vacío en ellado de baja, calentar la cámara del diafragma de la válvula de expansión con la mano, luegorepetir el paso de prueba. Tipo de ecualización externa: si la prueba de la válvula de expansiónindica que el funcionamiento de la válvula es satisfactorio, limpiar la superficie de contacto de latubería de salida del evaporador y el bulbo sensor de temperatura. Corrección: si la prueba de laválvula de expansión indica que la válvula esta defectuosa, proceder como sigue: Descargar elsistema, reemplazar la válvula de expansión, asegurarse que todos los contactos están limpios yseguros. Luego evacuar es sistema, efectuar la carga del sistema y luego comprobar el desempeño.Rev: 0 01.01.2007 80 HAAC2ST8K

81. 81. Sistema de Aire Acondicionado Rev: 0 01.01.2007 81 HAAC2ST8K82. 82. Sistema de Aire Acondicionado Mal Funcionamiento o Sobrecarga del Condensador Síntoma.

Enfriamiento insuficiente, Líneas del lado de alta – muy calientes Diagnóstico: Pasajes de aire delcondensador obstruidos o problema con el ventilador Si la tubería de succión del compresor estacongelada, el sistema puede estar sobrecargado. Corrección: revisar la correa del ventilador por siesta suelta o gastada, lo que puede afectar adversamente el flujo de aire al condensador. Revisar elventilador de enfriamiento (tipo viscoso y eléctrico) Revisar el condensador por pasajes de aireobstruidos u otras obstrucciones que impidan el flujo de aire a través del condensador. Revisar elmontaje del condensador y mantener una separación apropiada del radiador. Revisar elfuncionamiento correcto del ventilador de enfriamiento. Revisar si la tapa del radiador estafuncionando apropiadamente. Después de realizar las correcciones indicadas arriba operar elsistema y comprobar el desempeño. SI LA CONDICIÓN NO SE CORRIGE: con el sistema derecuperación simplemente recuperar el refrigerante para observar la cantidad, de otra forma revisarel sistema por sobre carga del refrigerante y corregir como sigue: descargar el refrigerante hastaque ambos medidores de alta y de baja muestren lecturas bajo lo normal. Agregar refrigerantehasta que las presiones sean normales, entonces agregar 50g – 100g adicionales de refrigerante.Operar el sistema y comprobar el desempeño. SI LAS LECTURAS DE LOS MEDIDORESTODAVÍA SON MUY ALTAS: Descargar el sistema, remover y revisar el condensador paraasegurarse del flujo libre del refrigerante o reemplazar el condensador. Reemplazar el receptorsecador, evacuar el sistema, Rev: 0 01.01.2007 82 HAAC2ST8K

83. 83. Sistema de Aire Acondicionado cargar el sistema y comprobar el desempeño. Rev: 001.01.2007 83 HAAC2ST8K

84. 84. Sistema de Aire Acondicionado Mal funcionamiento del Compresor Síntoma: Enfriamientoinsuficiente Diagnóstico: Presión muy alta en el lado de baja y muy baja en el lado de alta. Es








posible que haya congelamiento en las tuberías de baja presión, el compresor puede estar ruidoso,puede ser que la válvula interna este rota. Corrección: reparar o reemplazar el compresor. NOTA:si el compresor no produce ruido en estas condiciones, el problema puede ser la correa conductorasuelta o gastada. Rev: 0 01.01.2007 84 HAAC2ST8K

85. 85. Sistema de Aire Acondicionado Herramientas Especiales de Servicio Estas son algunas de lasherramientas especiales necesarias como una muestra de las herramientas especiales necesariaspara un servicio profesional. Rev: 0 01.01.2007 85 HAAC2ST8K

86. 86. Sistema de Aire Acondicionado Desmontaje del Embrague y la Polea El desmontaje delembrague y la polea es una muestra de un procedimiento que utiliza las herramientas especiales.Siempre es necesario referirse al Manual de Servicio para los procedimientos y herramientascorrectas. Rev: 0 01.01.2007 86 HAAC2ST8K

87. 87. Sistema de Aire Acondicionado Medición de la Holgura Dependiendo del tipo de compresor yembrague, debe utilizarse un calibrador de láminas para determinar la holgura del embrague o uncomparador de esfera (si no puede insertarse un calibrador de láminas). Si no es posible insertar uncalibrador de laminas (por ejemplo, en el compresor HS11), desarrollar los siguientes pasos:Tomar un comparador de esfera y ubicarlo en el “anillo exterior” del embrague del compresor.Calibrar la esfera del medidor a cero. Aplicar voltaje a la bobina y comprobar la lectura delcomparador de esfera. La lectura debe estar dentro de las especificaciones (referirse al Manual deServicio). NOTA: Cuando se reensambla el conjunto del compresor, limpiar la superficie delcojinete de la polea y el diámetro de la bobina de presión de la parte delantera para remover algunasuciedad o corrosión. Armado: después de reensamblar el conjunto del compresor con elprocedimiento inverso de desarme dado, comprobar la separación del embrague entre el cubo delembrague y el acople de la polea (referirse al Manual de Servicio) Rev: 0 01.01.2007 87 HAAC2ST8K

88. 88. Sistema de Aire Acondicionado Válvula de Alivio de Presión La válvula de alivio de presióndel R12 es del tipo perno fundido y parte del secador. En caso de sobre presión todo elrefrigerantes es liberado a la atmósfera. La válvula de alivio de presión del R134a es del tipo decontrol de presión por resorte; libera solamente la cantidad en exceso de refrigerante a laatmósfera. NOTA: si no se elimina la causa cuando la válvula de alivio es activada, esta puedevolver a dispararse. Si la válvula de alivio de presión ha sido activada por una alta presión anormal, ¡no volver a utilizarla!. En funcionamiento normal, el interruptor de alta presión esactivado en primer lugar, luego el compresor se detiene, de forma que la válvula de alivio depresión no se activa fácilmente. Rev: 0 01.01.2007 88 HAAC2ST8K

89. 89. Sistema de Aire Acondicionado Especificaciones del Aceite Compresor – Aceite: el aceiteutilizado con los sistemas de aire acondicionado R12 es para lubricar las partes móviles. Es unaceite mineral altamente destilado que esta libre de impurezas tales como azufre, cera y humedad.El aceite incorrecto puede resultar en depósitos de cobre y la formación de herrumbre. Dandocomo resultado el desgaste prematuro y destrucción de las partes móviles del sistema. Los sistemasde aire acondicionado R134a utilizan aceites sintéticos especiales para refrigeradores, por ejemplo,Polialkilenglikol (PAG). Estos aceites no pueden utilizarse en los sistemas de aire acondicionadoR12, debido a que no tienen la proporción de mezcla con este refrigerante. La circulación delaceite del refrigerante constantemente se mezcla (aproximadamente 20 a 40% dependiendo del tipode compresor y la cantidad de refrigerante) con el refrigerante en el ciclo y lubrica las partesmóviles. Tipos de aceite para el R12: Aceite mineral Tipos de aceite para el R134a: PAG, Eter. Conel fin de prevenir la carga equivocada de aceite al compresor, los tipos de refrigerante y aceite delcompresor apropiados están claramente especificados en la parte del compresor para el R134a. ElPAG46 será reemplazado por el PAG100 con una mayor viscosidad. NOTA: No almacenar elaceite del refrigerante abierto (Higroscópico) siempre deben mantenerse los depósitos de aceitecerrados. No utilizar aceite de refrigerador viejo (usado). Rev: 0 01.01.2007 89 HAAC2ST8K

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