Nei mesi estivi e anche nelle calde giornate non estive, la tua auto è l'aria condizionata diventa improvvisamente una delle parti più importanti della tua auto. Con l'aumento delle temperature fino agli anni '80, '90 e persino a tre cifre, l'unica cosa che rende sopportabile la guida è la capacità di raffreddare la tua auto a una temperatura interna piacevole.
Probabilmente apprezzi l'aria condizionata, ma quanto ne sai su come funziona? Come viene esattamente quell'aria dolce e fresca che esce dalle prese d'aria, da dove viene e come viene prodotta? L'interessante risposta breve è che il sistema di aria condizionata sta effettivamente rimuovendo l'aria più calda dall'interno del tuo veicolo, non convogliando aria fresca da altre parti.
La risposta completa è un po' più complicata e vale la pena comprenderla se si desidera una migliore comprensione del funzionamento di determinati sistemi del veicolo. Quanto segue tratterà un po' di storia del condizionatore d'aria per autoveicoli, come funziona il moderno sistema AC e cosa devi sapere per assicurarti che il tuo funzioni senza intoppi e al massimo delle prestazioni durante la calura estiva.
Storia dei sistemi di climatizzazione per veicoli
Le prime automobili erano prive della maggior parte dei comfort e delle caratteristiche di lusso che oggi diamo per scontate, e questo vale anche per l'aria condizionata. La prima auto prodotta in serie, la Ford Model T, fu prodotta per la prima volta nel 1908, ma fu solo alla fine degli anni '30 quando un'automobile commercializzata al grande pubblico fu offerta con un sistema di aria condizionata.
I primi giorni dell'aria condizionata per veicoli
Il primo vero caso di veicoli dotati di aria condizionata proveniva da un'azienda di New York City, che nel 1933 iniziò a offrire l'installazione di aria condizionata per auto. Tuttavia, questo servizio veniva utilizzato quasi esclusivamente per limousine e auto per i più ricchi.
La prima vettura commercializzata per il grande pubblico dotata di aria condizionata fu prodotta da Packard, nel 1939. I modelli Packard del 1940 erano dotati dell'opzione sia per l'aria condizionata che per il riscaldamento. Mentre Packard commercializzava in modo aggressivo la sua opzione di aria condizionata, la funzione era impopolare tra i consumatori, per una manciata di motivi.
Il problema con l'aria condizionata anticipata era duplice. In primo luogo, i sistemi erano ingombranti, inaffidabili e soggetti a guasti. In secondo luogo, il costo della funzione di condizionamento dell'aria era di circa $ 274, che equivale a quasi $ 5.000 in denaro di oggi. Soprattutto in un paese appena uscito dalla Grande Depressione, era un prezzo fuori dalla portata della maggior parte degli americani.
Packard interruppe la produzione nel 1941 e l'aria condizionata non sarebbe stata vista come una caratteristica diffusa nelle automobili per almeno un altro decennio.
Gli anni '50 e le rifiniture nel condizionamento dell'aria
Il primo modello di auto a offrire un'aria condizionata in qualche modo alla pari con i moderni sistemi di condizionamento dell'aria è stata la Chrysler Imperial del 1953, che utilizzava la tecnologia Chrysler Airtemp, sotto la supervisione del fondatore di Chrysler Walter Chrysler. Il sistema Airtemp ha apportato una serie di miglioramenti ai precedenti sistemi di climatizzazione e ha rappresentato un passo avanti nella tecnologia dei condizionatori d'aria per autoveicoli.
Un altro grande balzo in avanti è stato il Nash Integrated System, che ha debuttato nel Nash Ambassador nel 1954. Questo è stato il primo sistema integrato di riscaldamento e raffreddamento tutto situato sotto il cofano e il cofano, controllato da interruttori sul cruscotto.
Verso la fine degli anni '50, la maggior parte delle principali case automobilistiche statunitensi offriva sistemi di climatizzazione riconoscibilmente simili ai nostri moderni climatizzatori. Sebbene le case automobilistiche abbiano continuato a apportare innovazioni e modifiche, le caratteristiche, i componenti e le funzionalità del modello Nash Integrated System sono riconoscibili fino ad oggi nel moderno sistema AC.
Cambiamenti nel refrigerante dell'aria condizionata
Affinché l'aria condizionata di un veicolo (o quasi tutti i condizionatori d'aria, punto) funzioni, è necessaria una sostanza nota come refrigerante. Il refrigerante per l'aria condizionata è una sostanza, solitamente un liquido, che subisce la transizione da liquido a gas, quindi da gas di nuovo a liquido come parte del processo di climatizzazione.
Per molti anni, il refrigerante noto come Freon 12 o R-12 è stato il refrigerante preferito per i sistemi AC dei veicoli. È stato sviluppato negli anni '30 ed era considerato un refrigerante perfetto. Non aveva odore, sapore o colore ed era allo stesso tempo non infiammabile e non tossico. Dalle prime unità AC per veicoli agli anni '80, l'R-12 è stato il refrigerante preferito.
Tuttavia, ricercatori e scienziati hanno iniziato a preoccuparsi dell'impatto dell'uso dell'R-12 sullo strato di ozono terrestre. L'R-12 è un CFC (clorofluorocarburo) e i composti di quella classe hanno un forte impatto negativo sullo strato di ozono. Nel 1987, la maggior parte delle nazioni ha ratificato il Protocollo di Montreal, un trattato globale volto a ridurre l'uso di sostanze chimiche che riducono o danneggiano lo strato di ozono.
Secondo il trattato, nel 1994, le nazioni sviluppate come gli Stati Uniti dovevano eliminare gradualmente l'uso del Freon R-12 nei sistemi di condizionamento dell'aria per autoveicoli. Il refrigerante che sostituisce l'R-12 nei sistemi AC automobilistici statunitensi era l'R-134a. L'R-134a ha molti degli stessi tratti positivi dell'R-12, ma non ha lo stesso effetto dannoso per l'ozono dell'R-12.
L'R-134a è stato utilizzato senza grandi controversie fino agli anni 2000, ma poiché una maggiore attenzione si è spostata verso l'allarme globale, sono state sollevate preoccupazioni anche sull'R-134a. Pur non danneggiando lo strato di ozono, è stato dimostrato che l'R-134a contribuisce al riscaldamento globale grazie alla sua presenza nell'atmosfera. L'Unione Europea ha imposto di interrompere l'uso dell'R-134a nel 2011 e da allora gli Stati Uniti e altre nazioni di produzione automobilistica hanno seguito l'esempio.
Il refrigerante AC attualmente favorevole è l'R-1234yf. L'R-1234yf, noto anche come CFO-1234yf, è considerevolmente meno significativo nel contribuire al riscaldamento globale, ma le sue proprietà e il modo in cui funziona sono diverse rispetto a un sistema di climatizzazione automobilistico che utilizza l'R-134a. Le case automobilistiche stanno creando nuovi veicoli utilizzando l'R-1234yf, ma non è possibile convertire un sistema R-134a esistente in R-1234yf. Di conseguenza, l'R-134a sarà probabilmente in circolazione per un po', poiché tutti i veicoli realizzati prima della metà degli anni 2010 utilizzeranno ancora l'R-134a.
Come funziona il sistema di climatizzazione
Ora che conosci un po' la storia dell'aria condizionata per autoveicoli, è tempo di approfondire il funzionamento di un moderno sistema di climatizzazione per veicoli. Il concetto generale è abbastanza semplice e comprendere i componenti di base del sistema non è poi così difficile da comprendere.
Nella forma più semplice, un sistema di condizionamento automobilistico utilizza un refrigerante (quello di cui stavamo parlando) per estrarre il calore dall'interno dell'auto e quindi dissipare il calore attraverso l'esterno dell'auto, rilasciando il calore Nell'aria. Il refrigerante viene fatto circolare attraverso un circuito chiuso, partendo sotto il cofano e passando intorno all'interno del veicolo prima di tornare indietro per un altro ciclo di espansione e compressione.
Esaminando il processo con un po' più di dettaglio, l'aria condizionata di un veicolo utilizza la pressione per avviare questo trasferimento di calore. Il refrigerante AC viene compresso, il che aggiunge pressione e lo fa riscaldare. Quel processo di riscaldamento si attiva assorbendo calore dall'ambiente circostante, che in questo caso assorbe calore dall'interno del tuo veicolo.
Il refrigerante passa dalla forma liquida a quella gassosa mentre viene pressurizzato e riscaldato, e alla fine viene fatto passare attraverso i tubi per far uscire quel calore attraverso l'esterno del veicolo. Questo alla fine fa sì che il gas scenda di temperatura al punto in cui ritorna di fase in un liquido. Da lì, il liquido raffreddato viene riportato al punto di partenza in modo che il ciclo possa ripetersi più e più volte.
È importante capire che il sistema AC di un veicolo è un sistema sigillato. Ciò significa che il refrigerante viene utilizzato più e più volte e che idealmente nessun refrigerante viene perso durante il processo. Qualsiasi perdita all'interno del sistema di condizionamento dell'aria comporterà un calo dei livelli di refrigerante nel tempo, così come qualsiasi problema che causa il degrado o la rottura del refrigerante. Molti problemi riscontrati dai sistemi AC derivano da problemi con l'integrità del sistema sigillato, non dal refrigerante stesso.
Ora che hai un'idea approssimativa di come funziona il sistema di aria condizionata, è il momento di dare un'occhiata in dettaglio ai componenti che compongono il sistema di aria condizionata del veicolo.
Il compressore Se hai sentito parlare di una parte del sistema di climatizzazione, probabilmente hai sentito parlare del compressore. Il compressore è il fulcro del processo AC, in quanto è il punto in cui il refrigerante viene pressurizzato per assorbire il calore.
Il compressore si trova sotto il cofano, vicino al blocco motore del veicolo, ed è azionato da una cinghia di trasmissione del motore. Un sistema di frizione elettronica valuta la richiesta di aria più fredda in base alla temperatura interna attuale del veicolo e alle impostazioni dell'aria condizionata e comunica con il compressore per rimuovere il calore dall'interno eseguendo un ciclo per comprimere più refrigerante.
Il condensatore
Una volta che il refrigerante ha assorbito calore dall'interno del veicolo, il calore all'interno del sistema AC deve essere dissipato nell'ambiente circostante attraverso l'esterno dell'auto. Questo è il compito del condensatore.
Il condensatore è una versione ridotta di un radiatore, infatti di solito si trova vicino al radiatore dell'impianto di raffreddamento del motore primario, verso la parte anteriore dell'auto. Il condensatore accetta il refrigerante pressurizzato e riscaldato e dissipa il calore raffreddando il gas finché non condensa nuovamente in liquido. Nel processo, il calore interno dell'auto viene disperso completamente dall'auto.
L'evaporatore
L'evaporatore è una sorta di versione speculare del condensatore, che svolge una funzione inversa all'interno del ciclo di vita dell'aria condizionata. Mentre il condensatore diffonde il calore mentre raffredda il refrigerante dalla forma gassosa alla forma liquida, l'evaporatore fa bollire il refrigerante da liquido a gas. In tal modo, l'evaporatore assorbe calore dall'interno del veicolo.
Il passaggio del refrigerante dal condensatore all'evaporatore costituisce una parte importante della funzione del sistema di condizionamento dell'aria, poiché i due rappresentano le due trasformazioni subite dai refrigeranti durante il processo di trasferimento del calore dall'interno all'esterno.
Valvola di espansione termica
Affinché l'evaporatore funzioni correttamente, è necessario che il sistema AC sappia quanto refrigerante deve essere passato nell'evaporatore in un dato momento per raffreddare l'interno dell'auto. Questo è il compito della valvola di espansione termica.
La valvola di espansione termica utilizza una serie di indicatori e misurazioni per monitorare la temperatura interna del veicolo. Se il sistema di climatizzazione è attivato, il valore di espansione termica regola il flusso di refrigerante nell'evaporatore, che in definitiva controlla quanto è fredda l'aria proveniente dalle bocchette del veicolo.
Compressore a condensatore a valvola di espansione termica a evaporatore Questi quattro componenti coprono l'intero ciclo dell'aria condizionata del tuo veicolo. Il refrigerante inizia nel compressore, dove viene compresso a livelli elevati di pressione e calore.
Da lì passa nel condensatore, dove il gas ad alta pressione viene convertito in un liquido ad alta pressione tramite raffreddamento.
La valvola di espansione termica consente al refrigerante liquido di passare attraverso una piccola apertura, che lo fa cadere dall'alta pressione alla bassa pressione.
Il refrigerante liquido a bassa pressione passa ora all'evaporatore. L'evaporatore fa bollire rapidamente il liquido, un processo che assorbe il calore dall'evaporatore, rendendolo molto freddo. L'aria viene spinta attraverso l'evaporatore refrigerato nell'abitacolo della tua auto.
Il ricevitore/essiccatore Un altro componente importante all'interno del sistema di climatizzazione del veicolo è il ricevitore/essiccatore, noto anche come accumulatore. Il ricevitore/essiccatore svolge una serie di funzioni all'interno del sistema AC.
Una delle funzioni gestite dal ricevitore/essiccatore è la conservazione del refrigerante quando non è attualmente necessario nel processo AC. Ancora un'altra funzione è fungere da trappola per detriti o qualsiasi contaminante che potrebbe accumularsi all'interno del sistema AC.
Infine, l'accumulatore (ricevitore/essiccatore) svolge la funzione suggerita dal suo nome:rimuovere l'umidità accumulata all'interno dell'impianto AC. Lo fa utilizzando sostanze chimiche note come essiccanti, che rimuovono l'umidità che potrebbe essersi accumulata nel sistema tramite condensa o umidità. L'umidità all'interno del sistema di condizionamento dell'aria può causare danni al compressore e ad altri componenti del sistema, quindi la funzione del ricevitore/essiccatore di rimuovere l'umidità è un'operazione critica.
Problemi con il sistema di condizionamento dell'aria Fin dall'inizio, è importante capire qualcosa sul funzionamento del sistema di climatizzazione:non esiste un orario prestabilito per i controlli o la manutenzione di routine. A differenza di molti altri sistemi e aree del tuo veicolo, non c'è un orario prestabilito dopo il quale si consiglia di portare l'auto per la manutenzione dell'impianto di climatizzazione.
Un sistema di aria condizionata funziona correttamente o non funziona. Se il tuo condizionatore d'aria ha un problema, ciò significa una delle due cose:o c'è un problema con la quantità o le condizioni o il tuo refrigerante, oppure alcuni componenti o componenti all'interno del sistema di condizionamento dell'aria hanno funzionato male o si sono guastati. Se una di queste cose è vera, dovrai riparare l'aria condizionata, preferibilmente il prima possibile, poiché l'attesa potrebbe potenzialmente causare ulteriori problemi principalmente dall'accumulo di umidità e altri contaminanti nel sistema.
Soprattutto nei mesi estivi, il tuo condizionatore farà gli straordinari e il sistema di aria condizionata non funzionante o mal funzionante può aggravare il danno se funziona mentre è rotto. Altri componenti possono subire ulteriori danni o guastarsi a causa di problemi non trattati, il che significa che ignorare un sistema AC rotto può portare a ulteriori problemi (e costi) su tutta la linea.
Segnali di un problema con l'aria condizionata Ci sono diversi modi in cui puoi rilevare che il sistema di aria condizionata del tuo veicolo non funziona. Alcuni sono sottili e difficili da notare se non presti molta attenzione, mentre altri sono incredibilmente ovvi. Di seguito è riportato un elenco di alcuni dei segni che l'aria condizionata del tuo veicolo ha problemi.
- Il segno più evidente di tutti:il tuo condizionatore d'aria non funziona. Quando si accende l'aria condizionata, non esce nulla dalle prese d'aria. Ciò può derivare da una serie di problemi, da problemi con la ventola e le prese d'aria alla mancanza di refrigerante ad altri problemi con il sistema HVAC.
- Un altro segno correlato di problemi è che il tuo condizionatore sta soffiando aria, ma l'aria che stai ricevendo non è fredda o è solo leggermente fredda. Se l'aria condizionata non è fredda, questo potrebbe essere un segno che il compressore è danneggiato o compromesso.
- Se si osservano odori sgradevoli o strani durante il funzionamento dell'AC, anche questo potrebbe indicare un problema. Muffe e funghi possono accumularsi all'interno del tuo impianto di climatizzazione, specialmente in condizioni di elevata umidità, e dovranno essere eliminati.
- Strani rumori durante il funzionamento dell'aria condizionata possono indicare una serie di problemi con il sistema di aria condizionata. Qualsiasi tipo di sferragliare, sbattere o rumori fuori dall'ordinario può significare che uno dei componenti all'interno del tuo sistema AC sta per guastarsi o è già stato danneggiato. Rumori stridenti o stridenti possono indicare un problema con il compressore; mentre altri componenti guasti possono produrre suoni diversi.
- Potresti aver notato che se l'aria condizionata funziona per un certo periodo di tempo, l'acqua fuoriesce dal sottocarro sul vialetto o sulla strada. Questo è assolutamente normale ed è un segno che l'AC funziona correttamente. Tuttavia, a volte può comparire dell'acqua sul cruscotto o nella sezione del pavimento anteriore del veicolo. Se ciò accade, potrebbe indicare che lo scarico dell'evaporazione si è intasato o danneggiato e dovrai ripararlo rapidamente o rischiare di danneggiare l'interno della tua auto con acqua.
Licenza e certificazione per la riparazione dell'aria condizionata
Il sistema di condizionamento dell'aria sembra essere uno di quelli in cui sei particolarmente ben servito cercando il servizio di riparazione e condizionamento dell'aria da un professionista autorizzato. Mentre la maggior parte dei sistemi e dei componenti del tuo veicolo sono nelle migliori mani con un professionista qualificato, il sistema AC in particolare è complicato per diversi motivi. Di conseguenza, qualsiasi tecnico che lavora su un sistema di aria condizionata oggi deve essere certificato.
Prima di tutto, il governo impone che chiunque lavori su un sistema MVAC (Mobile Vehicle Air Conditioning) a scopo di lucro deve aver ricevuto la certificazione e la formazione ai sensi della Sezione 609 del Clean Air Act. L'Agenzia per la protezione ambientale approva i programmi di formazione e certificazione e i tecnici devono sottoporsi e superare questi programmi e certificazioni prima di poter lavorare sul sistema di aria condizionata del tuo veicolo.
Questi programmi si concentrano sull'uso corretto delle apparecchiature MVAC, nonché sugli standard per la gestione e il recupero dei refrigeranti nel processo di manutenzione di un sistema di condizionamento dell'aria. L'EPA e il governo degli Stati Uniti richiedono conoscenze specifiche e migliori pratiche quando si tratta di refrigerante e tutti i tecnici autorizzati sono formati nel modo giusto per gestirlo durante la manutenzione dell'aria condizionata.
Inoltre, il governo regolamenta pesantemente la vendita di refrigeranti che rientrano nelle classi comunemente utilizzate con i sistemi AC degli autoveicoli. La vendita di refrigeranti classificati come CFC è vietata a chiunque non sia certificato ai sensi della Sezione 609 e sono inoltre obbligatorie restrizioni su altri tipi di refrigeranti.
Come risultato di queste normative, i tecnici autorizzati a lavorare sul tuo condizionatore d'aria devono essere altamente formati e informati quando si tratta di diagnosticare e risolvere i problemi con il tuo condizionatore mentre maneggiano e smaltiscono correttamente il refrigerante.
Servizio e riparazione di climatizzatori professionali
Uno dei problemi più comuni con l'aria condizionata sistemi è una sorta di perdita o crepa lungo un punto del sistema che provoca la fuoriuscita di refrigerante o olio refrigerante. A differenza di molti sistemi di fluidi nel tuo veicolo, la perdita di liquido di raffreddamento è quasi impossibile da rilevare ad occhio nudo. Il refrigerante evapora se esposto all'aria, il che significa che non vedrai una pozza di liquido rivelatrice come faresti se l'olio motore o il liquido di raffreddamento perde.
Un professionista è in grado di sottoporre il vostro sistema AC a un test che prevede l'iniezione di un colorante ultravioletto nelle linee del refrigerante. Dopo aver eseguito il colorante attraverso il sistema, il tecnico ispezionerà l'intero sistema di climatizzazione con una luce speciale, scoprendo eventuali aree da cui potrebbe fuoriuscire refrigerante.
Dopo aver diagnosticato una potenziale perdita, un tecnico viene addestrato sia per riparare le aree compromesse che per ricaricare l'aria condizionata, aggiungendo refrigerante al sistema sigillato. Data la natura sensibile e limitata del refrigerante, spesso l'unica opzione per ricaricare l'aria condizionata è un professionista autorizzato.
Oltre a controllare e riparare le perdite nel tuo sistema AC, un tecnico qualificato sottoporrà il tuo sistema AC a una serie di test che coprono quasi tutti i possibili problemi che potrebbero interessare il tuo sistema di aria condizionata.
Riparazioni comuni dell'aria condizionata Di seguito viene illustrata una serie di alcune delle più comuni riparazioni dell'aria condizionata che potresti riscontrare se l'aria condizionata dovesse riscontrare problemi.
- Se il tuo sistema di climatizzazione ha sviluppato funghi o batteri, provocando odori sgradevoli durante il funzionamento dell'aria condizionata, potresti dover lavare l'intero sistema da un tecnico autorizzato.
- I problemi con la ventola o il sistema di sfiato possono ridurre l'efficacia dell'aria condizionata o impedirne il funzionamento insieme. La soluzione può essere semplice come sostituire un fusibile o una piccola parte all'interno della ventola o dei meccanismi di sfiato.
- Il condensatore o il compressore possono accumulare detriti, sporco e altre impurità con il passare del tempo. Se ne accumula abbastanza, la funzione si deteriorerà e il tuo condizionatore funzionerà male o non funzionerà affatto. In una situazione in cui i detriti provocano un condizionatore non freddo, un lavaggio del componente in questione potrebbe risolvere il problema o potrebbe essere necessario sostituire il condensatore o il compressore.
- Una perdita a un certo punto nel sistema di condizionamento dell'aria finirà per far scendere i livelli di refrigerante al punto in cui il funzionamento dell'aria condizionata ne risentirà. Prima di tutto, la perdita deve essere identificata e riparata. Quindi, i livelli di refrigerante AC devono essere riportati ai livelli massimi.
Si spera che il tuo sistema di aria condizionata rimanga in perfetta forma per tutta l'estate e oltre. Ma se riscontri uno dei suddetti segnali di problemi, ora hai un'idea migliore di cosa potresti avere a che fare e dovresti sapere quando è il momento di portare il tuo veicolo per il servizio di climatizzazione.
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