Come funziona il sistema AC di un'auto:all'interno del ciclo di raffreddamento

Per la maggior parte dei proprietari di auto, il sistema AC è un completo mistero. Premi il pulsante e vieni accolto da una rinfrescante folata di aria gelida.

Ma ciò che accade dietro le quinte è in realtà piuttosto intricato ed eccezionalmente accattivante.

Allora, come funziona il sistema di raffreddamento di un'auto?

Un sistema AC funziona facendo circolare il refrigerante, trasformandolo da gas a liquido e poi viceversa. Alla fine di questo ciclo, si trova in uno stato gassoso refrigerato all'interno dell'evaporatore, a quel punto l'aria esterna viene soffiata sopra, raffreddata e quindi inviata alla confortevole cabina.

Pronto a dare un'occhiata più da vicino?

In questa guida esamineremo ciascuno dei cinque componenti principali del tuo sistema AC e il modo in cui utilizzano i refrigeranti per raffreddare l'aria esterna prima che raggiunga l'abitacolo.

Andiamo avanti !

Una breve nota su Freon e R-12

Come funziona il sistema AC di un auto:all interno del ciclo di raffreddamento

Il freon (noto anche come R-12) è stato il principale refrigerante utilizzato nella maggior parte dei sistemi AC delle auto fino alla metà degli anni '90. Tuttavia, a causa del suo impatto ambientale dannoso, l'EPA (Environmental Protection Agency) ha vietato l'importazione e la produzione di Freon.

Dalla metà degli anni '90, i produttori automobilistici utilizzano il refrigerante-134a (R-134a), che è meno dannoso per l'ozono ed è approvato per l'uso nei sistemi AC delle auto. E nel 2015 hanno iniziato a utilizzare il refrigerante-1234yf (R-1234yf), che è ancora più vantaggioso per l'ozono.

Il tuo sistema AC spiegato:il ciclo del refrigerante

Il lato dell'alta pressione

Passaggio 1:compressore

Come funziona il sistema AC di un auto:all interno del ciclo di raffreddamento Esempio di compressore A/C per auto

Un compressore CA funziona tramite una puleggia collegata tramite una cinghia all'albero motore del motore. Questo alimenta 5-10 pistoni (a seconda del modello). Aspirano gas freddo a bassa pressione e lo comprimono in gas caldo ad alta pressione.

Il compressore CA è controllato dalla frizione, che determina se riceve energia dall'albero motore. Successivamente, questo gas va al componente successivo del sistema AC dell'auto, ovvero il condensatore.

Passaggio 2:condensatore

Come funziona il sistema AC di un auto:all interno del ciclo di raffreddamento Esempio di condensatore A/C per auto

Quando il refrigerante arriva al condensatore, viene riscaldato a causa della pressione. Il suo scopo è raccogliere questo calore e spostarlo fuori dal sistema AC. Puoi immaginarlo come un minuscolo radiatore, dove il gas rilascia calore mentre lo attraversa.

L'aria scorre anche attorno al condensatore, che raffredda il refrigerante mentre lo attraversa. Ciò lo fa condensare, trasformandolo nuovamente in un liquido ad alta pressione con una temperatura ridotta. La fase successiva del ciclo è il ricevitore/essiccatore.

Passaggio 3:ricevitore/essiccatore

Come funziona il sistema AC di un auto:all interno del ciclo di raffreddamento Esempio di driver del ricevitore A/C

Il ricevitore/essiccatore ha un punto di ingresso e un punto di uscita. Il punto di ingresso prende il liquido ad alta pressione in entrata dal condensatore e lo invia attraverso una serie di filtri ed essiccanti.

Se non lo sapevi, un essiccante è una sostanza che assorbe l'umidità. Questo è lo stesso materiale che si trova in oggetti come scarpe e medicinali per mantenerli freschi e aridi.

I filtri rimuovono i detriti che potrebbero causare danni al sistema, come polvere, sporco e particelle metalliche, mentre gli essiccanti eliminano l'umidità.

Qual è l'impulso per eliminare l'umidità eccessiva?

Perché quando il refrigerante raggiunge la valvola di espansione, è abbastanza freddo da poter congelare. Ciò può intasare la valvola di espansione e provocare un sistema AC che non funziona correttamente.

Il refrigerante viene quindi inviato alla valvola di espansione attraverso il punto di uscita. Questo conclude il lato ad alta pressione del sistema AC.

La prossima è la sezione di bassa pressione.

Il lato a bassa pressione

Passaggio 4:valvola di espansione/tubo con orifizio

Una valvola di espansione è essenzialmente un controller per la quantità di refrigerante che può continuare attraverso il sistema AC. Puoi immaginarlo come un ugello all'estremità di un tubo:viene introdotta acqua ad alta pressione e si espande in una nebbia mentre passa.

Questo processo non solo riduce la pressione ma raffredda anche rapidamente il refrigerante.

Su un sistema AC dotato di tubo con orifizio, il ricevitore essiccatore viene sostituito con un accumulatore. Funziona in modo simile a un essiccatore con ricevitore, ma si trova alternativamente tra l'evaporatore e il compressore.

Come funziona il sistema AC di un auto:all interno del ciclo di raffreddamento Esempio di tubo con orifizio

La differenza tra un tubo con orifizio e una valvola di espansione è che il primo ha un'apertura fissa. E quest'ultimo può regolare la sua apertura a seconda del calore nell'evaporatore.

A questo punto, il refrigerante è ora a bassa pressione, allo stato freddo, quasi pronto per raffreddare la cabina passeggeri. Ma prima deve passare attraverso l'evaporatore.

Passaggio 5:Evaporatore

Come funziona il sistema AC di un auto:all interno del ciclo di raffreddamento Esempio di evaporatore A/C per auto

L'evaporatore funziona in modo molto simile a un radiatore o a un condensatore, contenente tubi attraverso i quali scorre il refrigerante.

Quando ciò accade, invece di disperdere il calore, lo assorbe, abbassando la temperatura a circa 32 gradi Fahrenheit.

Stranamente, a differenza dell'acqua, che congela a 32 gradi, il refrigerante bolle. Questo lo trasforma nuovamente allo stato gassoso, permettendogli di assorbire ancora più calore. Questo vapore rifluisce quindi nel compressore AC per ricominciare il ciclo.

Come entra l'aria fredda nell'abitacolo quando l'aria condizionata è accesa? Mentre il refrigerante si trova nell'evaporatore, un ventilatore soffia aria esterna su di esso. Ciò lo fa raffreddare a causa della bassa temperatura all'interno. Quest'aria entra quindi nella tua cabina come una brezza fredda, rinfrescante e climatizzata.

Beh, in precedenza avresti potuto pensare che fosse accattivante.

Per fortuna, se sei arrivato fino a questo punto della guida, dovresti avere un'idea notevolmente migliore di come funziona il sistema di climatizzazione della tua auto.