Principi di funzionamento

Il funzionamento di base si fonda su quattro principi fondamentali:

• trasmissione del calore
• calore latente di vaporizzazione
• umidità relativa
• effetti della pressione

Trasmissione del calore

Se due sostanze a temperatura diversa vengono poste vicine tra loro, il calore della sostanza più calda si trasferisce a quella più fredda.

Calore latente di vaporizzazione

Quando un liquido bolle (si trasforma in gas), assorbe calore senza aumentare la temperatura del gas risultante. Quando il gas condensa (ritorna allo stato liquido), cede calore senza abbassare la temperatura del liquido risultante.

Umidità relativa

La quantità di umidità (contenuto di vapore acqueo) che l'aria può trattenere è direttamente correlata alla temperatura dell'aria. Più calore c'è nell'aria, più umidità l'aria può trattenere. Minore è il contenuto di umidità nell'aria, maggiore è il comfort percepito. Rimuovere l'umidità dall'aria riduce la sua umidità relativa e migliora il comfort.

Effetti della pressione sull'ebollizione o sulla condensazione

All'aumentare della pressione su un liquido, aumenta anche la temperatura alla quale il liquido bolle (si trasforma in gas). Viceversa, quando la pressione su un liquido diminuisce, diminuisce anche il suo punto di ebollizione.

Allo stato gassoso, un aumento di pressione provoca un aumento della temperatura, mentre una diminuzione di pressione abbassa la temperatura del gas.

Strategia anti-colpi di liquido del compressore

In determinate condizioni, il refrigerante liquido può accumularsi nel compressore del climatizzatore. Per ridurre il rischio di danni al compressore, viene utilizzata la strategia anti-colpi di liquido del compressore (CASS).

La CASS viene attivata solo in condizioni specifiche:

• il quadro è spento da più di 8 ore
• la temperatura ambiente è superiore a -4°C (25°F)
• la tensione della batteria è superiore a 8,5 volt durante l'avviamento del motore

Quando queste condizioni sono presenti, il modulo di controllo del powertrain (PCM) attiva il relè di controllo del climatizzatore prima dell'avviamento del motore. Il relè di controllo del climatizzatore inserisce il compressore del climatizzatore per circa 4-15 giri del compressore o per un massimo di 2 secondi (a seconda dell'applicazione del veicolo), permettendo al refrigerante liquido di essere spinto fuori dal compressore. La CASS viene attivata dal PCM indipendentemente dalla posizione del selettore di funzione o dalle impostazioni del sistema EATC.

Il ciclo del refrigerante

In condizioni stabilizzate (impianto di climatizzazione spento), il refrigerante si trova allo stato di vapore e le pressioni sono uguali in tutto l'impianto. Quando il compressore del climatizzatore (19703) è in funzione, aumenta la pressione del vapore di refrigerante, innalzandone la temperatura. Il vapore ad alta pressione e alta temperatura viene quindi immesso nella parte superiore del corpo del condensatore del climatizzatore (19712).

Il corpo del condensatore del climatizzatore, che si trova vicino alla temperatura ambiente, fa condensare il vapore di refrigerante in liquido, sottraendo calore al refrigerante tramite l'aria ambiente che scorre sulle alette e sui tubi. Il refrigerante ormai liquido, ancora ad alta pressione, esce dal fondo del corpo del condensatore del climatizzatore ed entra nel lato di ingresso dell'orifizio del corpo dell'evaporatore del climatizzatore (19D990).

L'orifizio del corpo dell'evaporatore del climatizzatore è la strozzatura nel circuito del refrigerante che crea l'accumulo di alta pressione a monte del corpo dell'evaporatore del climatizzatore (19860) e separa il lato di alta pressione da quello di bassa pressione del sistema. Quando il refrigerante liquido esce da questa strozzatura, la sua pressione e il suo punto di ebollizione si riducono.

Il refrigerante liquido si trova ora alla pressione e alla temperatura più basse. Passando attraverso il nucleo dell'evaporatore del climatizzatore, assorbe calore dal flusso d'aria dell'abitacolo che attraversa le lamelle e le alette del nucleo stesso. Questo apporto di calore fa bollire il refrigerante (che si trasforma in gas). L'aria dell'abitacolo, ora più fredda, non può più contenere lo stesso livello di umidità dell'aria più calda, e l'umidità in eccesso condensa sulla superficie esterna delle tubazioni e delle alette dell'evaporatore e viene scaricata all'esterno del veicolo.

L'accumulatore/essiccatore di aspirazione (19C836) è progettato per rimuovere l'umidità dal refrigerante e per impedire che il refrigerante liquido, eventualmente non evaporato nel nucleo dell'evaporatore del climatizzatore, raggiunga il compressore del climatizzatore. Il compressore del climatizzatore è progettato per pompare solo vapore di refrigerante, poiché il refrigerante liquido non si comprime e può danneggiare il compressore stesso.

Il ciclo del refrigerante si ripete, con il compressore del climatizzatore che aumenta nuovamente la pressione e la temperatura del refrigerante.

Il pressostato di ciclo del climatizzatore (19E561) interrompe il funzionamento del compressore prima che la temperatura esterna del nucleo dell'evaporatore del climatizzatore scenda abbastanza da far congelare il vapore acqueo condensato (umidità in eccesso). Lo fa monitorando la pressione della linea lato bassa. È noto che una pressione del refrigerante di circa 210 kPa (30 psi) corrisponde a una temperatura di esercizio di 0°C (32°F). Il pressostato di ciclo del climatizzatore controlla il funzionamento del sistema per mantenere questa temperatura.

Anche la pressione della linea lato alta viene monitorata, in modo che il funzionamento del compressore del climatizzatore possa essere interrotto se la pressione del sistema diventa troppo alta.

La valvola di sicurezza della pressione del compressore del climatizzatore (19D644) si apre e scarica il refrigerante per ridurre una pressione del sistema anomalmente alta.

Sistema refrigerante a tubo orifizio con ciclo della frizione