Pendant les mois d'été et même les chaudes journées non estivales, votre voiture est la climatisation devient soudainement l'un des éléments les plus importants de votre voiture. Alors que les températures se réchauffent dans les années 80, 90 et même à trois chiffres, la seule chose qui rend la conduite supportable est la possibilité de refroidir votre voiture à une température intérieure agréable.
Il ne fait aucun doute que vous appréciez votre climatisation, mais que savez-vous de son fonctionnement ? Comment exactement cet air doux et frais sort-il des bouches d'aération, d'où vient-il et comment est-il produit ? La réponse courte et intéressante est que le système de climatisation élimine en fait l'air le plus chaud de l'intérieur de votre véhicule, et non l'air frais d'ailleurs.
La réponse complète est un peu plus compliquée et mérite d'être comprise si vous souhaitez mieux comprendre le fonctionnement de certains systèmes de votre véhicule. Ce qui suit couvrira un peu l'histoire du climatiseur automobile, le fonctionnement du système de climatisation moderne et ce que vous devez savoir pour vous assurer que le vôtre fonctionne correctement et à des performances optimales pendant la chaleur estivale.
Histoire des systèmes de climatisation des véhicules
Les premières automobiles étaient dépourvues de la plupart des commodités et des caractéristiques de luxe que nous tenons pour acquises aujourd'hui, et cela vaut également pour la climatisation. La première voiture produite en série, la Ford Model T, a été produite pour la première fois en 1908, mais ce n'est qu'à la fin des années 1930 qu'une automobile commercialisée auprès du grand public a été proposée avec un système de climatisation.
Les débuts de la climatisation des véhicules
Le tout premier exemple de véhicules équipés de la climatisation provenait d'une entreprise de New York, qui en 1933 a commencé à proposer l'installation de la climatisation pour les voitures. Cependant, ce service était utilisé presque exclusivement pour les limousines et les voitures pour les très riches.
La première voiture commercialisée auprès du grand public équipée de la climatisation a été produite par Packard, en 1939. Les modèles Packard de 1940 étaient proposés avec l'option de climatisation et de chauffage. Alors que Packard commercialisait agressivement son option de climatisation, la fonctionnalité était impopulaire auprès des consommateurs, pour une poignée de raisons.
Au début, le problème de la climatisation était double. Premièrement, les systèmes étaient encombrants, peu fiables et sujets aux pannes. Deuxièmement, le coût de la fonction de climatisation était d'environ 274 $, ce qui représente près de 5 000 $ en argent d'aujourd'hui. Surtout dans un pays sortant tout juste de la Grande Dépression, c'était un prix hors de portée de la majorité des Américains.
Packard a abandonné cette fonctionnalité en 1941, et la climatisation ne serait pas considérée comme une fonctionnalité courante répandue dans les automobiles avant au moins une autre décennie.
Les années 1950 et les raffinements de la climatisation
Le premier modèle de voiture à proposer une climatisation comparable aux systèmes de climatisation modernes était la Chrysler Imperial de 1953, utilisant la technologie Chrysler Airtemp, qui était supervisée par le fondateur de Chrysler, Walter Chrysler. Le système Airtemp a apporté un certain nombre d'améliorations aux systèmes de climatisation précédents et a représenté un pas en avant dans la technologie des climatiseurs automobiles.
Un autre grand pas en avant a été le système intégré Nash, qui a fait ses débuts dans le Nash Ambassador en 1954. Il s'agissait du premier système de chauffage et de refroidissement intégré situé sous le capot et le capot, contrôlé par des interrupteurs sur le tableau de bord.
À la fin des années 1950, la plupart des grands constructeurs automobiles américains proposaient des systèmes de climatisation qui sont reconnaissables comme nos systèmes de climatisation modernes. Alors que les constructeurs automobiles ont continué à apporter des innovations et des ajustements, les caractéristiques, les composants et les fonctionnalités du modèle Nash Integrated System sont reconnaissables à ce jour dans le système AC moderne.
Modifications du réfrigérant de climatisation
Pour que la climatisation d'un véhicule (ou presque n'importe quelle climatisation, période) fonctionne, une substance connue sous le nom de réfrigérant est nécessaire. Le réfrigérant de climatisation est une substance, généralement un liquide, qui subit une transition du liquide au gaz, puis du gaz au liquide dans le cadre du processus de climatisation.
Pendant de nombreuses années, le réfrigérant connu sous le nom de Fréon 12 ou R-12 était le réfrigérant de choix pour les systèmes de climatisation des véhicules. Il a été développé dans les années 1930 et était considéré comme un réfrigérant parfait. Il n'avait ni odeur, ni goût, ni couleur, et était à la fois ininflammable et non toxique. Depuis les premières unités de climatisation des véhicules jusque dans les années 1980, le R-12 était le réfrigérant de choix.
Cependant, les chercheurs et les scientifiques ont commencé à s'inquiéter de l'impact de l'utilisation du R-12 sur la couche d'ozone terrestre. Le R-12 est un CFC (chlorofluorocarbone) et les composés de cette classe ont un fort impact négatif sur la couche d'ozone. En 1987, une majorité de nations ont ratifié le Protocole de Montréal, un traité mondial visant à réduire l'utilisation de produits chimiques qui appauvrissent ou nuisent à la couche d'ozone.
Conformément au traité, en 1994, les pays développés comme les États-Unis ont été tenus d'éliminer progressivement l'utilisation du fréon R-12 dans les systèmes de climatisation automobile. Le réfrigérant remplaçant le R-12 dans les systèmes de climatisation automobiles américains était le R-134a. Le R-134a présente bon nombre des mêmes caractéristiques positives que le R-12, mais n'a pas le même effet d'appauvrissement de la couche d'ozone que le R-12.
Le R-134a a été utilisé sans controverse majeure jusque dans les années 2000, mais à mesure que l'attention s'est portée sur l'avertissement mondial, des inquiétudes ont également été soulevées à propos du R-134a. Bien qu'il n'endommage pas la couche d'ozone, il a été démontré que le R-134a contribue au réchauffement climatique par sa présence dans l'atmosphère. L'Union européenne a ordonné l'arrêt de l'utilisation du R-134a en 2011, et les États-Unis et d'autres pays constructeurs automobiles ont emboîté le pas depuis.
Le réfrigérant AC actuellement favorable est le R-1234yf. Le R-1234yf, également connu sous le nom de CFO-1234yf, contribue considérablement moins au réchauffement climatique, mais ses propriétés et son fonctionnement sont différents de ceux d'un système de climatisation automobile utilisant le R-134a. Les constructeurs automobiles créent de nouveaux véhicules utilisant le R-1234yf, mais il n'est pas possible de convertir un système R-134a existant en R-1234yf. En conséquence, le R-134a sera probablement là pendant un certain temps, car tous les véhicules fabriqués avant le milieu des années 2010 utiliseront toujours le R-134a.
Comment fonctionne le système de climatisation
Maintenant que vous connaissez un peu l'histoire de la climatisation automobile, il est temps d'aborder le fonctionnement d'un système de climatisation de véhicule moderne. Le concept global est assez simple et comprendre les composants de base du système n'est pas si difficile à saisir.
Dans sa forme la plus simple, un système de climatisation automobile utilise un réfrigérant (ce dont nous venons de parler) pour extraire la chaleur de l'intérieur de la voiture, puis dissiper la chaleur à travers l'extérieur de votre voiture, libérant la chaleur dans l'air. Le réfrigérant est cyclé à travers une boucle fermée, commençant sous le capot et passant autour de l'intérieur du véhicule avant de revenir pour un autre cycle d'expansion et de compression.
En examinant le processus avec un peu plus de détails, la climatisation d'un véhicule utilise la pression pour démarrer ce transfert de chaleur. Le réfrigérant AC est comprimé, ce qui ajoute de la pression et le fait chauffer. Ce processus de chauffage entre en vigueur en tirant la chaleur de son environnement, qui dans ce cas tire la chaleur de l'intérieur de votre véhicule.
Le réfrigérant passe de la forme liquide à la forme gazeuse lorsqu'il est pressurisé et chauffé, et passe finalement à travers des tubes pour évacuer cette chaleur à travers l'extérieur du véhicule. Cela finit par faire chuter la température du gaz au point où il redevient liquide. De là, le liquide refroidi est renvoyé au point de départ afin que le cycle puisse se répéter encore et encore.
Il est important de comprendre que le système de climatisation d'un véhicule est un système scellé. Cela signifie que le réfrigérant est utilisé à maintes reprises et que, idéalement, aucun réfrigérant n'est perdu au cours du processus. Toute fuite dans le système de climatisation entraînera une baisse des niveaux de réfrigérant avec le temps, tout comme tout problème provoquant la dégradation ou la panne du réfrigérant. De nombreux problèmes rencontrés par les systèmes AC proviennent de problèmes d'intégrité du système scellé, et non du réfrigérant lui-même.
Maintenant que vous avez une idée approximative du fonctionnement du système de climatisation, il est temps d'examiner en détail les composants qui composent le système de climatisation du véhicule.
Le compresseur Si vous avez entendu parler d'une partie du système de climatisation, vous avez probablement entendu parler du compresseur. Le compresseur est au cœur du processus AC, car c'est là que le réfrigérant est pressurisé pour aspirer la chaleur.
Le compresseur est situé sous le capot, près du bloc moteur du véhicule, et est alimenté par une courroie d'entraînement du moteur. Un système d'embrayage électronique évalue la demande d'air plus froid en fonction de la température interne actuelle du véhicule et de vos paramètres AC, et communique avec le compresseur pour éliminer la chaleur de l'intérieur en cyclant pour comprimer plus de réfrigérant.
Le condenseur
Une fois que le réfrigérant a absorbé la chaleur de l'intérieur du véhicule, cette chaleur du système de climatisation doit être dissipée dans l'environnement par l'extérieur de la voiture. C'est le rôle du condenseur.
Le condenseur est une version réduite d'un radiateur et, en fait, il est généralement situé près du radiateur du système de refroidissement du moteur principal, vers l'avant de la voiture. Le condenseur accepte le réfrigérant chauffé sous pression et dissipe la chaleur tout en refroidissant le gaz jusqu'à ce qu'il se condense à nouveau en liquide. Dans le processus, la chaleur intérieure de la voiture est entièrement dispersée hors de la voiture.
L'évaporateur
L'évaporateur est une sorte de version miroir du condenseur, remplissant une fonction inverse dans le cycle de vie de la climatisation. Alors que le condenseur diffuse de la chaleur tout en refroidissant le réfrigérant de la forme gazeuse à la forme liquide, l'évaporateur fait bouillir le réfrigérant du liquide au gaz. Ce faisant, l'évaporateur puise la chaleur de l'intérieur du véhicule.
Le passage du réfrigérant du condenseur à l'évaporateur constitue une partie importante de la fonction du système de climatisation, car les deux représentent les deux transformations que subissent les réfrigérants au cours du processus de transfert de chaleur de l'intérieur vers l'extérieur.
Détendeur thermique
Pour que l'évaporateur fonctionne correctement, il est nécessaire que le système de climatisation sache quelle quantité de réfrigérant doit être passée dans l'évaporateur à un moment donné pour refroidir l'intérieur de la voiture. C'est le rôle du détendeur thermique.
Le détendeur thermique utilise une série de jauges et de mesures pour surveiller la température intérieure du véhicule. Si le système de climatisation est activé, la valeur de dilatation thermique régule le débit de réfrigérant dans l'évaporateur, qui contrôle en fin de compte le degré de froid de l'air provenant des bouches d'aération de votre véhicule.
Compresseur vers condenseur vers soupape de détente thermique vers évaporateur Ces quatre composants couvrent tout le cycle de climatisation de votre véhicule. Le réfrigérant commence dans le compresseur, où il est comprimé à des niveaux élevés de pression et de chaleur.
De là, il passe dans le condenseur, où le gaz à haute pression est converti en un liquide à haute pression par refroidissement.
Le détendeur thermique permet au réfrigérant liquide de passer à travers une petite ouverture, ce qui le fait passer de la haute pression à la basse pression.
Le réfrigérant liquide basse pression passe maintenant à l'évaporateur. L'évaporateur fait rapidement bouillir le liquide, un processus qui absorbe la chaleur de l'évaporateur, le rendant très froid. L'air est poussé à travers l'évaporateur réfrigéré dans l'intérieur de votre voiture.
Le récepteur/sécheur Un autre composant important du système de climatisation du véhicule est le récepteur/sécheur, également connu sous le nom d'accumulateur. Le récepteur/sécheur remplit un certain nombre de fonctions au sein du système AC.
L'une des fonctions que gère le récepteur/sécheur est le stockage du réfrigérant lorsqu'il n'est pas actuellement nécessaire dans le processus de climatisation. Encore une autre fonction sert de piège pour les débris ou tout contaminant qui peut s'accumuler dans le système AC.
Enfin, l'accumulateur (récepteur/sécheur) remplit la fonction que son nom l'indique :éliminer l'humidité qui s'est accumulée dans le système de climatisation. Pour ce faire, il utilise des produits chimiques appelés déshydratants, qui éliminent l'humidité qui peut s'être accumulée dans le système via la condensation ou l'humidité. L'humidité dans le système de climatisation peut endommager le compresseur et d'autres composants du système, de sorte que la fonction d'élimination de l'humidité du récepteur/sécheur est une opération critique.
Problèmes avec le système de climatisation Dès le départ, il est important de comprendre comment fonctionne le système de climatisation - il n'y a pas de calendrier fixe pour les vérifications de routine ou l'entretien. Contrairement à de nombreux autres systèmes et zones de votre véhicule, il n'y a pas d'horaire fixe après lequel il est recommandé d'apporter votre voiture pour l'entretien du système de climatisation.
Soit un système de climatisation fonctionne correctement, soit il ne fonctionne pas. Si votre climatiseur a un problème, cela signifie l'une des deux choses suivantes :soit il y a un problème avec la quantité ou l'état de votre réfrigérant, soit un ou plusieurs composants du système de climatisation ont mal fonctionné ou sont tombés en panne. Si l'une de ces choses est vraie, vous devrez faire réparer votre climatisation, de préférence dès que possible - car l'attente pourrait potentiellement causer d'autres problèmes, principalement à cause de l'accumulation d'humidité et d'autres contaminants dans le système.
Pendant les mois d'été en particulier, votre climatiseur fera des heures supplémentaires, et un système de climatisation qui ne fonctionne pas ou qui fonctionne mal peut aggraver les dégâts s'il fonctionne en panne. D'autres composants peuvent subir d'autres dommages ou tomber en panne à la suite de problèmes non traités, ce qui signifie que le fait d'ignorer un système AC défectueux peut entraîner d'autres problèmes (et coûts) sur toute la ligne.
Signes d'un problème de climatisation Il existe plusieurs façons de détecter que le système de climatisation de votre véhicule ne fonctionne pas. Certains sont subtils et difficiles à remarquer si vous ne faites pas très attention, tandis que d'autres sont incroyablement évidents. Voici une liste de certains des signes que la climatisation de votre véhicule a des problèmes.
- Le signe le plus évident de tous :votre climatiseur ne fonctionne pas. Lorsque vous allumez le courant alternatif, rien ne sort des évents. Cela peut résulter d'un certain nombre de problèmes, allant de problèmes avec le ventilateur et les bouches d'aération à un manque de réfrigérant ou à d'autres problèmes avec le système CVC.
- Un autre signe connexe de problèmes est que votre climatiseur souffle de l'air, mais que l'air que vous recevez n'est pas frais ou n'est que légèrement frais. Si le CA n'est pas froid, cela peut être un signe que votre compresseur est endommagé ou compromis.
- Si vous observez des odeurs désagréables ou étranges lors du fonctionnement du climatiseur, cela peut également indiquer un problème. La moisissure et les champignons peuvent s'accumuler dans votre système de climatisation, en particulier dans des conditions d'humidité élevée, et devront être rincés.
- Des bruits étranges lors du fonctionnement de la climatisation peuvent indiquer divers problèmes avec le système de climatisation. Tout type de claquement, de claquement ou de bruit inhabituel peut signifier que l'un des composants de votre système AC est sur le point de tomber en panne ou a déjà été endommagé. Des bruits de grincement ou de grincement peuvent indiquer un problème avec le compresseur; tandis que d'autres composants défaillants peuvent provoquer des sons différents.
- Vous avez peut-être remarqué que si votre climatisation fonctionne pendant un certain temps, l'eau s'accumule hors du train de roulement sur l'allée ou la route. C'est absolument normal et c'est un signe que votre AC fonctionne correctement. Cependant, il peut parfois arriver que de l'eau apparaisse sur votre tableau de bord ou au niveau du plancher avant du véhicule. Si cela se produit, cela peut indiquer que le drain d'évaporation est obstrué ou endommagé, et vous devrez réparer cela rapidement ou risquer des dégâts d'eau à l'intérieur de votre voiture.
Licence et certification pour la réparation de climatisation
Le système de climatisation est l'un de ceux où vous êtes particulièrement bien servi en recherchant un service de réparation et de climatisation auprès d'un professionnel agréé. Alors que la plupart des systèmes et composants de votre véhicule sont entre de bonnes mains avec un professionnel qualifié, le système AC en particulier est délicat pour plusieurs raisons. En conséquence, tout technicien travaillant sur un système de climatisation aujourd'hui doit être certifié.
Tout d'abord, le gouvernement exige que toute personne travaillant sur un système MVAC (Mobile Vehicle Air Conditioning) à des fins lucratives ait reçu une certification et une formation en vertu de l'article 609 de la Clean Air Act. L'Environmental Protection Agency approuve les programmes de formation et de certification, et les techniciens doivent suivre et réussir ces programmes et certifications avant de pouvoir travailler sur le système de climatisation de votre véhicule.
Ces programmes se concentrent sur l'utilisation appropriée des équipements MVAC, ainsi que sur les normes de manipulation et de récupération des réfrigérants lors du processus d'entretien d'un système de climatisation. L'EPA et le gouvernement américain exigent des connaissances spécifiques et les meilleures pratiques en matière de réfrigérant, et tous les techniciens agréés sont formés à la bonne manière de le manipuler lors de l'entretien de votre climatisation.
En outre, le gouvernement réglemente fortement la vente de réfrigérants appartenant aux classes couramment utilisées avec les systèmes de climatisation des véhicules à moteur. La vente de réfrigérants classés comme CFC est interdite à toute personne non certifiée en vertu de l'article 609, et des restrictions sur d'autres types de réfrigérants sont également imposées.
En raison de ces réglementations, les techniciens autorisés à travailler sur votre climatisation doivent être hautement qualifiés et compétents lorsqu'il s'agit de diagnostiquer et de résoudre les problèmes de votre climatisation tout en manipulant et en éliminant correctement le réfrigérant.
Service et réparation professionnels de la climatisation
L'un des problèmes les plus courants avec la climatisation systèmes est une sorte de fuite ou de fissure le long d'un point du système qui provoque une fuite de réfrigérant ou d'huile réfrigérante. Contrairement à de nombreux systèmes de fluides dans votre véhicule, une fuite de liquide de refroidissement est presque impossible à détecter à l'œil nu. Le réfrigérant s'évapore lorsqu'il est exposé à l'air, ce qui signifie que vous ne verrez pas de liquide révélateur comme vous le feriez si votre huile moteur ou votre liquide de refroidissement fuit.
Un professionnel est en mesure de soumettre votre système de climatisation à un test consistant à injecter un colorant ultraviolet dans les conduites de liquide de refroidissement. Après avoir fait passer le colorant dans le système, le technicien inspectera l'intégralité de votre système de climatisation avec une lumière spéciale, découvrant toutes les zones à partir desquelles le réfrigérant peut fuir.
Après avoir diagnostiqué une fuite potentielle, un technicien est formé pour réparer les zones compromises et recharger la climatisation, en ajoutant du réfrigérant au système scellé. Compte tenu de la nature sensible et restreinte du réfrigérant, souvent votre seule option pour recharger la climatisation est un professionnel agréé.
En plus de vérifier et de réparer les fuites dans votre système de climatisation, un technicien qualifié soumettra votre système de climatisation à une batterie de tests couvrant presque tous les problèmes possibles pouvant affecter votre système de climatisation.
Réparations courantes de climatisation Ce qui suit couvre une gamme de certaines des réparations de climatisation les plus courantes que vous pourriez rencontrer si votre climatisation finit par rencontrer des problèmes.
- Si votre système de climatisation a développé des champignons ou des bactéries, entraînant des odeurs désagréables lors du fonctionnement de la climatisation, vous devrez peut-être rincer l'ensemble du système par un technicien agréé.
- Des problèmes avec le ventilateur ou le système de ventilation peuvent réduire l'efficacité de votre climatisation ou l'empêcher de fonctionner ensemble. La solution peut être aussi simple que de remplacer un fusible ou une petite pièce dans le ventilateur ou les mécanismes de ventilation.
- Votre condenseur ou compresseur peut accumuler des débris, de la saleté et d'autres impuretés au fil du temps. S'il y en a suffisamment, le fonctionnement se détériorera et votre climatiseur fonctionnera mal ou pas du tout. Dans une situation où les débris entraînent une climatisation non froide, un rinçage du composant en question peut résoudre le problème, ou vous devrez peut-être remplacer le condenseur ou le compresseur.
- Une fuite à un moment donné dans le système de climatisation finira par faire chuter les niveaux de réfrigérant au point où votre fonctionnement AC sera affecté. Dans un premier temps, la fuite doit être identifiée et réparée. Ensuite, vos niveaux de réfrigérant AC doivent être ramenés aux niveaux maximum.
Espérons que votre système de climatisation continue de fonctionner en parfait état tout au long de l'été et au-delà. Mais si vous rencontrez l'un des signes de problème ci-dessus, vous avez maintenant une meilleure idée de ce à quoi vous pourriez avoir affaire et devriez savoir quand il est temps d'amener votre véhicule pour un entretien de la climatisation.
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