Comment fonctionne le système de climatisation d'une voiture : à l'intérieur du cycle de refroidissement

Pour la plupart des propriétaires de voitures, le système de climatisation reste un mystère complet. Vous appuyez sur le bouton et vous êtes accueilli par une bouffée d'air glaciale rafraîchissante.

Mais ce qui se passe dans les coulisses est en réalité assez complexe et exceptionnellement captivant.

Alors, comment fonctionne un système de refroidissement automobile ?

Un système de climatisation fonctionne en cyclant le réfrigérant, en le transformant d'un gaz en liquide, puis à nouveau. À la fin de ce cycle, il se trouve dans un état gazeux réfrigéré à l'intérieur de l'évaporateur, auquel cas de l'air extérieur est soufflé dessus, refroidi, puis envoyé vers la cabine confortable.

Prêt à y regarder de plus près ?

Dans ce guide, nous examinerons chacun des cinq composants principaux de votre système de climatisation et comment ils utilisent les réfrigérants pour refroidir l'air extérieur avant qu'il n'atteigne la cabine.

Allons-y !

Une note rapide sur le fréon et le R-12

Comment fonctionne le système de climatisation d une voiture : à l intérieur du cycle de refroidissement

Le fréon (également connu sous le nom de R-12) était le principal réfrigérant utilisé dans la plupart des systèmes de climatisation des voitures jusqu'au milieu des années 90. Cependant, en raison de son impact nocif sur l'environnement, l'EPA (Environmental Protection Agency) a interdit l'importation et la production de fréon.

Depuis le milieu des années 90, les constructeurs automobiles utilisent le réfrigérant 134a (R-134a), moins nocif pour la couche d'ozone et approuvé pour une utilisation dans les systèmes de climatisation des voitures. Et en 2015, ils ont commencé à utiliser le réfrigérant 1234yf (R-1234yf), qui est encore plus avantageux sur la couche d'ozone.

Votre système de climatisation expliqué – Le cycle du réfrigérant

Le côté haute pression

Étape 1 :Compresseur

Comment fonctionne le système de climatisation d une voiture : à l intérieur du cycle de refroidissement Exemple de compresseur de climatisation de voiture

Un compresseur de climatisation fonctionne sur une poulie attachée via une courroie au vilebrequin de votre moteur. Cela alimente 5 à 10 pistons (selon la conception). Ils aspirent du gaz froid à basse pression et le compriment en gaz chaud à haute pression.

Le compresseur AC est contrôlé par l'embrayage, déterminant s'il reçoit de la puissance du vilebrequin. Ensuite, ce gaz va au composant suivant du système de climatisation de la voiture, qui est le condenseur.

Étape 2 : Condensateur

Comment fonctionne le système de climatisation d une voiture : à l intérieur du cycle de refroidissement Exemple de condenseur de climatisation de voiture

Lorsque le réfrigérant atteint le condenseur, il est chauffé à cause de la pression. Son objectif est de collecter cette chaleur et de l’évacuer du système AC. Vous pouvez imaginer cela comme un petit radiateur, où le gaz libère de la chaleur en passant.

L'air circule également autour du condenseur, ce qui refroidit le réfrigérant lors de son passage. Cela provoque sa condensation, ce qui le transforme à nouveau en un liquide à haute pression et à température réduite. L'étape suivante du cycle est le récepteur/sécheur.

Étape 3 :Récepteur/Sécheur

Comment fonctionne le système de climatisation d une voiture : à l intérieur du cycle de refroidissement Exemple de pilote de récepteur A/C

Le récepteur/sécheur possède un point d'entrée et un point de sortie. Le point d'entrée prend le liquide à haute pression entrant du condenseur et l'envoie à travers une série de filtres et de déshydratants.

Si vous ne le saviez pas, un déshydratant est une substance qui absorbe l’humidité. Il s'agit du même matériau que l'on retrouve dans des articles tels que des chaussures et des médicaments pour les garder frais et secs.

Les filtres éliminent les débris susceptibles d'endommager le système, comme la poussière, la saleté et les particules métalliques, et les déshydratants éliminent l'humidité.

Quelle est la motivation pour éliminer l’humidité excessive ?

Parce que lorsque le réfrigérant atteint le détendeur, il fait suffisamment froid pour qu’il puisse geler. Cela peut obstruer le détendeur et entraîner un système de climatisation qui ne fonctionne pas correctement.

Le réfrigérant est ensuite envoyé vers le détendeur via le point de sortie. Ceci conclut le côté haute pression du système AC.

Vient ensuite la section basse pression.

Le côté basse pression

Étape 4 :Détendeur/Tube à orifice

Un détendeur est essentiellement un contrôleur de la quantité de réfrigérant autorisée à continuer à circuler dans le système de climatisation. Vous pouvez le considérer comme une buse à l'extrémité d'un tuyau :de l'eau à pression élevée est introduite et elle se transforme en brouillard lorsqu'elle passe à travers.

Ce processus réduit non seulement la pression, mais refroidit également rapidement le réfrigérant.

Sur un système AC doté d'un tube à orifice, le séchoir récepteur est remplacé par un accumulateur. Il fonctionne de manière similaire à un séchoir récepteur mais se situe alternativement entre l'évaporateur et le compresseur.

Comment fonctionne le système de climatisation d une voiture : à l intérieur du cycle de refroidissement Exemple de tube à orifice

La différence entre un tube à orifice et un détendeur est que le premier a une ouverture fixe. Et ce dernier peut ajuster son ouverture en fonction de la chaleur dans l'évaporateur.

À ce stade, le réfrigérant est maintenant dans un état froid et basse pression, presque prêt à refroidir votre cabine passagers. Mais il doit d'abord passer par l'évaporateur.

Étape 5 :Évaporateur

Comment fonctionne le système de climatisation d une voiture : à l intérieur du cycle de refroidissement Exemple d'évaporateur de climatisation de voiture

L'évaporateur fonctionne un peu comme un radiateur ou un condenseur, contenant des tubes à travers lesquels circule le réfrigérant.

Ce faisant, plutôt que de disperser la chaleur, il l'absorbe, abaissant ainsi la température à environ 32 degrés Fahrenheit.

Curieusement, contrairement à l’eau qui gèle à 32 degrés, le réfrigérant bout. Cela le retransforme à l’état gazeux, lui permettant d’absorber encore plus de chaleur. Cette vapeur retourne ensuite dans le compresseur AC pour recommencer le cycle.

Comment l'air froid pénètre-t-il dans la cabine lorsque la climatisation est allumée ? Pendant que le réfrigérant se trouve dans l’évaporateur, un ventilateur souffle de l’air extérieur dessus. Cela le fait refroidir en raison de la basse température à l’intérieur. Cet air entre ensuite dans votre cabine sous la forme d'une brise froide, rafraîchissante et climatisée.

Eh bien, auparavant, vous auriez pu penser que c'était captivant.

Heureusement, si vous êtes arrivé jusqu'ici dans le guide, vous devriez avoir une idée considérablement améliorée du fonctionnement du système de climatisation de votre voiture.