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Comment fonctionne la climatisation automobile


Que manque-t-il à cette image ? Climatisation automobile. Stockbyte/Getty Images

Vous êtes arrêté dans la circulation un après-midi d'août. La sueur coule de votre cou jusqu'à votre dos jusqu'à ce que votre chemise l'absorbe, créant une tache humide entre vous et le siège. Vos jambes sont soit collées au revêtement en vinyle, soit piquées par son velours bon marché. Vos mains semblent sur le point de glisser du volant et vous êtes reconnaissante que vos sourcils empêchent la sueur de couler dans vos yeux. Eh bien, la plupart du temps.

Que manque-t-il à cette image ? Climatisation automobile. Il est devenu presque universel, avec 99 % de toutes les voitures neuves à partir de l'été 2010 qui en sont équipées. Quand il manque, nous le remarquons.

Il est également avec nous depuis plus longtemps que vous ne le pensez. Packard a inventé la climatisation automobile dès 1939 et, en 1940, a été le premier constructeur automobile à proposer la climatisation installée en usine. Bien sûr, ce premier système n'avait pas de thermostat, mais c'était mieux que de ne rien avoir du tout. L'idée a cependant fait son chemin et en 1969, plus de la moitié de toutes les voitures neuves étaient vendues avec la climatisation intégrée. Cela n'inclut pas les unités de climatisation du marché secondaire qui pourraient être installées pendant la première vague de chaleur de l'année, lorsque le nouveau propriétaire a regretté son penny-pinking chez le concessionnaire en janvier.

Finalement, il a été déterminé que le réfrigérant utilisé pendant des décennies dans la climatisation automobile, connu sous le nom de R-12, CFC-12 , ou son nom de marque Fréon, endommageait la couche d'ozone (c'est un chlorofluorocarbone). Il a été interdit de fabrication aux États-Unis et une alternative, appelée R-134a ou HFC-134a , était obligatoire pour toutes les voitures fabriquées après 1996. Désormais, toute voiture plus ancienne doit être équipée d'un nouveau système pouvant utiliser le réfrigérant le plus récent et le plus sûr.

La climatisation a fonctionné à peu près de la même manière pendant toute son existence :elle refroidit et élimine l'humidité de l'air. Le système comporte trois parties principales :le compresseur , condensateur , et évaporateur -- qui permettent d'atteindre cet objectif, ainsi que quelques autres éléments pour assurer le bon fonctionnement du système. Jetons un coup d'œil à chacun.

Contenu
  1. Le côté haute pression
  2. Le côté basse pression
  3. Recharger le courant alternatif d'une voiture

>Le côté haute pression

Tous les systèmes de climatisation automobile sont des boucles (presque) fermées avec un côté haute pression et un côté basse pression. Commençons par le côté haute pression qui relie le moteur à l'habitacle :

Compresseur : Le compresseur est une pompe entraînée par une courroie fixée au vilebrequin du moteur. Lorsque le réfrigérant est aspiré dans le compresseur, il se présente sous une forme gazeuse à basse pression. Une fois que le gaz est à l'intérieur de la pompe, le compresseur porte bien son nom. La courroie entraîne la pompe, qui met le gaz sous pression et le pousse vers le condenseur. Les compresseurs ne peuvent pas comprimer les liquides, seulement les gaz. Vous verrez au fur et à mesure que nous parcourrons le système qu'il existe d'autres parties dont le travail consiste à capturer toute eau qui pénètre accidentellement dans la boucle AC.

Condenseur : Le condenseur est essentiellement un radiateur, et il a le même objectif que celui de votre voiture :émettre de la chaleur hors du système. Le réfrigérant pénètre dans le condenseur sous forme de gaz sous pression provenant du compresseur. Le processus de pressurisation du gaz et de son déplacement vers le condenseur crée de la chaleur, mais l'air circulant autour des tubes torsadés du condenseur refroidit le réfrigérant jusqu'à ce qu'il forme à nouveau un liquide. Imaginez que la vapeur se refroidisse et se condense dans l'eau, et vous avez l'idée. Le réfrigérant liquide est maintenant un liquide à haute pression et presque prêt à refroidir la voiture.

Récepteur-sécheur : Mais d'abord, le réfrigérant doit être préparé pour l'évaporateur. En sortant du condenseur, le liquide traverse un petit réservoir installé dans la ligne. Ce récepteur-sécheur contient des déshydratants , petites granules qui attirent l'eau. Vous avez vu des paquets de déshydratants dans des boîtes à chaussures, où ils font la même chose :attirer l'eau de l'air pour garder les chaussures neuves fraîches et prêtes pour vos pieds. (Ils sont généralement étiquetés "Ne pas manger".) Dans le récepteur-sécheur, ils éliminent toute eau qui est entrée dans le système. Si l'eau reste et peut former des cristaux de glace, elle peut endommager le système de climatisation.

C'est assez de haute pression pour n'importe qui, alors passons au côté basse pression du système.

>Le côté basse pression

Détendeur thermique (TXV) : Ici, le système passe du côté haute pression au côté basse pression. Si vous deviez toucher cette partie du système, vous la sentiriez passer du chaud au froid.

Le réfrigérant liquide à haute pression s'écoule du récepteur-sécheur à travers le détendeur, où il est autorisé à se dilater. Cette expansion réduit la pression sur le réfrigérant, de sorte qu'il peut se déplacer dans l'évaporateur. La vanne détecte la pression et régule le débit de réfrigérant, ce qui permet au système de fonctionner régulièrement, mais les pièces mobiles de la vanne peuvent s'user et doivent parfois être remplacées.

Certains véhicules ont un tube à orifice plutôt qu'un détendeur, mais il sert le même objectif en permettant au réfrigérant de se dilater et à la pression d'être abaissée avant que le liquide n'entre dans l'évaporateur. Le tube à orifice permet au réfrigérant de s'écouler à un débit constant et n'a pas de pièces mobiles, mais il peut se boucher avec des débris au fil du temps. Les systèmes avec un tube à orifice allument et éteignent automatiquement le système AC pour réguler le débit de réfrigérant vers l'évaporateur.

Évaporateur : C'est là que la magie opère. Alors que toutes les autres parties du système sont situées dans le compartiment moteur, celui-ci se trouve dans la cabine, généralement au-dessus du plancher côté passager. Il ressemble également à un radiateur, avec son serpentin de tubes et d'ailettes, mais son rôle est d'absorber la chaleur plutôt que de la dissiper.

Le réfrigérant entre dans le serpentin de l'évaporateur sous forme de liquide froid à basse pression, idéalement à 32 degrés Fahrenheit (0 degrés Celsius), c'est pourquoi vous ne voulez pas d'eau dans le système. Le réfrigérant ne gèle pas à cette température, mais il a un point d'ébullition très bas. La chaleur dans l'habitacle de la voiture est suffisante pour faire bouillir le R-134a dans l'évaporateur et redevenir un gaz, tout comme l'eau redevenant vapeur. Sous sa forme gazeuse, le réfrigérant peut absorber beaucoup de chaleur.

Le gaz sort de l'évaporateur - et de l'habitacle de la voiture, emportant la chaleur avec lui. Un ventilateur soufflant sur l'extérieur du serpentin de l'évaporateur souffle de l'air frais dans l'habitacle. Le réfrigérant sous forme gazeuse entre ensuite dans le compresseur, où il est mis sous pression et tout le processus recommence.

Si le système utilise un tube à orifice, il y aura un accumulateur entre l'évaporateur et le compresseur. Un tube à orifice laisse parfois passer trop de réfrigérant dans l'évaporateur et tout ne bout pas. Étant donné que le compresseur ne peut pas comprimer de liquide, uniquement du gaz, l'accumulateur emprisonne tout excès de liquide avant qu'il ne puisse pénétrer dans le compresseur.

L'évaporateur élimine également l'humidité de l'air dans la voiture, ce qui vous aide à vous sentir au frais. L'eau dans l'air se condense sur le serpentin de l'évaporateur, ainsi que la saleté et le pollen et tout ce qui flotte dans l'habitacle. Lorsque vous arrêtez la voiture et que vous voyez de l'eau couler en dessous, c'est probablement l'eau de l'évaporateur de climatisation et il n'y a pas lieu de s'inquiéter.

Nous avons tous entendu parler de « recharger le courant alternatif », nous y reviendrons donc rapidement.

>Recharger le courant alternatif d'une voiture


Un assortiment de jauges de climatisation automobile Thinkstock/Comstock Images/Getty Images

La plupart d'entre nous commencent à voir des publicités au printemps pour des ateliers de réparation automobile proposant des offres sur la recharge de la climatisation de votre voiture à temps pour l'été à venir. Ce qui nous fait demander, qu'est-ce que la recharge du courant alternatif ? Est-ce nécessaire, comme un changement d'huile ? La climatisation de ma voiture a-t-elle besoin d'être rechargée ? Est-ce une autre arnaque que les ateliers de réparation peuvent tirer sur des clients sans méfiance ?

La réponse à cette dernière est définitivement non; recharger le secteur n'est pas une arnaque. Cela signifie simplement que du réfrigérant frais est ajouté au système. Si le réfrigérant est un peu bas, il peut être complété, comme si vous manquiez un peu d'huile dans le moteur. S'il est vraiment bas, cependant, tout réfrigérant restant dans le système doit être vidangé et remplacé. Ce processus de nettoyage du système et d'ajout de nouveau fluide est appelé rechargement.

Dans les deux cas, vous avez perdu du réfrigérant, ce qui n'est pas si génial. Même si le R-134a est meilleur pour l'environnement que le fréon, l'Environmental Protection Agency préfère éviter toute fuite de réfrigérant de climatisation dans le sol et les rivières. Si vous allez faire vidanger et recharger le système, l'EPA recommande que le technicien examine le système pour trouver la source de la fuite et la réparer. Ils n'ont pas besoin de la réparation, mais ils aimeraient vraiment que vous la fassiez.

Cet article a beaucoup parlé du R-134a en remplacement du gros et mauvais fréon, mais il y en a d'autres qui ont également été approuvés par l'EPA. Le R-134a a la particularité d'être le réfrigérant le plus testé et recommandé par les fabricants, mais il y en a d'autres avec des noms comme Free Zone, Freeze 12 et Kar Kool que l'EPA autorisera dans les systèmes de climatisation automobile [source :EPA].

Publié à l'origine :23 février 2012

FAQ sur la climatisation automobile

Quels sont les composants d'un climatiseur de voiture ?
Le système comporte trois parties principales :le compresseur, le condenseur et l'évaporateur.
Combien coûte la réparation de la climatisation de votre voiture ?
Les coûts peuvent varier. Selon Midas, cela peut coûter entre 200 $ et 800 $ pour des réparations mineures ou entre 475 $ et 4 000 $ pour remplacer le compresseur de climatisation de votre voiture.
Quel système de climatisation a été interdit aux États-Unis ?
Il a été déterminé que le réfrigérant utilisé pendant des décennies dans la climatisation automobile, connu sous le nom de R-12, CFC-12 ou son nom de marque Fréon, endommageait la couche d'ozone (c'est un chlorofluorocarbone). Il a été interdit de fabrication aux États-Unis.
Pourquoi le climatiseur de ma voiture ne souffle-t-il pas d'air froid ?
Il y a différentes raisons pour lesquelles votre climatiseur ne fonctionne pas, mais Repair Pal dit que la raison la plus courante pour laquelle cela se produit est une fuite de réfrigérant.
Quel type de courant alternatif est utilisé dans la voiture ?
Un climatiseur R-134a ou HFC-134a était requis pour toutes les voitures fabriquées après 1996. AutoAutres systèmesComment fonctionne la climatisation automobile ElectronicsFuture TechUn bracelet pourrait-il remplacer la climatisation ? AccueilAppareils électroménagersComment le fréon est-il utilisé dans la climatisation ?AccueilAppareils électroménagersClimatiseurs magnétiques :un moyen high-tech de rester au fraisRéparation d'appareils ménagersComment entretenir un climatiseur :conseils et directivesAccueilÉlimination des tachesQu'est-ce que le fréon d'un climatiseur ?AccueilChauffage et refroidissementIntroduction à la réparation des climatiseurs centrauxAccueilChauffage et refroidissementIntroduction à Comment réparer les climatiseurs domestiquesRéparation d'appareils ménagers5 raisons pour lesquelles votre climatiseur a cessé de fonctionnerMaisonVivre écologiqueLes blocs de glace sont-ils meilleurs que la climatisation ?MaisonAppareils ménagersComment fonctionnent les climatiseursMaisonAppareils ménagersCombien de glace devrais-je stocker en hiver pour ScienceTechnologies durables à la maisonIntroduction aux climatiseurs solairesScienceMythes du quotidienComment le climatiseur de votre voiture peut-il réduire les germes ?ScienceMoteurs et équipementsComment fonctionne un climatiseur refroidi à l'eau ?

>Beaucoup plus d'informations

Articles connexes

  • Fonctionnement des climatiseurs
  • Fonctionnement des systèmes de refroidissement de voiture
  • Comment le fréon est-il utilisé dans la climatisation ?
  • Comment fonctionne le thermostat du système de refroidissement d'une voiture ?
  • Comment entretenir un climatiseur

>Sources

  • Magazine automobile. "Histoire de la climatisation automobile." Juillet 2010. (1er février 2012) http://www.automobilemag.com/features/news/1007_automotive_air_conditoning_history/index.html
  • Pièces de voitures familiales. "Systèmes de climatisation automobile." (25 janvier 2012) http://www.familycar.com/ac1.htm
  • AirconCars.com. "Comment fonctionne la climatisation." (25 janvier 2012) http://www.airconcars.com/html/how_it_works.html
  • AirCondition.com. "Comment le réfrigérant circule dans le système." (1er février 2012) http://www.aircondition.com/tech/questions/13/
  • Tout sur les systèmes de climatisation automatique. "Tubes à orifice et détendeurs." (1er février 2012) http://www.autoacsystems.com/fasttrack/otubes.html
  • Agence de protection de l'environnement. "Recharger le climatiseur de votre voiture avec du réfrigérant." 19 août 2010. (1er février 2012) http://epa.gov/Ozone/title6/609/recharge.html
  • Agence de protection de l'environnement. "Substituts dans les climatiseurs de véhicules à moteur." 7 octobre 2011. (2 février 2012) http://www.epa.gov/ozone/snap/refrigerants/lists/mvacs.html