1. Acondicionamiento del Aire

El acondicionamiento del aire se define como el conjunto de procesos simultáneos que modifican el estado físico y químico del aire para alcanzar las condiciones de confort deseadas en el habitáculo de un vehículo. Este proceso implica:

1. Definir las características físicas y químicas del aire exterior.
2. Establecer las condiciones de confort ideales en el interior del vehículo.
3. Identificar y contrarrestar las desviaciones que afectan el confort, como cargas térmicas, contaminación y la necesidad de aire nuevo de ventilación.

2. Características Psicométricas del Aire

• Temperatura seca: Se mide con un termómetro convencional.
• Temperatura húmeda: Se mide con un termómetro cuyo bulbo está envuelto en una venda húmeda. Representa la temperatura del aire saturado de humedad.
• Humedad absoluta: Es el contenido de vapor de agua en el aire, medido en gr/kg de aire seco. Masa de aire húmeda = masa de vapor de agua + masa de aire seca.
• Humedad relativa (HR): Porcentaje de humedad que contiene el aire en relación con la máxima humedad que puede contener a la misma temperatura y presión. El aire está saturado cuando tiene un 100% de HR.
• Punto de rocío: Temperatura a la que el vapor de agua en el aire comienza a condensarse al enfriarse, convirtiéndose en agua líquida.
• Entalpía: Contenido energético del aire, que depende de la temperatura seca y la humedad absoluta.

3. Niveles de CO₂ en el Aire

Los porcentajes de CO₂ en el aire se clasifican de la siguiente manera:

• 0,14%: Muy bueno
• 0,3%: Bueno
• 0,6%: Admisible
• 1%: Malo
• 4%: Muy malo

4. Condiciones y Parámetros de Confort

El confort en el habitáculo depende principalmente de la temperatura, la ventilación (caudal de renovación de aire) y la humedad relativa.

• Con temperaturas ambiente bajas (-20 ºC), se busca una temperatura de confort mayor (28 ºC) con un caudal de aire intenso (8 Kg/min o 6 m³/min).
• Con temperaturas ambiente altas (40 ºC), se requiere una temperatura interior baja (23 ºC) con un caudal de aire intenso (10 Kg/min o 7,7 m³/min).
• Con temperaturas ambiente moderadas (10 ºC), se busca una temperatura interior baja (21,5 ºC) y un caudal de aire reducido (4 Kg/min o 3 m³/min).

5. Necesidad de Ventilación

La ventilación, o renovación del aire, es crucial para mantener un ambiente agradable en el habitáculo. El aire interior debe renovarse continuamente para asegurar el confort de los pasajeros.

6. Cantidad de Aire Necesaria para la Renovación

Una persona en reposo respira aproximadamente 0,5 m³ de aire en una hora. Para mantener un porcentaje de CO₂ alrededor del 0,14%, es necesario renovar 19,3 m³ de aire por hora.

7. Caja Climática y sus Componentes

La caja climática se encarga de la distribución del aire exterior en el habitáculo. Mediante trampillas y conductos, canaliza el aire hacia diferentes zonas del vehículo según las preferencias del conductor (desempañado del parabrisas, parte inferior, parte frontal, etc.). Se ubica en la parte trasera inferior del tablero de mandos y contiene los siguientes componentes:

• Electroventilador: Aumenta la corriente de aire, especialmente cuando el vehículo está parado o a baja velocidad.
• Aerotermo de calefacción: Calienta el aire del habitáculo.
• Evaporador (en sistemas de aire acondicionado): Enfría el aire del habitáculo.
• Filtro del habitáculo (o antipolen): Retiene partículas contaminantes. Los filtros de carbón activo también eliminan malos olores y vapores.

8. Movimiento de las Trampillas de Aire

Las trampillas o chapaletas de aire se mueven mediante:

• Mandos con desplazamiento lineal o circular unidos a cables Bowden: Estos cables constan de una sirga que recorre el interior de una camisa.
• Servomotores (en la actualidad): Constan de una cápsula de depresión activada por electroválvulas que conectan la cámara de vacío con la presión atmosférica o con el vacío.

9. Sistemas de Regulación de la Velocidad de los Sopladores

Existen varios métodos para regular la velocidad de los sopladores:

• Provocando caídas de tensión en el circuito de alimentación para obtener una tensión regulable.
• Regulación mediante resistencias.
• Regulación electrónica con reostato de control de la corriente de base del transistor.
• Regulación mediante transistor y caja de resistencias.
• Regulación electrónica mediante corriente modulada PWM (Pulse Width Modulation).

10. Circuito de Funcionamiento de un Soplador de 5 Velocidades

(Se requiere un diagrama para este punto)

11. Componentes del Sistema de Calefacción

Sistemas de Regulación del Calefactor:

• Regulación del caudal refrigerante: Un grifo controla el paso del líquido refrigerante hacia el aerotermo.
• Regulación de la corriente de aire: Sistema más común que utiliza dos conductos en paralelo en la caja climática, uno con el aerotermo y otro con aire a temperatura ambiente. Las trampillas controlan la circulación del aire por uno o ambos conductos.
• Calefacción auxiliar mediante resistencias eléctricas: Resistencias PTC calientan el agua del radiador de calefacción. Se activan solo con el motor en marcha para evitar la descarga de la batería.
• Calefacción mediante quemador auxiliar: Un quemador independiente calienta el agua del circuito de calefacción.

12. Transmisor de Temperatura Exterior en la Calefacción Estacionaria

Presente en vehículos diésel, el transmisor de temperatura exterior se ubica en el vano motor. Es un interruptor térmico que permanece abierto a temperaturas superiores a 5 ºC y cerrado a temperaturas inferiores, controlando el paso de la tensión de batería. Permite el encendido automático de la calefacción estacionaria cuando la temperatura exterior es inferior a 5 ºC. En caso de fallo, la calefacción estacionaria se encenderá o no de forma anómala.

13. Relé de la Calefacción Estacionaria

El relé de la calefacción estacionaria es un relé doble que alimenta la bomba de circulación, la electroválvula para líquido refrigerante y la segunda velocidad de la turbina de aire. La unidad de control (Climatronic, si está presente) también recibe señal del relé. Un fallo en el relé impide el funcionamiento de la calefacción estacionaria.

14. Bujía de Incandescencia en la Calefacción Estacionaria

Ubicada en la cámara de combustión del equipo calefactor, la bujía de incandescencia (resistencia PTC) calienta los componentes del quemador e inflama la mezcla aire-combustible. Es excitada directamente por la unidad de control con una tensión de 8 V. Un fallo en la bujía impide el encendido o provoca la desconexión de la calefacción estacionaria.

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