Características y Funcionamiento del Refrigerante R134a
El fluido refrigerante R134a opera en un ciclo cerrado dentro del circuito de aire acondicionado de un vehículo. Este ciclo implica fases consecutivas donde el refrigerante se encuentra en estado líquido o gaseoso, dependiendo de las condiciones instantáneas de presión y temperatura a las que esté sometido.
El fabricante determina el rendimiento frigorífico óptimo para cada vehículo, basándose en la energía requerida para alcanzarlo, considerando la temperatura y presión necesarias de aplicar.
Fases del Refrigerante R134a
Las distintas fases por las que atraviesa el fluido refrigerante R134a en el circuito de aire acondicionado se representan gráficamente en el diagrama de Mollier o diagrama Presión-Entalpía.
Impacto Ambiental de los Gases Refrigerantes
La Tierra recibe energía en forma de radiación solar y la refleja como radiación infrarroja. La acumulación de ciertos gases en la atmósfera (siendo el $\text{CO}_2$ el más significativo) refleja esta radiación infrarroja hacia la troposfera, generando dos efectos principales:
- Aumento de la temperatura climática del planeta.
- Incremento del efecto invernadero.
Este efecto es potenciado históricamente por los CFC con cloro (fluidos refrigerantes antiguos en su composición), cuya liberación incrementaba de forma importante la concentración de estos gases. Por ejemplo, un kilogramo de fluido (como el R12) liberado a la atmósfera produce el mismo efecto invernadero que 4.000 toneladas de $\text{CO}_2$.
Con la utilización de refrigerantes sustitutos como el R134a o, posteriormente, el R1234yf, se logra reducir el efecto invernadero a valores mínimos.
Características del Aceite Lubricante en el Circuito de A/A
Se deben enumerar cuatro características esenciales del aceite lubricante utilizado en el circuito de aire acondicionado:
- Es un aceite sintético especial, compatible con el fluido refrigerante, ya que circula mezclado con él por el circuito.
- Debe poseer un alto poder de disolución en el fluido refrigerante y buenas propiedades lubricantes.
- Debe reunir características especiales de calidad y pureza (no contener ácidos, azufre, cera ni humedad).
- No debe atacar los elementos de estanqueidad del circuito.
El uso de aceites no específicos puede provocar chapeado del cobre, carbonización/coquización y producción de residuos que favorecen el desgaste prematuro y la destrucción de los componentes del circuito. El aceite es específico para cada tipo de refrigerante e incluso para un tipo concreto de compresor; no se debe emplear aceite para R134a en circuitos cargados con R12 y viceversa, debido a la incompatibilidad.
Función de la Válvula de Expansión
La válvula de expansión cumple la función de regular el caudal de fluido refrigerante, estableciendo un paso calibrado desde el circuito de alta presión al de baja. Esto provoca una caída de presión en el fluido que induce su evaporación (cambio de estado de líquido a gaseoso), absorbiendo calor del aire circundante.
El caudal de fluido inyectado al circuito de baja presión se ajusta en la válvula en función de la carga del circuito, dependiendo fundamentalmente de:
- La temperatura del fluido refrigerante a la salida del evaporador.
- La temperatura ambiente exterior al vehículo.
- La temperatura ambiente interior del habitáculo.
- La velocidad del ventilador interior.
- El régimen de funcionamiento del compresor.
Información Requerida por la Unidad Electrónica (UEGAA)
Para el control automático de la temperatura del habitáculo, la UEGAA necesita conocer, a través de sus sensores, la temperatura exterior e interior. Esta información le permite determinar la entrada de aire necesaria para que los ocupantes del vehículo mantengan una temperatura confortable, ni muy cálida ni muy fría, ajustada a un estándar.
Procedimiento de Detección de Fugas
Cuando el conductor observa un descenso en el rendimiento frigorífico del sistema de climatización, que ya no alcanza la temperatura exigida, puede deberse a fugas de fluido refrigerante. Para comprobarlo, se utiliza un equipo de detección que consta de:
- Ampollas que contienen líquido fluorescente o colorante, compatible con el refrigerante y el aceite lubricante.
- Un útil inyector especial que se carga con una ampolla.
El líquido se inyecta a través de una de las válvulas de carga del circuito. Una vez puesto en funcionamiento el sistema, el refrigerante arrastra el líquido inyectado. Posteriormente, el técnico, equipado con una lámpara ultravioleta y gafas especiales, realiza un seguimiento de los componentes y conexiones para detectar la presencia del líquido fuera del circuito, identificando así el punto de fuga.
Si no se detecta el líquido fluorescente, se puede descartar la posibilidad de fugas en la parte visible del circuito de fluido refrigerante (la parte del evaporador no es visible). En este caso, se debe investigar otro tipo de avería en los elementos que forman el circuito (averías mecánicas o eléctricas).
Riesgos de Partículas Sólidas en el Refrigerante
Si existen partículas sólidas arrastradas por el fluido refrigerante, estas pueden llegar a taponar los orificios por donde circula el líquido refrigerante. Esto puede provocar que el coche llegue a sobrecalentarse e incluso que se queme el motor, o en el peor de los casos, el vehículo completo. Esta situación representa una avería muy costosa y un riesgo significativo.