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Climatización normal, bizona y 4 zonas

Indice del curso

Algunos vehículos incorporan climatización bizona, lo que permite seleccionar temperaturas distintas en el lado izquierdo y derecho. Esto acarrea diferencias constructivas en el bloque climatizador; como son duplicar la trampilla de mezcla, de distribución, el evaporador y los mandos en el panel. El sistema permitiría varíar en cada lado; la temperatura, velocidad del ventilador, distribución del aire. En otras ocasiones, en las que el vehículo es muy grande y en la parte trasera no se produce una climatización eficaz; se montan dos bloques climatizadores, uno para la parte delantera y otro para la parte trasera, pudiendo llegar a ser un climatizador cuatrizona. El funcionamiento del sistema es igual al de un climatizador normal.

 

Para hacer un estudio de este tipo de climatizadores, vamos a tomar como referencia los utilizados por la marca de automóviles Volkswagen en sus modelos Bora y Touareg.

El modelo Bora de Volkswagen cuenta con dos opciones de climatización:

Cada una de estas versiones cuenta con un panel de mandos propio, con la variante, con o sin potenciómetro para la calefacción de los asientos.
Como es habitual, todos los mandos importantes para la temperatura y la ventilación así como la unidad de control van integrados en los paneles de mandos. Como novedad hay que destacar los LED de confirmación que llevan todas las teclas. Gracias a ellos, los ocupantes del vehículo podrán ver rápidamente las funciones que están activadas en ese momento. En ambos sistemas se monta un sensor de temperatura interior sin ventilación en el panel de mandos.

Las dos versiones están basadas en el mismo equipo climatizador básico. La diferencia esencial entre los distintos sistemas reside en el accionamiento de las compuertas de distribución de aire.
El Climatronic 2C lleva una compuerta adicional de aire fresco/retención de aire que se cierra a partir de los 100 km/h a medida que va aumentando la velocidad del vehículo. De esta forma se consigue mantener constante la cantidad de aire fresco que entra incluso cuando se conduce a diferentes velocidades.
En la figura inferior se muestra el esquema del circuito frigorífico común para las dos versiones de climatizador (Climatizador 2C y Climatic)


Climatronic 2C
En el climatizador de 2 zonas (bizona) la temperatura se puede regular de forma independiente para el lado del conductor y para el del acompañante dentro de un margen de 16°C a 29,5°C.
Si se mantiene pulsada la tecla "Auto" durante más de dos segundos, se podrán modificar simultáneamente las temperaturas para ambas zonas desde el lado del conductor.
Esta división en dos zonas climatizables se consigue mediante dos compuertas de temperatura que van instaladas en el interior del climatizador.



Características de funcionamiento:

La carcasa del climatizador contiene, además del evaporador, los siguientes componentes, entre otros:

 

El soplador
Una vez el aire ha entrado en el climatizador pasando por la chapaleta del aire fresco, llega al soplador.
Este soplador es impulsado a través de un regulador electrónico enchufado desde el exterior en la carcasa del climatizador.

Chapaletas, servomotores y sensores térmicos en el climatizador delantero
Todas las chapaletas del climatizador son accionadas por servomotores eléctricos de corriente continua. Potenciómetros integrados en los motores registran la actual posición del motor y de la chapaleta a él unida.

La chapaleta de aire fresco/recirculación de aire
Es accionada por un servomotor y, tras la activación o respectivamente la desactivación de la función de recirculación de aire, se encarga de que el aire se haga llegar al climatizador desde el interior del habitáculo o desde el exterior del vehículo.

 

La distribución del aire en la parte delantera del habitáculo
El aire fresco entra por el lado derecho del vehículo en la caja del agua, introduciéndose en el orificio de entrada del climatizador.
Una vez el aire ha pasado por el climatizador, es conducido por canales para el aire integrados en el cuerpo de plástico del tablero de instrumentos hasta los siguientes aireadores:

 

 

 

 

 

Climatic
Con el Climatic, el habitáculo pasa a formar una única zona climatizable.
El Climatic lleva una compuerta combinada de aire fresco y recirculación de aire que, al igual que la compuerta de temperatura, es accionada mediante un servomotor en cada caso.
Con el Climatic, las compuertas para la distribución del aire se accionan mediante un eje flexible.
La temperatura seleccionada se transmite directamente a la unidad de control a través de un potenciómetro ubicado en el mando giratorio. La temperatura seleccionada se alcanza regulando la compuerta de temperatura.

 


Debido a las condiciones específicas de un sistema de climatización manual se suprimen algunos servomotores y sensores en comparación con el sistema 2C.

 

En la siguiente tabla se muestran las diferencias en los sistemas de climatización: Climatronic 2C y Climatic

 

Climatronic 4C (4 "corner", 4 zonas)
Representa el nivel de equipamiento máximo de la calefacción y el aire acondicionado en el Volkswagen Touareg. Con este sistema se dispone de cuatro zonas climatizables para las que las magnitudes
enumeradas a continuación son ajustadas y reguladas de modo automático o manual en forma independiente:

La característica especial que distingue este climatizador de los anteriormente estudiados es la utilización de dos climatizadores separados para la climatización de las plazas delanteras y traseras.
El climatizador delantero está montado debajo del tablero de instrumentos y su estructura se corresponde con la de las demás variantes (Climatronic 2C). El climatizador trasero se encuentra detrás del revestimiento lateral en la parte izquierda del maletero.
Debido al uso de dos climatizadores, los componentes de distribución del aire para las zonas climatizables delanteras y traseras están separados entre sí.

El control del climatizador por parte del conductor y demás pasajeros, se hace por medio de dos unidades de mandos separadas, montadas respectivamente en el tablero de instrumentos y en la consola central trasera.

Las siguientes funciones están disponibles en el panel de mandos delantero

El panel de mandos posterior incluye:

El circuito frigorífico
Debido a la existencia de dos climatizadores, el circuito frigorífico del sistema de aire acondicionado Climatronic 4C tiene también dos evaporadores conectados con las conducciones en paralelo. Ambos evaporadores son operados conjuntamente por un compresor regulado en forma externa.
El accionamiento del compresor depende de la motorización. En el caso de motores de gasolina, el compresor de la climatización funciona impulsado directamente a través de la transmisión por correa. En el caso de los motores Diesel V10-TDI y R5-TDI, el accionamiento es realizado junto con la bomba de la servodirección por una transmisión de ruedas dentadas.

La perdida de presión del agente frigorífico altamente comprimido antes del evaporador se consigue respectivamente con una válvula de expansión. El condensador está provisto de un cartucho secador.
Los empalmes del circuito frigorífico se han concebido como empalmes monobloque.
Dependiendo de la motorización, para realizar la regulación y para detectar pérdidas lentas de agente frigorífico cuenta el sistema con un sensor de temperatura del agente frigorífico y un sensor de alta presión separado del anterior. En la actualidad, esta combinación para el registro simultáneo de la temperatura y la presión del agente frigorífico se utiliza para el motor V10-TDI.

El climatizador trasero
Es el componente central para la climatización de las dos plazas traseras y se encuentra detrás del revestimiento lateral de la parte izquierda del maletero.
El climatizador trasero toma el aire del habitáculo. Al respecto, el rendimiento de impulsión del soplador es 2/3 del correspondiente al soplador del climatizador delantero.

Para las funciones de calefacción y refrigeración son importantes, entre otros, los siguientes componentes del climatizador trasero:

 

Las chapaletas del aire en el climatizador
El climatizador trasero tiene dos chapaletas de temperatura y dos chapaletas para el caudal de aire. Respectivamente una chapaleta de temperatura y una chapaleta para caudal de aire suministran a la zona climatizable posterior una corriente de aire limitada por la chapaleta para el caudal de aire. Otras chapaletas del sistema de distribución del aire se encuentran en la caja de distribución para los aireadores
centrales traseros y en las dos cajas de distribución trasera izquierda y trasera derecha.

Los servomotores
El climatizador trasero tiene cuatro servomotores que, al igual que los motores del climatizador delantero, están provistos de potenciómetros internos.
De los otros cuatro motores de la distribución del aire, dos están adosados a la caja de distribución para los aireadores centrales traseros en la consola central. Respectivamente un motor está adosado a las cajas de distribución traseras izquierda y derecha.
En total, el sistema de distribución de aire de la parte trasera cuenta con ocho servomotores.

La distribución del aire en la parte trasera del habitáculo
La distribución del aire para la parte trasera del habitáculo está integrada por el climatizador trasero, respectivamente una carcasa de distribución para izquierda y derecha y diversos canales para conducción del aire a los aireadores directos izquierdo y derecho, a los aireadores del montante B y a los aireadores del vano reposapiés de la parte trasera.

 

 

Sensores y actuadores
Sensores y actuadores comunes utilizados en las diferentes versiones de Climatizador

El sensor para calidad del aire
Está montado en la caja del agua en el lado izquierdo y sirve para controlar la presencia de sustancias contaminantes y nocivas en el aire fresco que se hace llegar al climatizador.
El sensor reacciona a gases oxidables y reducibles, como monóxido de carbono u óxidos de nitrógeno. No se trata de un sensor de olores, y sólo puede percibir olores desagradables si son causados por gases oxidables o reducibles.
La señal de este sensor se utiliza para influir en la función de recirculación del aire. En caso de fallar el sensor de la calidad del aire, está muy restringida la función automática de recirculación de aire.

 

El fotosensor 2 para radiación solar
Está montado debajo de un embellecedor virtual en el centro del tablero de instrumentos, delante de los aireadores de descongelación.
Es un sensor activo. Esto significa que es alimentado con una tensión de 5 V por la unidad de control del Climatronic. El fotosensor tiene dos diodos fotosensibles dentro de un elemento óptico. Con ayuda de las señales de los dos fotodiodos, la gestión de la climatización puede considerar la posición del sol para climatizar el habitáculo. De este modo se puede compensar un calentamiento no deseado de una zona climatizable, causado por los rayos solares directos.
La señal de este sensor es utilizada por el Climatronic, p. ej. para regular las chapaletas de temperatura y la potencia del soplador. Si se avería un diodo, se utiliza un valor supletorio fijo en combinación con la señal del diodo intacto. Si fallan ambos diodos se trabaja con dos valores supletorios fijos.

 

El sensor de temperatura del agente frigorífico
El uso de este sensor depende de la motorización del vehículo. Está montado en las proximidades del compresor, en la tubería de alta presión del circuito frigorífico.
El sensor posee una sonda NTC y registra la temperatura del agente frigorífico dentro de un margen de medición de -20 °C a +150 °C.
El margen de funcionamiento normal es de +40 °C a +130 °C.
Sobre la base de la señal de temperatura y de la señal de presión suministrada por el sensor de alta presión puede detectar la unidad de control del Climatronic una pérdida lenta de agente frigorífico, como la que puede causar, por ejemplo, una junta defectuosa. En tal caso se desconecta la función de refrigeración a fin de proteger el compresor.
Si no existe ninguna señal de temperatura del agente frigorífico, se produce una entrada en la memoria de averías. Con un sensor averiado no es posible detectar una pérdida lenta de agente frigorífico. Por esta razón, en caso de pérdidas en el circuito frigorífico se pueden producir daños en el compresor por falta de lubricación.

 

El sensor para regulación del soplador delantero
En el Climatronic 4C y el Climatronic 2C está enchufado directamente junto al soplador en la carcasa del climatizador. En el caso del aire acondicionado manual, en lugar del regulador está montada una resistencia adicional.
El sensor para regulación del soplador es activado por la unidad de control para el Climatronic con una señal modulada por amplitud de impulso (PWM). La alimentación eléctrica del regulador corre a
cargo de la unidad de control para el Climatronic. A petición de la misma, el sensor regula el motor del soplador en el climatizador. Si está averiado el soplador falla totalmente la función de calefacción y refrigeración del aire acondicionado. Una avería en el regulador del soplador o en el propio soplador sólo se puede localizar indirectamente por medio del diagnóstico.

 


 

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