Durante los inicios de la aparición del automóvil, tanto la calefacción como el aire acondicionado en la cabina no tenían lugar pues en aquellos tiempos los coches eran abiertos e incluían una capota como techo para protegerlos de la lluvia, por lo que nadie perdía el tiempo pensando en un sistema de climatización para el habitáculo automotriz. Al ir pasando los años, las inclemencias del tiempo dieron origen a la idea de climatizar el interior del automóvil. El primer intento de ello se produjo en el rally de Montecarlo en los años 20 cuando uno de los participantes al tener tanto frio abrió un boquete en el salpicadero de su coche para beneficiarse del calor que desprendía el motor. Desde ese momento surgió la calefacción, la cual aprovecha el calor generado por el motor para calentar la cabina en época de invierno. No obstante, la historia era distinta en época de verano cuando muchas veces la temperatura aumentaba considerablemente que se tornaba insoportable para quienes se encontraban en el interior de un auto.
A partir de 1908 cuando comenzó la producción de coches con la cabina cerrada se presentaba este desafío, se hicieron algunos ajustes como levantar el parabrisas o remover las cortinas laterales. La apertura lograda en el cristal era de apenas unos 13 mm, lo que permitía que la cabina se mantuviera presurizada y a la vez se minimizara que se colara el aire caliente que provenía del motor. Adicional a esto, las ventanas podían ser subidas o bajadas para obtener el flujo de aire deseado. Algunos coches disponían de algunas compuertas de ventilación debajo del panel de instrumentos que permitían la circulación del aire, pero estos sistemas eran rudimentarios y no ofrecían protección para que el hollín, el polvo, el polen o los insectos entrasen al interior del habitáculo, por lo que la calidad de aire que entraba por allí era muy pobre.
Nace el aire acondicionado automotriz
A comienzos de los años 30 algunas firmas comerciales comenzaron a ofrecer un sistema de aire acondicionado para vehículos, pero aquellos estaban orientados solo a camionetas de pasajeros, limosinas o autos de lujo. Para ese mismo año la firma C&C Kelvinator equipó un Cadillac con un sistema que era propulsado por un motor a gasolina de 1.1 kw. Dos conductos a ambos lados llevaban el aire frio a un abanico que circulaba el aire a través del compartimiento de la cabina y se le colocó en la parte trasera del auto.
Para 1932 el Laboratorio de Estudios y Desarrollo de General Motors concibió la idea del vapor comprimido mediante el refrigerante R-12, para ello se estableció que la capacidad de enfriamiento no debía exceder 1 tonelada (unos 3.5 kw). Este estimado es la mitad de la capacidad de un sistema moderno hoy en día, dicha decisión se tomó en torno a que el enfriamiento se basaba en la recirculación del aire y no en la ventilación externa, además, la temperatura resultante no debía exceder los 5.6 grados centígrados ya que el ocupante podía tener un shock termal al salir del auto y experimentar la temperatura externa.
El primer auto con un sistema de refrigeración como el de la actualidad fue el Packard de 1939 en el que una espiral enfriadora, que no era más que un evaporador muy largo envolvía toda la cabina, y cuyo sistema de control era el interruptor de un ventilador. Estos primeros sistemas de aire acondicionado tenían una gran desventaja. No existía embrague en el compresor, por lo que siempre estaba encendido mientras el auto estaba en funcionamiento, y para apagar el sistema se tenía que detener el vehículo y apagarlo, salir de él, abrir el capó y quitar la correa del compresor. Para ponerlo a funcionar se invertía el procedimiento. No fue sino hasta después de la Segunda Guerra Mundial que Cadillac promocionó una nueva característica: creó los controles para el aire acondicionado. Estos controles se ubicaron en el asiento trasero para apagar o encender el sistema, pero aun así, esto resultó ser mucho mejor que apagar el coche y desconectar la correa del compresor.
Es digno de mencionar que aunque el sistema de aire acondicionado seguía existiendo por décadas después de aquel mejoramiento, no era considerado como algo esencial en el coche, de hecho, solo se ofrecía como una opción a elegir por el cliente al adquirir un auto nuevo. El aumento de unidades de aire acondicionado instalados entre los años 70 y 80 se debió a que a finales de los 70, en los Estados Unidos muchas personas comenzaron a mudarse a lugares más calurosos, por ello, al comprar un automóvil nuevo deseaban que estos estuviesen equipados con todas las opciones disponibles, entre ellos el aire acondicionado, por lo que finalmente se convirtió en un accesorio que comenzó a venir de fábrica en el vehículo.
Componentes del aire acondicionado automotriz
Hablemos ahora de los diversos componentes que integran el sistema del aire acondicionado y sus funciones, ellos son:
Compresor: es aquel que comprime el gas refrigerante valiéndose de la potencia del motor a través de una correa. El sistema se divide en alta y baja presión. La entrada del compresor toma el gas refrigerante de la salida del evaporador o del acumulador para comprimirlo y enviarlo al condensador, donde ocurre la transferencia de calor absorbido dentro del vehículo.
Condensador: se ubica en frente del radiador y cumple la misma función; disipar el calor. El condensador debe tener un buen flujo de aire siempre que el sistema se encuentre en funcionamiento. Dentro del condensador, el gas refrigerante proveniente del compresor, que se encuentra caliente, se enfría y durante este proceso el gas se condensa para convertirse en líquido a alta presión.
Evaporador: se localiza dentro del vehículo y sirve para absorber tanto el calor como el exceso de humedad dentro del mismo. La temperatura ideal del evaporador es de 0 grados centígrados. El refrigerante entra al evaporador como líquido a baja presión, el aire caliente que pasa por las aletas del evaporador hace que el refrigerante dentro de los tubos se evapore, el exceso de calor es llevado por el refrigerante hacia el exterior del vehículo. Otros componentes trabajan en conjunto con el evaporador a fin de mantener la presión y la temperatura baja ya que si esta disminuye aún más del valor mencionado, el agua resultante de la condensación no solo se condensará sino que además se congelará y esto disminuirá la eficiencia de los tubos del evaporador.
Los dispositivos que se encargan de regular la temperatura, el flujo y la presión del refrigerante son el tubo orificio, la válvula de expansión térmica o TXV que mide tanto la temperatura como la presión y el depósito secador que separa el gas y el líquido, elimina la humedad y filtra las impurezas. El primer refrigerante que se utilizó fue el R-12 freón inventado por Kettering y Midgley, no obstante, como usaba una mescla de clorofluorocarbonos resultó ser una de las causas que destruyen la capa de ozono, por lo que fue descontinuado y muchos países ya prohíben su uso, por lo que ha sido sustituido por el R-134a desde 1992 ya que este no contiene tóxicos o sustancias químicas que agoten la capa de ozono.
Hoy en día los equipos de aire acondicionado son más sofisticados e inteligentes pues disponen de sistemas de control electrónicos que permiten que usen de manera eficaz la temperatura. Los climatizadores permiten una diferenciación de temperatura entre el puesto del conductor, su acompañante y las plazas traseras. Diferentes sensores analizan el entorno para actuar en consecuencia al medir la temperatura del exterior, la de la cabina y la generada del compartimiento del motor para ofrecer las calorías que gestione una climatización óptima dentro del habitáculo. Adicional a esto miden la velocidad del vehículo para adaptar la entrada de flujos de aire exterior y la insonorización. También disponen de sensores que detectan la posición del sol y determinan que parte de la cabina debe ser refrigerada de forma prioritaria y en qué medida. Por lo tanto, la próxima vez que suba a su vehículo y encienda el aire acondicionado, recuerde que pasaron muchos años de estudio y pruebas para optimizar el proceso de enfriado de su habitáculo y que además hay diferentes componentes trabajando en unidad para que su viaje sea confortable y disfrute de la climatización dentro de su automóvil.
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