Climatizzatore auto: come funziona e perché la ricarica clima è importante

Il climatizzatore, oltre all’aspetto del comfort, va considerato a tutti gli effetti un sistema di sicurezza passiva. La corretta climatizzazione dell’abitacolo di un veicolo è infatti un requisito fondamentale per una guida sicura, dal momento che il calore e l’anidride carbonica prodotti da chi occupa il veicolo diminuiscono la concentrazione di ossigeno all’interno dell’abitacolo, con effetti negativi sulle condizioni di guida. Il climatizzatore auto serve dunque a creare le condizioni ottimali di temperatura, umidità e purezza dell’aria, e per far questo deve funzionare al meglio: è dunque necessario tenere sempre sotto controllo l’intero impianto di climatizzazione, assicurandone una costante e sempre aggiornata manutenzione.

Climatizzatore auto: come è fatto e come funziona

Sono quattro i componenti fondamentali del sistema frigorigeno di un climatizzatore auto: il compressore, il condensatore, la valvola di espansione e l’evaporatore. Questi elementi sono collegati tra loro in un circuito chiuso, all’interno del quale viene fatto circolare uno specifico refrigerante miscelato con un lubrificante. Il gas refrigerante (R 134a o R1234yf) viene aspirato dal compressore, che fa salire la sua pressione da 2 kg/cm2 a circa 15 kg/cm2 e la temperatura a 80 °C.

Con temperatura e pressione aumentata il gas attraversa il condensatore, venendo raffreddato per effetto del flusso d’aria diretto sul condensatore. In questa fase il gas condensa e, all’uscita del condensatore, si è trasformato completamente in liquido. Il liquido attraversa il filtro (che trattiene impurità e umidità) e arriva alla valvola di espansione. Per azione di tale valvola il fluido refrigerante, mentre attraversa l’evaporatore, cambia stato passando da liquido a gassoso.

Durante questo processo assorbe calore latente e la sua temperatura rimane costante (di poco superiore a 0°C). Il calore latente viene fornito dall’aria esterna che lambisce l’evaporatore e che conseguentemente si raffredda e deumidifica.

Compressore: a cosa serve

Fondamentale per il funzionamento dell’impianto A/C di un veicolo è il compressore. I compressori auto si contraddistinguono per il loro movimento circolare – che evita movimenti longitudinali diminuendo il rischio di rotture e la rumorosità – e per questo sono definiti “rotativi”. Il compressore serve sostanzialmente a comprimere il gas refrigerante.

Il gas proveniente dall’evaporatore – a bassa temperatura e a bassa pressione – viene compresso dal compressore e inviato al condensatore sempre allo stato gassoso ma ad alta pressione e alta temperatura. È di vitale importanza che il compressore non entri in contatto con liquidi, che rischiano di danneggiarlo visto che non possono essere compressi. Per funzionare correttamente il compressore deve inoltre essere sempre ben lubrificato ed è altresì importante che tutto i componenti del sistema di climatizzazione siano lubrificati, ragion per cui è fondamentale controllare periodicamente il clima. Una scarsa lubrificazione può infatti provocare il grippaggio del compressore, che dovrà essere sostituito con un nuovo compressore aftermarket o con un compressore rigenerato.

Il lubrificante deve inoltre avere caratteristiche chimiche e qualitative tali da mantenere un’ottimale fluidità anche a temperature molto basse (anche -40°) o, al contrario, molto alter (120°). L’olio del sistema di climatizzazione deve inoltre essere sempre stabile in modo da potersi mescolare con il liquido refrigerante senza il rischio di reazioni chimiche – che potrebbero essere tossiche per il passeggeri del veicolo – o produzione di sostanze che possono danneggiare i componenti dell’impianto, oltre ad essere elettricamente isolante.

I compressori A/C sono disponibili in aftermarket sia nella versione originale che rigenerata, che devono essere ovviamente conformi agli standard qualitativi previsti dai costruttori.

Impianto clima auto: come mantenerlo efficiente

Sono due le condizioni fondamentali per assicurare una resa ottimale dell’ impianto di condizionamento di un veicolo: all’uscita del condensatore tutto il refrigerante deve essersi trasformato in liquido, mentre all’uscita dell’evaporatore tutto il refrigerante deve essersi trasformato in gas. Se infatti il refrigerante non si trasforma tutto in liquido, diminuisce la sua capacità di sottrarre calore all’evaporatore, poiché non avviene il cambiamento di stato dopo aver attraversato la valvola di espansione.

Se invece all’uscita dell’evaporatore il refrigerante è ancora parzialmente in fase liquida, si rischia di danneggiare il compressore (che ovviamente non può comprimere un liquido). Alcuni problemi possono sorgere inoltre se nel fluido c’è umidità: nel passaggio da fase liquida a gassosa la temperatura è prossima allo 0 e l’umidità si ghiaccia, rischiando di bloccare la valvola di espansione.

Ricarica clima auto: perché va fatta periodicamente

La ricarica dell’impianto dell’aria condizionata rappresenta l’intervento più frequente in ambito di climatizzazione, necessaria per mantenere efficiente e in buono stato il sistema AC. Sui tubi del circuito di alta pressione e bassa pressione sono presenti le valvole unidirezionali che permettono la carica del circuito con la quantità di refrigerante indicata dal costruttore. Per caricare il circuito AC del climatizzatore auto occorre utilizzare delle stazioni di ricarica specifiche che sono in grado di immettere nel circuito il refrigerante e la quantità di olio prescritta dal costruttore.

Con quale refrigerante vanno caricati i sistemi AC delle nuove auto?

Quale refrigerante utilizzare per caricare i sistemi AC delle nuove auto? La domanda può sembrare scontata ma non lo è, perché tutt’ora “convivono” diverse tipologie di refrigerante. Per inquadrare la questione occorre tuttavia fare un passo indietro.

Dal 1° Gennaio 2013 è entrata definitivamente in vigore la Direttiva CE/40/2006 che impone alle Case auto di utilizzare un refrigerate più ecologico dell’attuale R134a sugli impianti A/C di nuova omologazione. Il “candidato” per sostituire l’R134a, messo al bando dalla Commissione Europea, è stato identificato nel refrigerante R1234yf, un composto puro caratterizzato da elevata efficienza energetica, bassa tossicità e che può essere utilizzato in sistemi progettati per funzionare con l’R134a con minime modifiche. Da allora molte Case auto – Chevrolet, Hiunday, Range Rover, Kia, Opel, Citroen, Peugeot – hanno iniziato a equipaggiare i loro nuovi modelli con sistemi di condizionamento progettati e omologati per funzionare con il nuovo refrigerante R1234yf.

Ma non tutti hanno seguito questa strada. Mercedes-Benz, nello stesso periodo, annunciava infatti di non voler utilizzare il nuovo refrigerante – per un sospetto pericolo di infiammabilità – e di continuare a caricare il vecchio R134a. Qualche mese dopo Volkswagen dichiarava al Salone di Ginevra di scegliere la strada della CO2 (anidride carbonica) come refrigerante per i propri veicoli, annunciando importanti investimenti per dotare gradualmente la futura gamma di veicoli della tecnologia che sfrutta la CO2 (refrigerante R744) nei sistemi di condizionamento, ritenendo che tal refrigerante abbia un effetto serra nettamente inferiore rispetto ai refrigeranti convenzionali. Tutto questo ha portato negli ultimi anni ad una convivenza “forzata” di questi refrigeranti, richiedendo agli operatori di adeguarsi di volta in volta al modello che si trovano di fronte e di utilizzare le giuste stazioni di ricarica.