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La Climatisation La Climatisation la clim sert à maintenir dans l'habitacle du

La Climatisation La Climatisation la clim sert à maintenir dans l'habitacle du véhicule une température moyenne inférieure à la température extérieure, en région humide, déshumidifier l'air qui se trouve ou pénètre dans l'habitacle, permettre la diminution du bruit de roulage et éviter les poussières (roulage vitres fermées). Utilisation de la climatisation en hiver : dégivrage intérieur du pare-brise (humidité intérieure élevée) par recyclage de l'air (déshumidification) et chauffage. Les élements qui constituent un circuit de climatisation Le Compresseur (A/C Compressor), La Bouteille Déshydratante (A/C Drier), Le Détendeur (Expansion Valve - TX / H- Valve), Le condenseur, L'évaporateur Sommaire Bref Historique Fonction et Principe de fonctionnement de la Climatisation Les Fuites Le rincage Les Fluides Frigorigènes & Subsituts (R12, R406A, R134a...) Le Compresseur Nippondenso 6c17 Liens très utiles sur la climatisations Bref Historique 1884 - Un anglais place des blocs de glace dans un coffre placé entre les deux chevaux de son attelage. L'air frais entrait dans la diligence poussé par un ventilateur entraîné par les roues 1939 - Première climatisation automobile sur une Packard puis sur des Chrysler, l'évaporateur occupant alors tout le coffre arrière. le compresseur n'étant pas débrayable, il fallait retirer la courroie pour arrêter la climatisation 1992 - La CEE préconise l'arrêt de production des CFC R12 en juin 1995 1994 - Remplacement du CFC R12 par R134: directive européenne et Accord de Montréal fixant les dates pour l'arrêt total de la production et de la consommation de R 12, 1998 - La règlementation L'assemblée Européenne sur l'environnement du 21 octobre 1998 a mis sur pied un calendrier échelonnant le processus de suppression et de substitution des CFC R12. Depuis le 31/12/2000, les distributeurs de réfrigérant ont interdiction totale de vente de CFC R12 Les "Point Service" et MRA ont interdiction d'utiliser des CFC R12 pour recharger les systèmes depuis le 1er janvier 2001. 2008 - Interdiction de l'utilisation du R l34A partir de 2008 (il contribue à l'effet de serre). utilisation du CO2 en Europe. Fonction & Principe de la climatisation Dans une voiture, la climatisation va consister l'hiver à chauffer l'habitacle en apportant des calories, et l'été au contraire, à le refroidir en évacuant les calories (la chaleur) vers l'extérieur. Réchauffer l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule est relativement aisé puisque l'on dispose du fluide du circuit de refroidissement du moteur qui est en général à plus de 80°C. Il suffit de le faire circuler dans un radiateur à l'intérieur de l'habitacle du véhicule pour en remonter la température. Par contre, pour abaisser la température en période de forte chaleur, il va falloir équiper le véhicule d’un dispositif de production de froid pour évacuer les calories de l'habitacle. H.W. CARRIER a défini la réfrigération de la manière suivante : " La réfrigération consiste à transférer la chaleur d'un endroit où elle est indésirable à un autre endroit où elle ne pose pas problème" ce qui est tout à fait juste. Toutes les voitures étant à l'origine équipées d'un chauffage, lorsque l'on parle de "véhicule climatisé" ou "d'air conditionné", cela signifie que ce véhicule est équipé, en plus du dispositif de file:///P|/La Climatisation.htm (1 sur 34)05/07/2007 11:44:43 La Climatisation chauffage d'origine, d'un équipement de production de " froid " totalement indépendant. Les principales méthodes de réfrigération communément employées aujourd'hui sont : PRINCIPES PHYSIQUES G Passage de l'état solide à l'état liquide (exemple de la glace avec utilisation de sa chaleur latente de fusion) G Changement d'état par compression et détente par des moyens mécaniques de réfrigération (utilisation de la chaleur latente de vaporisation) G Principe thermoélectrique (effet Pelletier sur des réfrigérateurs portables) PRINCIPE PHYSICO – CHIMIQUE Méthode basée sur "l'absorption" de certaines substances. Dans notre cas, on utilise la méthode physique qui consiste à faire passer un fluide par compression et détente de l'état liquide à l'état gazeux en utilisant sa chaleur latente de vaporisation. Le système fonctionne en circuit fermé. L'énergie nécessaire pour entraîner le compresseur nous est fournie par le moteur. PRINCIPES FONDAMENTAUX Il faut se rappeler en premier lieu que les liquides sont incompressibles et inextensibles, alors que les fluides gazeux sont compressibles et extensibles. De même, les fluides réagissent en augmentant de volume lorsqu'on les chauffe, et en diminuant de volume lorsqu'on les refroidit. Exception à cette règle, l'eau est le seul liquide qui augmente de volume lors de sa solidification, entre 0 et - 4°C. Lorsque l'on comprime un gaz, on augmente sa pression, ce qui augmente sa température. Par contre, lorsqu'on détend un gaz, on diminue sa pression, et de ce fait on diminue aussi sa température. En clair, lorsqu'on comprime un gaz on produit de la chaleur et lorsqu'on détend un gaz on produit du "froid". file:///P|/La Climatisation.htm (2 sur 34)05/07/2007 11:44:43 La Climatisation Dans le cas qui nous préoccupe, c'est-à-dire la réfrigération, nous travaillerons sur le passage du fluide réfrigérant de l'état liquide à l'état gazeux par vaporisation, et de l'état gazeux à l'état liquide, obtenu par condensation. TEMPÉRATURE D'ÉBULLITION (ou point d'ébullition) C'est la température à laquelle commence le changement d'état d'un fluide liquide pour passer à l'état de vapeur. Cette température est fonction de la pression qui règne au dessus de la surface saturée du liquide. A chaque pression correspond une température d'ébullition donnée. Exemple de l'eau Température d'ébullition de l'eau [°C] Pression absolue [Bar] 151 5 100 1 68 0,3 12,7 0,015 6,7 0,010 CHALEUR LATENTE DE VAPORISATION Pour faire passer l'eau de l'état liquide à l'état de vapeur, à la température constante de 100°C et à la pression atmosphérique de 1,013 bar (760 mm H), il faut lui fournir une énergie de 2254,69 kJ/kg (soit 539,4 kcal/kg). Sur le schéma suivant, on s'aperçoit que pendant tout le temps de son ébullition, l'eau reste à une chaleur latente et une température stabilisée de 100°C. Aussitôt qu'il n'y a plus d'eau dans le récipient, la température de la vapeur augmente, c'est la chaleur sensible. file:///P|/La Climatisation.htm (3 sur 34)05/07/2007 11:44:43 La Climatisation SURCHAUFFE Après avoir obtenu de la vapeur saturée, tout apport supplémentaire d'énergie élève la température de celle-ci, la faisant passer de l'état saturé à l'état surchauffé. CONDENSATION Le passage de l'état liquide à l'état gazeux est un phénomène réversible appelé condensation. Si nous enlevons de la chaleur à la vapeur, celle-ci se transforme en eau. Dans l'exemple illustré ci dessous, en cédant de la chaleur à l'air, la vapeur d'eau passe de l'état gazeux à l'état liquide, entre A et B. Du point B au point C, le liquide va se "sous refroidir". file:///P|/La Climatisation.htm (4 sur 34)05/07/2007 11:44:43 La Climatisation En conclusion, on peut dire que les températures basses et les pressions élevées favorisent le passage à l'état liquide, cette transformation étant appelée condensation. ÉVAPORATION Pour pouvoir s'évaporer, un réfrigérant (appelé également "fluide frigorigène") doit absorber une certaine quantité de chaleur. Considérons le schéma suivant : Dans la bouteille, le fluide frigorigène R134a se trouve à l'état liquide à la pression de 7 bar, ce qui correspond à une température ambiante approximative de 27° C. Lorsqu'on ouvre la vanne de la bouteille, le fluide frigorigène s'écoule dans le serpentin à la pression de 1 bar, soit - 26,5°C. Le réfrigérant absorbe la chaleur de l'air ambiant et passe de l'état liquide à l'état gazeux. Autrement dit, nous avons pris des calories (chaleur) à l'air ambiant en abaissant sa température de 27°C à 10°C. Nous avons produit du froid en absorbant du chaud. L'appareil dans lequel ce changement s'effectue s'appelle un ÉVAPORATEUR. Si tout le réfrigérant est transformé en vapeur au point A, la température mesurée au point B est de -20°C, soit une surchauffe de 6,5°C. Chaque fois qu'un kilogramme de réfrigérant R134a passe de l'état liquide à l'état gazeux sous une pression absolue de 1 bar, il absorbe une quantité de chaleur de 165 kJ, et se transforme en 0,16 m3 de vapeur (160 l). file:///P|/La Climatisation.htm (5 sur 34)05/07/2007 11:44:43 La Climatisation CONDENSATION PAR COMPRESSEUR Le fait de détendre le fluide frigorigène permet de "produire du froid". A sa sortie de l'évaporateur, le réfrigérant est aspiré par un compresseur entraîné par le moteur, puis refoulé vers le condenseur, afin de pouvoir à nouveau réutiliser sa détente dans l'évaporateur … et ainsi de suite. Pour récupérer le réfrigérant à l'état de vapeur à la sortie de l'évaporateur, on complète l'installation du schéma précédent comme suit : a) Le clapet d'aspiration est ouvert lors de la descente du piston. La vapeur sort de l'évaporateur et entre dans les cylindres du compresseur. b) Le piston remonte, le clapet d'aspiration se ferme, la pression dans le cylindre monte jusqu'à 7 bar, puis le clapet de refoulement s'ouvre et le gaz est expulsé à haute pression vers le condenseur. c) Le gaz entre dans le condenseur et cède de la chaleur au milieu extérieur. Il va passer de l'état gazeux à l'état liquide par condensation. file:///P|/La Climatisation.htm (6 sur 34)05/07/2007 11:44:43 La Climatisation Le circuit d’air conditionné est composé de quatre éléments principaux : le compresseur, le condenseur, le détendeur et l’évaporateur. Le compresseur, entraîné par le uploads/Geographie/ climatisation 3 .pdf