Mantenimiento de Sistemas de Aire Acondicionado Profesional

Transcripción

Manual Teórico Práctico del Módulo
Autocontenido:
Mantenimiento de Sistemas de Aire
Acondicionado
Profesional Técnico-Bachiller
Automotriz
MANUAL TEÓRICO-PRÁCTICO DEL MÓDULO
MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO
Carrera: Automotriz
Derechos Reservados
D.R. © 2008, Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra por
cualquier medio, sin autorización por escrito del Conalep.
Primera Edición
Calle 16 de Septiembre No. 147 Nte., Col. Lázaro Cárdenas,
Metepec, Edo. De México, C.P. 52148
Índice
I.
Mensaje al alumno
II
Cómo utilizar este manual
III Propósito del curso módulo ocupacional
IV Normas Técnicas de Competencia Laboral
V
Especificaciones de evaluación
VI Mapa Curricular del Curso Módulo Ocupacional
Capítulo I. Principios de Funcionamiento del Sistema de Aire Acondicionado
Mapa Curricular de la Unidad de Aprendizaje
1.1.1. Introducción al Sistema de Aire acondicionado
• Principios
• Características
1.1.2. Identificación y Aplicación de la Herramienta Utilizada
• Aritmética
• Álgebra
• Geometría
• Sistemas de Unidades y Medidas
• Conversión de unidades
• Utilización de herramienta básica
• Equipos Especiales
1.1.3. Seguridad en el Trabajo
• Reglamento
• Identificación de riesgos
• Prevención de riesgos
1.1.4. Principios de Funcionamiento
• De física
• Escalas de Temperatura
• Calor
• Hidráulica
• Termodinámica
• Sistemas herméticos
• Principios y conceptos específicos
1.2.1. Componentes del Acondicionador de Aire
• Principales
• Tipos de compresores
• Dispositivos de seguridad
1.2.2. Funcionamiento del Calefactor
• Panel de control
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• Válvulas de control de refrigerante
• El desescarchador
• Con control
• Sistemas de calefacción y ventilación
• Refrigerante
Prácticas y Listas de Cotejo
Resumen
Capítulo II. Diagnóstico y Mantenimiento del Sistema de Calefacción
2.1.1. Consulta del manual del fabricante
• Comprobación del sistema de control de vacío
• Especificaciones
2.1.2. Diagnóstico de fallas
• Circulación de aire insuficiente
• Circulación de refrigerante insuficiente
• Al motor del ventilador
• Fugas
• Panel de control
• Cables y compuertas
2.2.1. Técnicas de mantenimiento
• Reemplazo de manguitos
• Ajuste de la trampilla de temperatura
• Reparación de fugas
2.2.2. Pruebas y ajustes
• Verificación de la hermeticidad
• Verificación del sistema
Resumen
Capítulo III. Diagnóstico y Mantenimiento del Acondicionador de Aire
3.1.1. Diagnóstico de Fallas
• Consulta del manual de especificaciones
• Aire en el sistema
• Humedad
• Problemas en el control de temperatura
• Motores actuadores y compuertas
• Ventilador
• Microfiltros
• Problemas eléctricos del compresor
3.1.2. Técnicas de Detección
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103
• Verificación del sistema con visor
• Detección de fugas
3.2.1. Mantenimiento Periódico
• Consulta del manual del fabricante
• Al condensador
• A los drenajes
• A los manguitos
• Al visor
• A las bandas
• Microfiltros
• Servicio
• Extracción y sustitución de componentes
• Pruebas y ajustes
3.2.2. Supervisión de los Mantenimientos Realizados en Cuanto a Calidad y
Seguridad
• Técnicas de calidad pertinentes
• Métodos de supervisión adecuados
• Tecnología de punta en aire acondicionado automotriz
• Evolución tecnológica de los equipos de pruebas y diagnóstico
Resumen
Autoevaluación de Conocimientos del Capítulo 3
Respuestas a la Autoevaluación de Conocimientos
Glosario de Términos E-CBCC
Glosario de Términos E-CBNC
Glosario de Términos Técnicos
Referencias Documentales
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tienes claro pídele al PSP que te lo
explique.
I. Mensaje al alumno
¡CONALEP TE DA LA BIENVENIDA AL
MÓDULO MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE
AIRE ACONDICIONADO”!
Este módulo ha sido diseñado bajo la
Modalidad Educativa Basada en Normas de
Competencia, con el fin de ofrecerte una
alternativa efectiva para el desarrollo de
habilidades que contribuyan a elevar tu
potencial productivo, a la vez que satisfagan
las demandas actuales del sector laboral.
¾
Revisa el apartado especificaciones de
evaluación son parte de los requisitos que
debes cumplir para aprobar el módulo. En
él se indican las evidencias que debes
mostrar durante el estudio del curso módulo autocontenido específico para
considerar que has alcanzado los
resultados de aprendizaje de cada unidad.
¾
Es fundamental que antes de empezar a
abordar los contenidos del manual tengas
muy claros los conceptos que a
continuación se mencionan: competencia
laboral, unidad de competencia (básica,
genéricas específicas), elementos de
competencia, criterio de desempeño,
campo de aplicación, evidencias de
desempeño, evidencias de conocimiento,
evidencias por producto, norma técnica de
institución
educativa,
formación
ocupacional, módulo ocupacional, unidad
de aprendizaje, y resultado de aprendizaje.
Si desconoces el significado de los
componentes
de
la
norma,
te
recomendamos que consultes el apartado
glosario de términos, que encontrarás al
final del manual.
¾
Analiza el apartado «Normas Técnicas de
competencia laboral, Norma técnica de
institución educativa».
¾
Revisa el Mapa curricular del módulo
autocontenido específico. Está diseñado
para mostrarte esquemáticamente las
unidades y los resultados de aprendizaje
que te permitirán llegar a desarrollar
paulatinamente las competencias laborales
que requiere la ocupación para la cual te
estás formando.
¾
Realiza la lectura del contenido de cada
capítulo y las actividades de aprendizaje
que se te recomiendan. Recuerda que en la
educación
basada
en
normas
de
competencia laborales la responsabilidad
del aprendizaje es tuya, ya que eres el que
Esta modalidad requiere tu participación e
involucramiento activo en ejercicios y prácticas
con simuladores, vivencias y casos reales para
propiciar un aprendizaje a través de
experiencias. Durante este proceso deberás
mostrar evidencias que permitirán evaluar tu
aprendizaje y el desarrollo de la competencia
laboral requerida.
El conocimiento y la experiencia adquirida se
verán reflejados a corto plazo en el
mejoramiento de tu desempeño de trabajo, lo
cual te permitirá llegar tan lejos como quieras
en el ámbito profesional y laboral.
II. Cómo utilizar este manual
¾
Las instrucciones generales que a
continuación se te pide que realices, tienen
la intención de conducirte a que vincules
las competencias requeridas por el mundo
de trabajo con tu formación de profesional
técnico.
¾
Redacta cuáles serían
personales al estudiar
autocontenido específico.
tus objetivos
este módulo
¾
Analiza
el
Propósito
del
módulo
autocontenido específico que se indica al
principio del manual y contesta la pregunta
¿me queda claro hacia dónde me dirijo y
qué es lo que voy a aprender a hacer al
estudiar el contenido del manual?, si no lo
Mantenimiento de Sistemas de Aire Acondicionado
6
desarrolla y orienta sus conocimientos y
habilidades hacia el logro de algunas
competencias en particular.
¾
En el desarrollo del contenido de cada
capítulo, encontrarás ayudas visuales como
las siguientes, haz lo que ellas te sugieren
efectuar. Si no consideras estas ayudas no
aprendes, no desarrollas habilidades, y te
será difícil realizar los ejercicios de
evidencias de conocimientos y los de
desempeño.
7
Imágenes de Referencia
Estudio individual
Investigación documental
Consulta con el docente
Redacción de trabajo
Comparación de resultados con otros
compañeros
Repetición del ejercicio
Trabajo en equipo
Contextualización
Realización del ejercicio
Resumen
Observación
Consideraciones sobre
seguridad e higiene
Investigación de campo
Portafolios de evidencias
8
III.
Propósito
del
Módulo
Autocontenido Específico
Al finalizar el módulo, el alumno identificará el
funcionamiento de los diferentes tipos de
sistemas
de
aire
acondicionado,
sus
componentes y características, de acuerdo con
las especificaciones de cada fabricante, para
realizar el mantenimiento.
IV. Normas
Laboral
de
Competencia
Para que analices la relación que guardan las
partes o componentes de la NTCL o NIE con el
contenido
del
programa
del
módulo
autocontenido específico de la carrera que
cursas, te recomendamos consultarla a través
de las siguientes opciones:
•
Acércate con el docente para que te
permita revisar su programa de estudio del
módulo autocontenido específico de la
carrera que cursas, para que consultes el
apartado de la norma requerida.
•
Visita la página WEB del CONOCER en
www.conocer.org.mx en caso de que el
programa de estudio del módulo
autocontenido específico esté diseñado
con una NTCL.
•
Consulta la página de Intranet del
CONALEP http://intranet/ en caso de que el
programa de estudio del módulo
autocontenido específico esté diseñado
con una NIE.
V. Especificaciones de Evaluación
Durante el desarrollo de las prácticas de
ejercicio también se estará evaluando el
desempeño.
El
docente,
mediante
la
observación directa y con auxilio de una lista
de cotejo, confrontará el cumplimiento de los
requisitos en la ejecución de las actividades y el
tiempo real en que se realizó. En éstas
quedarán registradas las evidencias de
desempeño.
Las
autoevaluaciones de conocimientos
correspondientes a cada capítulo, además de
ser un medio para reafirmar los conocimientos
sobre los contenidos tratados, son también
una forma de evaluar y recopilar evidencias de
conocimiento.
Al término del módulo deberás presentar un
Portafolios de Evidencias1, el cual estará
integrado
por
las
listas
de
cotejo
correspondientes a las prácticas de ejercicio,
las autoevaluaciones de conocimientos que se
encuentran al final de cada capítulo del
manual y muestras de los trabajos realizados
durante el desarrollo del módulo, con esto se
facilitará la evaluación del aprendizaje para
determinar que se ha obtenido la competencia
laboral.
Deberás asentar datos básicos, tales como:
nombre del alumno, fecha de evaluación,
nombre y firma del evaluador y plan de
evaluación.
1El portafolios de evidencias es una compilación de
documentos que le permiten al evaluador, valorar los
conocimientos, las habilidades y las destrezas con que cuenta el
alumno, y a éste le permite organizar la documentación que
integra los registros y productos de sus competencias previas y
otros materiales que demuestran su dominio en una función
específica (CONALEP. Metodología para el diseño e
instrumentación de la educación y capacitación basada en
competencias, Pág. 180).
9
VI. Mapa Curricular del Módulo Autocontenido Específico
Mantenimiento de
Sistemas de Aire
Acondicionado
90 hrs.
1. Principios de
Funcionamiento del
Sistema de Aire
Acondicionado.
25 hrs.
1.1. Explicar los principios
de física y las unidades de
medida utilizados en el
funcionamiento del sistema
de aire acondicionado.
18 hrs.
1.2. Identificar los
componentes del sistema
aire acondicionado de
acuerdo con las
características de
funcionamiento.
7 hrs.
2. Diagnóstico y
Mantenimiento del Sistema
de Calefacción.
18 hrs.
3. Diagnóstico y
Mantenimiento del
Acondicionador de Aire.
47 hrs.
2.1. Explicar el
procedimiento de
diagnóstico de fallas del
sistema, consultando el
manual de especificaciones.
2.1. Identificar el
procedimiento de
diagnóstico de fallas del
sistema, consultando el
manual de especificaciones.
3 hrs.
15 hrs.
2.2. Desarrollar el
procedimiento de
mantenimiento al sistema
de calefacción,
consultando el manual del
fabricante.
15 hrs.
3.2. Desarrollar el
procedimiento de
mantenimiento del
acondicionador de aire,
consultando el manual del
fabricante.
32 hrs.
10
1
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE
AIRE ACONDICIONADO
Al finalizar la unidad, el alumno identificará el funcionamiento del sistema de aire
acondicionado, sus componentes y características de los diferentes tipos, de
acuerdo con las especificaciones de cada fabricante, para poder realizar el
mantenimiento del sistema.
11
Mantenimiento de
Sistemas de Aire
Acondicionado
90 hrs.
1. Principios de
Funcionamiento del
Sistema de Aire
Acondicionado.
25 hrs.
2. Diagnóstico y
Mantenimiento del Sistema
de Calefacción.
18 hrs.
3. Diagnóstico y
Mantenimiento del
Acondicionador de Aire.
47 hrs.
1.1. Explicar los principios
de física y las unidades de
medida utilizados en el
funcionamiento del sistema
18 hrs.
1.2. Identificar los
componentes del sistema
aire acondicionado de
acuerdo con las
características de
funcionamiento.
7 hrs.
12
SUMARIO
¾
¾
¾
¾
Introducción
al
Sistema
de
Aire
Acondicionado
Identificación
y
Aplicación
de
la
Herramienta Utilizada
Seguridad en el Trabajo
Principios de Funcionamiento
RESULTADO DE APRENDIZAJE
1.1.
Explicar los principios de física y las
unidades de medida, utilizados en el
funcionamiento del sistema de aire
acondicionado
1.1.1. Introducción al Sistema de Aire
Acondicionado
Acondicionar el aire es controlar su temperatura,
humedad, distribución y pureza. Su objeto es
procurar la comodidad de los ocupantes de
residencias,
teatros,
escuelas,
automóviles,
etcétera, o bien, en la industria, mantener
productos alimenticios, productos químicos,
etcétera, a muy bajas temperaturas para su
conservación.
El aire acondicionado automotor, comenzando por
la evolución del mismo, desde que el hombre se
dio cuenta de que el interior de su nueva máquina,
el automóvil, era muy caliente e incómodo, y
decidió que debía hacer algo al respecto, hasta la
época actual, donde los equipos de aire
acondicionado son una opción básica de cualquier
automóvil.
Los primeros autos no eran precisamente
cómodos; sus neumáticos delgados e interiores
alfombrados proporcionaban un paseo muy
incómodo. En el invierno los pasajeros se
abrigaban, y en verano el aire acondicionado era el
resultado de la brisa que soplaba al viajar a 15
kph. Cuando los fabricantes de autos comenzaron
a cerrar las cabinas, era obvio que se debía hacer
algo con el calor, ahora presente; al principio se
colocaron aberturas en el piso, pero esto trajo más
polvo, que aire acondicionado.
En 1884 William Whiteley tuvo la gran idea de
colocar cubos de hielo en un contenedor debajo de
la cabina de los carruajes y soplar aire adentro por
medio de un ventilador conectado al eje. Una
cubeta cerca de las aberturas del piso fue el
equivalente en el automóvil; luego vino un sistema
de enfriamiento por evaporación llamado Wheater
Eye (Ojo climático), en el que se producía un efecto
de disminución de la temperatura en el aire
haciéndolo pasar sobre agua. Dicho sistema
todavía se encuentra disponible en las VAN y los
RV. Este sistema fue inventado por una compañía
llamada Nash.
El primer auto con un sistema de refrigeración
como los actuales fue el Packard 1939, en el que
una espiral enfriadora, que no era más que un
evaporador muy largo que envolvía toda la cabina,
y cuyo sistema de control era el interruptor de un
ventilador
Luego vino Cadillac, que produjo 300 autos con
aire acondicionado en 1941. Estos primeros
sistemas de aire acondicionado tenían una gran
desventaja, no existía un embrague en el
compresor, por lo que éste siempre estaba
encendido
mientras
el
auto
estaba
en
funcionamiento, y para apagar el sistema, se tenía
que parar el auto, salir de éste, abrir el capó y
quitar la correa del compresor. No fue sino hasta
después de la Segunda Guerra Mundial que
Cadillac promocionó una nueva característica:
controles para el aire acondicionado. Estos
controles estaban localizados en el asiento trasero,
por lo que el conductor debía estirarse hacia el
asiento trasero para apagar el sistema, pero aún
así era mejor que apagar el carro y desconectar la
correa del compresor.
Los sistemas de aire acondicionado fueron por
muchos años una opción no muy común. No fue
sino hasta 1966 que el Motor Service Manual
publicó que se habían vendido 3.560.000 unidades
de aire acondicionado para automóviles, que las
ventas de autos con la opción de aire
acondicionado se dispararon. Para 1987 el número
de unidades de aire acondicionado vendidas fue de
19.571.000. En la actualidad se estima que el 80%
de los carros y camiones pequeños en uso poseen
unidades de aire acondicionado.
13
El aumento de unidades de aire acondicionado
instaladas en los autos en los 70s y los 80s se
debió a que a finales de los 70s, en los Estados
Unidos, las personas comenzaron a mudarse hacia
estados más calurosos. Luego, las personas que
compraban autos deseaban que éstos estuviesen
equipados con todas las opciones disponibles. Los
vendedores hacían más dinero con estas opciones
extras, por lo que comenzaron a incluir equipos de
aire acondicionado como una característica básica
y no como una opción, a pesar de ser una de las
características más caras. Con el tiempo las
unidades de aire acondicionado fueron mejorando,
por lo que los conductores no tuvieron que
preocuparse por el calor que pasaban, debido a
que sus unidades de aire acondicionado no
funcionaran bien.
incrementarse,
destruirse.”
Hoy día, las unidades de aire acondicionado son
muy eficientes, con sistemas modernos como el
ATC (Control automático de temperatura, por sus
siglas en inglés), que es más confiable que los
viejos termostatos. Las computadoras a bordo
también se aseguran que tanto el conductor como
los pasajeros se sientan cómodos.
Ley de Boyle
Las unidades de aire acondicionado automotoras
están evolucionando continuamente, ahora hay
más diseños de compresores y nuevos
componentes electrónicos que mejoran la
eficiencias de estos equipos; y no sólo los
componentes están evolucionando, por parte de
los refrigerantes, los CFC (clorofluorocarbonos,
también conocidos como R–12 o freón) están
siendo reemplazados por otros gases refrigerantes
como el R–134, que no contiene cloro, debido a
que son contaminantes, especialmente dañinos
para la capa de ozono.
Donde:
•
Principios
El aire acondicionado del automóvil funciona
gracias a la aplicación de leyes o principios de
física que a continuación se mencionan.
Primera Ley de la Termodinámica
“La suma total de la energía del universo es una
cantidad constante; esta energía no puede
disminuirse,
crearse
o
“La energía no puede crearse ni destruirse.”
“Las diferentes formas de energía son mutuamente
convertibles, y la cantidad de una forma de energía
que se requiere para producir otra cantidad de
otra energía es fija e invariable.”
Segunda Ley de la Termodinámica (Forma de
Clausius)
“Es imposible que una máquina, actuando por sí
sola y sin ayuda de un agente exterior, transporte
calor de un cuerpo a otro que tenga mayor
temperatura que el primero.”
“A una temperatura constante, el volumen de
un peso dado de gas perfecto varía
inversamente a la presión absoluta.”
P1 V1 =
P2 V2 =
PnVn = constante
P = Presión absoluta en
lb / pie2
V= Volumen específico en pies3 / lb
Ley de Charles
“Cuando un gas perfecto recibe calor a volumen
constante, la presión absoluta varía en forma
directamente proporcional a la temperatura.”
P1 / t1 = P2 / T2= PN /TN
Donde
T = Temperatura absoluta.
Ley de Joule
“Cuando un gas perfecto se expande sin hacer
trabajo, su temperatura permanece inalterable,
ya que su energía interna permanece también
inalterable.”
14
“La energía interna de un gas perfecto es función
solamente de la temperatura.”
Ley de Abogadro
“Iguales volúmenes de cualquier gas, a la misma
presión y temperatura, tienen el mismo número
de moléculas.”
Gas Perfecto
“Todo aquel gas que obedezca las leyes de
Boyle, Charles, Joule y Abogadro, se dice que es
gas perfecto.”
Mol
Mol es una unidad de cantidad de materia que
tiene una masa numéricamente igual al peso
molecular, expresado en libras o gramos.
Ya que el peso molecular es proporcional a la
masa de una molécula, se entiende que un mol
contiene el mismo número de moléculas para
cualquier gas.
Ley de Gibbs-Dalton
“En una mezcla de gases o vapores, cada gas o
vapor ejerce la misma presión en el mismo
espacio total, como si la ejerciera por sí sólo, a la
misma temperatura de la mezcla.”
Las mezclas de vapor-aire se rigen prácticamente
por la ley de Gibbs-Dalton.
De esta Ley se sigue que cualquier mezcla de
gases ejerce una presión total igual a la suma de
las
presiones
parciales
ejercidas
independientemente por cada gas.
El aire atmosférico existe a una presión total
igual a la presión atmosférica (PB), la cual es:
Pa = Presión parcial del aire seco.
La máxima cantidad de vapor que puede existir
en el aire depende de la temperatura y es
independiente del peso o presión del aire que
pueden existir simultáneamente en el espacio.
Esta cantidad de vapor existe cuando el espacio
está saturado, es decir, cuando la presión
corresponde a la temperatura de saturación. En
estas condiciones, si se atomiza agua en dicho
espacio, permanecerá en estado líquido. Si el
espacio se enfría, empezará la condensación.
• Características
Antes de estudiar el aire acondicionado es
necesario conocer sus características
Aire
Composición
La atmósfera que rodea la Tierra es una mezcla de
gases cuya composición es:
Nitrógeno
Oxígeno
Argón
Volumen en % Peso en %
78.1
76.0
20.9
23.1
1.0
0.9
Estos datos se refieren al aire seco, pero la
humedad puede variar del 0% al 4%.
El aire contiene, normalmente, muchas impurezas,
como gases, sólidos, polvos, etcétera, en
proporciones que dependen de varios factores. Se
supone que en lugares montañosos y en el mar, el
aire es más puro, aunque los vientos también
llevan consigo algunas impurezas.
PB = PN + PO+ PV = Pa+ PV
Donde:
PN = Presión parcial del nitrógeno.
PO = Presión parcial del oxígeno.
PV = Presión parcial del vapor de agua.
15
El aire contiene por lo general:
Gases
%
Nitrógeno
78.03
Oxígeno
20.99
Argón
0.94
Bióxido
de 0.03
carbono
Hidrógeno
0.01
Xenón
Kriptón
Otros
Impurezas
Humos de Sulfuros
Humos de ácidos
CO2
Polvo
Cenizas
Minerales
Vegetales
Animales
Microorganismos
Calor Específico (Cp)
El Calor específico del aire no es constante, sino
que depende de la temperatura. Para fines
prácticos se usa:
Calor específico a presión constante:
Cp = 0.2415 ó 0.24 Btu/lb °F
Para fines que requieren precisión:
Cp = 0.24112 + 0.000009 t
Calor específico a volumen constante:
Cv = 0.1714 Btu/lb °F
Peso Específico (W)
Peso del aire seco:
0.07496 lb/pie3 (a 70°F y 29.92 pulgadas de Hg)
Peso del aire seco contenido en un pie3 de aire
saturado:
0.07309 lb/pie3 (80°F y 29.92 pulgadas de Hg)
Peso de la mezcla saturada:
0.074239 lb/pie3 (70°F y 29.92 pulgadas de Hg)
Para encontrar el peso del aire a cualquier presión
y temperatura, consulte las tablas de propiedades
de la mezcla de vapor de agua con aire.
16
17
Volumen Específico (v)
El volumen específico es el recíproco del peso
específico, o sea:
V= 1/W
Pd = presión de saturación del vapor de agua
dd = densidad del vapor saturado
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Para t = 70°F y P = 29.92 pulgadas de Hg
V= 1/0.07496 = 13.34 pies3 / lb (aire seco)
V= 1/0.07424 = 13.68 pies3 / lb (aire seco
contenido en una libra de aire saturado)
V= 1/0.0745 = 13.47 pies3 / lb (mezcla vapor de
agua-aire saturado)
Competencia de Información
Lectura de documentación técnica de los sistemas
de aire acondicionado empleados en automóviles.
Humedad absoluta o densidad (dV)
El peso de vapor de agua expresado en libras o
granos por cada pie cúbico de espacio se llama
“humedad absoluta” o “densidad del vapor de
agua” y se representa como dv cuando el aire no
está saturado y como dd cuando sí lo está; en este
caso se halla en las tablas de aire-vapor (1 libra =
7,000 granos).
Humedad específica o relación de humedad
(WV)
El peso de vapor de agua expresado en libras o
granos por libra de aire seco se llama humedad
específica; se representa como Wv cuando la
mezcla no está saturada, y como Wd cuando si lo
está; su valor se encuentra en las tablas aire-vapor
a diferentes presiones o temperaturas.
Investigación Documental
Investiga en manuales de diferentes fabricantes,
así como en páginas de Internet las características
de los sistemas de aire acondicionado.
A continuación
nombre del
características
acondicionado,
el PSP.
has un cuadro donde relaciones el
fabricante y las principales
de
sus
sistemas
de
aire
con el fin de que sea revisado por
Competencia Científico Teórica
Aplicar los principios físicos de los sistemas de aire
acondicionado empleados en los automóviles.
Humedad relativa (φ)
La humedad relativa se define como la relación de
la presión parcial del vapor en el aire con la presión
de saturación del vapor correspondiente a la
temperatura existente. O bien, es la relación de la
densidad del vapor de agua en el aire con la
densidad de saturación a la temperatura
correspondiente.
φ = (Pv / Pd ) X 100 = ( dv / dd ) x 100
En donde:
Pv = presión parcial del vapor de agua
dv = densidad existente del vapor de agua
18
Realización del Ejercicio
En los diagramas mostrados por el PSP, identifica
las salidas de aire acondicionado y calefacción.
En otras palabras, es el significado que los
números adquieren en diversos contextos y las
diferentes relaciones que pueden establecerse
entre ellos y en este caso las actividades
automotrices del programa de estudio que nos
ocupa.
-
Estas son:
a) Suma o adición
b) Resta o sustracción
c) Multiplicación o suma acumulada
d) División o resta acumulada
e) Raíces
f) Potenciación
Trabajo en Equipo
Organízate en grupos con un máximo de 6
compañeros y discutan qué principios físicos
sustentan la ubicación de esas salidas.
Selecciona un miembro del equipo para que
exponga sus conclusiones ante el PSP.
Competencias para la Vida
Actuar con compromiso y responsabilidad en el
desarrollo de las actividades escolares.
Participa activamente en los grupos de trabajo,
aportando tus ideas sobre los temas discutidos
ante tus compañeros y el PSP.
Portafolio de Evidencias
No olvides entregar el reporte de las actividades
realizadas para que forme parte de tu portafolio
de evidencias
1.1.2. Identificación y
Herramienta Utilizada
•
Aplicación
de
la
Aritmética
Es la rama de las matemáticas que trata sobre la
aplicación de los algoritmos de las operaciones
básicas tales como suma, resta, multiplicación,
división, raíces y potenciación, así como de las
aplicaciones y propiedades de números naturales,
enteros y racionales.
Operaciones básicas
Estas nos permitirán abordar las actividades
automotrices y especialmente en el mantenimiento
del aire acondicionado, para interpretar las
especificaciones técnicas y las anotaciones que
constantemente encontramos en manuales de
mantenimiento, como las unidades de los
parámetros involucrados y las vistas en las
herramientas y equipos.
-
Manejo de fracciones
Una fracción o “quebrado” es la representación de
una división con la ventaja del manejo de números
enteros, lo que facilita la solución de los
problemas.
Dentro de la aritmética, para el manejo de
fracciones, también se siguen las reglas de la
aritmética básica. Pero la principal aplicación viene
desde el manejo de herramientas en las que
encontramos juegos de llaves que van desde ¼”,
5/16”, 3/8”, ½”, 15/16”, etc. O las mismas
unidades de los equipos con anotaciones como
lb/pie, Kg/cm2, o el simple Km./hr.
•
Álgebra
Es una rama de las matemáticas que emplea
literales, o incógnitas, basándose en leyes de la
aritmética con el propósito de resolver y
encontrar los valores de las incógnitas.
A través de los siglos, la aritmética fue ampliada
por el Álgebra, la cual suministró una notación
19
abreviada para resolver los problemas en el
supuesto
de
que
hubiera
cantidades
desconocidas.
El álgebra trata en esencia, las operaciones
matemáticas consideradas formalmente desde un
punto de vista general, con abstracción de los
números concretos. Sus problemas están
relacionados fundamentalmente con las reglas
formales para la transformación de expresiones y la
solución de ecuaciones, viniendo su aplicación en
la actividad automotriz en la solución de
problemas de mantenimiento que involucren el
manejo de los parámetros del sistema, para
determinar soluciones a situaciones técnicas
particulares de los mismos.
-
Números enteros y fraccionarios.
Entero.- Son todos los números enteros tanto
los negativos y como los positivos.
Fraccionarios.- Estos representan una parte del
entero en forma de un quebrado.
Decimales.- Estos también representan una
parte del entero usando el punto decimal.
También
aplican
para
interpretar
las
especificaciones técnicas y las anotaciones que
constantemente encontramos en manuales de
mantenimiento, como las unidades de los
parámetros involucrados y las vistas impresas en
las herramientas y equipos utilizados.
•
Geometría
La palabra Geometría proviene del Griego GEOS
(Tierras) y METREN (Medir).
Es una rama de las matemáticas que trata sobre
la medición de figuras, cuerpos, espacios y
curvas, las relaciones que guardan entre ellas y
sus propiedades.
Una de las mayores contribuciones de los griegos
en el pensamiento fue la geometría. Tanto los
babilonios como los egipcios habían utilizado con
anterioridad una geometría rudimentaria, ideada
para el deslinde de terrenos y la medición de los
edificios, simplemente como operaciones de tipo
de recuento y medición. Los griegos realizaron un
planteamiento más abstracto, creyeron que una
forma en particular tiene ciertas propiedades
constantes innatas que son independientes de su
tamaño. Así, un triangulo rectángulo de 45° puede
extenderse hasta la luna o puede dibujarse en la
cabeza de un alfiler, pero en cualquiera de los dos
casos continua siendo un triángulo de 45°.
Las aplicaciones de ésta en el sistema de aire
acondicionado, son simples pero directas, como se
muestra a continuación:
-
Ángulos y longitudes
Ángulo.- Es la relación que guardan dos rectas que
se intersectan en un punto en el espacio. Se
relaciona con herramientas para la aplicación de
fuerzas de torsión especificadas en ángulos en el
manual de mantenimiento.
Longitud.- Es la distancia que separa dos puntos
en el espacio. La aplicación fuerte es la toma de
lecturas de medición especificadas en el manual
del fabricante con instrumentos graduados
linealmente.
-
Áreas y volúmenes
Área.- Superficie comprendida dentro de un
perímetro y expresada en m2 o pies2 o cualquier
unidad de longitud al cuadrado.
Volumen.- Extensión del espacio de tres
dimensiones ocupado por un cuerpo, expresada en
m3 o pies3 o cualquier otra unidad de longitud
cúbica.
La comprensión de estos dos conceptos nos
permite manejar los parámetros empleados en el
sistema de aire acondicionado automotriz,
complementándose con el manejo de sus unidades
y unidades de otros parámetros involucrados al
emplear los sistemas de unidades que se muestran
a continuación.
20
•
Sistemas de unidades y medidas
Isaac Newton realizó el importantísimo
descubrimiento de que la aceleración de un
cuerpo es directamente proporcional a la fuerza
resultante que actúa en él, e inversamente
proporcional a su masa: a = k F / m, siendo k
una constante de proporcionalidad. La ecuación
anterior puede escribirse en la forma:
F = m a / k,
Esto nos permite definir una unidad de fuerza en
función de las unidades de masa, longitud y
tiempo, en cualquier sistema de unidades.
En los sistemas coherentes de unidades más
comúnmente empleados y en los que k vale la
unidad, pero no carece de dimensiones, se tienen
las siguientes definiciones de unidades de fuerza:
CGS: DINA acelera una masa de 1 g a
razón de 1 cm/seg2
MKS (o SI): 1 Newton acelera una masa
de 1 kg a razón de 1 m/seg2
Técnico métrico: 1 kilogramo fuerza acelera una
masa de 1 utm a razón de 1 m/seg2
Técnico Inglés: 1 libra fuerza acelera una masa
de 1 slug a razón de 1 pie / seg2
En los llamados sistemas de ingeniería, el valor
de k no es igual a la unidad ni adimensional, y se
tiene así las siguientes definiciones:
1 Kilogramo fuerza (kgf) imparte a una masa de
1 kg una aceleración de 9.8066 m/seg2
1 libra fuerza (lbf) imparte a una masa de 1 lb una
aceleración de 32.174 pie/seg2
- Sistema métrico decimal
El sistema métrico decimal es el sistema más
empleado ya que es sencillo y permite obtener
cálculos en unidades de uso común, como el metro
y sus múltiplos (decímetro, hectómetro y
kilómetro) y submúltiplos (decímetro, centímetro y
milímetro), el kg como kilogramo fuerza, y el
tiempo en unidades sexagesimal, las fracciones de
segundo en decimal y a la temperatura en °C
(grados Celsius).
-
Sistema Inglés
El sistema Ingles tuvo un gran empleo hasta el año
de 1960, en que se modernizo la norma del
Sistema Internacional de unidades (SI), a partir de
este momento a tenido cada vez menor aplicación.
El sistema Ingles, tiene como unidades de longitud:
la pulgada (2.54 cm), el pie (12 pulgadas) la yarda
(3 pies), como unidades de peso a la Onza (28.34
grs.) la libra (16 onzas), el tiempo en unidades
sexagesimal al igual que en el sistema decimal y a
la temperatura en °F (grados Fahrenheit).
- Sistema internacional de unidades
Este sistema se considera de aceptación Mundial,
ya que es muy conveniente puesto que unifica las
dimensiones a través de siete unidades
fundamentales para poner de relieve sus conceptos
físicos, estas son:
1.
2.
3.
4.
El metro [m]. - Es la unidad de longitud.
El kilogramo [kg].- Es la unidad de masa.
El segundo [seg.].- Es la unidad de tiempo.
El ampere [A].- Es la unidad de corriente
eléctrica.
5. El kelvin [K].- Es la unidad de temperatura
termodinámica.
6. El mol [mol].- Es unidad de cantidad de
sustancia.
7. La candela [cd].- Es la unidad de intensidad
luminosa.
•
Conversión de unidades
Para la conversión de unidades entre los
“Sistema de Unidades” se deben conocer las
equivalencias y hacer las operaciones necesarias
a fin de unificar unidades, y nunca trabajar con
unidades de distintos sistemas.
Incluso, dentro de los mismos sistemas, se
deben unificar los múltiplos y submúltiplos a
una sola dimensión (por ejemplo: todo en
metros o todo en kilómetros, etc.).
Dentro de las actividades automotrices es común
encontrar herramientas como los torquímetros
que presentan sus graduaciones con unidades
en Kg/cm, lb/pie, o Kg/m, etc., lo que obliga en
su momento a efectuar una conversión para
poder utilizarlo.
21
Tabla con las principales conversiones
Multiplique
Por
Para obtener
Atmósferas
1.0333
760
Kg /cm2
mm de Mercurio (a 0 °C)
Bars
0.9869
1.0197
Atmósferas
Kg/cm2
BTU
0.252
0.2931
8.33 x 10 -5
Calorías
Watts
TR (Toneladas de refrigeración)
Centímetros
Centímetros cuadrados
Centímetros cúbicos
0.3937
0.1550
6.102 x 10-2
Pulgadas
Pulgadas cuadradas
Pulgadas cúbicas
Calorías
1.163 x 10 -3
Kilowatts – hrs.
Galones
3.785
Litros
HP
0.7457
Kilowatts
Julios
2.778 x 10 -4
9.486 x 10 -4
Watts – hrs.
BTU
Kilogramos
Kilogramos / cm2
2.2046
14.22
Libras
Libras / pulgada cuadrada
kilowatts
Libras
Milla (terrestre)
Milla (náutica)
Oz / pulg2
Pies
Yarda
1.341
0.4536
1.609
1.853
0.0625
0.3048
91.44
HP
Kg
Km
Km
Lb / pulg2
Metros
Centímetros
22
•
Utilización de herramienta básica
-
Equipo de taller
Son aquellos implementos, herramientas y
dispositivos empleados para trabajos de
connotación industrial, o de uso rudo, que
facilitan las labores propias que se realizan en
cada taller o centro de trabajo.
-
Eléctrico.
Dentro de estos se clasifican a todos los equipos
que se alimentan con energía eléctrica, tales
como:
- Taladros
- Cisaya.
- Tornos
- Fresas
-
Hidráulico
Dentro de estos se contemplan, todos los que se
alimentan con aceite o agua a presión, como
son:
- Gatos
- Colchonetas
- Grúas
-
Neumático
Comprende aquellos que se alimentan con aire a
presión, a saber:
- Taladros
- Pistolas
- Cinceles
- Etc.
-
“extra” a alta presión, lo que provoca
temperaturas
suficientes
para
derretir
materiales de aporte y así unir piezas metálicas.
3) Oxiacetilénica. Para esta se utiliza un
combustible llamado Acetileno y por ello su
nombre; la temperatura que se alcanza con este
gas y la adición de oxigeno, es tal, que permite
el corte de metales como el acero.
• Equipos Especiales
-Instrumentos de Medición y de prueba:
Vacuómetros. Es el instrumento usado para
medir presiones por debajo de la presión
atmosférica o presiones de vacío.
Manómetros. Es el instrumento empleado
para medir el valor de la presión por encima
de la presión atmosférica
Densímetros. Es el instrumento empleado para
medir el valor de la densidad de los líquidos es
decir su masa por unidad de volumen
Competencias Científico-Teórica
Aplicar conceptos básicos de aritmética, álgebra,
geometría y física; temperatura, presión y vacío,
sistemas de unidades y conversión de unidades.
Equipo de soldadura
Dentro de estos clasifican los siguientes:
1) De arco eléctrico. Consiste en provocar un corto
circuito donde uno de los materiales (electrodo)
se funde y se deposita en el material base.
2) Autógena. Esta se realiza con ayuda de un gas
combustible en combinación con oxigeno
23
5/8
1/8
Cantidad
En la siguiente tabla, realice las equivalencias entre los
diferentes sistemas.
Cantidad
1
1
1
1
1
1
1
1
Unidad
Base
Centímetros
cúbicos
Hectáreas
1
10
Libras
Libras/pie2
Libras/pulg2
Litros
Metros
Metros
cuadrados
Semanas
°C
52
°F
Convertir a
Equivale
nte
Galones
6
mm
1
3/8
7/8
Pie
Pulg.
cm
18
190
mm
Milésimas
de pulg.
Pulg.
0.9375
Pies
cuadrados
Gramos
Kg/m2
Kg/cm2
Pies3
Pulgadas
Yardas
cuadradas
Segundos
Temperatura
absoluta (K)
°C
Pulg.
Pulg.
Unidad
cm
cm
Convertir
a:
Milésimas
de pulg.
cm
cm
Milésimas
de pulg.
Pulg.
mm
Equivalen
cia:
A fracción
de pulg.
Ejemplo resuelto:
5/8” = 0.625” = 625 milésimas de pulg.
Nota: Partiendo de los dos ejercicios anteriores,
organízate en grupos no mayor de 6 compañeros y
discutan las ventajas y utilidad del dominio de las
conversiones en el uso de las herramientas y equipos
para las reparaciones de aires acondicionados.
Presenta al PSP las conclusiones a las que arribaste
Competencias Lógicas
Ejemplo resuelto:
Un centímetro cúbico es igual a = 1 x 2.642 x 10-4
Galones.
Observación y descripción de la utilización de los
equipos empleados para intervenir los componentes
de sistema de aire acondicionado.
Nota: A partir de ejercicio anterior, analiza la
importancia del manejo de las conversiones en la
reparación de los sistemas de aire acondicionado
Estudio Individual
Competencias Analíticas
Aritmética: Realizar operaciones fundamentales de
aritmética para la utilización de herramientas
Obtenga las equivalencias solicitadas en la siguiente
tabla:
Cantidad
5/8
Unidad
Pulg.
Convertir
a:
Milésimas
de pulg.
Equivalen
cia:
Observa detenidamente los principales equipos
utilizados para intervenir los componentes del sistema
A partir de la explicación ofrecida por el PSP y tus
observaciones, haz un cuadro sinóptico donde
aparezcan los tipos de equipos y en qué parte del
sistema pueden ser utilizados.
24
de evidencias
1.1.3. Seguridad en el Trabajo
•
Reglamento
El órgano oficial que dicta las normas, leyes y
reglamentos oficiales en materia de seguridades
en el trabajo es la Secretaria del Trabajo y
Previsión Social (SPTS).
Adicionalmente en México, como parte de “LA
SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO”, y en
concordancia con los sistemas de autogestión o
de calidad se tienen:
ISO 18000:2004
NMX-SAST-001-IMNC-2002
NMX-SAST-002-IMNC-2002
Que son hasta ahora de carácter voluntario.
En el aspecto legal, las normas a considerar
serían:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Convenios internacionales
Constitución;
Leyes;
Reglamentos;
Normas Oficiales Mexicanas (NOM);
Normas Mexicanas;
Normas de Referencia,
Normas Técnicas de Competencia
Laboral.
de la o las normas, del sistema de seguridad y
salud ocupacional. Las evaluaciones pueden ser
internas, realizadas por un personal de la
empresa, o externas, llevadas a cabo por un
auditor o supervisor externo calificado. Las
verificaciones constituyen un proceso del control
de riesgos, por lo que éstas se tienen que
realizar periódicamente y referenciar a las
auditorias anteriores.
La identificación de los impactos del ambiente
laboral de sus actividades, productos y servicios,
como ya se mencionó anteriormente, se realiza
en base a técnicas modernas de reconocimiento
de riesgos, tales como la elaboración de planes y
priorización de riesgos.
•
Prevención de riesgos
El manejo y prevención de riesgos, así como del
manejo de emergencias es uno de los campos de
mayor desarrollo de la seguridad. Los
procedimientos para la prevención de riesgos
responden a la identificación de riesgos y se
anticipan a las emergencias.
En la prevención de riesgos se deben considerar
los siguientes aspectos:
•
•
•
•
Fugas de sustancias tóxicas
Incendios y explosiones
Sismos
Otros
• La revisión periódica del funcionamiento del
sistema de prevención de riesgos, permite
detectar los puntos débiles del cumplimiento y
tomar las medidas correctivas en su caso. Estas
revisiones se realizan en reuniones periódicas
entre el responsable de la SSO (Seguridad y
Salud Ocupacional) y la gerencia general o
responsable de la empresa. Estas revisiones serán
registradas en un acta.
Identificación de riesgos
La identificación de riesgos es una herramienta
para evaluar riesgos potenciales, cumplimiento
25
Competencias Científico-Teóricas
Aplicar los
industrial.
conceptos
básicos
de
seguridad
Trabajo en Equipo
Con base en la información obtenida de manera
individual y las indicaciones del PSP, elabora un
plan para la prevención de riesgos en un taller
automotriz.
En equipos de 6 compañeros máximo, discutan
las propuestas hechas de forma individual, para
lograr una propuesta de plan por equipo.
Presenten sus conclusiones al PSP.
Probabilidad y estadísticas de accidentes en el
sector industrial.
Investigación de Campo
Revisar los reglamentos de seguridad industrial.
Visita al menos dos talleres de la zona donde
radica tu centro de estudio. Organizados en
equipos, cada grupo aplicará al personal
encargado de la seguridad el siguiente
cuestionario:
Revisar la Ley Federal del Trabajo.
Cuestionario:
Competencias de Información
Estudio Individual
Estudia con detenimiento los componentes legales
del sistema para la prevención de riesgo en
México.
A partir de la información obtenida, identifica las
leyes y regulaciones fundamentales para la
prevención de riesgos y accidentes laborales.
Anota aquí tus conclusiones
No. de
pregunta
1.
2.
3.
4.
Pregunta
¿Qué cantidad de accidentes
han registrado en el último
año?
¿Cuáles han sido las principales
causas de dichos accidentes?
¿Cuentan con las señalizaciones
necesarias para la prevención
de riesgos?
¿Se encuentran dichas
señalizaciones localizadas en los
lugares adecuados?
26
Respuestas al cuestionario:
No. de
Pregunta
1
Respuesta
Consideraciones sobre Seguridad e
Higiene
Realizarás con tus compañeros una lluvia de ideas
con el objetivo de elaborar un informe conjunto
con sugerencias para el mejoramiento de las
condiciones de seguridad en los talleres visitados.
2
3
Portafolio de Evidencia
4
de evidencias.
1.1.4. Principios de Funcionamiento
Basándote en la información obtenida a través
del cuestionario aplicado, forma equipos de
trabajo para detectar las fallas en el sistema de
prevención de riesgos y de salud laboral de los
talleres visitados. En grupo, elaboren un plan de
prevención de riesgos.
Selecciona un miembro del equipo para que
presente sus conclusiones al PSP.
• De física
Temperatura
Es la velocidad promedio con que se mueven las
partículas de un cuerpo, es un parámetro del calor
que nos indica cuando un cuerpo está frío o
caliente.
-
Radiación. Es un mecanismo de la transferencia
de calor, que se presenta incluso en el vacío y
consiste en la transmisión de calor por medio
de ondas radiantes.
-
Convección. Es también un mecanismo de la
transferencia de calor que se manifiesta en los
fluidos cuando el calor provoca que la materia
cambie su densidad y la masa “fría” más
pesada de esa misma sustancia, se mueva a las
partes más baja, mientras que la masa más
“caliente” suba a las partes más altas.
Identificación y distribución de zonas de riesgo.
Estudio Individual
Dibuja un diagrama con la distribución de las
zonas de riesgo a emplear en los talleres,
utilizando la simbología de seguridad e higiene.
Discute tu propuesta con el PSP.
Si este movimiento lo hace en forma natural
(como los vientos) se le llama “convección
27
natural” y si es favorecida por algún medio
como una bomba o ventilador se le llama
“convección forzada”.
• Escalas de temperatura
-
Absolutas
La temperatura absoluta es la referida a las
escalas Ranking en el sistema inglés, o Kelvin en
el sistema métrico y ambas están referidas al
concepto de cero absoluto (-273.16°C = 0° K o
-460°F = 0° R).
-
Relativas
Son las tomadas con respecto a una de las
escalas.
• Calor
Es una forma de energía en constante
movimiento que se manifiesta del cuerpo más
caliente al más frío.
-
Transmisión de calor
-
La transferencia de temperatura en los líquidos se
da en aquellas partículas del líquido que están más
próximas a la fuente de calor, ganan temperatura
“calor” y se mueven dejando su lugar a las
partículas más alejadas hasta que todas logran la
misma temperatura.
• Termodinámica
Es una parte de la física que estudia el calor y
la relación que esté guarda con las demás
formas de energía.
-
Fuga. Escape de un fluido
-
Vacío. Se dice que existe vacío cuando la
presión absoluta es menor a la atmosférica.
-
Presión. Es una fuerza por unidad de área, en
el sistema métrico ésta se expresa en kg/cm2,
en el sistema inglés en lb/ pul2 = PSI, mientras
que en el sistema internacional en Pascales o
Bares.
-
Presión atmosférica. Es la fuerza que ejerce el
peso del aire por unidad de área, siendo
máxima a nivel del mar y va disminuyendo su
valor conforma a la altitud del lugar de la
medición.
-
Fuerza de gravedad. Es la fuerza de atracción
que se manifiesta entre dos o más cuerpos en
relación directa con sus masas e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia que
los separa.
Expansión de sólidos con el calor
El principal mecanismo de transferencia de calor en
los sólidos es la conducción, y debido al aumento
en la cantidad de energía calorífica absorbido por
el sólido, este tiende a aumentar su tamaño, es
decir, a crecer, y lo hacen según la naturaleza del
sólido que se trate, en otras palabras cada sólido
tiene su coeficiente de expansión.
• Hidráulica
Es el estudio, manejo y aplicaciones de las
propiedades del agua. Es una parte de la
mecánica de los fluidos que trata de las leyes
que rigen los movimientos de los líquidos. Es la
ingeniería que se ocupa de la conducción y
aprovechamiento de las aguas.
Conceptos
Fisuras. Grieta, hendidura, ruptura, falla o falta.
Es el paso de la energía llamada calor de un
punto o sustancia a otro mediante alguno de los
mecanismos conocidos: Conducción, convección
o radiación.
-
Transferencia de temperatura en líquidos
• Sistemas herméticos
Es un sistema que no permite el paso de
materia (por ejemplo: líquidos o gases) por sus
fronteras, ni hacia adentro ni hacia afuera.
28
• Principios y conceptos específicos
-
Ley de Boyle Mariotte
O ley Unificada de los gases que se expresa
como sigue:
(P1 V1) / T1 = (P2 V2) / T2
-
Compresibilidad de los gases
Dado que el espacio intermolecular en los gases es
amplio, esto les permite tener un amplio margen
de compresibilidad, es decir, que se puede
disminuir su volumen aumentando su presión
relativamente poco comparándolo con la presión
requerida en los líquidos.
-
Propiedades físicas y químicas de fluidos y
gases refrigerantes
Las propiedades fisicoquímicas de los gases
refrigerantes cambian de uno a otro pero
básicamente deben tener las siguientes:
a)
aplicación de calor desde una fuente directa,
indirecta o cualquier combinación de éstas.
Para los recipientes se prefiere el uso de acero
laminado en frío, el cual tiene una resistencia
elástica de hasta 29.5 millones de libras sobre
pulgada cuadrada y de 11.5 millones Lb/pul2
al corte. El acero inoxidable de 27.6 y de 10.6
respectivamente.
Sin embargo, para las tuberías del gas
refrigerante o de intercambiadores de calor, se
prefiere el cobre tipo k por tener mayor
resistencia de hasta 17 y 7 millones
respectivamente
Una aplicación común del acero laminado es en
la fabricación de recipientes para líquidos
criogénicos, que son aquellos gases que por
efecto combinado de la presión y la temperatura,
se encuentran en estado líquido.
Ser compresible y licuarse a baja o
medias presiones
b)
De fácil filtración
c)
Tener un coeficiente de expansión
amplio y con ello gran absorción.
d)
Tener una larga vida útil
e)
Ceder fácilmente la humedad que
Competencias Científico Teórica
Identificar conceptos de radiación, convección y
transferencia de calor, vacío, presión atmosférica, y
propiedades físicas y químicas del agua y los
refrigerantes.
pudieran atrapar
f) Ser amables con el medio ambiente
-
Resistencia de materiales sujetos a presión
Los materiales empleados para la construcción
de recipientes sujetos a presión son
seleccionados para construir recipientes o
equipo para operar con fluidos a presiones
diferente a la atmosférica, provenientes de
fuentes externas o incluso teniendo el
incremento de la presión mediante la
En la siguiente tabla, enlace el nombre de la
segunda columna con el concepto correspondiente
de la tercera.
29
No.
Nombre
Radiación
Transferencia de
calor
Presión
atmosférica
Convección
Vacío
Propiedades
físico-químicas
de los
refrigerantes
Concepto
1. Es la fuerza que ejerce el peso del aire por unidad de área,
siendo máxima a nivel del mar y va disminuyendo su valor
conforme a la altitud del lugar de la medición
2.Es también un mecanismo de la transferencia de calor que se
manifiesta en los fluidos cuando el calor provoca que la materia
cambie su densidad y la masa “fría” más pesada, de esa misma
sustancia, se mueva a las partes más bajas, mientras que la masa
más “caliente” suba a las partes más altas
3. a) Ser compresible y licuarse a baja o medias presiones
b) De fácil filtración
c) Tener un coeficiente de expansión amplio y con ello gran
absorción.
d) Tener una larga vida útil
e) Ceder fácilmente la humedad que pudieran atrapar
f) Ser amables con el medio ambiente
4. Es una fuerza por unidad de área, en el sistema métrico, ésta
se expresa en kg/cm2, en el sistema inglés en lb/pul2 = PSI,
mientras que en el sistema internacional en Pascales o Bares
5. Es un mecanismo de la transferencia de calor, que se presenta
incluso en el vacío y consiste en la transmisión de calor por medio
de ondas radiantes.
6. Es el paso de la energía llamada calor de un punto o sustancia
a otro mediante alguno de los mecanismos conocidos:
conducción, convección o radiación
7. Es una forma de energía en constante movimiento que se
manifiesta del cuerpo más caliente al más frío.
8. Es una parte de la física que estudia el calor y la relación que
este guarda con las demás formas de energía.
Realizar conversiones, operaciones básicas y
manejo de fracciones utilizadas en parámetros de
los principios de funcionamiento.
Realiza un cuadro sinóptico con la conversión,
entre el Sistema Inglés y el Sistema Internacional,
de especificaciones de cinco parámetros
manejados en el sistema de enfriamiento
tomados del manual de fabricante, mostrando en
hoja anexa el procedimiento de conversión.
Investigación de conceptos de Física, Química y
Termodinámica relacionados con los principios
de funcionamiento del sistema de aire
acondicionado.
Estudio Individual
Realiza una búsqueda de información en
manuales y sitios de Internet acerca de los
conceptos de Física, Química y Termodinámica.
Realiza un cuadro sinóptico con la información
obtenida.
Preséntala al PSP para su evaluación
30
de evidencias.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
1.2. Identificar los componentes del sistema de
aire acondicionado de acuerdo con las
características de funcionamiento.
1.2.1. Componentes del Acondicionador de
Aire
Generalmente los acondicionadores de aire
funcionan según un ciclo frigorífico similar al de
los frigoríficos y congeladores domésticos. Al igual
que estos electrodomésticos, los equipos de
acondicionamiento poseen cuatro componentes
principales: Evaporador, Compresor, Condensador
y Válvula de expansión. Todos estos componentes
aparecen ensamblados en el esquema del circuito
frigorífico.
Descripción del circuito frigorífico
Se puede describir un circuito frigorífico como
aquel que es capaz de realizar la transferencia de
calor en sentido inverso del natural, es decir, desde
un medio frío a un medio caliente. Para ello será
inevitable un gasto de energía que lo
ocasionaremos a través del compresor.
El papel de un circuito frigorífico es el de transferir
una cantidad de calor desde un nivel bajo de
temperatura (Foco Frío) a un nivel superior de
temperatura (Foco Caliente).
El aparato extrae calor (por lo tanto produce frío)
en el foco frío y lo transmite (por lo tanto produce
calor) en el foco caliente. Esta disipación de calor
tiene lugar a temperaturas comprendidas entre –
5°C y 6°C (Evaporador). El calor extraído es
expulsado al exterior a una temperatura del orden
de 35°C.
31
Esquema Circuito Refrigerante
de compresión que hace pasar los vapores del
estado 1 al estado 2.
El compresor cumple la misión de, aspirándolo,
comprimir el gas refrigerante e imprimir la
circulación de éste en el circuito frigorífico.
• Principales
Todos estos componentes aparecen ensamblados
en el esquema del circuito frigorífico.
-
Compresor
El compresor es el encargado de aspirar los
vapores del fluido frigorífico (por ejemplo Gas
Freón) a baja presión y baja temperatura.
Gracias a la energía mecánica aportada por el
compresor nos permitirá elevar la presión y la
temperatura del vapor refrigerante. Esta es la fase
El compresor puede ser de muchos tipos diferentes
como se verá más adelante, pero de momento, nos
centraremos en comentar que el motor del
automóvil a partir del carburante utilizado, CREA
una potencia que servirá para obtener el
movimiento deseado del vehículo. El compresor
CONSUME potencia del motor del automóvil en
producir una compresión de un gas refrigerante
que servirá para obtener una POTENCIA
FRIGORÍFICA. El gas es aspirado por el compresor,
formado por un cigüeñal con una polea por donde
recibe el movimiento del motor del automóvil;
sobre este cigüeñal van unidos por las
correspondientes bielas, dos pistones que se
mueven en sus respectivos cilindros situados en el
cuerpo del compresor. Sobre estos pistones está
situado el plato de válvulas, donde están
dispuestos en cada uno la de admisión y la de
descarga. Y en su parte superior una tapa culata
que, además del conducto de aspiración y el de
descarga, tiene unos canales que unen la
aspiración con ambos cilindros y el canal de
descarga que une la descarga de ambos con el
conducto de salida de gas comprimido.
La base se cierra por otra tapa sobre la cual va el
aceite lubricante. Los pistones llevan en algunos
casos, un aro de teflón grafitado que no llega a
32
unir dejando una ranura entre puntas por la que
puede pasar una parte del gas que se va al cárter
durante la compresión, disuelve la parte del aceite,
que junto con el gas, pasa a la cámara de
compresión durante la aspiración y luego circula
por toda la instalación. Otros tipos de compresor
no llevan aro de teflón dejando una tolerancia
entre el pistón y el cilindro por donde circula el gas
para obtener aceite.
-
Es un dispositivo automático que tiene como
función, mediante el cambio de sección, provocar
que el fluido refrigerante cambie su volumen y por
tanto su estado físico de líquido a la entrada y a
vapor a la salida, además puede controlar el
volumen del fluido de trabajo en función de la
carga térmica.
Condensador
El vapor caliente a alta presión P2 que proviene del
compresor se dirige al condensador (estado 2).
El condensador hace la función de intercambiador
de calor en el que circula por el exterior el fluido a
recalentar (Aire) e interiormente el fluido
frigorífico.
Los vapores calientes cederán su calor al aire, esta
es la fase de desrecalentamiento del vapor a alta
presión hasta el estado donde la temperatura de
los vapores del fluido llega a la temperatura de
equilibrio entre el líquido y el vapor en la fase 2.
El vapor se condensara entonces a una
temperatura y presión constantes (Fase de
condensación).
Cuando todo este vapor se ha condensado, puede
tener lugar el subenfriamiento formado desde el
estado 4 al 5.
-
-
Evaporador
Botella secadora
El depósito secador se utiliza en el lado de alta
presión de los sistemas que utilizan una válvula de
expansión térmica. Éste tipo de válvula requiere de
líquido refrigerante, y para tener la seguridad de
que sólo eso entrará a dicha válvula, se utiliza el
depósito secador, el cual separa el gas y el líquido,
además de eliminar la humedad y filtrar las
impurezas. Normalmente el depósito secador tiene
un vidrio de nivel, en la parte superior, el cual se
utiliza para recargar el sistema; en condiciones
normales, las burbujas de vapor no deben ser
visibles por el vidrio de nivel.
-
El líquido formado en el condensador se lamina
desde la alta presión P2 a la baja presión P1. Esta
expansión tiene lugar en el órgano de expansión. Y
transforma el fluido del estado 5 al estado 6.
Válvula de expansión
El evaporador es un intercambiador de calor en el
que circula, por un lado, el fluido frigorífico que
proviene de la válvula de expansión, y por otro el
fluido exterior (aire), al que se le extrae calor. El
33
fluido líquido que proviene de la válvula de
expansión alcanzará la ebullición en el evaporador
absorbiendo calor del aire exterior. Cuando el
fluido frigorífico está totalmente vaporizado, está
en el estado siete. Por lo general el vapor formado
se recalienta ligeramente por la acción del fluido
exterior (aire), es lo que denominamos fase de
recalentamiento, que transforma el vapor del
estado siete al estado uno para seguidamente ser
aspirado por el compresor y así comenzar de
nuevo el ciclo.
Repasando lo anterior, sacamos las siguientes
conclusiones:
Según la presión del circuito tenemos dos zonas,
una de alta presión y otra de baja. Según el estado
del fluido también existen dos zonas, una líquida y
otra gaseosa. Por tanto, se definen cuatro zonas
distintas:
Expansión: El fluido pierde presión de forma
brusca.
Evaporación: El fluido se evapora, quitando el
calor a lo que le rodea pasando de líquido a gas.
Compresión: El gas refrigerante se comprime y
aumenta de temperatura.
Condensación: El gas a alta presión se enfría y
condensa, pasando a líquido.
El circuito consta de los siguientes elementos
fundamentales:
Válvula de expansión (o de laminación): Otro
regulador de presión muy común es la válvula de
expansión térmica, o TXV. Éste tipo de válvula
mide tanto la temperatura como la presión, y es
muy eficiente regulando el flujo de refrigerante
que entra al evaporador. Existen diversos tipos de
TXV; pero, a pesar de ser muy eficientes, tienen
ciertas desventajas con respecto al sistema de tubo
orificio, pues al igual que el tubo orificio se pueden
obstruir con las impurezas del refrigerante, pero,
además, poseen pequeñas partes móviles que se
pueden atascar y tener un mal funcionamiento
debido a la corrosión.
Tubo orificio: Es probablemente el dispositivo más
usado para regular la presión, y es el que más se
utiliza en los vehículos de la Ford y la GM. Está
localizado en el interior del tubo de entrada del
evaporador, o en la línea de líquido, en algún lugar
entre el condensador y la entrada del evaporador.
Para conocer la ubicación exacta de este
dispositivo, basta con tocar la línea de líquido y
ubicar el punto donde la temperatura pasa de
caliente a frío.
Evaporador. El evaporador está localizado dentro
del vehículo, y sirve para absorber tanto el calor
como el exceso de humedad dentro del mismo. En
el evaporador el aire caliente pasa a través de las
aletas de aluminio unidas a los tubos; y el exceso
de humedad se condensa en las mismas, y el sucio
y polvo que lleva el aire se adhiere a su vez a la
superficie mojada de las aletas, luego el agua es
drenada hacia el exterior.
La temperatura ideal del evaporador es 0 ºC (32
ºF). El refrigerante entra por el fondo del
evaporador como líquido a baja presión. El aire
caliente que pasa a través de las aletas del
evaporador hacen que el refrigerante dentro de los
tubos se evapore (el refrigerante tiene un punto de
ebullición muy bajo). En el proceso de
evaporización el refrigerante absorbe grandes
cantidades de calor, el cual es llevado por el
refrigerante fuera del interior del vehículo. Existen
otros componentes de los sistemas de aire
acondicionado que trabajan en conjunto con el
evaporador, puesto que deben existir controles
para mantener la presión baja, y la temperatura,
pues si ésta disminuye por debajo del valor
mencionado anteriormente, el agua producto de la
condensación del exceso de humedad, no sólo se
condensará, sino que se congelará alrededor de los
tubos del evaporador, y esto disminuye la
eficiencia de la transferencia de calor en el mismo.
Los evaporadores para automóviles pueden ser de
varios tipos diferentes:
•
•
•
Serpentín múltiple de tubos y aletas
Serpentín de tubo plano foliculado con aletas
Panal de placas y aletas
34
Compresor. Comúnmente denominado el corazón
del sistema, como su nombre lo indica, comprime
el gas refrigerante tomando para ello potencia del
motor mediante una transmisión de correa. Los
sistemas de aire acondicionado están divididos en
dos lados, el lado de alta presión y el lado de baja
presión; también denominados descarga y succión
respectivamente. La entrada del compresor toma el
gas refrigerante de la salida del evaporador, y en
algunos casos lo hace del acumulador, para
comprimirlo y enviarlo al condensador, donde
ocurre la transferencia del calor absorbido de
dentro del vehículo.
Condensador. Aquí es donde ocurre la disipación
del calor. El condensador tiene gran parecido con
el radiador debido a que ambos cumplen la misma
función. El condensador está diseñado para disipar
calor, y normalmente está localizado frente al
radiador, pero a veces, debido al diseño
aerodinámico de la carrocería del vehículo, se
coloca en otro lugar. El condensador debe tener un
buen flujo de aire siempre que el sistema esté en
funcionamiento. Dentro del condensador, el gas
refrigerante proveniente del compresor, que se
encuentra caliente, es enfriado; durante el
enfriamiento, el gas se condensa para convertirse
en líquido a alta presión
Otros elementos auxiliares
-
El receptor
Llamado también el receptor-deshidratador,
cumple cuatro principales funciones:
1. Recibe el refrigerante líquido desde el
condensador y lo conserva en reserva para el
evaporador.
2. Filtra la suciedad o cualquier otro tipo de
partículas
extrañas
contenidas
en
el
refrigerante.
3. Absorbe cualquier pequeña cantidad de
humedad que circule por el sistema. El
receptor contiene una bolsa de desecante, que
es un producto químico que absorbe la
humedad antes de que pueda estropear
cualquier parte del sistema de refrigeración.
4. Recoge cualquier cantidad de refrigerante que
no se haya licuado en el condensador,
conservando el vapor hasta que se condense.
Válvulas de admisión y descarga
Estas válvulas van fijadas en las placas que separan
los cilindros o cámaras de compresión y las
cámaras de llegada o salida del compresor.
a: Pistón en el centro muerto superior
b: Válvula de succión abierta
c: Pistón en el centro muerto inferior
d: Válvula de descarga abierta.
Su funcionamiento es el siguiente: La depresión
producida por el descenso del pistón ayudado por
la presión de retorno del gas, hace que la válvula
de admisión se abra y permite el llenado del
cilindro hasta que este llega a su punto muerto
inferior, cerrándose cuando cesa la succión.
Superado el punto muerto inferior, comienza la
compresión hasta que el pistón está cercano a su
punto muerto superior, esta alta presión vence la
fuerza que ejerce la válvula de descarga
permitiendo la salida de gas a alta presión y
temperatura. Cuando el pistón llega al punto
muerto superior deja de comprimir y la válvula de
descarga vuelve a cerrarse.
El aceite disuelto en el gas lubrica estas válvulas
ayudando a que el cierre sea perfecto y a la vez al
quedar la película de aceite evita el desgaste o
huella de las válvulas sobre el plato de válvulas
después de millones de aperturas y cierres. Para
evitar que el pistón golpee el plato de válvulas
cuando llegue a su punto muerto superior, los
compresores se diseñan dejando un pequeño
espacio entre el pistón y el plato de válvulas, a este
espacio se le llama
Claro
35
El volumen de este espacio se llama volumen de
claro. No todo el gas a alta presión sale por la
válvula de descarga al llegar el pistón a su punto
muerto superior, la cantidad que permanece en el
espacio de claro, recibe el nombre de vapor claro.
Visor de Líquido
La presencia de burbujas permite sospechar la falta
de fluido frigorífico.
Tuberías de conducción de gases refrigerantes.
Su papel es la de enlazar entre sí a los diferentes
componentes de la instalación frigorífica.
Tubería de descarga
Esta tubería une el compresor con el condensador.
Los vapores descargados son calientes y el aceite
arrastrado por la tubería será muy fluido.
Tubería de líquido
Esta tubería une el condensador con el recipiente
de líquido en la que habitualmente encontraremos
también el visor de líquido.
Tubería de alimentación de líquido
Esta tubería une el recipiente de líquido con la
válvula de expansión. El líquido que circula por ella
se encuentra subenfriado y es imprescindible que
no presente vaporización en este tramo ya que
perturbarías el buen funcionamiento de la válvula
de expansión.
Tubería de aspiración
Esta tubería une el evaporador con el compresor,
al estar fríos los vapores de aspirados, el aceite en
circulación es más viscoso; será necesario tomar las
medidas oportunas para asegurar su retorno al
compresor.
-
Sistema de control
Para el correcto funcionamiento del sistema de
refrigeración del acondicionador de aire, son
necesarios dos controles básicos: (1) un
estrechamiento en la línea que va del condensador
al evaporador y (2) una válvula o conmutador que
evite la formación de hielo en el evaporador.
1. Estrechamiento. En la línea que va del
condensador al evaporador debe haber un
estrechamiento que actúe como válvula de
control de flujo de refrigerante. Sin dicho
estrechamiento, el refrigerante circularía
libremente entre el condensador y el
evaporador y no habría diferencia de presión ni
acción refrigerante. En el condensador, la
presión y la temperatura deben ser altas para
que el vapor caliente pierda calor y se condense
en líquido. La presión en el evaporador debe ser
baja para que el refrigerante líquido se vaporice
y absorba calor.
Hay dos tipos de sistema para provocar el
estrechamiento: una válvula de expansión
termostática y un capilar fijo.
2. Controles de anticongelación. El sistema de
refrigeración necesita un segundo control,
como una válvula o un conmutador, que evite
la formación de hielo en el evaporador. Sin este
segundo control, la temperatura en el
evaporador podría continuar bajando hasta
llegar a una temperatura inferior a la de
congelación del agua. Si esto ocurriera,
cualquier humedad existente en el aire que
circula a través de los conductos de aire del
evaporador podría condensarse en las aletas y
en los conductos del evaporador, donde se
congelaría. Esto bloquearía el flujo de aire a
través del evaporador e imposibilitaría un
enfriamiento normal. Si la presión del vapor
den refrigerante en el evaporador llega a ser
demasiado baja, significa que el evaporador
está demasiado frío y puede empezar a
formarse hielo. Cuando se detecta dicha
reducción en la presión, la válvula o el
conmutador reducen o detienen la entrada de
refrigerante en el evaporador, reduciéndose o
deteniéndose el enfriamiento. Hay dos modos
de reducir la entrada de refrigerante en el
evaporador. Puede cerrarse una válvula,
denominada válvula de estrangulamiento de
succión, para reducir o detener el flujo de
refrigerante. El otro modo consiste en utilizar
36
un conmutador de presión o termostático, para
detener el funcionamiento del compresor.
Esta es una orientación del material que podemos
necesitar para realizar cualquier tipo de incursión
en el circuito frigorífico de nuestro automóvil.
Puente de manómetros
extremo se conectarán las mangueras al puente de
manómetro (siempre el extremo que no tiene
depresor) y por otro lado a las tomas de presión
del circuito frigorífico y a la botella de refrigerante.
Las tomas de presión del circuito frigorífico están
selladas con una válvula de obús, por lo que
necesitamos pincharla con el depresor para que
nos de una medición de las presiones.
Existen multitud de tipos de puentes de
manómetros, pero los más utilizados son los que
podemos ver en la figura 1, llamados también
analizador de dos válvulas.
Básicamente constan de Manómetro de alta (color
Rojo), manómetro de baja (color Azul), visor de
líquido en el medio del cuerpo, cuerpo analizador,
una toma de presión de alta (bajo el manómetro
de alta), una toma de presión de baja (bajo el
manómetro de baja) y una entrada para carga de
refrigerante (se puede identificar fácilmente ya que
lleva una válvula de obús para el purgado de aire
de las mangueras de carga.
Mangueras de Carga
Las mangueras de carga sirven para unir el circuito
frigorífico con el analizador y botella de carga. La
medida más habitual en el mercado es la de 1.5
m., pero podemos encontrarlas desde 920 cm.
hasta 5 m.
Las mangueras siempre vienen identificadas por
colores, azul para la baja, rojo para la alta y
amarillo para la botella de refrigerante. Por un
Un dato importante a tener en cuenta tanto en el
caso de los analizadores como de la manguera de
carga, es saber para que refrigerante serán usados.
En el caso de R-12 las conexiones para las
mangueras y el analizador sería de 1/4 SAE igual
como las encontraríamos en el circuito frigorífico y
en el caso del refrigerante R-134a las conexiones
serían de 1/2 NPT.
Existen convertidores de 1/2 NPT a 1/4 SAE, cosa
totalmente desaconsejada, ya que los aceites
usados en compresores de R-12 (aceite mineral) no
son los mismos que los utilizados en R-134a
(aceites con base éster) y por tanto, al realizar la
carga en uno de los circuitos, siempre nos quedan
partículas de aceite en las mangueras de carga y
estas al juntarse con las partículas de otro tipo de
aceite tienden a hacer una pasta en las mangueras
que acabaría por taponarnos estas y darnos una
medición errónea en el mejor de los casos. Si
hablar ya, del gran perjuicio que nos podría
ocasionar si llegásemos a mezclar aceites de un
compresor a otro. Hoy en día ya se pueden
encontrar en el mercado, analizadores con
medición para R-12 y R-134a con lo que, en este
caso, si que podíamos utilizar el mismo analizador
simplemente cambiando las espigas de conexión al
puente de manómetros por la que más nos
37
convenga. En el caso de R-12 sería 1/8 GAS x 1/4
SAE y en el caso del R-134a sería 1/8 GAS x 1/2
ACME. Podríamos utilizar el mismo analizador para
los diferentes gases y no tendríamos que comprar
varios analizadores.
Hay que tener en cuenta que si utilizamos este
sistema antes de cargar otro refrigerante distinto al
anterior, debemos limpiar el analizador de posibles
partículas de aceite. Esto lo podemos hacer con el
mismo refrigerante conectado a la espiga de gas y
abriendo primero una válvula y luego otra para
que salgan las impurezas.
Bomba de vacío
Bombas de vacío podemos encontrar de muchos
tipos en el mercado, pero la más utilizada en el
caso de automoción es la bomba de vacío de
simple efecto, también llamada de una etapa. En
lo único que varían las bombas es en su poder a la
absorción, por tanto, la más pequeña nos sirve
perfectamente para nuestro fin.
Estas bombas pueden encontrarse en almacenes
de material frigorífico.
La bomba consta de los siguientes componentes:
Motor eléctrico, cuerpo de bomba, mirilla de
aceite, tapón de llenado y tapón de vaciado del
aceite de la bomba, espiga de conexión de
manguera y espiga de salida de manguera.
Muchos fabricantes son de la opinión de usar una
bomba para R-12 y otra bomba para R 134a
debido a que el aceite de estas bombas varía según
sea R-12 (Mineral) R-134ª (Ester), pero se ha
demostrado que se puede utilizar la misma bomba
para los diferentes gases, de echo se montan
estaciones de carga para los talleres de
automoción con distintos analizadores, distintas
mangueras y una única bomba de vacío. Yo
particularmente siempre uso la misma bomba y no
he encontrado pega alguna.
En el caso de la compra de una bomba lo primero
que debemos hacer es el llenado de esta con el
aceite suministrado, por el tapón situado en la
parte alta del cuerpo de la bomba hasta que nos
llegue el aceite a la mitad del visor de líquido. Este
aceite es conveniente cambiarlo aproximadamente
cada 50 usos de la bomba, aunque los talleres no
suelen cambiarlo hasta que se acuerdan. Y sobre
todo,
muy
importante,
es
comprobar
periódicamente el nivel del aceite ya que si este
baja mucho podríamos clavar el cuerpo de la
bomba.
Botella de Refrigerante
Los envases de refrigerante los podemos adquirir
en cualquier comercio de material frigorífico y los
podemos encontrar en los siguientes formatos: en
botella de 1 Kg.; de 6 Kg.; de 12 Kg.; de 25 Kg. y
finalmente, en botellas de 60 Kg. Estas botellas
están revisadas por la industria para soportar
presiones de entre 24 y 32 Kg. Por lo que podemos
comprar un envase de 6 Kg. y almacenarlo
tranquilamente en casa ya que no tiene ningún
tipo de peligro y, además, todos tienen la
obligación de llevar válvula de seguridad para
poder fugar en caso de sobrepresión. OJO: los
envases de 1 Kg. NO debemos guardarlos ni
almacenarlos, ya que es muy frecuente que estén a
una presión límite y al mínimo exceso de presión,
explotan. Este tipo de envase es muy práctico ya
que es desechable y para una carga tenemos más
que suficiente, pero nunca para almacenarlo, en
todo caso se deben seguir las sugerencias del
fabricante.
Materiales de uso más profesional
Dosificador
También llamado cilindro de carga, este es un
material muy usado en los talleres de automoción
debido a su facilidad de manejo.
38
Se trata de un tubo de Pitrex dentro de un cilindro
de aluminio y todo esto envuelto por un plástico
con escala graduada en gramos de refrigerante.
Consiste en llenar de la botella de refrigerante
(habitualmente de 60 kg en los talleres de
automoción) al cilindro de carga una cantidad
exacta que según el fabricante del vehículo cabe en
ese circuito.
Una vez lleno el dosificador podemos ver a través
del tubo de Pitrex y encarándolo con la escala del
plástico, los gramos de refrigerante que tenemos
disponibles para la carga del coche.
Se le hace el vacío al circuito frigorífico para quitar
los restos de humedad que pudiesen quedar y se le
introduce la carga exacta de refrigerante.
Muchos son los partidarios de este sistema
(básicamente todo el sector de la automoción)
pero nadie dedicado al oficio del frío lo haría de
esta manera, sino que mirando las presiones de
alta y baja para poder saber a que presiones nos
movemos y a que temperatura está evaporando el
gas.
Si lo que queremos es cargar por manómetros de
carga (algo más complicado pero mucho más
preciso) podemos ahorrarnos las cerca de 25.000
pts. De este dosificador y con toda seguridad que
lo dejaremos en mejor estado que no con el
dosificador
Estaciones de Carga
Artículo por excelencia para el sector de la
automoción, se puede encontrar de multitud de
modelos.
Estación de carga simple para un refrigerante,
estación de carga doble para los dos refrigerantes,
estación de carga simple o doble con recuperación
de gases, etc. Estas máquinas del tamaño de una
estufa catalítica, tienen todo lo necesario para la
carga de un coche sin necesidad de llevar nada por
separado. Tienen incorporado la bomba de vacío,
el dosificador o botella de refrigerante, el puente
de manómetro, el vacuómetro, y en el caso de las
recuperadoras, la bomba de aspiración, filtros de
decantación, y un sinfín de válvulas solenoides y
visores de líquido. Tienen su lado práctico ya que
solo tiene que cargar con este aparato para poder
cargar un coche pero tiene alguna desventaja
como puede ser su peso (entre 80 y 140 Kg.
dependiendo del modelo).
Estas estaciones de recuperación y reciclaje fueron
obligatorias en España en los concesionarios
oficiales de coches pero debido a su alto costo y
poco poder de recuperación (aproximadamente se
recupera el 10-12% del gas existente en el circuito)
se dejó de exigir su compra por parte de las
administraciones.
Tenemos que considerar que comprar todos los
componentes de la estación de carga simple sin la
carcasa que lo sostiene, nos puede salir por algo
menos de la mitad de precio.
Vacuómetro o Puente de manómetros de
vacuómetro
39
El vacuómetro es el manómetro utilizado para la
medición del vacío en los circuitos frigoríficos.
Lo podemos encontrar como manómetro suelto o
incorporado a un analizador. Se conecta el
analizador o puente de manómetros a los obuses
de carga de alta y de baja presión y la espiga del
vacuómetro a la bomba de vacío instalada también
el circuito frigorífico.
Como podremos ver en sucesivas presentaciones,
también se puede medir el vacío por el manómetro
de baja presión sólo que con el vacuómetro
tenemos toda una esfera de diámetro 63 mm para
poder medir un vacío mientras que en el
manómetro de baja tenemos 1/10 parte de la
esfera para medir el mismo vacío. En conclusión,
con un vacuómetro podemos medir el vacío con
mayor exactitud, mientras que con el manómetro
simplemente podemos saber si se está haciendo el
vacío o no.
compresores redondos. En años anteriores muchos
acondicionadores de aire Ford utilizaban el
compresor cuadrado fabricado por Tecumseh o
York, con dos cilindros en paralelo. Por otro lado,
los coches antiguos de la Chrysler Corporation
utilizaban un compresor del tipo V-2.
-
Cuadrados
Compresor Tecumseh y York. Compresor de
cilindros en paralelo. Los distintos fabricantes
utilizan diferentes nombres para designar las
válvulas, algunas lengüetas de succión y de
descarga y otra válvula de entrada o de succión y
válvula de salida o de descarga, a estas válvulas se
les conecta el juego de manómetros para
comprobar las presiones en el sistema de
refrigeración. Además, las válvulas de servicio se
utilizan para sacar o para añadir refrigerante. Este
procedimiento se denomina carga.
• Tipos de compresores
Según su aspecto exterior, parece haber tres tipos
generales de compresores para acondicionadores
de aire del automóvil: redondos, cuadrados y en
forma de V. Todos los compresores del tipo de
pistón de los sistemas de acondicionamiento de
aire del automóvil disponen de dos o más pistones.
Es el funcionamiento de dichos pistones,
moviéndose adelante y atrás en el interior de los
cilindros, el que produce la acción de bombeo o de
compresión. Otro tipo de compresores dispone de
palas giratorias en vez de pistones. Este último tipo
se comentará más adelante.
Actualmente, la mayor parte de sistemas de
acondicionamiento de aire en el automóvil utilizan
Compresor cuadrado de dos cilindros TECOMSEM y
York
En este compresor los dos pistones trabajan
alternativamente, mientras un pistón se mueve
hacia abajo, introduciendo vapor de refrigerante
en el cilindro, el otro pistón se mueve hacia arriba,
introduciendo vapor caliente a alta presión en el
condensador. Dos pistones separados funcionando
de este modo dan como resultado una circulación
más homogénea del vapor de refrigerante que en
el caso de un único pistón. Además, el compresor
está mejor equilibrado, por lo que vibra muy poco
mientras está en funcionamiento.
40
-
En V
Compresor Chrysler tipo V. Es un compresor del
tipo de dos cilindros en V, utilizado por Chrysler,
donde las dos bielas del compresor van acopladas
a un único codo del cigüeñal. El funcionamiento
del compresor es esencialmente el mismo que el
del compresor York o Tecumseh descrito antes.
Todos los compresores llevan un sumidero de
aceite en donde se conserva una reserva de aceite
lubricante. Este es un “aceite refrigerante” especial
que circula con el refrigerante, lubricando las
partes móviles de metal del compresor.
Compresor Chrysler de 2 cilindros en V.
-
Redondos
Compresor de seis cilindros General Motors.
Distintos fabricantes han construido varias
versiones de él. General Motors los denomina
compresor A-6. El compresor dispone de seis
cilindros en donde trabajan tres pistones dobles,
los cuales se mueven en el interior de los cilindros
por medio de un plato basculante, también recibe
el nombre de plato oscilante porque es eso
precisamente lo que hace, el plato oscila a medida
que gira el eje.
Compresor redondo de 6 cilindros General Motors
Los pistones están fijados alrededor del plato, se
montan sobre unas bolas situadas a ambos lados
del plato basculante de forma que, cuando el eje
gira, las bolas ruedan sobre dicho plato,
impartiendo a los pistones un movimiento
oscilante. Los tres pistones dobles trabajan en tres
cilindros. Así pues, en realidad hay seis pistones. Al
moverse los pistones con movimiento oscilante en
el interior de sus cilindros, bombean vapor de
refrigerante del evaporador al condensador.
En la parte inferior del recipiente o sumidero de
aceite, el compresor, lleva una bomba de
engranajes para hacer circular aceite desde este
sumidero, a través del compresor. Parte de ese
aceite pasa a través del sistema junto con el
refrigerante, sea en forma de vapor o en forma de
líquido. Sin embargo el Aceite refrigerante siempre
retorna al sumidero de aceite.
Compresor General Motors de cuatro cilindros.
Este compresor conocido como del tipo R-4, tiene
cuatro cilindros dispuestos radialmente alrededor
de una excéntrica montada sobre el eje del
compresor. Cuando el eje gira, los cuatro pistones
se desplazan según un movimiento alternativo, por
el interior de sus cilindros. El vapor refrigerante
entra en el compresor a través de una conexión
existente en su parte posterior. Cada pistón tiene
una válvula de lengüeta en su parte superior.
Durante la carrera hacia el interior del pistón, la
válvula de lengüeta abre para dejar pasar vapor
refrigerante a través de su cabeza, al extremo más
externo del cilindro. Entonces, en la carrera del
pistón hacia el exterior, la válvula de lengüeta se
cierra por la acción de la propia presión que se
41
desarrolla en el cilindro. Por tanto, el refrigerante
se comprime, y esta presión hace que se abra una
válvula de lengüeta situada en el plato de válvulas.
El plato de válvulas cierra fuera del extremo más
exterior del cilindro. El vapor refrigerante,
sometido a presión, se ve forzado a salir fuera del
cilindro a través de la válvula de lengüeta abierta
en el plato de válvulas, al espacio que circunda los
cilindros, el cual está conectado al condensador.
En la carrera de retorno, o hacia el interior del
pistón, la disminución de presión en el cilindro
hace que se cierre la válvula de lengüeta situada en
el plato de válvulas. Al mismo tiempo, se abre la
válvula de lengüeta situada sobre la cabeza del
pistón, para admitir más vapor refrigerante en el
cilindro. El ciclo se repite continuamente. De esta
forma, cada uno de los cuatro cilindros aspira
vapor refrigerante, lo comprime, y lo manda al
condensador.
Compresor redondo de 4 cilindros General Motor
Compresor rotativo York. Actualmente, ciertos
coches van equipados con un nuevo tipo de
compresor rotativo multipala fabricado por la York
Automotive División of Borg-Warner Corporation.
Dicho compresor no utiliza pistones, sino que lleva
una serie de palas giratorias que comprimen el
vapor de refrigerante. El compresor rotativo es más
pequeño que un compresor de pistones de la
misma capacidad, tiene un peso menor y hace
menos ruido. Además, provoca menos vibraciones
y tiene menos partes móviles.
Compresor York de aspas giratorias.
-
En paralelo
Compresor de cilindros en paralelo. Dispone de
dos cilindros en donde trabajan los pistones. Cada
pistón va acoplado a un codo del cigüeñal por
medio de una biela. Cuando gira el cigüeñal, los
pistones se mueven verticalmente en los cilindros.
Esta acción es muy parecida a la del motor del
automóvil. Sin embargo, en el motor, la
combustión de la mezcla de aire y combustible
mueve los pistones de modo que gire el cigüeñal,
obteniendo una energía. Pero en el compresor, el
cigüeñal gira impulsado por el motor, obligando a
los pistones a moverse. Otra diferencia son las
válvulas, en el motor del automóvil, éstas son
accionadas por un tren de válvulas o mecanismo
que hace que se abran, en el compresor, las
válvulas son de lengüeta o de chapaleta, que se
abren o se cierran automáticamente cuando hay
una diferencia de presión a ambos lados de las
mismas, cada una de ellas consta de una lámina
plana y flexible que descansa sobre una abertura.
Cuando se aplica una presión sobre la válvula por
el lado de la lámina, ésta es presionada
firmemente contra la abertura, sellándola. Sin
embargo, cuando la presión se aplica en el otro
lado de la abertura, dicha presión empuja la
lámina, dejando libre la abertura.
El pistón se mueve hacia abajo, produciendo un
vacío en el cilindro y reduciendo la presión en este
a un valor inferior a la presión existente sobre la
válvula de entrada. Dicha válvula se abre y el vapor
de refrigerante que viene del evaporador entra en
el cilindro, llenando el vacío. Después cuando el
42
pistón pasa por su punto muerto inferior, que es
su posición más baja, y empieza de nuevo a subir,
se eleva la presión en el cilindro. El pistón empieza
a comprimir el vapor. La presión creciente cierra la
válvula de entrada y, por otro lado, abre la válvula
de salida. El vapor a presión fluye hacia el
condensador, en donde libera calor y se condensa
el líquido. A continuación circula hacia el
evaporador en donde se evapora el refrigerante
líquido, continuando el ciclo de enfriamiento.
Existen una gran variedad de tipos de compresores
para automóviles, por lo que sólo explicaremos las
características principales de casa uno.
Alternativos con pistones y cigüeñal: Es el
sistema más ampliamente establecido y más
antiguo. Se caracteriza por su gran fiabilidad, por
ser el modelo de más alto rendimiento y menor
absorción de potencia. De uno a tres cilindros,
construidos en duraluminio o fundición de hierro,
pistones de aluminio con uno o dos aros, bielas de
aluminio o acero, cigüeñal de acero sobre cojinetes
de bronce, bolas o agujas. Tienen un plato de
válvulas de acero lapidado con válvulas de lámina
de acero también lapidado, para aspiración y
descarga y una tapa superior con válvulas de
servicio manuales o automáticas de carga y
descarga.
Compresores de disco oscilante: Este sistema ha
sido adoptado por muchas marcas habiéndose
producido muchos cambios con el tiempo. Los más
usados son: SANDEN HARRISON: Su principal
característica consiste en un plato sobre el que van
agrafados los pies de biela en forma de bola, la
cabeza de la biela también en forma de bola a su
vez va agrafada al pistón de aluminio. En el centro
del plato en su parte frontal lleva insertado un
piñón cónico que engrana con otro fijo y una bola
en el interior de la parte frontal del compresor y
que tiene la misión de que con el movimiento, el
conjunto de pistones no pueda moverse en forma
radial. En la parte posterior del plato porta
pistones hay una pista sobre la cual va situado un
cojinete axial de agujas, que a su vez se apoya en
otro plato que tiene forma cónica y va unido al eje
que sale al exterior y al que va montado el
embrague magnético. Al girar el embrague hace
girar el plato cónico que se apoya sobre la pista de
agujas haciendo que el plato porta pistones mueva
en sentido horizontal haciéndoles trabajar de
forma habitual. En la parte posterior lleva un plato
de válvulas y la culata con los acoplamientos para
la fijación de las mangueras. Estos compresores se
fabrican en 5 y 7 cilindros.
Compresores axiales de disco oscilante y
cilindrada variable: Tal como su nombre indica,
sus pistones pueden efectuar una cilindrada
variable entre el 6% y el 100% de su cilindrada de
161,3 cm3. Así como los descritos anteriormente,
su cilindrada era fija por ser movido su plato de
pistones por un plato cónico giratorio, estos tienen
los pistones fijados en un plato-leva de ángulo
variable, el cual varía su ángulo de giro según la
presión de retorno del gas, variando entre 1,5° y
24°. Una válvula automática llamada Mass Flow
Compensated Valve (MFCV) que controla la presión
de evaporación teniendo en cuenta la presión de
descarga del compresor es la que activa las
posiciones del plato-leva. La base de este proyecto
es la de tener un compresor que no se vea
expuesto al golpe de entrada, o sea, al retorno de
gas en fase líquida al compresor, causante de los
gripamientos.
Compresores axiales dobles de disco
oscilante: Estos compresores están formados
normalmente por tres o cinco pistones dobles
opuestos, en forma de barra con un pistón en
cada punta y una ranura intermedia, en la que
se aloja el disco oscilante. El disco oscilante es
solidario con el eje del compresor. Al girar el eje
lo hace el disco oscilante, que en sus giros
mueve los pistones en forma horizontal, así,
cuando un pistón aspira, el opuesto comprime.
Tienen dos bloques de cilindros, una a cada lado
del disco oscilante y a la cabeza de estos bloques
sendos platos de válvulas. Las culatas frontal y
posterior, además de los conductos de
aspiración y descarga, están unidos entre sí por
conductos laterales que se unen en la admisión y
descarga del compresor.
Rotativos de paletas: Existen distintas versiones de
este modelo: Cilíndricos con rotor excéntrico de dos
a cinco palas. Ovalados con rotor excéntrico de tres
a cuatro palas. El rotor tiene ranuras longitudinales
inclinadas donde van alojadas las paletas. Al girar el
43
rotor, las paletas, por la fuerza centrifuga, tienden
a salir del mismo y se produce el contacto con el
interior de cilindro efectuándose el barrido del gas
comprimiéndolo. Al ser el giro excéntrico, aspira el
gas en la parte más ancha del giro excéntrico y lo
comprime hasta darle salida en la parte de
excentricidad máxima. En el lateral del cilindro van
situadas las lumbreras de admisión y las válvulas de
descarga que, a través de sendos conductos
quedan unidas a los racores de admisión y descarga
de la tapa posterior. Estos compresores tienen un
buen rendimiento a velocidades medias y altas
debido a que las paletas barren perfectamente por
la parte frontal, pero por los laterales, debido a la
necesidad de tener que dejar una tolerancia de
dilatación longitudinal, no ajustan totalmente y
permiten escapar parte del gas comprimido.
Rotativos sistema Wankel: Este sistema de
compresor
está
formado
por
un
rotor
semitriangular movido por un cigüeñal excéntrico y
en una doble cámara. Dispone de dos lumbreras de
admisión y dos válvulas de descarga situadas en el
lateral del compresor. Están preparados para giros
de hasta 12.000 r.p.m. con altos rendimientos
volumétricos.
Compresores de espiral: Este es el ultimo sistema
experimentado y parece que con buenos
resultados. Es un tipo rotativo sin paletas, utiliza un
sistema de espirales fija y móvil, lo que le hace muy
silencioso.
Compresores radiales: Este compresor se lanzó al
mercado en 1975 y se han venido usando durante
muchos años con buenos resultados y rendimientos
pero resultaban demasiado pesados.
Actualmente están en estudio y desarrollo los Turbo
compresores, los de Membrana magnética y los de
pistones electromagnéticos.
• Dispositivos de seguridad
Mediante algunos dispositivos especiales se
controla
el
funcionamiento
de
los
acondicionadores de aire de los automóviles, y se
protegen los componentes si algo falla. Algunos
acondicionadores de aire llevan un control manual
que permite conectarlo o desconectarlo para
adecuarlo a las necesidades de refrigeración. Otros
acondicionadores
son
completamente
automáticos. Trabajan junto con el calefactor del
vehículo para proporcionar la temperatura que el
conductor ha preseleccionado en el panel de
control.
En
estos
sistemas,
entra
en
funcionamiento el calefactor o la refrigeración
según que, respectivamente, se necesite calor o
frío para alcanzar la temperatura preseleccionada.
En muchos sistemas, se incluye un interruptor o
termostato de ambiente, un limitador térmico y un
interruptor de supercalentamiento, un interruptor
de corte de baja presión, y una válvula de
seguridad de alta presión.
Algunos compresores llevan acoplado en la
culata posterior o en la tapa frontal distintos
elementos de protección constituidos por
sensores
de
Temperatura,
Presión
o/y
Revoluciones de embrague.
-
Interruptor de temperatura de ambiente
Este detecta la temperatura exterior, e impide
que el embrague haga girar el compresor en
determinadas condiciones. De esta manera se
evita el funcionamiento del sistema cuando no
se necesita enfriar el aire, o cuando dicho
funcionamiento podría dañar los sellos y otras
piezas internas del compresor. El termostato de
ambiente se utiliza en sistemas que disponen de
un control de presión en el evaporador (una
válvula POA o similar). Este elemento está
ubicado en el conducto de entrada de aire al
sistema de acondicionamiento. En ese punto
puede detectar la temperatura del aire que entra
en el coche desde el exterior.
-
Limitador térmico
El
limitador
térmico
e
interruptor
de
supercalentamiento se instala en el extremo del
compresor. Su contacto permanece abierto,
excepto cuando el sistema pierde todo o parte de
su refrigerante. Entonces, el interruptor detecta la
baja presión y la elevada temperatura del
refrigerante. Su contacto se cierra, y circula una
corriente a través de la resistencia eléctrica del
limitador térmico. Este calor funde un fusible en el
limitador térmico, abriendo el circuito del
44
embrague del compresor. El compresor se para
antes de que resulte dañado.
que no permitirá rebasar la presión de seguridad
que se haya fijado.
Nota: antes de sustituir el fusible térmico, hay que
encontrar y corregir la causa de la pérdida de
refrigerante.
Está situada sobre el receptor-deshidratador,
enfrente del interruptor de corte de baja presión.
Su objeto es evitar daños debidos a una presión
excesiva, permitiendo que escape algo de
refrigerante si la presión se tornase demasiado
alta. Una presión excesiva puede desarrollarse, por
ejemplo, si se fuese restringiendo el flujo de aire de
refrigeración del condensador por papeles, hojas, o
cualquier otro tipo de residuo. Una sobrecarga de
refrigerante también podría ser causa de la
existencia de una presión excesiva en el sistema de
acondicionamiento de aire.
Es una protección instalada en sistema de control
que tiene como función impedir que se rebase el
límite de temperatura al que está calibrado, este
elemento se selecciona a un valor y para al sistema
llegado su valor.
Temperatura:
El
exceso
de
temperatura
acostumbra a producirse por falta de lubricación,
produciéndose el gripado del compresor. En los
compresores que lo lleven y se hayan gripado,
puede que haya influido este sensor si está mal,
por lo que al cambiarlo no es aconsejable
aprovechar este sensor.
-
Interruptor de corte de baja presión
Este interruptor se instala sobre la cabeza del
receptor-deshidratador. Detecta la presión en el
evaporador y desacopla el embrague del
compresor si dicha presión desciende demasiado.
Normalmente, una presión muy baja en el
evaporador significa que el sistema ha perdido
refrigerante; en cuyo caso, quiere decir que
también se ha perdido aceite. El aceite circula a
través del sistema junto con el refrigerante. La
pérdida de aceite podría dañar al compresor si éste
continuara funcionando. El interruptor de corte de
baja presión protege contra este riesgo,
desconectando el compresor cuando dicha presión
baja demasiado.
Presión: El exceso de presión al probar el sistema
se
puede
comprobar,
pero
durante
el
funcionamiento corresponde a este sensor o al
primario detectarla y cortar la corriente del
embrague. Un aumento exagerado de presión
puede ser producido al no ponerse en marcha los
ventiladores por fallo del primario, sensor de
temperatura del radiador, unidad de mando de
ventiladores,
fusible,
ventiladores
viscosos,
etcétera. Algunos compresores llevan una válvula
de seguridad consistente en un orificio estañado
que revienta al sobrepasar una presión elevada.
Revoluciones del embrague: El cometido de este
dispositivo es para el compresor cuando presenta
indicios de bloqueo. Si el corte se presenta de
forma repetitiva y no seguida, no puentearlo
porque estos intentos de bloqueo pueden ser
causados por fallos de la sonda termostática del
evaporador, que debe cambiarse. Estas sondas son
las causantes más frecuentes de roturas de
compresor. Por ello la justificación de este sensor.
Este elemento se instala para proteger al sistema
de una falta de refrigerante o de lubricante.
-
Válvula de seguridad de alta presión
Como su nombre lo indica, es un dispositivo
automático de acción directa que libera al
sistema de una sobrepresión, siendo el valor de
ésta calibrado en un banco de pruebas y
estampado en la placa de datos de la misma
válvula. Y es un dispositivo muy importante ya
Búsqueda y análisis de información relativa a los
componentes del sistema de aire acondicionado.
45
Investigación Documental
Haz una investigación en manuales técnicos de
diferentes fabricantes y sitios de Internet en
relación con los diferentes componentes que
integran el sistema de aire acondicionado.
Realiza un resumen con la información
encontrada y muéstralo al PSP para que realice
sus observaciones.
Competencias para la Sustentabilidad
Trabajo en Equipo
Organízate en equipos de trabajo y basándote en
la explicación brindada por el PSP e información
adicional encontrada en sitios de Internet,
elaboren en una hoja de rotafolio un cuadro
sinóptico donde reflejen las características óptimas
que debe cumplir los diferentes tipos de
compresores
que
se
utilizan
en
los
acondicionadores de aire.
Aplicar las Normas Técnicas Ambientales
relacionadas
con
el
sistema
de
aire
acondicionado.
Estudio Individual
Estudia cuidadosamente las Normas Técnicas
Ambientales aplicables a los sistemas de aire
acondicionado automotrices y las ventajas de su
aplicación.
Toma nota de la información obtenida.
Comparación de resultados con otros
compañeros
Compara tus resultados con los del resto de tus
compañeros, agregando aquellos elementos que
hayas olvidado en tus notas.
Competencias de Calidad
Identificar características óptimas de componentes
del Acondicionador de Aire
Para finalizar, realiza la práctica No. 1:
Mantenimiento
Correctivo
a
Componentes
Mecánicos del Sistema de Aire Acondicionado que
aparece al final de la unidad 1.
Al concluir la práctica, compara tus resultados con
los obtenidos por tus compañeros.
Haz un resumen con las conclusiones más
relevantes de la práctica.
1.2.2. Funcionamiento del Calefactor
Casi todos los automóviles sin acondicionamiento
de aire disponen de un calefactor independiente
que calienta el compartimiento de pasajeros.
Todos los calefactores de los automóviles (en los
coches de motor refrigerado por líquido)
funcionan del mismo modo, tomando el calor del
sistema de refrigeración del motor. El refrigerante
caliente del sistema de refrigeración del motor
circula por el núcleo del calefactor. El aire pasa a
través del núcleo y absorbe calor, entrando a
continuación en el compartimiento de pasajeros. El
funcionamiento del calefactor va controlado por
cables y por motores de vacío El calefactor toma
parte de calor desprendido por el refrigerante y lo
utiliza para calentar el interior del coche. Durante
el funcionamiento, la bomba de agua del sistema
de refrigeración del motor mantiene la circulación
46
del refrigerante caliente a través del núcleo del
calefactor. Por tanto, dicho núcleo está caliente. La
cantidad de calor que libere en el coche viene
determinada por la cantidad de aire que se deje
pasar por el núcleo del calefactor. En el calefactor,
se pueden abrir o cerrar tres trampillas para ajustar
el flujo del aire.
En la figura se presenta un diagrama esquemático
del sistema. La cantidad de aire viene determinada
por la velocidad del ventilador.
El motor de éste va conectado a la batería por
medio de un conmutador tal como se muestra en
la figura. En muchos sistemas dicho conmutador
puede ponerse en la posición LENTA, RÁPIDA o en
cualquier velocidad intermedia. Una vez que el aire
entra al sistema, la dirección en que circula viene
determinada por la posición de la trampilla de
temperatura (tres posiciones A, B Y C).
Existen dos trampillas controladas por las dos
palancas: (1) el selector o trampilla de modo,
accionada por la palanca superior o de modo
(rotulada
VENT-HEATER-DEFROST,
o
sea,
ventilación-calefacción-desescarchado) y (2) la
trampilla de temperatura, controlada por la
palanca inferior o de temperatura (rotulada
COLD-HOT o sea frío-caliente). También se
muestran los dos controles de ventilación que
pueden ser accionados independientemente
para aumentar o reducir la cantidad de aire
exterior que entra en el vehículo.
•
Panel de control
La cantidad de calor enviado al interior del
vehículo depende de la posición de las palancas
de control y de las trampillas del calefactor, del
panel de control.
47
•
Válvulas de control de refrigerante
El refrigerante del motor circula a través del núcleo
del calefactor y vuelve al motor mientras este se
mantenga en funcionamiento. Esto es así, incluso
aunque el calefactor no esté liberando calor en el
compartimiento de pasajeros. Sin embargo,
algunos calefactores deben tener cortada la
circulación del refrigerante para evitar que alguna
cantidad de calor no deseado llegue al
compartimiento de pasajeros. Para detener la
circulación del refrigerante por el núcleo del
calefactor, se coloca una válvula de corte o válvula
de control del refrigerante (denominada también
válvula de agua del calefactor) en uno de los
manguitos del calefactor.
48
Básicamente, la válvula de control del refrigerante
es un motor de vacío accionado por la posición del
control de temperatura situado en el salpicadero.
Cuando se desconecta el calefactor, la válvula
cierra el flujo de refrigerante a través del núcleo
del calefactor.
• El desescarchador
En tiempo frío, la escarcha, el hielo y la nieve se
acumulan en la parte exterior del parabrisas.
Además, bajo ciertas condiciones, incluso en
tiempo caluroso, la humedad del aire caliente del
interior del coche se condensa en el interior del
parabrisas frío. Dicha humedad forma un velo que
obstruye la visión del conductor.
Localización de salidas del desescarchador
Para limpiar el parabrisas, al sistema de calefacción
y ventilación se incorpora un sistema de
desescarchado. Los conductos van desde el
calefactor hasta la parte superior del salpicadero,
cuando los controles están en posición de
desescarchado, se dirige un chorro de aire caliente
directamente hacia la parte interior del parabrisas
para limpiarlo.
49
• Con control
Aquí el aire sale por los conductos y trampillas
del sistema de ventilación, de calefacción, de
desescarchado y de acondicionamiento del aire.
Los componentes que transportan y controlan la
circulación de dicho aire forman el sistema de
distribución del aire. El funcionamiento de
dichos componentes determina por dónde sale
el aire, tanto el exterior como el propio aire del
compartimiento de pasajeros después de su
reciclado. La posición y el ajuste de los controles
determinan cuánto se enfría o se calienta el aire.
A esto se le denomina la mezcla de
temperaturas. Otros ajustes determinan por
donde sale el aire, además, controlando la
velocidad del ventilador, el sistema de
distribución del aire determina la velocidad a la
que circula el aire.
dispositivos. Sin embargo, los dos controles
principales son los cables y los motores de vacío.
-
Por cable
Muchos calefactores y acondicionadores de aire
utilizan cables para accionar las trampillas y las
válvulas, la mayor parte de éstos son cables
Bowden, que consiste en un alambre duro al cual
va enrollado otro alambre exterior, formando un
tubo flexible a través del cual se mueve el primero.
El movimiento del alambre proporciona una
conexión mecánica capaz de transmitir el
movimiento a través de esquinas desde uno a otro
dispositivo. En el calefactor, cuando se mueve una
palanca, el alambre se desliza por el tubo flexible y
hace que se mueva la trampilla o la válvula
seleccionada.
Para controlar la circulación y la temperatura del
sistema acondicionador de aire se utilizan varios
-
Por motor de vacío
50
En muchos sistemas de distribución de aire, se utilizan motores de vacío para accionar las
trampillas y las válvulas, en la figura se muestran válvulas de control del refrigerante accionadas
por motores de vacío, el vacío se obtiene desde el colector de admisión del motor. El motor de
vacío dispone de un diafragma impermeable al aire que se mantiene tenso mediante un muelle.
• Sistemas de calefacción y ventilación
Por razones de salud y comodidad, se debe
permitir que el aire fresco llegue al compartimiento
de pasajeros, sustituyendo el aire viciado y lleno de
Cuando se prod
comprime el mu
Dicha palanca va
trampilla que se m
humo que ocupa el interior del coche. Este proceso
se denomina ventilación. Hay dos métodos de
ventilación de los que puede hacer uso el
conductor y los pasajeros: no controlada y
controlada.
Sistema de calefacción y ventilación
-
Características y funcionamiento
Ventilación no controlada. Se produce cuando
alguien abre una ventanilla de modo que pueda
51
entrar aire. Este método se ha utilizado durante
años. Tiene la ventaja de proporcionar
rápidamente casi cualquier cantidad de aire fresco.
Sin embargo, la desventaja estriba en que, al abrir
la ventanilla, se permite también el paso del
viento, la lluvia, el polvo, los insectos y otras
partículas arrastradas por el aire.
Ventilación controlada. Hoy en día se utilizan dos
tipos de esta ventilación. Uno de ellos es el sistema
por aire libre y el otro es el sistema de ventilación
alimentada, ambos sistemas permiten a los
ocupantes del coche controlar la entrada del aire
exterior al compartimiento de pasajeros.
-
Por convección
También llamados “Sistemas de ventilación por
aire libre”.
Este sistema básico se utiliza en muchos vehículos,
incluyendo
algunos
con
calefactor
y
acondicionador de aire. Habitualmente, cuando un
coche dispone de calefactor o un sistema
acondicionador de aire-calefactor, se incorpora al
calefactor un sistema de ventilación alimentada.
El sistema de ventilación por aire libre consta
básicamente de un conducto que conecta la toma
de aire exterior a la trampilla interior del coche. La
toma de aire exterior se denomina también toma
de aire del capó, ya que se encuentra situada bajo
éste y delante del parabrisas. Cuando el coche está
en movimiento, forma una zona de alta presión
que obliga al aire fresco a entrar por la toma de
aire.
Las salidas de aire en el interior del coche pueden
ir colocadas cerca del suelo, en los paneles
laterales. Dichas salidas se denominan trampillas
laterales del capó. Otros sistemas disponen de
trampillas altas y bajas que descargan el aire desde
toberas o registros situados en el salpicadero
(tablero de instrumentos) o bajo el mismo. Las
trampillas altas en el salpicadero disponen
habitualmente de pequeñas persianas ajustables.
Dichas persianas pueden moverse para cambiar la
dirección del aire entrante o cerrarse para evitar la
entrada del mismo.
Un mando de control situado aparte abre y cierra
el conducto de cada lado del coche. En cada
conducto, una trampilla accionada por cable
controla la cantidad de aire que pasa a través del
mismo. Algunos de dichos cables no son
ajustables. Tirando del mando hacia fuera se abre
la trampilla para permitir la entrada del aire fresco,
mientras que presionando el mando se cierra la
trampilla de modo que no pueda entrar el aire
exterior.
En la mayor parte de coches, el calefactor va
instalado en el lado derecho del coche. Con este
tipo de sistema de ventilación por aire libre, la
trampilla de la derecha debe estar cerrada cuando
está en funcionamiento el calefactor. Algunos
sistemas de ventilación incluyen una parrilla o
trampilla liberadora de presión. En la mayor parte
de coches dicha parrilla va instalada en el bastidor
de la puerta trasera.
-
De ventilación forzada
O también llamado “Sistemas de ventilación
alimentada”.
Este sistema habitualmente, va combinado con el
calefactor y utiliza los mismos conductos y
controles. La diferencia principal entre este sistema
y el de aire libre, estriba en la incorporación de un
ventilador accionado por un motor eléctrico.
Cuando un coche equipado con un sistema por
aire libre se mueve lentamente o está parado,
circula muy poco aire o ninguno a través del
compartimiento de pasajeros. Como resultado,
dicho compartimiento puede llegar a resultar poco
confortable. Para solventar este problema, los
sistemas de ventilación alimentada incluyen un
ventilador.
Cuando
el
motor
está
en
funcionamiento, el ventilador envía aire fresco al
compartimiento de pasajeros. Todo el aire de las
tomas pasa a través de la carcasa del calefactor. El
funcionamiento y el control del sistema de
ventilación alimentada son similares a los del
calefactor.
• Refrigerante
52
El fluido frigorífico tiene como función el asegurar
las transferencias térmicas entre el evaporador y el
condensador.
-
Estados de la materia:
Líquido.- Es un fluido que tiene volumen fijo y
toma la forma del recipiente que lo contiene.
Sólido.- Tiene forma y volumen definido.
Gaseoso.- Es un fluido que toma la forma del
recipiente que lo contiene y tiende a ocupar
todo el volumen del que pueda disponer
-
Tipos y Especificaciones.
Refrigerante R-12:
Este es el fluido frigorífico más extendido hoy en
día en el caso de la automoción.
Podemos encontrar este fluido en vehículos
anteriores aproximadamente al año 96.
El aceite para el compresor que se usa en estos
casos es el llamado aceite mineral.
Refrigerante R-134a:
Fluido frigorífico de más avanzada generación que
sustituyó al R-12 debido al alto contenido en cloro.
Este fluido necesita imprescindiblemente funcionar
con un compresor distinto al del R-12 básicamente
debido al cambio de aceite que en este caso será
aceite con base éter.
¿Cómo saber que fluido tenemos en nuestro
vehículo?
Básicamente estas son las dos formas más rápidas
de averiguarlo: Las tomas de presión del R-12 son
de 1/4 SAE (muy parecidas a las tomas de aire de
los neumáticos) mientras que las del R-134a son
1/2 ACME (sustancialmente más grandes).
Las presiones tanto de evaporación como de
condensación son distintas.
Fallas más comunes en un circuito de Aire
Acondicionado.
¿Qué debemos mirar en caso de que no
funcione el aire acondicionado?
Ante todo mirar si llega voltaje al compresor ya
que es pieza clave para el funcionamiento del
circuito frigorífico.
Si el compresor arranca pero para inmediatamente,
debido a los presostatos de alta y baja presión,
muy probablemente sea debido a un exceso de
refrigerante o a la falta de éste. En este caso no
seguiremos probando ya que de ser un exceso de
refrigerante, podría ocasionar un golpe de líquido
al compresor con la consecuente avería irreparable.
Si los síntomas son de pérdida de rendimiento
frigorífico, la manera más rápida de mirar si falta
fluido es por el visor de líquido. En caso de falta de
refrigerante, se apreciarán unas pequeñas burbujas
de aire que pasan a gran velocidad. En caso de no
ser accesible el visor se podrá tocar la tubería de
aspiración (del evaporador al compresor) y si
notamos que está muy fría sabemos que circula el
refrigerante ya que ha realizado todo un ciclo
entero y regresa al compresor. De todas las
maneras de verificar un circuito, la más exacta es
con el puente de manómetros ya que con este
podemos ver las presiones tanto de evaporación
como de condensación y según sean estas,
estudiar el diagnostico.
Solo tener en cuenta que debemos precisar las
presiones para los diferentes refrigerantes, ya que
una equivocación en estas presiones nos devolvería
a nuestro estado inicial, en caso de no empeorarlo.
A continuación, adjuntamos las tablas de presiones
para los dos tipos de gases refrigerantes, que en
otros capítulos enseñaremos a interpretarlas y
situarlas sobre los manómetros.
53
Uso de la tabla de presiones:
Si nos situamos sobre la tabla, a ambos lados
tenemos la fila de los refrigerantes sea el caso del
R-12 o sea el caso del R-134a. Siguiendo la línea de
nuestro gas, (R-134a sería la verde-amarilla y R-12
la amarilla), nos colocamos sobre la temperatura
ambiente del lugar donde se está haciendo la
carga del refrigerante. (Por ejemplo 25ºC en la
escala del R-134a) y trazamos una línea vertical
hasta la última escala, que corresponde a la
presión en Bars.
que está situado sobre la manguera del circuito de
refrigeración, notablemente más gruesa. Las
mediciones se deberán hacer con el vehículo
encendido y el aire acondicionado en marcha.
Competencias Científico-teórico
Habitualmente, los manómetros de cargas tienen
las escalas en temperaturas y bares, pero también
nos podemos encontrar con manómetros que usan
escala en Psia, en ese caso nos tendríamos que
situar sobre la escala de estos.
Conceptos de propiedades físicas de la materia y
sus estados, relacionadas con las especificaciones
de los refrigerantes.
Ésta sería otra manera de averiguar el refrigerante
de nuestro vehículo o botella de carga: poniendo
un manómetro a la salida del obús de carga del
circuito del vehículo o a la salida de la botella de
carga y traspasando la medición a la escala,
podríamos saber rápidamente el gas.
Redacción del trabajo
Ejemplo: Con una temperatura ambiente de 28 ºC,
no sabemos el refrigerante del vehículo, pero al
ponerle el manómetro en el obús de carga, nos
marca 7.3 bars. Podemos saber que se trata de R134a ya que en el caso del R-12 serían 7.1 bars.
A partir de la explicación del PSP, elabora un mapa
conceptual, donde especifiques las propiedades
físicas de la materia y sus estados; así como los
tipos y especificaciones de los refrigerantes.
Comprensión del proceso de funcionamiento del
sistema de calefacción.
Importante: Todas las mediciones realizadas en el
vehículo se deberán hacer por el obús de baja
presión, que lo podemos localizar fácilmente, ya
54
Competencias Ambientales
Realización del ejercicio
Aplicará las Normas Técnicas Ambientales relativas
al manejo de los residuos generados por el sistema
de calefacción
Organízate en equipos de trabajo y discute con tus
compañeros los pasos que sigue el funcionamiento
del sistema de calefacción para que un integrante
del equipo, lo exponga ante el PSP.
Investigación documental de las características y
función de cada uno de los componentes del
sistema de calefacción.
Redacción de Trabajo
Escribirás un ensayo donde expliques la
importancia de la Normas Técnicas Ambientales en
el manejo de residuos generados y las
consecuencias para la conservación del medio
ambiente en caso de ignorar las normativas
establecidas.
Investigación documental
Investiga en los diferentes manuales de fabricantes
y en Internet, las características y función de los
componentes del sistema de calefacción.
Elabora un resumen donde recojas la información
obtenida y muéstralo al PSP para su evaluación.
No olvides entregar las actividades que has
realizado en este tema para que forme parte de tu
portafolio de evidencias.
55
Unidad de aprendizaje
1
Práctica número
1
Nombre de la práctica
Mantenimiento Correctivo a Componentes Mecánicos del Sistema de Aire
Acondicionado
Propósito de la práctica Al finalizar la práctica, el alumno obtendrá la habilidad para realizar el
mantenimiento correctivo a componentes mecánicos del sistema de aire
acondicionado instalado en el automóvil.
Escenario
Taller automotriz
Duración
8 hrs.
Materiales
-
-
Normas de Seguridad e
Higiene aplicables.
Manuales de partes de equipos
de aire acondicionado para
automóviles de diferentes
fabricantes
Tanque con gas refrigerante R22
Líquido limpiador dieléctrico.
Aire comprimido.
Maquinaria y equipo
•
•
•
Multímetro digital o tipo
automotriz.
Torquímetro de 120 lb/pie.
Jgo. manómetros
“manifull”
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Herramienta
Jgo. desarmadores
Pinzas de electricista
Lámpara de baterías.
Brocha de 0.5 pulg.
Jgo. De extractores
Jgo. dados milimétricos
Jgo. dados estándar
Punto de golpe
Jgo. de Mazos
Avellanador
Cortador de tubos
Jgo. de llaves ajustables
Jgo. de llaves allen
Jgo. de llaves estilson
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Procedimiento
® Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
De espacio:
• Identificar los señalamientos y medidas de seguridad establecidos en el lugar.
• Verificar que el lugar esté limpio antes de iniciar la práctica.
• Verificar que no se encuentre objeto alguno tirado en el suelo que pueda ocasionar un accidente.
• Todas las conexiones eléctricas del lugar deberán encontrarse en buen estado y por ningún motivo
existirán cables o conductores expuestos.
• No se permitirá el acceso al lugar a personas ajenas a la práctica.
Personales:
• Lavarse las manos perfectamente.
• Utilizar equipo de trabajo.
® Utilizar la vestimenta requerida, de acuerdo al tipo de práctica a desarrollar.
b Aplicar las medidas ecológicas durante el desarrollo de la práctica.
• Se deberá evitar daños a materiales, equipos y las instalaciones.
• Los materiales que sean susceptibles a ser reutilizados serán conservados para tal fin.
• No se permitirá introducir al taller alimentos ni bebidas.
Aplicar estrategias de construcción del aprendizaje:
b El PSP realizará, de manera adicional a la conducción y supervisión de las actividades de la práctica:
• La aportación de comentarios referentes a los resultados que se vayan obteniendo en cada actividad
desarrollada.
• La corrección de errores o malas interpretaciones en el procedimiento, para su correcta ejecución.
b Los alumnos participarán activamente a lo largo de la práctica:
• Contestando las preguntas que plantee el PSP sobre el procedimiento desarrollado, los aspectos
importantes que deben cuidar, los errores más frecuentes que se suelen cometer, entre otros.
• Planteando sus dudas, así como las posibles soluciones a los problemas que se presenten durante la
práctica, incluyendo las relacionadas con situaciones y casos específicos.
• Explicando el procedimiento a sus compañeros y tratando de ayudarse mutuamente en la comprensión
de los conocimientos implícitos.
• Explicando el procedimiento, tantas veces como sea necesario, hasta hacerlo con precisión.
• Pasando en forma rotatoria por el aprendizaje de enseñar.
De seguridad e higiene: (+)
+
+
+
+
+
+
+
Acatar el reglamento interno del taller, así como las normas de seguridad e higiene preestablecidas.
Emplear la indumentaria adecuada para acceso al taller (Bata de trabajo, zapatos, cabello recogido en
caso de tenerlo largo, etc.).
Revisar que la mesa o banco de trabajo estén en perfectas condiciones para evitar accidentes.
Asegurar una ventilación adecuada en el espacio de trabajo.
Tener adecuada iluminación.
Considerar en todo momento que existen partes en movimiento y rotación con y sin cubre bandas, lo
que implica un gran riesgo durante los trabajos de mantenimiento e inspección.
Queda prohibido el uso de corbatas, cabello suelto, collares, cadenas, mangas holgadas o sueltas y
demás implementos que potencialmente puedan causar accidentes.
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Procedimiento
Preparación
1.
2.
3.
4.
5.
Verificar que las normas y códigos utilizados sean vigentes.
Organizar al grupo en mesas de trabajo.
Preparar la herramienta y equipo a emplear, así como materiales en las mesas por cada grupo de trabajo.
Repasar las reglas de trabajo.
Definir si la práctica será en campo o a partir de diagramas de partes o también llamados de diagramas
de “explosión”.
Desarrollo de la práctica:
Identificación de componentes:
1. Identifique los elementos constitutivos del sistema de aire acondicionado del automóvil a partir de un
diagrama.
2. Identifique: a) El compresor, b) Condensador, c) Botella secadora, d) válvula de expansión, e)
Evaporador, f) el receptor y g) sistema de control.
3. Mantenga el vehículo o banco de pruebas fuera de servicio.
4. Identifique físicamente nuevamente: a) El compresor, b) Condensador, c) Botella secadora, d) válvula
de expansión, e) Evaporador, f) El receptor y g) Sistema de control; en el automóvil o banco de
pruebas.
5. Haga una breve descripción de cada uno de estos elementos, características, posición, tamaño, marca,
tipo y modelo.
6. Verifique el modelo y tipo de automóvil o banco de pruebas y anótelo.
7. Identifique de la lista de elementos aquellas partes móviles o elementos mecánicos.
8. Haga una lista de los elementos mecánicos encontrados.
Desmontaje:
Compresor Chrysler de 2 cilindros en V.
58
Procedimiento
9. Retire bandas y poleas del compresor.
10. Consulte al PSP para la recuperación del gas refrigerante presente en el sistema.
NOTA: se deben utilizar métodos para el tratamiento especializado de residuos contemplados en la
normatividad aplicable vigente.
11. Siga el procedimiento para recuperar el gas del sistema.
Compresor redondo de 6 cilindros General Motor
12.
13.
14.
15.
16.
Identifique conexiones y tuberías conectadas al compresor
Haga un diagrama de estas conexiones señalando medidas y características
Desconecte todas las conexiones externas presentes en el compresor.
Identifique la posición del compresor en sus soportes.
Haga un diagrama de esta posición marcando tanto el compresor como los soporte con señales
“guías”
17. Desmonte el compresor de sus bases o soportes.
Desarmado y diagnóstico:
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
Identifique la falla del compresor.
Proceda a su reparación.
Retire conectores de entrada y salida de refrigerante y lubricación
Marque la posición de las tapas con “guías de posición”, ya sea con el marcador o el punto de golpe.
Retire las partes internas rotativas con ayuda de la herramienta adecuada y/o extractores.
Retire rodamientos de sus cajas
Inspeccione la condición de las cajas de los valeros y determine la necesidad de su reparación.
Repare las cajas rellenado y rectificando sus caras según aplique
Verifique el tamaño, tipo y marca de los valeros y/o rodamientos y solicite al almacén los correctos
Monte en sus cajas los valeros nuevos y verifique su correcta operación.
Inspeccione los anillos de rozamiento y compresión y determine su nivel de desgaste
Inspeccione los cilindros y camisas a fin de detectar “escalones”, “cuellos” y marcas de desgaste.
Anote el tipo y características de los diferentes anillos encontrados
Solicite al almacén el juego completo de anillos nuevos correspondientes al modelo y tipo de
compresor en cuestión.
32. Inspeccione las condiciones del muñón, brazo, biela, manivela, metales cojinetes y seguros que
forman parte del conjunto cilindro – pistón.
33. Determine su estado consultando al PSP.
34. Sustituya las piezas dañadas y proceda nuevamente al ensamble del conjunto cilindro – pistón
instalando los anillos nuevos.
59
Procedimiento
Armado y verificación:
35. Ensamble el compresor siguiendo las instrucciones del PSP, tanto para la secuencia como para el
empleo de la herramienta adecuada.
36. Lubrique las partes que así lo requieran
37. Verifique su correcto ensamble.
38. Pida al PSP que valide el ensamble y la correcta reparación del compresor.
39. Siga en todo momento las marcas practicadas al compresor y sus accesorios.
40. Verifique la correcta operación del compresor con la ayuda del PSP
41. Instale el compresor en sus soportes.
42. Instale poleas y bandas.
43. Verifique la correcta tensión de bandas
44. Siga el procedimiento de carga de gas al sistema.
45. Identifique la correcta operación del sistema mediante la manipulación de sus controles
46. Muestre el trabajo al PSP para se validación.
47. Comente en grupo las conclusiones de la sesión para obtener consenso en el análisis y completar el
reporte correspondiente.
48. Guarde los elementos y accesorios utilizados en la práctica.
49. Limpie el área de trabajo.
50. Elabore un informe individual del análisis de la práctica efectuada, incluyendo la hoja de identificación
generada en la práctica, listas de cotejo de la práctica, integre sus comentarios donde explique que le
deja la práctica en el futuro desempeño de su carrera y sugerencias en el desarrollo de la práctica.
51. Maneje apropiadamente los residuos generados.
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Lista de cotejo de la práctica número 1:
Mantenimiento Correctivo a Componentes Mecánicos del
Sistema de Aire Acondicionado.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la observación
del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones
que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Sí
No
No
Aplica
®Aplicó las medidas de seguridad e higiene del laboratorio.
Desarrollo de la práctica:
1. Identificó los elementos constitutivos del sistema de aire acondicionado
del automóvil a partir de un diagrama
2. Identificó: a) El compresor, b) Condensador, c) Botella secadora, d) válvula
de expansión, e) Evaporador, f) El receptor y g) Sistema de control
3. Colocó el vehículo o banco de pruebas fuera de servicio
4. Identificó físicamente nuevamente: a) El compresor, b) Condensador, c)
Botella secadora, d) válvula de expansión, e) Evaporador, f) El receptor y g)
Sistema de control; en el automóvil o banco de pruebas
5. Realizó una breve descripción de cada uno de estos elementos,
características, posición, tamaño, marca, tipo y modelo
6. Verificó el modelo y tipo de automóvil o banco de pruebas y anótelo
7. Identificó de la lista de elementos aquellas partes móviles o elementos
mecánicos
8. Realizó una lista de los elementos mecánicos encontrados
9. Retiró bandas y poleas del compresor
10. Consultó al PSP para la recuperación del gas refrigerante presente en el
sistema
11.
Siguió el procedimiento para recuperar el gas del sistema
12.
Identificó conexiones y tuberías conectadas al compresor
13.
Realizó un diagrama de estas conexiones señalando medidas y
características
14.
Desconectó todas las conexiones externas presentes en el compresor
15.
Identificó la posición del compresor en sus soportes
16.
Realizó un diagrama de esta posición marcando tanto el compresor
como los soporte con señales “guías”
17.
Desmontó el compresor de sus bases o soportes
18.
Identificó la falla del compresor
19.
Procedió a su reparación
20.
Retiró conectores de entrada y salida de refrigerante y lubricación
61
Desarrollo
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
Sí
No
No
Aplica
Marcó la posición de las tapas con “guías de posición”, ya sea con
el marcador o el punto de golpe
Retiró las partes internas rotativas con ayuda de la herramienta
adecuada y/o extractores
Retiró rodamientos de sus cajas
Inspeccionó la condición de las cajas de los valeros y determinó la
necesidad de su reparación
Reparó las cajas rellenado y rectificando sus caras según aplique
Verificó el tamaño, tipo y marca de los valeros y/o rodamientos y
solicitó al el almacén los correctos
Montó en sus cajas los valeros nuevos y verificó su correcta
operación
Inspeccionó los anillos de rozamiento y compresión y determinó su
nivel de desgaste
Inspeccionó los cilindros y camisas a fin de detectar “escalones”
“cuellos” y marcas de desgaste
Anotó el tipo y características de los diferentes anillos encontrados
Solicitó al almacén el juego completo de anillos nuevos
correspondientes al modelo y tipo de compresor en cuestión
Inspeccionó las condiciones del muñón, brazo, biela, manivela,
metales cojinetes y seguros que forman parte del conjunto cilindro
– pistón
Determinó su estado consultando al PSP
Sustituyó las piezas dañadas y procedió nuevamente al ensamble
del conjunto cilindro – pistón instalando los anillos nuevos
Procedió al ensamble del compresor siguiendo las instrucciones del
PSP, tanto para la secuencia como para el empleo de la herramienta
adecuada
Lubricó las partes que así lo requieran
Verificó su correcto ensamble
Pidió al PSP que valide el ensamble y la correcta reparación del
compresor
Siguió en todo momento las marcas practicadas al compresor y sus
accesorios
Verificó la correcta operación del compresor con la ayuda del PSP
Instaló el compresor en sus soportes
Instaló poleas y bandas
Verificó la correcta tensión de bandas
Siguió el procedimiento de carga de gas al sistema
Identificó la correcta operación del sistema mediante la
manipulación de sus controles
Mostró el trabajo al PSP para se validación
Comentó en grupo las conclusiones de la sesión para obtener
consenso en el análisis y completar el reporte correspondiente
62
Desarrollo
48.
49.
50.
Sí
No
No
Aplica
Guardó los elementos y accesorios utilizados en la práctica
Limpió el área de trabajo
Elaboró un informe individual del análisis de la práctica efectuada,
incluyendo la hoja de identificación generada en la práctica, listas
de cotejo de la práctica, integró sus comentarios donde explicó que
le deja la práctica en el futuro desempeño de su carrera y
sugerencias en el desarrollo de la práctica
Manejó apropiadamente los residuos generados.
51.
Observaciones:
PSP:
Hora de inicio:
Hora de término:
Evaluación:
63
elementos que lo integran, así como las diferentes
Resumen
formas que se utilizan en las calefacciones
automotrices.
A lo largo de este capítulo has aprendido el
funcionamiento del sistema de aire acondicionado
Con estos conocimientos, estás en condiciones de
automotriz, tomando en cuenta sus principios y
adentrarte en el diagnóstico y mantenimiento del
características. Asimismo, te has familiarizado con
sistema de calefacción, materia que se abordará en
los
el siguiente capítulo.
elementos
teóricos
necesarios
para
la
utilización de las herramientas y equipos, y dentro
de éstos, los tres tipos que lo componen: el de
taller, el de soldadura y los especiales.
Los principios físicos abordados te permitirán
comprender la forma en que se comportan los
gases y fluidos que se utilizan en los sistemas de
aire acondicionado y la forma en que se relacionan
dichos
principios
con
la
práctica
de
los
acondicionadores de aire automotrices.
En estrecha relación con lo anterior, has conocido
la importancia y necesidad del uso de las medidas
de seguridad en la prevención de riesgos y
accidentes laborales, atendiendo al manejo de
materiales y equipos.
En
la
segunda
parte
del
capítulo,
te
has
concentrado particularmente en los componentes
del sistema de aire acondicionado para conocer a
fondo las diferencias existentes entre cada uno de
ellos y su función dentro del sistema.
Culmina este capítulo, con el funcionamiento del
sistema calefactor de aire, sus características y
64

Mantenimiento de Sistemas de Aire Acondicionado Profesional

Transcripción

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