Ar condicionado de veículos automotivos

O ar condicionado de um veículo motorizado é um sistema que serve para resfriar e limpar o interior de um motor quando a temperatura ou a umidade externa for superior à desejada. O ar condicionado está acoplado a um sistema de ventilação e aquecimento .

História

Em 1933 , uma empresa de Nova York propôs a instalação do primeiro sistema de ar condicionado automotivo. Seus criadores então prevêem "que o carro do futuro será equipado com ar condicionado de série" .

Em 1939 , a montadora americana Packard Motor Car Company oferecia ar condicionado como opção em seus veículos por US $ 274 na época (cerca de US $ 4.600 em 2014).

O Chrysler Imperial 1953 , modelo de luxo da marca, foi o primeiro carro de produção produzido com ar condicionado. Ele usa o sistema Airtemp desenvolvido pela Chrysler.

Em 1960 , cerca de 20% de todos os carros nos Estados Unidos eram equipados, a porcentagem sendo de 80% nas regiões quentes do sudoeste, e em 1969 , 54% dos veículos novos vendidos nos Estados Unidos eram equipados com ar condicionado.

Chegado muito mais tarde na Europa , o ar condicionado foi introduzido na França na década de 1990 para se desenvolver rapidamente:

em 2003 , três em cada quatro veículos novos vendidos estavam equipados com ele;
em 2004 : 50% da frota francesa de automóveis de passageiros tem ar condicionado.

e quase todos os carros novos em 2010 .

Segundo a ADEME , incluindo os veículos mais antigos, em 2020 , nove em cada dez veículos deveriam ter ar condicionado na França, o que poderia afetar o meio ambiente devido a vazamentos de refrigerante e ao aumento do consumo dos veículos.

Operação de resumo

No tempo quente e na condução ao sol, uma bomba de calor acionada pelo motor absorve o excesso de calorias do ar que entra ou do ar interior (posição de recirculação).

Um compressor rotativo acionado por um conjunto de polias , uma correia , comprime um fluido de transferência de calor . A polia do compressor é equipada com uma embreagem que permite a parada do compressor.
O fluido comprimido, mas quente, passa para um radiador (chamado de “ condensador ”), geralmente localizado próximo ao radiador, a fim de evacuar o máximo de calorias possível. O condensador geralmente é equipado com um ventilador que força uma corrente de ar, aumentando assim a eficiência do trocador.
O fluido comprimido, resfriado e filtrado pela "garrafa dessecante" passa para o habitáculo, rumo a um regulador que dá direto ao evaporador , o fluido vaporiza e absorve calorias. O ar externo ou interno, impulsionado por uma ventoinha que passa por este radiador, transmite suas calorias ao fluido de transferência de calor, que retorna ao compressor.

O sistema pode se beneficiar de uma regulação e distribuição mais ou menos sofisticada, garantindo maior conforto para o motorista e passageiros. Esta melhoria no conforto do motorista contribui para melhorar a concentração e, portanto, para a segurança .

Vantagens e desvantagens

O ar condicionado é um elemento de conforto cada vez mais instalado nos carros modernos, assim como nos vidros elétricos ou nos rádios automotivos . O controle de movimento e as configurações estão localizados no painel de instrumentos, acessíveis ao motorista e, frequentemente, ao passageiro da frente. Pode ser manual ou automático.

Do ponto de vista das vantagens, o fornecimento de conforto ao motorista também é um elemento de segurança. Além de manter uma temperatura agradável, o ar condicionado regula o nível de umidade, o que aumenta ainda mais o conforto dos passageiros, mas principalmente do motorista que pode se concentrar na direção, ao invés de resfriá-la.

A principal desvantagem é um consumo excessivo de energia em alguns%, mas menos do que dirigir com as janelas abertas ( 10 a 15 % dependendo da velocidade ) em clima quente. Outra desvantagem, os fluidos utilizados são poluentes atmosféricos, às vezes mal controlados (vazamentos, má qualidade ou falta de reciclagem ).

Embora tenha começado a se difundir na década de 1960 nos Estados Unidos , o ar-condicionado automotivo na Europa também é consequência da adoção de características aerodinâmicas em constante aprimoramento: para - brisas mais inclinados, com maior superfície, inclusive incluindo os vidros traseiros. Apesar das janelas atérmicas, esses elementos aumentam a temperatura interna do habitáculo em proporções significativas em relação aos veículos da década de 1980. Há, portanto, uma espécie de compensação entre a redução do consumo devido às carrocerias modernas e o aumento deste consumo, devido ao ar condicionado. Esta compensação pode ser geralmente favorável ou desfavorável dependendo do tipo de clima, da utilização do veículo (cidade ou autoestrada) ou da sua velocidade (normal ou elevada).

Desdobramento, desenvolvimento

Esses sistemas podem equipar automóveis, caminhões , tanques individuais . Hoje em dia, os condicionadores de ar são frequentemente instalados em tratores agrícolas autopropelidos ( tratores , colheitadeiras , colheitadeiras de forragem , etc. ) e em máquinas de construção .

Impactos ambientais

Segundo a agência francesa ADEME , o ar condicionado aumenta o consumo de combustível , bem como as emissões de gases de efeito estufa , principalmente durante acidentes, incêndio em veículos ou vazamento de refrigerante :

Ao dirigir na cidade, um veículo médio consome 31% mais gasolina (ou 35% mais diesel para veículos a diesel);
Na estrada, o consumo aumenta cerca de 16% nos veículos a gasolina e 20% no Diesel;
Ao longo do ano, todas as estações combinadas, “os veículos com ar condicionado consomem em média 5% mais combustível do que os que não o fazem” ;
Observa-se aumento das emissões de poluentes ( CO e NOx ) para motores a gasolina e de NOx e material particulado (PM) para motores a diesel;
Um aumento nas emissões de CO 2, que contribui para o aquecimento global em torno de 6 a 10% para um veículo médio, principalmente devido a liberações de refrigerante na atmosfera, no final da vida útil do veículo ou durante operações de manutenção;
Mesmo quando não está funcionando, um sistema de ar condicionado perde refrigerante ( R134a ) (vazamentos, manutenção, reparos, acidentes, incêndios, não recuperação em fim de vida do veículo, etc.), mas este gás tem um aquecimento muito potente efeito, 1.300 vezes mais poderoso do que o CO 2. Assim, um veículo médio aumenta suas emissões anuais de gases de efeito estufa em 10 a 15% quando tem ar condicionado. Na bancada de teste, são as mangueiras e conexões que apresentam a maior fonte de vazamentos de gás refrigerante, com diferenças de 1 a 9 nas quatro mangueiras estudadas e de 1 a 20 nas várias conexões . Mesmo novos compostos causavam vazamentos de 1 a 20 g / ano de gás refrigerante. Os compressores testados também perderam 0,2 (novos) a 5 g de fluido (o compressor está em operação há seis meses) por ano. O sistema completo (dados de 2003) comumente exibia taxas de vazamento de 10 a 70 g / ano . ADEME estimou que melhorias técnicas no ritmo da década de 2000 ainda vai vazar 10% do fluido a cada ano, em 2010, um impacto para a frota automóvel francês equivalente ao de uma emissão de 2 Mt de CO equivalente. 2em 2005, incluindo 100 kt devido à não recuperação do fluido no final da vida útil do veículo ou do sistema de ar condicionado. Uma avaliação prospectiva publicada em 2003 foi de 3,6 Mt de CO 2 incluindo 1,6 para a não recuperação no final da vida em 2020;
Tipo de gás: O refrigerante R134a substituiu o refrigerante R12 de acordo com o Protocolo de Montreal (o acordo internacional para a proteção da camada de ozônio estratosférico). Em alguns anos, o HCFC R22 seguirá o mesmo caminho.

Notas e referências

(em) "First Ar condicionado Auto", Popular Science , Volume 123, n o 5, Novembro 1933, p. 30 [ ler online ]
(en) Linha do Tempo de Ar Condicionado e Refrigeração - Academia Nacional de Engenharia
[PDF] Uma peça de equipamento em questão: ar condicionado automóvel - ADEME
O consumo total de combustíveis levará ao uso de ar condicionado em veículos a motor? - ADEME
Como outras automações, isso contribui para a segurança.
Dependendo da potência do motor, isso pode ser insignificante ou significativo. Isso explica porque veículos pequenos, não muito potentes, raramente são equipados com ar condicionado.
Ar condicionado automotivo: O que você precisa saber ... - ADEME (ver arquivo}
Ar condicionado automotivo Consumo e impactos da poluição , ademe.fr, julho de 2006.
Ar condicionado automotivo. Estamos aquecendo o planeta - ADEME
Stéphane Barbusse, Laurent Gagnepain; Ar condicionado automotivo: Energia e impacto ambiental: dados de referência, maio de 2003, Angers: ADEME, consulte o parágrafo “Perda de refrigerantes”, p. 3-4

Veja também

Bibliografia

ADEME , “ Ar condicionado automotivo - Energia e impacto ambiental ” ref. Ademe 4183 (Maio de 2003)
ADEME, “ Ar condicionado automotivo - Dados e referências ” ref. Ademe 4343 (Maio de 2003), por Stéphane Barbusse e Laurent Gagnepain
ADEME, " Ar condicionado automotivo - Consumo e impactos da poluição " Benchmark,julho de 2006, por Laurent Gagnepain [ leia online ] [PDF]
ADEME, Ar condicionado automotivo: mudanças na regulamentação - ADEME -julho de 2006
ADEME, Ar condicionado automotivo: conselhos sobre manutenção e uso - ADEME -julho de 2006
Documento de treinamento Valeo