Come funziona il climatizzatore dell’auto: stiamo freschi soprattutto se si guasta

Come funziona il climatizzatore dell’auto: stiamo freschi soprattutto se si guasta

L'importanza per la salute e il modo più appropriato per usarlo

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    Come funziona il climatizzatore dell’auto: stiamo freschi soprattutto se si guasta

    Oggi forse siamo talmente abituati al climatizzatore in auto che lo diamo per scontato, qualcosa che deve esserci matematicamente per far funzionare l’auto, come il motore. Eppure fino a pochi anni fa questo apparato rientrava ancora nella categoria degli optional, soprattutto nei modelli di fascia medio-bassa. In realtà, per qualche modello low cost, è così ancora oggi: il condizionatore non è di serie, va chiesto a parte e così il cost non è più tanto low.

    La presenza del climatizzatore è confortante e rende migliore la nostra vita in auto. Tuttavia non sempre lo usiamo nella maniera giusta. Quando poi andiamo in officina per la classica ricarica, scopriamo che non era poi così tutto rose e fiori e insultiamo il meccanico per il conto salato e imprevisto. Tutto ciò deriva in gran parte dal fatto che, come per molti altri componenti del veicolo, non sappiamo bene come funziona il climatizzatore. Cerchiamo allora di saperne di più, in modo da sfruttare ancora meglio questo prezioso alleato.

    L’aria condizionata in automobile è una benedizione. Chi sostiene il contrario non ha le idee chiare, per informazioni incomplete e/o errate, su cosa vuol dire per la salute umana trascorrere un tempo eccessivo in uno spazio ristretto quando l’umidità e la temperatura dell’aria sono troppo elevate. Oppure è un ambientalista.

    Lo sappiamo anche noi che l’aria troppo fredda fa male. Ma un conto è la stanza di un edificio, dove un locale anche piccolo ha un volume di almeno 25-30 metri cubi e l’esposizione al sole arriva normalmente da un lato solo. Un altro è il ristretto abitacolo di un’automobile che, anche in una grande monovolume, di solito non supera i 6-7 metri cubi e ha ampie superfici vetrate su quattro lati (cinque, se c’è il tetto apribile).

    In un edificio la circolazione dell’aria è certamente maggiore, quindi l’aria condizionata serve meno, fino ad un certo punto. Invece in auto non c’è scampo. Lo spazio è troppo poco, soprattutto se si è in tre o quattro. La temperatura elevata dell’abitacolo dilata i vasi sanguigni, abbassando la pressione arteriosa; l’umidità eccessiva impedisce lo smaltimento naturale del sudore attraverso l’evaporazione, aumentando quindi ulteriormente la temperatura corporea; è per questo motivo che quando c’è afa ci sentiamo appiccicosi. Di conseguenza, se temperatura e umidità salgono troppo, si rischia il collasso, anche se si è giovani e in perfetta forma. Immaginate se il collasso arriva al guidatore mentre l’auto è in marcia: inutile aggiungere altro.

    Aprire i finestrini è del tutto inutile se ci troviamo in città; intanto l’aria esterna è comunque calda e umida; inoltre le code ci intossicano con i gas di scarico, così oltre al collasso rischiamo anche un tumore. I finestrini sono un problema anche quando si marcia a velocità più elevate, in autostrada; qui il freno aerodinamico diventa tale da assorbire una quantità enorme di energia per l’avanzamento del veicolo, infinitamente più di quei 4-5 kilowatt richiesti dal climatizzatore. Quindi sprecheremmo parecchio carburante aggiuntivo, aumentando di conseguenza le emissioni inquinanti (e i conti in banca degli sceicchi). L’unica soluzione efficiente è dunque l’uso del climatizzatore.

    I pionieri nell’aria condizionata sono stati gli americani. I primi apparati su un’auto si videro negli anni ’30 ma non funzionavano molto bene. General Motors avviò degli esperimenti su Packard e Cadillac nei primi anni ’40. Ma dobbiamo attendere il 1953 per vedere un vero condizionatore come optional su un’auto di serie, la Chrysler Imperial. Da lì l’evoluzione fu costante e inesorabile e coinvolse in seguito anche l’Europa.
    I climatizzatori per auto, allo stesso modo di quelli per gli edifici e anche dei frigoriferi e dei caloriferi, sfruttano un principio fisico chiamato convezione. In parole poverissime, quando una superficie solida ed un fluido (cioè gas e liquidi) di temperature diverse entrano in contatto, accade un trasferimento del calore tra di essi: gli atomi più caldi si dirigono verso quelli più freddi e viceversa.

    L’impianto di climatizzazione è composto da: un serbatoio, detto accumulatore, contenente un apposito gas refrigerante conservato a circa -1°; un compressore, azionato dal motore dell’auto a cui è collegato tramite una cinghia; due serpentine metalliche chiamate condensatore ed evaporatore; una valvola detta di espansione.

    L’aria calda esterna viene aspirata da una ventola (la stessa del radiatore che raffredda l’acqua per il motore) e diretta all’evaporatore. Nel frattempo, dalla parte opposta dell’impianto, il compressore ha già prelevato il gas refrigerante dall’accumulatore; lo comprime e, aumentandogli la pressione, lo trasforma in liquido. Poi lo spinge nelle serpentine del condensatore; il contatto fra gas e serpentine provoca lo scambio del calore, quindi il liquido si scalda (anche per effetto della pressione) e torna allo stato di vapore; esso si dirige dunque verso la valvola di espansione, dove appunto si libera e, perdendo pressione, si raffredda. A questo punto prosegue il suo viaggio verso l’evaporatore, dove incontra l’aria esterna aspirata dalla ventola. Il contatto fra aria calda esterna e serpentina dell’evaporatore resa fredda dal vapore che le scorre dentro scambia ancora il calore.

    Così l’aria proveniente dall’esterno si raffredda. Ma non basta: essa in questo modo perde anche la sua componente di umidità in eccesso, cioè le microscopiche goccioline d’acqua, che si condensano e si depositano sulla serpentina dell’evaporatore. Da qui vengono convogliate lungo un tubo ed espulse dall’auto. Per questo in estate troviamo una chiazza d’acqua sotto la vettura, in corrispondenza del radiatore: è appunto la cosiddetta “condensa” che viene scaricata.
    A questo punto l’aria esterna così raffreddata e deumidificata può entrare nell’abitacolo, passando prima dal filtro antipolline, per farci vivere meglio. Invece il gas refrigerante passa da un suo filtro personale, dove vengono trattenute eventuali impurità e acqua, per poi tornare verso il compressore, dove tutto ricomincia da capo.

    Il gas refrigerante usato nei climatizzatori deriva dal freon e ha delle sigle particolari. In passato si chiamava R22 ma è stato vietato alla fine degli anni ’80 perché i clorofluorocarburi in esso contenuti danneggiavano lo strato di ozono dell’atmosfera: era il famigerato “buco nell’ozono”; l’ozono è fondamentale per la vita sulla terra, perché respinge le particelle elettromagnetiche più pericolose provenienti dal sole. Se l’ozono finisse, scomparirebbe tutta la vita sul pianeta.

    L’R22 venne sostituito dal gas R134a. L’ozono era salvo, però in compenso l’R134a provoca un enorme aumento dell’effetto serra. Esso entro certi limiti è utile, anzi ha permesso la nascita della vita. Ma quando è troppo, la temperatura planetaria si alza in modo eccessivo, provocando a lungo termine sconquassi altrettanto pesanti. Dal 2017 in Europa sarà vietata l’immatricolazione di auto che usino questo gas.

    Terzo tentativo: il gas R-1234yf, prodotto dalle multinazionali americane DuPont e Honeywell. Ok per l’ozono, niente aggravamento di effetto serra. Questa è la scelta praticamente imposta dall’Unione europea e adottata da tutti i costruttori. Per essere precisi, l’Ue non ha imposto l’uso di questo gas, ma è l’unica alternativa attualmente praticabile. Qual’è il problema? Secondo alcune ricerche compiute in Germania, l’R-1234yf, se riscaldato oltre 500 gradi, ad esempio in caso d’incendio dell’auto in seguito ad un incidente, può liberare nell’aria acido fluoridrico, un gas altamente tossico per l’uomo, che se inalato può provocare la morte.
    Ci sono state molte polemiche su questa interpretazione, che viene decisamente contestata dai produttori del gas; costruttori come Toyota si sono espressi pubblicamente ritenendo questo gas non più pericoloso del precedente. Tuttavia inizialmente Volkswagen e, soprattutto, Daimler Mercedes-Benz hanno fatto molte resistenze all’uso di questo gas, proprio per i motivi sopra descritti, arrivando a creare forti frizioni tra l’Ue e la Germania.
    Ora anche questi due costruttori hanno dovuto adeguarsi. Tuttavia esisterebbe una terza strada. Sarebbe possibile usare come gas refrigerante direttamente l’anidride carbonica, che verrebbe recuperata da altre produzioni, non creata da zero. Nessuna problema per l’atmosfera e nemmeno per l’uomo, perché la CO2 non è tossica (la crea il nostro organismo bruciando l’ossigeno per farci respirare).
    Il problema è che sarebbe necessario riprogettare completamente gli impianti di climatizzazione, quindi ci vorrà tempo. Per il momento Mercedes la propone sui modelli di classe più elevata, mentre per gli altri, dove deve usare l’R-1234yf, ha adottato degli accorgimenti speciali per evitare che la temperatura possa raggiungere 500° lungo il percorso del gas.

    L’impianto di climatizzazione dei veicoli non è sigillato ermeticamente. Quindi progressivamente il serbatoio del gas refrigerante si consuma: è quello che si intende quando si dice che l’impianto va ricaricato. E’ bene far controllare lo stato dell’impianto ad ogni tagliando. Dato che vengono usati gas non proprio simpatici per la salute, i quali oltretutto sono conservati a temperature molto basse che potrebbero provocare ustioni al contatto con la pelle, l’operazione di ricarica è meglio affidarla al meccanico, che sa cosa fare e ha gli strumenti adatti per compiere l’operazione in sicurezza.

    Se la nostra auto ha il climatizzatore automatico, è più saggio impostare la temperatura desiderata (l’ideale per stare bene è tra 19 e 22 gradi, anche d’inverno) e lasciarlo fare. In questo modo l’ambiente rimarrà costante e si consumerà meno carburante. Se si sale in auto dopo averla lasciata a lungo al sole, è inutile sparare il condizionatore subito al massimo: non può fare magie. Prima è necessario marciare per qualche minuto con i finestrini abbassati per favorire il ricambio d’aria e l’espulsione di quella rovente dell’abitacolo. Nel frattempo, impostare la temperatura sopra accennata e attivare il ricircolo. Poi chiudere i finestrini e disattivare il ricircolo, altrimenti dopo un po’ l’aria diventerà viziata e si appanneranno anche i vetri.

    Se il vostro climatizzatore è manuale, dopo aver chiuso i finestrini attivare il ricircolo e impostare una potenza media dell’impianto. Dopo qualche minuto, impostare la temperatura desiderata, sempre 19-22, diminuire la potenza, e disinserire il ricircolo. Infine, indipendentemente dal tipo d’impianto, aprire sempre tutte le bocchette per distribuire uniformemente l’aria fresca.

    L’impianto di climatizzazione a lungo andare può facilitare il formarsi di batteri e funghi sulle serpentine e nelle bocchette di areazione o nel filtro antipolline. Questa è la causa di quei cattivi odori che ogni tanto provengono dal flusso di aria in ingresso. Allora va ripulito l’intero condotto. In commercio si vendono dei kit appositi; sono delle bombolette. Si toglie il filtro antipolline. Si accende il motore (all’aperto), si attivano climatizzatore e ricircolo e si tengono porte e finestrini chiusi. Si dirige il getto della bomboletta nella bocchetta di areazione. Esaurita la quantità indicata dal produttore, si esce dalla macchina e si attende per una decina di minuti. Al termine, spegnere il motore e aprire tutti i finestrini per cambiare aria.
    Se ancora si sente odore, i batteri potrebbero provenire dal filtro antipolline, che quindi va sostituito. Altrimenti il meccanico dovrà ispezionare bene l’impianto. Un buon metodo per prevenire la formazione dei funghi è far funzionare il climatizzatore ogni tanto anche d’inverno, immettendo ovviamente aria calda.

    1996

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