Le système de climatisation repose sur un principe simple : le fluide frigorigène, contenu dans le circuit, absorbe de la chaleur en passant de l’état liquide à l’état gazeux (dans l’évaporateur) et libère de la chaleur en passant de l’état gazeux à l’état liquide (dans le condenseur)
Ces changements d’état du fluide frigorigène permettent :
- de refroidir l’air extérieur et de l’envoyer vers l’intérieur de l’habitacle
- de libérer cette chaleur vers l’extérieur.
Etudions le fonctionnement de la climatisation :
Voici le schéma de la climatisation présent dans l'automobile
Avec en :
1 : Le compresseur
2 : Le condenseur
3 : La bouteille déshydratante
4 : Le détendeur
5 : L'évaporateur
Ceci va bien vous aider pour comprendre le cheminement du fluide dans le circuit. Je vais donc vous détailler le rôle de chacun des composants constituant la climatisation.
1: Le fluide passe dans le compresseur. Il a pour rôle d'aspirer les vapeurs du gaz frigorigène en provenance de l'évaporateur, de les comprimer et de les refouler dans le condenseur. La compression du gaz entraîne une augmentation de sa pression et de sa température.
Une petite photo du compresseur:
2: Le condenseur reçoit les gaz refoulés par le compresseur. C'est essentiellement un échangeur de chaleur. Etant donnée que la température du fluide frigorigène est supérieur à la température de l'air ambiant, le fluide frigorigène rejete de l'énergie sous forme de chaleur. En perdant de sa chaleur, le gaz frigorigène va se condense. Le fluide passe de l’état vapeur à l’état liquide. A la sortie du condenseur, l’état du fluide est du liquide à haute pression
En été, quand il fait très chaud, l'écart entre la température du fluide frigorigène et l'air extérieur qui est très faible entraine une dégradation des performances de la climatisation. Pour y remedier, le condenseur est equipé de ventilateur afin de diminuer la température dans l'échangeur. Il se met en route en fonction de la valeur de la pression dans le condenseur.
3: La bouteille déshydratante a pour but de retenir la quantité d’eau contenue dans le fluide en-dessous d’une valeur maximale qui dépend de la nature même de ce fluide, du type du compresseur et de la nature du lubrifiant. En effet, à force de condenser, de la vapeur d'eau peut apparaitre et cela peut "boucher" le circuit.
De plus, la bouteille permet d’alimenter le détendeur seulement en liquide frigorigène. En effet, si des vapeurs frigorigène se présente à l’entré du détendeur, le détendeur va se prendre des coups de bélier et endommager celui-ci
La bouteille absorbe l’humidité. L’air est composé de vapeur d’eau. Si la bouteille est à l’air libre plus de 12h, la bouteille déshydratante est morte et il faut acheter une neuve chez Renault au prix de 65 € avec les joints. Il faut la changer tous les 4-5 ans, tout dépend de l'efficacité de la climatisation et l'état du circuit
Bouteille toute neuve
A savoir que les bouchons vert ne sont à enlever que lorsque vous le mettez en place et que le circuit est étanche. Respecter aussi le sens de montage
4: Le détendeur a pour mission de régler le débit de fluide frigorigène à admettre dans l’évaporateur et de le détendre.
En arrivant au détendeur, le fluide va subir une perte brutale de pression en passant par l'orifice calibré du détendeur. On diminue simplement le diamètre de la tuyauterie entrainant une perte de charge. Cette perte entraîne une forte chute de la température, nous aurons donc à la sortie du détendeur un mélange de vapeur et de liquide Basse Pression à la température et à la pression d'évaporation dans l'évaporateur.
Le détendeur que possède la Renault 25 est un détendeur thermostatique. Il permet de controler la température a la sortie de l'évaporateur et de n'admettre que de la vapeur a l’entrée du compresseur
5: L'évaporateur est lui aussi un échangeur de chaleur. Comme le fluide frigorigène est plus froid que l'enceinte à refroidir, il va donc absorber les calories. En soutirant de la chaleur de la pièce à refroidir, la température de la pièce diminue
Au début de l'évaporateur, nous nous trouvons en présence d'un mélange gaz + liquide, la proportion de liquide étant majoritaire. Au fur et à mesure de la progression du fluide dans l'évaporateur, ce rapport va s'inverser pour avoir, au final, uniquement du gaz, qui sera aspiré par le compresseur.
Ainsi, le cycle recommence
Voici l’explication théorique d’une installation de climatisation. C’est exactement le même principe sur les Renault 25. Seulement, nous sommes tous confrontés à un problème. Généralement, la climatisation ne marche pas parce qu’il n’y a plus de fluide frigorigène dans le circuit dû certainement à une fuite. Le fluide d’origine R12 n’est plus fabriqué depuis la réglementation européenne de 1995, mais il est toujours en vente très cher puisqu’il devient de plus en plus rare. Une autre solution existe, il faut mettre un fluide de substitution : R134a, R404a, R413a, R416a…. Attention, il faut que le fluide utilisé soit compatible avec l’huile du compresseur.
Le R134a est le fluide de substitution du R12. Tous les garagistes vous proposent ce fluide. Néanmoins, certains point sont à respecter. Tout d’abord, quand vous changerez de fluide frigorigène, il est obligatoire de changer l’huile du compresseur. Dans le cas du R134a, nous pouvons mettre que de l’huile synthétique du type PAG ou alors PAO, rien d’autre.
Autre obligation, changer tous les joints. En effet, le joint d’origine n’est pas du tout compatible avec d’autres fluide que le R12. Le joint se gonfle avec le R134a jusqu'à craqueler et une fuite se crée.
Nous ne sommes pas obligés de mettre du R134a, d’autres fluides sont possibles comme le R413a. L’avantage du R413a est qu’il est compatible avec toutes les huiles (minéral, semi-synthétique et synthétique). Son principal inconvénient est son fort pouvoir polluant. Il pollue 3 fois plus que le R134a en même quantité
Fonctionnement du compresseur
Comme je disais précedemment, il faut que le fluide frigorigène soit compatible avec l'huile du compresseur
Pourquoi?
Tout simplement parce qu'il faut que l'huile du compresseur soit miscible avec le fluide frigorigène. Miscible veut dire que le mélange est homogène jusqu’à une certaine température. S’il ne sont pas miscible, deux phases se crée. Une phase de fluide frigorigène et une phase d’huile. L’huile stagnera dans l’installation et ne pourras plus revenir dans le compresseur. Il s’en trouvera endommagé.
Il est très important de vérifier que l'huile mise est compatible avec le fluide frigorigène.
Comment remplir le compresseur d'huile?
Pour ce faire, on vidange le compresseur grâce à une vis situé en-dessous. Ensuite, on introduit l'huile par le by-pass et est envoyé directement dans le circuit. Pas besoin de se casser la tête
Par contre, il est important de signaler une chose. Une fois que le bidon d’huile est ouvert, l’huile ne peut se conserver que très peu de temps (2h à 6h). L’huile est très hygroscopique et absorbe une grande quantité d’eau. Une réaction chimique va s’opérer et former des acides. Cela va endommager votre installation et de plus, l’huile sera dégradée et perdra son pouvoir de lubrifiant.
Quel quantité d’huile mettre?
Comme un moteur de voiture, il y a une limite à respecter. Dans la Renault 25, nous avons remarqué que nous pouvons mettre 1 kg de R413a. La quantité d’huile à injecter doit représenté 3 à 5% de la quantité de fluide frigorigène dans l’installation. Si vous en mettez trop, deux problèmes peut se poser : Les performances du condenseur et de l’évaporateur diminuent et la miscibilité s’en trouve menacé.
Comment marche le compresseur
Je ne pourrais vous l'expliquer par des mots car cela serait compliqué. Mais, j'ai neanmoins une animation en 3D à vous donner et cela vous permettra de comprendre. Pour ce faire, je suis allé sur le site de Sanden, fabricant de compresseur.
http://www.sanden-europe.fr/FR/TypeCompresseur.htm
Cliquer sur la vidéo en bas de la page, à droite
Comment repérer une fuite ?
Pour bien mettre en évidence une éventuelle fuite, on procède au tirage au vide du circuit. Cela veut dire que l’on vide le système jusqu’à l’obtention d’une pression absolue plus faible (de l’ordre de 0,1 bar) que la pression de l’air ambiant (1 bar). On ferme le circuit et on attend 24h. Une fois le temps passé, si on remarque que le circuit prend de la pression, nous avons bien une fuite.
Pour la repérer, différentes solutions se présentent :
On commence par mettre le circuit sous pression d’azote déshydraté afin de détecter rapidement les fuites importantes. Les fuites se trouvent généralement au niveau des raccords.
L'azote est branché en Haute Pression
Ensuite, on ajoute du fluide frigorigène associé à un traceur. Le traceur est un liquide coloré qui laisse une trace quand il y a une fuite. On met en marche la climatisation.
Ztyph profite du confort des fauteuils pendant que les autres bossent
On introduit le traceur ainsi que le fluide frigorigène par le by-pass
On fait le tour du circuit frigorifique avec la lampe U.V. pour voir si le traceur n’a pas laissé une trace.
Voilà une fuite, il n'y a plus qu'à la réparer
Mise en route du système
Une fois que la fuite a été identifiée et réparée, on procède au tirage au vide comme précédemment. L’intérêt du tirage au vide est très simple. On évacue l’air contenue dans le circuit qui regorge d’humidité et qui suffit à boucher le détendeur.
Voici la pompe à vide qui permet de vider le circuit pour arriver à une pression presque nul
Le tirage au vide effectué, on injecte le fluide frigorigène dans le circuit. Dans le cas du R12, on injecte 1 kg de fluide frigorigène. Pour connaître la quantité de fluide frigorigène que nous avons mis dans l’installation, on utilise une balance électronique. On pose la bouteille contenant le fluide sur la balance et on observe son évolution.
Voici la balance électronique
Tarage de la balance lorsque la bouteille est dessus
Quelques temps plus tard, le plein est fait
Le chiffre est négatif car la bouteille a perdu du poids puisque le gaz a été transféré dans le circuit
Voilà la version simplifié d’une climatisation. En réalité, c’est beaucoup plus complexe que cela et des connaissances en thermodynamique, production frigorifique sont nécessaires pour suivre toutes ces étapes.
Tronic a eu l’opportunité d’obtenir le matériel pour la mise en route de la climatisation mais n’a pas toutes les connaissances pour remettre en route un système de climatisation. Il faut passer par un professionnel habilité qui sera en mesure de répondre à vos attentes. De plus, pour réaliser ce travail, vous avez remarqué qu'il faut pas mal de matériel coutant très chère.
Si jamais vous avez des questions quelconques, n’hésistez pas à me le demander mais sachez que vous serez obligé de passer par un professionnel pour recharger votre climatisation.
Conseils
- Avant de mettre la climatisation en marche, roulez avec les fenêtres ouvertes pendant quelques minutes pour évacuer un maximum d’air chaud de l’habitacle. Vous évitez ainsi de faire fonctionner votre système en surcapacité, qui est source de surconsommation en carburant et qui augmente le risque de casse des composants.
- Pour accélérer le refroidissement de l’habitacle, branchez la climatisation et mettez le recyclage d’air en service. L’air atteindra plus vite la température désirée mais il faudra penser à le déconnecter lorsque la température idéale sera atteinte afin de ne pas rester en circuit fermé.
- Ne dépassez pas un écart de 10 degrés entre la température extérieure et la température intérieure (ne programmez pas 18° lorsqu’il fait 35° dehors): vous risquez une angine…
- Quelques minutes avant d’arriver, pensez à couper votre climatisation. Ainsi l’écart de température entre l’intérieur et l’extérieur se réduira peu à peu tout en restant agréable, l’inertie du système lui permettant de produire encore du froid pendant quelques minutes après son arrêt.
- Faites fonctionner votre climatisation au moins tous les 15 jours, même en hiver, pour éviter le dessèchement des joints d’étanchéité et le développement de micro-organismes.
Voilà, si vous avez reussi à comprendre ce que vous avez lu, vous avez compris les bases nécessaires à la production frigorifique. On utilise le même principe dans les réfrigérateurs, chambres froides... tout ce qui produit du froid. J'espère que cela vous a plu
Merci à Tronic d'avoir pu m'aider dans l'élaboration de ce dossier bien complet et merci à Machouse de nous avoir prêter sa voiture
Tronic à fait du bon boulot et c'est pour cela que le lui dédis ce topic
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