Sistemas de confortabilidad.

En la imagen puedes ver un termómetro electrónico que va provisto de una sonda para determinar la temperatura en el interior de la tubería del aireador de ventilación, en el salpicadero del automóvil. Esta es una de las herramientas imprescindibles en confortabilidad.

Estos sistemas los podemos agrupar en dos bloques principalmente:

• Sistemas de climatización, como son el aire acondicionado y la calefacción, entre otros.
• Sistemas multimedia, como son la radio, telefonía y alarma, entre otros.

Hoy en día la mayoría de los automóviles montan un circuito de calefacción por agua, la cual pasa por el interior de un radiador por cuyo exterior pasa el aire que entra en el habitáculo. Este agua es la misma que se utiliza para refrigerar el motor térmico. Como complemento al sistema de calefacción, a algunos vehículos se le dota de un calefactor eléctrico que acelera el calentamiento y reduce el tiempo empleado en alcanzar el agua una temperatura de confort y/o de funcionamiento óptimo del motor, no olvidemos que un motor frío sufre un desgaste mucho mayor que a su temperatura de régimen, que es alrededor de los 90 ºC.

Si echamos mano a la hemeroteca, hasta la década de los años 70, no era raro encontrar automóviles sin ningún tipo de calefacción o con calefacción por aire. El mismo aire que pasaba por el cofre del motor, se calentaba al entrar en contacto con él y entraba al habitáculo de los pasajeros, esto producía olores y molestias, a veces insoportables.

Definimos el confort, como la sensación de bienestar que una persona de tipo medio percibe del medio ambiente y que le hace sentirse cómoda. Esta sensación depende fundamentalmente de dos factores que son la temperatura y la humedad relativa.

En el automóvil nos encontramos con un circuito de calefacción y aire acondicionado para los modelos más básicos y de climatizadores en los modelos medios, así como climatización por zonas para los modelos de gamas superiores, bizona, trizona, etc.

Si tomamos un gráfico de ejes de coordenadas y representamos en la ordenada la humedad relativa y en la abscisa la temperatura, tomamos una población representativa de personas y las sometemos a diferentes condiciones, llegaremos a la conclusión que en general el confort está comprendido en un área que podemos llamar como zona de confortabilidad y que se comprende entre los puntos de la tabla que aparece en la parte inferior del texto.

El gráfico muestra una serie de zonas o áreas que, como puedes ver, se corresponden a diferentes estaciones del año. Cada una de las estaciones tiene unas características de temperatura y humedad ambiental, dado que el confort depende fundamentalmente de estos dos parámetros, si se sobrepasan estos índices el organismo pondrá en funcionamiento el sistema termorregulador cambiando el metabolismo, poniendo en marcha la sudoración, etc.

La figura muestra el climograma de Baruch Givoni aplicado a los climas húmedos de Argentina. Se indican desde un clima muy cálido a uno muy frío

La sensación de comodidad aparece desde el microclima que va a evitar que el cuerpo tenga que reaccionar consumiendo más energía debido al estrés producido.

Siempre que ves un informativo en la televisión o lo escuchas en la radio observarás que hay un apartado del mismo referido al tiempo y, por supuesto, a la temperatura, pero, ¿sabes lo que es la temperatura?

La temperatura es una propiedad de la materia que nos da cuenta de la energía interna de un sistema. Desde el punto de vista microscópico podemos definir la temperatura como el valor medio de la energía cinética de todas las moléculas que constituyen el sistema material.

Hay varias escalas para medir la temperatura, las más usadas son:

• Escala Celsius o grados centígrados (ºC). Esta escala es la que comúnmente se usa en nuestro pais. Se basa en los puntos de cambios de estados del agua, ya que son fácilmente reproducibles. Se le asigna el valor 0 ºC al punto de fusión del agua y el valor 100 ºC al punto de ebullición del agua. Los valores de temperatura por debajo de 0 ºC serán negativos.
• Escala absoluta o grados Kelvin (K). El grado Kelvin es la unidad de temperatura del Sistema Internacional. Esta escala asigna el valor 0 K al punto más bajo de temperatura que se puede alcanzar, por lo que nunca tendrá valores negativos, es por esto por lo que se le llama escala absoluta. Los grados Kelvin coinciden con los grados centígrados, lo único que se ha hecho es desplazar el origen de la escala. La expresión para la conversión de una escala a otra es la siguiente:

  T (K) = t (ºC) + 273.

• Escala Fahrenheit o grados Fahrenheit (ºF).- Esta escala solo se usa en los paises anglosajones, está llamada a desaparecer. La equivalencia con la escala Celsius es la siguiente: 0 ºC coincide con 32 ºF y 100 ºC coincide con 212 ºF, por lo que mientras en la escala centígrada se hacen 100 divisiones, en la escala Fahrenheit se hacen 180, la expresión para la conversión de una escala a otra sería:

  t (ºF) = 1.8 t (ºC) + 32.

Aunque el cuerpo humano no sirve para medir temperatura ya que lo más que puede apreciar es una variación en la sensación térmica con otro sistema material (en algunas ocasiones habrás observado que si tienes las manos muy frías y las metes en un recipiente con agua templada te da la sensación que el agua se encuentra a una temperatura altísima), sin embargo, para tener la sensación de confortabilidad ha de estar en recintos con temperatura ambiente determinada, en torno a los 20 ºC. Pero no solo la temperatura es una medida del confort , también es necesario una determinada humedad ambiental.

Si te fijas en al imagen puedes ver cómo están organizadas las entradas de aire al habitáculo. Se trata de evitar el impacto directo. Indicado con el número 3 puedes ver el filtro antipolen, al pasar a través de este el aire se limpia de partículas, todo ello forzado por el motor eléctrico provisto de turbina 9; el resto son las salidas con rejillas de persiana orientadora, difusores y mando. Debes tener en cuenta que el confort también depende de la velocidad del aire, ya que este hace de transporte de la energía térmica corporal.

La presión es una magnitud física escalar que se representa por la letra P y se define como la fuerza ejercida por un cuerpo en cada unidad de superficie; su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Pascal (Pa). Esta definición es fácil de entender en el caso de sólidos pero, ¿qué ocurre con los fluidos? En este caso la presión se está ejerciendo en el interior del fluido, por igual, en todas las direcciones y es debida a los choques de las moléculas del fluido entre ellas y con las paredes del recipiente en el que se encuentran contenidos. Se suele asociar la presión a la presión atmosférica; el aire es un gas y, como tal, tiene una serie de magnitudes medibles. La primera medida del valor de la presión atmosférica lo hizo Torricelli y obtuvo que el valor que ejerce el aire sobre nosotros es el mismo que el que ejerce una columna de 760 mm de mercurio y este valor se definió como 1 atmósfera (atm) y equivale a 1,013 Pascales.

Se usan dos instrumentos para medir la presión, uno es el barómetro, que lo solemos usar para medir la presión atmosférica, y el otro es el manómetro que indica la diferencia entre la presión en el interior de un gas y la presión exterior, por lo que para conocer la presión total ejercida por el gas tendríamos que sumarle el valor de la presión atmosférica.

Cuando estudiamos fluidos (líquidos o gases) junto con la presión hemos de estudiar otra magnitud física con la que está directamente relacionada y es el volumen. Se define el volumen como el espacio que ocupa un fluido, se representa por la letra V y su unidad de medida en el Sistema Internacional es el metro cúbico (m³).

Para el estudio de los gases es imprescindible conocer siempre las condiciones de presión y temperatura a la que se encuentra una determinada masa de gas y de la que, inmediatamente, deduciremos su volumen, a través de la ecuación de los gases. Son estas las magnitudes que usaremos en el estudio de las leyes de la Termodinámica, una de las autoridades más notables del estudio de estas magnitudes fue sin duda Robert Boyle cuyo retrato podemos apreciar en la imagen.

Toda sustancia o sistema material puede encontrarse en estados diferentes según se modifiquen sus condiciones de presión y temperatura, cada uno de estos estados tiene propiedades y características diferentes. Cotidianamente se dice que la materia se presenta en tres estados de agregación que son: sólido, líquido y gas. Desde el punto de vista científico se distinguen cuatro fases que son: sólida, líquida, gaseosa y plasmática. Sólo nos vamos a ceñir al estudio de los cambios de estado entre las fases sólida, líquida y gaseosa.

En la imagen puedes ver hacia la zona inferior de la izquierda el fluido en estado líquido y hacia la derecha el mismo fluido en estado gaseoso y los pasos intermedios de liquido y gas mezclados. Estas transformaciones, han ocurrido al cambiar las condiciones de presión y volumen, a pesar de ser un circuito estanco, más adelante entrarás en detalle.

Los cambios de estado que se dan son seis:

• Fusión. Cambio de sólido a líquido absorbiendo energía.
• Solidificación. Cambio de líquido a sólido a través de un enfriamiento.
• Vaporización. Cambio de líquido a gas. Se puede dar de dos formas:
  • Ebullición, que es una vaporización a una temperatura característica para cada sustancia y se da mediante la absorción de energía
  • Evaporación, que se da sólo en la superficie del líquido y a cualquier temperatura.
• Condensación. Cambio de gas a líquido a través de un enfriamiento.
• Sublimación. Cambio de sólido a gas sin pasar por el estado líquido.
• Sublimación inversa. Cambio de gas a sólido sin pasar por el estado líquido.

Por el tema que nos ocupa nos vamos a ceñir sólo al estudio de las propiedades de líquidos y gases; a ambos estados se les llama fluidos. En el caso del líquido, aunque no tiene forma propia sino que se adapta a la del recipiente, aún hay cierta unión entre sus moléculas, aunque mucho menor que en el caso del sólido. Esto hace que su volumen sea, prácticamente, constante. Al disminuir la temperatura se contrae con la excepción del agua que aumenta su volumen.

En el estado gaseoso las moléculas se encuentran prácticamente libres, de manera que se distribuyen por todo el espacio en el que se encuentran contenidas, por lo que además de no tener forma propia, como en el estado líquido, tampoco tienen volumen definido. Esto da lugar a que pueden comprimirse o expandirse fácilmente; pueden dispersarse en otro gas ya que las fuerzas de cohesión prácticamente son inexistentes; ejercen presión sobre las paredes del recipiente que los contiene, como consecuencia de los choques de las moléculas contra dichas paredes y contra ellas mismas. Por tanto, para estudiar un gas lo haremos a través de las tres magnitudes que lo caracterizan: presión, volumen y temperatura y las leyes que las relacionan:

En este apartado vas a conocer las fórmulas que regulan el funcionamiento de los gases.

• Ley de Boyle-Mariotte. Cuando la temperatura es constante, la presión de un gas es inversamente proporcional al volumen que ocupa.
• Ley de Charles. A una determinada presión, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura.
• Ley de Gay-Lussac. Cuando el volumen se mantiene constante, la presión que ejerce un gas es directamente proporcional a su temperatura.
• Ley de los gases ideales. Las tres leyes anteriores se combinan en la llamada ley general de los gases ideales, o ley de Clapeyron.
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Se define el calor como una energía en tránsito que se pone de manifiesto cuando al poner en contacto dos cuerpos que se encuentran a diferente temperatura, pasa calor desde el cuerpo que se encuentra a más temperatura al que se encuentra a menos temperatura hasta que ambas se igualan.

No se puede decir que un cuerpo tenga calor, lo que tiene es energía interna, que depende de la cantidad de materia, de la temperatura a la que se encuentra y del tipo de material; un mismo cuerpo según con qué lo pongamos en contacto absorberá o cederá calor.

Al ser un tipo de energía, la unidad de calor es el Julio (J), aunque también se suele utilizar como unidad la caloría (cal). Se define la caloría como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua desde 14.5ºC hasta 15.5ºC a la presión de una atmósfera.

El trabajo es una forma de transmitir energía, por lo que sus unidades son las de la energía, se representa por la letra W; su cálculo se realiza a través de la siguiente expresión:

Esta expresión no nos sirve para el caso en el que intervengan gases ya que con estos sistemas materiales las magnitudes con las que trabajamos son presión, volumen y temperatura, estando todas ellas relacionadas entre sí.

La figura adjunta representa el montaje que hizo Joule para determinar la equivalencia entre julios y calorías. Se trata de dos bloques unidos mediante un sistema de poleas a unas aspas que se encuentran en el interior de un recipiente con agua. Al caer los bloques se provoca un movimiento de las aspas, lo que hace que aumente la temperatura en el interior del líquido debido al rozamiento de sus moléculas con las palas agitadoras. Por el principio de conservación de la energía, la disminución de la energía potencial de los bloques ha de ser igual a la energía comunicada al agua y que ha sido utilizada para calentarla. Así se estableció que la relación entre el calor absorbido por el agua y la disminución de la energía potencial de los bloques era la siguiente:

1 cal = 4,18 J

En las transformaciones en las que intervienen gases la expresión de trabajo se transforma en la siguiente:

Según el tipo de transformación que tenga lugar tendremos diferentes expresiones para el trabajo.

• En una transformación isobárica no hay variaciones de presión, por lo que la expresión del trabajo será:
• En una transformación isócora no hay variaciones de volumen con lo que el trabajo será nulo.
• En una transformación isoterma no hay variaciones de temperatura. Para el cálculo del trabajo se tendrá en cuenta que la presión y el volumen están relacionados por la ecuación de los gases perfectos, con lo que, al realizar la integral la expresión que nos queda para el trabajo es la siguiente:
• En una transformación adiabática el sistema no intercambia energía con el exterior, por lo que habrá que tener en cuenta la constante adiabática a la hora de realizar la integral correspondiente.

El criterio de signos que se suele utilizar para el cálculo del trabajo es el recomendado por la IUPAC que da el valor positivo para el trabajo o calor entregado al sistema y negativo para el trabajo o calor entregado por el sistema.

Usualmente, se define la entropía de un sistema como la medida del desorden del mismo. Pero desde el punto de vista físico, la entropía es una función de estado que nos da cuenta de la cantidad de energía del mismo que no se puede utilizar para producir trabajo. En cualquier sistema aislado la entropía siempre aumenta cuando el proceso se da de forma natural. Se representa por la letra S y sus unidades son de energía por unidad de masa y grado de temperatura. La entropía es una medida de la irreversibilidad de un proceso.

En la imagen del motor seccionado de combustión interna de la firma Porsche el fluido de trabajo es una mezcla de aire y gasolina que, comprimida, explota en su interior. Posteriormente este mismo fluido, sale al exterior pero ya ha cedido su energía interna. Ha sufrido una transformación en el que sus moléculas han pasado de un estado de mayor orden a otro desordenado, luego ha aumentado su entropia. Esto ocurre cuando pones combustible líquido en tu coche y al funcionar el motor se quema, y sale finalmente por el tubo de escape en forma de gases. Ha cedido su energía interna y ha desordenado su estructura molecular.

Al ser la entropía una función de estado cuyo valor sólo depende de los estados inicial y final, su variación nos va a permitir calcular la cantidad de calor absorbida en el proceso a través de la siguiente expresión:

La entalpía es la cantidad de energía que puede intercambiar un sistema. Es también una función de estado que se representa por la letra H y sus unidades son de energía. Se define la entalpía a través de la siguiente expresión:

En una transformación isobárica nos indica la cantidad de calor puesta en juego, es decir, el calor absorbido o desprendido. En un cambio de fase coincide con el calor latente.

Según el proceso que tenga lugar, la entalpía recibe distintos nombres:

• Entalpía de formación, indica el calor cedido o absorbido mientras tiene lugar una reacción química a presión constantentalpía de formación.

• Entalpía de formación, indica el calor necesario para formar una sustancia a partir de sus componentes, a presión constante.

• Entalpía de combustión, indica el calor desprendido cuando se quema un mol de una sustancia a presión constante.

La relación entre la entropía y la entalpía la obtenemos en su expresión diferencial y teniendo en cuenta el primer principio de la Termodinámica, que veremos en el apartado siguiente.

La Termodinámica es una rama de la Física que se ocupa de la energía de un sistema y sus transformaciones Describe los estados de equilibrio que son aquellos a los que tiende todo sistema y que vienen caracterizados por las llamadas variables de estado. La Termodinámica describe las transformaciones a través de la energía intercambiada por el sistema, que puede ser en forma de calor o en forma de trabajo.

Estas transformaciones energéticas se rigen por las llamadas leyes de la Termodinámica.

• Primera ley de la Termodinámica.

  Es una ley que habla de la conservación de la energía. Establece que la energía interna de un sistema cambiará si se realiza trabajo sobre el mismo o bien si intercambia calor con otro. Teniendo en cuenta el convenio de signos establecido, por el cual si el trabajo se realiza sobre el sistema es negativo, y teniendo en cuenta la conservación de la energía, la expresión matemática de esta ley sería:

  
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  Segunda ley de la Termodinámica.

  Esta ley nos indica el sentido en el que se dan los procesos termodinámicos y la imposibilidad de que se den en sentido contrario. Se enuncia de diferentes formas, según los científicos y una de las definiciones es: “no existe ningún proceso en el que se extraiga calor de un foco frío y se ceda a un foco caliente”. Otra forma de enunciar esta ley es: “no existe ninguna máquina térmica que absorba calor de una única fuente y lo transforma íntegramente en trabajo”.

• Tercera ley de la Termodinámica.

  Esta ley establece la imposibilidad de alcanzar la temperatura de 0 K (cero absoluto) a través de un número finito de procesos físicos.

Todos los automóviles del mercado sin distinción de marcas o modelos, están dotados de un circuito de calefacción. Este circuito se organiza en paralelo con el circuito de la refrigeración del motor, con el que comparte el fluido refrigerante.

En general, la entrada de aire del exterior hasta el interior se realiza a través de unas rejillas que suelen ir colocadas entre el parabrisas y el capó del motor o cofre delantero. Desde estas rejillas el aire entra a través de un filtro, conocido como antipolen y cuyo mantenimiento correcto debéis recomendar, ya que su mal estado produce malos olores. Posteriormente el aire cruza el intercambiador conocido como el calefactor y entra en el habitáculo. En la imagen adjunta se muestra la rejilla de entrada.

Este aire es calentado por el agua del motor o anticongelante que no es más que agua destilada con colorantes y glicerinas en distintas proporciones, con el objetivo de variar el punto crioscópico y ebulloscópico , es decir, que no se produzca la congelación a cero grados centígrados, ni hierva a cien grados centígrados.

Como sabes, el automóvil debe de funcionar en cualquier latitud desde países nórdicos en los que durante los inviernos se alcanzan fácilmente los -30ºC durante la noche, hasta países ecuatoriales con temperaturas de más de 50 ºC durante el día.

Es en los lugares fríos, o durante el invierno, donde el circuito de calefacción se hace imprescindible. debido a que la calefacción, comparte el agua con el motor y este fluido es el elemento principal de transporte del calor del propulsor, cualquier actuación en el circuito, tanto del motor como del calefactor, debe hacerse con la oportuna cualificación técnica, ya que cualquier problema generado en éste puede tener consecuencias graves para los órganos del motor. En la imagen puedes ver en 1 y 2 los elementos de purgado del circuito de calefacción y refrigeración del motor y en 3 la válvula reguladora del caudal necesario de agua caliente para generar una situación de confort en el interior del habitáculo.

Este circuito no debe tener aire, ya que éste se dilataría de manera considerable, aumentando la presión lo que bloquearía el transporte de calor. En este tipo de máquinas el calor generado es muy grande y debe ser disipado a escasa distancia lo que hace que el agua sea el fluido ideal, no aumenta su volumen y por lo tanto el incrementos de presión es insignificante, siendo su capacidad de transporte de calor la adecuada..

Este agua debe ser la recomendada por el fabricante, ya que los aditivos que porta son de gran importancia para el mantenimiento del motor, circuito de refrigeración, calefacción, bomba de agua, tuberías y demás elementos.

Se puede dar el caso de que al reponer agua con sales minerales, la fricción y torbellinos que se generan a lo largo del circuito generen polaridades y produzcan cargas eléctricas, llegando a arrancar materiales de los cilindros, bloque, radiadores, etc., y que acaban en poros. Esto, sumado a los óxidos generados que hacen perder rendimiento y los lodos que actúan como abrasivos en el rodete de la bomba de agua, hace que tengas que prestarle más atención a este fluido.

Ya has visto que el circuito de la calefacción está plenamente justificado. Incluso,a veces, para disponer de calefacción inmediata, algunos vehículos van dotados de calefactores eléctricos, pero esto es menos común, al menos en nuestras latitudes.

Los elementos que componen el circuito de la calefacción, como imaginas, son: las tuberías, una válvula, el calefactor y los difusores, que son compartidos con el aire acondicionado y/o climatizador. En la foto puedes ver la entrada principal de aire al habitáculo..

Durante el funcionamiento de la calefacción, el agua transporta el calor desde el motor hasta el calefactor y desde éste es distribuido en el habitáculo por los difusores de los correspondientes aireadores.

Cualquier actuación en la calefacción, debes hacerla cuando el motor está frío, ya que, además de que podría producir quemaduras, este circuito, al estar presurizado, y animado por medio de una bomba arrastrada desde una polea del árbol cigüeñal, trabaja a una presión que ronda los 1,5 bares, por lo que, al encontrar alguna fuga el fluido saldrá con fuerza alcanzándote cualquier parte del cuerpo.

En la fotografía puedes ver el purgador colocado en la tubería entre motor y radiador, debe de efectuarse el correspondiente control de éste siempre que se manipula el circuito de la calefacción.

En los modelos que portan calefactor eléctrico, éste tiene dos funciones, por un lado, ayuda al calentamiento del agua de la calefacción y, por tanto, del motor, haciendo un beneficio muy importante a la mecánica que alcanza su temperatura de trabajo con mayor rapidez y por otro se dispone de aire caliente inmediatamente. De esta forma se mejora el confort, ya que la temperatura se hace agradable en menos tiempo.

Has leído que este circuito, entre otros elementos, va dotado de una válvula; efectivamente, la función de ésta es regular el caudal de agua que va a llegar al calefactor procedente del motor y, por lo tanto, de esta forma fácilmente se adapta la temperatura que alcanzará el chorro de aire que cruzando el calefactor llegará hasta el interior del habitáculo y que procede del exterior o del propio habitáculo, si se ha seleccionado la función recirculación.

Desde hace varias décadas y principalmente en los países de latitudes medias, a los automóviles se les ha ido dotando de equipos acondicionadores de aire.

En los últimos años esta práctica se ha extendido y hoy día se hace tarea difícil encontrar vehículos sin circuito de aire acondicionado, sobre todo, en las gamas medias y altas. Y es que en nuestro país, por ejemplo, en verano en un vehículo aparcado al sol en el habitáculo podemos medir más de 60ºC, debido al pequeño invernadero en que se convierte, fundamentalmente, en vehículos con grandes superficies acristaladas y colores oscuros.

La función del aire acondicionado es retirar este calor del habitáculo y echarlo fuera, consiguiéndose de esta forma un confort similar al que podemos tener en casa.

¿Cómo definirías un buen equipo de aire acondicionado?

Un buen equipo de aire acondicionado debe reunir una serie de características básicas como:

• Reducir al máximo el tiempo de espera en conseguir que el espacio sea confortable.
• Establecer una gradación fina, ya que la sensación térmica depende mucho de la persona.
• Mantener en el tiempo una estabilidad de temperatura.
• Hacer que esto no sea una carga notable para el coche, ni en incremento de pesos ni en freno al motor.

Los equipos de aire acondicionado realizan ciclos que se van repitiendo de tal forma que realizan un transporte del calor, haciendo que se obtenga sensación de confort durante la conducción. De este modo conseguimos de manera indirecta que la fatiga y el estrés aparezcan más tarde y en grado menor.

Los parámetros que deben cambiarse, como sabes, son la temperatura y la humedad relativa y debemos tener en cuenta las siguientes variables:

• Temperatura y humedad relativa exterior.
• La intensidad de la radiación solar.
• La capacidad del habitáculo o número de personas que pueden encontrarse en su interior en un momento determinado.
• Coeficientes de absorción de calor de los diferentes materiales que componen este alojamiento: cristales, metales, plásticos, telas y sus colores.
• Superficies externas, proporción de acristalados y pendiente de éstos. En algunos modelos las líneas hacen que el parabrisas sea muy grande y esté casi tumbado, lo que hace que la radiación en el área de los ocupantes delanteros sea máxima y lo mismo puede ocurrir en la zona trasera.
• Calor emitido por el asfalto, motor, corporal de las personas, etc.

La técnica del transporte de calor se hace repitiendo un ciclo en el que un fluido técnico conocido como refrigerante es sometido a diferentes condiciones de presión y temperatura produciéndose en éste dos cambios de estado, en un punto determinado este fluido se hace líquido y en otro se gasifica como veis en el gráfico. Desde el compresor hasta la salida de la válvula difusora la temperatura del fluido pasa de 80 º C hasta 5 ºC y la presión de 12 bares a 3,5 bares para, posteriormente, entrar de nuevo en el compresor. En la tabla que aparece al margen aparecen cada parte del circuito con las condiciones de estado de refrigerante, temperatura, presión y algunas observaciones de interés como que la zona del compresor produce vapor a alta presión y alta temperatura.

Los cambios de estado se realizan cambiando la temperatura y/o con variaciones de presión. El cambio de estado de líquido a gas se produce al disminuir la presión en este circuito y con el aporte de la energía tomada de la temperatura del aire que se hace circular por este punto, facilitando así la vaporización. Este aire es enfriado e introducido en el habitáculo originándose una bajada de la temperatura

El circuito de la imagen está formado por los elementos: compresor (1), condensador (2), válvula de expansión (3) y evaporador (4).

El paso de gas a líquido se realizad mediante un compresor que, arrastrado por el cigüeñal del motor, eleva la presión y temperatura a este fluido, facilitando el cambio de estado.

El gas refrigerante empleado en la industria del automóvil se conoce con el nombre técnico de R-134a, o hidrofluoretano. Como su nombre indica esta molécula está formada por átomos de hidrógeno y flúor unidos a través de un esqueleto de dos carbonos de enlace simple.

Hasta el año 1990 aproximadamente el refrigerante empleado era el diclorodifluormetano, R-12 o freón 12, esta molécula, entre otros elementos contiene cloro, que es responsable de la rotura de la capa de ozono permitiendo la entrada de radiación ultravioleta, además de contribuir al aumento del efecto invernadero en nuestro planeta.

Estos problemas se consideran solucionados desde que a finales de los años 80, en la conferencia de Kioto, fueron prohibidos todos los gases denominados freones y sustituidos por otros menos dañinos. Por otro lado se redactó la legislación que prohibía su liberación sin control al medio ambiente y se diseñó la tecnología capaz de efectuar la recuperación de los gases de las instalaciones, de tal forma que las cantidades emitidas de éstos a la atmósfera son irrelevantes en la actualidad.

El refrigerante actual más generalizado es el R-134a. La norma sobre refrigerantes indica que se nombrarán estos comenzando por la letra R, seguida por números en la que a la primera cifra se le sumará 1 para saber el número de carbonos, a la segunda cifra se le resta 1 para saber el número de átomos de hidrógeno que hay y la tercera cifra indica directamente el número de átomos de flúor que tiene o de otro átomo diferente, por último se suele añadir una letra minúscula que indicará el grado de simetría de la molécula.

El refrigerante en condiciones de presión y temperatura ambientales, siempre aparece en estado gaseoso. En la gráfica de curva del comportamiento del refrigerante ves que, a una temperatura y presión determinadas, éste adoptará su forma líquida o gaseosa.,La zona superior de la curva siempre es el estado gaseoso, por el contrario la zona inferior es el estado líquido, la curva representa los puntos críticos en los que se produce el cambio de fase si las condiciones se dan en ese sentido, por ejemplo a 12 bares si la temperatura baja de 60 ºC tendremos líquido, pero si se mantiene en torno de los 70 ºC a 80 ºC, solo tenderemos gas. En el condensador se ponen las condiciones para que el refrigerante cambie de fase gaseosa a líquida.

Los técnicos encargados de la manipulación de las instalaciones de aire acondicionado tienen que estar en posesión de una cualificación especifica y autorizados para realizar estas tareas con una titulación que la faculta para estos trabajos.

Hasta hace pocos años los refrigerantes estaban compuestos por átomos de cloro, entre otros. Cuando se asoció éste con la rotura de la capa de ozono y el aumento de la radiación ultravioleta, inmediatamente fue declarado ilegal. En la imagen puedes ver como el ozono O3 pasa a oxígeno O2 ante la presencia de la molécula de freón que libera un átomo de cloro. El proceso es complejo pero en resumen, el cloro arranca un átomo de oxígeno al ozono, pasando a oxígeno monoatómico más oxígeno molecular, el ozono ha sido roto debido a la actuación del radical de cloro liberado.

El el mercado podemos encontrar numerosos compuestos con propiedades refrigerantes, pero es el R-134a el refrigerante empleado en automoción, por este motivo vamos a analizar solamente este fluido. Las características más destacadas del refrigerante R-134a son las siguientes:

• Tiene el punto de ebullición sobre los 247K, lo que lo hace muy apto para automoción ya que en las condiciones que va a trabajar nos va a permitir una temperatura de aire al habitáculo dentro de la zona de confortabilidad.
• El cambio de estado de líquido a gas y viceversa, se realiza fácilmente sin requerir grandes presiones. Sus puntos críticos de temperatura y presión no están muy alejados.
• Es incoloro e inodoro así como fácilmente miscible con el aceite específico que debe ser transportado con éste, e igualmente, con otros productos empleados en su detección para localizar fugas.
• No es explosivo ni combustible en las condiciones de trabajo ni ambientales.
• La molécula es cancerígena, por lo que no debe ser respirado y su manipulación debe ser realizada en lugares abiertos donde se asegure una pequeña corriente de aire, con protectores de ojos y manos como mínimo.
• Es más pesado que el aire, por lo que no debe manipularse en espacios cerrados y nunca en sótanos, fosos, cámaras y demás huecos bajo el nivel del suelo.
• Las instalaciones deben ser específicas, ya que tiene propiedades corrosivas sobre algunos compuestos y metales. Por este motivo no puede simplemente sustituir a otros gases diferentes.
• Alta higroscopicidad, por este motivo las instalaciones deben permanecer abiertas el mínimo tiempo posible, principalmente el filtro deshidratador, cuyos orificios deben permanecer totalmente cerrados hasta el último instante en que vaya a ser montado en el automóvil.
• Debe evitarse todo contacto del refrigerante con la piel. En caso de producirse se debe proceder a lavados con agua inmediatamente durante al menos 15 minutos. Si es sobre los ojos, aplicar un colirio específico y acudir al medico inmediatamente indicando el producto que se trata.
• No fumar durante el manipulado y en caso de tener que realizar soldaduras en la instalación o muy cerca de ella, debéis proceder a su extracción en primer lugar.
• Los equipos deben tener la función de recuperación y reciclado, así como ser manipulados de manera que salga a la atmósfera el mínimo posible de frigorígeno, o nada.

Los elementos que componen el circuito de aire acondicionado en los automóviles, salvo las diferentes ubicaciones de cada uno de los mecanismos, en general suelen ser similares, no hay mucha diferencia entre unos vehículos y otros.

Se pueden encontrar dos modelos de circuitos, la diferencia radica en la válvula dosificadora. En la mayoría de los casos suele ser del tipo monobloque y en el menor de los casos, tenemos el tipo de orificio calibrado u orificio fijo.

• En el caso de circuito con válvula monobloque, (foto superior) cuyo esquema se muestra en la figura adjunta, el control en más perfecto, ya que ella misma se autorregula en función del calor disponible y que a su vez es función del caudal de aire frío que demanda el o la ocupante del automóvil.
• En el caso de circuito provisto de válvula de orificio fijo, (foto inferior) cuyo esquema se muestra en la figura adjunta, antes del compresor se suele montar una especie de recipiente donde parte del refrigerante, que aún sigue en fase líquida, pueda completar su fase de evaporación y entrar gasificado al compresor. Esto se conoce como prevenir el golpe hidráulico, conocido también como amortiguador.

La polea de arrastre del compresor suele ser del mismo diámetro que la del cigüeñal, por lo que las revoluciones del motor térmico o eléctrico, según el caso, son las mismas que las del compresor.

Es estudios realizados, se ha demostrado que, en general, la carga que supone un equipo de aire acondicionado al motor, ronda el 5 %, que puede ser equivalente a conducir con las ventanillas bajadas.

Esto implica que un motor de 80 CV perdería unos 4 CV por lo que quedaría en 76 CV aproximadamente. También se traduce en un aumento del consumo en un porcentaje similar. A pesar de todo ello, en los países del sur de Europa, el sistema de aire acondicionado está plenamente justificado.

Se define el compresor como una máquina que transforma la energía que toma de manera mecánica y cede de forma cinética y de presión, provocando un cambio de estado en el fluido que la recibe.

El compresor es un mecanismo movido a través de una correa denominada multipista, toma la energía mecánica del motor térmico o eléctrico, según el caso, y cede energía al fluido en forma de presión adiabática.

Como resultado del paso por el compresor del refrigerante, éste eleva su presión de menos de 2 bares a 16 bares, y su temperatura de 10 a 8ºC a 80ºC aproximadamente.

En estas condiciones, el refrigerante ha aumentado su entalpía de tal forma que con una pequeña pérdida de calor pasa fácilmente de estado gaseoso a estado líquido,es decir, se provoca un cambio de estado.

En general, podemos diferenciar tres partes en el compresor:

• Polea de arrastre que recibe el movimiento.
• Culata donde están los conductos de entrada y salida de refrigerante y que, se suelen identificar con las letras S o SUC para la entrada y D o DIS para la salida. Norrmalmente la entrada es de mayor sección que la salida siendo la entrada la baja presión y la salida la alta presión. En estas dos tuberías si tocamos con la mano durante el funcionamiento debes notar una diferencia mportante de temperatura, lo cual es síntoma de que el compresor funciona correctamente. En el lado de salida se suele encontrar la electroválvula que gobierna los cambios de cilindrada en los modelos de cilindrada variable, últimamente son los más usados, también suele montarse una válvula de seguridad en esta parte del compresor.
• Cárter o bloque, donde encontraremos el conjunto de mecanismos encargados de hacer el trabajo, la varilla indicadora de nivel de aceite y la masa de aceite lubricante.

En la industria de la automoción podemos encontrar diferentes tipos de compresores, pero son variaciones de tres modelos principalmente:

• Compresor de cigüeñal. Es el menos usado, sus mecanismos recuerdan a un pequeño motor de cilindros en línea, siendo el de dos pistones el más empleado Está formado por un pequeño cárter donde encontramos la bancada del cigüeñal, con el alojamiento del aceite, varilla indicadora de nivel y tornillo para la extracción de éste. Hacia la zona superior podemos ver los cilindros con sus correspondientes pistones y segmentos cerrándose en la parte superior por la culata, la cual se une al bloque por una serie de tornillos que la fijan fuertemente, intercalándose una fina junta de hermeticidad que evita las fugas. En la culata distinguimos perfectamente las válvulas de lámina y los orificios de entrada y salida del gas refrigerante.
• Compresor de plato oscilante. Es de pistones como el de cigüeñal, siendo los de 5 o 7 pistones los más generalizados y de simple o doble efecto. A diferencia del de cigüeñal, las bielas son paralelas al eje de trabajo por lo que se conocen como máquinas axiales. Todas las bielas se insertan en un plato oscilante por medio de rótulas que les permiten un pequeño giro. El plato oscilante tiene forma de cuña que al girar, realiza la alzada y bajada de las bielas, produciendo las carreras de los pistones, por lo que se produce el succionamiento y compresión del refrigerante. Actualmente este plato oscilante se monta sobre una articulación que le permite variar la inclinación en función del equilibrio que comanda una válvula; éste es el llamado compresor de cilindrada variable.
• Compresor de paletas. Un rotor portapalas gira en el seno de una cámara produciendo una succión que finaliza en un aumento de presión. Debido a la excentricidad entre los ejes del rotor y el cárter o estator, se consigue que las cámaras que van formándose entre palas sean de volumen variable. En la zona de entrada del gas, a medida que gira el rotor entre las palas se va produciendo un incremento de volumen que hace vacío o succión, lo que facilita la entrada del gas, posteriormente estas palas cierran la entrada y reducen su volumen, de esta forma el fluido experimenta un incrementado de presión y temperatura, llegando al orificio de salida fuertemente comprimido.

¿Cuál es la misión exacta del condensador? ¿Qué posición ocupa en el circuito de aire acondicionado? ¿Cómo realiza su función? Sigamos leyendo.

Este elemento es un intercambiador de calor. El refrigerante se encuentra con el condensador inmediatamente después de salir del compresor, llega a éste en estado gaseoso y a lo largo del serpentín de tuberías que lo forman va evolucionando hacia el estado liquido de forma isobárica.

El condensador está construido con materiales de alta conductividad térmica generalmente en aluminio, siendo totalmente estanco y resistente a presiones que pueden llegar hasta los 30 bares. Este elemento va colocado en la parte delantera del cofre del motor y junto al radiador principal del motor. Al ser su temperatura de trabajo del orden de 80 ºC o más, a veces, sobre todo en verano, es necesario desconectarlo para permitir la refrigeración del motor, lo cual se hace de manera automática e independiente del conductor. Para esta finalidad se coloca el sensor de temperatura y el presostato trifunción o trínari que interrumpen la alimentación eléctrica del compresor.

Algunos modelos de circuitos portan en el lateral del condensador el filtro acumulador; en estos casos la sustitución de uno de los elementos implica la de los dos.

Si se divide el condensador en tres zonas casi iguales, en el primer tercio se encuentra casi el 100% de refrigerante en estado gaseoso, en el segundo tercio hay 50% de gas y 50% de liquido y en el último tercio 100% liquido.

Debes tener presente que en este elemento tenemos refrigerante a alta presión y alta temperatura, esto es del orden de 80 ºC y 14 bares, aproximadamente.

En caso de sustitución del condensador es necesario medir la cantidad de aceite que porta y reponer al nuevo esta misma cantidad más 30 cm³ aproximadamente. Esta cantidad es la recomendada por Renault para varios de los modelos de la última generación, pero sobre todo debes seguir las recomendaciones del fabricante. Este dato se recomienda a modo orientativo y siempre hay que sustituir las juntas de estanqueidad.

En algunos modelos de vehículos se hace imprescindible desmontar el paragolpes delantero e incluso las ruedas para sustituir este elemento.

Como ves, los elementos que forman el circuito del aire acondicionado deben permanecer totalmente estancos para realizar los sucesivos ciclos y conseguir los objetivos pretendidos. Estos objetivos o transformaciones termodinámicas son, en un principio:

1. Una compresión adiabática en el compresor.
2. A continuación un cambio de estado isobárico en el condensador.
3. Sigue una expansión adiabática en la válvula de expansión.
4. Por último, una evaporación isobárica en el evaporador.

Y, de nuevo, comienza el ciclo. Y así sucesivamente.

En este circuito sólamente debe circular el refrigerante R-134a mezclado con una pequeña cantidad de aceite que mantendrá lubricados todos y cada uno de los elementos de éste,. Este aceite es especial para estos tipos de circuitos, de base totalmente sintética, y formado principalmente por polialquilenglicol. Cualquier otro elemento que se encuentre en el circuito es una fuente de problemas, como partículas o trazas de humedad que forman gotitas y que en la válvula expansora pueden formar cristalitos de hielo y bloquear su función.

Para prevenir estos problemas se coloca el llamado filtro deshidratador. Normalmente se suele encontrar a la salida del condensador, sometido a alta presión y temperatura media, del orden de 50 ºC. Consiste en una especie de botella de un litro aproximadamente y forma cilíndrica, en cuyo interior se encuentra el elemento filtrante formado por varias capas ubicándose entre estas unas bolitas de gel de sílice, muy hidrófilas que le confieren la propiedad secante.

En la parte superior del filtro de la figura adjunta puedes observar una pequeña ventanita de inspección desde donde se puede ver el paso del refrigerante. En esta zona, también se suele encontrar el elemento de control, conocido como, presostato trifunción, del que ya se hablará.

Si por algún motivo el circuito ha quedado abierto durante un tiempo, el filtro debe ser sustituido. Este elemento queda saturado con unas 50 o 60 gotitas de agua.

Otro papel importante de este elemento es el de acumulador. En general, permanece lleno de refrigerante en fase líquida y así va compensando las pequeñas pérdidas que se van a producir en el circuito de manera irremediable. En caso de sustitución de este elemento, debes medir la cantidad de aceite que porta y reponer de nuevo esta misma cantidad más 15 cm³ aproximadamente y siempre poner juntas de estanqueidad nuevas.

En algunos modelos de vehículos se hace imprescindible desmontar el paragolpes delantero e incluso las ruedas para sustituir este elemento.

El presostato tiene como función evaluar los extremos de presión en el lado de alta e informar al calculador del aire acondicionado. Sus funciones suelen ser tres, por este motivo se denomina trifunción.

Salvo casos particulares, se pueden dar tres situaciones en el lado de alta presión, según el valor de esta presión:

• Si la presión alta es muy baja, manda una señal al calculador y suspende el funcionamiento del compresor; se entiende que hay un problema.
• Si la presión alta es más alta del término medio, manda una señal al calculador y éste aumenta el caudal de aire que pasa a través del condensador con objeto de bajar la temperatura y la presión. Suele aumentar la velocidad del ventilador o ventiladores.
• Si la alta presión es excesivamente alta, mayor a 20 bares, se entiende que hay un problema y en este caso manda una señal al calculador que corta el funcionamiento del compresor.

Va colocado a lo largo de la línea de alta presión, siendo más común entre la salida del condensador y del filtro deshidratador. Puedes identificarlo fácilmente por el pequeño conector con varios cables.

Por ejemplo en el caso del Renault Megane II, el presostato lo puedes ver si quitas el faldón del paragolpes delantero, atornillado sobre la tubería de salida del condensador sobre el lado derecho. Para sacar éste no es necesario sacar el refrigerante ya que monta una valvulita que cierra el circuito, pero sí es imprescindible sustituir la junta tórica. Éste es alimentado desde los bornes J2 y K2 del conector de 48 vías de color marrón. Con la señal que genera autoriza o no el funcionamiento del compresor. Para no perturbar el funcionamiento del motor y asegurar la protección del circuito de climatización, comanda el funcionamiento del ventilador de refrigeración del motor en función de la presión y velocidad del vehículo.

Para verificar su funcionamiento la tensión de alimentación entre bornes A y B debe ser de 5 voltios en el conector del presostato y las presiones de corte son a 2 bares y a 27 bares, presiones extremas en el lado de alta.

En algunos modelos de vehículos (Toyota) al presostato se le denomina captador de presión y en el caso del modelo RAV4, puedes localizarlo sobre el tubo de alta presión que une el condensador a la válvula de expansión, en el lado derecho del compartimento motor. Informa al calculador del motor de la presión reinante en el circuito. El calculador de gestión del motor tiene en cuenta esta presión para el funcionamiento de la electroválvula del compresor y los ventiladores de refrigeración del motor. El estado de este captador se suele verificar midiendo la resistencia eléctrica entre los pines de su conector, comparándola con los datos preconizados por el fabricante.

Conocida también como válvula difusora, la válvula de expansión es responsable de hacer que el refrigerante se vaporice, de forma adiabática, y pase del estado líquido a spray. Posteriormente, este spray pasa a estado gaseoso, para lo cual toma el calor del medio, produciendo un foco frío. Este calor se toma del chorro de aire que circula a través del serpentín conocido como evaporador, haciendo que este aire se enfríe de manera muy notable.

En la sección puedes ver que de 2 a 1 es el paso de alta a baja presión, 4 y 3 es el retorno de gas hacia el compresor, 6;7 y 8 es el regulador de temperatura y presión que empuja a la varilla que vence al resorte, 9, abriéndose más o menos el paso, 5, regulando el caudal de refrigerante que llegará al evaporador y por lo tanto variando la temperatura del aire de entrada al habitáculo.

En su interior encontrarás, al menos, dos cámaras: una de alta presión conectada al lado de la línea que viene del filtro deshidratador, o sea, del compresor y otra cámara de baja presión que es el lado que conecta con el evaporador.

Dentro de la válvula se tienen dos zonas bien diferenciadas, una de alta presión y temperatura media de unos 45 ºC, o 318 K, y 15 bares aproximadamente y otra de baja presión y baja temperatura, 2 ºC o 275 K, y 1,5 bares aproximadamente.

El paso que recorre el fluido suele ser variable aunque en algunas instalaciones también se le encuentra fijo. Esto da lugar a la clasificación de estas válvulas que, en el automóvil, reciben el nombre de válvulas de expansión tipo monobloque y válvulas de expansión de orificio fijo.

Las válvulas monobloque se autorregulan, por la presión, o por la temperatura del gas que sale del evaporador y que pasa a través de la parte alta del monobloque, haciendo que abra o cierre la válvula aumentando la dosis de spray hacia el evaporador.

Una pequeña membrana encierra una pequeña cantidad de gas en una cámara y, al dilatarse o contraerse, empuja una varilla que abre más o menos sección de paso y, con éste, el caudal de refrigerante.

Si el refrigerante que pasa de vuelta hacia el compresor ha sido escaso, éste pasa recalentado, entonces dilata la cámara produciéndose un empuje que aumenta la dosis de refrigerante. Por el contrario, si esta dosis es excesiva, el refrigerante que pasa por la cápsula es frío y produce una contracción en ésta de tal forma que un muelle pequeño cierra la sección de paso por lo que disminuye el caudal de refrigerante.

En las de orificio fijo, el paso es de sección continua, en este caso se suele colocar antes del compresor un depósito colector para evitar que alguna fracción de refrigerante en estado líquido pueda alcanzar el compresor. Recuerda que el compresor está diseñado para trabajar solamente con refrigerante gasificado.

Al igual que el condensador, el evaporador actúa como intercambiador de calor. Én su interior se produce una evaporación isobárica del fluido refrigerante. Dado que está ubicado en el lado de baja presión, no precisa ser demasiado robusto, pero sí debe estar construido en materiales con buena conductividad térmica.

Su forma es la de una pequeña cajita a la que llega un tubo que procede de la válvula de expansión y sale otro tubo que lleva el refrigerante en fase gaseosa hasta el compresor.

Su interior es en forma de serpentín, y a lo largo de éste el refrigerante va a pasar a gas completamente. A medida que el refrigerante evoluciona en el interior del serpentín, va recibiendo el calor del aire que entra hacia el habitáculo y debido a este calor se produce el cambio de estado conocido como evaporación, de aquí su nombre.

El aire que cruza a través del evaporador puede proceder del exterior o del mismo habitáculo. Si se ha elegido la función de reciclaje, esto es, tomar el aire del habitáculo, el sistema de aire acondicionado trabaja con una carga mínima, porque el aire que hay que enfriar ya está a baja temperatura y con un mínimo aporte de refrigerante se consigue mantener una buena temperatura en el interior; de esta forma al mover poco refrigerante el compresor trabaja poco y el incremento de consumo por el aire acondicionado es mínimo.

Además de enfriar, el aire se suele deshidratar; recuerda que el confort era función de la temperatura y de la humedad relativa. Si la humedad relativa es baja, implica que puede resultar incómodo respirar el aire pues afecta a las mucosas resecándolas. Los equipos más sofisticados hacen que el aire recoja una pequeña cantidad de humedad y evitan que descienda la humedad relativa.

El agua que el equipo toma del ambiente puedes observarla cuando en verano un automóvil con el aire acondicionado funcionando, deja un pequeño charquito en el suelo.

En caso de sustitución del evaporador debes medir, con una probeta o vaso graduado, la cantidad de aceite que porta y reponer al nuevo esta misma cantidad más 30cm³ aproximadamente y siempre poner juntas de estanqueidad nuevas.

En algunos modelos de vehículos se hace imprescindible para sustituir este elemento, desmontar el salpicadero completamente.

Una vez que conoces el funcionamiento de todos y cada uno de los elementos que componen el circuito del aire acondicionado, la comprensión del funcionamiento del conjunto es bastante fácil.

En primer lugar debes tener claro que, en un automóvil, puedes encontrar solamente dos diseños de circuitos, que van a ser según la válvula de expansión que monten: circuito con válvula de orificio fijo y circuito con válvula de expansión monobloque. Además de esto la única diferencia va a ser si es monozona, bizona o trizona.

Como imaginas, un circuito monozona es aquel que porta un solo evaporador y desde éste se va a enfriar la zona del habitáculo que se elija. Según función de aireadores que permanezcan abiertos, se puede enfriar desde la zona media, inferior, lateral derecha o izquierda. Esto es lo más común, pero en el mercado han ido apareciendo vehículos con dos o más evaporadores, de tal forma que el lado del conductor dispone de su evaporador específico, así como sus mandos para el manipulado, e igualmente para el acompañante. En esta forma uno u otro pueden poner frío o no, indistintamente, e incluso. en modelos más sofisticados, se monta un evaporador específico para las plazas traseras con su propia botonera para el manipulado.

Los climatizadores, además, utilizan el calefactor para cargar de humedad el aire y así mejorar el confort.

Como media de cantidad de refrigerante podemos indicar que una instalación de un automóvil suele llevar unos 700 gramos, pero lógicamente dependerá del vehículo. A medida que pasa el tiempo va perdiendo rendimiento debido a minúsculas fugas, hasta que se hace necesario procede a una recarga. Esto no debe ocurrir antes de los seis u ocho años de vida del automóvil; si ocurre antes es que tiene un problema.

El aire procedente del exterior cruza a través del filtro antipolen, donde es limpiado y puesto en disposición de ser introducido en el habitáculo, antes pasar a través del evaporador donde es enfriado a la velocidad elegida que le imprime la turbina de ventilación, por último, éste entra en el alojamiento de los ocupantes del automóvil.

La turbina con motor eléctrico nos permite adecuar el flujo de aire a las necesidades.

Si el aire está muy caliente, caso del verano en nuestras latitudes, y se sitúa la turbina a máximo caudal, se dispondrá de mucho calor y se podrá transformar a gas mucho refrigerante por lo que el sistema funcionará a máximo consumo. En estas condiciones la carga que supone al motor es del orden del 5% al 10%, es decir un automóvil de 100 caballos pierde entre 5 y 10 caballos y el consumo aumenta en la misma proporción; es por este motivo que el modo reciclado es muy interesante.

En la imagen puedes ver un circuito de aire acondicionado. El objeto 8010 es la UCE, 1520 y 8008 son sensores de temperatura, los demás ya son muy familiares, BB0 es la batería, BB1 es una caja de protección, CA es el interruptor de arranque, BF es una caja de fusibles 8000 y 8007 son los mandos general y de la turbina del ventilador, 1510A y B son los motoventiladores y por último 1520 A, B y C, son relés que, en función de la gestión de la UCE, cierran el circuito por 10 o por 1, y como puedes ver se conectan los motoventiladores en serie o en paralelo variando el caudal de aire de refrigeración del motor.

Al poner en funcionamiento el circuito, mandamos una corriente que hace solidaria la polea de arrastre del compresor con el conjunto de mecanismos, comenzando la succión y la descarga del refrigerante al condensador. A unos 15 bares y 80ºC, en el condensador se realiza la transformación de gas a líquido de manera isobárica, permaneciendo la misma presión a unos 50º de aquí al filtro deshidratador manteniendo estas características hasta la válvula de expansión, donde se produce la expansión adiabática y de aquí al evaporador que de manera isobárica completa su paso al estado gaseoso. En este punto tenemos una temperatura próxima a cero grados y 1 bar, pasando a ser aspirado de nuevo por el compresor repitiéndose el ciclo.

Como ya has visto en algunas pinceladas anteriores, la climatización es un circuito de aire acondicionado, pero algo más sofisticado y autónomo. Se elige una temperatura y de manera automática el sistema se encarga de mantenerla estableciendo así mismo las mejores condiciones higrométricas.

Básicamente, al elegir una temperatura determinada y partiendo de los datos que suministran una serie de sensores a la unidad de control electrónico, ésta envía una señal a los actuadores, seleccionando un caudal de refrigerante determinado, una carga determinada al motor, y manteniendo en el rango elegido las condiciones deseadas. El sistema selecciona igualmente un caudal de agua caliente para el calefactor con lo que el aire se humidificará, consiguiéndose unos parámetros de confort que harán que la conducción sea más segura.

En el esquema puedes ver un circuito electrónico de calefacción. Los sensores 3 y 7 informan al calculador 9, de la temperatura del habitáculo y del aire que entra. Por otro lado, el conductor informa al calculador de la temperatura deseada, por medio del selector 6.

El calculador, con estos datos, selecciona un caudal de agua caliente desde el actuador, 4, de válvula de paso de agua hacia el calefactor.

En el caso de la climatización el esquema de trabajo es el mismo, actuando el sistema no solo sobre el circuito del aire acondicionado, sino también sobre el de calefacción.

Como recordarás el climatizador coordina tanto la calefacción como el aire frío. Suele estar gestionado por medio de un calculador o unidad de control electrónico incorporado al bloque de mandos del salpicadero y comanda los diferentes actuadores de las trampillas de aire y demás órganos del sistema.

La función del climatizador se divide en varias subfunciones tales como calefacción, bucle frío, selección usuario y ventilación habitáculo.

Para la diagnosis del circuito se necesita el útil adecuado y se puede actuar bien sobre el calculador específico del salpicadero o bien desde el conector EOBD, accediendo a los calculadores que están implicados en el conjunto del climatizador que pueden ser el calculador de climatización, calculador de habitáculo, calculador de protección-conmutación y calculador de gestión de motor:

• El calculador de climatización gestiona el motor de mezcla y aire soplado.
• El calculador de habitáculo gestiona las resistencias térmicas del habitáculo y conexión del compresor.
• El calculador de protección-conmutación gestiona la luneta térmica, desempañado de retrovisores, comanda la conexión del compresor y los ventiladores.
• El calculador de gestión del motor suministra la información necesaria para la gestión de la calefacción y autoriza la conexión del compresor.

Los componentes más usuales del climatizador son:

• Todos los de la calefacción.
• Todos los del circuito de aire acondicionado.
• Los diferentes calculadores o unidades de control electrónico.
• Sonda de temperatura del habitáculo.
• Sonda de temperatura exterior.
• Captador solar, motores de reciclado, mezcla y distribución de aire.
• Módulo de potencia del ventilador soplador que suele tener varias velocidades, mínimo 4 y en algunos modelos llega a 10 velocidades de soplado.
• Sensor de calidad de aire.

Los consumibles de este sistema de climatización suelen ser:

• El filtro de aire del habitáculo conocido como filtro de polen, cuya periodicidad de sustitución es de 2 años o unos 30.000 kilómetros.
• El fluido frigorígeno o refrigerante R-134a, se revisa cada 4 años o cuando el rendimiento de la instalación lo requiera, como término medio, la masa de gas está en torno a los 700g.
• Lubricante sintético específico PAG.

Generalmente, el captador solar se implanta sobre el salpicadero en la zona de mayor exposición solar, que es en la parte central, cerca de la rejilla de salida del aire empleado en desempañar el cristal parabrisas. Su misión es generar una señal eléctrica que es enviada a la unidad de control electrónico de la climatización. La comunicación se efectúa a través de las vías o pines que suelen ser dos.

Con el dato de radiación el calculador efectúa la corrección programada, variando el caudal de aire en las salidas de ventilación.

En la fotografía puedes ver una caja de protección de un vehículo, donde aparecen relés y fusibles. No es raro encontrar más de una unidad de estas protecciones ya que todos los circuitos eléctricos van dotados de la correspondiente protección.

El captador solar mide el nivel de insolación y retransmite la información al calculador de climatización en forma de una medición de W/m2. La medición se encuentra en un rango de 0 a 400W. Se establece una función de tensión en relación al dato de potencia solar.

A modo de ejemplo, la tensión generada por este sensor en función de la radiación solar medida entre el terminal del captador y masa puede ser:

• 0 W --- 4,91V.
• 50 W --- 4,28V.
• 100 W --- 3,70V.
• 200W --- 2,55V.
• 300W--- 1,40V.
• 400W--- 0,30V.

En algunos casos el captador de insolación es doble y se diseña para detectar la insolación desde dos puntos, enviando al calculador una señal proporcional a la intensidad de la radiación.

Se suele verificar midiendo la tensión generada con el captador cubierto de una protección que impida la recepción de radiación solar, en cuyo caso el valor debe ser de cero voltios. Luego se destapa tal y como permanece normalmente, y el voltaje debe ser el preconizado por el fabricante para esta prueba.

El sensor de calidad del aire un sensor cuyo papel es controlar la contaminación ambiental e impedir que ésta entre en el habitáculo, activando el motor que mueve la trampilla principal y cerrando la entrada de aire del exterior.

Funciona de manera similar a las sondas lambda que se sitúan en la línea de escape del motor, de tal forma que, en función de los materiales con los que ha sido construida, reacciona al paso de determinados gases, generando señales que son enviadas a la unidad de control electrónico, y ésta, en función del programa memorizado, determina si activa algún actuador concreto.

En este caso la materia con la que está construida es sensible a los NO_x . Este sensor trabaja a una temperatura de unos 350 ºC por lo que no se ve afectado por la temperatura y velocidad del aire de entrada. Esto hace que tenga un alto grado de sensibilidad, por lo que detecta malos olores o altos contenidos de contaminantes antes que los propios ocupantes del vehículo, caso de alta densidad de trafico, circulación lenta, circular detrás de camiones, circulación por túneles muy largos, etc.

Los gases que suele detectar son en general: NO_x, C₆O₆, CO, CS₂, C₆H₁₄, SO₂,y H₂S, como puedes ver en la imagen los gases procedentes del exterior pasan al interior de la sonda por un pequeño tubito colector, para desembocar en un filtro donde se depositan las partículas sólidas. Posteriormente pasan a la cámara sensor; éste, en función de la presencia de determinados elementos disueltos, varia su conductividad, generándose una pequeña tensión que es enviada al calculador, tomando la determinación final de cerrar o no la trampilla exterior. De esta forma antes de que los ocupantes detecten malos olores o riqueza de hidrocarburos en el ambiente su entrada es bloqueada.

Sensor de calidad del aire-------señal -------UCE (climatizador)-------señal ------------servomotor recirculación.

Este mecanismo es especialmente útil cuando se circula por túneles cuya atmósfera esta muy cargada de humos procedentes del escape de los vehículos, también cuando se circula con tráfico lento y de gran intensidad, en este último caso se suele circular muy pegado al vehículo que precede y en caso de ser un vehículo pesado con mayor justificación.

Normalmente la sonda de temperatura del habitáculo suele estar integrada en el salpicadero. Suele ser una resistencia NTC o PTC, que, junto a un pequeño ventilador, aspira aire y genera una pequeña circulación de éste a través de los electrodos de la sonda. En la mayoría de los casos esta sonda va alimentada por una corriente cuya tensión suele ser de 5 voltios; en función de la temperatura del aire, esta tensión oscila, ya que la resistencia varía en función de la temperatura de forma inversa (NTC), de ahí el coeficiente de temperatura negativo. Estas oscilaciones de tensión son enviadas a la UCE del climatizador, que toma la determinación programada.

En caso de problemas en esta sonda, el sistema suele ir programado para fijar una temperatura de habitáculo de 23 ºC y, en caso de solicitar diferente temperatura, el equipo funcionará como un aire acondicionado manual.

Para el sensor de temperatura exterior, se puede decir lo mismo en cuanto a que funciona del modo NTC o PTC, según modelos. En caso de PTC, el coeficiente de temperatura es positivo o, lo que es lo mismo, aumenta su resistencia al aumentar la temperatura. Este sensor va colocado en el exterior del habitáculo, es muy común en el brazo del espejo retrovisor o en los faldones delanteros y puede evaluar un rango de -40ºC a 70 ºC, informando a la UCE de climatización, la cual, en función del dato de entrada y del programa cargado, tomará una determinación: activar o desactivar el compresor, aumentar o reducir la velocidad de soplado de la turbina de caudal de aire al habitáculo, etc.

La unidad de control electrónico, es un dispositivo electrónico encerrado en una pequeña caja de aluminio y refrigerada, a la que llegan una serie de conexiones o señales eléctricas de los diferentes sensores de automóvil, y, en función a programaciones memorizadas, toma determinaciones en forma de señales igualmente eléctricas. Estas señales eléctricas llegan a mecanismos conocidos como actuadores que ejecutan la orden recibida.

Conocida también como centralita, E.C.U, unidad de mando, unidad de control, calculador, etc, hoy en día forman parte del circuito eléctrico de todos los automóviles, y en función del nivel de acabado del vehículo, así es el número de éstas, se pueden encontrar un mínimo de dos o tres unidades de control, hasta más de cuarenta, intercambiando datos entre una y otras a través de una red multiplexada por códigos binarios.

Una centralita cuenta con un software, cuya lógica le permite tomar decisiones, según información del entorno; por ejemplo, toma el dato que le llega del sensor de temperatura del motor y manda una señal al mecanismo regulador del ralentí, de esta forma con total autonomía mantiene el ralentí dentro de los parámetros memorizados en la centralita, sin que intervenga el conductor. De este modo el motor mantiene un ralentí totalmente estable, ni se cala ni tiene un consumo excesivo cuando su temperatura es la adecuada y disminuyen las resistencias mecánicas, ya que va a ir realizando una adaptación continua.

En el interior de la UCE, en el lado de entrada de señales se encuentra un conversor A/D y a la salida otro D/A, en estos se procesan los datos para sus transformaciones e interpretaciones en señales de analógicas a digitales y viceversa. Además está la unidad aritmético lógica UAL y la UC integradas en el microprocesador, éste junto a las memorias ROM, RAM, PROM y EEPROM configuran un pequeño ordenador, igual que el ordenador portátil que estás acostumbrado a ver en casa o el fijo, pero algo más pequeño y adaptado a las condiciones de trabajo que le plantea el automóvil.

Las memorias, ROM, RAM, PROM, EPROM y EEPROM, son diferentes y cada una tiene su función específica, permiten almacenar los datos del programa que ha elaborado el fabricante, otras como la RAM almacenan datos de trabajo que necesita el microprocesador y así cada una tiene su función específica.

En los vehículos híbridos actuales la climatización es exactamente igual que en los vehículos motorizados de gasolina o gasóleos puros. El hecho de que sea híbrido no implica otra cosa más que la planta motriz monta además un motor eléctrico que, según qué condiciones, puede mover el vehículo con más o menos autonomía. Hoy día se especula que a esta tecnología le queda más de 15 años para desplazar seriamente a los vehículos no híbridos. En cuanto al futuro a medio y largo plazo, la tendencia indica un mayor desarrollo de la electrónica hasta hacer del automóvil una pequeña caja inteligente que incluso conozca los gustos del usuario o usuaria, forma de conducir, temperatura del habitáculo, tipo de música, etc.

En un futuro inmediato, los vehículos de mayor venta serán, por supuesto, híbridos, pero emplearán mucho más tiempo la energía eléctrica para ello. Además de aprovechar la energía cinética que no es necesaria, portarán gran cantidad de paneles con células fotovoltaicas, incorporarán baterías de mayor capacidad y rendimiento, y serán construidos con materiales más ligeros. Esto redundará en que el automóvil empleará le energía eléctrica generada por él mismo o acumulada y para una autonomía de más de 1000 kilómetros montará un pequeño motor térmico que tenderá a ir disminuyendo su porcentaje de empleo hasta reducirse del todo.

En los vehículos híbridos aún no se utiliza la climatización por efecto Peltier. Esta es una idea de futuro que si llega a hacerse realidad, empleará solamente electricidad. Se fundamenta en un circuito eléctrico formado por materiales de diferentes conductividades, en cuyas uniones se producen focos de calor intercambiándose éste con el medio. Cuando la corriente eléctrica pasa del material de menor conductividad al de mayor conductividad, se absorbe calor del medio, es decir, se produce un enfriamiento.

En estas instalaciones se emplean materiales semiconductores tipo P (silicio y boro) y tipo N (silicio, fósforo, arsénico y antimonio). Las cápsulas tipo P y tipo N, se encuentran intercaladas, de forma que en una parte tenemos láminas de cápsulas P-N y en otra cápsulas N-P, de forma que el circuito eléctrico será una sucesión N-P-N-P-N-P-N, etc, en cuyos extremos tendremos polaridad (+ y –), por los que pasará una corriente eléctrica, por lo que en una parte tendremos un enfriamiento y en la otra un calentamiento, irradiándose este calor hacia el exterior.

Análogamente en la parte superior, todas las láminas absorbentes de calor estarán colocadas en el interior enfriando una corriente de aire hacia el habitáculo, como en el modo clásico. Al invertir la polaridad, se invertiría el foco frío y caliente, esto hace que no se necesite un circuito termodinámico, ni refrigerantes, ni apenas mantenimiento, además de necesitarse un espacio mínimo.

El sistema Peltier, al ser puramente eléctrico, se hace muy interesante en vehículos híbridos o eléctricos puros, siendo éste una apuesta de futuro que ya se está desarrollando en proyectos como el Atomik 500.

Existe en California el siguiente proyecto:

• Modelo de familia con dos vehículos, uno de ellos totalmente eléctrico, utilizado a diario, cuya energía se obtendría del suministro de un gran parque de generadores aéreos y huertos solares, de tal forma que los vehículos se cargarían durante la noche, teniendo una autonomía de unos 140 kilómetros, que supera la media demandada cada día.
• Como durante la noche la demanda eléctrica es pequeña, es fácil disponer de energía suficiente para todos los vehículos.
• Aquellos vehículos que no fuesen utilizados durante el día podrían devolver esta electricidad para el uso general, ésta sería comprada por la compañía suministradora de tal forma que se podría obtener unas ganancias al venderla.
• Esto haría que una ciudad pudiese llegar a ser autónoma eléctricamente, solamente con la generación de electricidad de forma limpia y los aportes de sus vehículos.

Cualquier operación o actuación que realices en el circuito del aire acondicionado siempre, o casi siempre, va a requerir del uso de la máquina conocida como estación de carga. Es, por este motivo, que el operario que manipule una estación de carga, debe tener una formación técnica acreditada, así como un nivel técnico adecuado sobre los circuitos y los gases frigorígenos.

En la imagen puedes apreciar la operación de conexionado de la estación de carga al sistema de aire acondicionado de un vehículo.

Básicamente las operaciones que se realizan para verificar el estado de un circuito frigorígeno son doce, y debe seguirse el orden de forma estricta y salvo una rotura en el circuito, la secuencia de operaciones en la mayoría de las veces consisten en:

1. Control del funcionamiento del ventilador soplador en automóvil.
2. Control de la alimentación del compresor en automóvil.
3. Control de temperatura en aireadores del salpicadero del automóvil.
4. Control de masa de gas en el cilindro de carga, 2 kg, aproximadamente. (1/2 de la capacidad de éste),
5. Conexión de la estación de carga al vehículo y control de presiones en el circuito del automóvil.
6. Recuperación del gas refrigerante.
7. Vacío de 20 minutos, aproximadamente en las dos lineas de aire acondicionado.
8. Test de vacío, unos 10 minutos aproximadamente.
9. Reciclado del gas refrigerante.
10. Recarga de gas refrigerante, según indicación del fabricante.
11. Control de presiones y de temperatura en salidas al habitáculo.
12. Control de fugas, a lo largo de las líneas del circuito y principalmente en las válvulas de conexión.

La relación anterior de operaciones, debes memorizarla, a veces no se parte de la primera, pero siempre se termina con el control de presiones, temperatura y fugas. En la unidad siguiente se entrará en detalle, ahora vas a ver una descripción de la estación de carga, como modelo vamos a utilizar la WIGAM RATIO 200.

Los componentes y organización de una estación de carga de aire acondicionado, salvo pequeños detalles, son similares para cualquier modelo y marca. En este caso la empleada es de la marca Wigam, en cuyo ábaco del cilindro de carga puedes ver también los valores correspondientes al refrigerante R-22, pero éste último está en desuso, además de ser ilegal.

Los componentes principales son:

• Bomba de vacío y compresor de recuperación.
• Destilador/separador.
• Cilindro de carga, ábaco-nomograma, varilla de nivel y manómetro específico.
• Recipientes graduados de carga y descarga de aceite.
• Válvulas antirretorno de las líneas de aspiración e impulsión.
• Válvulas electromagnéticas de las líneas de retorno de aceite al compresor y de entrada de refrigerante.
• Conexiones de servicio.
• Válvulas de manipulado para diferentes operaciones.
• Filtro deshidratador, indicador de humedad y visor de paso del refrigerante.
• Mangueras de alta, baja y carga de botella a cilindro de carga.
• Válvula entrada de aditivo o aceite de reposición.
• Presostatos de seguridad, vacío y regulador de flujo del refrigerante.
• Manómetros de alta, baja y vacío.

Esta estación de carga, permite realizar todas y cada una de las operaciones en un tiempo corto y con la máxima seguridad. Además en la parte frontal dispone de un gráfico guía en el que aparecen secuenciadas por orden las operaciones y posiciones de válvulas e interruptores de bombas. Tiene un interruptor de corte general, pero te recuerdo que la protección de ojos y manos es OBLIGADA.

Vas a hacer un recorrido descriptivo por los elementos principales y genéricos que se encuentran en todas las estaciones de carga del mercado.

• Bomba de alto vacío. Si miras hacia la parte inferior de la máquina verás esta bomba, su papel es el de la puesta en vacío de las líneas de alta y baja presión del automóvil para el control de estanqueidad o verificación del estado del circuito. Una vez terminada esta operación debes aprovechar para introducir el aceite en el circuito y el aditivo, (de este hablaremos más adelante) en caso de necesidad, se pone en funcionamiento desde el interruptor indicado con la letra B del panel de instrumentos y el interruptor general en posición I. La lectura de vacío puedes verla en los manómetros de baja y alta pero lo ideal es desde el vacuómetro con indicador-fijador de lectura. Estas bombas suelen ser de una etapa, rotativas de paletas y lubricadas por inyección de aceite.
• Cilindro de carga y almacenamiento. Este cilindro tiene varias funciones, por un lado actúa como almacén del refrigerante de recuperación incrementando al que se tenía inicialmente. Además hay una varilla indicadora de nivel, un ábaco externo transparente en el que se puede ver la masa por unidad de presión, un manómetro específico y una válvula de seguridad.
• Destilador-separador. En una única unidad, se compone de tres cámaras, una de destilación, un separador y otra de intercambio térmico del gas recuperado, además de un serpentín para este intercambio térmico.
• Compresor de recuperación. Es del tipo hermético, con indicador de nivel de aceite provisto de una válvula para la descarga y recarga de lubricante, se acciona desde el interruptor con letra A y el general en posición I del panel de instrumentos.
• Filtro deshidratador. Este es del tipo antiácido deshidratador, tiene una capacidad de absorción de 40 mg de agua, va colocado en serie con el circuito que realiza el refrigerante durante la operación de reciclado.
• Mangueras. Son 3 tuberías de polímeros resistentes a los agentes atmosféricos de trenzado textil, con suficiente flexibilidad para asegurar una cómoda conexión en cualquier punto de ubicación de las válvulas en el automóvil, soportan sin deformación tanto la presión como el vacío y sus conectores rápidos están normalizados y son de diferente tamaños para alta y baja presión SAE y ACME.
• Panel de mandos. En el panel de mando se distinguen dos zonas separadas, por un lado los interruptores eléctricos junto con los indicadores verde y rojo y por otro las válvulas para el trasiego de gases y demás operaciones.

Balanza electrónica. Este modelo de estación no monta balanza electrónica pero, los modelos de estación de carga más sofisticados van provistos de ésta y, en general, todas las operaciones se realizan a través de una pantalla y teclados. La secuencia de operaciones es idéntica en todas las estaciones de carga y el nivel técnico del operario encargado, debe ser alto ya que además de las distintas operaciones, deberá interpretar correctamente los datos. En el modelo con balanza se selecciona una determinada masa de gas y automáticamente la máquina efectúa la operación, en los modelos sin la balanza la operación se efectúa de forma manual, vemos físicamente el refrigerante que sale, que entra y que queda por diferencia de niveles en función de la presión.

Nadie imagina en la actualidad un automóvil sin un equipo de sonido e incluso de imagen, desde pantallas para visualizar información en navegadores hasta vídeos encastrados en los apoyacabezas que entretienen a los niños durante los viajes.

Estos instrumentos pertenecen a los sistemas de confort e incluso de seguridad, ya que hacen del viaje un momento agradable y seguro al poder recibir información de tráfico (RDS), estado de carreteras, rutas más descongestionadas, límites de velocidad , información de radares, etc.

Uno de las características más importantes del las ondas es su longitud, de esta depende por ejemplo su captura por antenas. Las ondas se agrupan por bandas, éstas se clasifican en grupos, aplicando como criterio sus longitudes así tendríamos desde kilométricas hasta milimétricas, por ejemplo; la banda de la FM pertenece a las métricas. En la imagen aparecen dos ciclos de una onda, puedes ver que su longitud se repite dos veces, si el valor de x fuese de un segundo, sería una onda de dos hercios.

Si convives con tus abuelos habrás tenido en más de una ocasión diferencias en cuanto al volumen del sonido del televisor. Ellos dicen que no se oye y tú dices que si se pone el volumen según el criterio de ellos, estaría demasiado alto; al final o se apaga o los abuelos no oyen nada de lo que se dice. Esto ocurre por dos motivos, en primer lugar por que con el paso del tiempo la membrana del tímpano va perdiendo elasticidad los que implica que vibra con más dificultad y entonces no puede reproducir ciertos sonidos, necesita más presión sonora y por otro lado también esta pérdida de audición depende del medio donde se ha vivido, una persona que durante su vida laboral ha estado inmersa en atmósferas muy ruidosas, el oído ha perdido sensibilidad y por lo tanto capacidad para reproducir ciertas frecuencias. Estas situaciones pueden desembocar en sorderas en diferentes grados.

Una persona joven sin ningún tipo de problemas auditivos, oye en un rango de 20 Hz a 20 KHz. Esto implica que sólamente se pueden oír ondas mecánicas de entre 17 metros y 17 milímetros de longitud, las demás, que son la mayoría, pasan totalmente desapercibidas para nosotros. Esto es de gran importancia ya que lo que interesa reproducir solamente sonidos con estas características y a ello se debe dedicar todo nuestro esfuerzo.

Desde el punto de vista de los humanos, cuando un sonido queda fuera de la capacidad de audición se dice que es un ultrasonido si su frecuencia es de más de 20 KHz, o que se trata de un infrasonido lo que en este caso implica que se trata de ondas mecánicas de frecuencias por debajo de 20 Hz.

El espectro auditivo humano se suele dividir en un mínimo de tres bloques para su estudio, son los conocidostonos y son: graves, medios y agudos, e incluso algunas veces se dividen en más bloques para su mejor estudio y reproducción. Cuantos más pequeños sean los bloques de frecuencias que son reproducidas por un altavoz, siempre que no queden otras sin reproducir, más calidad de sonido se obtendrá.

Se dice que un tono es grave cuando su frecuencia está comprendida entre 20 Hz y 300 Hz. A veces se toma la frecuencia entre 20 Hz y 60 Hz y se le denomina como subgrave. Un tono es medio cuando su frecuencia está comprendida entre 300 Hz y 3 KHz y se conoce como tono agudo cuando su frecuencia está comprendida entre 3 KHz y 20 KHz.

El sonido es una onda mecánica generada por un objeto vibrante que se desplaza en el aire transportando energía de un lugar a otro. Estas ondas son patrones que se reproducen una y otra vez desde el origen. Al ser ondas mecánicas generadas en el medio, están formadas por una región de mayor presión y otra de menor presión conocida también como rarefacción o compresión y depresión.

En la imagen inferior puedes ver cómo la presión generada por una onda mecánica impacta con una membrana y ésta la transmite como si fuese totalmente permeable. Esto es debido a que por el lado opuesto al que recibe el impacto de la presión genera una compresión, reproduciendo la presión inicial en el medio.

Los parámetros más importantes que definen una onda son: frecuencia, longitud, periodo, amplitud y valor instantáneo. Las describimos a continuación:

• Frecuencia. Número de veces que se repite el patrón de la onda en una unidad de tiempo,es decir, número de veces que se repite una onda en un segundo, a esta unidad se le llama hertzio (Hz) y equivale a la inversa del segundo (s-1).
• Longitud. Es la distancia de dos puntos que se encuentran en la misma situación o lo que es lo mismo, la medida de un ciclo completo; se mide en metros y se simboliza con la letra griega lambda (λ), su unidad es el metro (m).
• Periodo. Tiempo que emplea una onda en realizar un ciclo completo, se calcula como la inversa de la frecuencia, se mide en unidades de tiempo, normalmente en segundos (s).
• Amplitud. Es el máximo desplazamiento de una partícula en el medio en relación al lugar sin perturbar, se indica con una A y su unidad es de presión en sonido sería de pascales (Pa).
• Valor instantáneo. Es el valor de presión que alcanza una partícula de una onda en un instante determinado, al ser presiones su valor puede ser pascales (Pa). Al valor instantáneo máximo se le conoce como amplitud, y una conversación entre dos personas puede ser de 0,03 Pa.

El sonido se caracteriza por: intensidad, tono y timbre.

• Intensidad. Es la sensación sonora, mayor intensidad implica mayor volumen, se mide en decibelios (dB), éste se obtiene como comparación con un sonido denominado umbral y se tabula en una escala de sensaciones que comienza en cero y su límite mayor sería, aproximadamente, 180 que equivale a la intensidad de la presión sonora causada por el motor de un cohete. Por encima de 120 dB, se traduce en un dolor en los tímpanos a las personas.
• Tono. Es la referencia utilizada para ubicar un sonido en un punto de la escala de frecuencias auditivas humanas, normalmente se emplean tres tonos, grave, medio y agudo.
• Timbre. Es la característica que diferencia un sonido de otro cuando tiene la misma intensidad y tono, pero están generados por instrumentos diferentes, por ejemplo el mismo sonido generado por una guitarra y un violín suenan diferentes, esta diferencia es el timbre y depende de los armónicos que acompañan al sonido fundamental. Por medio del timbre se identifican notas musicales del mismo tono.

Quizás el parámetro más importante cuando se trata el sonido, es la intensidad, al igual que en terremotos se ha creado una escala para referenciar su intensidad.

El decibelio es la unidad empleada en acústica y otras especialidades para expresar la relación entre dos magnitudes: la magnitud que se estudia y una magnitud de referencia

En la medida de esta magnitud se emplea como referencia un valor convenido muy bajo. El umbral mínimo de percepción del sonido en el ser humano es de 20 micropascales, pero no por ello dejan de ser relativas todas las medidas expresadas en decibelios, aunque el que no se explicite normalmente el valor de referencia le de apariencia absoluta.

Para dar valores en la columna de intensidad fisiológica se relacionan una serie de situaciones por un lado y por el otro una medida comparada con la referencia y finalmente el dato es el resultado obtenido de una función logarítmica que más adelante se verá

Antes de ver la fórmula matemática vas a ver qué es la intensidad del sonido. Las ondas sonoras transportan energía de un lugar a otro y esta energía por unidad de tiempo es la potencia de la onda que es medida en vatios (W). La onda, a medida que se aleja, pasa cada vez a través de áreas mayores, es por este motivo que definimos como intensidad del sonido a la potencia sonora que pasa perpendicular a un área determinada. (W/m2).

El decibelio es la unidad de medida utilizada para medir el nivel de intensidad del ruido. Comparando dos intensidades se puede obtener un dato y éste referirlo a un nivel de audición. Para ello se aplica una intensidad de referencia o intensidad umbral, cuyo valor es de I0 = 1 x 10 -16W/m2. La comparación se establece siguiendo la fórmula siguiente.

: donde I es la intensidad a comparar, la I0 es la intensidad umbral a una frecuencia de 1000 Hz y una presión de 0,02 Pa.

Se utiliza una escala logarítmica porque el oído humano funciona con una sensibilidad a las variaciones de intensidad sonora siguiendo un esquema de este tipo, no lineal, por esto el belio y el decibelio resultan adecuados para valorar la percepción de los sonido por las personas.

Los componentes básicos de un equipo de sonido, de un automóvil son: la fuente o autorradio con su correspondiente antena y los altavoces. En equipos más perfeccionados se puede añadir una etapa de potencia y algún que otro altavoz más. Los equipos más sofisticados incorporan además un ecualizador, filtros activos, etc.

Si a esto se añade la gama de calidades que se encuentran en el mercado, se llega a la conclusión de que el sonido es un mundo aparte, donde los gustos más refinados pueden obtener equipos de una gran calidad, que en algunos casos puede suponer un gran desembolso a añadir al del propio automóvil.

El primer componente que se encuentre en la linea de sonido es la fuente y por último están los altavoces.

La fuente de sonido es el elemento que genera la señal de audio inicial y esta señal va a contener la información sonora de partida, por lo que se puede decir que es el elemento principal del equipo de sonido. Esta señal inicial si es de mala calidad, por mucho que se pretenda mejorarla, siempre será una mala señal de audio y amplificada peor aún.

Se pueden encontrar fuentes de sonido analógicas y digitales, provistas o no de dispositivos periféricos de carga de discos compactos (ya en desuso) y con uno o varios puertos USB lo más actual es un autorradio con gran capacidad, en su memoria interna, provisto de uno o varios puertos USB, sin ranura para CD ni cargadores. El manejo suele ser muy intuitivo que, añadido a los mandos integrados en el volante, hacen que su manejo sea un factor que, además, de mejorar el confort, aumente la seguridad, ya que el conductor no tiene que apartar la mirada de la carretera. Las características más destacables son: distorsión, potencia, relación señal/ruido nivel de salida de previo y salidas de nivel de previo. Estudiemos cada una de ellas:

• Distorsión. Las fuentes de sonido entregan la señal generalmente de dos tipos, señal de alta potencia y señal de nivel de previo. La señal de alta potencia es la que entrega la fuente y que ha pasado por un preamplificador interior donde, posiblemente, se le ha introducido alguna pequeña distorsión que será mayor o menor dependiendo de la calidad del instrumento. La distorsión armónica simple es la más importante, lo que significa que cuanto menor sea esta, mejor será la calidad de la señal. Se suele expresar en %, por ejemplo, THD de 0,05%.
• Relación señal/ruido. Se entiende por ruido a la contaminación acústica que acompaña a la señal. Este ruido es indeseable y su nivel se compara con el nivel de la señal, en la relación S/R el ruido va dividiendo, por lo que cuanto menor sea el ruido, mayor será el nivel de la señal lo que dará más calidad al sonido. Una señal que se aproxime a los 100 dB es buena.
• Nivel de salida de previo. Cuanto más alto sea mejor; el previo es la señal pura sin ser tratada y se mide en voltios. Una señal mayor de 4 voltios es de buena calidad. Si tienes que elegir entre dos fuentes, la de mayor señal, es de más calidad.
• Salidas de nivel de previo. Son las salidas RCA, son salidas de gran pureza, ya que son de previo y su nivel de ruido es mínimo. Estas salidas se suelen usar para llevarlas hasta el amplificador de potencia.
• Potencia. Debido a que las fuentes de sonido incorporan un amplificador, éstas pueden suministrar potencias suficientes para un nivel sonoro de calidad,. Se debe distinguir entre potencia máxima y potencia nominal.
• El número de canales. Es otro dato importante y, como dato general, la calidad casi siempre va relacionada directamente con el desembolso realizado, pero hay que tener siempre presente que una buena o muy buena fuente de sonido si no va acompañada de una calidad similar o más en los altavoces, es un dinero perdido.

Aunque te parezca rimbombante, el altavoz es un transductor electroacústico, esto no es más que un elemento que recibe una energía eléctrica y devuelve una energía mecánica. Esta energía mecánica son las ondas de presión que, en una determinada frecuencia, transmiten el sonido desde el punto donde el altavoz se ubica, hasta el lugar en que se encuentra el observador o de audición.

El oído humano no es capaz de oír en cualquier frecuencia, es por lo que hay que tener presente el espectro auditivo humano para así reproducir solo las frecuencias de este rango, esto es entre 20Hz y 20Khz. Veamos en función de las frecuencias del sonido qué tipo de altavoces se necesitan:

• Las frecuencia entre 3000 Hz y 30.000 Hz, se definen como agudos y para reproducirlas se necesita un altavoz de 12mm a 25 mm o de 0,5” a 1”.
• Las frecuencia entre 300 Hz y 3.000 Hz, se definen como medios y para reproducirlas se necesita un altavoz de 25 mm a 75 mm o de 1” a 3”.
• Las frecuencia entre 80 Hz y 300 Hz, se definen como graves y para reproducirlas se necesita un altavoz de 100 mm a 180 mm o de 4” a 7”.
• Las frecuencia entre 18 Hz y 80 Hz, se definen como subgraves y para reproducirlas se necesita un altavoz de 200 mm a 300 mm o de 8” a 12”.

El altavoz porta un imán permanente en cuyo interior se coloca la bobina. La bobina es solidaria a la membrana y es recorrida por una corriente eléctrica alterna que, debido a los cambios de polaridad en el seno del campo magnético del imán, es repelida o atraída con la misma frecuencia que la corriente recibida y de esta forma produce ondas en igual frecuencia. No todos los altavoces son capaces de reproducir cualquier frecuencia, como acabas de ver es función del tamaño.

Por este motivo en el mercado puedes encontrar altavoces de cuatro tipos: agudos, medios, graves y subgraves, que se emplean en los automóviles. Los encargados de seleccionar las frecuencias que pasan o no en el altavoz son los filtros. En teoría no existe límite en cuanto al número de altavoces que se pueden instalar en un automóvil, solo la potencia disponible y la impedanciadebe ser respetada y coincidente con la de la fuente de sonido y del amplificador.

Es muy importante que el altavoz esté bien anclado a su soporte, no debes ponerlo sobre el banco del taller sin su funda (el imán coge partículas metálicas que hacen que se pierda calidad) y no lo cojas con las manos sucias, mejor con guantes limpios y realizar una buena conexión de cableados con sus correspondientes terminales y fundas aislantes. En el mercado puedes encontrar altavoces de un cono, cono doble, elípticos y coaxiales de hasta 4 vías, pero mejor si son de vías separadas, en este caso tienes el tweeter para tonos agudos, el woofer o de medios y el subwoofer que reproduce los tonos graves.

Las características más importantes de un altavoz son: impedancia, sensibilidad, potencia, direccionalidad, respuesta en frecuencia y peso. Vamos a ver cada una de ellas.

• Impedancia. Es la resistencia eléctrica equivalente de un altavoz. Al tener éste resistencia óhmica pura, (hilo de la bobina), resistencia inductiva (bobina) y resistencia capacitiva (condensador), la resistencia equivalente recibe el nombre de impedancia. Su valor se corresponde con la hipotenusa de un triángulo rectángulo en el que aplicaremos el teorema de Pitágoras, en el que la resistencia óhmica es el cateto mayor y el cateto menor es la resistencia resultante de la suma vectorial de la inductiva y capacitiva. Suunidad es el ohmio y sus valores más usuales en el automóvil son 4 y 8 ohmios.
• Sensibilidad. Es la razón entre el nivel de potencia acústica cedida y la potencia eléctrica recibida, se expresa en dB/W, medidos a 1 metro de distancia.
• Potencia. Es necesario distinguir dos potencias, la de pico, que es la máxima que soporta durante un corto tiempo, y la nominal que es la potencia que puede soportar el altavoz durante un uso continuado.
• Respuesta en frecuencia. Es el dato que el fabricante debe proporcionar en el que se puede ver el rango de frecuencias en el cual trabaja el altavoz.
• Direccionalidad. Indica la potencia acústica que ofrece el altavoz en función de la dirección en que haces la medida. Es importante porque indica cómo se distribuye el sonido en el espacio. Debes recordar una frase típica entre los instaladores, el woofer se siente mientras que un tweeter lo oyes si lo ves.

   

Los amplificadores externos, conocidos generalmente por etapas de potencia, se encargan de procesar las señales de sonido y obtener una mayor potencia y mayor calidad de audio, pero sobre todo esta última parte, es decir, obtener buena calidad de sonido.

Al amplificador le llega la conexión RCA directa de la fuente de sonido o salida de previo (bajo nivel) y ésta es amplificada siendo de buena calidad. También se pueden conectar al amplificador las salidas de alto nivel de la fuente de sonido, pero en estos casos, como ya has visto anteriormente, esta señal es de menor calidad y al salir de la etapa de amplificación se ha amplificado el sonido y el ruido al mismo tiempo, por lo que la calidad de audio se verá mermada, ya que habrá dos fuentes de ruido, la generada por el amplificador interno y la del externo.

Las características básicas de la etapa de potencia son: número de canales, fuente de alimentación regulada, potencia máxima y RMS, impedancia, respuesta de frecuencia, señal/ruido, ganancia y distorsión.

• Número de canales. Es el número de etapas amplificadoras independientes que tiene el amplificador. Lo más usual en los automóviles son de 2 , 4 y 5 canales. Se conectan directamente a los altavoces y van marcadas con su polaridad que debe ser respetada, en general se pueden hacer conexiones en puente en la que dos canales se usan como uno, sumando las potencias de cada canal.
• Fuente de alimentación regulada. La etapa recibe alimentación directamente de la batería, si la tensión sufre cambios puede dañar los componentes electrónicos, por este motivo deben incorporar un estabilizador de tensión, esto es importante.
• Potencia máxima y RMS. Potencia de pico que puede suministrar el amplificador durante un periodo de tiempo corto. En cuanto a la potencia RMS, es la potencia que el amplificador puede entregar por cada canal, teniendo en cuenta las impedancias de los altavoces y de forma mantenida en el tiempo, sin que ésta sufra daño alguno. Por ejemplo: 50W RMS a 2 altavoces de 4Ω de impedancia, 100 W RMS a 2 altavoces de 2 Ω o 200W a 1 altavoz de 2 Ω.
• Impedancia. Es el valor de la impedancia que coincide con la de los altavoces que pueden ser conectados al canal o vía, es fundamental que coincidan las impedancia de la fuente, etapa de potencia y altavoces.
• Respuesta de frecuencia. Es el dato que nos indica la gama de frecuencias que se obtienen a la salida del amplificador, en algunos modelos se pueden realizar algunos ajustes.
• Señal/ruido. Es el cocientes entre las señales eléctricas de la señal y del ruido obtenido a la salida. Al igual que los altavoces, este dato muestra la calidad de la etapa y suele darse en dB.
• Ganancia. Como el amplificador es un multiplicador de voltaje, la tensión de entrada es aumentada en un factor determinado ajustable manualmente, éste debe controlarse por medio de un osciloscopio para que la señal no genere picos cortados que estropean a los altavoces.
• Distorsión. Es la desviación de la calidad de señal que recibe la etapa y la calidad de la señal que entrega, se suele dar en % y cuanto mayor es este porcentaje, menor es la calidad de la etapa de potencia.
• Las conexiones. En las etapas de potencia encontramos, por un lado las entradas de baja potencia, RCA, procedentes de la fuente, normalmente en la parte de la izquierda, hacia el centro se ubica la alimentación directa positivo +, negativo – y remote, este último procede de la fuente de sonido y sincroniza el encendido de la etapa de potencia con el encendido de la fuente e igualmente para el apagado y, por último, están las salidas de alta potencia o canales (+ -), con la posibilidad de puentearlos.

Como has visto en los altavoces de vías separadas, determinadas frecuencias son reproducidas por unas vías u otras, pudiendo separarse en tres o más bloques toda la gama de frecuencias que son de nuestro interés. Para evitar el paso de las frecuencias que estén fuera del rango de la respuesta del altavoz, se instalan los filtros. A la gama de frecuencias que pasan al altavoz se le denomina banda de paso. Como el corte no es radical, se tendrá una entrada pequeña de gama de frecuencias a cada lado de la banda de paso, esto es la banda atenuada, hasta un punto denominado frecuencia de corte. Si se hacen tres cortes a frecuencias bajas, medias y altas, habrá filtros de paso bajo, paso banda y paso alto.

Los filtros pueden ser pasivos, que son los más usuales en la automoción y activos que necesitan alimentación independiente.

• Filtros pasivos. Compuestos por bobinas y/o condensadores suelen ir instalados en los altavoces o bien entre éstos y la etapa de potencia, no requieren alimentación específica y consumen algo de potencia.
• Filtros activos. Son componentes electrónicos, se instalan antes del amplificador ya que no pueden trabajar con grandes potencias. Al necesitar alimentación independiente, no consumen de la línea de sonido por lo que la calidad de éste es mayor, pero resultan más caras las instalaciones con filtros activos.

La función del ecualizador es atenuar o acentuar unas determinadas frecuencias o bandas y darle un sentido más personalizado al sonido. En los automóviles los ecualizadores más extendidos son los gráficos. Estos elementos pueden ser independientes de la fuente o bien estar integrados en ésta.

Los ecualizadores están divididos por bandas, es decir, el espectro de frecuencias se divide en bloques llamados bandas, éstas pueden ser desde 5 hasta más de 30 bandas, como puedes ver en la imagen.

Un ecualizador gráfico es dispositivo que procesa señales de audio y permite dividir esta señal en diferentes bandas de frecuencias, pudiendo alterar la ganancia de cada banda de forma independiente. Su nombre viene dado por la disposición de los potenciómetros deslizables, colocados de forma que permite visualizar la compensación realizada.

Dependiendo de la marca y modelo cuenta con una cantidad determinada de bandas de frecuencia. El más común es el de octava, cuenta con 10 puntos de control ya que el ancho de banda audible tiene 10 bandas de frecuencia: 30 Hz, 60 Hz, 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1kHz, 2 KHz, 4 KHz, 8 KHz y 16 KHz. Normalmente cuentan con varios canales con controles totalmente independientes.

En la fotografía se puede ver un tablero de mandos donde se aprecian los diferentes mecanismos para la manipulación de la fuente de sonido en el volante.

Tanto los cables, conectores, terminales, aislantes y, en general, todos y cada uno de los elementos dedicados a conducir la corriente eléctrica tanto del lado positivo (+), como negativo, (-), son de gran importancia. Tanto es así que una mala instalación o unos cables inadecuados tiran al traste con el desembolso realizado en aparatos y complementos. De ello se hablará en el capitulo dedicado a instalación y reparación.

En equipos de sonido provistos de amplificador exterior o etapa de potencia, se pueden agrupar los cables en tres tipos, que son de señal, de salida y de alimentación:

• Cable de señal. Es el encargado de transportar la señal desde la fuente a el amplificador. Es de baja tensión y muy susceptible de coger parásitos del medio, por este motivo deben ser cables coaxiales, cuyas características tanto para audio como para vídeo son recogidas normalizadas según la norma americana MIL-C-17, UNE 50266 y la francesa NFC-93550, y cuya impedancia está comprendida entre 50 y 75 ohmios.

  Si va libre de oxígeno, es decir, enfundado en atmósfera de vacío, es muy resistente a la oxidación además debe ser flexible para facilitar el ruteado. Otra característica importante es las capas de mallas de protección, cuantas más, mejor.

• Cable de alimentación. Este cable proporcionará la potencia eléctrica a la etapa amplificadora, para su funcionamiento. Este cable tanto el (+) como el (-), deben tener la sección adecuada para asegurar el consumo eléctrico sin problemas, por lo que debe ser calculado para un dimensionado correcto y en caso de no fabricarse la sección obtenida se deberá elegir la sección comercial inmediatamente superior. Esta cable debe ser flexible, para que se adapte a la ruta sin problemas ya que es fundamental que éste quede perfectamente integrado. Debe de ir provisto de su correspondiente fusible, éste debe ubicarse lo más cerca posible de la batería, la intensidad nominal debe ser la comercial inmediata superior a la calculada, te recuerdo que, en general, el fusible permite el paso de un 50% más de la intensidad nominal.
• Los cables y conectores. Dedicados a conducir la corriente eléctrica están normalizados, se dimensionaran en función de la intensidad que va circular por ellos y a la longitud de éstos, los conectores se acogerán a la norma ISO, así como la fuente y su alojamiento en el vehículo están estandarizados según las normas DIN.

Seguro que has visto en algunas ocasiones automóviles que como antena usan un alambre cualquiera, y, en otras ocasiones, vehículos que sin antena funciona su radio, sin más problema. Efectivamente la antena puede ser, de hecho es, una varilla metálica en cuyo extremo inferior se le une un cable que lleva la señal eléctrica hasta el autorradio, pero a pesar de esta imagen, debes saber que este elemento es de suma importancia, lo que ocurre es que a veces en vez de sonido aceptamos casi ruido.

Se conoce como antena, toda varilla o hilo metálico que tenga por misión captar las ondas electromagnéticas emitidas por una emisora y conducirlas a un receptor. La calidad de la antena es muy importante. Un receptor de calidad media con buenos altavoces y una buena antena es mejor que un receptor de buena calidad con altavoces y antena de calidad deficiente.

Para que la recepción de la señal de radio sea de buena calidad es imprescindible que la antena tenga una calidad aceptable; piensa que la diferencia de precios entre una antena regular y una buena antena es mínima y la calidad de sonido es muy diferente. Es importante que tenga un buen cable apantallado y una buena conexión a masa. Si tienes que colocar alguna antena en un vehículo, es requisito fundamental que esté colocada lo más alta y alejada posible de las fuentes de ruidos como el alternador, motor de arranque, unidades de inyección y electrónicas, así como lo más cerca posible del receptor de esta antena.

Cuando se sintoniza una determinada frecuencia, y se cambia a otra diferente y así varias veces durante un viaje, lo que se hace, en realidad, es ir variando la longitud de la antena, esto se hace a través de los circuitos electrónicos de la fuente. Para aumentar su longitud o acortarla se emplean bobinas y condensadores y la longitud de onda de la señal recogida es función de la longitud de antena., donde el término λ es la longitud de onda que corresponde con una determinada frecuencia de radio.

Se pueden encontrar antenas telescópicas que se despliegan con un motor eléctrico o manuales, electrónicas interiores que se pegan a la luna por la parte interior, desmontables que se quitan y ponen fácilmente, etc.

Algunas antenas van provistas del trimmer. Cuando se instala ésta, se ajusta el trimmer sintonizando una emisora, una vez ajustado ya no es necesario volver a tocarlo. Te recuerdo que el cable de ésta nunca debe manipularse y que debe tener una buena conexión a masa; esto es muy importante.

¿Has observado que últimamente es raro que alguien que va en un vehículo pregunte por una dirección en concreto, o cómo realizar un determinado desplazamiento? La explicación es muy fácil, la mayoría de los vehículos disponen de un navegador que, o bien viene de fábrica, o el conductor lo ha adquirido con posterioridad y lo lleva adherido, mediante un ventosa, en el cristal delantero. Con el navegador se acaban los problemas de localizar una determinada dirección o de corregir un error en el desplazamiento estando por un tiempo como perdidos, el navegador recalcula la ruta inmediatamente.

Asimismo, también es de gran utilidad el teléfono móvil con el sistema de bluetooth ya que es posible recibir y realizar llamadas sin desviar la vista de la conducción, con lo que se disminuye bastante la distracción que se tiene cuando se realizan llamadas telefónicas.

Un elemento de suma ayuda en la actualidad son las cámaras y sistemas de aparcamiento que evitan colisiones en las maniobras.

A corto plazo los vehículos estarán dotados con controles de seguridad tales que en momentos determinados tomarán ellos las riendas y decidirán. Actualmente algunos vehículos ya disponen de sistemas de ayuda a la conducción de serie como control de fatiga del conductor, regulador de velocidad con radar antichoque que mantiene la distancia de seguridad y puede frenar en caso necesario, reconocimiento de señales, de límite de velocidad, retrovisores con alarma, ayuda de guiado de carril que en caso de que el conductor se disponga a cambiar de carril, si se prevee una colisión el vehículo no permite el cambio, llegando a controlar si hace falta el volante.

Como sabes, hoy en día los sistemas de telefonía en los vehículos automóviles han alcanzado un grado de tecnología similar en calidad y limpieza de sonido a la telefonía doméstica, a pesar de que el medio es bastante hostil, entre ruidos y corrientes parásitas. También hay que decir que estas tecnologías han quedado marginadas a casos muy específicos debido, principalmente, al desarrollo y cobertura que han alcanzado los teléfonos móviles portátiles que, unido al sistema de bluetooth prácticamente suplen en su totalidad a los teléfonos específicos de automoción.

Salvo pequeñas diferencias, y siempre en función del desembolso realizado, un equipo de teléfono para automóvil está compuesto por los elementos siguientes: el módulo principal o unidad de radio, pantalla, microteléfono, altavoz, el micrófono, cableados y los adaptadores para dispositivos periféricos como PC. Veamoslos detenidamente:

• Módulo principal o unidad de radio. Esta unidad es la receptora de la señal de radio, generalmente puede portar sistema bluetooth y antena. De ella salen todas las conexiones a los dispositivos externos. Debe colocarse en un lugar que quede fuera de la vista desde el exterior y situado de tal forma que en caso de accidente no se desprenda fácilmente y pueda ocasionar lesiones a los ocupantes del vehículo.
• Pantalla. Que sea visible para que el conductor no tenga que quitar la vista de la carretera en caso de efectuar alguna lectura. Es preciso recomendar que con el vehículo en marcha, y principalmente si hay gran densidad de tráfico, no debe utilizarse.
• Microteléfono. Este elemento recuerda totalmente al teléfono inalámbrico doméstico, con una serie de teclas y funciones. En general, es sencillo de manejar y de configurar, y está formado por el teclado, micrófono y el auricular, su funcionamiento y manejo es muy intuitivo. Debe colocarse cerca del conductor pero que no le entorpezca en nada ni en ninguna maniobra.
• Altavoz. Este elemento puede ser independiente de los altavoces del equipo de sonido y se instala de tal forma que al funcionar éste se silencien el resto, o bien puede ponerse un equipo que utilice los altavoces de la radio del coche, para lo cual es necesario buscar que el equipo a instalar sea compatible con el que dispone el automóvil.
• El micrófono. Conocido como manos libres, es un dispositivo periférico que hace más cómodo el manejo del teléfono durante la marcha. Debe llevar un supresor del eco que se produce en el interior del automóvil y de ruidos. De una ubicación adecuada dependerá el rendimiento del dispositivo.
• Cableados. El equipo debe incorporar un juego de cables que sean suficientes para que el equipo quede perfectamente instalado. Los colores están normalizados y siguiendo el esquema que debe incorporarse, no es difícil realizar una buena instalación.
• Adaptadores.- En función de la calidad del equipo, éstos suelen llevar más o menos complementos, a veces portan adaptadores para conectar el teléfono a un ordenador portátil, esto es importante.

Si te fijas en los vehículos de los últimos años, la mayoría montan algún equipo de imagen en origen, integrados perfectamente en elementos del automóvil, como salpicadero, asientos, techo, etc. Además la incorporación de estas tecnologías va en aumento, se estima que para los próximos 5 años el 75% de los automóviles nuevos incorporarán de serie sistemas de imagen como navegadores, reproductores musicales, de vídeo, retrovisores con cámara, cámaras para ayuda al aparcamiento, sensores para visión nocturna, y conexiones a internet para transmisiones de imagen en tiempo real, vídeoconferencias, sintonizadores de TDT, Skype, puertos USB, conectores Apple, RCA normal y mini, en resumen casi las mismas posibilidades que una pequeña oficina o como estar en casa. Se podrá conectar una vídeoconsola, un ordenador portátil, un ipad, ipod , etc.

Un sistema de navegación es un receptor de señales de ondas electromagnéticas que han sido emitidas por una serie de satélites y que, a partir de estas señales y la realización de una triangulación, puede conocer una posición dada. Consiste en calcular las coordenadas geográficas en las que se encuentra el vehículo en cuestión; una vez conocidas las coordenadas, se sitúan en una cartografía memorizada en el navegador, y esto va a permitir una orientación, ver la ruta más adecuada, programar otras rutas alternativas, calcular tiempos, etc.

El posicionamiento por satélite es la técnica que estudia la forma de determinar la posición de un punto mediante el cálculo de la distancia a satélites. Básicamente, se trata de conocer la posición de un número determinado de satélites y conocidas las distancia a las que están estos satélites, podemos calcular la posición del punto que buscamos.

Existen diferentes técnicas de posicionamiento en función de la forma de determinar la distancia del satélite al receptor, pero todas implican tener conocimiento de la posición del satélite. Es lo que conocemos como efemérides.

Los primeros sistemas de navegación que permiten el posicionamiento por satélite aparecen en la década de los años sesenta y son: ZIKADE y TRANSIT.

Estos sistemas se basan para el posicionamiento en la técnica denominada Doppler, midiendo en el receptor la variación de la frecuencia emitida por un satélite a lo largo de su órbita, en tiempos diferentes.

Las características del funcionamiento de estos sistemas son similares. Los satélites orbitan a una distancia de unos 1000 kilómetros, lo que implica que cada uno cubre una extensión de entre el 5 al 8 por ciento de la superficie total de la Tierra. La escasa cobertura implica que se pierda la señal, puesto que los satélites deben pasar varias veces, para alcanzar una precisión aceptable.

Hoy día, las nuevas generaciones de satélites de navegación presentan, fundamentalmente, dos ventajas, por un lado, tenemos mayores coberturas, lo que implica una continuidad de señal y, por otro, una mayor precisión en las medidas.

Actualmente, los sistemas de navegación usados son el sistema GLONASS de Rusia y el sistema NAVSTAR-GPS de Estados Unidos de Norteamérica. Estos satélites orbitan a unos 20.000 kilómetros, lo que les permite cubrir hasta el 35 por ciento de la superficie de la Tierra.

La transmisión de datos desde los satélites hasta los usuarios se realiza por medio de ondas electromagnéticas que viajan a la velocidad de la luz. El dato fundamental es el tiempo que tarda la señal desde la antena del satélite hasta la antena del receptor en tierra: como conocemos la velocidad de propagación de la señal, fácilmente calculamos la distancia.

El tiempo que emplea la señal en recorrer este espacio se determina comparando la lectura de tiempo en la antena del satélite con la misma del receptor. Es fácil que estos relojes no estén perfectamente sincronizados, por lo que la medida de tiempo estará afectada por un pequeño error sistemático de sincronización. Será necesaria la observación simultánea de cuatro satélites, para determinar las tres coordenadas de la antena receptora y así se tendrá la posición del vehículo.

La onda emite en dos modos o códigos; estos códigos son secuencias en modo binario, y las pseudodistancias se obtienen del tiempo de viaje de las señales de código. El código P, restringido al uso militar (precisión) tiene una frecuencia de 10,23 Mhz y 30 m de longitud de onda. El código C/A,-adquisición) con una frecuencia de 1023 Mhz a 300 m de longitud de onda.

Los modos de posicionamiento son absoluto y relativo, siendo el primero menos preciso, ya que se realiza desde un solo receptor. El posicionamiento relativo es el empleado en muchos campos, donde se emplean dos receptores sincronizados, y un mínimo de 4 satélites, de esta forma se obtienen incrementos de coordenadas de un receptor en posición desconocida respecto de otro situado en posición conocida, o método diferencial o DGPS.

En el mercado se presentan cuatro posibilidades de disponer del navegador en el automóvil, el ideal sería el aparato que de fabrica se monta y se integra perfectamente en el tablero de instrumentos, este sistema es más caro pero mucho más cómodo, además, normalmente, el propio fabricante de automóviles se responsabiliza de actualizar la cartografía en las sucesivas revisiones, el inconveniente es que se genera una dependencia añadida.

La segunda fórmula es disponer de dispositivos portátiles que, con una ventosa y un pequeño soporte, se adhieren a la luna del parabrisas y la alimentación eléctrica se hace desde el encendedor del automóvil, la actualización se realiza desde un PC de forma cómoda, este dispositivo no precisa de ninguna instalación, es más barato y su precisión depende del desembolso realizado, los más avanzados suelen disponer de cartografía de Europa, América y Canadá como mínimo, los más sencillos tienen solo la cartografía del país.

El tercer método es la instalación de equipos multimedia por talleres especializados en sonido y complementos electrónicos tales como alarmas, sensores de aparcamiento, personalizaciones de automóviles, etc.

Estas instalaciones suelen ser después de las de fabrica las más perfeccionadas, ya que se integran perfectamente dentro del conjunto de los instrumentos del automóvil.

El cuarto método y más barato es a través del teléfono móvil, que casi todo el mundo tiene, los modelos medios y más los de alta gama disponen de navegadores, por su tamaño el conductor tiene difícil su empleo pero la persona acompañante fácilmente puede utilizarlo y viajar sin problemas de orientación. En la fotografía puedes ver un navegador para automóvil de la marca tomtom.

Los dispositivos integrados disponen de cuatro puntos determinados, estos son: conexión, pantalla, audio y antena.

• Conexión. El navegador se integra con la red de comunicación del vehículo, de esta forma obtiene informaciones que muestra en su propia pantalla, anticipándose a la información de la ruta, velocidad del vehículo, tiempo restante programado, etc.
• Pantalla. Ubicada en un sitio del salpicadero, debe ser de lectura cómoda para la visualización por el conductor o acompañante.
• Audio. Conectado al sistema del propio vehículo, adaptado al propio volumen seleccionado momentáneo.
• Antena. Adecuada al tipo de vehículo y ubicada en el sitio de mejor recepción de señal y de menos posibilidades de recoger parásitos.

En el conjunto de circuitos eléctricos de un vehículo, existen numerosos aparatos y mecanismos susceptibles de generar interferencias y, no solo los elementos eléctricos, sino elementos mecánicos que, en su normal funcionamiento, generan fricciones que hacen que aumente el nivel de ruido en otros circuitos donde éste no sea adecuado. Es, por este motivo que, una vez se va a proceder a la instalación de nuevos equipos, por ejemplo, de sonido, en caso de no conocer si el vehículo genera un ruido en algún mecanismo que pueda producir una contaminación acústica, se deberá de proceder a realizar la verificación y el oportuno estudio, además de las comprobaciones que se han de realizar a posteriori.

Las interferencias o parásitos, en general, están generados por elementos o mecanismos que no han sido correctamente dotados de sus correspondientes filtros antiparasitarios, se puede decir que los principales generadores de estas corrientes, que contaminan a los equipos de multimedia, son: el alternador, sistema de encendido y el limpiaparabrisas, pasando a un segundo plano el reloj, interruptores, relés, reguladores, etc.

Te recuerdo que los cableados de alimentación de la radio y de ésta con los altavoces pueden hacer el papel de antenas en el caso de que se produzcan las condiciones mínimas para ello, como rutas inadecuadas, malas conexiones o cables con sus fundas protectoras en mal estado, principalmente el de antena. En las fotografías puedes ver unos cableados y un útil imprescindible para el instalador, el polímetro.

Como consecuencia, hay que proceder a tomar medidas para evitar este problema, por ejemplo la radio va colocada en el interior de una caja metálica a modo de pantalla protectora y provista de una buena masa, el cable de la antena va fuertemente apantallado lo que impide la captación de señales y los parásitos que puedan captar los cables de los altavoces se eliminan mediante filtros colocados en los circuitos de la radio. La antena, igualmente, puede ser fuente de parásitos por lo se deben seguir las recomendaciones del fabricante y ser muy cuidadosos durante la instalación o montaje.

El desparasitado de un automóvil tiene dos perspectivas, por un lado la legal de cara a terceros, legislada oficialmente, que evita problemas a elementos ajenos, por otro lado, está el desparasitado para conseguir una buenas condiciones sonoras en el propio vehículo. Para realizar un buen desparasitado en un automóvil deben revisarse las conexiones a masa de los diferentes componentes del vehículo, así como entre chasis-motor, chasis-suspensiones y capó-carrocería, estos cables de masa suelen ser trenzados y planos.

Antes, se ha comentado que el sistema de encendido suele ser uno de los principales focos de parásitos. Los cables, en concreto, deben estar en buen estado, siendo la resistencia eléctrica de éstos entre 1000 y 5000 ohmios. Algunos cables deben complementarse con resistencias eléctricas auxiliares de desparasitado en el distribuidor y la colocación de un condensador de 2 a 3 microfaradios en el primario de la bobina. Las caperuzas de las bujías, igualmente, deben estar en buen estado, en algunos casos las juntas homocinéticas de la transmisión también generan parásitos para lo cual se deben conectar los dos lados con un cable trenzado. En los cubos de rueda si los elementos de frenado generan ruidos deben colocarse filtros (bobinas y condensadores), el motor del ventilador de aire del habitáculo igualmente debe ser revisado.

Los problemas ocasionados por corrientes parásitas pueden agruparse en 4 grupos:

• Emitidos por el equipo de encendido.
  • Sistema de alta tensión.
    • Cables de bujías: Deben ser antiparasitarios, hilos de alta impedancia, esto ya viene de fabrica pero debe verificarse y sobre todo el estado de los mismos.
    • Bujías: Dotadas con caperuzas supresoras de parásitos.
    • Salida de alta tensión en la bobina: En caso de requerirlos, en el mercado se pueden encontrar supresores específicos.
    • Distribuidor y bobina: En caso necesario entre positivo y masa en baja tensión se puede poner un condensador de 250 microfaradios.
• Emitidos por el sistema de alimentación.
  • Generador: condensador de 2 a 10 microfaradios.
  • Motores de limpiaparabrisas y turbina de aire al habitáculo: condensadores de 0,5 a 5 microfaradios.
  • Intermitentes: condensador en la central de intermitencias entre el borne positivo y masa.
• Emitidos por cargas estáticas: Ruedas zona de los bujes, colocar estrellas, las masas de suspensiones y transmisiones,deben estar en buen estado.
• Emitidos por malos contactos a masa: El capó y su asiento, el portón trasero y sus anclajes, bisagras oxidadas que transfieren malos contactos a masa deben ser revisadas, en general, las grandes piezas de plancha y sus contiguas deben tener buenos contactos metálicos entre ellas.

Como norma general, a la hora de realizar cualquier instalación en un automóvil, modificación o reformas, y principalmente si el vehículo está en garantía, se recurre a la consulta de datos, autorizaciones y guía a través de la red específica conocida como Intranet.

Intra, significa “dentro de”, “en el interior” y la traducción del anglicismo net, es red. Por lo que el significado de Intranet es, “Estar dentro de una red”.

La evidente ventaja que aporta Internet a la sociedad, es que da la posibilidad de transmitir una gran cantidad de información rápidamente, a un coste muy bajo. Esta característica propia de la Red, principalmente la han aprovechado empresas que, por su actividad, están repartidas en distintas zonas geográficas.

En el caso de la automoción, las marcas han introducido las nuevas tecnologías para disminuir costes y minimizar los tiempos de entrega en la distribución de sus materiales, por ejemplo, los manuales de reparación o los esquemas eléctricos, pasaron del papel al CD y/o DVD. Es evidente que la rapidez en la producción y entrega (por menor volumen del ejemplar) de los documentos, se agiliza y economiza con las nuevas tecnologías. Pero el inconveniente que presentaba la distribución de CD y DVD, es que era un material susceptible de ser duplicado con facilidad, lo que provoca una fuga de información no deseada por parte del constructor.

Basada ahora en Internet, la Intranet de un constructor de automóviles suprime los tiempos de entrega de las actualizaciones de sus manuales de reparación, esquemas eléctricos, etc., y cambia el coste de los envíos del material por el mantenimiento de un servidor web donde tiene alojada y actualizada la información. A esa información, acceden los empleados (electromecánicos y técnicos en general) de los representantes de su marca (concesionarios).

El acceso a esta Red interna, se realiza por medio de claves de Usuario y Contraseña, y desde ordenadores “certificados” por la empresa. Según sea el nivel de privilegio asignado a ese Usuario, podrá acceder a un tipo de información o recursos alojados en el servidor de la marca.

Un ejemplo que justifica la implantación, uso y mantenimiento de la Intranet en el campo de la automoción es el siguiente: para situarse temporalmente, supondremos que estamos en Junio de un año muy caluroso; a comienzo de ese año se lanzó al mercado un nuevo modelo de un vehículo turismo que ha tenido muy buena aceptación y es uno de los coches más vendidos. Llegado junio, las temperaturas comienzan a ser cada vez más elevadas, y un porcentaje significativo de ese modelo comienza a tener problemas con la refrigeración del motor, los clientes expresan su inquietud en el Concesionario en el cual adquirieron el vehículo. En este caso, el técnico tiene un protocolo de actuación que debe seguir, lo que simplifica la búsqueda de una solución. Accediendo a su Red interna, puede consultar el Manual de reparación del modelo en cuestión, podrá rastrear si el fallo que presenta el vehículo ha sido localizado en otros y si hay, o no, una solución a ese fallo. Si hay una solución, ésta puede incluir un método de reparación extraordinario, que no está contemplado en el método de reparación inicial del modelo, así como indicar las piezas y herramientas necesarias para realizar la intervención, y frecuentemente indican el tiempo estimado de reparación.

En el caso de que el técnico de la concesión no encuentre una solución para el fallo del vehículo, podrá contactar con el equipo técnico del fabricante del mismo, para que le oriente en la búsqueda de la solución. Esta consulta es el último paso a realizar por parte del técnico, pues en el protocolo de actuación se indica que previamente habrá consultado y aplicado toda la información disponible en su Red, como el manual de reparación del modelo, las notas informativas internas, etc, y lo realizará si aún así el fallo persiste.

Para finalizar, cabe destacar el aporte de la Intranet en la formación de los técnicos de una Concesión. Este tipo de formación está totalmente implementada en los centros de reparación y se realiza de manera online. A este tipo de formación se le llama e-learning.

Las ventajas que presenta, para la empresa, la formación cien por ciento e-learning, son entre otras: presencia del técnico en las instalaciones, supresión de gastos por desplazamientos, pernoctaciones y dietas. Para el técnico supone, en su ámbito profesional, la mejor opción para mantenerse actualizado. Y en el ámbito personal, evitar riesgos derivados del desplazamiento hasta el centro de formación y no desatender a su familia. Cuando la necesidad de formación del técnico hace necesaria su asistencia a un centro de formación, se utiliza el e-learning como complemento previo a la formación presencial, con objeto de que los asistentes al curso presencial tengan el mismo nivel inicial.

Los sistemas de ayuda a la conducción se pueden definir como sistemas inteligentes, ya no es solo la cámara de visión trasera, o el sensor acústico de aparcamiento, se trata de tecnologías inteligentes capaces de tomar decisiones que rectifiquen la tomada por el piloto o conductor del automóvil.

Algunos modelos de automóviles montan cámaras que van supervisando y verificando el estado del conductor de tal forma que si perciben estados de distracción o somnolencia avisan a éste con señales acústicas y, en caso extremo, pueden llegar a parar el vehículo, este software junto a los sensores de control de carril, podrían llevar el vehículo con plena autonomía hasta el lugar más próximo de estacionamiento seguro.

BMW, Volskwagen y otras marcas, actualmente están poniendo a punto un sistema inteligente de prevención, su objetivo es la conducción autónoma, que en autopista, es capaz de adelantar y volver al carril con solo presionar un botón.

En la imagen superior puedes ver el sistema LIDAR aplicado a la aviación y es desde estas tecnologías desde las que se pasa a la automoción, como ha ocurrido en otros muchos casos. (ABS, inyección, sensores formadores de imagen en el cristal parabrisas, etc).

A través de sistemas de reconocimiento del entorno (LIDAR), radar, ultrasonidos y cámaras de vídeo), coordinados con un software inteligente, el vehículo puede gestionar de forma autónoma el volante, acelerador y freno, para adelantar a otros vehículos más lentos.

Un GPS de alta precisión controla la posición del coche y las características de la carretera de tal forma que, a una velocidad máxima de 130 kilómetros por hora, puede llevar el vehículo, realizar la incorporación, salidas y adelantamientos en autovías y autopistas con plena seguridad, esto mejora notablemente la fluidez del tráfico. Por encima de 130 kilómetros por hora, el equipo devuelve el control al conductor.

Las firmas comerciales Valeo y Bosch han desarrollado un sistema de Park/ Visión, que integra dos funciones muy importantes en cuanto a ayuda al aparcamiento, por un lado, con la ayuda de la cámara trasera se ve perfectamente la maniobra que se está realizando y, por otro lado, una serie de sensores de proximidad van indicando la distancia de colisión hasta el obstáculo con lo cual aparcar se convierte en una maniobra muy simple. El Valeo Park/Vision 4U, es un sistema de visión y cámara trasera para asistencia al aparcamiento, con monitor LCD, que se sitúa en el salpicadero, que permite tener una visión completa de la zona trasera del vehículo.

El modelo más avanzado permite estacionar el vehículo desde fuera de él, es decir, desde la acera, sin necesidad de estar sentado al volante, gracias a una aplicación con el iphone. Este dispositivo incorpora una serie de sensores de proximidad que pueden situar al vehículo en el aparcamiento en perpendicular o batería con respecto a los vehículos más próximos, el modelo 4U es compatible con Wolkswagen, Lincoln, Ford y Audi.

En cuanto al modelo de Bosch, su sistema de Park/Visión, en primer lugar ayuda a encontrar el sitio, para lo cual el conductor debe activar el sistema y pasar cerca, a no más de 3 metros de distancia, un sensor le indicará el hueco capaz, también detecta posibles pilares, bolardos y por supuesto paredes, indicando con cambios de frecuencia en el avisador acústico.

Para los vehículos de la generación anterior, es decir, con avisador acústico solamente, este sistema se puede completar con una cámara para obtener más confort y facilitar sus maniobras.

En caso de que el vehículo no tenga ninguna ayuda al aparcamiento, existen modelos de park/visión, que se pueden instalar para todo tipo de vehículos incluidos los todoterrenos. En el caso de que solamente tengas interés en instalar el monitor, el modelo beep&park®/vision™, incorpora solo la cámara y monitor de visión.

Desde el momento que se engrana la marcha atrás, se conecta la cámara gran angular instalada en la zona del piloto de iluminación de la matrícula trasera. La imagen generada, en color, se visualiza en la pantalla LCD, situada en el centro del salpicadero, desde el que se tiene una visión completa de la parte trasera del automóvil, a pesar de que se esté a muy baja luminosidad, funciona incluso a menos de 2 lux. Este sistema es compatible con otros sistemas de ayuda al estacionamiento.

Las especificaciones técnicas en general son: Alimentación: 12V , señal de vídeo PAL, resolución de imagen de la cámara H 628 × V 586, tamaño de la pantalla LCD de 2,48” y 150.000 pixels, peso 110 gramos y consumo de corriente inferior a 400 mA.

La cámara es del tamaño de un garbanzo se configura el ángulo mediante unas arandelas de ajuste, al ser gran angular este ángulo es más que suficiente para controlar toda el área trasera, a veces se instala integrada en el piloto de iluminación de la matrícula, otras veces en el exterior, siendo imperceptible su presencia.

La centralita electrónica es fácil de ubicar en cualquier hueco en el que quede integrada, no es necesario hacer reinicializaciones. En cuanto a la pantalla se puede instalar portátil o fija y en ésta se pueden hacer los ajustes necesarios para personalizarla, brillo, contrate, luminosidad, etc. Se estima que la instalación de este mecanismo no requiere más de 2 horas y es recomendable que sea realizada por un técnico especialista y en un taller autorizado.

Si echas una mirada atrás en el tiempo, podrás ver que, salvo en los modelos de alta gama, los asientos han sido unos elementos, en general, bastante minusvalorados. En algunos casos, sólo cumplían estrictamente con el papel de ofrecer un asiento al conductor y acompañantes con una distribución más o menos organizada; aún se pueden ver en los Citroën de la serie A asientos que eran sólamente unos tubos metálicos con una lona que con el tiempo se hundía y que no era raro ver cómo se les colocaban cojines para poder soportar un mínimo de tiempo estar allí sentado, o las banquetas de madera y los rellenos de crin de los primeros automóviles.

Hoy en día el asiento del coche se ha convertido en un producto moderno, técnicamente complejo que cumple diversas funciones: confort, seguridad y estilo.

En la imagen de un asiento seccionado de esta página puedes ver en A el circuito calefactor del respaldo y banqueta cuya intensidad se regula desde E, en B, C y D se ofrecen los mandos para las oportunas regulaciones de aproximación, altura e inclinación del respaldo.

El confort junto con la seguridad han sido los campos que quizás han evolucionado más del automóvil. El habitáculo ha adquirido gran importancia y el asiento se ha convertido, naturalmente, en un elemento estratégico: es una de las primeras cosas que se observa al subir a bordo de un coche.

Para apropiarse un vehículo, nada mejor que instalarse confortablemente en su asiento. Todo ha sido pensado para crear, gracias a él, una relación armoniosa entre el coche y su ocupante: firmeza de los cojines, ergonomía del respaldo, calidad de tacto de los tejidos, etc., son objeto de estudios detallados al diseñarlo. Además de todo lo dicho, el asiento tiene un papel fundamental en la seguridad del conductor y pasajeros.

Posee una gran adaptabilidad pero va aún más lejos, pues podemos encotrarnos con reglajes lumbares, altura del asiento, inclinación del espaldar o del cojín. La seguridad en buena medida depende de la posición del asiento, éste debe amoldarse lo más perfectamente posible al tamaño de su ocupante, en modelos de gama alta no es raro que estos reglajes sean memorizables. Por otra parte, el asiento acoge cada vez más funciones: ventilación, calefacción, integración de pantalla de vídeo en los apoyacabezas, sensores de plaza ocupada para el airbag del acompañante, airbag integrados en su interior, como el airbag lateral, sistemas de masajes, etc. En caso de impacto, los asientos deben ser elementos protectores.

Cuando la posición del asiento va memorizada, van dotados de una serie de motores eléctricos, y sus reglajes consisten en movimientos para acercarlo o alejarlo del conjunto de pedales, subir o bajar el cojín, dependiendo del tamaño del conductor, poner el respaldo más o menos vertical, así como ajuste lumbar. Todos estos movimientos se ordenan desde su correspondiente conmutador y está gestionado por su propia unidad de control electrónico.

El techo solar, además de un elemento que mejora la imagen del automóvil, proporciona una luminosidad ambiental que favorece el confort además de ser una entrada de aire adicional que mejora la habitabilidad en el vehículo. En el mercado se encuentran vehículos con techo solar de muy diversos tamaños: medio, largo y panorámicos totales, donde el techo es una prolongación del parabrisas. No sólamente se ve atractivo, sino que además proporciona una gran luminosidad y confort.

El sistema spoiler, donde el techo solar se desliza hacia atrás sobre el techo del vehículo, permite una fácil instalación en su vehículo. El panel de cristal da seguridad y protege de la radiación UVA y del calor del sol, permitiendo sólo el paso de la radiación luminosa. En algunos casos, adicionalmente al techo solar, se monta una pequeña cortina, perfectamente integrada en el mecanismo y en la tapicería de automóvil.

En los modelos de gamas altas el techo solar dispone de un dispositivo de cierre automático que, al sacar la llave de contacto, se procede al cierre de manera automática en caso, claro está, de que este está abierto.

Desde que fue modificada la normativa en materia de reformas, para el montaje del techo solar debes de asegurarte qué tipo de reforma implica, ya que puede tener consideración de reforma de importancia si se ve afectada la estructura del vehículo.

En esta unidad de trabajo se han tratado los bloques de contenidos referidos al confort en el automóvil, como el aire acondicionado, equipos de sonido, navegadores, etc. A continuación te enumero la normativa más relevante referente a ello:

• Reglamento de talleres de reparación de vehículos automóviles RD 1457/1986 de 10 de Enero.
• Manual de Reformas en Vehículos de 14 de Enero de 2011.
• Manual de seguridad y salud para operaciones en talleres mecánicos.
• Calefacción, aire acondicionado y climatización:
  • BOE, número 57, Real decreto 138/2011 de 4 de Febrero.
  • Normativa sobre residuos líquidos, sólidos y gaseosos en talleres de automoción. (guia de información medioambiental para el sector de la automoción).
  • Normativa sobre protección personal para el manipulado de gases frigorígenos. ( RD 795/2010 de 16 de Junio).
• Sistemas de ayuda a la conducción:
  • Normativa sobre la compativilidad electromagnética, 89/336/CEE.
• Instalación de elementos como techos solares y elementos afines.
  • Tipificación de las reformas de importancia en automóviles, definición abreviada.
  • Normativas Euro.

     

Te invito a que encuentres en internet alguna de estas normas y las guardes para cuando tengas que consultarlas, como por ejemplo RD 795/2010 de 16 de Junio .

Desde 1998, la Unión Europea aplica la directiva europea de Normalización de Emisiones 98/69/EC, que es de obligado cumplimiento a todos y cada uno de los vehículos vendidos en la Unión Europea, a partir del año 2001 para motorización de gasolina y de 2004 para vehículos diesel, siendo sus características principales:

• Todos los vehículos deben portar el conector OBD-II, con fácil acceso.
• Establecimiento de un listado general de códigos de averías DTC.
• Obligatoriedad de la verificación continuada de todos los elementos y sistemas relativos a emisiones contaminantes, circuitos de alimentación, inyección, vapores, catalizadores y filtros de residuos contaminantes, así como encendido de la luz MIL en el tablero de instrumentos en caso de avería.
• El protocolo de diagnóstico de averías, establece que en caso de producirse, se debe poner en funcionamiento un reloj, que indicará el tiempo que el vehículo ha estado funcionando desde que se produjo esta avería

El empleo del método de diagnóstico guiado a través del conector y con la ayuda del terminal de diagnosis ha llegado a alcanzar a casi todo el vehículo, no sólo a los sistemas relacionados con la combustión, de tal forma que se hace imprescindible el conocimiento del protocolo de diagnóstico a través del conector OBD-II.

Este conector tiene 16 pines y es el lado hembra el que va colocado en el vehículo. Las correspondencias de cada uno de los pines aparecen en la tabla inferior.