Le système de climatisation d'une voiture ne la rend pas seulement confortable, il joue aussi un rôle dans la sécurité active au volant. Outre le fait de climatiser l'habitacle en été, la climatisation contribue aussi en hiver, ou quand le temps est frais et humide, à désembuer les vitres pour avoir rapidement une vue dégagée ou encore elle débarrasse l'air intérieur des substances nocives qu'il contient. La forte pollution de l'air - notamment dans les encombrements de la circulation en ville - pénètre dans l'habitacle des voitures par l'intermédiaire du système de ventilation. Parce qu'elle filtre l'air entrant, une climatisation empêche que les occupants soient incommodés. De plus en plus d'automobilistes souhaitent profiter de ces avantages, ce que tend à prouver le degré d'équipement des automobiles avec un système de climatisation.
Lisez ici ce à quoi il faut veiller pour l'utilisation, l'entretien et la maintenance d'un système de climatisation.
Les différents modèles
Systèmes manuels
Avec ces systèmes, il faut régler à la main la température, la ventilation et la répartition de l'air. Les réglages doivent être corrigés si la température extérieure ou la vitesse du véhicule change.
Systèmes à température régulée
Les systèmes à température régulée maintiennent à un niveau constant la température que l'on a choisie pour l'intérieur de l'habitacle. Il suffit d'adapter la ventilation et la répartition de l'air aux conditions extérieures et au mode de conduite.
Systèmes entièrement automatiques
Les systèmes entièrement automatiques ne maintiennent pas seulement constante la température telle qu'elle a été réglée, ils adaptent aussi la ventilation et la répartition de l'air aux circonstances du moment.
Le principe de refroidissement
Les systèmes de climatisation ne refroidissent pas l'air en produisant du froid, mais ils retirent la chaleur ambiante. Ils fonctionnent selon un principe physique voulant qu'un liquide qui s'évapore absorbe la chaleur environnante. Nous connaissons cet effet par exemple quand nous ressentons la sensation de rafraichissement de l'alcool sur la peau ou quand le vent souffle sur notre corps mouillé par la transpiration. Quand le liquide s'évapore, de la chaleur est retirée du corps, c'est de cette manière aussi que l'être humain maintient constante sa température corporelle en été ou dans l'effort. C'est selon ce même principe que fonctionnent toutes les installations de climatisation et de réfrigération comme les réfrigérateurs ou les congélateurs. Ils ne fonctionnent cependant pas avec de l'alcool, mais avec un autre agent réfrigérant. Dans les véhicules, on emploie un gaz, le «fréon».
Le circuit de refroidissement
L'agent réfrigérant circule dans un circuit fermé et passe constamment de l'état fluide à l'état gazeux. Cela a pour effet de retirer de la chaleur dans l'intérieur de l'habitacle et de la restituer à l'extérieur avec le flux d'air de refroidissement.
Le mode de fonctionnement en détail
Le compresseur animé par une courroie entraînée par le moteur aspire l'agent réfrigérant gazeux (évaporé) hors de l'évaporateur et le comprime à une pression de 15 bars environ. Cela a pour effet de faire augmenter fortement sa température. Le compresseur pompe ensuite la vapeur d'agent réfrigérant dans le condensateur/condenseur implanté devant le radiateur du moteur. Dans le condensateur, l'agent réfrigérant gazeux est refroidi par l'air extérieur et redevient liquide. La chaleur extraite de l'habitacle parvient ainsi à l'extérieur. L'agent réfrigérant liquide est ensuite amené dans le sécheur/collecteur où il est épuré et asséché. La soupape d'expansion régule le débit d'agent réfrigérant fluide pour l'évaporateur.
Représentation schématique d'un système de climatisation
Climatisation avec détendeur
Climatisation avec vanne d'étranglement
Avec circuit de froid exempt de chlore
Le refroidissement de l'agent réfrigérant s'effectue par perte de pression (=expansion de l'agent réfrigérant) au niveau du papillon (rétrécissement du passage au niveau de la soupape d'expansion).
En d'autres termes:
Au passage de la soupape d'expansion ou d'étranglement, l'agent réfrigérant se détend; du fait de la faible pression, l'agent réfrigérant qui y est injecté s'évapore plus facilement. Pour s'évaporer il a besoin de chaleur. Cette chaleur est extraite de l'air intérieur que la ventilation de la voiture fait passer entre les lamelles de l'évaporateur avant de le souffler dans l'habitacle. L'air refroidi circule dans l'habitacle. L'agent réfrigérant est à nouveau aspiré par le compresseur. La régulation maintient une température durablement agréable résultant de la différence entre la température intérieure et la température extérieure. Pour la climatisation, il faut cependant disposer de deux circuits différents de par le niveau de température et d'une régulation: Un circuit de chauffage est nécessaire en plus du circuit d'agent réfrigérant.
Les composants d'un système de climatisation
Les compresseurs utilisés pour la climatisation des véhicules sont toujours des compresseurs lubrifiés par huile. Le compresseur aspire de l'agent réfrigérant gazeux hors de l'évaporateur (un liquide ne peut pas être comprimé). L'agent réfrigérant à basse pression est comprimé fortement et transmis au condenseur. Le compresseur est conçu de manière à atteindre une puissance de réfrigération suffisante au ralenti. Le compresseur est fixé à un accouplement magnétique. Cet accouplement entraîné par le moteur via une courroie trapézoïdale à nervures met en marche et arrête le compresseur. Le compresseur ne fonctionne que lorsque le système de climatisation est en marche.
Le condenseur ou condensateur est en quelque sorte le refroidisseur du système de climatisation. Il est monté devant le radiateur du moteur afin d'obtenir un refroidissement suffisant. Le condenseur peut être comparé au radiateur du moteur (tubes avec nervures, lamelles). L'agent réfrigérant gazeux y est refroidi et liquéfié. La chaleur extraite de l'habitacle par l'évaporateur est évacuée à l'extérieur par le flux d'air du véhicule en mouvement et par le ventilateur. Le collecteur ou réservoir de fluide sert de réserve et de vase de compensation pour l'agent réfrigérant. Il est composé d'un tamis pour l'élimination des corps étrangers et d'un sécheur pour absorber l'humidité de l'agent réfrigérant. Ce récipient est nécessaire car la quantité d'agent réfrigérant en circulation varie en fonction de la charge thermique.
La soupape d'expansion régule le flux d'agent réfrigérant vers l'évaporateur en fonction de la température de la vapeur d'agent réfrigérant. La quantité d'agent réfrigérant qui parvient dans l’évaporateur correspond de par la situation à la quantité qui peut s'y évaporer. La soupape d'expansion est le point de séparation entre la haute et la basse pression.
L'agent réfrigérant liquide est injecté dans l'évaporateur par la soupape d'expansion et s'y évapore. La chaleur que l'agent réfrigérant nécessite pour son évaporation est extraite de l'air ambiant (air dans l'habitacle).
Le ventilateur du véhicule à l'avant de l'évaporateur aspire de l'air frais ou de l'air ambiant et le force à passer à travers l'évaporateur. L'air refroidi est soufflé dans l'habitacle du véhicule. L'humidité de l'air se dépose comme eau de condensation dans l'évaporateur et elle est évacuée vers l'extérieur. Cela contribue à améliorer la qualité de l'air dans l'habitacle (air plus sec, les particules en suspension et les pollens de l'air se déposent dans l'eau de condensation) et les vitres sont désembuées.
Maintenance et entretien
- Des travaux d'entretien et de maintenance doivent régulièrement être effectués sur un système de climatisation car:
- Les tuyaux perdent leur étanchéité
- De l'agent réfrigérant peut s'échapper par diffusion (refaire le niveau, rechercher la fuite)
- Les vissages peuvent se desserrer, les joints vieillissent et sèchent
- Le condensateur et les conduites de raccordement se trouvent dans une partie du véhicule exposée aux projections de pierres et sensible en cas d'accident (en cas de dégât à l'avant du véhicule le condensateur est endommagé)
- Les raccords d'entretien peuvent facilement fuir, par ex. par la présence de saleté lors du raccordement des tuyaux d'entretien
- Les composants du système de climatisation subissent une certaine usure
- De l'humidité peut pénétrer dans le système
- Des bactéries et des mauvaises odeurs peuvent apparaître sur l'évaporateur ou dans le collecteur
Important: respectez la quantité d'huile de compresseur!
Le compresseur doit contenir la quantité d'huile prescrite afin d'assurer la lubrification, le refroidissement et l'étanchéité des pièces en mouvement et en rotation.
Il faut veiller scrupuleusement à la quantité exacte d'huile de lubrification car:
- Pas assez d'huile entraîne le grippage du compresseur.
- Trop d'huile dégrade les performances de refroidissement du système de climatisation (en gênant la transmission de la chaleur) – la pression de sortie du compresseur augmente de manière exagérée, ce qui peut se solder par un endommagement.
Conseils pour les travaux sur un système de climatisation
1. Veillez à la propreté - les corps étrangers, quels qu'ils soient, comme l'air, l'humidité ou la saleté dans le circuit dégradent le fonctionnement de la climatisation.
2. L'huile réfrigérante est fortement hygroscopique, c.-à-d. qu'elle absorbe immédiatement l'humidité présente dans l'air. Le réservoir doit toujours être bien fermé.
3. Une perte 60 – 130 g d'agent réfrigérant par an dans un système de climatisation R134a est normale. Un sous-remplissage de la climatisation après deux à quatre ans d'utilisation est également normal. Dans ce cas, un complément de remplissage ou un remplissage complet est nécessaire sans remplacement de pièces.
