353785205 manual-aire-acondicionado-en-maquinas-caterpillar

SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO
EN MÁQUINAS CATERPILLAR
Gerencia de Capacitación y Desarrollo Sistemas de Aire Acondicionado
En Máquinas Caterpillar
Nombre del
Estudiante:
Finning Capacitación Ltda.
Material del Estudiante

2
TABLA DE CONTENIDO
 DESCRIPCION DEL CURSO ....…………………………………………….………..3
 PLAN DEL CURSO ………….…………..……………………………………............5
 MATERIAL DEL CURSO ………..…………………………....……………………….6
 NORMAS DE SEGURIDAD ………………………..…………...……………………..8
 GENERALIDADES…………………………………..…………...…………………….10
 SEGURIDAD EN EL USO Y MANIPULACIÓN DE REFRIGERANTES…………11
 FLUIDOS REFRIGERANTES…………………………………………………………16
 PRINCIPIOS DE TRANSFERENCIAS DE CALOR………………………………...21
 SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO CATERPILLAR……….………………...36
 MANTENIMIENTO PREVENTIVO………………………….……………...…………63
 MANTENIMIENTO CORRECTIVO…………………………………….……………..83
 LOCALIZACIÓN Y SOLUCIÓN DE PROBLEMAS …………………….………...110

3
SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO EN MÁQUINAS CATERPILLAR
DURACIÓN DEL CURSO: 2 días.
Máximo 10.
AL FINALIZAR EL CURSO, EL ESTUDIANTE SERÁ CAPAZ DE:
 Ubicar componentes y describirlos.
 Identificar los puntos de servicio.
 Obtener información de mantenimiento y diagnóstico.
 Explicar el funcionamiento de del sistema.
 Realizar pruebas y las reparaciones del sistema.
EQUIPOS UTILIZADOS EN LOS LABORATORIOS
 Equipos de descarga y Recarga de Refrigerante.
 Equipo de Entrenamiento.
 Máquina con Aire Acondicionado.
HERRAMIENTAS ESPECIALES
 Juego de Manómetros.
 Detector de fugas de refrigerante.
 Unidad de Carga y reciclaje.
 Refrigerante R134a.
 Multímetro Fluye 87.
 Manual de Servicio.
 Planos Eléctricos
Nombre del Curso
Participantes
Habilidades
Equipos
Herramientas

4
Otros:
 Pizarra blanca y Proyector Multimedia.
 Insumos de Limpieza.
 6 set de lápices de colores.
 Set de Planos Eléctricos.
Los participantes deben tener conocimientos de:
 Electricidad Básica.
 Mecánica Básica.
RECOMENDACIONES GENERALES
Los participantes deberán disponer todos sus EPP. (Equipo de Protección
Personal)
Durante el entrenamiento se debe utilizar, zapatos rígidos (Tenis y calzados
abiertos no son permitidos), y tener ropas apropiadas para trabajo de taller.
Prerrequisitos
Recomendaciones

5
PLAN DE CURSO
Módulo 1: Introducción al Sistema de Aire
Acondicionado.
Lección 1: Normas de Seguridad.
Lección 2: Fluidos Refrigerantes.
Lección 3: Principios de Transferencias de calor.
Lección 4: Sistema de Aire Acondicionado Caterpillar
Módulo 2: Procedimientos de Mantenimiento.
Lección 1: Mantenimiento Preventivo.
.
Lección 2: Mantenimiento Correctivo.
Módulo 3: Localización, Solución de Problemas.
Lección 1: Fallas en el Circuito de Refrigeración.
Lección 2: Fallas en el Sistema de Calefacción.
Lección 3: Fallas en el Sistema Eléctrico.
Lección 4: Gráfico de Solución de Problemas.
Lección 5: Interpretación de Presiones.
Evaluación.
Lunes
Martes

6
MATERIAL DE CURSO
LITERATURA
1. Libro de curso, del Alumno.
2. Esquemas Eléctricos de Maquina Caterpillar.
VIDEOS
No Aplica.
SOFTWARE
No Aplica.

7
LISTA DE HERRAMIENTAS
 Caja de herramienta
 Juego de atornilladores.
 Multitester digital.
 Juego de manómetros (Múltiple de Carga)
 01 Tanque de Recuperación vacío.
 Detector de fuga de refrigerante.
 Pesa mecánica o digital.
 Kit para relleno de aceite.
 01 bomba de vacío.
Otros Requerimientos:
 Aceite lubricante, para refrigerante R134a (PAG).
 01 tanque de refrigerante r134a, para recarga.
 Máquina con aire acondicionado o simulador.

8
NORMAS DE SEGURIDAD
USO DE MAQUINAS, DURANTE LOS LABORATORIOS
1. Instale siempre las trabas de seguridad como: de
Dirección en los cargadores, de la tolva en los camiones.
2. Antes de comenzar las pruebas con la máquina en movimiento
asegúrese que:
a) Todas las mangueras y conexiones de prueba están bien ajustas y en
sus uniones se utilizo teflón para evitar las fugas.
b) Cuando se hacen conexiones para tomar presiones se remueven
componentes como tapas uniones etc., asegúrese que todas estas
partes sueltas, lo mismo que las herramientas, están en un lugar seguro
(donde no se caigan y puedan golpear a una persona).
c) Al terminar los laboratorios las máquinas deben quedar como se
encontraron. Normalmente utilizamos máquinas nuevas que luego
serán enviadas a nuestros distribuidores y cualquier falla o falta de
componentes en la máquina será un problema para nuestros clientes.
PROCEDIMIENTO DE ARRANQUE SEGURO
Durante los laboratorios en que se debe arrancar y mover una maquina, es
necesario tener en cuenta varias normas de seguridad.
ANTES DE ARRANCAR LA MÁQUINA
1. Todos los estudiantes deben usar: lentes de seguridad, protección
auditiva y en algunos casos casco.
2. Verifique donde se encuentran todas las personas de la clase, para esto
debe haber contacto visual con cada uno.
3. Siempre antes de arrancar la maquina debe utilizar el código de la
bocina para informar a las personas, que se va hacer con la maquina
a) Un sonido de la bocina para informar que se va arrancar.
b) Dos sonidos de bocina para informar que se arrancara y moverá la
máquina.

9
CON LA MÁQUINA EN MOVIMIENTO
1. Se permite una sola persona en la cabina del operador.
2. Cuando se trata de alguien que va a mover la máquina por primera vez,
antes de moverla debe saber para que sirve cada control de operación,
colocar el acelerador en mínimas RPM y comenzar a realizar el
movimiento lentamente hasta familiarizarse con el equipo.

10
GENERALIDADES
Introducción.
Dado que hoy en día la gran mayoría de los equipos Caterpillar cuentan con
sistemas acondicionadores de aire para el confort de los habitáculos de los
operadores, se ha desarrollado este curso para capacitar a personal
técnico, con la finalidad de entregarles los conocimientos necesarios, para
que puedan llevar a cabo la mantención preventiva a fin de asegurar su
buen funcionamiento del sistema.
Objetivos General.
Este curso tiene por finalidad preparar e instruir al personal técnico, para
que puedan ejecutar el mantenimiento preventivo y correctivo de los
sistema de aire acondicionado de las maquinas Caterpillar, además de
resolver los problemas que se pudieran presentar en el funcionamiento.
Objetivos:
Al término del curso, los participantes serán capaces de:
 Conocer las características de los fluidos refrigerantes utilizados en
Refrigeración y Aire Acondicionado.
 Explicar el principio de funcionamiento de los sistemas de
refrigeración y aire acondicionado.
 Identificar los componentes de los tipos de Sistema de Aire
Acondicionado Caterpillar y explicar su funcionamiento.
 Realizar el mantenimiento preventivo y correctivo del sistema de aire
acondicionado de los equipos Caterpillar.

11
Módulo 1
INTRODUCCIÓN AL SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO
Lección 1: Normas de Seguridad.
Introducción.
El refrigerantes usado actualmente en los sistemas móviles de aire
acondicionado es el “refrigerante HFC-134a.", el cual esta compuesto de
fluorocarbonos hidrogenados. Este refrigerante vino a reemplazar el R-12,
el cual al ser liberado a la atmósfera, generaba un daño irreparable en la
capa de ozono.
El HFC-134a tiene las mismas ventajas del refrigerante y al manipularlo se
deben tomar las mismas medidas de precaución.
Refrigerante HFC-134a.
Las siguientes precauciones de seguridad se deben practicar cuando se
intervienen los sistemas de aire acondicionado, ya sea en las verificaciones
propias del mantenimiento preventivo o en la intervención a nivel de
mantenimiento correctivo, como también en la verificación operacional y en
el manejo del refrigerante:
Seguridad en la
manipulación y
uso de
Refrigerantes

12
1. No realice trabajos de soldadura o de limpieza con vapor cerca de
vehículos con tuberías instaladas de aire acondicionado. El calor puede
causar una presión excesiva del refrigerante.
2. No transporte cilindros de refrigerante en el compartimiento de pasajeros
de un vehículo.
3. Use gafas de seguridad. Un escape de refrigerante puede hacer que
entre en contacto con los ojos y cause lesiones serias.
4. No use calor excesivo en los contenedores de refrigerante durante el
proceso de carga. Nunca use calor directo, use la faja calentadora
4C-5583 (220-240V, 50/60 Hz) y asegúrese de no exceder los 52°C
(125°F).
5. No descargue refrigerante R-12 a la atmósfera, es dañino para la capa
de ozono.
6. No descargue refrigerante R-134a a la atmósfera, aún cuando no daña
la capa de ozono es un aporte al efecto invernadero.
7. No exponga refrigerante a una llama directa, el resultado es una
conversión en gas fosgeno. Este gas es más pesado que el aire y es
venenoso.
8. Trabaje siempre en un área bien ventilada. Los refrigerantes desplazan
el aire, ya que son más pesados. La inhalación de refrigerante, aun en
pequeñas cantidades, puede ser acumulativa y causar ligeros dolores de
cabeza, nauseas y vómitos. Los refrigerantes pueden también producir
irritación de ojos, nariz y garganta.
9. No aplique calor a un sistema cargado. Puede resultar un aumento de
presión excesivo.
10.No haga trabajos de soldadura o de limpieza con vapor en el sistema de
aire acondicionado. Puede crearse presión excesiva en el sistema.
11.No mezcle el refrigerante R-134a con aire para propósito de pruebas de
fugas, bajo presión, esta mezcla puede llegar a ser explosiva.

13
12.Esté alerta cuando el motor esté funcionando y manténgase alejado de
los componentes en rotación.
13.No recupere ni transfiera refrigerante a un tanque de residuos. Siempre
use tanques aprobados DOT. Busque siempre en el tanque la etiqueta
DOT4BA o DOT4BW. Estos tanques son cilindros portátiles para
almacenamiento de refrigerante. Estos cilindros son de acero, soldados
y están normalizados por el Instituto Nacional de Normalización.
14.No llene un tanque de recuperación de refrigerante a más de 80% de su
capacidad nominal.
15.El contacto con refrigerante puede causar quemaduras por congelación.
Mantenga, el rostro y las manos, alejadas para evitar accidentes.
16.Utilizarse siempre gafas de protección cuando se desconecten tuberías
de refrigerante, incluso si los indicadores indican que el sistema están
sin presión.
17.Tenga siempre cuidado al quitar una conexión. Afloje lentamente la
conexión. Si el sistema está todavía bajo presión, vacíe el sistema
recuperando el refrigerante antes de quitar la conexión.
18.No fume mientras interviene un sistema de aire acondicionado, menos si
se sospecha de una fuga de refrigerante.
19.Tenga siempre presente que el sistema de aire acondicionado esta
siempre bajo presión, incluso cuando el motor no está funcionando.
Peligros de Explosión e Incendios.
El compuesto no es inflamable, por lo que se puede usar cualquier agente
extintor, se recomienda elegir el mas apropiado dependiendo de los
materiales que estén cerca del área.
Peligros de
Explosión e
Incendios

14
Medidas por liberación accidental.
En caso de un escape despejar el área afectada, evacuando hacia un lugar
contrario a la dirección del viento que cubra por lo menos 100 metros a la
redonda. Si es posible, cerrar la válvula del cilindro para detener el escape.
Si no se logra detener la fuga (o si no es posible llegar a la válvula), permitir
que el gas se escape en su lugar o mover el cilindro a un sitio seguro,
alejado de fuentes de ignición.
Se debe tener mucha precaución cuando mueva un cilindro de gas
refrigerante con escape. Monitorear el nivel de oxígeno presente en el área
con el fin de detectar posibles mezclas explosivas, teniendo en cuenta que
el contenido de oxígeno debe estar por encima del 19.5%.
Manejo y Almacenamiento.
El R-134a ha sido clasificado como un gas no peligroso. Sin embargo se
deben tomar las medidas de seguridad establecidas para el manejo de
refrigerantes a fin de evitar riesgos innecesarios.
1. Use sólo en áreas bien ventiladas. Las tapas de protección de
válvulas deben permanecer en su lugar, a menos que el contenedor
esté asegurado con una salida de válvula con cañerías al punto de
uso.
2. No arrastre, deslice o ruede cilindros. Use transporte adecuado para
el movimiento de cilindros. Use un regulador de reducción de
presión al conectar un cilindro a cañerías o sistemas de baja presión
(<3000 psi).
3. Proteja los cilindros del daño físico. Almacénelos en un área fría,
seca, bien ventilada, de construcción no combustible, lejos de las
áreas con gran tráfico y de las salidas de emergencia.
4. No permita que la temperatura donde se encuentren almacenados
los cilindros exceda los 52 °C. Los cilindros deberían almacenarse
hacia arriba y asegurados firmemente, para impedir que caigan o
sean golpeados.
Acciones ante
Liberación
Accidental
Almacenamiento

15
5. Use el sistema de inventario de "primero que entra - primero que
sale" para impedir que los cilindros completos sean almacenados
por excesivos períodos de tiempo.
Nota:
Cumpla siempre con las normas de seguridad personal y medioambiental.

16
Lección 2: Fluidos Refrigerantes.
Introducción
Todo fluido absorbe calor y al ser utilizados en refrigeración o aire
acondicionado reciben el nombre de “Fluidos Refrigerantes”. Los fluidos
empleados en estos sistemas poseen una gran capacidad de absorción de
calor y tienen una serie de características para que su efectividad sea
óptima. Estas características son:
 Las presiones y las temperaturas de los circuitos deben favorecer las
características de los refrigerantes, por tal razón no deben ser
demasiado elevadas el condensador, ni demasiado bajas en el
evaporador.
 El calor latente de evaporación debe ser elevado, para conseguir un
mayor efecto frigorífico.
 La temperatura crítica debe ser lo suficientemente elevada para
evitar que el compresor comprima el fluido a una presión por encima
de la presión crítica, en cuyo caso no se produciría cambio de estado
en el condensador.
 La temperatura de evaporación debe ser inferior a la temperatura
ambiente.
 Deben ser no explosivos.
 Deben poseer una buena estabilidad química y compatibilidad con
los materiales que componen el circuito.
 Su nivel de toxicidad debe ser bajo.
 Deben poseer una buena Miscibilidad, con el aceite lubricante
empleado en el compresor.
Tipos de
Refrigerantes

17
Tipos de Fluidos
CFC: CLOROFLUOROCARBUROS (Ejemplo R12, R11, R502): Están
compuestos de cloro, de flúor y de carbono. Contribuyen fuertemente a la
destrucción de la capa de ozono.
HCFC: HIDROCLOROFLUOROCARBUROS (Ejemplo R22, D124): Están
compuestos de cloro, flúor, carbono e hidrógeno. Contribuyen a la
destrucción de la capa de ozono y al recalentamiento del planeta por el
efecto invernadero.
HFC: HIDROFLUOROCARBUROS (Ejemplo R134a, ISCEON 49): Está
compuestos de flúor, carbono e hidrógeno. Contribuyen al recalentamiento
del planeta por el efecto invernadero.
Características de los Refrigerantes
El R12 (Freon 12)
El diclorodifluormetano (C Cl2 F2) denominado R-12 o Freón 12 es un fluido
caracterizado por un alto calor de evaporación. Pertenece a la familia de los
Clorofluorocarbonos, CFC. Su punto de ebullición se encuentra a –29.8 ºC a
presión atmosférica. Presenta una elevada estabilidad a altas temperaturas
y no reacciona con la mayor parte de los metales (excepto el zinc y el
magnesio). Además no deteriora la goma de las tuberías. Sin embargo, en
presencia de agua es altamente corrosivo, ya que la reacción produce ácido
clorhídrico.
Cl + H2O => HCl
En condiciones normales es un gas incoloro, con un ligero olor a éter y no
produce manchas. Es miscible con los aceites lubricantes minerales.
En condiciones normales no es inflamable ni explosivo, tanto en estado
líquido como gaseoso, sin embargo si en contacto con una llama o con un
metal muy caliente se descompone en gas fosgeno (gas mostaza), que es
muy venenoso.
En contacto con este fluido pueden producir quemadura por congelación y
dañar los ojos.
Características de
los Refrigerantes
R-12

18
Al ser liberado, este refrigerante alcanza rápidamente las capas altas de la
atmósfera, donde se dañado el ozono (O3). Además se aloja a una altura
aproximada de 15 km pudiendo permanecer allí durante 120 años,
aportando al efecto invernadero.
El R134a
El Tetrafluoroetano (CH2F-CF3) pertenece a la familia de los
Hidrogenofluorocarbonos (HFC). Su punto de ebullición es de –26.3 ºC a
presión atmosférica y es de una baja toxicidad. Y en condiciones normales,
no es inflamable. Sin embargo, al mezclarse con agua, resulta muy
corrosivo, ya que se produce ácido fluorhídrico, como resultado de la
reacción.
F + H2O => HF
El R134a no es miscible con aceites minerales, por lo que se ha
reemplazado, el lubricante del compresor, por aceites sintéticos PAG (glicol
polialcalino).
Las características termodinámicas de este compuesto son similares a las
del R- 12. Posee un elevado calor latente de vaporización, cambia de
estado a presiones poco elevadas y su temperatura de evaporación es
apropiada para los sistemas de climatización.
El tamaño de sus moléculas es inferior que las del R-12, por lo que la
posibilidad de fugas es mayor.
En cuanto a los efectos medio ambientales, al no tener cloro en su
composición, el R134a es inocuo para la capa de ozono, sin embargo
también contribuye al efecto invernadero, aunque en menor medida que el
R-12. Su tiempo de permanencia en la atmósfera también es más reducido,
aunque sigue siendo alto, 15 años.
Comparativa Entre Ambos Fluidos
En la tabla siguiente se pueden observar algunas características físicas
para ambos fluidos:
R134a
Comparación entre
el R-12 y el R134a

19
El ODP representa las iniciales de Ozone Depleting Potential, potencial de
destrucción del ozono.
Se le ha atribuido arbitrariamente al R12 un ODP de 1 y se indican valores
relativos a este para los demás refrigerantes.
Por otro lado el HGWP representa las iniciales de Global Warming Potential
o potencial de recalentamiento global de la atmósfera. Se le asigna un valor
de 1 al CO2, principal contribuyente al efecto invernadero y se indican
valores relativos para cada refrigerante.
En cuanto al Aspecto Técnico
Se puede ver en la siguiente gráfica que para una misma presión en el lado
de alta, el R12 tiene una temperatura mayor, por lo que puede ceder mayor
calor al ambiente, mientras que para una misma presión de baja, la
temperatura que puede alcanzar el R12 es menor, por lo que puede
absorber mayor calor al aire entrante.
Potencial de daño
al Ozono
Potencial de
Aporte al
Calentamiento
Global

20
Por consiguiente, utilizando el R12 se obtienen unas prestaciones
superiores para un mismo circuito.
Otra forma de confirmar esta observación es mediante el siguiente
razonamiento. Suponiendo que se dispone de un circuito dimensionado
para R12 en el que se introduce R134a, para unas temperaturas de
condensación y de evaporación idénticas, si se observa la gráfica la presión
en el condensador aumenta y la presión en el evaporador disminuye. Como
consecuencia de esto, se observa para esas condiciones un aumento de la
presión de descarga del compresor y sin embargo una disminución de la
temperatura de descarga del circuito. Además se observa un aumento del
volumen específico.
Todo esto demuestra que el intercambio térmico en el condensador no es
tan bueno para el R134a como lo es para el R12. Habrá que modificar por lo
tanto la capacidad de disipación de calor del condensador y la cilindrada del
compresor para obtener unas prestaciones análogas. Además, el menor
tamaño de las moléculas del R134a incrementa la posibilidad de fugas en
las juntas de las canalizaciones y puede atacar a diversos tipos de gomas,
por lo que las canalizaciones deben ser de material compatible.
El filtro deshidratante también ha de ser sustituido, ya que el R134a puede
atacar a las zeolitas y descomponerlas debido al tamaño menor de sus
moléculas.
Finalmente, y debido a la variación del volumen específico y del calor
específico, las secciones de paso de la válvula de expansión son más
pequeñas que en el caso del R12.
Comparación
Técnica entre el
Refrigerante R-12 y
el R-134a

21
Lección 3: Principios de Transferencia de Calor.
Introducción.
Al estudiar Aire Acondicionado, es muy importante conocer los principios
básicos fundamentales de Física y Termodinámica. También se han de
conocer las Unidades de medida, puesto que será necesario para poder
realizar los cálculos correspondientes.
Esta lección presenta los principios naturales para extraer el calor de los
sistemas. Estos mismos principios se aplican a la operación de los
sistemas de aire acondicionado de los vehículos.
Objetivo.
Al terminar esta lección, el estudiante podrá definir los principios de
transferencia de calor.
Calor y Temperatura
Calor es la energía en tránsito desde un cuerpo con alta temperatura a otro
con menos temperatura.
El calor se asocia con la energía interna cinética y potencial de un sistema
molecular (movimiento molecular aparentemente desorganizado).
El BTU, (o unidad térmica británica, British Thermal Unit) es una medida
para el calor muy usada en Estados Unidos y en muchos otros países de
América. Se define como la cantidad de calor que se debe agregar a
una libra de agua para aumentar su temperatura en un grado
Fahrenheit, en condiciones atmosféricas normales y equivale a 252
calorías.
Principios de
Transferencia de
Calor.
Calor y
Temperatura

22
Tipos de Calor
 Calor Latente.
 Calor Sensible.
Calor Latente
El Calor Latente se conoce como calor escondido. Es el calor de cambio
de estado, es la energía requerida por una sustancia para cambiar de
estado sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de
vaporización). Al cambiar de gaseoso a líquido y de líquido a sólido se libera
la misma cantidad de energía.
Cuando se aplica calor al hielo, va ascendiendo su temperatura hasta
que llega a 0°C (temperatura de cambio de estado), a partir de
entonces, aun cuando se le siga aplicando calor, la temperatura no
cambia hasta que se haya fundido del todo. Esto se debe a que el calor se
emplea en la fusión del hielo. Una vez fundido el hielo la temperatura
volverá a subir hasta llegar a 100 ° C desde ese momento se mantendrá
estable hasta que se evapore toda el agua.
Tipos de Calor

23
El calor latente puede explicarse mejor insertando un termómetro en un
bloque de hielo.
El termómetro indicará 0 °C (32 °F). Deje que el bloque de hielo se derrita
en un recipiente. Unas horas más tarde, el bloque de hielo será más
pequeño, debido a que parte de él se ha derretido. Sin embargo, el
termómetro aún indicará 0 °C (32 °F).
¿A dónde se fue el calor que hizo que el hielo se derritiera? Algunos
pensarán que el calor añadido está en el agua que se derritió del hielo. No
obstante, al verificar la temperatura del agua a medida que se derrite el
hielo, se nota que está levemente más alta que la temperatura del hielo.
Este leve aumento de temperatura del agua no es significativo con respecto
a todo el calor que el hielo ha absorbido. La respuesta aquí es que el calor
latente absorbido por el hielo ha impulsado el cambio del hielo de estado
sólido a estado líquido.
Todos los sólidos absorben grandes cantidades de calor cuando pasan de
estado sólido a líquido.
El agua cambia a hielo, o el hielo cambia a agua a 0° C (32° F) de calor
sensible. El proceso de cambio de hielo a agua, o de agua a hielo, se llama
"Calor Latente de Fusión".
Se necesitan 144 BTU de calor latente para convertir una libra de hielo en
una libra de agua. Por tanto, el hielo debe absorber 144 BTU de calor
latente.
Calor Latente
Calor Latente de
Fusión

24
Para cambiar una libra de agua en una libra de hielo, se extraen 144 BTU
de calor latente del agua.
El agua cambia a vapor, o el vapor cambia a agua a 100° C (212° F). Este
proceso se llama "Calor Latente de Vaporización".
Se necesitan 970 BTU de calor latente para convertir una libra de agua en
vapor. Por tanto, se absorben 970 BTU de calor latente cuando una libra de
agua se convierte en una libra de vapor.
Así como los sólidos absorben grandes cantidades de calor cuando
cambian a líquido, los líquidos absorben grandes cantidades de calor
cuando cambian a gas.
Calor Sensible.
El Calor Sensible es aquel que recibe un cuerpo y hace que aumente su
temperatura sin afectar su estructura molecular y por lo tanto su estado. En
general, se ha observado experimentalmente que la cantidad de calor
necesaria para calentar o enfriar un cuerpo es directamente proporcional a
la masa del cuerpo y a la diferencia de temperaturas.
La constante de proporcionalidad recibe el nombre de calor específico.
A diferencia del calor latente, el calor sensible sí se nota, puesto que
aumenta la temperatura de la sustancia, haciendo que se perciba como
"más caliente", o por el contrario, si se le resta calor, la percibimos como
"más fría".
El calor sensible se mide con un termómetro y puede sentirse.
Una definición de calor sensible es la cantidad de calor necesaria para
aumentar la temperatura de una libra de agua de 0 °C (32 °F) a 100 °C
(212 ° F).
El evaporador de un sistema de aire acondicionado funciona de forma
similar a un recipiente de agua hirviendo en una estufa. En efecto, la razón
de por qué el sistema de aire acondicionado puede continuar enfriando el
aire se debe a que un líquido, llamado refrigerante, hierve dentro del
serpentín del evaporador. Por supuesto, cualquiera sabe que un recipiente
hirviendo está "caliente" y que un aire acondicionado está "frío".
Calor Latente de
Vaporización
Calor Sensible

25
Es un poco confuso entender cómo hierve una sustancia fría.
“Frío” es un término que tiene una condición definida. Realmente, la
condición relacionada como "fría" no existe.
El frío puede ser definido solamente de forma contradictoria diciendo que
"frío" es la ausencia de "calor". Cuando se extrae el calor de una sustancia,
ésta, como resultado, se vuelve "fría". Tanto el recipiente de agua hirviendo
como el sistema de aire acondicionado son dispositivos simples para quitar
calor y se basan en que el calor fluye desde el objeto mas caliente a objeto
frío.
Todas las sustancias contienen algo de calor y teóricamente, la temperatura
más baja que se puede obtener es -2.087 °C (-459 °F) (todavía no se ha
alcanzado esta temperatura). Cualquier cosa con una temperatura superior
a -2.087 °C (-459 °F) contiene calor.
Cuando se enfría un objeto, este cede calor al objeto más frío. Al igual que
el agua, que siempre fluye montaña abajo, el calor siempre fluye de un
objeto caliente a uno frío.
Medición del Calor
Medición del calor
El calor se mide por la intensidad y por la cantidad. Ponga un recipiente con
agua sobre una llama en una estufa. El agua se calentará hasta que hierva.
Un termómetro en el agua muestra la temperatura. El termómetro nos
indicará la intensidad del calor, no la cantidad de calor presente.
Definición de Frío
Medida de Calor

26
La unidad de medida de calor se llama Unidad Térmica Británica, algunas
veces abreviada como BTU por su sigla en inglés. Una BTU es la cantidad
de calor necesaria para aumentar 1o F una libra de agua (0,55o C, 473,6
ml de agua).
Cantidad de calor
La cantidad de calor puede explicarse mejor pensando en el calor como
gotas de colorante rojo. Cada gota de colorante corresponde a una BTU. Si
se añade una gota de colorante rojo a una taza de agua, el agua se volverá
ligeramente rosada. Dos gotas harán que el agua tome un color más rojo.
Si se añaden más gotas, el color rojo se tornará más fuerte. De igual
manera, mientras más BTU se añadan al agua, más aumenta la
temperatura.
Presión Atmosférica
La presión atmosférica es la medida de la presión ejercida por la atmósfera
sobre la superficie de la tierra. Esta presión puede definirse como "el peso
de la atmósfera sobre un objeto". El valor de esta presión es de
1.033 Kg/cm2 o 760 mmHg. También se puede medir en libras por pulgada
cuadrada (lb/pulg2). Y a nivel del mar, la presión atmosférica es de 14,7
lb/pulg2.
Cantidad de Calor
Presión
Atmosférica

27
Vacío
Existe vacío cuando el valor de la presión es menor de la presión
atmosférica y se mide en pulgadas de mercurio (pulg·Hg).
Vacío Parcial
Es la presión inferior a la presión atmosférica, pero que no alcanza a un
valor de vacío perfecto. Cualquier presión menor que la presión a nivel del
mar (14,7 lb/pulg2) se conoce como "vacío parcial" o "vacío".
Vacío Perfecto
Es la presión que no puede reducirse más allá, también se denomina Vacío
Absoluto, por ejemplo la que existe en el espacio exterior.
Nota: Nunca se ha alcanzado un vacío perfecto (0 lb/pulg2).
Cambios de Estado
Vacío
Cambios de Estado

28
Cambio de Fase en el Agua
Efectos del Calor Sensible
Efectos del Calor Latente
Efectos de los
Tipos de Calor

29
Transferencia de Calor
En física, la transferencia de calor es el paso de energía térmica de un
cuerpo a otro. Cuando un cuerpo está a una temperatura diferente de la de
su entorno u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica, ocurre de
tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen el equilibrio térmico.
La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a
uno más frío, como resultado de la ley cero de la termodinámica. Cuando
existe una diferencia de temperatura entre dos objetos en proximidad uno
del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida, solo puede
hacerse más lenta.
Formas de Transferencia de Calor
La transferencia o dispersión del calor puede ocurrir a través de tres
mecanismos:
 Conducción.
 Convección.
 Radiación.
Transferencias de
Calor

30
Conducción
La transferencia de calor por conducción se produce por el flujo de calor a
través de medios sólidos al producirse una vibración interna de las
moléculas y de los electrones libres generándose choques entre ellas. Las
moléculas y los electrones libres de la fracción de un sistema con
temperatura alta vibran con más intensidad que las moléculas de otras
regiones del mismo sistema o de otros sistemas en contacto con
temperaturas más bajas.
Las moléculas con una velocidad más alta chocan con las moléculas menos
excitadas y transfieren parte de su energía a las moléculas con menos
energía en las regiones más frías del sistema. Las moléculas que absorben
el excedente de energía también adquirirán una mayor velocidad vibratoria
y generarán más calor.
Por ejemplo el atizador se calienta al ponerlo en la llama del fuego.
Los metales son los mejores conductores térmicos; mientras que los
materiales no metálicos son conductores térmicos imperfectos.
Convección
La transferencia de calor por Convección se produce por el flujo de calor
mediante corrientes dentro de un fluido (líquido o gaseoso). La convección
es el desplazamiento de masas de algún líquido o gas.
Cuando una masa de un fluido se calienta al estar en contacto con una
superficie caliente, sus moléculas se separan y se dispersan, causando que
la masa del fluido llegue a ser menos densa. Cuando llega a ser menos
densa se desplazará hacia arriba u horizontalmente hacia una región fría,
mientras que las masas menos calientes, pero más densas, del fluido
Trasferencia de
Calor por
Conducción
Trasferencia de
Calor por
Convección

31
descenderán o se moverán en un sentido opuesto al del movimiento de la
masa más caliente (el volumen de fluido menos caliente es desplazado por
el volumen más caliente). Mediante este mecanismo los volúmenes más
calientes transfieren calor a los volúmenes menos calientes de ese fluido
(un líquido o un gas).
Transferencia de calor por Convección
Por ejemplo, cuando calentamos agua en una estufa, el volumen de agua
en el fondo de la olla adquirirá el calor por conducción desde el metal de la
olla y se hará menos denso. Entonces, al ser menos denso, se moverá
hacia la superficie del agua y desplazará a la masa superior menos caliente
y más densa hacia el fondo de la olla.
Radiación
Esta forma de transferencia de calor se produce por medio de ondas
electromagnéticas. No se requiere de un medio para su propagación, la
energía se irradiada a la velocidad de la luz. El calor irradiado por el Sol se
puede intercambiar entre la superficie solar y la superficie de la tierra sin
calentar el espacio de transición.
Si el calor es una forma de la energía asociada a la vibración y el
movimiento de las partículas, ¿qué es el calor que se mueve por el espacio
vacío entre la tierra y el Sol, donde en su mayor parte no hay moléculas?
Bien, debemos saber que el calor puede también ser transferido desde
cualquier fuente por Radiación.
Trasferencia de
Calor por
Convección
Transferencia por
Radiación

32
Por ejemplo, si colocamos un objeto (tal como una moneda, un coche, o a
nosotros mismos) bajo los rayos del Sol directos; al poco tiempo notaremos
que el objeto se calentará. El intercambio de calor entre el Sol y el objeto
ocurrirá por medio de radiación.
El comprender como se lleva a cabo la transferencia de temperatura por
radiación, nos permite también comprender la definición de calor que se
enuncia “se asocia con la energía interna cinética y potencial de un
sistema (movimiento molecular aparentemente desorganizado)”.
Transferencia de Calor en el Sistema de Aire Acondicionado
En los sistemas de Aire Acondicionado y Refrigeración la transferencia de
calor se lleva a cabo en dos de las 5 etapas: Compresión, Condensación,
Secado y Filtrado, Expansión y Evaporación. De estas etapas sólo se lleva
a cabo transferencia de calor en la condensación y en la evaporación.
En el evaporador: el calor es absorbido desde el compartimiento a
acondicionar y es transferido al refrigerante.
En el condensador: el calor adsorbido por el refrigerante, en el
evaporador, es transferido a la atmosfera.
Transferencias de
Calor en los
Sistemas de Aire
Acondicionado

33
Efectos de la Presión.
Como se señaló anteriormente, a presión atmosférica el agua hierve a
100° C (212° F). ¿Qué es la presión atmosférica?
Relaciones Entre el Punto de Ebullición y la Presión.
Hay una relación directa entre el punto de ebullición de un líquido y la
presión en su superficie.
En la figura, se muestran tres recipientes de agua hirviendo. El recipiente de
la izquierda tiene una presión de 14,7 lb/pulg2 y el agua hierve a 100° C
(212° F).
El aumentar la presión del recipiente hace que el agua hierva a una
temperatura más alta.
El disminuir la presión del recipiente (creando un vacío) hace que el agua
hierva a una temperatura más baja.
La presión puede disminuirse (creando un vacío) a un punto en el cual el
agua hierva sin necesidad de aplicar una llama.
Efectos de la
Presión

34
Compresión del Vapor
Hay una relación directa entre la temperatura del vapor y la presión del
vapor. Cuando se aumenta la presión del vapor, también se aumenta la
temperatura.
En el sistema de aire acondicionado el aumento de presión del refrigerante
a la salida del compresor permite elevar la temperatura por sobre la
temperatura del aire ambiente que pasa por el serpentín del condensador.
Esta acción lleva consigo la transferencia de calor desde el refrigerante
hacia el aire ambiente, cediéndole el calor que ha absorbido en el
evaporador en el proceso de ebullición.
Compresión

35
Efectos del Vacío
Hay una relación directa entre el vacío, la temperatura ambiente y el punto
de ebullición de un líquido. En la figura, se muestra un juego de
manómetros de múltiple, conectado a una bomba de vacío y a un matraz
con agua. La bomba de vacío baja la presión del matraz y crea, así, un
vacío. Con un vacío de 28,2 pulg. (0,7 lb/pulg2), el agua hierve a una
temperatura ambiente de 21,1° C (71° F).
La ebullición del agua es un proceso de enfriamiento natural. El agua en
ebullición extrae la misma cantidad de calor latente cuando hierve a 21,1°
C (70° F) que cuando hierve a 100° C (212° F). Las sustancias diferentes
del agua reaccionan del mismo modo, pero a diferentes temperaturas.
Efectos del Vacío

36
Lección 4: Sistema de Aire Acondicionado Caterpillar
Objetivo
En esta lección se verán los tipos de sistemas de aire acondicionado
instalados en equipos Caterpillar y se describirá el funcionamiento de cada
uno de sus componentes.
Se pueden identificar dos tipos de sistemas de aire acondicionado:
 Sistema con Tubo de orificio.
 Sistema con Válvula de Expansión Termostática.
 Sistema con Válvula de Expansión en Bloque H.
Este sistema de aire acondicionado tiene cinco componentes básicos:
 Compresor
 Condensador
 Secador de tubería
 Tubo de Orificio.
 Evaporador
 Acumulador
Sistema de Tubo
de Orificios
Componentes del
Sistema de A/A de
Tubo de Orificio

37
En los esquemas se puede apreciar la aplicación de los principios de
transferencia de calor para extraer el calor del aire en la cabina del
operador.
El doble propósito del compresor es:
 Aumentar la temperatura y la presión del gas refrigerante,
proveniente del Evaporador.
 Hacer circular el refrigerante a través del sistema.
El compresor tiene válvulas de lámina para controlar la admisión y el
escape del gas refrigerante durante la operación de bombeo.
A medida que el pistón se mueve hacia abajo en el orificio, la válvula de
lámina de admisión se abre y la válvula de lámina de escape se cierra. La
presión baja hace que el gas refrigerante cargado de calor vaya del
evaporador al compresor. Y a medida que el pistón se mueve hacia arriba
en el orificio, el compresor presuriza el gas, lo cual aumenta la intensidad
del calor.
Compresor

38
Como la temperatura es una medida de intensidad de calor, aumenta la
temperatura del gas. El gas de presión alta y temperatura alta cierran la
válvula de lámina de admisión y abre la válvula de lámina de escape. El
gas es forzado a ir, a través de la manguera, al condensador.
El aumento de presión se logra añadiendo una restricción en el lado de alta
presión del sistema. La restricción se logra por el tubo de orificios.
Embrague del Compresor
El embrague se acopla cuando el operador activa la conexión de aire
acondicionado o cuando acciona el termostato de control. En este momento
se cierra el circuito eléctrico y la corriente eléctrica crea un campo
magnético en el conjunto de la bobina. El campo magnético empuja la
plancha de mando contra el conjunto de poleas. El conjunto de poleas,
entonces, gira la plancha de mando, la maza y el eje para operar el
compresor.
Embrague del
Compresor

39
Como se puede ver en la figura, el embrague electromagnético se compone
de los elementos siguientes:
 Disco de Embrague Electromagnético.
 Bobina del Electroimán.
 Rodamiento de la Polea.
El embrague se acopla cuando el operador activa la conexión de aire
acondicionado o cuando acciona el termostato de control. En este momento
se cierra el circuito eléctrico y la corriente eléctrica crea un campo
magnético en el conjunto de la bobina. El campo magnético empuja la
plancha de mando contra el conjunto de poleas.
El conjunto de poleas, entonces, gira la plancha de mando, la maza y el eje
para operar el compresor.
Es el elemento que posibilita la interrupción de la conexión entre el motor
del vehículo y el compresor. Esta interrupción puede realizarse a voluntad
del conductor o bien de forma automática cuando se ha alcanzado la
temperatura adecuada.
Lubricación del Compresor
El refrigerante gaseoso impregnado de aceite y a alta presión pasa por las
canalizaciones del circuito de climatización. La presencia de aceite en el
circuito, mezclado con el fluido facilita el funcionamiento de las válvulas
existentes en el circuito, asegurando así su lubricación. El aceite y el
refrigerante a baja presión retornan al compresor a través de la válvula de
aspiración, depositándose en una cámara lateral al lado del cilindro,
cámara derecha de la sección transversal, donde la mayor parte del aceite
Embrague

40
se separa del refrigerante y a través de un orificio situado en el fondo de la
cámara vuelve al cárter del compresor.
El refrigerante con un porcentaje mínimo de aceite (casi inexistente)
atraviesa una serie de orificios situados en la cabeza del compresor para
ser aspirado por los pistones a través de los agujeros de las válvulas de
aspiración.
Para instalaciones de climatización se debe usar un lubricante que sea
incongelable. Además hay que recordar que el aceite en el interior del
compresor se encuentra mezclado con el refrigerante en el circuito cerrado
y con una temperatura externa entre 20 °C y 25 ºC y una presión en el
circuito de 5 o 6 bares.
Nota 1:
Cuando sea necesario controlar el nivel de aceite en el compresor
(montado en el vehículo), no deben quitarse los tapones sin antes haber
vaciado el circuito, para evitar la salida a presión del aceite y del
refrigerante.
En todos los compresores se indican tres niveles del aceite:
 Nivel de aceite para compresor nuevo.
 Nivel máximo de funcionamiento.
 Nivel mínimo de funcionamiento.
Nota 2:
Al recargar al aceite se debe tener en consideración las diferencias entre los
tipos de aceites.
Los Aceites Minerales:
 Son aceites parafínicos o nafténicos.
 Se utilizan solamente con el R12
Los Aceites Sintéticos:
 Son aceites PoliAlquilen Glicol (PAG) o éster.
 Se utilizan fundamentalmente con el R134a
Tipos de Aceites

41
Condensador
El propósito del condensador es transferir el calor del gas refrigerante a la
atmósfera y convierte el gas refrigerante en líquido. El gas refrigerante de
temperatura alta y presión alta fluye desde el compresor al condensador. A
medida que se calienta, el gas de presión alta fluye, a través del
condensador y el calor fluye del gas caliente al aire frío que pasa por el
serpentín del condensador.
En el condensador el gas refrigerante de presión alta se enfría y se
condensa en un líquido de presión alta. El líquido de presión alta sale del
condensador y pasa al secador de tubería.
Funcionamiento
En el condensador, el fluido cede al aire la energía que ha absorbido en el
evaporador y en el compresor.
La potencia intercambiada en el seno de dicho intercambiador se escribe
como:
Pcond = Pfrigo + Pcomp
Donde:
 Pcond: Potencia cedida por el fluido al aire en el condensador.
 Pfrigo: Potencia frigorífica del circuito o potencia absorbida por el
fluido en el evaporador.
 Pcomp: Potencia absorbida por el fluido en el compresor.
Condensador
Funcionamiento
del Condensador

42
Secador de Tubería y Tubo de Orificios
El secador de tubería contiene el material desecante y dos conexiones de
desconexión rápida. Las conexiones permiten que el secador de tubería se
pueda cambiar sin tener que reciclar el refrigerante.
Este tipo de secadores de tubería no tiene indicador de humedad.
En la mayoría de los sistemas de tubo de orificios, el tubo de orificios está
instalado dentro del secador de tubería. El tubo de orificios consta de un
pequeño tubo recubierto de un cuerpo plástico, dos sellos anulares, dos
rejillas y dos lengüetas.
Las dos rejillas (una a cada lado) filtran el refrigerante que fluye a través del
tubo pequeño. Los dos sellos anulares sellan cualquier fuga que vaya al
exterior a través del tubo de orificios. Las dos lengüetas encajan en una
herramienta especial cuando se instala y se quita el tubo de orificios.
El tubo de orificios separa el lado de alta del sistema de aire acondicionado
del lado de baja. El refrigerante líquido de presión alta entra al tubo de
orificios y el refrigerante líquido de presión baja sale del tubo de orificios y
fluye al evaporador. La cantidad de refrigerante líquido que entra al
evaporador es generalmente mayor de lo que el evaporador puede poner
en ebullición; por lo tanto, algo de refrigerante sale del evaporador en forma
líquida.
El tubo de orificios se encuentra instalado entre el condensador y la tubería
de entrada evaporador.
Secador y Tubo de
Orificio

43
Evaporador
El evaporador del circuito frigorífico es un intercambiador térmico que tiene
por función enfriar y deshumidificar el aire que lo atraviesa Para ello
absorbe calor del aire, produciéndose dos fenómenos físicos:
 El aire se enfría y el vapor de agua presente en este aire se
condensa en las aletas del evaporador.
 El fluido se evapora y se recalienta.
El propósito del evaporador es transferir el calor del compartimiento del
operador al refrigerante del sistema de aire acondicionado.
El ventilador soplador envía el aire cargado de calor del compartimiento
del operador a las aletas del evaporador y al serpentín, donde el aire
circundante calienta el refrigerante.
Cuando el refrigerante líquido de presión baja entra al evaporador, el
refrigerante está más frío que el aire del ventilador soplador. El calor del
aire hace que gran parte del refrigerante líquido de presión baja hierva y se
convierta en gas, sin embargo, por el gran volumen de refrigerante que
entra al evaporador, puede que parte de este fluido se quede en estado
líquido. La combinación gas/líquido de refrigerante de presión baja,
cargado de calor, fluye al acumulador.
El aire que atraviesa el evaporador sale frío y es enviado de retorno al
compartimiento del operador.
En ciertas condiciones de utilización del circuito frigorífico, debe permitir
deshumidificar ese flujo de aire, con el fin de evitar el empañado de los
parabrisas del vehículo. Sin embargo, el nivel de deshumidificación no es
Evaporador
Propósito del
Evaporador

44
controlable ya que depende directamente de la temperatura a la se va a
enfriar dicho aire; la deshumidificación del aire no se produce a menos que
su temperatura sea inferior a la temperatura de rocío correspondiente al
aire.
Acumulador.
El acumulador almacena la mezcla gas/líquido refrigerante y hace que al
compresor vaya únicamente refrigerante gaseoso. El gas refrigerante fluye
a través de la abertura de la parte superior de la tubería de vapor.
Los acumuladores de modelos anteriores tienen una tapa de desviación
para mantener el líquido lejos de la abertura en la tubería de vapor. El
orificio de purga de aceite hace que el aceite regrese al compresor.
Algunos acumuladores contienen una bolsa con material desecante para
eliminar la humedad del refrigerante. En los sistemas con secador de
tubería, el acumulador no contiene desecante y el desecante se pone en el
secador de tubería.
Acumulador

45
Válvula de Expansión Termostática
La expansión es el paso de un fluido del estado de alta presión y
temperatura, al estado de baja presión y temperatura (proceso inverso a la
compresión).
La función de una válvula de expansión termostática es la de expandir el
fluido y regular el Recalentamiento de este fluido a la salida del
evaporador. Esta regulación es función del caudal de fluido que atraviesa el
evaporador.
El grado de apertura de la válvula es mayor o menor según las necesidades
energéticas del evaporador.
Descripción
Se trata de un cuerpo compuesto de dos partes: la válvula y el mecanismo
de regulación del recalentamiento.
Sistema de Válvula
de Expansión
Termostática
Válvula de
Expansión
Termostática

46
La válvula es el orificio por el cual pasa el fluido frigorífico de un estado de
alta presión y temperatura a un estado de baja presión y temperatura. El
mecanismo de regulación del recalentamiento permite proporcionar la
potencia frigorífica requerida por el evaporador. Todo esto se puede
realizar regulando el caudal que atraviesa la válvula con el fin de mantener
un valor de recalentamiento cuasi constante.
Características de la Válvula de Expansión
Una válvula de expansión está dimensionada específicamente para un
circuito de climatización. No se puede utilizar una válvula de expansión en
vez de otra sin asumir riesgos para el funcionamiento del circuito.
Las características principales de una válvula de expansión son:
 El recalentamiento que asegura (en K).
 Su capacidad frigorífica (en Ton).
No hay aspectos externos que permitan diferenciar una válvula de otra. Si
se sustituye una válvula específica por otra (ejemplo: 2 Ton, 3.5 K por 1.5
Ton, 2K) se producirá:
 Una carencia de potencia frigorífica en el evaporador y por
consiguiente una falta de aire frío, o bien.
 Un funcionamiento cíclico del compresor que acarreará un
envejecimiento prematuro del compresor y de la correa además de
un efecto calor-frío desagradable en el habitáculo.
Componentes
El cuerpo de expansión propiamente dicho está constituido de:
 Vástago de empuje.
 Bola (o cabeza de válvula).
 Muelle de carrera.
 Muelle de recalentamiento.
 Tubo de expansión.
Características de
la Válvula de
Expansión
Termostática

47
En las máquinas Caterpillar se usan dos tipos de válvulas de expansión: de
compensación interna y de compensación externa. Ambas tienen un
bulbo térmico conectado a un diafragma por medio de un tubo pequeño. El
bulbo térmico contiene un refrigerante.
Una abrazadera sostiene el bulbo térmico firmemente unido a la tubería de
salida del evaporador.
Válvula de Compensación Interna:
En una válvula de compensación interna, la presión del refrigerante que
entra al evaporador fluye a la parte inferior del diafragma a través de un
conducto interno de compensación. La expansión del gas del bulbo térmico
debe sobrepasar la presión de balance interno y el resorte antes de que se
abra la válvula para aumentar el flujo de refrigerante.
Tipos de Válvulas
de Expansión
Termostática

48
Válvula de Compensación Externa:
En la válvula de compensación externa, la presión ejercida en la parte
inferior del diafragma viene de la tubería de salida del evaporador a través
de un tubo compensador. El tubo compensador iguala la presión de salida
del evaporador con la presión causada por la expansión del gas en el bulbo
térmico.
Un resorte “recalentado” evita crestas del líquido excesivo que entra al
evaporador. “Recalentado” es un término que describe un aumento de la
temperatura del gas refrigerante por encima de la temperatura a la cual se
evapora el refrigerante.
El resorte recalentado se instala contra la válvula y se ajusta a un valor
determinado en el momento de la fabricación.
La válvula de expansión se diseña de modo que la temperatura del
refrigerante de la tubería de salida del evaporador tenga 3 °C (5 °F) de
recalentamiento antes de permitir que más refrigerante entre al evaporador.
La tensión del resorte es el factor que determina la apertura o el cierre de la
válvula de expansión. Durante la apertura y el cierre, la tensión del resorte
demora o ayuda a la operación de la válvula, según se requiera.
Nota: Termostático = variable en función de la temperatura.
Los diferentes tipos de válvula de expansión termostática con
equilibrado externo:
Una válvula de expansión con equilibrado externa se distingue por la
naturaleza de la carga del bulbo y por la colocación del bulbo con respecto
al cuerpo de la válvula (interno o externo) Estas válvulas se dividen en:
 De carga cruzada: el bulbo contiene R12 si el circuito contiene R134a
y viceversa.
 De carga mixta: el bulbo contiene una mezcla de varios fluidos
frigoríficos (R12+NH2+..) Se distinguen entre otros:
 Carga adsorción: el bulbo contiene un fluido frigorífico y una
carga de carbono activo. Este tipo de carga reacciona con un
cierto retraso ante todo cambio en el bulbo. Es requerido para
instalaciones donde se desea amortiguar las fluctuaciones de
temperatura.
Tipos de Válvulas
de Expansión
Termostática

49
 Carga gaseosa: el bulbo contiene una cantidad de fluido
frigorífico en forma de gas. Esta carga se condensa
parcialmente en el bulbo según su temperatura. Este tipo de
carga reacciona rápidamente a las variaciones de temperatura
en el bulbo porque la masa de carga es mínima.
 Carga líquida: el bulbo contiene una cantidad de fluido
frigorífico bajo forma líquida. Se trata de un frigorífico apropiado
cuyo volumen está determinado de tal forma que el bulbo
siempre contiene líquido. Este tipo de carga tiene un tiempo de
respuesta mas lento que el de carga gaseosa.
El bulbo puede estar situado:
 En el exterior del cuerpo (válvula de carga cruzada).
 En el interior del cuerpo (válvula con carga de carbono activo y R13).
Tipos de Válvulas
de Expansión
Termostática

50
Sistema de Válvula de Expansión de Bloque en “H”.
En el sistema de válvula de expansión de bloque en “H”, la válvula de
expansión termostática se reemplaza con la válvula de expansión de
bloque en “H”.
Cuando se abre la válvula de expansión de bloque en “H”, se dosifica el
refrigerante líquido a la parte inferior del evaporador. El refrigerante de
Sistema de Válvula
de Expansión de
Bloque H

51
presión baja comienza a hervir a medida que el flujo va a través del
serpentín del evaporador. El vapor del refrigerante absorbe el calor del aire
tibio circundante por medio del ventilador del evaporador. El compresor
envía el vapor del refrigerante afuera por la parte superior del evaporador y
pasa al sensor de temperatura. El vapor enfriador refrigera el sensor de
temperatura. A medida que el sensor de temperatura se enfría, el gas del
sensor se condensa y disminuye la presión en la parte superior del
diafragma del sensor de temperatura. El diafragma se expande hacia arriba
y mueve el vástago lejos de la bola y el resorte. La bola y el resorte inician
el cierre y restringen el flujo a través de la válvula de expansión.
El sensor de temperatura controla la operación del sistema de aire
acondicionado y hace que una cantidad exacta de refrigerante líquido pase
a través de la bola y del resorte.
En algunos sistemas de aire acondicionado se usa la válvula de expansión
de bloque en “H” para controlar la cantidad de refrigerante que pasa al
evaporador.
Durante la modalidad de desactivación del compresor, la presión en la parte
inferior del diafragma del sensor de temperatura es mayor que la presión
en la parte superior del diafragma. El diafragma se expande hacia arriba,
retrae el vástago y hace que la bola y el resorte cierren la válvula.
Durante la modalidad de activación del compresor, la presión en la parte
inferior del diafragma del sensor de temperatura disminuye rápidamente. La
Válvula de
Expansión de
Bloque H

52
presión más alta en la parte superior del diafragma hace que el diafragma
se contraiga hacia abajo, mueva el vástago contra la bola y el resorte, y
abra de este modo la válvula.
Principio de Funcionamiento
El fluido frigorífico entre en la válvula de expansión en estado líquido a alta
presión. Al pasar a través del orificio formado por el cuerpo y la bola o
cabeza de válvula, sufre una expansión que le lleva al estado difásico
(líquido-gas), a baja presión y temperatura. Seguidamente atraviesa el
evaporador donde por intercambio de calor con el aire, se evapora y se
recalienta ligeramente.
Recomendaciones
Acciones a seguir ante Choques Mecánicos:
Todo choque mecánico sobre la válvula de expansión puede hacer variar
sus características de diseño.
 Una válvula que se haya caído corre el riesgo de no cumplir las
especificaciones Requeridas.
Capilar
El capilar situado sobre la cabeza termostática de algunas válvulas está
soldado a sus dos extremidades.
 Toda torsión puede crear una fuga de la carga termostática y
provocar que el detector no sea funcional.
Tornillo de reglaje
El tornillo de ajuste situado bajo algunas válvulas de expansión esta
regulado específicamente por el fabricante en fábrica bajo condiciones muy
precisas.
 Todo atornillado/desatornillado provoca una variación de sus
características.
Funcionamiento de
la Válvula de
Expansión de
Bloque H
Cuidados de la
Válvula de
Expansión

53
Presiones
No someter a la válvula de expansión a una presión interna superior a 15
bares.
 Toda presión superior a este límite provoca una deformación
irreversible de la membrana y una variación de las características de
la válvula de expansión que hacen que no sea funcional.
Limpieza interna
La presencia de partículas de tamaño superior a 50 micras tiene el riesgo
de bloquear la válvula y hacer que este no sea funcional. Las partículas
pueden ser impurezas introducidas en el circuito después de una
intervención.
Pueden ser además tapones de hielo que se forman debido a la presencia
de humedad en el circuito a causa de un filtro deshidratante saturado.
 Siempre hay que taponar el circuito durante una intervención.
 Hay que cambiar el filtro deshidratante cada dos años como mínimo.
Cuidados de la
Válvula de
Expansión

54
Recipiente Secador
El recipiente secador tiene tres funciones: secar, almacenar y filtrar el
refrigerante líquido. A medida que el refrigerante líquido de presión alta
fluye al recipiente secador, el refrigerante se filtra pasando por un
desecante que elimina la humedad que haya entrado al refrigerante.
El refrigerante se almacena hasta que el sistema lo necesite. Cuando el
sistema necesita refrigerante, el líquido de presión alta fluye a través de una
rejilla muy fina conectada a un tubo detector (la rejilla evita que vaya
cualquier escombro al sistema de aire acondicionado). El líquido de presión
alta fluye, del recipiente secador, a la válvula de expansión termostática.
Función Principal
Deshidratar el circuito reteniendo la humedad del fluido por medio de un
desecante.
 La humedad es un peligro para el circuito: la humedad penetra
fácilmente y es muy difícil de hacer salir del circuito. En estado
líquido, es visible a simple vista, pero sobre todo aparece en estado
vapor, invisible, en todos los cuerpos (sólido, líquido o gaseoso). Se
define como humedad relativa para unas condiciones de presión y
temperatura (medida en porcentaje) a la cantidad de humedad que
contiene el aire con respecto a la cantidad máxima de humedad
admitida por el aire en esas condiciones de presión y temperatura.
Recipiente Secador
Función del
Recipiente Secador

55
 La presencia de humedad es normalmente consecuencia de:
 Un defecto de fabricación (canalizaciones que utilizan caucho
poroso, juntas de circuito deficiente, filtros deshidratantes y
componentes almacenados sin estar taponados, etc.)
 Un mantenimiento deficiente (componentes cambiados sin
precaución, aperturas intempestivas del circuito y procedimientos
no respetados durante la carga y descarga).
 La utilización de un aceite ya saturado o un procedimiento
erróneo de carga de aceite o de fluido frigorífico.
 Un circuito abierto al aire durante demasiado tiempo,
normalmente a consecuencia de un accidente.
 La capacidad de adsorción de un filtro deshidratante: es función
de la cantidad de desecante presente en el filtro, de 50 a 60 gramos
de media. Los mejores desecantes (la zeolita) permiten absorber el
15% en agua de su propio peso en seco, lo que equivale a 10 gotas
de agua. Un filtro que contenga un desecante de alúmina activada o
de gel de silicio, de baja eficacia (capacidad de adsorción de 5%) y
en cantidad inferior a 50 gramos debe ser desechado
sistemáticamente.
 Los peligros de la presencia de humedad:
 Al nivel de la válvula de expansión, la humedad arrastrada por
el fluido toma la forma de cristales de hielo en el momento de la
expansión. Estos cristales van a obturar el orificio de expansión,
frenando primero el caudal de fluido para después detenerlo
completamente debido a la formación de un bloque de hielo.
Posteriormente la válvula de expansión se calienta, el bloque de
hielo funde y el fluido circula de nuevo hasta una nueva
obturación. La climatización funciona intermitentemente con unas
prestaciones degradadas, hasta llegar al deterioro de la válvula
de expansión debido a las tensiones ejercidas por el bloque de
hielo.
Consecuencia de
la Presencia de
Humedad

56
 Al nivel del evaporador, cristales de hielo internos van a reducir
el paso de fluido y la superficie de intercambio, disminuyendo la
temperatura de ebullición y degradando de este modo las
prestaciones produciendo menos fríos. Además, el compresor
estará conectado más a menudo lo que produce un consumo
excesivo de carburante.
 A nivel de todo el circuito, el aceite y el fluido frigorífico son
hidrófilos y absorben la humedad. El fluido y el aceite generan en
presencia de humedad unos ácidos en forma de emulsión. Esta
emulsión, llamada “barro”, reduce el intercambio térmico en el
circuito al depositarse sobre las paredes de los intercambiadores
y disminuye también considerablemente la lubrificación del
compresor. El aceite permanece retenido en los demás
componentes y el retorno de aceite hacia el compresor se vuelve
insuficiente, calentándose este hasta el gripado, o como mínimo
se deteriora anormalmente. Esta emulsión puede transformarse
en cera, uno de los constituyentes de los aceites, que precipita a
baja temperatura. Esto puede producir el pegado de la válvula y
engendrar todo tipo de problemas, incluso el bloqueo del
compresor por falta de lubrificación.
El aceite debe ser almacenado herméticamente al abrigo del aire.
El aceite recuperado nunca debe reutilizarse.
 A nivel de los fenómenos de corrosión El CFC (R12) y el HFC
(R134a) contienen respectivamente Cloro y Flúor, que en
presencia de humedad o de agua se transforman en ácidos,
clorhídrico para el primer caso y fluorhídrico para el segundo.
Estos ácidos atacan a todos los metales pero los efectos
nefastos no se descubren normalmente hasta que el deterioro se
ha producido. La temperatura acelera esta corrosión, y es el
compresor el elemento más vulnerable debido a que se encuentra
en el punto mas caliente. Cuando hay presencia de “barro”, las
superficies metálicas están perforadas por la corrosión, hay una
reducción de las prestaciones de todos los componentes,
saturación del filtro deshidratante y obstrucción del orificio de la
válvula de expansión.
Consecuencia de
la Presencia de
humedad
Consecuencias de
la Reutilización de
Aceite

57
Filtrar las Impurezas
 Para detener las impurezas que podrían llegar hasta la válvula de
expansión y taponar el orificio.
 El fluido frigorífico y el aceite, debido a la presión y a la velocidad,
arrancan partículas metálicas del circuito. Hay que eliminarlas
filtrando para poder proteger las válvulas del circuito (válvula de
expansión y compresor son los órganos más vulnerables).
Interruptor Termostático
El interruptor termostático del circuito eléctrico del compresor realiza el ciclo
del compresor, permite que el operador ajuste la cantidad de frío deseada y
evita que el evaporador se congele.
El interruptor termostático consta de un contacto fijo y un bastidor de pivote
unido a un conjunto de fuelle capilar. El tubo capilar se llena con
refrigerante R-12 o similar. El tubo capilar se inserta entre las aletas del
núcleo del evaporador. El refrigerante del tubo capilar se expande o se
contrae, dependiendo de la temperatura del evaporador.
La expansión o la contracción del refrigerante del tubo capilar hacen que los
fuelles se expandan y se contraigan. La expansión y la contracción de los
fuelles hacen que gire el bastidor de pivote.
Consecuencia de
la Reutilización de
Aceite
Interruptor
Termostático

58
Una parte del cable de la bobina del embrague del compresor se conecta al
contacto fijo y la otra se conecta al bastidor de pivote. El bastidor de pivote y
el contacto deben acercarse para que el interruptor se cierre y opere el
embrague del compresor.
El operador regula el enfriamiento del evaporador y varía el espacio entre
el contacto fijo y el bastidor de pivote. El mover el contacto y alejar el
bastidor de pivote (lo que disminuye el enfriamiento) hace que los fuelles se
expandan más lejos antes de cerrar el interruptor. Si el contacto y el
bastidor de pivote están muy cerca (lo que aumenta el enfriamiento) hace
que el interruptor se cierre con un menor movimiento de los fuelles.
Para regular la gama entre la apertura y el cierre del interruptor, se pusieron
termostatos ajustables. El tornillo de ajuste se encuentra bajo una cubierta
que puede quitarse. Si el tornillo de ajuste no se encuentra en este lugar,
indica que el termostato no es ajustable.
El sistema con termostato no ajustable (algunas veces llamado sistema de
control de congelamiento) tiene una perilla de control de temperatura. La
perilla se conecta a la válvula de control del calentador, la cual controla el
flujo de refrigerante a través del serpentín del calentador.
La temperatura de flujo de aire del evaporador se controla por medio del
termostato no ajustable. La temperatura de la cabina se mantiene
controlando el flujo de aire a través de los serpentines del calentador y del
evaporador. Cuando el flujo de aire que atraviesa los serpentines del
calentador y del evaporador alcanza los 2,2 °C (36 °F), entonces, el
termostato no ajustable CONECTA el compresor.
Cuando la temperatura del flujo de aire disminuye a -1,1 °C (30 °F), el
termostato no ajustable DESCONECTA el compresor.
Interruptor
Termostático

59
Interruptor de Baja Presión.
En la figura se muestra el interruptor del sensor de presión baja (flecha)
roscado en el recipiente del secador. El interruptor del sensor de presión
baja se usa para proteger el sistema de daños causados por la falta de
aceite.
Situado en el circuito eléctrico del embrague magnético, el interruptor se
abre cuando la presión del sistema disminuye a un valor menor que 175
kPa (25 lb/pulg2) y detiene el compresor. El interruptor puede estar en el
secador, en la válvula de expansión, en la tubería de refrigerante o en el
compresor.
Para detener el sistema antes de que la presión del sistema alcance el valor
límite de la válvula de alivio de presión alta, en algunas máquinas se usa
un interruptor de presión alta similar (no mostrado). El interruptor de
presión alta se encuentra en el circuito eléctrico del embrague magnético.
Una presión alta en el sistema abre el interruptor y detiene el compresor.
Interruptor de Baja
Presión

60
Válvula de alivio de presión alta
Válvula de Alivio de Alta Presión.
La válvula de alivio de presión alta se encuentra en el compresor y/o en el
recipiente secador. Cuando la presión del sistema es mayor que 3.450 kPa
(500 lb/pulg2), la válvula de alivio de presión alta (flecha) hace que el
refrigerante sea liberado a la atmósfera.
En los sistemas actuales, la válvula de alivio de presión alta abre un
interruptor de presión alta. Esto evita que el refrigerante sea drenado a la
atmósfera.
Válvula de Alivio
de Presión

61
Indicador de humedad.
En la figura se muestra el indicador de humedad. El indicador de humedad
se encuentra en la tubería entre el recipiente secador y la válvula de
expansión.
El indicador de humedad indica la humedad relativa del sistema. En la cara
del indicador hay una tabla de colores de referencia de humedad. El color
azul indica un sistema seco y el color rosado indica un sistema húmedo.
El indicador de humedad debe revisarse al final de cada turno de trabajo.
Para revisar el indicador de humedad, observe el anillo indicador. Si el
anillo indicador está azul, el sistema está seco. Si el anillo indicador está
rosado, el sistema tiene humedad. La humedad debe quitarse y cambiarse
el recipiente secador.
Indicador de
Humedad

62
Filtros.
El aire que penetra en el interior del vehículo alcanza al concentrarse en un
lugar cerrado un nivel de contaminación de 2 a 8 veces superior al
registrado en el exterior. Este efecto aumenta en autopistas
congestionadas, carreteras con mucho tráfico y condiciones climáticas
adversas. Así pues la polución representa para los conductores un peligro
importante.
El filtro del habitáculo o filtro antipolen retiene gran parte de los agentes
contaminantes, evitando así su entrada en el vehículo. Este producto,
relativamente reciente, es utilizado tanto en vehículos dotados de aire
acondicionado como en vehículos que no disponen de él.
Factores de Polución
Los agentes contaminantes a los que está expuesto el automovilista son:
 Agentes infecciosos: Mohos, bacterias, hongos y pequeños
organismos vivientes.
 Agentes alérgicos: Polen, esporas, ácaros y mohos.
 Agentes tóxicos: De tipo gaseoso y partículas: restos de neumáticos,
amianto, metales pesados, hollín, polvo.
El nivel medio de concentración de estas sustancias es de 0.6 mg por metro
cúbico, lo cual equivale a 12 mg inhalados en 24 horas.
Filtros
Agentes
Infecciosos

63
Módulo 2
PROCEDIMIENTOS DE MANTENIMIENTO
Lección 1: Mantenimiento Preventivo
Introducción
Esta lección trata acerca de las inspecciones visuales, las revisiones de
operación y las precauciones apropiadas que se deben tener cuando se
realiza el servicio de los sistemas de aire acondicionado de la máquina.
Objetivos
Al terminar esta lección, el estudiante podrá:
1. Demostrar los procedimientos de seguridad correctos en todas las
prácticas de taller relacionadas con los sistemas de aire acondicionado.
2. Demostrar los procedimientos correctos para realizar la inspección visual
y las inspecciones operativas en los sistemas de aire acondicionado.
3. Demostrar los procedimientos correctos para identificar el refrigerante,
detectar fugas, recuperar el refrigerante, reciclar refrigerante, evacuar y
cargar los sistemas de aire acondicionado.
Nota 1:
Antes de hacer cualquier comprobación del sistema de calefacción y aire
acondicionado, mueva la máquina a una superficie lisa y horizontal. Baje
todos los implementos al suelo. Compruebe que la transmisión está en
neutral o en estacionar y que el freno de estacionamiento está conectado.
Mantenga al resto del personal alejado de la máquina o donde los pueda
ver.
Mantenimiento
Mantenimiento
Preventivo

64
Nota 2:
Antes de efectuar cualquier tarea de mantenimiento, consulte en
Localización y solución de problemas, SENR5664, "Preparación de la
máquina para localizar y solucionar problemas" para conocer el
procedimiento de traba correcto.
Se deben realizar tareas de mantenimiento en forma regular para maximizar
el rendimiento del sistema de aire acondicionado. Se deben realizar tareas
de mantenimiento en forma regular para minimizar el tiempo de inactividad
de la máquina. De no inspeccionar estos sistemas, el rendimiento será
deficiente y se producirán averías prematuras. Inspeccione el sistema de
calefacción y aire acondicionado y realice el mantenimiento de éste según
la tabla que se encuentra a continuación:
Para obtener información adicional sobre las instrucciones de
mantenimiento del sistema y los componentes, consulte en el Manual de
Servicio, SENR5664, "Pruebas y Ajustes".
Lleve a cabo el mantenimiento preventivo descrito en el manual de servicio.
Tabla de Mantenimiento
Mantenimiento
Preventivo

65
Inspección Visual (Con Motor Apagado)
El rendimiento correcto del sistema de aire acondicionado es el objetivo
número uno siempre que se lleve a cabo un mantenimiento preventivo o
una reparación mayor.
Cuando se hace una prueba de rendimiento, el primer paso es realizar una
inspección visual de los componentes del sistema de aire acondicionado. La
inspección visual permite identificar anormalidades que a simple vista se
evidencian. Se debe realizar con el motor apagado.
Verificación del Compresor
Se debe inspeccionar elementos extraños en el compresor, se debe retirar
el polvo, barro grasas, aceites; poniendo especial atención por machas que
pudieran ser evidencia de fugas.
Inspección Visual
Verificación del
compresor

66
Las conexiones rápidas de tomas de presión deben estar libres de
elementos extraños, de lo contrario tienen que limpiar cuidadosamente, ya
que al conectarse con el múltiple de carga (Juego de Manómetros) esos
elementos extraños pueden ingresar al circuito, lo cual sería muy perjudicial.
Los compresores utilizados en maquinas Caterpillar utilizan el refrigerante
ecológico R134a.
El interruptor de presión (1) tiene un par de instalación de 8,0 ± 1,5 N·m.
La presión apertura de la válvula de alivio (2) es de 3.800 ± 300 kPa (551 ±
44 lb/pulg²). En tanto que la presión de cierre de la válvula de alivio de
2.900 kPa (421 lb/pulg²).
El tapón de aceite (3) tiene un par de apriete de: 19,6 ± 4,9 N·m (14,5 ± 4 lb-
pie).
Nota: El tapón de aceite (3) está bajo presión cuando se carga el sistema.
El perno de apriete del niple de aspiración y descarga del compresor (4)
debe tener un par de 35 ± 3 N·m (26 ± 2 lb-pie)
Verificación del
Interruptor de
presión
Verificación del
tapón de Aceite

67
Inspección de las Conexiones Eléctricas
Inspeccione las conexiones eléctricas del acoplamiento magnético. Un mal
contacto o un conector dañado impedirá el acople.
La bobina del embrague magnético de 24 vcc tiene una resistencia de 17,6
+/- 0,6 ohmios (cable verde).
La conexión eléctrica se hace por medio de un conector DT.
El voltaje de conexión mínimo es de 16 vcc.
La corriente máxima es de 1,42 amperios.
Inspección de La Correa de Mando del Compresor
También se debe verificar la correa de mando del compresor ya que puede
estar dañada o floja. Una correa de mando dañada debe reemplazarse.
Cuando se instale una nueva correa o se apriete una correa floja, use el
medidor de tensión de correa Caterpillar. Vea el Manual de Servicio para
consultar las especificaciones de apriete de la correa.
Retire todo elemento que interfiera con el normal trabajo de la correa sobre
las poleas.
La correa trapecial (5) nueva debe tener una tensión de 535 ± 22 N (120 ± 5
lb). En tanto que la correa trapecial usada debe tener una tensión de 400 ±
44 N (90 ± 10 lb).
Nota: La tensión de la correa usada es para una correa que se haya
utilizado durante al menos 30 minutos a la velocidad nominal. Opere el
sistema de aire acondicionado durante 30 minutos.
Después, ajuste la tensión de la correa de impulsión a 400 N (90 lb).
Nota: Use un Medidor de tensión de correas 144-0235 Caterpillar.
La velocidad recomendada del compresor es de 2.500 ± 200 rpm.
Inspección de las
Conexiones
Eléctricas
Inspección de la
Correa del
Compresor

68
Inspección del Condensador
Inspeccione el condensador en busca de suciedad u otros escombros que
puedan restringir el flujo de aire. El flujo de aire insuficiente a través del
condensador puede causar un inadecuado enfriamiento y dañar el
compresor. Las aletas no deben estar dobladas, ya que esto disminuye el
rendimiento en la transferencia de calor.
Inspección del
Condensador

69
Verificación del Evaporador
El soplador evaporador o el ventilador pueden sólo ser eficaces cuando las
tuberías de aire están limpias. La condensación atrapa suciedad y
escombros en el lado del soplador del evaporador, formando una capa que
restringe el flujo de aire del evaporador, impidiendo el normal
funcionamiento del sistema.
La obstrucción del evaporador impide el paso del aire caliente que se está
extrayendo de la cabina, con lo que no hay transferencia de calor. Esto
genera el congelamiento del evaporador ya que el líquido refrigerante no
puede obtener las kilocalorías necesarias para su ebullición.
La capa de suciedad debe ser quitada. Inspeccione los filtros de aire fresco
y de aire recirculante. Limpie o reemplace los filtros, si es necesario.
Inspección del
Evaporador

70
Verifique el Soplador del Evaporador.
Revise el motor del soplador para constatar que opera satisfactoriamente.
Opere el motor del soplador en todas las velocidades. (Gire la llave de
arranque a la posición CONECTADA, si es necesario, para proveer
potencia al motor del soplador).
Haga las reparaciones necesarias, si el flujo del aire no aumenta cuando el
control se mueve de velocidades bajas a velocidades altas, si hay ruido en
el motor y/o si el motor falla al operar en algunas velocidades.
Verifique el buen estado del termostato. Este debe girar libremente luego de
pasar de OFF a ON.
Verificación del
Soplador del
Evaporador

71
Inspección de Tubería de aire y Controles de las Persianas.
Pruebe todas las tuberías de aire y los controles de las persianas. Los
controles deben moverse libremente sin que queden pegados o atascados.
Retire todas las obstrucciones que pudieran evitar el paso de aire, esto
puede generar el mal funcionamiento del sistema.
Detección de Fugas
Los Detectores de fugas de refrigerante 208-1374 han sido diseñados para
detectar fugas de hasta 7,4 mL (0,25 onzas) al año de refrigerante en el
sistema de aire acondicionado. Haga el siguiente procedimiento para
determinar si el sistema tiene una fuga.
El sistema tiene que contener al menos 0,4 kg (0,88 lb) de refrigerante.
Instale el juego de manómetros de múltiple. El juego de manómetros de
múltiple puede determinar si existe presión en el sistema. Se puede realizar
una prueba de fugas si el sistema indica presión.
Nota: El vapor del refrigerante es más pesado que el aire. Para obtener los
mejores resultados, coloque la punta del sensor directamente debajo de las
posibles fugas.
Nota: Las fugas en el lado de alta presión del sistema se encuentran más
Inspección de las
Salidas de Aire en
la Cabina
Detección de
Fugas

72
fácilmente si se opera durante unos minutos el sistema de aire
acondicionado. Hay que efectuar la prueba de fugas inmediatamente
después de poner la la unidad en la posición DESCONECTADA. La prueba
de fugas para el lado de alta presión se efectúa antes de que se equilibren
las presiones del sistema. La fugas en el lado de baja presión del sistema
se encuentran más fácilmente si el aire acondicionado ha estado
DESCONECTADO durante varios minutos. La prueba de fugas para el lado
de baja presión se efectúa después de que las presiones del sistema se
hayan equilibrado.
a) Mueva la punta del sensor a lo largo de los posibles puntos de fuga
a una velocidad de una pulgada por segundo.
b) Tal vez no sea necesario recuperar el refrigerante si una conexión
floja causa una fuga. Apriete la conexión floja y realice el
procedimiento de comprobación de funcionamiento. Si es
necesario, añada refrigerante al sistema de aire acondicionado.
Consulte la sección de Pruebas y Ajustes, "Sistema de refrigerante
- Cargar" para conocer el procedimiento apropiado.
c) Si la reparación de una fuga reclama la remoción o reemplazo de
un componente, consulte el Manual de Servicio, SENR5664,
"Preparación de la máquina para el desarmado y armado" en
Desarmado y Armado.
Nota: En condiciones normales, los sistemas de aire acondicionado R134a
que tienen las mangueras P80 pueden perder 0,018 kg (0,0400 lb) de
refrigerante por pie de manguera por año.
Nota: Los refrigerantes que no estén aprobados por Caterpillar pueden
tener fugas más elevadas.
Detección de
Fugas

73
Buscando Fugas con Espuma de Jabón
Luz Ultravioleta
Búsqueda de Fugas Con Sensor Electrónico
Detección de
Fugas

74
Inspección de Operación.
Introducción.
La inspección operacional permite verificar el normal funcionamiento del
sistema y de cada uno de los componentes. En esta prueba se obtienen las
presiones de funcionamiento, las que al ser comparadas con la tabla de
referencia podremos conocer si ha habido fugas de refrigerantes o
existencia de humedad. Cualquier anormalidad debe ser corregida a fin de
evitar fallas importantes.
Cuando realice la revisión de operación del sistema de aire acondicionado,
el motor debe estar operando a una temperatura normal y el sistema de
aire acondicionado debe estar estabilizado.
1. Instale el juego de manómetros de múltiple.
2. Arranque el motor y juste una velocidad de 1.000 rpm.
aproximadamente.
3. Encienda el sistema de aire acondicionado.
4. Mueva el control de temperatura a la posición MÁXIMA.
5. Mueva el interruptor del ventilador a la posición ALTA.
6. Deje funcionando de 10 a 15 minutos.
7. Aumente la velocidad del motor a 1.300 - 1.400 rpm.
8. Realice las revisiones operacionales del sistema de aire
acondicionado.
Verificación
Operacional

75
Instalación del Grupo de Manómetros Múltiple.
Conecte debidamente el juego de manómetros. La conexión de manguera
del lado de baja (7) y la conexión de manguera del lado de alta (5)
conectan los manómetros de múltiples al sistema de aire acondicionado.
La manguera de servicio del centro (6) conecta los manómetros de múltiple
a una fuente externa, esta manguera va conectada a tanque de gas para la
recarga.
Durante la prueba operacional las presiones deben estar dentro de los
rangos establecidos en la tabla de referencia entregada en el manual de
servicio propio de cada equipo.
Válvulas Schraeder.
Las válvulas Schraeder son conexiones rápidas que permiten el fácil acople
Instalación del
Juego de
Manómetros

76
y desacople del múltiple de carga evitándose la fuga de gas.
Las válvulas Schraeder eliminan la necesidad de válvulas de servicio en el
sistema. Las válvulas Schraeder sellan efectivamente el refrigerante dentro
del sistema hasta que se abren las válvulas Schraeder.
La conexión Schraeder del lado de alta (1) es más pequeña que la del lado
de baja (2). La diferencia de tamaño evita que se conecte el juego de
manómetros de múltiple en el lado de presión equivocado.
Válvula Schraeder y Manguera de Servicio.
En la figura se muestran una vista seccional de la válvula Schraeder y de
una manguera de servicio con un depresor de núcleo Schraeder. Así como
la manguera de presión del lado de alta y/o del lado de baja se rosca en el
orificio de servicio de la válvula Schraeder, el depresor de núcleo
Schraeder de la manguera presiona el pasador del centro de la válvula
Schraeder.
Instalación del
Juego de
Manómetros

77
La válvula se abre y hace que el refrigerante fluya entre el juego de
manómetros de múltiple y el compresor. Cuando se quita la manguera, la
válvula se cierra automáticamente.
Vea la tabla 12 “Referencia de la Gama de Presiones” del Manual de
Servicio. Dos sistemas no tienen las mismas lecturas exactas en los
manómetros de múltiple. Permita alguna variación en las presiones.
Verificaciones en la Prueba de Operación.
Con el sistema de aire acondicionado en funcionamiento, revise
cuidadosamente las temperaturas relacionadas con el lado de ALTA y el
lado de BAJA del sistema.
La temperatura del LADO DE ALTA debe variar de “muy caliente” en la
descarga del compresor a “moderadamente caliente” en la válvula de
expansión. Cualquier caída repentina de la temperatura indica un bloqueo
parcial en ese punto.
Verificaciones
durante la Prueba
Operacional

78
La temperatura del LADO DE BAJA debe estar “moderadamente fría”.
Puede haber gran cantidad de condensación o escarcha en la tubería de
succión del evaporador al acumulador, dependiendo de la temperatura
ambiente.
La indicación del deshumidificador en color blanco o rosa, evidencia la
presencia de humedad en el circuito, el que debe ser extraído.
Verificaciones de Temperatura en la Cabina
Una ves instalados los termómetros y con la velocidad del motor entre 1.300
rpm y 1.400 rpm, ajuste el control de temperatura a la posición de
enfriamiento MÁXIMA y el interruptor del ventilador a la posición ALTA.
Deje funcionando el sistema de aire acondicionado de 15 a 20 minutos.
Ponga un termómetro en el tubo de salida de aire del soplador y registre la
temperatura. Luego, use el termómetro para leer la temperatura ambiente
(externa).
La diferencia de temperatura entre el aire del tubo de aire y el aire ambiente
debe ser como sigue:
Verificaciones de
Temperatura en la
Cabina

79
Relación entre la Temperatura de la Cabina y la Temperatura
Ambiente.
Aire ambiente Diferencia de temperatura
(mínima)
Menor que 24 °C (75 °F) 11 °C (20 °F)
Entre 24°C y- 32 °C (75 °F y 90 °F) 14 °C (25 °F)
Mayor que 32 °C (90 °F) 17 °C (30 °F)
El gráfico indica la relación entre la temperatura y la humedad y los limites
inferiores y superiores que establecen la zona de confort. Por debajo o por
sobre esta zona, ya sea en temperatura o humedad, se corre el riesgo de
enfermar, por la proliferación de microorganismos.
Verificación del Indicador de humedad.
Verificaciones de
Temperatura en la
Cabina
Temperatura y
Humedad Zona de
Confort.
Verificación del
Nivel de Humedad
del Circuito

80
El indicador de humedad puede adicionarse a algunos sistemas de aire
acondicionado para ayudar a determinar la cantidad de humedad del
sistema. El indicador de humedad se encuentra en el “lado de alta” entre el
recipiente secador y la válvula de expansión. El indicador de humedad
consta de una mirilla (1) y un anillo indicador (2). El anillo indicador puede
observarse a través de la mirilla.
Cuando revise el indicador de humedad, el sistema de aire acondicionado
debe haber operado por tres horas aproximadamente. Si el anillo indicador
es azul, el sistema está seco. Sin embargo si el anillo indicador es rosado o
blanco, el sistema contiene humedad, en tal caso el refrigerante del sistema
debe recuperarse y reciclarse, debe instalarse un nuevo secador y el
sistema debe evacuarse y cargarse nuevamente.
Este procedimiento eliminará toda la humedad del sistema.
NOTA: Las lecturas del indicador de humedad son más confiables
luego que el sistema de aire acondicionado ha estado en operación
por tres horas o más. Para mejores resultados, haga que el operador
inspeccione el indicador de humedad a la hora del almuerzo y al final
de cada turno de trabajo.
NOTA: Los indicadores de humedad se han quitado de la mayoría de
los sistemas desde 1999, por razón de la inexactitud del cambio de
color y por la interpretación errónea del color por parte del personal
de servicio.
Rendimiento del Sistema de Aire Acondicionado
Nota 1: Hay que hacer una comprobación de funcionamiento del sistema de
aire acondicionado con un juego de manómetros de múltiple. Consulte en
Pruebas y Ajustes, SENR5664, "Conjunto de indicadores de múltiple -
Instalar".
Nota 2: Antes de llevar a cabo una prueba de rendimiento, consulte
Localización y Solución de Problemas, SENR5664, "Inspección visual".
Verificación del
Nivel de Humedad
del Circuito
Verificación del
Rendimiento del
Sistema AC

353785205 manual-aire-acondicionado-en-maquinas-caterpillar

353785205 manual-aire-acondicionado-en-maquinas-caterpillar

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a 353785205 manual-aire-acondicionado-en-maquinas-caterpillar

Similar a 353785205 manual-aire-acondicionado-en-maquinas-caterpillar (20)

Último

Último (7)

353785205 manual-aire-acondicionado-en-maquinas-caterpillar