Artículo científico acerca de los componentes de un compresor de A/C. Chevrolet Dmax ESPE-EL Ecuador

1. -1-
ENERGÍA MECÁNICA , INNOVACIÓN
Y FUTURO
No.3 Vol 1, 2014 (10)
ISNN : 1390 - 7395
IDENTIFICACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS COMPONENTES DE UN COMPRESOR
PARA AIRE ACONDICIONADO DE UN VEHÍCULO.
Ing. Leonidas Quiroz1
/Est Stalin Garzón2
/Est. Cristian González3
/Est. César Herrera4
/Est. Stalin
Pasquel5
/Est. Flavio Robayo6
/Est. Santiago Villarreal7
Universidad de Fuerzas Armadas ESPE
Departamento de Ciencias de la Energía y Mecánica
Quijano y Ordoñez y Marqués de Maénza s/n
email: laquiroz@espe.edu.ec1
, stalingr998@hotmail.com2
, cris_le_go_ju@hotmail.com3
, ceherrera2123@gmail.com4
,
stalinflow11@hotmail.com5
, ninja-espel@hotmail.com6
, buka-nero@gmail.com7
Latacunga – Ecuador
Optativa Automotriz II
RESUMEN:
El presente artículo pretende analizar el
funcionamiento de cada uno de los componentes
que conforman un compresor del sistema de aire
acondicionado del vehículo, a partir de una
maqueta la cual ilustrara el trabajo específico y
en detalle de cada uno de ellos. Para lo cual se
comenzará por dar el concepto básico de un
compresor, Identificar cada uno de los
componentes y su respectivo funcionamiento,
presentación de una maqueta ilustrativa la cual
es de uno alternativo de émbolos axiales de un
vehículo Chevrolet Dmax 2011, y por último
comprender la finalidad que posee el compresor
en el sistema de aire acondicionado en el
vehículo.
Palabra Clave:
Compresor, aire acondicionado, presión,
temperatura.
ABSTRACT
This article aims to analyze the performance of
each of the components that make up a
compressor of the air conditioning system of the
vehicle, based on a model which illustrate
specific and detail of each work. For which will
begin by giving a basic concept of a compressor,
identify each of the components and their
individual operation , processing an illustrative
model which one is an alternative axial pistons
compressor of a Chevrolet Dmax 2011, and
finally identify the purpose that owns the
compressor in the air conditioning system in the
vehicle.
Keyword:
Compressor, air conditioning, pressure,
temperature.
I. INTRODUCCIÓN
Compresor: Comúnmente denominado el
corazón del sistema, como su nombre lo indica,
comprime el gas refrigerante tomando para ello
potencia del motor mediante una transmisión de
corredera. Los sistemas de aire acondicionado
están divididos en dos lados, el lado de alta
presión y el lado de baja presión; también
denominados descarga y succión
respectivamente. La entrada del compresor toma
el gas refrigerante de la salida del evaporador, y
en algunos casos lo hace del acumulador, para
comprimirlo y enviarlo al condensador, donde
ocurre la transferencia del calor absorbido de
dentro del vehículo.
Figura 1. Compresor

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Tiposde
compresores
AletasPistones Espirales
Cubicajeconstante
odiscontinuo
AlternativosRotativos
ºº
Figura 2. Mapa conceptual tipos de compresores
Compresores alternativos de émbolos axiales
Los compresores de émbolo comprimen gases y
vapores en un cilindro a través de un émbolo de
movimientos rectilíneo y se utilizan para el
accionamiento de herramientas neumáticas (6 a
7 kg/cm2), instalaciones frigoríficas de amoníaco
(hasta 12 kg/cm2), abastecimiento de gas a
distancia (hasta 40 kg/cm2), licuación del aire
(hasta 200 kg/cm2), locomotoras de aire
comprimido (hasta 225kg/cm2) e hidrogenación
y síntesis a presión (hasta más de 1000 kg/cm2).
Figura 3. Esquema de un compresor de émbolos
axiales
1. Cuerpo, 2. Pistón de aluminio, 3. Segmentos, 4.
Cámara de compresión, 5. Plato porta válvulas
de acero, 6. Culata, 7. Tuberías de alta, 8.
Tuberías de baja presión, 9. Cigüeñal, 10. Biela,
11. Carter
II. DESARROLLO
Información del compresor utilizado
Velocidad del compresor
Los primeros modelos de compresores se
diseñaron para funcionar a una velocidad
relativamente reducida, bastante inferiores a
1000 rpm. Para utilizar los motores eléctricos
estándar de cuatro polos se introdujo el
funcionamiento de los moto - compresores
herméticos y semiherméticos a 1750 rpm (1450
rpm en 50 ciclos).
La creciente demanda de equipo de
acondicionamiento de aire más compacto y
menor peso ha forzado el desarrollo de moto -
compresores - herméticos con motores de dos
polos que funcionan a 3500 rpm (2900 rpm en 50
ciclos).
Las aplicaciones especializadas para
acondicionamiento de aire en aviones,
automóviles y equipo militar, utilizan
compresores de mayor velocidad, aunque para la
aplicación comercial normal y doméstica el
suministro de energía eléctrica existente de 60
ciclos limita generalmente la velocidad de los
compresores a la actualmente disponible de
1750 y 3500 rpm.
Funcionamiento Básico
Cuando el pistón se mueve hacia abajo en la
carrera de succión se reduce la presión en el
cilindro. Y cuando la presión del cilindro es menor
que el de la línea de succión del compresor la
diferencia de presión motiva la apertura de las
válvulas de succión y fuerza al vapor refrigerante
a que fluya al interior del cilindro.
Cuando el pistón alcanza el fin de su carrera de
succión e inicia la subida (carrera de
compresión), se crea una presión en el cilindro
forzando el cierre de las válvulas de succión. La
presión en el cilindro continua elevándose a
medida que el cilindro se desplaza hacia arriba
comprimiendo el vapor atrapado en el cilindro.
Una vez que la presión en el cilindro es mayor a
la presión existente en la línea de descarga del
compresor, las válvulas de descarga se abren y el
gas comprimido fluye hacia la tubería de
descarga y al condensador.
Cuando el pistón inicia su carrera hacia abajo la
reducción de la presión permite que se cierren la
válvulas de descarga, dada la elevada presión del
condensador y del conducto de descarga, y se

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repite el ciclo.
Durante cada revolución del cigüeñal se produce
una carrera de succión y otra de compresión de
cada pistón. De modo que en los moto -
compresores de 1750 rpm tienen lugar a 1750
ciclos completos de succión y compresión en
cada cilindro durante cada minuto. En los
compresores de 3500 rpm se tiene 3500 ciclos
completos en cada minuto.
Válvulas en el compresor
La mayoría de las válvulas del compresor
reciprocante son del tipo de lengüeta y deben
posicionarse adecuadamente para evitar fugas.
El más pequeño fragmento de materia extraña o
corrosión bajo la válvula producirá fugas y
deberá tenerse el máximo cuidado para proteger
el compresor contra contaminación.
Cálculos
Desplazamiento del compresor
El Desplazamiento de un compresor reciprocante
es el volumen desplazado por los pistones. La
medida de desplazamiento depende del
fabricante, por ejemplo: Copeland lo publica en
metros cúbicos por hora y pies cúbicos por hora
pero algunos fabricantes lo publican en pulgadas
cubicas por revolución o en pies cúbicos por
minuto.
El desplazamiento del compresor lo podemos
calcular mediante las formulas siguientes:
Dónde:
MCH= metros cúbicos por hora
MCM= metros cúbicos por minuto
Cm3/Rev = centímetros cúbicos por revolución
D = diámetro del cilindro (cm)
L = Largo carrera (cm)
N = número de cilindros
RPM = Revoluciones por minuto
1000= Centímetros cúbicos por metro.
Volumen de espacio libre
La eficiencia de un compresor depende de su
diseño. Si las válvulas están bien posicionadas, el
factor más importante es el volumen del espacio
libre. Una vez completada la carrera de
compresión todavía queda cierto espacio libre el
cual es esencial para que el pistón no golpee
contra el plato de válvulas. Existe además otro
espacio en los orificios de la válvula de descarga
puesto que estos se encuentran en la parte
superior del plato.
Este espacio residual que no es desalojado por el
pistón al fin de su carrera, se denomina volumen
de espacio libre. Que permanece lleno con gas
comprimido y caliente al final de la carrera de
compresión. Cuando el pistón inicia el descenso
en la carrera de succión, se expande el gas
residual de elevada presión y se reduce su
presión. En el cilindro no puede penetrar vapor
de la línea de succión hasta que la presión en él
se reduzca a su valor menor que el de la línea de
succión. La primera parte de la carrera de
succión se pierde bajo un punto de vista de
capacidad, ya que a medida que se aumenta la
relación de compresión, un mayor porcentaje de
la carrera de succión es ocupada por el gas
residual.
Lubricación
Siempre debe de mantenerse un adecuado
suministro de aceite en el cárter, para asegurar
una continua lubricación. En algunos
compresores la lubricación se efectúa por medio
de una bomba de aceite de desplazamiento
positivo.
Capacidad del compresor
Los datos de capacidad los facilita el fabricante
de cada modelo de compresor para los
refrigerantes con los que puede ser utilizado.
Estos datos pueden ofrecerse en forma de curvas
o tablas, en indica la capacidad en Kcal/ hora, a
diversas temperaturas de succión y de descarga.
- Compresores de dos etapas
Se han desarrollado los compresores de dos
etapas para aumentar la eficiencia cuando las
temperaturas de evaporación se encuentran en
la gama de -35ºC a -62ºC.
Estos compresores se dividen internamente en
baja o alta. Los motores de tres cilindros tienen
dos cilindros en la primera etapa y uno en la
segunda, mientras que los modelos de seis
cilindros tienen cuatro en la primera y dos en la
segunda.

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Figura 4. Vista en corte de un compresor
III. PROCEDIMIENTO
1. Adquirimos un compresor del sistema de aire
acondicionado (de pistones).
2. Se procede a limpiar el compresor.
3. Se desmonta el compresor para realizar el
reconocimiento de los componentes y su
respectiva limpieza.
4. Una vez limpiado los componentes internos se
procede a pintarlos.
5. Se procede a realizar un corte en la carcasa del
compresor, para de esta manera dejar a la vista
el funcionamiento de sus componentes.
6. Se fabrica la base donde se va a sujetar el
compresor.
7. Se fabrica una manivela para acoplar al eje
impulsor del compresor, para poder simular su
funcionamiento.
8. Una vez realizado el corete a la carcasa del
compresor y acoplada la base y manivela se
procede a desmontar nuevamente para su
pintado final y luego proceder al montaje.
9. Una vez terminado el montaje y comprobación
de su correcto funcionamiento se procede a
ponerlo en su base, para de esta manera
terminar con la maqueta demostrativa de los
componentes internos y su funcionamiento de un
compresor de aire acondicionado del tipo pistón.
Imágenes demostrativas de los procedimientos
Figura 5 – 10 Imágenes corroborativas del
procedimiento del proyecto.
IV. CONCLUSIONES.
• El principal funcionamiento del compresor es
uno de los elementos fundamentales del circuito,
en el que se debe obtener un cambio de presión
del sistema, aspirando el fluido en estado
gaseoso procedente del evaporador para
comprimirlo impulsándolo al sistema a alta
presión y alta temperatura, en forma de vapor.
• Las partes internas del compresor deben
siempre mantenerse adecuadamente lubricadas
para garantizar su movilidad después de que el
eje motriz de su primer impulso.
• El compresor de pistón centra su
funcionamiento en el movimiento de uno o varios
pistones. Lo que permite que funcionen los
compresores de pistón es el movimiento hacia
adelante y hacia atrás de los pistones al interior
de un cilindro.
• Sin importar el tipo de compresor las válvulas
que están internamente siempre estarán
conformadas de los siguientes elementos: Disco

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de acero, Asiento de láminas elásticas y limitador
de carrera.
• Cuando se tienen varios cilindros con varios
pistones, la presión del fluido aumenta de un
cilindro a otro, es decir, en el primer cilindro se le
aplica una presión determinada al fluido, a esta
presión se le sumará la presión del segundo y así
sucesivamente.
V. RECOMENDACIONES
• Mantener siempre lubricado el compresor
porque los pistones pueden quedarse trabados
con el cilindro (creación de micro-soldadura).
• Realizar el mantenimiento de acuerdo a las
especificaciones que indica el fabricante para de
esa manera no tener inconvenientes en su futuro
funcionamiento.
• Realizar con mayor frecuencia este tipo de
maquetas porque ayuda a la respuesta de
algunas preguntas con las que el estudiante
queda en la parte teórica.
VI. BIBLIOGRAFÍA.
 Técnicas del Automóvil, Sistema de
Climatización, David Alonso Peláez.
 http://www.monografias.com/trabajos5/
aaauto/aaauto.shtml#ixzz351prYIhE
 http://html.rincondelvago.com/compresor
es_aire-acondicionado.html
 https://www.google.com.ec/search?q=co
mpresor+para+aire+acondicionado+auto
motriz