CLIMATISATION

CLIMATISATION : FONCTIONNEMENT - ENTRETIEN - GAZS - ACTUALISATION - INTERDICTIONS.

Aux USA dans certaines régions plutôt chaudes le besoin c'est fait sentir de refroidir l'intérieur des véhicules pour plus de confort. La premiére solution, l'ancêtre des climatisations actuelles, fut le refroidisseur de voiture (CAR COOLER) qui fonctionnent sans gazs ni energie extérieure. Puis la 1ére climatisation à base de gaz frigorifique fut proposée en option fut chez Packard Motors Compagny dés 1939. En 1959 53% des véhicules en était équipés de série . Il y a de forte chance que votre ancienne en soit dotée .

ATTENTION : APRES LES R12 et R22 , INTERDICTION A LA RECHARGE DU FREON R134a AU 1er JANVIER 2022 ( Norme F-GAS 2019 , voir bas de page) .

1-L'ANCETRE DE LA CLIMATISATION LE CAR COOLER DES ANNEES 30 .

Esthétiquement c'est en gros un tube posé sur la fenêtre passager. Techniquement on utilise un principe de thermodynamique apparaissant compliqué " la chaleur latente d'évaporation " et pourtant extrémement simple basé sur l'eau. Vous utilisez ce principe à chaque fois que vous mettez du linge à sécher, la chaleur de l'air absorbée par le linge et l'échange avec le vent évaporent l'eau du linge. La seule différence c'est que la chaleur absorbée par le linge retourne au final au même endroit , en tout cas à l'échelle mondiale ça ne change rien.

Pour que de l'eau s'évapore donc elle absorber de la chaleur. Dans cette application c'est la chaleur à l'intérieur de l'habitacle qu'absorbe l'eau (extraction de chaleur intérieure) que l'on évacue par un passage d'air extérieure dans le tube. Avantages : pas besoin d'energie extérieure, simple, peu couteux . Inconvénients : la voiture doit être en mouvement pour que cela fonctionne, la capacité de refroidissement est limitée et il faut remettre de l'eau réguliérement. De nos jours c'est un accessoire de collection trés recherché et cher ( 500 à 700 dollars).

2-LA CLIMATISATION MODERNE A BASE DE GAZ FRIGORIFIQUE ( A/C ou AIR CONDITIONER ).

AVERTISSEMENT : avant toute chose il faut savoir qu'on ne peut pas tout faire sur une climatisation, selon les régles de l'environnement en vigueurs il faut être agréé à cause des gazs utilisés. Plus loin nous verrons que certains anciens gazs style R12 et R22 sont extrémement dangereux et désormais totalement interdits. Donc en gros seules les interventions n'ouvrant pas le circuit de gaz sont possibles.

CECI ETANT DIT, VOYONS UN PEU LA THEORIE: il ne s'agira plus d'eau mais généralement d'un gaz liquéfiable, le fréon (genre R22 ou R134a) . il ne sera pas rejeté à l'atmosphére mais recyclé à l'infini. Si on veut rendre le fréon liquide il doit se refroidir (evacuation de la chaleur) si on veut le gazéfier il doit se réchauffer (absoption de chaleur). Donc on le rendra liquide en évacuant de la chaleur avec le radiateur à l'avant de la voiture et on le rendra gazeux en absorbant de la chaleur à l'intérieur de la voiture. Par contre là ou l'eau se mettra à bouillir vers 100°c à pression atmosphérique (passe en vapeur donc gaz) le fréon lui le fera tout seul à - 26°c (même entre fréons il y a des différences: - 26°c pour le R134a et -29°c pour le R22 par exemple).

De plus quand le fréon est dans un espace clos (un circuit) il y a une relation entre pression, température et énergie (chaleur absorbée ou extraite). Si on apporte de l'énergie ( on chauffe) la température va augmenter et la pression aussi puisque tout est étanche. Mais pas n'importe comment et pas de la même façon pour chaque produit. Le nom barbare de ce phénoméne est l'enthalpie, et on en fait des courbes pour savoir quand un fréon va se transformer, en quoi et avec quelle quantité d'énergie. Le point critique indique le moment ou on est plus trés sur d'être totalement liquide, partiellement liquide avec du gaz ou totalement en gaz.

REVENONS SUR DU CONCRET AVEC UNE VUE D'ENSEMBLE, EN FRANCAIS, EN ANGLAIS et AVEC L'IMPLANTATION DES COMPOSANTS DANS LA VOITURE.

FONCTIONNEMENT : faisons un tour du circuit en partant du compresseur , moteur tournant et clim allumée (embayage du compresseur activé). Le compresseur va faire circuler du fréon en haute pression (12 bars) vers le condenseur qui va le refroidir (on évacue de la chaleur). Selon la théorie décrite plus haut si on augmente la pression et que l'on baisse la tempéraure on obtient un fréon liquide. On va ensuite le filtrer en s'assurant qu'il ne c'est pas charger en eau notamment voir en huile (deshydrateur). Le détendeur va abaisser la pression (1 bars) et laisser circuler du fréon dans l'évaporateur, donc le fréon voudra passer en gaz et le seul moyen de le faire est d'aborber la chaleur du compartiment intérieur (relation pression-température) . il y a création de froid . Il sera ré-aspiré par le compresseur, la boucle est bouclée.

LE COMPRESSEUR : C'est un compresseur à pistons entrainé par la force du moteur via une courroie. Il est mis en rotation lorsque l'on met la clim en marche au bouton, ce qui enclenche un relais qui vient alimenter la bobine d'embrayage. L'embrayage se colle rendant solidaire le compresseur de la rotation du moteur.

L'HUILE : on doit graisser les piéces en mouvement du compresseur, donc il y a une petite quantité dans le circuit. Elle est adaptée au type de gaz utilisé. Sur les anciens gaz elle était minérale c'est désormais des huiles plus complexes à base d'ester, appelées POE ou PAG.

LE DESHYDRATEUR : à pour but de filtrer eau et huile pour avoir un fréon propre, cela permet d'être sur qu'il réagira correctement plus loin dans le circuit. Il n'est pas éternel.

LE DETENDEUR : va abaisser la pression du fréon de 12 bars vers 1 bars. Pour cela il controle la pression détendue pour s'adapter(équilibrage) . il prends aussi en compte la température de la détente: plus elle est chaude plus il a un ordre d'ouverture pour faire du froid.

L'EVAPORATEUR et le CONDENSEUR: c'est sont des échangeurs classiques. L'évaporateur est inclus dans le boitier de ventilation, le condenseur est placé devant le radiateur moteur à l'avant du véhicule.

LE CIRCUIT : pour que tout fonctionne il faut que le circuit tienne la pression et qu'il soit étanche. On rencontre donc des durites serties et des joints toriques à chaque raccord.

LES CAPTEURS DE SECURITE (SAFETY SWITCH) : on peut avoir des capteurs de pression, si la pression est trop basse soit le systéme est mal refroidit soit il y a une fuite. Sur certains modéles ils sont reliés à la commande des ventilateurs électriques du radiateur avant et les mets en marche forcée .

LES CLIMATISATIONS MANUELLES, AUTOMATIQUES, BI-ZONES :

Sur une climatisation manuelle : elle fait du froid à une certaine valeur sans regarder ou en est le compartiment intérieur. Si vous demandé 1/3 de froid elle fera tout le temps la même quantitée de froid quelle que soit la t° intérieure.

Sur une climatisation automatique: elle adapte la quantité de froid en fonction de la température intérieure demandée. Si vous demandez 20°c elle adaptera toute seule la quantité de froid pour régler la température intérieure à 20°c. Cela sous entends une carte de régulation avec un ou plusieurs capteurs de température intérieurs.

La climatisation bi-zones: permettra un réglage automatique sur 2 zones différentes à des valeurs différentes.

L'ENTRETIEN D'UNE CLIMATISATION ET SA RECHARGE LE CAS ECHEANT.

Le plus simple est le filtre dit d'habitacle car sans un balayage d'air de l'évaporateur dans le boitier de ventilation on ne pourra pas distribuer correctement le froid dans le compartiment intérieur.

Ensuite pour que l'on puisse faire quelque chose sur le circuit lui même il faut que le fréon soit encore légalement utilisable. L'évolution de la réglementation qui protége la couche d'ozone interdit certains gaz. Pour nos anciennes le fréon R12 est interdit depuis longtemps, le R22 plus récent est totalement interdit depuis 2015 (cas des clims renault à 1 euros). Si vous avez une indication sur votre véhicule qui désigne un gaz interdit (voir liste plus bas) vous ne pourrez plus recharger votre climatisation. Techniquement , vu que les nouveaux gazs n'ont pas les mêmes propriétés ( voir théorie plus haut), vous ne pouvez pas juste recharger avec un gaz légal, c'est au minimum le détendeur et l'huile qui ne permettent pas de le faire. Dans ce cas il existe des kits adaptables partiels ou complets (voir plus bas). Normalement pour savoir à quel gaz vous avez à faire il suffit de regarder dans le compartiment moteur : soit il y a un autocollant soit c'est marqué sur le compresseur.

Le premier controle sera l'étanchéité du circuit : pour cela une personne agréée utilisera une station de recharge, se branchera sur 2 points du circuit (un coté haute pression , un coté basse pression). Il aspirera le gaz présent puis à une certaine valeur de dépression regardera si elle reste constante ( si oui étanche , si non fuite). Si fuite il faudra rechercher et corriger son origine (joint, raccord, evaporateur ou condenseur percé, etc... )

La recharge proprement dite : le constructeur défini une quantité de gaz pour le systéme, il ne se met pas en bars mais en kg. En effet la pression varie avec la température alors qu'un poids défini toujours la même quantité de gaz , il occupe juste plus de place si plus chaud ( l'histoire du kg de plomb et du kg de plume: il font tous le deux 1 kg mais ils n'ocuppent pas la même place). Les gazs fréon ne font pas tous le même poids par unité de volume . Sur une grosse révision ou si la clim à beaucoup d'année on pourra changer la bouteille deshydratante, se sature avec le temps. Le technicien vérifiera l'efficacité de la recharge en mesurant la température clim en service à la sortie des bouches d'aérations.

DEPANNAGE : on peut tomber sur des problémes de faux contacts ou de fusibles grillés , de relais clim hors service voir de carte de régulation morte. On peut avoir un probléme d'embrayage sur le compresseur ( il existe des kits et ils se changent compresseur en place sans ouvrir le circuit mais avec un extracteur spécifique ). Dans le cas ou votre gaz est interdit , que la clim à été vidée selon les normes mais que vous ne voulez pas ou ne pouvez pas installer un nouveau systéme il va rester un probléme. Sur les anciennes le compresseur est généralement entrainé par une couroie isolée. Mais sur les modernes à courroie d'accessoire unique (serpentine belt voir COURROIE ) on est parfois obligé de mettre un élément de substitution au compresseur: A/C DELETED PULLEY . Cela permet de retirer la clim tout en gardant la même courroie que l'origine.

3-LES KITS DE CLIMATISATION ADAPTABLES .

IL éxiste des kits pour avoir une clim dans votre belle ancienne, soit partiels qui se monte en lieu et place de l'origine mais qui fonctionnent avec un gaz autorisé, soit des kits complets pour des véhicules qui n'en avaient pas. Elles fonctionnent sur le même principe que les clims modernes. Classic auto air / Vintage auto air / etc...

4-REGLEMENTATION ENVIRONNEMENTALES - GAZS INTERDITS et FIN FREON R134a AU 1er JANVIER 2022 .

La réglementation interdits des gazs dits dangereux pour la couche d'ozone. Afin de comparer les gazs et leurs effets de réchauffements de la couche d'ozone on parlera d'équivalent Co2 , GWP ou PRP , on étudie l'effet d'un kilo du gaz concerné et on regarde combien de gaz Co2 il faudrait pour avoir les mêmes effets. Là ou l'ancien R12 est donné pour 10 900 kg d'équivalent Co2, le R134a est à 1 430 kg d'équivalent Co2. Soit 10 fois moins cependant avec la norme F-GAZ 2019 le R134a est interdit à la recharge à partir du 1er Janvier 2022.

Depuis le protocole de Montréal en 1987 puis la réglementation de 2015 : sont désormais totalement interdit au stockage et à la recharge les fréons:R12,R22, R123, R124, R142b, R401A, R401B, R402A, R402B, R403B, R408A, R409A, R409B.

IL EXISTE DESORMAIS DE NOUVEAUX GAZ : du FREON bien sur mais aussi du gaz ISCEON ou FORANE comme le HFO-1234yf ( GWP à 4 ) . Mais on ne peut pas juste changer de type de gaz dans un systéme éxistant car le nouveau gaz aura des valeur de compression et détente différentes. Avec adaptation on peut parfois trouver un gaz approchant autorisé.