Découvrez Comment Maintenir une Pression Normale pour une Climatisation Auto Parfaite !

La climatisation est devenue un élément quasi-incontournable d'une automobile, équipant près de 9 véhicules neufs sur 10. Le système de climatisation repose sur l'échange de chaleur entre deux fluides : l'air ambiant et un fluide réfrigérant (autrement appelé frigorigène).

Évolution des Fluides Frigorigènes

Il existe encore sur le marché de nombreux véhicules utilisant des climatisations initialement conçues pour le réfrigérant R12. L'année 2001 a marqué la fin officielle et définitive du R12 dans les climatisations de véhicules. Outre quelques réfrigérants « Drop-In » (mélanges de réfrigérants), le R134a est utilisé comme réfrigérant de substitution.

La question de la mise à niveau du R12 au R134a est d'actualité encore aujourd'hui, pour les modèles classiques et modernes, ainsi que dans quelques pays hors UE.

Le PRG (potentiel de réchauffement global) du R134a est de 1430, un potentiel d'effet de serre élevé. Conformément à l'actuelle directive CE 2006/40/CE, seuls des réfrigérants avec un PRG inférieur à 150 pourront encore être utilisés à l'avenir.

Par conséquent, les systèmes de climatisation des véhicules de type M1 (VP, véhicules de transport de passagers jusqu'à 8 places assises) et de type N1 (utilitaires avec un poids total autorisé inférieur à 3,5 t), pour lesquels une homologation a été délivrée au sein de l'UE à partir du 01/01/2011, ne pourront plus être remplis avec le R134a. Depuis le 01/01/2017, les véhicules peuvent, pour la première fois, ne plus être immatriculés s'ils sont remplis avec du R134a.

L'utilisation du réfrigérant R134a est néanmoins toujours autorisée pour l'entretien et la réparation de systèmes R134a déjà existants. Le nouveau réfrigérant R1234yf, avec un PRG de 4, peut être utilisé sans restriction. L'utilisation d'autres réfrigérants est toutefois également envisageable, à condition que le PRG soit inférieur à 150. L'avenir dira dans quelle mesure les constructeurs opteront pour le même réfrigérant ou pour des produits différents. Cela ne manquera pas d'impacter les ateliers et leur personnel de service. L'acquisition de nouvelles stations de charge semble donc inévitable.

Les fluides réfrigérants sont des gaz à effet de serre. Ils devraient théoriquement fonctionner en circuit fermé. Ces fuites posent néanmoins problème car les effets des gaz frigorigènes ont des effets néfastes dans l'atmosphère. Depuis 2013, les constructeurs auraient dû abandonner le R134a au profit d'un gaz ayant un PRG inférieur à 150. Cette règlementation s'applique normalement à tout nouveau type de véhicule.

Le CO2 (nommé R744 lorsqu'il est utilisé en tant que fluide réfrigérant) est une autre alternative, notamment dans le cas d'une utilisation dans une pompe à chaleur (présente dans certains véhicules électriques). Le CO2 a pour avantage d'être un fluide naturellement présent dans l'atmosphère.

Lorsque la température ambiante est élevée (plus de 25 °C), le CO2, en tant que fluide réfrigérant, est généralement moins efficace en matière de consommation d'énergie que le R1234yf, pour refroidir l'habitacle. En-dessous de 0 °C, lorsque la pompe à chaleur agit en tant que chauffage, le CO2 est, en revanche, plus efficace.

Toutefois, au contraire du R1234yf, une climatisation fonctionnant avec du dioxyde de carbone nécessite de repenser complètement les différents organes du système de climatisation car le R744 travaille à des pressions plus élevées. Dans le circuit haute pression, le CO2 doit être comprimé jusqu'à 140 bar au lieu de 30 bar avec les autres fluides réfrigérants.

Composants et Fonctionnement du Système de Climatisation

Le circuit haute pression se compose de 3 éléments. Le compresseur, entraîné par la courroie "accessoires" du moteur, est le premier d'entre eux. Le réfrigérant, sous forme gazeuse, est comprimé à une pression pouvant atteindre 30 bars (pression initiale d'environ 3 bars). La puissance du compresseur est dépendante du régime moteur. Pour pallier à ces variations de puissance et ajuster le débit du fluide réfrigérant en fonction des besoins du système de climatisation, le compresseur peut être à volume variable.

Le réfrigérant passe ensuite dans le condenseur dont le rôle est de dissiper la chaleur dûe à la compression. Le fluide passe alors à une température de 55 °C. A cette température, le fluide réfrigérant passe de l'état gazeux à l'état liquide. La dissipation de chaleur se fait par la circulation de l'air extérieur à travers le condenseur.

Enfin, le fluide passe à travers le déshydrateur, un petit réservoir contenant un asséchant retenant l'eau. Une fois passé le déshydrateur, le fluide passe dans le détendeur. La température du fluide passe alors de 55 °C à 10 °C et la pression s'établit à 3 bars. Pour abaisser la pression, le liquide pénètre dans un grand volume.

La dernière étape se passe au sein de l'évaporateur. Son rôle est d'absorber la chaleur de l'air extérieur. Ensuite, la température du fluide augmente par échange de chaleur avec l'air extérieur jusqu'à ce que le fluide redevienne à l'état gazeux. Au passage de l'évaporateur, l'air s'assèche naturellement par condensation.

Voici une description plus détaillée des composants:

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Compresseur: Le compresseur actionné par le moteur sur une courroie aspire réfrigérant gazeux (évaporé) provenant de l’évaporateur et comprimé à environ 15 bars. Les compresseurs utilisés dans les systèmes de climatisation automobile sont exclusivement des compresseurs volumétriques lubrifiés à l’huile. Le compresseur aspire le gaz réfrigérant de l’évaporateur (le liquide ne peut pas être comprimé). Ici, le réfrigérant à basse pression est comprimé à haute pression et transmis au condenseur. La puissance du compresseur est conçue de manière à obtenir une puissance frigorifique suffisante au ralenti. L’accouplement magnétique est bridé sur le compresseur. Il est entraîné par une courroie à nervures trapézoïdales entraînée par le moteur et met le compresseur en marche ou à l’arrêt.
Condenseur/Condensateur: Le gaz chauffé qui entre dans le condenseur est refroidi par l’air qui circule autour des ailettes de refroidissement. Lorsque le gaz atteint est refroidi à environ 20°C, il commence à se liquéfier. Il est alors à l’état liquide. Le condenseur est, au sens figuré, le radiateur de la climatisation. Il est installé avant le radiateur du moteur, ce qui doit garantir un refroidissement suffisant. La structure du condenseur est comparable à celle du radiateur du moteur (tubes avec ailettes de refroidissement, lamelles). Ici, le liquide de refroidissement gazeux est refroidi et donc liquéfié.
Collecteur: Le liquide de refroidissement s’écroule dans le collecteur, où la partie gazeuse est séparé du liquide du réfrigérant. Le collecteur, ou réservoir de liquide, sert de réservoir et de récipient d’équilibre pour le liquide de refroidissement. Il se compose d’un tamis pour l’élimination des corps étrangers et d’un sécheur pour l’absorption de l’humidité du liquide de refroidissement.
Détendeur: Le détendeur régule le débit de réfrigérant vers l’évaporateur en fonction de la température de la vapeur. de la température de la vapeur de réfrigérant. Seule la quantité de réfrigérant dans l’évaporateur que celle qui peut s’y évaporer en fonction de la situation.
Evaporateur: Le réfrigérant liquide est injecté dans l’évaporateur à partir du détendeur et s’y évapore. Un ventilateur de véhicule placé devant l’évaporateur aspire de l’air frais ou de l’air recyclé et le pousse à travers l’évaporateur. L’air refroidi est soufflé dans l’habitacle du véhicule. L’humidité de l’air se dépose sous forme de condensation dans l’évaporateur et est évacuée vers l’extérieur.

Climatisation Automatique

Pour réguler la température à l'intérieur de l'habitacle, la climatisation automatique revêt différents raffinements pour le confort des usagers. Une climatisation automatique repose sur un ou plusieurs capteurs de température disposés dans l'habitable (selon que la régulation de la climatisation soit monozone ou plus). Les systèmes de climatisation automatique font généralement appel à un capteur d'intensité solaire de manière à répartir différemment la ventilation selon les conditions d'ensoleillement. Enfin, certains véhicules peuvent être équipés d'un capteur de pollution (autrement appelé sonde de qualité d'air).

Impact et Optimisation de l'Utilisation

L'utilisation de la climatisation peut entraîner dans les cas les plus défavorables une surconsommation de l'ordre d'1 l/100km voire plus, alors que le véhicule circule en ville par temps chaud et que la ventilation fonctionne au maximum avec une température d'air minimum. En été, lorsque l'habitacle est surchauffé, il est conseillé d'aérer l'habitacle avant d'enclencher la climatisation, ceci afin de baisser la température de l'habitacle. D'autre part, il peut être bénéfique, pendant les 15 premières minutes, d'enclencher le recyclage d'air au lieu d'alimenter l'habitacle avec l'air chaud extérieur. Parce qu'elle assèche l'air, la climatisation est bénéfique même en hiver.

Maintenance et Précautions

Au cours de la modification, un contrôle d'étanchéité doit être effectué sur le système. Les fuites doivent au préalable être éliminées. Le bon fonctionnement et l'absence d'endommagement doivent être contrôlés sur tous les composants. Le filtre déshydratant doit être remplacé. Les bagues d'étanchéité doivent être remplacées. En outre, l'huile minérale du système R12 doit être remplacée par une huile PAG ou PAO. Au cours de cette opération, le rinçage du système de climatisation est également recommandé.

En combinaison avec ces fluides frigorigènes, une huile synthétique pour compresseur PAG (polyalkylène glycol) d’une certaine viscosité est nécessaire : Faible viscosité, Viscosité élevée ou Viscosité très élevée.

Lors de la vidange d’un système de climatisation, il est impératif de récupérer le fluide frigorigène à l’aide d’un appareil de service. La plus grande prudence est de mise lors de travaux de soudure à proximité du système de climatisation. Il faut veiller à ce que les pièces du climatiseur ne soient pas exposées à la chaleur. Avant de débrancher les tuyaux de réfrigérant, les raccords et les pièces de connexion, il faut les nettoyer de la saleté, de l’eau, de l’huile, etc. Fermer immédiatement tous les raccords ouverts à l’aide de bouchons. Remplacer systématiquement les joints toriques après avoir défait les connexions.

Les consignes suivantes doivent être respectées pour le remplissage de réfrigérant et pour tous travaux sur le circuit de réfrigérant :

Toujours porter des lunettes et des gants de protection ! Même à température ambiante et à pression atmosphérique normales, le réfrigérant s'évapore très soudainement. En cas de contact avec les yeux ou la peau, il peut en résulter des gelures des tissus (risque de cécité). En cas de contact, rincer abondamment les zones affectées à l'eau froide. Ne pas frotter. Consulter immédiatement un médecin !
Le poste de travail doit être bien aéré lors des interventions sur le circuit de réfrigérant. L'inhalation de réfrigérant gazeux fortement concentré peut provoquer des vertiges et des sensations de suffocation. Les interventions sur le circuit de réfrigérant ne doivent pas être effectuées depuis une fosse. Comme le réfrigérant gazeux est plus lourd que l'air, de fortes concentrations peuvent s'y accumuler.
Ne pas fumer ! Le réfrigérant peut se transformer en substance toxique au contact d'une cigarette allumée. Ne pas mettre le réfrigérant au contact de flammes ou de métaux chauds. Des gaz mortels peuvent se former. Ne jamais rejeter le réfrigérant dans l'atmosphère. Si le réservoir de réfrigérant ou si le système de climatisation est ouvert, le contenu s'en échappe sous une forte pression. Le niveau de pression dépend de la température. Plus la température est élevée, plus la pression est élevée.
Éviter tout effet de surchauffe sur les composants de la climatisation. Les véhicules ne doivent pas être exposés à plus de 75 °C (four de séchage) après des travaux de peinture. Dans le cas contraire, la climatisation doit préalablement être vidée. Lors de la dépose des conduites de service du véhicule, il ne faut en aucun cas diriger les raccords en direction du corps. Des résidus de réfrigérant peuvent s'y trouver. Lors du nettoyage du véhicule, ne pas pointer le jet haute-pression directement sur les éléments de la climatisation. Ne jamais modifier le réglage usine de la vis de réglage du détendeur.

Pour le remplissage et le contrôle de la pression : Brancher les raccords sur les connecteurs de la voiture, raccord rouge pour la HP. (petit tuyau), raccord bleu pour la BP. Sinon il suffit de compléter en ouvrant les 2 robinets des manomètres (voire procédure de recharge) et doser du robinet liquide de la bonbonne (Ne pas oublier de refermer les 3 robinets ensuite). Cette méthode de charge est précise, mais ne contrôle pas l’ensemble du fonctionnement de la climatisation. Mettre en route la voiture, allumer la clim et mettre la température au mini ( Lo) et la soufflerie à 1/2. La BP. doit se situer entre 1,5 et 3 bars, la HP. doit se situer entre 9 et 18 bars (pour entre 15 et 35°C ambiant). Si la pression est correcte et que la température de l’habitacle est inférieure de 15°c par rapport à la température extérieure(>25°c), le circuit est suffisamment chargé.

Tableau récapitulatif des fluides frigorigènes

Fluide Frigorigène	PRG (Potentiel de Réchauffement Global)	Utilisation	Restrictions
R12	Très élevé	Anciens systèmes	Interdit depuis 2001
R134a	1430	Systèmes existants	Interdit pour nouvelles homologations depuis 2011, immatriculations depuis 2017
R1234yf	4	Nouveaux systèmes	Autorisé sans restriction
CO2 (R744)	1	Pompes à chaleur	Nécessite une conception différente du système

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