NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 3476 1992-12-16
AIRE ACONDICIONADO. PRUEBA Y EVALUACIÓN DE EQUIPOS ACONDICIONADORES DE AIRE (ENFRIADORES) PARA AUTOMÓVILES
E:
AIR-CONDITIONING. TEST AND EVALUATION FOR AIRCONDITIONING (COOLING) EQUIPMENT USED IN VEHICLES
CORRESPONDENCIA: DESCRIPTORES: DESCRIPTORES:
aire acondicionado; acondicionadores de automóviles.
enfriadores; aire para
I.C.S.: 43.060.30; 23.120.00 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435
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Editada 2004-03-04
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 3476 fue ratificada por el Consejo Directivo de 1992-12-16. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 020303 Aire acondicionado. A.M.G. ACCESORIOS AUTO AIRES CALAIRES LTDA. COLMOTORES COMPAÑÍA COLOMBIANA AUTOMOTRIZ
MITCHELL COLOMBIA S.A. SOFASA SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
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NTC 3476
AIRE ACONDICIONADO. PRUEBA Y EVALUACIÓN DE EQUIPOS ACONDICIONADORES DE AIRE (ENFRIADORES) PARA AUTOMÓVILES
1.
OBJETO
Esta norma establece un procedimiento para la prueba y evaluación de los equipos 1.1 acondicionadores de aire (enfriadores) para automóviles. La norma establece criterios para evaluar el desempeño del equipo como un conjunto 1.2 (sistema acondicionador de aire) independientemente del diseño particular de sus componentes.
2.
DEFINICIONES
Para efectos de esta norma se establecen las siguientes:
2.1 Automóvil: vehículo automotor liviano utilizado para el transporte de personas. Para efectos de esta norma la definición incluye los vehículos tipo campero cabinados. 2.2
Compartimiento motor: sitio del automóvil donde se aloja el motor o planta motriz.
Compartimiento pasajeros o cabina: sitio del automóvil donde viajan las personas 2.3 transportadas, inclusive el conductor. Equipo acondicionador de aire: conjunto o sistema de refrigeración que, mediante el 2.4 empleo de un gas refrigerante, enfría el aire de la cabina para mantenerla en un ambiente confortable. Un sistema de refrigeración de este tipo está constituido por las siguientes partes: a)
Compresor: dispositivo mecánico generalmente accionado por el motor del automóvil cuya función principal es incrementar la presión del refrigerante en estado gaseoso.
b)
Condensador: panal intercambiador que recibe el gas refrigerante a alta presión y temperatura, y lo enfría convirtiéndolo en líquido, al tiempo que transmite al medio ambiente el calor absorbido por el refrigerante.
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c)
Válvula de expansión: esta válvula está localizada a la entrada del evaporador y su función es reducir la presión al tiempo que regula el flujo del refrigerante líquido al evaporador.
d)
Evaporador: panal intercambiador que trabaja en forma inversa al condensador, transforma el refrigerante líquido en gas (evaporación) mediante la absorción de calor del aire del ambiente de la cabina; de esta forma se extrae el calor de la cabina.
e)
Soplador: dispositivo que impulsa el aire sobre el evaporador donde se enfría, para luego pasar a la cabina de pasajeros. El aire que suministra el soplador puede provenir de la cabina, (aire recirculado) del medio ambiente (aire exterior) o puede ser una mezcla de aire recirculado y aire exterior.
f)
Refrigerante o medio refrigerante: es el fluido que se usa en el sistema de refrigeración, como medio para realizar la transferencia de calor. Comúnmente el refrigerante es R12.
g)
Otros aditamentos: el sistema consta adicionalmente de otros elementos como líneas de conducción del refrigerante, ductos para el paso de aire y circuitos eléctricos.
h)
Sistema de control manual, automático o de tipo mixto, cuya función es controlar las diversas variables que afectan la cabina; flujo y dirección del aire, temperatura interior de la cabina, cantidad de aire exterior y otras que dependen de la versatilidad del sistema.
3.
CONDICIONES GENERALES
3.1
CONDICIONES GENERALES RELATIVAS AL AUTOMÓVIL
3.1.1 Automóviles cuyo diseño original contempla la instalación de equipo acondicionador de aire En este caso, la instalación del equipo acondicionador de aire, no debe implicar cambios o modificaciones en ninguno de los componentes originales del vehículo.
3.1.2 Automóviles cuyo diseño original no contempla la instalación de equipo acondicionador de aire En este caso, cuando deban hacerse modificaciones en el vehículo o en alguno de sus componentes, deben estar indicadas en las instrucciones de instalación del equipo acondicionador de aire y constituyen un requisito que debe cumplirse antes de efectuar la instalación. Nota. Cuando la modificación deba hacerse en el equipo acondicionador de aire e involucre la adición de piezas, éstas deben formar parte del conjunto suministrado por el fabricante del equipo, para el tipo particular de automóvil.
Antes de efectuar las pruebas para la evaluación del equipo acondicionador de aire es necesario satisfacer las siguientes condiciones.
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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 3.2
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EQUIPOS Y ELEMENTOS
Se debe contar mínimo con los siguientes equipos y elementos:
3.3
3.4
a)
Equipo acondicionador de aire por evaluar, instalado en el respectivo automóvil.
b)
Herramientas básicas de taller y del automóvil.
c)
Herramientas de trabajo del equipo de aire acondicionado.
d)
Equipo para medición de temperatura con 12 puntos de lectura (análogo o digital) con un intervalo entre -10 °C y 150 °C.
e)
Manómetro de alta presión para refrigerante R12 con un intervalo de medición entre 0 kg/cm² (0 psi) y 30 kg/cm² (450 psi).
f)
Manómetro de baja presión para refrigerante R12 con un intervalo de medición entre 0 kg/cm² (0 psi) y 10 kg/cm² (120 psi).
g)
Higrómetro para medición de la humedad.
h)
Anemómetro para medición de la velocidad del aire.
i)
Fotómetro para medición de la intensidad luminosa de la radiación solar.
j)
Cronómetros.
k)
Planillas de anotación (véase el anexo).
CONDICIONES GEOGRÁFICAS DEL LUGAR DE PRUEBA -
Altura sobre el nivel del mar: 0 m a 60 m.
-
Temperatura ambiente promedio: 32 °C.
-
Humedad relativa: 50 %.
-
Carreteras asfaltadas con tramos rectos que permitan alcanzar velocidades hasta de 90 km/h.
PREPARACIÓN DEL AUTOMÓVIL Y DEL EQUIPO ACONDICIONADOR DE AIRE
Antes de iniciar la prueba del equipo acondicionador de aire se deben realizar las siguientes verificaciones1):
1)
Se entiende por verificar las operaciones generales de inspección visual o la medición de variables cuando sea factible.
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3.4.1 Sistema de ventilación del automóvil -
Verificar el correcto funcionamiento del soplador. La tensión de corriente continua en sus bornes debe estar entre 12 V y 13 V.
-
Verificar el correcto sellado de los deflectores y de la válvula de calefacción.
-
Verificar el funcionamiento de los comandos de operación.
3.4.2 Sistema de enfriamiento del automóvil -
Verificar el nivel del agua refrigerante del motor.
-
Verificar el nivel del aceite motor.
-
Verificar el nivel del aceite del conjunto caja-transmisión.
-
Verificar el estado del radiador, las mangueras y el sellado.
-
Verificar el estado del condensador.
-
Verificar el estado de los intercambiadores de aceite.
-
Verificar el adecuado funcionamiento del ventilador del radiador.
3.4.3 Equipo acondicionador de aire -
Verificar el montaje del compresor y su funcionamiento.
-
Verificar el estado del filtro deshidratador.
-
Verificar el estado de las líneas de conducción.
-
Verificar la carga de refrigerante en el sistema. Si hay dudas, se debe evacuar el refrigerante y cargar nuevamente con la cantidad apropiada.
-
Verificar el estado de los elementos de protección del equipo: termostato, presostatos, válvulas de alivio y similares.
3.4.4 Conformación de la carrocería del automóvil -
Verificar el sellamiento de vidrios, ventanas y puertas.
-
Verificar que las entradas de aire a la cabina sean las normales.
-
Verificar estanqueidad de la tapa del compartimiento motor y del panel parallamas. 4
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3.4.5 Estado general del automóvil
3.5
-
Verificar sincronización y carburación.
-
Verificar las revoluciones (RPM) en ralenti.
-
Verificar el funcionamiento del tablero de instrumentos.
-
Verificar el sistema de carga de la batería.
-
Verificar el nivel de llenado del tanque de combustible. No iniciar pruebas con menos del nivel medio en el tanque de combustible.
-
Verificar el estado de las correas propulsoras.
-
Verificar la presión de inflado de las llantas.
-
Verificar las características generales del motor.
INSTRUMENTACIÓN PARA LAS PRUEBAS
3.5.1 Sensores de temperatura -
Cuando se coloquen sobre tubos, deben estar colocados directamente sobre ellos y no en el aislamiento.
-
La unión del sensor y el tubo debe aislarse del medio ambiente con una pasta selladora.
-
Los sensores de temperatura ambiente deben disponerse de manera que su verdadera posición se mantenga dentro de un cono de 30° de vértice y 50 mm de alto.
-
El sensor debe estar perfectamente limpio y protegido de la radiación solar directa.
-
La longitud de los cables debe ser suficiente para minimizar las uniones intermedias de los cables.
3.5.2 Tomas de presión -
Las tomas de presión deben tener un dispositivo que permita su desconexión sin que se presente pérdida de la carga refrigerante.
-
Las líneas de conducción de los manómetros que miden la presión del refrigerante deben tener un diámetro interno de 1/8 de pulgada (3,2 mm) y su longitud debe ser lo más corta posible.
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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA -
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Los manómetros conectados a las líneas de alta y baja presión deben permitir una lectura rápida desde el puesto del acompañante.
3.5.3 El anemómetro debe estar colocado en la rejilla de aireación. 3.5.4 Puntos de localización de los sensores de temperatura Se debe disponer de los siguientes puntos para la medición de temperaturas: -
Agua motor: en la manguera de entrada al radiador.
-
Entrada del condensador (opcional).
-
Salida del condensador (opcional).
-
Temperatura ambiente. Sobre el techo del automóvil a la altura del marco trasero de la puerta delantera. La punta del sensor debe estar mínimo a 100 mm del techo y protegida por una pantalla antirreflectiva colocada sobre el techo. La pantalla debe ser cuadrada y cada uno de sus lados debe medir entre 150 mm y 160 mm. La lectura en este punto debe tomarse con el automóvil detenido, antes de iniciar la prueba y al terminarla, igualmente esta medición debe hacerse en los pasos intermedios cuando el automóvil no esté en movimiento.
-
Rejilla (opcional). En la rejilla central del tablero o en el sitio de descarga en un punto situado entre 10 mm y 20 mm dentro del ducto.
-
Temperaturas en la cabina. Se deben disponer sensores en cada una de las ocho posiciones mostradas en la Figura 1, teniendo en cuenta los lineamientos dados en la Figura 2 Nota. Los asientos deben estar en el punto medio de las cremalleras en el piso y los espaldares deben estar en posición vertical o en la normal fija. Adicionalmente los asientos delanteros no deben tener instalados los apoyacabezas.
-
Se pueden colocar sensores en otros puntos, pero en todos los casos son opcionales y no se toman en cuenta para la evaluación.
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T1 T2 T3 T4
T5 T6
T7 T8
Vista de lado
T5
T6
T7
T1
T3 T4
T8
T2
Vista superior Temperatur a promedio de la cabina
=
T1 + T2
+
T3
+
T4
+
T5
+
T6 + T7 + T8
8
Temperatur a promedio asientos delanteros Temperatur a promedio asientos t raseros
=
=
T1 + T2
T3 + T4
+
T5
+
T6
4 +
T7 + T8
4
Figura 1. Posiciones para los sensores de temperatura en el interior de la cabina
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180
180
100 Nivel piso
Vista lateral
A/2
A 150
A 150
A/2 Sensores cabeza
Sensores pies
Vista frontal Dimensiones en milímetros Figura 2. Localización para los sensores de temperatura en el interior de la cabina
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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.
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ENSAYOS
Los siguientes ensayos o pruebas deben ser realizados con mínimo dos personas a bordo del automóvil. (El conductor y el acompañante).
4.1
CONDICIONES INICIALES DE PRUEBA
Se deben alcanzar las siguientes condiciones mínimas antes de realizar las pruebas.
4.2
-
Temperatura ambiente: 32 °C.
-
Humedad relativa: 50 %.
-
Radiación solar: 600 W/m².
-
Acaloramiento: mantener el vehículo, durante una hora o hasta alcanzar 40 °C de temperatura promedio en la cabina, con las puertas y ventanas cerradas expuesto a radiación solar directa en el sitio de inicio de la prueba.
-
Al final del acaloramiento, y antes de ingresar al automóvil se deben registrar las temperaturas de la cabina y presiones del refrigerante en el sistema.
-
Seguidamente las personas que realizarán la prueba deben entrar en forma individual a la cabina, para no perder el acaloramiento interior.
-
Los comandos del equipo acondicionador de aire deben estar en la siguiente disposición:
-
Recirculación.
-
Soplador en máxima velocidad.
-
Frío máximo.
-
Calefacción cerrada.
-
Rejillas orientadas perpendicularmente al tablero de instrumentos.
-
El selector de modo para la dirección del aire debe estar en la posición que indique que el soplado se dirige hacia la cabeza de los ocupantes.
SIMULACIÓN TRÁNSITO EN CIUDAD
Encender el motor del automóvil y a los cinco segundos conectar el equipo acondicionador de aire, éste se considera el tiempo cero de la prueba. Inmediatamente viajar a una velocidad de 40 km/h durante 30 min en condiciones normales de conducción del automóvil. Durante este período efectuar mediciones en los siguientes momentos: 2 min, 4 min, 6 min, 8 min, 10 min, 15 min, 20 min, 25 min y 30 min; los datos se deben registrar en el siguiente orden: presión del refrigerante, temperatura de rejilla, temperaturas de la cabina y velocidad de soplado. 9
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Finalizada esta etapa, pasar inmediatamente a la siguiente.
4.3
SIMULACIÓN TRÁNSITO RÁPIDO
Aumentar la velocidad de marcha a 60 km/h y viajar durante 20 min. Registrar los mismos datos de la etapa anterior pero cada 5 min. Finalizada esta etapa, pasar inmediatamente a la siguiente.
4.4
SIMULACIÓN TRÁNSITO A ALTA VELOCIDAD
Nuevamente aumentar la velocidad a 90 km/h y viajar durante 20 min. Registrar los mismos datos de las etapas anteriores cada 5 min.
4.5
PRUEBA CON AUTOMÓVIL DETENIDO
Esta prueba no está relacionada con las anteriores y antes de realizarla se deben alcanzar las condiciones mínimas descritas en el numeral 4.1. A continuación encender el motor del automóvil y a los 5 s conectar el equipo acondicionador de aire, éste se considera el tiempo cero de la prueba. En estas condiciones y con el automóvil detenido se debe mantener el motor funcionando a su velocidad mínima (velocidad de ralenti) durante un tiempo de 20 min. Para esta prueba el automóvil no estará a la sombra y no debe haber obstáculos, a una distancia menor de 150 cm, que impidan la libre circulación del aire exterior. En esta prueba se deben registrar datos de presión, velocidad de soplado y temperaturas cada 2 min, durante todo el período de ejecución. Notas: 1)
Esta prueba debe interrumpirse si el valor alcanzado por la temperatura del agua del motor sobrepasa los límites permitidos por el fabricante, y pone en peligro su funcionamiento y duración.
2)
La prueba puede darse por terminada, si la temperatura promedio de la cabina se estabiliza para cinco lecturas seguidas.
5.
EVALUACIÓN
5.1
CAPACIDAD DE REFRIGERACIÓN
La capacidad de refrigeración del equipo acondicionador de aire, se establece durante la etapa descrita en el numeral 4.2. A los 10 min de iniciada la etapa, la temperatura promedio en el interior de la cabina debe ser inferior a 28 °C.
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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 5.2
NTC 3476
CAPACIDAD DE ENFRIAMIENTO
La capacidad de enfriamiento se establece al final de cada una de las etapas descritas en los numerales 4.2, 4.3 y 4.4. En los tres casos, las temperaturas deben ser inferiores a: Temperatura promedio asientos delanteros: 23 °C. Temperatura promedio asientos traseros:
24 °C.
5.3 Al final de la prueba con automóvil detenido, descrita en el numeral 4.5, la temperatura promedio en el interior de la cabina debe ser inferior a 27 °C y la temperatura del agua del motor no debe sobrepasar los límites permitidos por el fabricante. Nota. Las temperaturas promedio se determinan a partir de las fórmulas establecidas en la Figura 1.
6.
PRECAUCIONES
Es importante realizar la siguiente verificación para establecer en qué grado se ve afectado el motor del automóvil por causa del sistema acondicionador de aire. Verificación de la incidencia del equipo acondicionador de aire, en el sistema de 6.1 refrigeración del motor del automóvil. Para realizar esta verificación se deben lograr las siguientes condiciones antes de iniciar la prueba descrita más abajo. -
Temperatura del motor: la de funcionamiento especificado por el fabricante.
-
La temperatura ambiente: 30 °C mínimo.
-
Los comandos del equipo acondicionador de aire deben estar dispuestos como se indica en el numeral 4.1.
-
Adicionalmente, se debe verificar que el equipo acondicionador de aire esté especificado, para el automóvil en que se efectuará la prueba.
La prueba se puede llevar a cabo mediante cualquiera de las dos opciones siguientes:
Opción 1. Con el motor a temperatura de régimen normal viajar en dirección de ascenso, por una carretera con una pendiente entre 8 % y 10 %, durante un período de 20 min, a una velocidad de 40 km/h o a la mínima de ascenso del automóvil. Se deben registrar constantemente las temperaturas del agua y del aceite del motor. 11
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 3476
Opción 2. Una vez el motor ha alcanzado la temperatura de régimen normal, el automóvil debe colocarse junto a una barrera que impida la libre circulación del aire exterior como se muestra en la Figura 3. En estas condiciones el motor se debe mantener funcionando a velocidad mínima (velocidad de ralenti) y se deben efectuar mediciones de las temperaturas del agua y del aceite del motor cada 2 min. La prueba se suspende cuando las temperaturas se estabilicen para 5 mediciones consecutivas. Nota. En las dos opciones, la velocidad del soplador debe ser la máxima.
Línea empaque parabrisas 5 cm
Frente del vehiculo Barrera
5 cm
5 cm
Vista superior
Altura del piso a la línea del empaque del parabrisas
Vista lateral
Figura 3. Barrera para impedir la libre circulación del aire exterior alrededor del automóvil
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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 6.2
NTC 3476
EVALUACIÓN DE LA INCIDENCIA
En ningún caso las temperaturas del agua y del aceite del motor deben sobrepasar las temperaturas máximas pemitidas por el fabricante del automóvil.
7.
DOCUMENTO DE REFERENCIA
Información técnica suministrada por los miembros del comité.
13
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 3476 Anexo A
MODELOS DE FORMATOS SUGERIDOS PARA LA TOMA DE DATOS. Fecha Día Mes Año
REGISTRO DE PRUEBAS DE CARRETERA Vehículo: Motor: Ensayado por: Posición de comandos Temperatura Soplador
Placas: Transmisión: Especificado Frío máximo Máx. / recirc.
Año:
N°.
Condición vehículo Radiador Ventilador Evaporador Válvula de expansión Carga freón Presostato Termostato Secador / acumulador Compresor Condensador
Registrado
Temperatura exterior °C Luminosidad K / mH Humedad % N° de ocupantes Lugar Hora inicio Velocidad vehículo Distancia - Km Tiempo minutos Temp. agua motor °C Temp. conden- Entrada sador °C Salida D. alta Presión freón P.S.I. S. baja Temperatura ambiente °C Externa Humedad relativa Cabina % Entr. Ev.c.p Temperatura rejilla °C Temperatura adelante °C
Cabeza Pies
T1 T2 T5 T6
Promedio Temperatura atras °C
Cabeza Pies
T3 T4 T7 T8
Promedio Promedio cabina Observaciones:
Evaluación Adelante Atrás
Ciudad < 24°C < 25°C
Carretera
14
Temp. ciclada Máx
Mín.
P. baja ciclado Máx
Mín.
Firma
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
Tipo vehículo Tipo condensador Tipo evaporador Tipo válvula Tipo compresor
Temperatura ambiente H.R. ambiente
a r u l t a a r i c e i p n i m e T
NTC 3476
Cant. carga:
o i d e m o r P
Tiempo Temperatura Cab. del. izq. T1 Cab. del. der. T2 Pie. del. izq. T3 Pie. del. der. T4 Cab. tras. izq. T5 Cab. tras. der. T6 Pie. tras. izq. T7 Pie. tras. der. T8 T. rejilla T. evaporador Pres. alta Pres. baja Vel. soplado H. relatíva Promedios
Fecha:
Realizó:
Temperatura agua motor °C Temperatura aceite motor °C
150 120
144 140
113
130
100
120
90
110
80
70
100 0
2
4
6
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 minutos Tiempo de prueba
15
