¿Cómo funciona la climatización automotriz?

Básicamente lo mismo que el aire acondicionado de su hogar, con la excepción de que el compresor es impulsado por el motor del automóvil en lugar de un motor eléctrico.

(Fuente: http://www.freeautomechanic.com/…)

Aquí hay un diagrama para guiarlo a través del proceso.

Todos los sistemas de refrigeración por compresión de vapor funcionan mediante el uso de un refrigerante para mover el calor del espacio que desea enfriar (dentro del automóvil) al lugar donde desea rechazarlo (al aire libre). El refrigerante comienza como un líquido tibio cuando sale del condensador. Este líquido tibio será aproximadamente 10F más cálido que la temperatura del aire exterior. Luego pasa a través de un dispositivo de expansión que baja la presión del refrigerante. La caída de la presión reduce la temperatura de ebullición a una temperatura de al menos 10F más fría que la temperatura que desea que esté el aire que sopla en el automóvil. Este refrigerante frío pasa a través del serpentín del evaporador donde se evapora … o hierve … a baja temperatura. A medida que se evapora, absorbe el calor de la corriente de aire y se convierte completamente en vapor. Este vapor viaja al compresor, donde se comprime de baja presión a alta presión. La nueva alta presión imparte una temperatura de ebullición / condensación mucho más alta. Esta temperatura es lo suficientemente alta como para que cuando el vapor ingrese al condensador, pueda rechazar el calor al aire libre y condensarse en un líquido. Ahora el proceso comienza de nuevo.

Daniel Dettmers ha escrito una excelente respuesta con respecto al final del aire acondicionado de su sistema HVAC, así que aquí hay un par de palabras para el final de la calefacción:

El calentador en su automóvil es esencialmente un segundo radiador que descarga calor en la cabina en lugar del aire exterior. Cuando su motor está funcionando, está produciendo una gran cantidad de energía térmica además de la energía mecánica requerida para conducir. Este calor se transfiere a su refrigerante (agua y anticongelante), y su refrigerante lo transfiere al aire a través del radiador. Sin embargo, cuando enciende su calentador, el refrigerante caliente también comienza a fluir hacia el núcleo del calentador, que es simplemente un pequeño radiador en el conducto de aire que ingresa a la cabina de su automóvil. Como nota al margen, esta es también la razón por la cual su calentador no funciona cuando enciende el automóvil por la mañana y el motor está frío. El motor debe calentar su refrigerante para calentar el aire que sopla en la cabina.

Los escritores a continuación han agregado excelentes respuestas. Podría agregar a esto desde una perspectiva diferente. También podría recomendarle que consulte el siguiente proyecto de simulación

Análisis del flujo de aire de la cabina del automóvil

Desde el punto de vista de la simulación, este proyecto de simulación muestra cómo fluye el fluido dentro del automóvil una vez que se ha inyectado en la cabina. La simulación se realizó utilizando el software de simulación basado en la nube SimScale.