Con la crescente attenzione verso l'ambiente e le richieste di comfort dei veicoli moderni, l'argomento clima si fa sempre più sofisticato.

Non c'è auto che lasci i pavimenti di un concessionario senza essere dotata di climatizzatore. Può accadere che il sistema montato sulla vettura sia manuale in luogo della versione automatica, certamente più sofisticata, ma proprio per questo destinata a vetture di segmento premium.

In ogni caso, la climatizzazione è un argomento scottante, anche perché in condizioni climatiche particolarmente sfavorevoli, come quelle estive in presenza di valori, temperature e umidità elevati, le richieste di raffreddamento diventano onerose e un impianto di climatizzazione ben costruito può veramente fare la differenza.
 

La soluzione di Mercedes-Benz

Dal 2017, il costruttore di Stoccarda sta offrendo alcuni tra i sistemi di climatizzazione più avanzati, come quelli caratterizzati dal raffrescamento a CO₂. L'offerta è al momento limitata alle vetture della gamma Classe S e della Classe E. Queste auto sono state anche le prime vetture al mondo, costruite in grande serie, a utilizzare questo sistema di climatizzazione.

Tecnicamente, come abbiamo spiegato più volte sulle pagine del nostro giornale, si tratta di un sistema totalmente sostenibile e quindi rispettoso dell'ambiente, ma allo stesso tempo capace di garantire un comfort di raffrescamento notevole. Si tenga anche conto che Mercedes-Benz, per utilizzare sistemi di climatizzazione a CO₂, ha dovuto rivedere completamente il progetto degli impianti montati a bordo vettura. I sistemi a CO₂, per esempio, operano a pressioni superiori ai 100 bar, un valore molto più alto rispetto ai sistemi più tradizionali. Questo ha richiesto una progettazione ex-novo di elementi come tubazioni e guarnizioni, che sono state per questo completamente ridisegnate.
 

Americani sempre in perfetta forma

Anche i costruttori americani, sempre molto attenti all'argomento, hanno dato ampio spazio alla tecnologia di ultima generazione, per la realizzazione di componenti dedicati ai sistemi di climatizzazione. Ford, per esempio, ha esteso pressoché a tutta la sua gamma i compressori a cilindrata variabile, una scelta sicuramente amica dell'ambiente. Con i compressori di questo tipo, l'efficienza aumenta, perché il carico motore dovuto al funzionamento del compressore viene limitato alla quantità di energia che realmente serve per comprimere il gas refrigerante. Gli impianti Ford, poi, non utilizzano più da molto tempo i sistemi di riscaldamento successivo. In pratica, le soluzioni più datate, nella fase iniziale provvedevano a raffreddare il più possibile l'ambiente interessato, senza preoccuparsi di gestire l’impiego di energia necessaria per ottenere tale raffreddamento, per poi procedere a un successivo riscaldamento, portando la temperatura al valore cercato.

Oggi, i sistemi Ford sono in grado di valutare la quantità di calore da asportare e pertanto consumano solo la parte di energia necessaria allo scopo. Questo si traduce in un minore impatto ambientale e, se vogliamo vedere il problema da un altro punto di vista, in minori consumi ed emissioni. I sensori di ultima generazione montati sulle Ford, sempre per citare un altro esempio (ma non è l'unica casa ad impiegarli), sono in grado di valutare dove il sole sta esercitando maggiore effetto riscaldante. Il segnale da loro raccolto servirà al sistema di controllo del clima per regolare opportunamente l'effetto refrigerante.
General Motors nel 2013 ha invece introdotto su tutti i propri brand (Chevrolet, Buick, Cadillac e GMC) il nuovo gas refrigerante prodotto da Honeywell, l’HFO-1234yf, in luogo del più vecchio R-134a, una delle soluzioni per limitare l'impatto sull'emissione di CO₂ e quindi sull'effetto serra. Anche per le vetture prodotte da General Motors, poi, sono stati introdotti compressori di ultimissima generazione a basso impatto energetico, come quello previsto sulla Chevrolet Camaro ZL1 già dal 2012.
 

I tedeschi alzano la posta

Per quanto riguarda i costruttori tedeschi, abbiamo già parlato di Mercedes-Benz, ma tra le soluzioni più sofisticate e innovative dobbiamo senz'altro inserire quella di Audi. Nei sistemi di climatizzazione più evoluti montati sui modelli di ultimissima generazione di Ingolstadt, e in particolare sulle vetture di segmento premium, troviamo un sistema di ionizzazione dotato di due ionizzatori che si occupano di caricare le particelle di aria negativamente.

Questi anioni attirano polvere e particolato, formando delle molecole pesanti che cadono a terra e non vengono inalate dagli occupanti. Questa soluzione è pienamente integrata nei sistemi di climatizzazione di auto come, per esempio, la Q7 e la A8.
 

Dodge va oltre

Per concludere con un altro esempio interessante, va senz'altro segnalata la soluzione di Dodge che ha portato il concetto di climatizzazione nel settore performance. La Dodge Challenger SRT Demon, forse non così nota al grande pubblico, monta un propulsore V-8 di 6.2 litri, con compressore volumetrico, capace di sviluppare una potenza di 840 HP e una coppia massima di 770 lbxft (pari a circa 1.400 Nm). I tecnici Dodge hanno realizzato per questa vettura un sistema di climatizzazione con una caratteristica che ha fruttato alla casa americana tutta una serie di riconoscimenti.

Lo hanno chiamato SRT Power Chiller^TM e rappresenta il primo prodotto in serie di questo tipo. Si tratta, in breve sostanza, di un circuito aggiuntivo, ma complessivamente non così facile da progettare, almeno dal punto di vista del computo energetico, che utilizza il sistema di climatizzazione e quindi il suo fluido refrigerante per raffreddare l'aria compressa che entra nei cilindri. Come noto, infatti, ogni motore sovralimentato necessita, per ottenere una buona efficienza di funzionamento del circuito di sovralimentazione, di uno scambiatore di calore, generalmente di tipo aria/aria, ma talvolta anche aria/acqua, per raffreddare l'aria compressa indirizzata ai collettori di aspirazione. Bene, in Dodge hanno pensato bene di garantire un raffreddamento della carica attraverso il sistema di climatizzazione, con una richiesta di scambio energetico a carico del circuito di climatizzazione ancora più pesante.
 

Volkswagen, sofisticata e tecnologica

Con un claim che recitava "Bye bye, hay fever", il Gruppo di Wolfsburg, nell'agosto dello scorso anno, presentò l'Air Care Climatronic, un sistema di climatizzazione capace di garantire aria pulita in abitacolo. Niente più polline, niente spore fungine e niente particolato. Il tutto grazie a un sensore in grado di valutare la qualità dell'aria e a un filtro biogenico. Il nuovo sistema di climatizzazione è stato presentato, quindi, poco meno di un anno fa ed è stato introdotto da Volkswagen sulla gamma Golf, Touran, Tiguan e Passat.

Oltre al sensore in grado di percepire il valore dell'inquinamento dell'aria immessa in abitacolo, una parte importante del lavoro è svolto dall'innovativo filtro biogenico, che si distingue marcatamente dai classici filtri antipolline normalmente utilizzati. Si tratta di un filtro attivo, in grado di intervenire sulla composizione dell'aria, tanto che quando il sistema Air Care viene attivato, l'aria esterna e quella interna vengono miscelate e ripulite in modo tale che la qualità dell'aria interna venga mantenuta sui livelli considerati accettabili, così come impostato in sede di progetto.
 

Volvo e il CleanZone

Dall'inizio del 2015, Volvo ha introdotto il sistema CleanZone sulla XC90, un particolare impianto di climatizzazione con tecnologia multifiter. Anche in questo caso, l'impianto di climatizzazione sfrutta una serie avanzata di filtri per ridurre la gran parte dell'inquinamento interno dovuto alla scadente composizione dell'aria entrante. I risultati ottenuti da Volvo sono veramente impressionanti, soprattutto se si pensa che il sistema è in grado di bloccare le particelle anche più piccole. Tanto per capire la portata delle capacità della soluzione Volvo, la quantità di particelle dannose con dimensione inferiore agli 0.4 μm presenti all'interno dell'abitacolo è pari al 70%, inferiore a quella delle vetture senza il sistema filtrante di Volvo. Il CleanZone di Volvo è in grado di fare da barriera a elementi come gli ossidi di azoto, gli idrocarburi, l’ozono, a livello del terreno, e altri gas maleodoranti presenti in atmosfera.
 

Conclusioni

Il futuro dei sistemi di climatizzazione imporrà sfide importanti su tutti i fronti. Estrarre aria calda da un ambiente immerso in aria ancora più calda, richiede energia, e più energia viene richiesta per far funzionare un impianto di climatizzazione e più alti saranno i consumi e maggiori saranno le emissioni. Questo significa che i prossimi impianti di aria climatizzata dovranno essere particolarmente efficienti, ma non solo.

L'avvento della trazione elettrica pone altri vincoli importanti, perché allo stato attuale gli impianti di climatizzazione sfruttano compressori che per quanto avanzati, sottraggono potenza al motore termico, motore termico che non è più presente sulle auto elettriche. Questo significa che, a patto di non trovare altre soluzioni per generare l'energia necessaria, le medesime batterie che alimentano i motori elettrici dovranno fornire energia anche al sistema di climatizzazione e nella fattispecie al compressore.
Questo citato è solo un esempio, ma sufficientemente calzante, per fornire una panoramica sulle difficolta tecniche e tecnologiche che dovranno essere superate. E crediamo che siano pochi gli utenti che oggi siano disposti a rinunciare all'aria climatizzata.