Die Nummern beziehen sich auf das Klimaschemabild oben
Der
Klimaanlagenkompressor hat die Aufgabe, das im Verdampfer
bereits verdampfte Kältemittel anzusaugen und zu verdichten.
Das Kältemittel wird somit auf ein anderes Druck- und Temperaturniveau
(ca. 15bar/56°C) gebracht. Die Kältemittelgase werden dann mit hohem Druck
und hoher Temperatur in Richtung Kondensator weitergeleitet.
Viele Kompressoren verfügt über eine Magnetkupplung, um sie je nach
Bedarf zuschalten zu können.
Es werden Kolben- und Taumelscheibenkompressoren verwendet. Manche
Taumelscheibenkompressoren verfügen über einen variablen Hubraum. Hier ist
ein Zu- oder Abschalten nicht erforderlich.
Im
Kondensator (Verflüssiger) wird das gasförmige, überhitzte
Kältemittel auf eine Verflüssigertemperatur gekühlt
und verflüssigt. Da dem
Kältemittel, wie jedem anderen Stoff beim Verflüssigen Wärme entzogen wird,
muss der Kondensator diese Wärme an ein ihn umgebendes Kühlmedium (Luft oder
Wasser) abgeben.
Der Kondensatorlüfter
hat die Aufgabe, unter allen Betriebszuständen des Fahrzeuges für eine
ausreichende Belüftung des
Kondensators zu sorgen.
Durch eine ausreichende Belüftung des Kondensators wird der Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite niedrig gehalten. Der Kondensatorlüfter wird in
Abhängigkeit des Kältemitteldrucks vom Druckwächter ein- und ausgeschaltet.
Es werden Kühlschlangenkondensatoren verwendet.
Im
Filtertrockner wird das Kältemittel
gereinigt und getrocknet.
Das Kältemittel wird bei jedem Umlauf gefiltert. Das Kältemittel wird in
der Trocknerflasche von Schwebestoffen befreit (z.B. Abriebteile vom
Kompressor). Außerdem wird dem Kältemittel durch hygroskopische Kügelchen
Feuchtigkeit (Wasser) entzogen, um die Anlage vor Korrosion und
Funktionsstörungen zu schützen. Und drittens das wird Kältemittel für den
Weitertransport zum Expansionsventil vorgelagert (Speicherfunktion).
Die Trocknerflasche ist ein Verschleißteil und muss in regelmäßigen
Abständen (lt. HELLA alle 2 Jahre) gewechselt werden oder wenn die Anlage
geöffnet wurde.
Das
Expansionsventil spritzt das Kältemittel ein, es kann sich
ausdehnen. Das Expansionsventil ist somit die Stelle, wo sich das
Kältemittel in den Verdampfer entspannt und diesen abkühlt.
Der Druck verringert sich stark (ca. 2,5 bar). Thermostatische
Expansionsventile sind Präzisionsgeräte, deren Aufgabe es ist, dem
Verdampfer immer diejenige Kältemittelmenge zuzuführen, die unter den
jeweiligen Arbeitsbedingungen verdampft. Sie sollen damit das Gleichgewicht
zwischen Zufluss und Absaugung in jedem Betriebszustand aufrecht erhalten,
um die wärmeübertragenden Verdampferoberflächen immer voll auszunutzen. Es
verhindert auch, dass der der Kompressor flüssiges Kältemittel ansaugt.
Drossel (alternativ)
Es
gibt Klimaanlagen, die kein Expansionsventil besitzen,
sondern stattdessen eine feste
Drossel (Orifice). Die Drossel ist eine Engstelle im
Kältemittelkreislauf, unmittelbar vor dem Verdampfer. Diese “drosselt“ den
Durchfluss des Kältemittels. Das Einsprühen des flüssigen Kältemittels in
den Verdampfer erfolgt durch die Drossel. Vor der Drossel ist das
Kältemittel unter hohem Druck warm. Mit dem Passieren der Drossel erfolgt
der rapide Druckabfall. Das Kältemittel wird bei niedrigem Druck kalt. Die
Drossel bildet somit die “Trennstelle“ zwischen
Hochdruck- und Niederdruckseite im Kältemittelkreislauf.
Bei Klimaanlagen mit
Drosselregelung ist anstelle des Flüssigkeitsbehälters in der Hochdruckseite
ein Auffangbehälter in der Niederdruckseite
verbaut. Er dient als Vorratsbehälter und als Schutz für den Kompressor
(Flüssigkeitsschlag).
Alle übrigen Bauteile sind identisch mit dem
Kreislauf mit Expansionsventil.
Durch Zuführung von Wärme
verdampft das Kältemittel im Verdampfer,
die Luft wird kalt. Der Verdampfer hat
die Aufgabe, über eine möglichst große Fläche den Austausch von Wärmeenergie
zwischen Außenluft und Kältemittel sicherzustellen. Das Kältemittel im
Verdampfer benötigt, um verdampfen zu können, Wärmeenergie. Diese
Wärmeenergie wird über die Oberfläche des Verdampfers der Außenluft
entzogen.
Der Innenraumlüfter
hat die Aufgabe, dem Verdampfer ständig frische und warme Außenluft
zuzuführen. Bei Ausfall des Innenraumlüfters ist ein Vereisen des
Verdampfers nicht zu verhindern Beim Einschalten der Klimaanlage muss
sichergestellt werden, dass mindestens die erste Gebläsestufe des
Innenraumlüfters aktiviert ist.
Kältemittelöl
Zur Schmierung aller
beweglichen Teile in der Klimaanlage ist ein spezielles Öl – das
Kältemittelöl – erforderlich, das frei von Verunreinigungen wie Schwefel,
Wachs und Feuchtigkeit ist. Es muss mit dem Kältemittel selbst verträglich
sein, da es sich zu einem Teil mit dem Kältemittel mischt und im
Kältemittelkreislauf mitläuft und darf auch die Abdichtungen im System nicht
angreifen.
Es dürfen keine anderen Öle verwendet werden, da diese zu Kupferplattierung,
Verkokung und Bildung von Rückständen führen. Vorzeitige Abnutzung und
Zerstörung der beweglichen Teile wären die Folge.
Das Kältemittelöl kann auch nur auf eine bestimmte Kompressorbauart
abgestimmt sein. Von sogenannten Universalölen ist abzuraten, die
Kompressorenhersteller lehnen jegliche Garantie- und Kulanzleistung bei
Verwendung nicht freigegebener Öle ab.
Das Kältemittelöl für R134a ist PAG = Poly-Alkylen-Glykol
Aufgrund seiner chemischen Eigenschaften darf das Kältemittelöl nicht mit
Motoröl oder Getriebeöl zusammen entsorgt werden.
Einflussgrößen des Kältekreislaufes
Die Temperatur der Außenluft
Die Drehzahl des Motors
Der Füllzustand der Klimaanlage
Die Gebläsestufe des Innenraumlüfters
Die Temperatur des Motorraums.
Die Luftfeuchtigkeit der eintretenden Außenluft
Elektrische Komponenten Kfz
Klimaanlage
1 Schalter für Klimaanlage
6 Thermoschalter für Lüfter für Kühlmittel
2
Überdruckabblasventil am Kompressor
7 Geber für
Verdampfertemperatur
3 Lüfter für Kühlmittel
8 Frischluftgebläse
4 Druckschalter für Klimaanlage
9 Motorsteuergerät
5 Geber für Kühlmitteltemperatur
10 Magnetkupplung
Elektrische Komponenten
Die häufigsten
Fehler im Kältekreislauf
Überfüllung
Unterfüllung
Undichtigkeit im Kältekreislauf
Eine Verstopfung im Kältekreislauf
Falsche Thermostateinstellung
(Vereisung)
Luftseitige Verstopfung am Kondensator
Ausgefallenes oder falsch drehendes
Kondensatorgebläse
