Beschreibung und Funktionsweise des Heiz- und Klimaanlagensystems

Motorkühlmittel

Das Kühlmittel ist das wichtigste Element des Heizsystems. Das Thermostat regelt die Betriebstemperatur des Motorkühlmittels. Das Thermostat erzeugt außerdem einen Widerstand im Kühlsystem, der einen gleichmäßigen Kühlmittelfluss fördert und Kavitation verhindert. Das Kühlmittel gelangt unter Druck über den Heizungsvorlaufschlauch in den Heizungskühler.

Der Heizungskühler befindet sich im Inneren des HLK-Moduls. Die Wärme des durch den Heizungskühler strömenden Kühlmittels wird von der Umgebungsluft aufgenommen, die durch das HLK-Modul angesaugt wird. Die erwärmte Luft wird über das HLK-Modul in den Fahrgastraum verteilt, um den Fahrkomfort zu gewährleisten.

Die in den Fahrgastraum abgegebene Wärmemenge wird durch Öffnen oder Schließen der Temperaturklappe des HLK-Moduls geregelt.

Das Kühlmittel verlässt den Heizungskühler über den Heizungsrücklaufschlauch und wird wieder dem Motorkühlsystem zugeführt.

Klimaanlagenkreislauf

Kältemittel ist das wichtigste Element einer Klimaanlage. R-134a ist derzeit das einzige von der EPA zugelassene Kältemittel für Kraftfahrzeuge.

R-134a ist ein Gas mit sehr niedriger Temperatur, das unerwünschte Wärme und Feuchtigkeit aus dem Fahrgastraum nach außen an die Umgebungsluft abgeben kann.

Der Klimakompressor wird über einen Riemen angetrieben und arbeitet, wenn die elektromagnetische Kupplung eingekuppelt ist. Der Kompressor verdichtet das gasförmige Kältemittel. Durch die Verdichtung wird dem Kältemittel außerdem Wärme zugeführt. Das Kältemittel wird über den Druckschlauch aus dem Kompressor ausgestoßen und strömt zum Kondensator und anschließend durch den übrigen Teil der Klimaanlage. Die Klimaanlage ist mechanisch durch ein Hochdruck-Entlastungsventil geschützt. Falls der Hochdruckschalter ausfällt oder der Kältemittelkreislauf verstopft und der Kältemitteldruck weiter ansteigt, öffnet sich das Hochdruck-Entlastungsventil und lässt Kältemittel aus dem System entweichen.

Verdichtetes Kältemittel gelangt als Dampf mit hoher Temperatur und hohem Druck in den Kondensator. Während das Kältemittel durch den Kondensator strömt, wird seine Wärme an die Umgebungsluft abgegeben, die den Kondensator durchströmt. Durch das Abkühlen kondensiert das Kältemittel und wechselt vom Dampf- in den Flüssigzustand.

Der Kondensator befindet sich vor dem Kühler, um eine maximale Wärmeabgabe zu erreichen. Der Kondensator besteht aus Aluminium mit Aluminium-Kühlrippen, die eine schnelle Wärmeübertragung des Kältemittels ermöglichen. Das teilweise abgekühlte, flüssige Kältemittel verlässt den Kondensator und strömt durch die Flüssigkeitsleitung zum thermischen Expansionsventil.

Das thermische Expansionsventil befindet sich in der Flüssigkeitsleitung zwischen Kondensator und Verdampfer. Es bildet die Trennstelle zwischen Hoch- und Niederdruckseite der Klimaanlage. Beim Durchströmen des thermischen Expansionsventils sinkt der Druck des Kältemittels. Aufgrund der Druckdifferenz des flüssigen Kältemittels beginnt das Kältemittel am thermischen Expansionsventil zu verdampfen. Das thermische Expansionsventil dosiert außerdem die Menge an flüssigem Kältemittel, die in den Verdampfer strömen kann.

Das Kältemittel strömt nach dem Expansionsventil im flüssigen Zustand mit niedrigem Druck in den Verdampferkern. Umgebungsluft wird durch das Klimamodul angesaugt und strömt durch den Verdampferkern. Warme, feuchte Luft bringt das flüssige Kältemittel im Verdampferkern zum Sieden. Das siedende Kältemittel nimmt Wärme aus der Umgebungsluft auf, und Feuchtigkeit schlägt sich auf dem Verdampfer nieder. Das Kältemittel verlässt den Verdampfer wieder über das Expansionsventil, gelangt dann dampfförmig in die Saugleitung und zurück zum Verdichter. Damit ist der Klimaanlagen-Kreislauf der Wärmeabfuhr abgeschlossen. Im Verdichter wird das Kältemittel erneut verdichtet, und der Kreislauf der Wärmeabfuhr wiederholt sich.

Die aufbereitete Luft wird über das Klimamodul für den Fahrgastkomfort verteilt. Die dem Fahrgastraum entzogene Wärme und Feuchtigkeit ändern ebenfalls ihren Zustand, sie kondensieren, und das Kondenswasser wird als Wasser unter dem Fahrzeug aus dem Klimamodul abgeleitet.

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