Klimaanlage – Beschreibung und Funktion

Die Komponenten des Kältemittelkreislaufs umfassen folgende:

• A/C-Kompressor und Kupplungsbaugruppe
• A/C-Kondensator
• A/C-Verdampfer
• Receiver/Trockner
• Kältemittelleitungen verbinden
• Thermostatisches Expansionsventil (TXV)

Der Kältemittelkreislauf enthält einen A/C-Kompressor, der vom PCM über ein A/C-Kupplungsrelais gesteuert wird. Das HVAC-Modul sendet ein A/C-Anforderungssignal an das Kombiinstrument (IC), das die Anforderung an das PCM weiterleitet. Ein Sensor für die Verdampferausblastemperatur wird verwendet, um den A/C-Kompressor abzuschalten, wenn die Temperatur des Verdampferkerns unter einen zulässigen Wert fällt.

Das HVAC-Modul sendet ein A/C-Anforderungssignal an das Kombiinstrument, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

• Eine Betriebsart, die den A/C-Betrieb erfordert, wurde vom Fahrer manuell gewählt.
• Der Sensor für die A/C-Verdampferausblastemperatur meldet eine zulässige Temperatur.

Wenn ein A/C-Anforderungssignal empfangen wird, wird die A/C-Kompressorkupplung vom PCM über das A/C-Kupplungsrelais nur eingeschaltet, wenn alle der folgenden Bedingungen erfüllt sind:

• Der A/C-Drucksensor meldet einen zulässigen Druck auf der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufs.
• Die Motorkühlmitteltemperatur ist nicht übermäßig hoch.
• Das PCM hat keine Vollgas-Stellung (Wide Open Throttle, WOT) erkannt.

Ein Druckbegrenzungsventil ist im A/C-Kompressor installiert, um den Kältemittelkreislauf vor übermäßig hohen Kältemitteldrücken zu schützen.

Interne Bauteile des A/C-Kompressors werden nicht einzeln instand gesetzt. Der A/C-Kompressor wird ohne die A/C-Kompressorkupplung und die Kupplungsspule als Baugruppe instand gesetzt. Bei Ersatz-A/C-Kompressoren ist ein neues Druckbegrenzungsventil enthalten, das Ventil ist jedoch auch als separates Bauteil erhältlich und kann bei Bedarf einzeln ersetzt werden. Die A/C-Kompressorkupplung, die A/C-Kompressorriemenscheibe und die A/C-Kupplungsspule sind als separate Baugruppe instand setzbar.

Der A/C-Kompressor hat folgende Merkmale:

• Eine nicht instand setzbare Wellendichtung.
• Der A/C-Kompressor verwendet PAG-Kältemittelkompressoröl (R-134a-Systeme) YN-12-D. Dieses Öl enthält spezielle Additive, die für den A/C-Kompressor erforderlich sind.
• Das A/C-Kompressoröl im A/C-System kann mit der Zeit dunkler werden, während die normale Ölviskosität erhalten bleibt. Dies ist bei Klimaanlagen aufgrund des Einlaufverschleißes normal.
• Beim Einbau eines neuen A/C-Kompressors oder eines anderen A/C-Bauteils das für dieses Fahrzeug vorgeschriebene Verfahren zum Nachfüllen von Kältemittelöl verwenden. Siehe Verfahren Kältemittelöl nachfüllen in Abschnitt 412-00.

Wenn die Batteriespannung an die Kupplungsspule des A/C-Kompressors angelegt wird, wird die Kupplungsscheibe mit Nabe zur A/C-Kupplungsriemenscheibe gezogen. Die Magnetkraft verbindet die Kupplungsplatte mit Nabe und die A/C-Kupplungsriemenscheibe zu einer Einheit, sodass sich die Kompressorwelle mit dem Motor dreht. Wird die Batteriespannung von der Kupplungsspule des A/C-Kompressors getrennt, bewegen Federn in der Kupplungsplatten-Nabenbaugruppe die Kupplungsplatte von der A/C-Kupplungsriemenscheibe weg.

Eine A/C-Kupplungsdiode zur Unterdrückung von Spannungsspitzen im Stromkreis der A/C-Kupplungsspule ist enthalten. Die A/C-Kupplungsdiode befindet sich im Batterie-Verteilerkasten (BJB).

Wenn der A/C-Kompressor innerhalb der Grenzwerte arbeitet und das A/C-Druckentlastungsventil ausbläst oder das A/C-Druckentlastungsventil am Gewinde undicht ist, ein neues A/C-Druckentlastungsventil und einen neuen O-Ring einbauen. Wenn das neue A/C-Druckentlastungsventil nach dem Einbau weiterhin ausbläst, das Kältemittelsystem auf eine Drosselstelle prüfen.

Ein A/C-Druckentlastungsventil ist im A/C-Kompressor integriert, um Schäden am A/C-Kompressor und an anderen Systemkomponenten zu verhindern, indem es ungewöhnlich hohe Druckspitzen auf der Hochdruckseite des Systems abbaut. Angaben zu den Betriebsdrücken finden Sie in Abschnitt 412-00.

Das A/C-Druckentlastungsventil ist ein eigenständiges Bauteil und kann unabhängig vom A/C-Kompressor eingebaut werden. Vor dem Ausbau des A/C-Druckentlastungsventils muss das Kältemittel zurückgewonnen werden.

Der A/C-Kondensator ist ein Wärmetauscher in Aluminium-Lamellen-Rohr-Bauweise und befindet sich vor dem Motorkühler des Fahrzeugs. Er kühlt das verdichtete Kältemittelgas, indem Luft über Lamellen und Rohre strömt und Wärme aufnimmt. Dabei kondensiert das Gas bei der Abkühlung zu flüssigem Kältemittel.

Der Verdampferkern ist nicht separat instandsetzbar, er wird nur zusammen mit der Verdampferkern-Gehäusebaugruppe instand gesetzt.

Der Verdampferkern ist eine Aluminium-Platten-Lamellen-Bauweise und befindet sich im Gehäuse von Heizungskern und Verdampferkern. Ein Gemisch aus flüssigem Kältemittel und Öl tritt über das Verdampferkern-Zulaufrohr am unteren Ende in den Verdampferkern ein und verlässt ihn über das Verdampferkern-Ablaufrohr als Dampf. Während der A/C-Kompressor arbeitet, wird die vom Gebläsemotor strömende Luft beim Durchströmen der Verdampferlamellen abgekühlt und entfeuchtet.

Das thermostatische Expansionsventil (TXV) befindet sich an den Zu- und Ablaufrohren des Verdampferkerns, im mittleren hinteren Bereich des Motorraums. Das TXV bildet eine Drosselstelle für den Kältemittelstrom von der Hochdruckseite des Kältemittelsystems und trennt die Niederdruckseite von der Hochdruckseite. Das in den Verdampferkern eintretende und aus ihm austretende Kältemittel durchströmt das TXV über zwei getrennte Strömungswege. Ein interner Temperaturfühler (Fühlerbalg) erfasst die Temperatur des aus dem Verdampferkern austretenden Kältemittels und verstellt ein internes Stiftventil, um den Kältemittelzufluss in den Verdampferkern zu dosieren. Bei niedrigeren Temperaturen verringert das Stiftventil die Menge des in den Verdampferkern eintretenden Kältemittels, bei höheren Temperaturen erhöht es sie.

Bei Instandsetzungsarbeiten an der A/C-Anlage ist der Einbau eines neuen Receiver/Drier nicht erforderlich, außer wenn sichtbare Anzeichen einer Verunreinigung durch einen defekten A/C-Kompressor oder eine Beschädigung des Receiver/Drier vorliegen. Beschädigungen des Receiver/Drier sind Undichtigkeiten, mechanische Schäden am Gehäuse oder am Trockenmittel sowie Feuchtigkeitsverunreinigung. Feuchtigkeitsverunreinigung entsteht nur bei vollständigem Kältemittelverlust und bei Druckausgleich des Kältemittelsystems mit dem Atmosphärendruck über einen Zeitraum von mehr als einer Stunde. Wenn vor den Instandsetzungsarbeiten im Kältemittelsystem auch nur ein geringer positiver Kältemitteldruck vorhanden ist, darf kein neuer Receiver/Drier eingebaut werden.

Der Receiver/Drier ist links vorne am Kondensatorkern angebracht. Er speichert flüssiges Kältemittel unter Hochdruck, nachdem es den Kondensatorkern verlassen hat. Eine im Receiver/Drier eingebaute Trockenmittelpatrone entzieht dem Kältemittel Feuchtigkeit.

Der Temperatursensor für die Verdampfer-Ausblastemperatur der A/C-Anlage enthält einen Thermistor, der von dem HVAC-Modul eine Referenzspannung erhält. Der Thermistor verändert seinen Widerstand gegenüber der Referenzspannung abhängig von der Ausblastemperatur des Verdampfers. Das HVAC-Modul interpretiert diesen Widerstand als Ausblastemperatur des Verdampfers.

Der Temperatursensor für die Verdampfer-Ausblastemperatur der A/C-Anlage befindet sich auf der rechten Seite des Gehäuses von Heizungskern und Verdampferkern, oberhalb der Abdeckung der Heizungskernrohre.

Der A/C-Drucksensor überwacht den Verdichterdruck auf der Druckseite des A/C-Kompressors und gibt die Werte an das PCM weiter. Bei Anzeige eines zu hohen Systemdrucks auf der Druckseite unterbricht das PCM den Betrieb des A/C-Kompressors. Außerdem dient er zur Erkennung von Unterfüllung. Liegt der Druck bei einer bestimmten Umgebungstemperatur unter einem vorgegebenen Wert, lässt das PCM die Kupplung nicht einkuppeln.

Der A/C-Drucksensor befindet sich an der Leitung vom Kondensator zum Verdampfer, nahe dem rechten Federbeindom. Vor dem Ausbau des A/C-Drucksensors muss das Kältemittel nicht zurückgewonnen werden.

Das Hochdruck-Serviceanschlussventil befindet sich an einem senkrechten Ansatz am Receiver/Drier-Behälter. Das Ventil ist über eine Zugangsöffnung im oberen Kühlerluftleitblech rechts neben dem linken Scheinwerfer erreichbar.

Das Niederdruck-Serviceanschlussventil befindet sich an der Saugleitung des A/C-Kompressors, nahe dem rechten Federbeindom.

Der Anschluss ist ein fester Bestandteil der Kältemittelleitung oder des Bauteils.

• Für die Hochdruck- und die Niederdruck-Serviceanschlüsse sind jeweils Spezialkupplungen erforderlich.
• Bei abgenommener Serviceanschluss-Ventilkappe ist um das Schrader-Ventil immer eine sehr geringe Leckage feststellbar; dies gilt als normal. Wenn die Dichtung übermäßig undicht ist, kann ein neuer Schrader-Ventileinsatz eingebaut werden.
• Jede Serviceanschluss-Ventilkappe enthält einen O-Ring, der im Kältemittelsystem als primäre Dichtung dient, damit kein Kältemittel über die Schrader-Ventile in die Atmosphäre gelangt. Die O-Ringe der Serviceanschluss-Ventilkappen sollten bei der Dichtheitsprüfung des Kältemittelsystems kontrolliert werden; bei Bedarf eine neue Kappe einbauen. Die A/C-Serviceanschluss-Ventilkappen nach dem Abnehmen immer mit dem korrekten Drehmoment einbauen und festziehen.

Im Werk wird dem Kältemittelkreislauf fluoreszierender Farbstoff zugesetzt, um die Lecksuche mit einer von Rotunda zugelassenen UV-Schwarzlichtlampe zu unterstützen. Vor der Lecksuche ist es nicht erforderlich, zusätzlichen Farbstoff in den Kältemittelkreislauf einzufüllen, auch dann nicht, wenn eine erhebliche Menge Kältemittel aus dem System entnommen wurde. Ersatz-Trockner/Sammler werden mit einem fluoreszierenden Farbstoff-"Plättchen" im Trockenmittelbeutel geliefert, das sich nach etwa 30 Minuten fortgesetztem Klimaanlagenbetrieb auflöst. Nach dem Spülen oder Filtern des Kältemittelkreislaufs ist es nicht erforderlich, Farbstoff nachzufüllen, da beim Spül- oder Filterverfahren ein neuer Trockner/Sammler eingebaut wird. Zusätzlicher Kältemittelkreislauf-Farbstoff sollte nur dann eingefüllt werden, wenn durch eine Verbindungstrennung oder einen Schlauchriss mehr als 50 % der Kältemittelkreislauf-Schmierstofffüllmenge verloren gegangen sind. Siehe Abschnitt 412-00.