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Klimaanlage
Prinzip
  • Um eine Flüssigkeit zu verdampfen muss man ihr Energie zuführen.
    Sie entzieht ihrer Umgebung Energie (Wärme) - kühlt sie ab.
  • Um das Gas wieder zu kondensieren muss man ihr Energie entziehen.
    Es erwärmt seine Umgebung.
  • Die verwendete Flüssigkeit dient also lediglich zum Energietransport  und
    wird nicht verbraucht. Man bezeichnet sie als Kältemittel.

 

Kältekreislauf

Lage im Fahrzeug

Aufgaben der Komponenten Besonderheiten

Kompressor:
...verdichtet das Kältemittel (im Kfz alt: R12, heute: R134a) bis zu 30 bar.
Dabei steigt die Temperatur bis auf 70/80°C (Konzentration der Energie auf kleinstem Raum).

TaumelscheibenkompressorAußer diesem Taumelscheiben-
kompressor
sind solche mit variablem Fördervolumen  Flügelzellen- kompressoren und  Spirallader im Einsatz.

In der Abbildung fehlt die Magnetkupplung auf der Welle.

Kondensator:
...führt diese Wärme an die Umgebung ab (Kühler). Kondensator Dadurch vergrößert sich die Dichte des Gases und es kondensiert - wird also flüssig.

 

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Er ist vor dem Kühler des Motors montiert und wird häufig durch Zusatzlüfter unterstützt.
Sammler, Filter, Trockner:
...speichert das flüssige Kältemittel bis zur Nutzung.
Gleichzeitig dient es als Filter um Abrieb des Kompressors zurückzuhalten.
Da beim Einbau Feuchtigkeit in die Anlage gelangt ist sorgt eine hygroskopische Substanz für die Bindung des Wassers (ca.1cm³) und somit für geringe Korrosionsgefahr.

Trockner

 

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Ist sehr gern der Sitz von Sicherheitsschaltern wie Über-/Unterdruck (Berst-/Trockenlaufgefahr, denn das Kältemittel transportiert gleichzeitig das Schmiermittel des Kompressors) oder zum Zuschalten des Zusatzlüfters.
Gelegentlich
findet man hier auch ein Schauglas.

 

- Sammelraum

- Sieb
- Filterflies
- Trocknereinsatz
- Filterflies
- Sieb

Verdampfer:
...schafft Raum für das unter hohem Druck stehende Kältemittel, das sich dadurch entspannen kann. Die dazu erforderliche Energie (Wärme) nimmt es aus der Umgebung auf und kühlt dadurch die Luft im Innenraum ab.Verdampfer

 

 

 

 

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Durch die Abkühlung der Luft kondensiert auch enthaltene Feuchtigkeit an den Lamellen des Verdampfers. 
Das sorgt zwar für eine Entfeuchtung der Luft und damit für beschlagfreie Scheiben aber eben auch für einen trockenen Hals und evtl. muffigen Geruch. Dieser kann durch den Einsatz von Filtern (Aktivkohle) verringert werden.

 

Das Wasser verursacht im Stillstand eine feuchte Stelle unter dem Fahrzeug, die aber normal ist.

Expansionsventil:
...verhindert, dass flüssiges Kältemittel in den Kompressor gelangt.
Dazu erfaßt es den Druck/ die Temperatur am Ausgang des Verdampfers und schließt ggf. die Zufuhr von Kältemittel zum Verdampfer.

Verdampfer mit Expansionsventil

Im einfachsten Fall sorgt eine Drossel für einen begrenzten Zufluß zum Verdampfer.

Expansionsventile, Drosseln

 

Expansions-
ventile und Drosseln

(Quelle:Hella)

Expansionsventil/ Drossel

 

Bedienteil:
...im einfachsten Fall ein EIN/AUS-Schalter. Für höheren Komfort sogt eine  Automatik, die neben der Temperatur auch auf Sonneneinstrahlung, Geschwindigkeit, Motortemperatur... reagiert (Vorwärtsregelung oder vorausschauendes Eingreifen)
Bedienteil
Über die zusätzliche Funktion werden die Lüfterdrehzahl und Luftverteilung im Fahrzeug beeinflußt.
Vorteile
  • Erhöhtes Wohlbefinden durch Regulierung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit,
    keine beschlagenen Scheiben
  • Besseres Konzentrationsvermögen – Beitrag zur Verkehrssicherheit
Nachteile
  • Kreislaufprobleme bei extremen Temperaturunterschieden
  • Reizung der Atemwege durch trockene Atemluft
  • evtl. Geruchsbelästigung
  • erhöhter Kraftstoffverbrauch