LKW-Klimaanlage

Klimaanlagen und Kühlgeräte erzeugen grundsätzlich keine kalte Luft. Diese Systeme übertragen Wärme von einem Ort zum anderen und senken so die Temperatur in einem begrenzten Bereich (Fahrgastraum, Kühlschrankinneres, Ihr Zuhause usw.).

Das Konzept geht vermutlich auf das alte Ägypten zurück, als man nasses Schilfrohr in ein Fenster hängte. Wenn eine Brise durch das Schilf strömte, verdunstete die Feuchtigkeit. Der Verdunstungsprozess entfernte Wärme und kühlte die einströmende Luft.

Dieselbe Theorie der Verdunstung zur Temperatursenkung wird auch in modernen Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen angewendet, allerdings unter Verwendung einer leicht flüchtigen Flüssigkeit (Kältemittel), die in einem Netzwerk von Komponenten eingeschlossen ist.

Die Flüchtigkeit oder der niedrige Siedepunkt eines flüssigen Kühlmittels ist für die Funktionsfähigkeit einer Klimaanlage in der Praxis von entscheidender Bedeutung. Anders als Wasser, das bei 212 Grad kocht oder verdampft, wird das derzeit am häufigsten verwendete Kühlmittel für Kraftfahrzeuge, R134a (Tetrafluorethan), bei -15,1 Grad zu Dampf. Bedenken Sie jedoch, dass ein weiterer relativer Aspekt der Flüchtigkeit darin besteht, dass der Siedepunkt einer Flüssigkeit mit zunehmendem Druck zunimmt.

Der Kühlkreislauf beginnt am Klimakompressor, einer Pumpe, die verdampftes Kältemittel mit niedrigem Druck ansaugt. Der Kompressor stößt den Dampf unter hohem Druck zum Kondensator aus. Der Kondensator, der seinen Namen treffend trägt, ist der Ort, an dem das Kältemittel wieder zu einer flüssigen Form kondensiert. Denken Sie daran, dass höherer Druck die Temperatur erhöht, bei der Verdampfung auftritt, daher der Punkt der Kondensation. Im Gegensatz zur Verdampfung, die Wärme absorbiert, gibt die Kondensation dieselbe Wärme ab. In diesem Fall gelangt Wärme aus dem Kältemittel durch den Kondensator in die Atmosphäre.

Ein A/C-Kondensator ähnelt dem Kühler des Motors und befindet sich vor diesem. Genau wie ein Kühler besteht er aus mehreren Reihen von Kanälen und Metallrippen, die für eine große Luftkontaktfläche sorgen. Die Wärmeübertragung wird durch ausreichenden Luftstrom durch den Kühlergrill des Fahrzeugs abgeschlossen, unterstützt durch mechanische und/oder elektrisch angetriebene Kühlventilatoren.

Nach dem Verlassen des Kondensators und der Wärmeabgabe bleibt nun eine flüssige Form des Kühlmittels unter hohem Druck zurück. Der nächste Schritt im Zyklus ist das Expansionsventil, da das Kühlmittel die Brandschutzwand durchquert und in den Fahrgastraum gelangt. Das Expansionsventil ist eine variable (manchmal auch feste) Öffnung, die deutlich kleiner ist als die Leitungen und Schläuche, durch die das Kühlmittel fließt. Diese Verkleinerung verringert den Druck des hindurchfließenden flüssigen Kühlmittels. Diese Druckreduzierung senkt den Siedepunkt und das Kühlmittel wird zum Verdampfen gezwungen.

Der Verdampfungsprozess findet im nächsten Bauteil statt, dem „Verdampfer“, der sich im Fahrgastraum befindet. So wie der Luftstrom durch den Kondensator Wärme aus dem kondensierenden Hochdruck-Kältemittel an die Atmosphäre abgibt, leiten der Gebläsemotor und der Ventilator des Fahrzeugs Luft durch den Verdampfer. Hier absorbiert die Verdampfung des Niederdruck-Kältemittels die Wärme aus dem Fahrgastraum. Der Verdampfer ist sehr ähnlich wie der Kondensator und der Kühler des Motors aufgebaut und ermöglicht eine große Luftkontaktfläche zur Wärmeabsorption.

Der gesamte Zyklus endet dort, wo wir begonnen haben. Der Niederdruck-Kältemitteldampf, der die Wärme aus dem Fahrgastraum transportiert, gelangt zurück zur Ansaugseite des Klimakompressors.

Zusätzliche Komponenten werden je nach Art der Klimaanlage als Kältemitteltrockner und Akkumulator bezeichnet. Ein System mit einem thermischen Expansionsventil, das die Größe der Öffnung je nach Systemtemperatur variiert, erfordert einen Kältemitteltrockner. Er befindet sich zwischen Kondensator und Expansionsventil. Sein Zweck besteht darin, flüssiges Kältemittel zu speichern, sodass unter allen Bedingungen eine ausreichende Menge am Expansionsventil vorhanden ist. Er enthält außerdem einen Filter und ein Trockenmittel, um unerwünschte Feuchtigkeit und Schmutz zu entfernen.

Ein System mit einem festen Blendenrohr enthält einen Akkumulator, der dem Sammlertrockner ähnelt, sich jedoch zwischen Verdampfer und Kompressor auf der Niederdruckseite des Systems befindet. Er verhindert, dass flüssiges Kühlmittel den Kompressor erreicht und beschädigt, und filtert gleichzeitig Feuchtigkeit und Partikel.

Wir hören immer wieder von hohen und niedrigen Drücken im System. Daher stammen die Begriffe „Hochdruckseite“ und „Niederdruckseite“. Die Hochdruckseite des Systems umfasst die Ausgangsseite des Kompressors, den Kondensator, Schläuche und Leitungen bis zum Expansionsventil. Die Niederdruckseite beginnt nach dem Druckabfall am Expansionsventil und umfasst den Verdampfer und die Leitungen/Schläuche und führt bis zur Ansaugseite des Kompressors. Die Drücke variieren je nach Temperatur und Systemtyp, aber ungefähre Werte bei laufendem System liegen bei etwa 20 psi auf der Niederdruckseite und 150 psi auf der Hochdruckseite. Bei ausgeschaltetem System gleichen sich beide Seiten auf etwa 80 psi aus.

Wenn Ihnen die beiden Kältemittel-Serviceanschlüsse unter der Haube schon einmal aufgefallen sind, einer befindet sich in einer Niederdruckleitung und der andere in einer Hochdruckleitung. Diese Anschlüsse werden zur Rückgewinnung, Evakuierung und Wiederauffüllung des Kältemittels des Systems verwendet, sind aber auch für die Diagnose von Systemproblemen von entscheidender Bedeutung.

Der elektrische Eingriff jedes Klimaanlagensystems ist wichtig, um die Leistung aufrechtzuerhalten und vor Schäden zu schützen. Er basiert auf dem Ein- und Ausrücken der Klimakompressorkupplung. Die Kupplung besteht aus einer Stahlscheibe, die am Kompressorgehäuse montiert ist, und einer passenden Scheibe, die die Kompressor-Eingangswelle dreht. Wenn 12 V an die elektromagnetische Spule hinter der Scheibe angelegt werden, verriegelt die Magnetkraft die Scheibe an der Scheibe und der Kompressor wird eingekuppelt (er dreht sich mit dem Motor über einen Antriebsriemen).

Bei den meisten aktuellen Systemen steuert das Motorsteuergerät (PCM) die Einschaltung des Kompressors in Verbindung mit dem Betrieb des Kühlerlüfters. Allerdings müssen mehrere wichtige Dateneingaben bestätigt werden, bevor dies geschieht. Dies alles geschieht durch die Kommunikation zwischen dem Steuergerät für Heizung, Lüftung und Klimaanlage (HVAC) und dem PCM.

Benötigte Eingaben
AC-Schalter „ON“
Systemdruck innerhalb der oberen und unteren Grenzwerte (über 40 psi, unter 300 psi)
Gebläsemotor „EIN“
Verdampfertemperatur über dem Gefrierpunkt
Temperatur des Klimakompressors unter einem gefährlichen Niveau (bei manchen Systemen)

Systemdrucksensoren werden manchmal als Ausfallsicherung eingesetzt. Wenn der statische Druck aufgrund eines Kältemittelverlusts zu niedrig ist, greift die Kompressorkupplung nicht, um einen Kompressorschaden zu verhindern. Zusammen mit dem Kältemittel des Systems fließt Kältemittelöl, das den Kompressor schmiert. Ohne Kältemittel gibt es keinen Ölfluss und der Kompressor wird stark beansprucht.

Ein übermäßig hoher Systemdruck kann durch einen Mangel an Luftstrom durch den Kondensator (erhöhte Temperatur und Druck) verursacht werden, möglicherweise aufgrund eines defekten Kühllüfters oder einer Blockierung des Luftstroms. Auch dies führt dazu, dass das System den Kompressor als Sicherheitsmaßnahme abschaltet.

Der normale Zyklus des Klimakompressors wird durch zwei grundlegende Dateneingänge gesteuert. Beim Zyklus wird die Kompressorkupplung gleichmäßig ein- und ausgekuppelt. Einige Systeme verwenden einen Niederdruck-Zyklusschalter, der eine Auskupplung bewirkt, wenn der Niederdruck unter einen bestimmten Punkt fällt. Andere Systeme erkennen, dass die Temperatur am Verdampfer sich dem Gefrierpunkt nähert (Verdampfer-Wärmesensor) und schalten das System ab, um ein Einfrieren zu verhindern. Wenn Luft durch den kühlen Verdampfer strömt, kondensiert die Feuchtigkeit aus der Luft und tropft nach unten. Das Wasser sammelt sich im HVAC-Gehäuse und läuft schließlich auf die Straße ab. Wenn die Verdampfertemperatur 32 Grad erreicht, gefriert dieses Kondenswasser und die Eisbildung am Verdampfer verhindert die Kühlung und blockiert den Luftstrom.

Klimaanlagen erfordern abgesehen vom Austausch des Innenraumfilters oder des Antriebsriemens praktisch keine routinemäßige Wartung. Aber es können Probleme auftreten.

Warum friert die Klimaanlage meines Lkws ein? Es gibt mehrere Gründe, warum Ihre Lkw-Klimaanlage einfrieren kann. Eine der Möglichkeiten ist zu viel Feuchtigkeit in der Klimaanlage. In diesem Fall muss eine Klimaanlage an den Lkw angeschlossen und das Kühlmittel zurückgewonnen werden. Dann empfehlen wir je nach System einen neuen AC-Akkumulator oder eine AC-Trocknerbaugruppe. Außerdem empfehlen wir je nach Systemkonfiguration den Austausch des Drosselrohrs oder des Expansionsventils. Eine andere Möglichkeit wäre, dass die Temperatursensoren oder Druckschalter nicht richtig funktionieren und den AC-Kompressor ständig laufen lassen, was zu einem Einfrieren führt. Wenn Ihre Lkw-Klimaanlage einfriert oder keine kalte Luft aus der Klimaanlage bläst, bringen Sie Ihren Lkw zu uns, damit wir Ihre Lkw-Klimaanlage diagnostizieren können.