Themen:
- Klimaanlage funktioniert nicht richtig
- Systemdruck in der Klimaanlage
- Führen Sie eine Diagnose anhand der Systemdrücke durch
- Stellen Sie eine Diagnose anhand von Druck und Temperatur
- Überhitzung
– Nachkühlung
Klimaanlage funktioniert nicht richtig:
Bei Beschwerden über eine mangelhafte Funktion des Klimaanlage Wir versuchen genau herauszufinden, worum es bei der Beschwerde geht. Wir versuchen auch, weitere Informationen darüber zu sammeln, wann die Klimaanlage zuletzt gewartet wurde.
- Überprüfen Sie die Austrittstemperatur der geöffneten Lüftungsgitter bei eingeschalteter Klimaanlage (vorzugsweise auf der Umluftposition oder der MAX-Position, bei der die Umluft automatisch eingeschaltet wird);
- Wenn die Luft nicht ausreichend gekühlt ist: Prüfen Sie, ob die Klimaanlage länger als vier Jahre nicht gewartet wurde. Prüfen Sie in diesem Fall, ob ausreichend Kältemittel im System vorhanden ist;
- Überprüfen Sie die Drücke beim Aus- und Einschalten der Klimaanlage und prüfen Sie die Temperaturen der Komponenten. In den folgenden Absätzen geht es darum.
Systemdruck in der Klimaanlage:
Mit Manometern können wir den Druck in der Klimaanlage prüfen. Die Schläuche müssen an die Serviceanschlüsse der Klimaanlage angeschlossen werden. Beim Anziehen der Nippel fließt das Kältemittel von der Klimaanlage zu den Manometern. Wenn das System leer ist, drehen sich die Zeiger und zeigen den Druck des Systems an. Das Bild unten zeigt einen solchen Drucktester. Die Druckmesser sind auch an einer Tankstelle (Klimaanlagen-Füllgerät) vorhanden.
Das Manometer im Bild enthält zwei Zeiger und drei Schläuche.
- Blau steht für niedrigen Druck;
- Rot steht für Hochdruck;
- Der gelbe Schlauch im Manometer hat die Funktion, dem System Stickstoff zur Lecksuche zuzuführen.
Wenn die Klimaanlage längere Zeit ausgeschaltet war, zeigen die Messgeräte nach dem Anschließen ungefähr den gleichen Druck an. Nach dem Starten des Motors sinkt der Niederdruck und der Hochdruck steigt. Der Druck hängt mit der Temperatur zusammen: Wenn der Druck steigt, steigt auch die Temperatur. Und umgekehrt.
- Der niedrige Druck sinkt aufgrund der Temperaturabsenkung des Kältemittels, nachdem es den Verdampfer verlässt;
- Der Hochdruck steigt, weil sich das flüssige Kältemittel nach dem Verlassen des Kondensators erwärmt hat.
Der Druck stabilisiert sich nach einigen Minuten. Der Verdampfer kühlt nicht weiter als einige Grad über den Gefrierpunkt ab und der Ventilator saugt eine konstante Außenlufttemperatur durch den Kondensator.
Wenn die Klimaanlage nicht mehr richtig funktioniert, können wir neben dem Auslesen des Fehlerspeichers (möglicherweise liegt ein Fehler in einem Drucksensor vor) die Temperatur messen, aber auch die Drücke mit den Manometern auslesen, um eine Diagnose zu stellen. Die Höhe des Drucks sagt etwas über den Zustand des Systems aus.
Die angezeigten Drücke gelten für ein ordnungsgemäß funktionierendes System. Der blaue Zähler zeigt den Niederdruck (2 bar) und der rote den Hochdruck (18 bar) an. Die Drücke hängen stark von der Temperatur ab: Sobald sich die Temperatur der Außenluft, des Verdampfers oder anderer Teile ändert, spiegelt sich dies sofort im Druck wider.
Die farbigen Bereiche auf den Skalen zeigen die Betriebsdrücke an:
- Niederdruck: zwischen 0,5 und 3,5 bar;
- Hochdruck: zwischen 9,5 und 25 bar.
Wir finden Kompressoren der folgenden Arten von Kippplatten in Autos:
- Fester Hub: Der Unterdruck (Saugdruck) variiert zwischen 1 und 1,5 bar. Die Magnetkupplung schaltet den Kompressor ein und aus;
- Variabler Hub bei kontinuierlicher Leistung: Die Kippplatte wird mechanisch verstellt. Der Unterdruck beträgt konstant 2 bar, unabhängig von der Kompressordrehzahl. Für den Antrieb sorgt eine Magnetkupplung;
- Variabler Hub mit regulierter Leistung: Die Kippplatte wird elektrisch gesteuert. Der Saugdruck variiert zwischen 2 und 5 bar und ist abhängig von der ECU-Steuerung. Bei diesem Kompressortyp gibt es keine Magnetkupplung.
Führen Sie eine Diagnose anhand der Systemdrücke durch:
Im vorherigen Abschnitt haben wir den Systemdruck eines ordnungsgemäß funktionierenden Systems gesehen. Im Falle einer Störung können wir dies häufig in den Ausdrucken erkennen. Ob es sich um ein Leck handelt, bei dem zu wenig Kältemittel vorhanden ist, oder ob bei einer Wartung zu viel Kältemittel eingefüllt wurde, können Sie durch Ablesen der Drücke herausfinden. In diesem Abschnitt diskutieren wir die möglichen Ursachen für zu hohen oder zu niedrigen Druck im Hoch- oder Niederdruckkreislauf. Achten Sie auf die Kompressorversion!
Niederdruck und Hochdruck 0 bar
- Der Kältemitteldruck beträgt 0 bar, es herrscht also kein Druck im System. Das System ist leer und muss vor dem erneuten Befüllen auf Dichtheit überprüft werden.
Niederdruck und Hochdruck sind gleich
- Der Druck ändert sich nicht, wenn die Klimaanlage ein- oder ausgeschaltet wird: Die Klimaanlagenpumpe funktioniert nicht. Vermutlich startet die Pumpe nicht (Einschaltzustand der ECU) oder die Magnetkupplung ist defekt.
Niederdruck hoch, Hochdruck normal
- Geöffnetes Expansionsventil;
- Defektes Heizungsventil im Heizungsgehäuse, wodurch warme Luft aus der Heizung in den Verdampfer gelangt. Drücken Sie den Kühlmittelschlauch zum Heizungskern ab, um zu sehen, ob sich dies auf den Unterdruck auswirkt.
Niederdruck hoch, Hochdruck hoch
- Zu viel Kältemittel (Überhitzung messen und berechnen);
- Der Kondensator überhitzt aufgrund einer Behinderung (vielleicht sichtbarer Schaden?) oder der Kühlventilator funktioniert nicht;
- Zu viel Öl im System: Das System wurde möglicherweise kürzlich mit zu viel Öl nachgefüllt;
- Lucht im System.
Niederdruck hoch, Hochdruck niedrig
- Expansionsventil hat einen zu großen Durchgang oder bleibt offen;
- Kompressor defekt. Versuchen Sie, den Kompressor manuell zu drehen und den Widerstand zu prüfen;
- Das variable Durchflussregelventil des Kompressors ist defekt.
Niederdruck niedrig, Hochdruck niedrig
- Zu wenig Kältemittel (Überhitzung messen und berechnen);
- Kompressor defekt. Prüfen Sie, ob der Druck gut ist, wenn der Kompressor ausgeschaltet ist, aber wenn er eingeschaltet ist, gibt er diese Drücke an;
- Hochdruckseite teilweise verstopft (Druck muss bei ausgeschalteter Anlage gut sein).
Niederdruck niedrig, Hochdruck normal
- Aufgrund eines möglichen Problems mit dem Umluftbetrieb oder den Heizklappen / Lüftungsdüsen befindet sich warme Luft im Verdampfer oder im Innenraum;
- Die Heizung sorgt weiterhin für warme Luft. Möglicherweise aufgrund eines festsitzenden Heizungsventils;
- Der Verdampfer friert aufgrund eines möglichen Defekts am Anti-Eis-Schalter oder am Innenraumgebläse ein.
Niederdruck niedrig, Hochdruck hoch
- Zu viel Kältemittel in Kombination mit einem anderen Problem;
- Einschränkung auf der Hochdruckseite, z. B. durch ein gebogenes Rohr infolge einer Kollision;
- Verstopftes thermostatisches Expansionsventil aufgrund eines mechanischen Defekts oder Eisbildung.
Bei der letzten Druckmessung gibt es einen niedrigen Niederdruck und einen hohen Hochdruck. Bei einer Verengung oder Verstopfung im System kann der Niederdruck auf 0 bar absinken, da der Kompressor auf der Niederdruckseite ein Vakuum erzeugt. In diesem Fall kann sich der Unterdruck auch langsam erholen: Nach dem Abschalten der Klimaanlage steigt der Unterdruck bemerkenswert langsam auf den ursprünglichen Druck an. Eine mögliche Verengung (durch ein gebogenes Rohr) kann mit einer Temperaturmessung erkannt werden. Die Temperaturmessung wird im nächsten Abschnitt besprochen.
Diagnose anhand von Druck und Temperatur:
Wie bereits im ersten Absatz beschrieben, passen moderne Klimakompressoren mit variablem Hub und kontinuierlicher Förderung den Druck den Gegebenheiten an. Der Unterdruck (Saugseite) beträgt unabhängig von der Motordrehzahl konstant 2 bar. Wenn wir 2 bar messen, sagt das nicht viel über die Funktion des Systems aus. Mit Temperaturmessungen können wir dies diagnostizieren.
Die folgende Tabelle beschreibt die vorgeschriebenen Temperaturen für ein ordnungsgemäß funktionierendes System. Bei den Temperaturen handelt es sich um Richtwerte für eine mindestens 10 Minuten eingeschaltete Klimaanlage und Raumtemperatur. Bei extrem hohen Außenlufttemperaturen können die Temperaturen und Drücke in der Klimaanlage abweichen.
- Eine gute Diagnose lässt sich mit einer Temperaturmessung stellen;
- Die Temperatur des Kompressors darf 90 °C nicht überschreiten: Das Öl kann kochen;
- Ein Temperaturunterschied von 30 °C zwischen Eintritt und Austritt des Kondensators ist in Ordnung. Eine niedrigere Temperatur kann durch einen schlechten Durchgang im Kondensator verursacht werden, wodurch dieser weniger gut funktioniert.
Die folgenden Bilder zeigen einen Unterdruck von 2 bar, einen Hochdruck von 18 bar und eine Temperatur von 6 °C an der Saugleitung nach dem Verdampfer (Verdampferausgang zum Kompressor).
Im Verdampfer geht das Kältemittel vom gesättigten Dampf (Dampf-Flüssigkeit) in den vollständig gasförmigen Zustand über. Die Temperatur des Kältemittels steigt von 2–5 °C (vom Expansionsventil) auf 6–8 °C am Auslass des Kondensators.
Überhitzung:
Mit dem gemessenen Druck und der Temperatur können wir die Überhitzung berechnen. Die Überhitzung ist die Differenz zwischen der Saugleitungstemperatur und der Verdampfungstemperatur des Kältemittels.
- Bei einer ordnungsgemäß funktionierenden Anlage beträgt die Überhitzung etwa 5 bis 6 °C
- Überhitzung über 6 °C: Die Füllmenge der Anlage ist zu gering. Beim Entleeren des Systems werden beispielsweise 200 Gramm aus dem System entnommen, während die maximale Füllmenge 800 Gramm beträgt;
- Überhitzung unter 5 °C: Die Füllmenge der Anlage ist zu hoch. Es befindet sich (viel) mehr Kältemittel im System als vom Hersteller empfohlen.
Wenn Sie Beschwerden über eine schlecht funktionierende Klimaanlage haben, können wir die folgenden fünf Schritte durchlaufen, um etwas über den Zustand der Klimaanlage sagen zu können:
- Bei ausgeschalteter Klimaanlage betragen Hoch- und Niederdruck jeweils 6 bar. Das ist in Ordnung;
- Bei eingeschalteter Klimaanlage sinkt der Unterdruck auf 2 bar. Dieser Druck wird durch den variablen Kompressor eingestellt. Der Hochdruck hängt von der Kondensatortemperatur ab: Hier messen wir 12 bar.
- Die Temperatur am Ausgang des Verdampfers messen wir mit einem Infrarot-Thermometer: Sie beträgt 6 °C;
- Wir suchen nach der Verdampfungstemperatur des Kältemittels, die dem Wert entspricht, den wir an der Niederdruckleitung gemessen haben: Bei einem Druck von 2 bar beträgt die Verdampfungstemperatur 1 °C;
- Wir berechnen die Überhitzung, indem wir die Verdampfungstemperatur von der Saugleitungstemperatur abziehen: (6 – 1) = 5 °C.
Bei einer ordnungsgemäß funktionierenden Anlage liegt die Überhitzung bei etwa 5 bis 6 °C, sodass wir anhand dieser Messung den Schluss ziehen können, dass die Klimaanlage in Ordnung ist.
In dieser Situation berechnen wir die Überhitzung einer defekten Klimaanlage:
- Im ausgeschalteten Zustand betragen die Drücke 6 bar. Es ist Kältemittel vorhanden;
- Bei eingeschaltetem Motor und eingeschalteter Klimaanlage sinkt der Niederdruck auf 2 bar und der Hochdruck auf 12,0 bar. Die Pumpe schaltet sich ein und die Klimaanlage sollte nun richtig kühlen;
- Mit einem Infrarot-Thermometer messen wir am Ausgangsrohr des Kondensators eine Temperatur von 13,2 °C (siehe Bild). Dies ist deutlich höher als die 7 °C im vorherigen Absatz;
- Der Unterdruck beträgt wiederum 2 bar, die Verdampfungstemperatur des Kältemittels beträgt also 1 °C;
- Die Überhitzung beträgt: (13,2 – 1) = 12,2 °C.
Wir sehen hier einen deutlich höheren Temperaturunterschied als im Beispiel mit einer ordnungsgemäß funktionierenden Klimaanlage. Dadurch verringert sich auch der Temperaturunterschied zur strömenden Luft. Die Innenraumluft wird dadurch weniger effektiv gekühlt. Die Passagiere im Auto bemerken dies an einer defekten Klimaanlage. Die Ursache ist eine zu geringe Füllmenge. Das System funktioniert mit der vorhandenen Kältemittelmenge immer noch, jedoch nicht mehr wie erwartet.
Nachkühlung:
Zusätzlich zur Temperaturmessung am Kondensator kann auch die Nachkühlung ermittelt werden. Unter Nachkühlung verstehen wir den Unterschied zwischen der Kondensationstemperatur und der Temperatur am Ausgang des Kondensators. Dadurch können wir unter anderem eine zu hohe oder zu niedrige Füllmenge feststellen und können sicher sein, dass Flüssigkeit aus dem Kondensator austritt. Die anschließende Abkühlung liegt üblicherweise zwischen 5 und 15 °C.
- Keine Nachkühlung bedeutet zu wenig Kältemittel;
- Eine zu starke Nachkühlung ist auf zu viel Kältemittel zurückzuführen.
Um die Nachkühlung zu bestimmen, gehen wir wie folgt vor:
- Beim Einschalten der Anlage ermitteln wir die Kondensationstemperatur des Kältemittels in der Ausgangsleitung am Kondensator: In der Tabelle finden wir eine Kondensationstemperatur von 12 °C bei 50 bar;
- Mit dem Thermometer messen wir am Ausgang des Kondensators eine Temperatur von 40 °C;
- Wir berechnen die Nachkühlung wie folgt: Nachkühlung = Kondensationstemperatur – Kondensatoraustrittstemperatur, also (50 – 40) = 10 °C. Diese Temperatur ist in Ordnung.
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