Fahrzeugklimaanlagen erfordern hohe Füllmengengenauigkeit

Moderne Fahrzeugklimaanalgen erfordern hohe Füllmengengenauigkeit

Fahrzeugklimaanlagen erfordern hohe Füllmengengenauigkeit

Das unterschätzte Risiko

Vor etlichen Jahren war die Welt der Pkw-Klimaanlagen noch in Ordnung. Eine durchschnittliche Anlage war mit etwa 1,5 Kilogramm Kältemittel gefüllt – ob sich nun 1,3 oder 1,7 Kilogramm zwischen Kompressor und Filtertrockner tummelten, spielte letztlich keine Rolle, denn es gab schließlich genügend Reserve in beide Richtungen. Diese Klimaanlagen liefen lange Zeit nahezu problemlos. Bis die Fahrzeughersteller mit spitzer Feder Gewicht und Material kalkulierten und großes Einsparpotenzial sahen. Heute sind wir bei Füllmengen von zum Teil unter 300 Gramm angekommen. Wenn bei diesen Anlagen aber 200 Gramm Kältemittel zu viel oder zu wenig vorhanden sind, sind die Folgen schwerwiegend.

Somit ist bei allen modernen Fahrzeugen eine weitaus höhere Füllmengengenauigkeit gefordert. Üblich sind inzwischen +/- 15 Gramm als tolerable Größe. Mit den jüngsten Generationen von Klimaservicegeräten wäre sogar grammgenaues Befüllen der Anlagen eigentlich kein Problem – wären da nicht die Serviceschläuche.

Wird eine Pkw-Klimaanlage befüllt, so füllen sich zunächst die Serviceschläuche mit Kältemittel. So weit, so gut. In der Theorie werden die in den Schläuchen verbleibenden Mengen nach dem Entfernen der Servicekupplungen ohnehin wieder abgesaugt und es befände sich die jeweils korrekte Füllmenge im Fahrzeug. Leider zeigt sich aber in der Praxis, dass die besagten Serviceschläuche eben nicht randvoll mit flüssigem Kältemittel gefüllt sind. Vielmehr befindet sich ein unvorhersehbar großer Anteil gasförmigen Kältemittels in den Schlauchleitungen.

Während ein Liter flüssiges R 134a etwa 1,2 Kilogramm wiegt, sind es im gasförmigen Zustand – abhängig vom Druck und der Umgebungstemperatur – nur zirka 30 Gramm. Doch das Gewichtsverhältnis von Gas und Flüssigkeit variiert nicht nur gemäß dem Druck oder der Temperatur: Zum Beispiel beeinflusst auch der obligatorische Probelauf nach Abschluss des Klimaservices dieses Verhältnis, weil der Kompressor das Kältemittel von der Niederdruckseite absaugt und in die Hochdruckseite hineindrückt. Spannend wird es, sobald das Auto auf einer Hebebühne steht – etwa in 2,5 Metern Höhe, oder das Servicegerät aus welchem Grund auch immer höher steht als das Fahrzeug. Spätestens jetzt sollte jedem Interessierten auffallen, dass die Serviceschläuche im ersten Fall wohl komplett mit Flüssigkeit gefüllt bleiben, während sie im zweiten Fall hingegen ausschließlich Gas beherbergen.

Als wäre all das noch nicht genug, kommt heutzutage eine weitere, alltägliche Entwicklung hinzu: Die meisten Werkstätten haben heute keine Zeit mehr, eine Stunde oder länger auf einen Klimaservice zu warten. Der wirtschaftliche Betrieb erfordert kürzere Taktzeiten an den einzelnen Arbeitsplätzen. Und wie werden am einfachsten solche Taktverkürzungen erreicht? Indem die Evakuierungszeit herabgesetzt wird.

Vordergründig scheint dieses Vorgehen zu funktionieren, da in den meisten Fällen bereits nach wenigen Minuten laut Manometerstand ein ordentlich tief gezogenes Vakuum erreicht ist. Aber gerade dann erst kommt die wirklich wichtige Phase: Restkältemittel, das im Kältemittelöl gebunden ist, muss verdampfen und wird anschließend über die Vakuumpumpe des Servicegeräts abgesaugt. Das können durchaus 50 bis 100 Gramm sein. LowEmission-Geräte von WAECO verhindern diesen Effekt, da sie das in den Schläuchen enthaltene Kältemittel auffangen und recyceln.

Wird die empfohlene Evakuierungszeit nicht eingehalten, sind im Prinzip die ersten 50 Gramm Kältemittel bereits „vorgefüllt“. Aus all den genannten Faktoren ergibt sich ein „Worst-Case“-Szenario: Eine zu kurze Vakuumphase ergibt ein Plus von etwa 80 Gramm und das obere Limit der Füllmengengenauigkeit macht in der Bilanz 15 Gramm zu viel – das sind in der Summe fast 100 Gramm Kältemittel, mit denen die Fahrzeugklimaanlage über- oder unterfüllt ist. In jüngeren Anlagen ein absolut kritischer Wert.

Denn bei einer Überfüllung der Pkw-Klimaanlage passiert Folgendes: Die Temperatur an der Mitteldüse im Innenraum ist zu hoch, es treten Kompressorgeräusche durch die erhöhte mechanische Belastung auf, der Druck sowohl auf der Nieder- wie der Hochdruckseite ist zu hoch und schließlich können die Kältemittelleitungen bei besonders starker Überfüllung sogar platzen. Bei einer Unterfüllung der Anlage hingegen steigt die Kompressortemperatur aufgrund des unzureichenden Wärme- und Öltransports, die Temperatur an der Mitteldüse im Fahrzeuginnenraum ist ebenfalls zu hoch, der Druck an der Nieder- und an der Hochdruckseite allerdings zu niedrig.

Solange nur kleinere Abweichungen von den Soll-Werten zu verzeichnen sind, führt das zunächst „nur“ zu einer verminderten Leistung der Klimaanlage. Große Abweichungen hingegen bewirken ernstzunehmende Schäden an den einzelnen Komponenten der Anlage, die aufwendige Reparaturen zur Folge haben – verbunden mit etwaigen Regressansprüchen des Fahrzeugbesitzers.

Doch selbst wenn der Werkstattmitarbeiter alle empfohlenen Handlungsschritte eingehalten hat, kann ihm immer noch eine entscheidende Komponente des Klimaservicegeräts einen Strich durch die Rechnung machen: die Kältemittelwaage.

Der Hauptgrund für ein Verstellen der Kältemittelwaagen in mobilen Klimaservicestation ist eben ihre Mobilität. Wird die Station über unebene Werkstattböden bewegt, überträgt der etwa 40 Kilogramm schwere interne Kältemitteltank die Stöße mit voller Wucht auf die Wiegezelle des Geräts. Was dann als leichte Verstellung der Waage wahrgenommen wird, ist in Wirklichkeit eine mechanische Verformung der äußerst empfindlichen Wiegezelle, die nicht rückgängig gemacht werden kann. Bei den ersten drei oder vier Malen kann die Waage noch mit Kalibriergewichten und einigem Aufwand neu justiert werden. Früher oder später aber weichen die angezeigten Werte so weit von der Norm ab, dass die Zelle getauscht werden muss.

Damit es gar nicht erst soweit kommt, verfügen die WAECO ASC Klimaservicegeräte über eine spezielle Wiegetechnik in Sandwich-Bauweise. Insgesamt acht zuverlässige Schwingungsdämpfer federn jedwede Stoßbelastung, die die sensible Wiegezellentechnik beschädigen könnte, ab. Versuche auf unebenen Untergründen und Rüttelplatten haben gezeigt, dass eher die Vollgummi-Hinterräder der Station nachgeben, als dass sich die WAECO Waage verstellte. Daher ist bei diesen Klimaservicestationen eine Kalibrierung der Wiegetechnik nicht nötig. Das spart weitere Kosten ein und führt zu hochpräzisen Messergebnissen. Ein Plus an Effizienz, Zuverlässigkeit, Umweltschutz und Kundenzufriedenheit ist die Folge.

 

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ASC von WAECO. Diese Abkürzung steht seit Jahren für beste Qualität und führende Technik im Bereich der Klimaservicegeräte. Um diesem Anspruch auch in Zukunft zu entsprechen, wird die Serie fortlaufend verbessert und ergänzt. Alle ASC-Geräte sind hochmoderne Vollautomaten.

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