Der Frühling ist die Zeit, in der Autofahrer traditionell an die Klimaanlage und die Notwendigkeit einer Wartung erinnert werden, vor allem, wenn es den Anschein hat, dass die Anlage nach dem Winter ausgefallen ist. Im Folgenden beschreiben wir die grundlegenden Kriterien für die Diagnose von Klimaanlagen und zeigen Ihnen die von DTE erhältlichen Werkzeuge.
Auch wenn es für viele offensichtlich ist, lohnt es sich, sich an die Grundlagen der Funktionsweise eines Systems zu erinnern. Unabhängig davon, ob ein Serviceauftrag von einem jungen Menschen mit fundierten Kenntnissen oder von einem Fachmann mit Erfahrung ausgeführt wird, ist es viel besser, mit einem System zu arbeiten, von dem Sie ein gewisses Verständnis haben, wie es funktioniert. Die Klimaanlage ist eine Wärmepumpe, die Wärme aus dem gekühlten Fahrzeuginnenraum nach außen abgibt. Die Umgebungstemperatur kann höher sein als im Innenraum. Da diese Strömung nicht von selbst erfolgt, ist es notwendig, Kältemittel zu verwenden und einen Kompressor zu betreiben, um dies zu ermöglichen.
Die Klimaanlage in einem Auto funktioniert ähnlich wie ein Haushaltskühlschrank oder eine Klimaanlage. Der Verdampfer, der sich im Ansaugsystem der Kabinenluft befindet, kühlt diese ab, indem er das Kältemittel bei reduziertem Druck zum Sieden bringt. Der Kondensator sorgt dafür, dass das Kältemittel dank des erhöhten Drucks durch den Kompressor bei einer höheren Temperatur kondensiert. Aufgrund der erforderlichen Leistung wird der Kompressor nicht elektrisch angetrieben (außer in Elektrofahrzeugen), sondern direkt vom Motor über einen Riemen.
Das Klimasystem besteht aus einer Reihe von Komponenten mit manchmal kleinen Strömungswegen, wie dem Kondensator, dem Trockner, der Expansionsdüse oder dem Expansionsventil. Diese Komponenten sind am anfälligsten für Verstopfungen durch Späne oder Schmutz infolge von Beschädigungen oder Korrosion.
Bei der Wartung einer Klimaanlage lohnt es sich, einer konsequenten Routine zu folgen und mit einigen einfachen Tests zu beginnen, für die oft keine spezielle Ausrüstung erforderlich ist. Im Folgenden finden Sie ein vereinfachtes Schema, das für eine Vielzahl von Automodellen funktionieren sollte. Starten Sie zunächst den Motor und prüfen Sie, ob die Luftzufuhr funktioniert. Wenn nicht, sollten Sie sich auf den Gebläsestromkreis konzentrieren – Sicherung, Relais, Gebläsewiderstände, Motor.
Wenn die Luftzufuhr funktioniert, wird in der Regel davon ausgegangen, dass eine effiziente Klimaanlage bei einer Umgebungstemperatur von mindestens 15°C einen Luftstrom von 2 – 8°C in den Innenraum liefert. Dabei wird von einer maximalen Kühleinstellung und einem mittleren Versorgungsgrad ausgegangen. Wenn beim Einschalten der Klimaanlage ein Mangel an Kühlung festgestellt wird, sollten Sie zunächst den Luftzufuhrweg überprüfen: Innenraumfilter, Klappen der Luftzufuhrdüsen, Heizungsventile. Prüfen Sie dann, ob die Kompressorkupplung eingerastet ist oder ob das Ventil des Kompressors mit variabler Verdrängung betätigt wird (mit einem Oszilloskop oder einem Prüfgerät, z.B. ACT-2). Wenn der Kompressor nicht eingeschaltet ist, sollten Sie die Stromversorgung und die Verkabelung des Systems überprüfen (Sicherung, Temperatursensor, Magnetkupplung).
Auch ohne den Einsatz von Manometern können wir die Leistung des Systems anhand des Temperaturempfindens subjektiv beurteilen. Nachdem das System mindestens einige Minuten im Leerlauf unter den im vorigen Absatz beschriebenen Bedingungen gelaufen ist, fahren wir mit dem Test fort. Wir halten die Motordrehzahl eine Minute lang auf 2.500 U/min und beurteilen die Wärme der Leitungen. Die Leitung zwischen dem Kompressor und dem Kondensator (höchster Druck) sollte sehr heiß sein, vor dem Filter/Trockner warm und vor dem Kompressor (Niederdruckseite) merklich kalt.
Wenn die Klimaanlage längere Zeit nicht in Betrieb war, sollten sich die Messwerte des Hoch- und Niederdruckmanometers nach einer Weile angleichen und bei einer Umgebungstemperatur von 20°C bei etwa 5 bar liegen. Ein Kältemittelverlust ist meist die Ursache für einen zu niedrigen Druck.
Wenn die Klimaanlage richtig funktioniert (Motor warmgelaufen, Motordrehzahl 2500/min), liegen die Drücke auf der Niederdruckseite (LP) bei ti1 – 3 bar (bei automatisch gesteuerten Kompressoren sind es 2 bar). Der Hochdruck sollte zwischen 9 – 25 bar liegen (typischerweise 13 – 17). Wenn die erzielten Ergebnisse außerhalb dieses Bereichs liegen, sollten wir die Serviceanweisungen des jeweiligen Fahrzeugherstellers befolgen. Typische Ursachen für einen zu niedrigen Druck sind Kältemittelmangel, ein verschmutzter Verdampfer oder ein defekter Kompressor. Beispiele für Ursachen für einen zu hohen Systemdruck sind ein defektes Kondensatorgebläse, eine Überfüllung des Systems, ein verschmutzter Kondensator oder ein defektes Expansionsventil.
Dieser Kompressortyp zeichnet sich dadurch aus, dass er immer dann angetrieben wird, wenn der Motor läuft, so dass er auch bei Nichtgebrauch (auch im Winter) in einwandfreiem Zustand gehalten werden sollte. Bei solchen Fahrzeugen sollte besonders darauf geachtet werden, den Zustand der Klimaanlage regelmäßig zu überprüfen, wobei die Kältemittelfüllung kontrolliert werden sollte. Denken Sie daran, dass es durch die Mischung mit Öl die Grundlage für die Schmierung des Kompressors bildet.
Wenn wir die korrekten Manometerwerte beobachten und die richtige Menge an Kältemittel vorhanden ist, wir aber das System nicht auf normale Weise betreiben können, benötigen wir ein externes Gerät, um das Ventil zu steuern. Ein solches Werkzeug ist der ACT-2 Tester. Das Gerät ermöglicht die Ansteuerung des Ventils, indem es dem Steuersignal einen PWM-Wert zuordnet und so die Kühlleistung stufenlos reguliert. So kann die Leistung des Kompressors objektiv beurteilt werden, indem die Reaktion auf das Steuersignal beobachtet wird. Das Gerät verfügt außerdem über ein Messmodul, um zu überprüfen, ob das Steuersignal das Ventil erreicht. Auch ohne Oszilloskop ist es einfach, den Wert des vom Controller erzeugten Füllfaktors zusammen mit seiner Frequenz abzulesen. Darüber hinaus bietet es die Möglichkeit, das Steuersignal vollständig zu imitieren, indem die Signalfrequenz angepasst wird.
Wenn die Kompressorkupplung vorhanden ist, kann die Diagnose des Klimasystems zu einem günstigen Zeitpunkt durchgeführt werden – wenn das System nicht eingeschaltet ist, bleibt der Kompressor stehen. Dies ist wichtig bei Leckageverlusten und Kältemittelaustritt – durch den Verzicht auf den Betrieb kann der Benutzer den Kompressor vor einem Festfressen schützen. Bei dieser Anordnung ist die Verdichterkupplung entweder ein- oder ausgekuppelt, so dass die Steuerung einfacher ist. Natürlich ist das ACT-2 auch in diesem Fall sehr nützlich – es ermöglicht bequem, das Vorhandensein des Steuersignals im Auto zu testen und das System durch Betätigung der Kompressorkupplung zum eigenständigen Betrieb zu zwingen.
Eine interessante Ergänzung zu den Möglichkeiten einer Werkstatt für Klimaanlagen ist der QST-5 Sensortester, ein universelles Gerät, mit dem Sie eine Reihe von Fahrzeugsensoren unabhängig voneinander testen können. Bei Klimaanlagen kann es helfen, die Funktion von Druck- oder Temperatursensoren zu beurteilen. Dies sind kleine, aber wichtige Komponenten des Systems, deren Überprüfung auch außerhalb des Fahrzeugs die Diagnose erleichtert. Ein großer Vorteil des Testers besteht darin, dass keine Kenntnisse über die Sensorleitungen erforderlich sind – in der Regel erkennt der Sensor die Anordnung der Sensorleitungen von selbst. Für den Tester muss die getestete Komponente vom Fahrzeugsystem getrennt werden.
Diese Sensoren wandeln den gemessenen Druckwert in eine proportionale Ausgangsspannung um. Der typische Messbereich eines solchen Sensors liegt bei etwa 30 bar und der Ausgangsspannungsbereich kann 0,25 – 4,75 V betragen. Beispiele für diese Art von Sensoren: 09131721 (Opel), 51768498 (Fiat). Indem wir die Spannungswerte beobachten und einen Testdruck auf den Sensor ausüben, können wir prüfen, ob er funktionsfähig ist.
Die zweite Sensorvariante erzeugt ein Ausgangssignal mit einer festen Frequenz und einem variablen Signalfüllfaktor. Ein Beispiel für einen solchen Sensor ist das G65-Element, das in Fahrzeugen des VW-Konzerns verwendet wird. (Beispiel Teilenummern: 1K0959126E, 1J0959126, 8E0959126).
Viele, vor allem ältere Fahrzeuge, verwendeten Klimadrucksensoren in Form von Schaltern, die in der Regel unabhängig voneinander den minimalen und maximalen Druck melden. Ein Test eines solchen Sensors mit dem QST-5 ist nur möglich, wenn in der Liste der Sensoren die Option „Dual-Mode“ ausgewählt ist. In diesem Fall ist eine automatische Erkennung nur möglich, wenn sich der Kontakt in der geschlossenen Position befindet. Wenn sich der Kontakt zu Beginn des Tests in der offenen Position befindet, verwenden Sie den Test im manuellen Modus.
Temperatursensoren sind in der Regel NTC-Thermistoren (Negative Temperature Coeficient), bei denen der Widerstand mit steigender Temperatur abnimmt. Es werden Thermistoren mit sehr unterschiedlichen Widerstands-Temperatur-Verhältnissen hergestellt. Das QST-5 Testgerät ermöglicht die kontinuierliche Messung des Sensorwiderstands und verfügt über mehrere typische Temperaturskalen zur Umrechnung.
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