ist die Temperatur fast auf dem Nullpunkt gelandet, wohlgemerkt bei größter
Kälteanforderung. Diese 0°C sind nötig, um die oben schon erwähnte Kühlung zu
gewährleisten.
Natürlich erwärmt sich das Kältemittel im Verdampfer um ein paar Grad und wird
dampfförmig. So kommt es auf der Messseite des Expansionsventils an. Hier wird
sein Zustand nur registriert und die Auswirkung auf die Druckabsenkung auf der
anderen Seite festgelegt. Der Zustand des Kältemittels ändert sich also nicht. Wenige
Grad wird es auf dem Weg durch den Motorraum zum Kompressor noch wärmer,
bevor der Kreislauf von neuem beginnt.

Dass man Schutzhandschuhe und –brille trägt, wissen Sie schon. Dass man in der
Nähe des Servicegerätes nicht rauchen soll, erfahren Sie jetzt. Benutzt man es
draußen, setzt man es nicht dem Regen oder direkter Sonneneinstrahlung aus. Man
schließt das Gerät nur an mit geschlossenen Ventilen und ausgeschaltet, ebenso wie
das Fahrzeug.
Noch eine Wiederholung: Rot an Hoch- und Blau an Niederdruck. Neu: Sie schalten
das ans Stromnetz angeschlossene Gerät ein und kontrollieren und korrigieren ggf.:

1. den Ölstand der Vakuumpumpe,

2. ob genügend Frischöl und Platz für Altöl vorhanden ist,

3. den Gewichtsanteil des vorhandenen Kältemittels,

4. ob der Kältemittelbehälter auch unter Vakuum steht.
Es geht los mit dem Service. Nachdem der Fahrzeugmotor eine gute Zeit lang
gelaufen ist und auch das Gebläse auf höchster Stufe bei eingeschalteter
Klimaanlage, wird nur der Motor abgestellt und nach Öffnung der
Verbindungsleitung(en) das Servicegerät gestartet.
Jetzt kommt das komplette, der Anlage entnommene Kältemittel auf die Waage und
das Öl wird getrennt. 95 Prozent sollten allerspätestens in einer halben Stunde
abgepumpt sein. Es folgt bei geschlossener Verbindung eine gewisse Wartezeit, weil
jetzt auch der günstigste Moment zur Kontrolle der Dichtigkeit ist.
Sollte diese nicht gegeben sein, also der Druck wieder steigen, muss man den Service
unterbrechen und erst einmal reparieren. Danach wieder das Vakuum herstellen und
erneut prüfen. Ist alles in Ordnung, kommt zunächst durch entsprechend lange
Öffnung der entsprechenden Verbindung die gleiche Menge an Frischöl hinein, wie
als Altöl entnommen wurde.
Erst jetzt ist das Kältemittel dran. Man muss bei dessen Bestimmung nicht unbedingt
die Reparaturanleitung wälzen, denn vielfach gibt es eine Art Typenschild im
Motorraum. Das war schon beinahe alles. Nur noch ein Warmlauf und danach
natürlich die Kontrolle der beiden Drücke. Passen die zu den Werten in der
entsprechenden Tabelle, kann die Wirkung der Klimaanlage im Innenraum getestet
werden.
Service 5

Ein konkreter und zugleich auch interessanter Fall, nämlich dem ersten Service an
einem VW Golf 6 mit manueller Klimaanlage nach sieben Jahren. Ein typisches
Rentnerauto mit wenig gefahrenen Kilometern. Aber immerhin waren nach der langen
Zeit noch 390 g Kältemittel vorhanden, also nur 135 g verloren gegangen.

Natürlich beginnt ein normaler, vollautomatischer Service nach dem Anschluss des
Geräts mit der Eingabe der Fahrzeugdaten. Inzwischen zeigen die beiden Manometer
schon einmal die Drücke im meist heiß abgestellten Fahrzeug an. Die Entfernung des
Kältemittels geht relativ schnell und die Druckprüfung auch. Was richtig Zeit kostet,
sie sehen es oben im Bild, ist die Herstellung des Vakuums.

Bis jetzt waren die Pfeile immer nach rechts ausgerichtet, was eine Entleerung
bedeutet. Ab jetzt deuten die Pfeile nach links, es wird gefüllt. Hier sehen Sie die
Menge an Öl für die Anlage. Wenn Sie auch hier wieder bedenken, dass 23 ml Öl
herausgeholt wurden, ist ein Verlust von 5 ml entsprechend 18 Prozent in sieben
Jahren. Unklar bleibt übrigens auch nach Befragung eines Experten, wodurch sich
das Öl genau so verteilt, dass beispielsweise 50 Prozent im Kompressor verbleiben.

Da werden 10 ml eines Mittels hinzugegeben, das bei eventuellen Leckagen sehr
hilfreich sein kann. Mit Hilfe einer UV-Lampe kann man ziemlich gut den Ort
bestimmen, wenn er sich nicht gerade in der Nähe des Verdampfers unter dem
Armaturenbrett befindet.

Hier die Aktion, wegen der die ganze Vorbereitung nötig war. Die Menge haben wir
schon erwähnt. Das Vakuum hilft natürlich sehr bei allen diesen Aktionen mit Pfeil
nach links. Wenn der Vorrat des Geräts in einem Fall nicht ausreicht, wartet es
geduldig, bis wieder aufgefüllt wurde. Man könnte die Befüllung auch mit Druck
durchführen, aber sie wäre nicht so gleichmäßig und die so wichtige Prüfung des
Vakuums wäre nicht möglich.

Expansionsventil 2

Das Expansionsventil verhindert, dass aus dem Verdampfer kommendes,
gasförmiges Kältemittel überhitzt. Das kann ein festes Volumen sein, das möglichst
unmittelbar am Verdampferaustritt von der dort herrschenden Temperatur beeinflusst
wird. Das Volumen, z.B. ebenfalls aus Kältemittel bestehend, gibt die z.B. höhere
Temperatur als erhöhten Druck weiter. Dieser bewirkt über die größere Ventilöffnung
im Expansionsventil auf der Eingangsseite des Verdampfers einen stärkeren Zufluss
von flüssigem Kältemittel.
Natürlich funktioniert das auch umgekehrt, wenn die Temperatur am Ausgang so stark
zu fallen droht, dass das Kältemittel im Verdampfer nicht vollständig verdampft. Für
diesen Fall wird der Zustrom flüssigen Kältemittels zum Verdampfer entsprechend
abgeregelt. Regelungstechnisch muss das Kältemittel über den Wechsel des
Aggregatzustandes hinaus erhitzt werden, damit es bei nicht genügend Temperatur
noch Reaktionen einleiten kann, um die vollständige Umwandlung zu Dampf jederzeit
zu gewährleisten.
Doch was passiert bei einer zunächst geringen Überhitzung im Expansionsventil?
Über eine Leitung wurde der jetzt leicht erhöhte Druck in das Expansionsventil hinein
übertragen. Dort kann es aber das entsprechende Ventil für den Durchfluss des
Kältemittels nur gegen dessen Schließfeder übertragen. Dazu ist zusätzlicher Druck
nötig, der nur durch noch mehr Überhitzung aufgebracht werden kann. Insgesamt
spricht man von Arbeitsüberhitzung.
Jetzt kann es natürlich sein, dass die nötige Arbeitsüberhitzung besonders die
kleinere, nicht so leistungsfähige Anlage überfordert. Bei Expansionsventilen mit
äußerem Druckausgleich wirkt der durch den thermostatischen Sensor erzeugte
Druck auf die eine Seite und der Druck am Verdampferaustritt auf die andere Seite
einer Membran. Überwiegt Ersterer, kommt es zu mehr Durchströmung, während
letzterer übermäßige Durchströmung abregelt.
Die vielfältig möglichen Regelungen am Expansionsventil ermöglichen natürlich auch
eine Art Endbegrenzung der Menge an flüssigem Verdampferzulauf. Damit wird
natürlich auch die Leistungsfähigkeit der Klimaanlage begrenzt. Am
entgegengesetzten Ende, bei fast ungeregelter Anlage, wird eine Drossel aus
Kunststoff vor dem Verdampfer in das System eingesetzt. Sie wird zusammen mit
dem Trockner so dimensioniert, dass in keinem Betriebszustand flüssiges Kältemittel
zum Verdampfer gelangt. Diese kann dann auch z.B. bei der Reinigung des Systems
leicht ausgetauscht werden.

Ein Defekt am Expansionsventil oder ein das Kältemittel nicht genügend
herunterkühlender Kondensator können den Druck einen kritischen Wert übersteigen
lassen. In diesem Fall wird ein Hochdruckschalter wirksam, der an der
Magnetkupplung durch Stromunterbrechung den Kraftschluss auflöst. Dies könnte
z.B. bei 30 bar der Fall sein, ist aber von Hersteller zu Hersteller etwas verschieden.
Es ist noch ein weiterer Hochdruckschalter möglich, der bei geringeren
Überschreitungen des Hochdrucks ganz einfach den Ventilator am Kondensator
ansteuert. Das kaputte Expansionsventil, zu wenig Kältemittel in der Anlage oder zu
wenig Wärmeabgabe am Verdampfer könnten den Druck unter 2 bar sinken lassen,
was einen Niederdruckschalter auf den Plan ruft, der eine eventuelle Vereisung des
Kältemittels verhindert.

Verdampfer

Typisch für den Verdampfer sind Metallrohre, deren Oberfläche durch Bleche
vergrößert wird. Man spricht hier von Lamellen, die meist aus Aluminium sind. Kupfer
hätte zwar eine fast doppelte Wärmeleitfähigkeit, wäre aber mehr als drei Mal so
schwer. Nicht üblich wie beim Kühler ist als Verdampfer ein mit Kältemittel gefüllter
Raum, der von Luftkanälen durchzogen ist.
Unterhalb des Verdampfers muss das in diesem Buch schon beschriebene
Kondenswasser ablaufen können. Dieses Kondenswasser aus der Luft kann an den
kühlenden Flächen natürlich auch zu Eis werden, was den weiteren Wärmeübergang
behindert. Deshalb hängt der Abstand der Lamellen untereinander von der
Wahrscheinlichkeit der Eisbildung ab, wodurch eine durchgehende Eisbarriere
verhindert wird.
Es gibt allerdings beim Pkw Verdampfer mit Sammlern oder Verteilern, die den
Wasserkästen beim Kühler ähnlich sind. Allerdings sind die nicht links und rechts des
Rohrnetzes angeordnet, sondern nur oben, und zwar zu zweit hintereinander. Einer
verteilt das eintretende Kältemittel auf die verschiedenen Rohre, die es dann nach
unten und auf der anderen Seite wieder nach oben leiten. Dort wird es dann zum
Austritt wieder gesammelt.

Von oben sieht das Ganze wie zwei Wärmetauscher hintereinander aus. Die
lamellierten Flachrohre sind so gequetscht, dass sie möglichst lange Kontakt zur
durchströmenden Luft haben. Selbst die senkrechten Lamellen zwischen den
Flachrohren sind zusätzlich schräg gelocht. Ein gutes Verhältnis von Wärmeleitung
zum eingesetzten Gewicht ist merkbar angestrebt.