Eine im Fahrzeug installierte Klimaanlage dient dem Zweck, bei hohen Aussentemperaturen die Temperatur im Fahrgastraum auf ein für Fahrer und Fahrgäste angenehmes Niveau senken zu können. In Verbindung mit der Temperatursenkung wird der in den Fahrgastraum ausgestrahlten Luft gleichzeitig Feuchtigkeit entzogen, da sich Feuchtigkeit der am Kältermittelverdampfer (1) vorbeiströmenden Luft an den Kühlrippen abschlägt.
Eine Klimaanlage erzeugt nicht etwa Kälte, sondern führt die Wärme der Luft im Fahrgastraum nach aussen ab. Um der Luft im Fahrgastraum Wärme zu entziehen, wird ein Mittel benötigt, dessen Temperatur niedriger ist als die Lufttemperatur. Nach dem physikalischen Grundgesetz wird nämlich Wärme immer nur von einem warmen Gegenstand auf einen kalten übertragen, niemals umgekehrt. ln Meeresspiegelhöhe erreicht Wasser bekanntlich seinen Kochpunkt bei 100 °C. Wenn das Wasser zu kochen beginnt, ist die Grenze seiner Wärmespeicherfähigkeit erreicht. Jenseits dieser Grenze muss das Wasser genauso viel Wärme abgeben wie ihm zusätzlich zugeführt wird. Diese Wärmeabfuhr geschieht beim Kochen, wobei ein Teil des Wassers in Wasserdampf umgewandelt wird. Der Wasserdampf bindet die überschüssige Wärmemenge, die das Wasser abgibt und die man Verdampfungswärme nennt.
Leider ist der Kochpunkt des Wassers entschieden zu hoch, als dass man sich dieses billigen Mediums in einer Klimaanlage bedienen könnte. Für diesen Zweck wird eine Flüssigkeit benötigt, deren Kochpunkt weitaus tiefer liegt. Bei dieser Flüssigkeit, dem Kältemittel, genügt es nicht, dass sie bei niedriger Temperatur verdampft: sie muss ausserdem noch andere Forderungen erfüllen. Sie darf weder im flüssigen noch im gasförmigen Zustand giftig, explosiv, ätzend oder feuergefährlich sein. Das Kältemittel R X erfüllt im wesentlichen die gestellten Forderungen und kommt in den meisten Auto-Klimaanlagen zur Anwendung.
Im Kältemittel herrscht eine konstante Wechselbeziehung zwischen Druck und Temperatur:
- jeder Temperaturanstieg bedingt eine entsprechende Druckerhöhung
- jede Drucksenkung einen Temperaturabfall
Jede Druckveränderung zieht also eine Temperaturänderung nach sich. Bei normalem Luftdruck liegt der Kochpunkt für R X bei -30 °C und in einem geschlossenen Behälter mit 0,05 MPa (0,5 bar) Oberdruck bei ca.-20 °C. ln der Auto-Klimaanlage wird die Wärme nach dem Strömungsprinzip mit Hilfe von Kältemittel umgeschlagen, das durch einen geschlossenen Kältekreis mit verschiedenen Aggregaten gepumpt wird.
Etwas vereinfacht kann man sagen, dass die Klimaanlage aus zwei Wärmetauschern besteht, nämlich dem im Fahrgastraum untergebrachten Kältemittelverdampfer oder Klimator (1) und dem Kältemittelkondensator (3) der vor dem regulären Kühler angeordnet ist.
Die beiden Wärmetauscher sind durch Schlauchleitungen miteinander verbunden und bilden zusammen ein System. Das System ist mit einem besonderen Kältemittel gefüllt, das vom Druck eines Kältemittelkompressors ständig in Umlauf gehalten wird.
Mit Hilfe des regulären Heizgebläses wird die im Fahrgastraum angestaute Luft am Klimator (1) vorbeigeleitet, wo sie ihre Wärme an das Kältemittel verliert. Der Kältemittelkompressor (2) pumpt das Kältemittel zum Kältemittelkondensator (3), der teils vom Lüfter, teils vom Fahrtwind bestrichen wird. Unter deren gemeinsamer Kühlleistung wird vom Kältemittel Wärme absorbiert und an die Aussenluft abgeführt.
Quelle: Volvo Service-Handbuch
