Kältemittelverdichter Bauteilbeschreibung

P83.40-3086-76

A9 Kältemittelverdichter

Anordnung

Der Kältemittelverdichter ist vorn links am Motor angeflanscht.

Aufgabe

Der Kältemittelverdichter ist für das Ansaugen und Verdichten des Kältemittels zuständig.

P83.55-0220-06

1 Riemenscheibe

2 Kurbelgehäuse

3 Führungsstift

4 Taumelscheibe

5 Dämpfungsbehälter druckseitig

6 Kolben

7 Dämpfungsbehälter saugseitig

8 Regelventil Kältemittelverdichter

9 Ventilplatte

10 Spulenkörper

11 Gleitschuh

12 Anschlagplatte

13 Kältemittelverdichterwelle

Aufbau

Über den Umfang des Bauteils verteilt sind insgesamt 7 Kolben in gleicher Teilung mittels Gleitschuhen mit der Taumelscheibe verbunden. Die Taumelscheibe ist mit der Anschlagplatte im Kurbelgehäuse mit 2 Führungsstiften verbunden und auf der Kältemittelverdichterwelle beweglich gelagert.

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Anschlagplatte und Riemenscheibe sitzen fest auf der Kältemittelverdichterwelle. Das zur Verstellung der Taumelscheibe extern angesteuerte Regelventil Kältemittelverdichter befindet sich im hinteren Gehäuseteil.

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Funktion

Arbeitsmechanismus

Die Drehbewegung der Riemenscheibe wird über die Kältemittelverdichterwelle auf die Anschlagplatte übertragen, welche mit der Kältemittelverdichterwelle über einen Presssitz fest verbunden ist. Durch einen Anlenkmechanismus wird anschließend die Rotation der Anschlagplatte auf die schwenkbare Taumelscheibe übertragen. Die Umwandlung der Taumelscheiben-Rotationsbewegung in die oszillierende Kolbenbewegung geschieht über zwei Gleitschuhe zwischen Kolben und Taumelscheibe. In gleicher Teilung sind über den Umfang verteilt 7 Kolben mit der Taumelscheibe verbunden. Der Dämpfungsbehälter druckseitig und der Dämpfungsbehälter saugseitig reduzieren die Gaspulsation im Kältemittelverdichter, indem sie für eine gleichmäßige Strömung des Kältemittels sorgen. Dadurch werden Geräusche beim Verdichtungsprozess vermieden.

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Mechanismus der Volumenregelung

Das Kältemittelverdichter-Fördervolumen zwischen 2 % (minimales Fördervolumen) und 100 % (maximales Fördervolumen) wird über das extern ansteuerbare Regelventil Kältemittelverdichter durch den Regelstrom kontrolliert. Je nach Kälteleistungsanforderung wird über das Steuer- und Bediengerät KLA (N22) oder Steuer- und Bediengerät Komfort-KLA (N22/7) der erforderliche Steuerstrom an das Regelventil Kältemittelverdichter vorgegeben. Die Kälteleistungsanforderung wird im Wesentlichen durch die Sollwertvorgabe der Fahrzeuginnenraumtemperatur bestimmt. Grundsätzlich wird die Taumelscheibenposition und damit das variable Fördervolumen durch den Kurbelgehäusedruck, den Membrandruck im Regelventil Kältemittelverdichter (ca. 2 bar) und den Saugdruck bestimmt. Die genannten Drücke wiederum kommen aufgrund der Erfassung, Verarbeitung und Auswertung der Regelgrößen im Klimaanlagensystem zustande.

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Die Veränderung des Saugdrucks in Abhängigkeit vom Regelstrom am Regelventil Kältemittelverdichter bewirkt eine Veränderung des Kurbelgehäusedrucks und damit eine Taumelscheibenverstellung entweder in Richtung maximales Fördervolumen oder variables Fördervolumen.

Klimatisierungsautomatik AUS

Wird die Klimatisierungsautomatik durch den Schalter Kühlbetrieb EIN/AUS abgeschaltet, ist das Regelventil Kältemittelverdichter vollständig geöffnet. Über die Hochdruckseite strömt somit ungehindert Kältemittel in das Kurbelgehäuse, was zu einem sehr schnellen Anstieg des Kurbelgehäusedrucks führt. Der Spulenkörper zum Verschließen des Kältemittelverdichters verschiebt sich dabei nach rechts gegen die Ventilplatte bis zur vollständigen Abriegelung des Kältemittelflusses über die Saugseite.

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Der Spulenkörper ist so ausgelegt, dass unter einem Fördervolumen von 5 cm3 auch bei zugeschaltetem Kältemittelverdichter der Kältemittelfluss durch Verschließen des Saugeinlasskanals unterbrochen wird.

Interne Kältemittelverdichter-Schmierung bei ausgeschalteter Klimaanlage

Der Kältemittelverdichter verfügt über einen internen Schmiermittelkreislauf zur Sicherstellung der Schmierölversorgung der mechanisch bewegten Bauteile, wie Gleitschuh, Taumelscheibe, vorderes und hinteres Radialwellenlager, Kolben und Zylinderlaufbuchse. Die Schmierung wird über ein minimales Kältemittelverdichter-Fördervolumen gewährleistet. Dieses Fördervolumen wird durch 2 Ventile geregelt. Das minimale Kältemittelverdichter-Fördervolumen von 2 % bei ausgeschaltetem Kältemittelverdichter bewirkt, dass das Kältemittel mit dem im Kurbelgehäuse befindlichen Kompressorenöl über die gebohrte Kältemittelverdichterwelle transportiert wird.

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Das Gemisch aus Kältemittel und Kälteöl tritt saugseitig in das Zylindergehäuse ein, wird verdichtet und anschließend druckseitig in den Kältemittelkreislauf gepumpt. Von der Druckseite strömt das Gemisch aus Kältemittel und Kälteöl durch ein Ventil in das Kurbelgehäuse zurück.

Regelung der Kältemittelverdichterleistung in Abhängigkeit von der Luftfeuchtigkeit

Die Regelung der Kältemittelverdichterleistung ist von der Luftfeuchtigkeit, die vom Taupunktsensor (B11/12) gemessen wird, abhängig. Die Luft am Verdampfer wird nicht mehr wie bisher generell auf ca. 3 °C abgekühlt, um danach auf den gewünschten Sollwert erwärmt zu werden (Reheatbetrieb). Reheatbetrieb findet nur noch statt, wenn bei hoher Luftfeuchtigkeit der mit Reheat verbundene Lufttrocknungseffekt zur Beschlagfreihaltung der Scheiben benötigt wird. Es werden unterschiedliche Regelzonen, die von der relativen Luftfeuchtigkeit abhängen, unterschieden.

Relative Luftfeuchtigkeit und Betriebszustand

0 bis 60 % Kein Reheatbetrieb

40 bis 90 % Reheatbetrieb mit gleitender Temperaturregelung zwischen 0 und 12 °C

80 bis 100 % Voller Reheatbetrieb

Feuchte Außenluft

Bei feuchter Außenluft arbeitet der Kältemittelverdichter mit maximaler Leistung, d. h. die Verdampfertemperatur ist niedrig (ca. 2 °C), wodurch eine hohe Lufttrocknung erzielt wird. Im Heizbetrieb wird mit dem Heizungswärmetauscher nachgeheizt.

Trockene Außenluft

Bei trockener Außenluft arbeitet der Kältemittelverdichter mit verminderter Leistung, d. h. die Verdampfertemperatur kann bis ca. 14 °C betragen, sofern keine kältere Ausblastemperatur notwendig wird.

 Die Luftfeuchtigkeitsregelung ist nur bei Fahrzeugen mit Komfort-Klimatisierungsautomatik Code 581 verbaut.