Kohlendioxid als Kältemittel für Pkw-Klimaanlagen

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Kohlendioxid als Kältemittel für Pkw-Klimaanlagen

Gentner, H. / Földi, A.

Der Anteil neu zugelassener Personenkraftwagen, die mit einer Klimaanlage ausgerüstet sind, wächst weltweit kontinuierlich an. Um den Umwelteinfluß der Kältemittel weiter zu reduzieren wurden, im Rahmen des interdisziplinären europäischen (Automobilhersteller, Zulieferfirmen, Universität) Förderprojekts 'RACE', in den Jahren 1994 bis 1997 PKW-Klimaanlagen mit den Kältemittel Kohlendioxid entwickelt und in einem Versuchsfahrzeug (BMW,E34,520i) im Klimawindkanal und am Prüfstand getestet. Die CO2-Kälteanlage setzt sich aus den Komponenten Verdichter, Gaskühler, innerer Wärmeaustauscher, Expansionsventil, Verdampfer und saugseitiger Sammler zusammen. Bei der Verwendung von CO2 als Kältemittel im Fahrzeug wird der CO2-Prozeß in der Rgel überkritisch betrieben und der klassische Verflüssiger durch einen im überkritischen Bereich arbeitenden Gaskühler ersetzt. In der Systembeschreibung werden die Einzelkomponenten ausführlich beschrieben und die experimentellen Ergebnisse diskutiert. Weiterhin wird die Effizienz der CO2-Anlage im Vergleich mit üblichen R134a-Anlagen betrachtet. Obwohl zum damaligen Entwicklungsstand der effektive Verdichterwirkungsgrad im untersuchten Drehzahlbereich noch relativ niedrig war, wurden die auf den BMW E34 bezogenen Zielwerte in Kälteleistung und Kälteleistungszahl voll erreicht. Das untersuchte System wurde kritisch einer ökologischen, sicherheitstechnischen, technologischen und ökonomischen Bewertung unterzogen. Der erreichte Entwicklungsstand sollte die Fahrzeugindustrie ermutigen, weiterhin an CO2-Kälteanlagen zur PKW-Klimatisierung zu arbeiten um die R134a-Anlagen in Zukunft abzulösen, sofern dies weltweit umsetzbar ist.