Automotive Airconditioning Reporter 89 English Deutsch
32
AAR 89 – Oct. - Nov. 2013 Source / Quelle: Webasto This spring Renault has laun- ched the new Zoe (say: Zo-e). The Zoe is Renault’s latest model in the segment of electric vehicles. At an earlier stage Renault al- ready introduced the Fluence and the electric version of the Kangoo. The new Zoe however is unique in the sense that it has been equip- ped with an electrical heatpump. Diesen Frühling hat Renault den neuen Zoe (ausgesprochen als Zo- i) vorgestellt. Der Zoe ist Renault’s letzte Trumpfkarte im Segment der elektrischen Fahrzeuge. Davor gab es bereits den Fluence und die elektrische Ausführung des Kangoo. Wegen der Tatsache, daß er mit ei- ner elektrisch angetriebenen Wär- mepumpenanlage ausgestattet ist, ist der Zoe allerdings einzigartig. 4 Renault Zoe: the world’s first Heatpump System for a Mass- produced Vehicle Renault Zoe: Der Welt’s erste Wärmepumpenanlage in einem Serienfahrzeug 8 R1234yf: interpretation KBA Test leads to Discussion- and- Refrigerant Manufacturers become Impatient R-1234yf: Interpretation KBA Test führt zu Diskussionen- und- Kältemittelhersteller mischen sich mehr ein 10 Oil in the A/C system: Not All is Clear yet… Öl in der Autoklimaanlage: “da gibt es noch einige Unklarheiten… 22 Eberspächer: Complete Formula for Aftermarket Heaters and A/C Systems Eberspächer: Komplettformel für Nachrüst Heizgeräte und Klimaanlagen
Transcript
AAR 89 – Sept. - Oct. 2013 1
Airconditioning T H E
AAR 89 – Oct. - Nov. 2013
Source / Quelle: Webasto
This spring Renault has laun-ched the new Zoe (say: Zo-e). The Zoe is Renault’s latest model in the segment of electric vehicles. At an earlier stage Renault al-ready introduced the Fluence and the electric version of the Kangoo. The new Zoe however is unique in the sense that it has been equip-ped with an electrical heatpump.
Diesen Frühling hat Renault den neuen Zoe (ausgesprochen als Zo-i) vorgestellt. Der Zoe ist Renault’s letzte Trumpfkarte im Segment der elektrischen Fahrzeuge. Davor gab es bereits den Fluence und die elektrische Ausführung des Kangoo. Wegen der Tatsache, daß er mit ei-ner elektrisch angetriebenen Wär-mepumpenanlage ausgestattet ist, ist der Zoe allerdings einzigartig.
4 Renault Zoe: the world’s first Heatpump System for a Mass-produced Vehicle
Renault Zoe: Der Welt’s erste Wärmepumpenanlage in einem Serienfahrzeug
8 R1234yf: interpretation KBA Test leads to Discussion- and- Refrigerant Manufacturers become Impatient
R-1234yf: Interpretation KBA Test führt zu Diskussionen- und- Kältemittelhersteller mischen sich mehr ein
10 Oil in the A/C system: Not All is Clear yet…
Öl in der Autoklimaanlage: “da gibt es noch einige Unklarheiten…
22 Eberspächer: Complete Formula for Aftermarket Heaters and A/C Systems
Eberspächer: Komplettformel für Nachrüst Heizgeräte und Klimaanlagen
While many of us have been waiting impatiently for the results of the R-1234yf crash tests by the German road traffic authority KBA, its results turned out a disappointment for most. After the uncertainty which has taken for more than a year now, the general expectation was that the results would be unanimous: “the refrigerant R-1234yf is safe/unsafe for use in auto aircon systems”.
Unfortunately this has proven not to be the case. While, right after the crash tests, the KBA has stated that a judgement based on the product safety of R-1234yf led to the conclusion, that there is no danger in using R-1234yf, the institute still felt the urge to conduct additional tests. During these more-stringent tests, at one time a fire occurred and fluorhydrogen was emitted from the aircon system.It is yet unknown why KBA decided after for the additional tests. The official mo-tive given, is to estimate the test results after serious accidents. However, without determining their prob-ability of happeningand significance. The relevance of these tests are not clear. What value do such tests have if you do not know whether they will ever happen?It seems as if KBA tried to please both camps with the results of their tests. The refrigerant makers, SAE and the car manufacturers which have no problems with R-1234yf, and at the same time, also Daimler and the German government. The consequence of the duration of this –by now- 12 months discussion, is that it has developed into a po-litical discussion between European member states. France’s decision to forbid the admission of certain Mercedes models from mid June to mid August raised a conflict between German and France. France was blamed for breaking the principle of free competition. Germany for ostensibly refusing to adhere to Direc-tive 2006/40/EC.When such conflicts are being fought out on government level, there’s the risk that during its course, the focus on where this is really all about is lost. From a certain moment such discussions are rather about personal egos and results, than about safety and having an environment friendly refrigerant in place. Also certain automotive media seem to start loosing the essence of the discussion and their treasured objectiv-ity when it comes to R-1234yf. Many publish more about the conflicts between the member states and the sensation which comes with all that, than about what this is all about. In some cases this has ended up in partial and one-sided, unprofessional reporting.The key to the solution lies with the European Commission. After all, the results of the KBA tests are clear. The only question is, how far you want to go with product safety. Taking out each and every degree of risk is an option. If that were to be the case however, then also future CO2 systems may have to be investigated closely again for their safety, with the risk that they will not be available until 2020 or later. Or, what to think about the safety of present R-134a once that comes to ignition. By the way, did you know that also such an event will lead to the creation of fluorhydrogen? And, for how long have we been using R-134a now?
Ron Henselmans
Während viele in unserer Branche ab Juni mit Ungeduld auf die Ergebnissen der R-1234yf Crashtests des KBA gewartet haben, wirkte sich das Endresultat für die meisten letzendlich als eine Enttäuschung aus. Mit der Unsicherheit , die sich jetzt mehr als ein Jahr hinzog, war die Erwartung bei vielen, daß mit einem eindeutigen Ergebnis zu rechnen war: „Kältemittel R-1234yf ist sicher bzw. nicht sicher für den Einsatz in Autoklimaanlagen”.
Leider hat es sich anders herausgestellt. Das KBA teilte nach den Crashtests zwar mit, daß sich bei den Tests keine hinreichenden Hinweise einer ernsten Gefahr im Sinne des Produktsicherheitsgesetzes erga-ben, was bestimmt eine gute Sache ist. Das KBA hielt es allerdings auch für erforderlich, im Rahmen dieser Tests, eine Stufe weiterzugehen und noch einige verschärfte Tests durchzuführen. Bei diesen letzten Tests war die Rede von Brand bzw. dem Austreten von Fluorwasserstoffen.
Aus welchem Grund das KBA sich zu diesen verschärften Tests entschlossen hat, ist unbekannt. Offiziell lautet das Motiv: “um das Versuchsergebnis generell in Richtung schwererer Unfälle abzuschätzen, wobei deren Eintrittswahrscheinlichkeit und Signifikanz jedoch nicht bestimmt wurden”. Die Relevanz dieser Tests ist vielen unklar. Immerhin, was hat man von diesen Tests, wenn man nicht weiß in welchem Ausmaß solche Unfälle –wenn überhaupt- stattfinden?
Es sieht also danach aus, daß das KBA mit den Tests jeden zufriedenstellen wollte. Auf der einen Seite die Kältemittelhersteller, SAE und die Autohersteller die kein Problem damit haben R-1234yf einzusetzen, gleichzeitig aber auch Daimler und die deutsche Regierung.
Folgedessen ist das Thema R-1234yf in den letzten zwölf Monaten mittlerweile so groß gewachsen, daß dessen Einsatz zu einem Pokerspiel zwischen den Mitgliedsstaaten geworden ist. So entwickelte sich ein Konflikt zwischen Deutschland und Frankreich, als das letzte Land ab Mitte Juni dazu beschloß, den Ver-kauf einiger Mercedes Modelle zu verbieten. Frankreich wurde dabei vorgeworfen, der Grundlage des freien Wettbewerbs zu schaden. Deutschland dagegen, daß es die EU Richtlinie 2006/40/EC mutwillig verletzt.
Wenn solche Konflikte auf dem höchsten Regierungslevel bekämpft werden, entsteht das Risiko, daß das wirkliche Thema aus dem Auge verloren wird. Ab einem bestimmten Moment handelt es sich nur noch um Egos und Resultate, die von anderen Interessen als Sicherheit und die Verfügung über ein umweltfreund-licheres Kältemittel, geprägt werden. Auch bestimmte Automobil Medien scheinen bei ihrer Berichterstat-tung über die Kältemitteldiskussion so langsam ihre Neutralität und die wirkliche Essenz aus dem Auge verloren zu haben. Viele haben mehr Augen für die Konflikte zwischen den Mitgliedsstaaten und die Sen-sation, die daraus entsteht, als für den Kern des Problems. Dies führt leider zu Parteilichkeit und einseiti-ger Berichterstattung. So gibt es das Beispiel eines deutschen Web-Berichterstatters, der grundsätzlich nur die Neuigkeiten veröffentlicht, die dem Interesse von Daimler zu Gute kommen.
Der Schlüssel zur Lösung des Problems liegt jetzt bei der Europäischen Kommission. Die Resultate der KBA Tests sind immerhin klar. Es ist nur die Frage, wie weit man mit der Produktsicherheit gehen will. Eine Option ist, um jegliche Form von Risiko auszuschließen. Wenn dies allerdings die Norm sein sollte, dann sollten auch die zukünftigen CO2 Anlagen nochmals intensiv unter die Lupe genommen werden, mit dem Risiko, daß ihre Introduktion noch bis 2020 oder länger verzögert wird. Oder, was halten Sie von der Unter-suchung der Sicherheit von R-134a, wenn dies zu Entzündung führt. Wußten Sie übrigens, daß dabei auch Fluorwasserstoff entstehen kann? Und, wie lang ist R-134a jetzt eigentlich im Einsatz?
Ron Henselmans
D
Dear reader,
Sehr geehrter Leser,
AutomotiveAirconditioningReporterIndependent Magazine for the Automotive AC-Industry
Published by:Blue Apple B.V.Published 5-6 times per annum
Subscriptions:Subscription for one year e 93,50 (Europe).Subscriptions are automatically continued unless cancellation was received minimum 2 months prior to end of subscription period.
Postmaster:Send all changes of address toBlue Apple BV, P.O. Box 6125400 AP UdenNetherlands
Twohig said to expect a lot from the Zoe. Not alone because of its captive design, but especially because it is the first full electric vehicle where the cooling and heating process of the interior has far less impact on the vehicle’s driving range.
Most full-electric cars have the disadvan-tage of their driving range being signifi-cantly reduced by as much as 50%, when the vehicle interior is being heated or cooled. Twohig: “the driving range of the fully-electric Zoe is up to 30% more, when compared to its competing models. One third of this gain is due to the use of a heatpump system, Twohig adds. In the Renault Zoe, the heatpump re-places the typical combination of aircon-ditioning and PTC heater, that can be found in most other fullt electric vehicles.
Principle of the Heatpump
A heatpump is in fact a reversable aircon system. While its operates as an aircon-ditioner in the summer months, it can be used as a heating system in the winter. While in heating mode, the heat exchan-gers condenser and evaporator exchange their function. The condenser gets the function of evaporator and the aircon evaporator becomes a condenser. In hea-ting mode the refrigerant uses another
flow path through the system. For this purpose, the system has been equipped with a number of 3-way valves.
The option to use heatpump systems in cars and other motor vehicles certainly is not new. Already during technical meet-ings that took place until 4-5 years ago, this issue was discussed among OEM’s and Tier 1 suppliers. These discussions were predominantly focusing on CO2 re-frigerant however. A discussion which was more or less put aside when the in-dustry started focusing on R-1234yf re-frigerant. Recently however, the issue of CO2 came in the spotlight again, when Volkswagen boss Piech, in his public re-action to Daimler’s resistance to use R-1234yf, added that CO2 was the best re-frigerant solution for the midterm future.
Zoe System
In the Zoe system however, the heatpump system is not filled with CO2, but with the new R-1234yf. Illustrations 1 and 2 show a graphical illustration of the system. Il-lustration 1a shows the system in aircon mode.
From the condenser, the refrigerant flows to the 3-way valve, which is switched in such a way, that the refrigerant contin-ues its path to the evaporator. Shortly before the evaporator, the high pressure
Renault Zoe: the World’s first Heatpump System for a Mass-Produced Vehicle
Einführung
Twohig erwartet viel vom Zoe. Nicht nur wegen seiner attraktiven Gestal-tung, sondern auch weil es das erste vollelek trische Fahrzeug ist, wo Kühlen und Heizen einen wesentlich geringeren Einfluß auf den Fahrstreckenbereich hat. Einer der Nachteile von vollelek-trischen Fahrzeugen ist bekanntlich, daß der Fahrbereich sich bei Nutzung der Klima- oder Heizanlage, bis zu 50%
reduzieren kann. Wohlan, der Fahrstre-ckenbereich des neuen vollelektrischen ZOE ist laut Renault bis zu 30% mehr als bei Konkurrenzmodellen. Ein Drit-tel dieses Gewinns ist dem Einsatz des Wärmepumpensystems zu verdanken, fügt Twohig hinzu. Im Zoe ersetzt die Wärmepumpe, die bis jetzt in vollelektrischen Fahrzeugen ein-gesetzte Kombination aus Klimaanlage und PTC Heizung.
Wärmepumpe: Prinzip
Eine Wärmepumpe ist im Grunde eine umkehrbare Klimaanlage. Während diese im Sommer als herkömmliche Klimaanlage funktioniert, kann sie im Winter eingesetzt werden, um den Innenraum zu heizen. Im Heizbetrieb haben die Wärmetauscher Kondensator und Verdampfer andere Aufgaben. Der Kondensator bekommt die Funktion des Verdampfers und der Verdampfer wirkt als Heizung. Im Heizmodus strömt das Kältemittel über eine angepaßte Strecke durch die Anlage. Zu diesem Zweck ist diese mit einer Anzahl an Dreiwegeven-tilen ausgestattet.
Die Option, Wärmepumpenanlagen im Kfz-Bereich einzusetzen, ist nicht neu. So wurde diese Option bereits während technischer Versammlungen, die bis vor einigen Jahren regelmäßig stattfanden, besprochen. Hierbei handelte es sich allerdings um CO2 als einzusetzendes Kältemittel. Eine Diskussion, die mit dem Übergang auf R-1234yf für unbe-stimmte Zeit zur Seite geschoben wur-
de. Vor kurzem wurde das Thema CO2 allerdings wieder kurz angesprochen, als Volkswagen Vorstandschef Piech, im Rahmen der Weigerung von Daimler, R-1234yf Kältemittel einzusetzen, CO2 als die beste mittelfristige Kältemittel-lösung erwähnte.
Die Anlage im Zoe
Die Wärmepumpe im Renault Zoe funk-tioniert allerdings nicht auf der Basis von CO2, sondern verwendet R-1234yf als Kältemittel. Die Abbildungen 1 und 2 zeigen eine grafische Darstellung der Anlage. Abbildung 1a zeigt den Klima-modus. Ab dem Kondensator strömt das Käl-temittel im Klimamodul in Richtung Dreiwegeventil, das dermaßen geschal-tet ist, daß das Kältemittel von dort aus zum Verdampfer gefördert wird. Kurz vor dem Verdampfer befindet sich ein Expansionsrohr in der Hochdrucklei-tung. Nach dem Durchströmen vom Ver-dampfer, strömt das Kältemittel zum
D
This spring Renault has launched the new Zoe (say: Zo-e). The Zoe is Renault’s latest model in the segment of electric vehicles. At an earlier stage Renault already introduced the Fluence and the electric version of the Kangoo.
The new Zoe however is unique in the sense that it has been equipped with an electrical heat-pump. And not just a heatpump. This new system does not only provide the passenger compart-ment with pleasant temperatures, it also keeps the 400V lithium-ion battery within its optimal tempe-rature range. This article fea-tures a description of the heat pump system in the Zoe. For this purpose, AAR talked to David Twohig, Chief Engineer for the ZOE development project.
Diesen Frühling hat Renault den neuen Zoe (ausgesprochen als Zo-i) vorgestellt. Der Zoe ist Renault’s letzte Trumpfkarte im Segment der elektrischen Fahrzeuge. Davor gab es bereits den Fluence und die elektrische Ausführung des Kangoo. Wegen der Tatsache, daß er mit einer elektrisch angetriebenen Wär-mepumpenanlage ausgestattet ist, ist der Zoe allerdings einzigartig. Ein Wärmepumpensystem, das außerdem nicht nur den Fahrzeugin-nenraum auf einer angenehmen Temperatur hält, sondern auch die 400V Lithium-Ion Batterie im Zoe in ihrem optimalen Temperaturbe-reich funktionieren läßt. In diesem Artikel finden Sie eine Beschrei-bung des Wärmepumpensystems im Zoe. Zu diesem Anlaß sprach AAR mit David Twohig, Chef Ingenieur des ZOE Projektes bei Renault.
Renault Zoe: Der Welt’s erste Wärmepumpenanlage in einem Serienfahrzeug
4 AAR 89 – Oct. - Nov. 2013
Akkumulator, und darauffolgend zum Kompressor. Nach Austritt aus dem Kompressor, strömt das Kältemittel zum sogenannten internen Wärmetau-scher.
Der interne Wärmetauscher ist eine neue Komponente in der Wärmepum-penanlage, die ausschließlich für Heiz-zwecke eingesetzt wird. Im Klimabe-trieb strömt das Kältemittel dann zwar durch diesen internen Wärmetauscher, da dieser allerdings nicht von der Ka-binenluft durchströmt wird, bleiben die Drucke und die Temperaturen des Käl-temittels unverändert. Ab dem internen Wärmetauscher strömt das Kältemittel zum Kondensator zurück. Bevor es dort allerdings ankommt, wird es zuerst über ein Dreiwegeventil um ein zweites Ex-pansionsrohr herum geführt.
Heizmodus
Dieses zweite Expansionsventil ist aus-schließlich in Betrieb, wenn das Wärme-pumpensystem im Heizmodus geschal-tet ist. Dann nämlich funktioniert der
Kondensator als Wärmetauscher, der Wärme aus der Außenluft aufnimmt. Ein besserer Name für den Kondensa-tor im Heizmodus ist deswegen externer Wärmetauscher. Im Heizmodus wird das Kältemittel, das in Richtung dieses externen Wärmetauschers strömt, über das zweite Expansionsrohr expandiert. Hierdurch nimmt die Temperatur stark ab. Demzufolge ist das Kältemittel im vorderen Wärmetauscher in der Lage, “Wärme” aus der Außenluft aufzuneh-men. Das aufgeheizte Kältemittel wird darauffolgend über Dreiwegeventil 1, und den Akkumulator zum Verdichter geführt. Dort wird es verdichtet und zu dem sogenannten internen Kondensator geführt. Das Kühlernetz dieses –von Renault als internen Kondensator angedeuteten- Wärmetauschers wird im Heizmodus von Luft aus dem Fahrzeuginnenraum durchströmt. Während dieses Prozesses wird diese Luft, mittels eines Wärme-austauschprozesses von heißem Kälte-mittel erwärmt. Dieser interner Kon-densator is also im Grunde die Heizung
im Wärmepumpensystem. Im Heizmodus wird der Klimaverdamp-fer, der sich mit dem internen Konden-sator in einem Gehäuse befindet, nicht von Kältemittel durchströmt.
Die Zoe Anlage ist allerdings noch mit einem dritten Kreislauf ausgestattet. Der Zugang hierzu wird über ein drittes Dreiwegeventil geboten. Dieses Ventil wird gesteuert und geöffnet, nachdem das elektronische Steuersystem festge-stellt hat, daß die Betriebstemperatur der 400V Akku zu hoch angestiegen ist und Kühlung erforderlich ist. Dieser dritte Kreislauf beinhaltet ei-nen Verdampfer, der die Hochvoltzahl Batterie mittels kalter Luft kühlt. Die Luft strömt durch den Verdampfer -der hierzu mit einem Spezialgebläse aus-gerüstet ist- zu der Batterieeinheit, um hiernach zu dem Verdampfer zurückge-führt zu werden.
Komponenten
Neben der Tatsache, daß die Anlage im Zoe anders zusammengesetzt ist, bein-
haltet sie auch einige abweichende Kom-ponenten. So hat der Wärmetauscher vorne im Fahrzeug (“der Kondensator im Klimabetrieb”) ein größeres Format als für ein solches Fahrzeug zu erwarten ist. Außerdem ist dieser etwas dicker.
Die Wärmepumpeanlage ist außerdem mit zwei Expansionsrohren ausgestat-tet. Grund hierfür ist laut Renault, daß mit nur einem Expansionsrohr, das Ex-pansionsverhalten in beiden Richtungen nicht unter allen Umständen einwand-frei zu handhaben ist.
Kompressor
Der Kompressor im Zoe ist ein Denso S26. Es handelt sich hierbei um einen elektrischen, stufenlos angetriebenen Spiralkompressor mit ND-11 Öl und einem Inhalt von 26 cc. Der gleiche Kompressor wird auch im Renault Fluence und dem elektrischen Kan-goo eingesetzt. Die Ausführung im Zoe ist allerdings mit einigen zusätzlichen Anpassungen für den Einsatz in einem Wärmepumpensystem ausgestattet.
D
AAR 89 – Oct. - Nov. 2013 5
line is equipped with an orifice tube. Af-ter having passed through the evapora-tor, the refrigerant continues its way to the accumulator and, after that, to the compressor. From there it goes to the so-called internal heat exchanger.
The internal heat exchanger is a new component in the heat pump system, which is in fact only used in heating mode however. During aircon mode, the refrige-rant does flow through the internal heat exchanger. Since no air is being passed through this heat exchanger however, refrigerant pressures and temperatures remain on approximately the same level. From the internal heat exchanger the refrigerant flows back to the condenser. Before arriving there, it is first being lead around the second orifice tube in the sys-
tem by means of another three-way valve.
Heating Mode
This second orifice tube is only in opera-tion when the heat pump system is in heating mode. In this mode the condenser operates like a heat exchanger, taking heat from the ambient air. A more ap-propriate title of the condenser in heat-ing mode is therefore external heat ex-changer. While in heating mode, the refrigerant that is flowing in the direction of the external heat exchanger, is being expanded by the second orifice tube. As an effect of this, refrigerant temperature will reduce significantly and the refrige-rant inside the external heat exchanger is able to take in heat from the outside air. After that, the heated refrigerant will
pass through three-way valve 1 and the accumulator, and flow to the compressor. There it is compressed and led to the so-called internal condenser.
In heating mode, the cooling coil of this heat exchanger – which Renault de-scribes as internal condenser – is being passed through by air from the vehicle in-terior. There, the trespassing air is being heated up through heat exchange with the hot refrigerant.
In heating mode, no refrigerant is flowing through the aircon evaporator, which is located in the same case as the internal condenser.
Renault Zoe: the World’s first Heatpump System for a Mass-Produced Vehicle
Im Vergleich mit einer herkömmlichen Klimaanlage, beinhaltet die Wärme-pumpenanlage einen zusätzlichen, von Kältemittel durchströmten, Wärme-tauscher. Dieser befindet sich in der Wärmetauschanlage hinter der Arma-turentafel. Es handelt sich hierbei um den internen Wärmetauscher, der die herkömmliche Wasserheizung ersetzt. Dieser „interne Kondensator“ gibt im Heizmodus warme Luft ab. Im Kühl-betrieb wird dieser interne Wärmetau-scher zwar durchströmt, allerdings ohne thermische Auswirkung für den Fahr-gastraum, da diese vom Eintritt einströ-mender Luft abgeschlossen ist.
Das gesamte Wärmepumpensystem, inklusive der Kühlung der elektrischen Batterie, wird vom Computer ange-steuert. Es handelt sich hierbei um die gleiche Renault Steuereinheit, die im Fluence und im Kangoo EV für die Kli-maanlage eingesetzt wird, und um eine separate zusätzliche Einheit, die die typischen Aspekte der Wärmepumpe steuert.
Heizen
Mit dem Wärmepumpensystem kann der Zoe Innenraum unter den meisten Umständen gut geheizt werden. Hier-bei ist auch von einer guten Effizienz die Rede. So beträgt bei Temperaturen zwischen 0-10°C der Leistungskoeffizi-ent COP 3, und zwischen 0 und -10°C, COP 2. Bei extrem kalten Temperaturen beträgt dieser 1.0.
Für derartig niedrige Temperaturen, und wenn der Wärmetauscher vorne im Motorraum nach einer kalten Nacht zugefroren ist, ist die Anlage mit einer PTC Heizung ausgestattet. Diese hat aber nur eine Leistung von 1,3 kW und ist dafür gedacht, bei äußerst kalten Startbedingungen, den Wärmepumpen-anlagen die Zeit zu geben, auf volle Lei-stung zu geraten.
Eine solche PTC Heizung hat lediglich eine unterstützende Funktion und ist bezüglich Leistung und Funktion nicht mit den PTC Heizern in anderen elek-trsichen Fahrzeugen zu vergleichen. Diese verbrauchen wesentlich mehr Lei-
stung, und nehmen deshalb einen Groß-teil der elektrischen Energie für Antrieb im Anspruch.
Entfeuchtungsstrategie
Das Zoe Wärmepumpensystem hat eine technische Einschränkung an Tagen, wo der Innenraum aufgeheizt werden muß. Im Heizmodus ist es nämlich nicht möglich, mit der Wärmepumpe den In-nenraum zu entfeuchten. Dies kann insbesondere an feuchten Tagen in den kälteren Jahreszeiten zu Problemen führen. Da in einer solchen Situation die Anlage meistens im Heizmodus ge-schaltet sein wird- wobei der dabei ein-gesetzte, als Heizung dienende, interne Kondensator nicht in der Lage ist zu entfeuchten- mußte nach einer anderen Lösung gesucht werden, um das Feuch-tigkeitsniveau im Innenraum auf einem akzeptablen Level zu halten.
Renault hat hierbei den Einsatz einer äußerst genauen, automatischen, von der Luftfeuchtigkeit gesteuerten Re-gelung des Lüftungssystems gewählt. Dieses System kooperiert mit einem
System, das automatisch die Mischung von Außen- und Umluft reguliert. Wäh-rend eines solchen Prozesses wird jeder-zeit der Bezug zu dem Moment, wo die Fenster zu beschlagen neigen, gehalten.
Service
Laut Renault muß die Wärmepumpe im Zoe alle 12 Monate gewartet werden. Dies hängt nicht nur mit der Instand-haltung der Batterie, sondern auf mit der Fahrsicherheit zusammen.
Zum Schluß
Die Renault Zoe Anlage zeigt, daß das Produkt Klimaanlage sich in beschleu-nigter Form in einem Umwandlungspro-zess zu einer alles umfassenden Tem-perierungsanlage befindet. Eine solche Anlage dient auch der Fahrsicherheit und Dauerhaftigkeit des Antriebssy-stems. Dies bedeutet, daß die Wartung von Klimaanlagen in solchen Autos sich von Saison- zu einem Zwölfmonatsbe-trieb entwickelt.
D
Third Cooling Cycle
The Zoe however has also been equipped with a third cooling cycle. This one is ac-cessible through a third threeway valve. This particular valve is being controlled and opened after the electronic control system has determined, that the ope-ra tional temperature of the high volt-age battery is too high and that cooling is required. This third circuit has been equipped with an evaporator which cools the battery with cold air. For this purpose the air flows through the evaporator plus blower unit, through the battery, in order to be cycled back to the evaporator.
Components
Apart from the fact that the ZOE system has a different composition, it also con-tains some different components. One ex-ample is the heat exchanger in the front of the engine compartment (the condens-er in aircon mode) which has a bigger size than may be expected from such a size ve-hicle. It is also somewhat thicker. The heat pump system has also been
equipped with two orifice tubes. Accor-ding to Renault this is a matter of sheer necessity, since the expansion behaviour in both directions would not be correct, in case of only one orifice tube.
The aircon compressor in the Zoe is a Denso S26. This is an electric, steplessly driven scroll compressor with ND-11 oil and a volume of 26cc. The same compres-sor type is also used in the Renault Flu-ence and the electric version of the Kan-goo. The version in the Kangoo however has been equipped with specific adapta-tions for use in a heat pump system.
Compared to an ordinary aircon system, the Zoe heat pump system includes a new, refrigerant heat exchanger. This is loca-ted in the HVAC unit inside the cabin. It concerns the “internal condenser” and it replaces the traditional coolant heater. While in heating mode, this internal con-denser produces hot air. In cooling mode, refrigerant is passed through it as well. However without any thermal effect for the interior, since no air from the vehicle interior is passed through it.
The entire heat pump system, including the cooling of the electric battery, is con-trolled by the computer system. This in-cludes a standard Renault control unit for climate systems –as used in the Fluence and the Kangoo EV- and a separate ad-ditional control unit, which controls the specific aspects of heat pump operation
Heating
Thanks to the heat pump system, the pas-senger interior of the ZOE can be heated under most climatic circumstances. Also its operation efficiency is very reasonable: at ambient temperatures between 0-10°C, the system’s COP is 3, at temperatures between 0 and -10°C, 2. At extremely cold temperatures, the COP is 1.0.
For such low temperatures, and in cir-cumstances where the heat exchanger in the front of the engine compartment is frozen, the system has been equipped with a PTC heater. This heater has a ca-pacity of 1.3 kW and serves to offer the heat pump system time to get to full ca-pacity during particularly cold starting circumstances.
Radiator = Kühlermotor/ inverter cooling = Motor/ Kühlung UmwandlerTs sensor = TemperatursensorOuter heat exchanger = aüßerer WärmetauscherRadiator/ Condenser fan = Lüfter Kühler/Kondensator3-way valve = DreiwegeventlOrifice for battery cooler = Expansionsrohr für BatteriekühlerBattery cooler evaporator = Verdampfer BatteriekühlerOn/Off Valves = Ein/Aus VentileOrifice for cooler = Expansionsrohr für KühlerEvaporator = VerdampferAir Mix door = MischklappeLV or HV PTC = Hochvoltzahl oder Niedrigvoltzahl PTCInner Heat exchanger = Interner WärmetauscherPh Sensor = DrucksensorOrifice for heater = Expansionsrohr für Heizung
• Am 28. Juli weist Dupont auf dem Abschlußbericht der SAE-CRP Ar-beitsgruppe hin, worin erneut dar-gestellt wird, daß HFO-1234yf ein sicheres Kältemittel, und außer-dem dauerhafter als R-134a ist. Der Bericht weist außerdem aus, wa-rum der Daimler Test nicht repräsen-tativ war, um als realistisches Crash Scenario zu dienen. Laut der SAE-CRP Gruppe, beinhaltete der Daimler Test nämlich einige künstliche Faktoren, die die Wahrscheinlichkeit eines Feu-ers zunehmen ließ. Außerdem wurden einige Anpassungen, die das Risiko auf ein Feuer nach einem Crash redu-zieren sollen, hinterlassen, so Dupont. Laut SAE ist die Wahrscheinlichkeit auf ein Brand durch R-1234yf, ledig-lich 3 Trillionstel (3x 10-12). Dupont schließt den Pressebericht ab mit der
Auffassung, daß die Tests für unabhän-gige Experten bzw. Zeugen zugänglich, und die Testmethoden von Automobil-herstellern und EU Beamten vorab ak-zeptiert sein sollten.
• Inzwischen klagen die französischen Mercedes Vertragshändler, daß sie seit Anfang des Verbots A-, B-, CLA- und SL Klassen mit R-134a Anlage zu ver-kaufen bzw. zuzulassen, bereits 4.000-5.000 Kunden haben enttäuschen müs-sen. “Diesen Wettbewerbsnachteilen zur Folge könnten bis zu 15% der Ar-beitnehmer der Vertragshändler ihre Stelle verlieren”, erörterte ein lokaler Mercedes Händler. Die Händler ver-suchen mittels Leihfahrzeugen und Rabatten bis zu 10%, ihre Kunden eini-germaßen zu helfen.
• Am 2. August teilt ASP mit, daß Merce-des beim obersten Verwaltungsgericht versucht eine einstweilige Verfügung gegen das aktuelle Zulassungsverbot zu beantragen. Frankreich beruft sich auf eine EU Richtlinie von 2007 über die Typenzulassung von Autos. Darin heißt es, daß “falls Fahrzeuge ein erhebliches Risiko für die Sicherheit darstellen oder die Umwelt (…) ernsthaft gefähr-den, die Zulassung und der Verkauf für sechs Monate verboten werden kann”. Laut Daimler ist diese Stellungnahme allerdings nicht haltbar und fügt hin-zu, daß in Europa 95% aller Fahrzeuge
R-1234yf:Interpretation KBA Test führt zu Diskussionen- und- Kältemittelhersteller mischen sich mehr ein
Seit Oktober 2012 vorigen Jah-res haben wir Ihnen in jeder Ausgabe über den Fortgang der HFO-1234yf Sicherheitsdiskus-sion berichtet. Die von der KBA im Juni und Juli durchgeführten R-1234yf Sicherheitstests haben leider nicht zu der Eindeutigkeit geführt, die jeder sich gewünscht hätte. In diesem Beitrag finden Sie eine chronologische Übersicht der Ereignisse seit dem 28. Juli.
Since October 2012 this magazine has been reporting on the ongoing R-1234yf safety discussion. Unfortunately, the R-1234yf safety tests that have been performed by the German road safety authority past summer, have not led to the clarity that everybody in the indus-try has been waiting for so long. In this edition again a chronological overview with the developments since July 28th.
R1234yf: Interpretation KBA Test leads to Discussion & Refrigerant Manufacturers become Impatient
Dehumification Strategy
The ZOE heat pump system has its limi-tations at days when the vehicle interior needs to be heated. What this comes down to is, that during heating mode there is no possibility to dehumidify the passenger compartment. Particularly during the more humid days in colder periods, such as in autumn, this can be a problem. Since in such a situation, the system will be in heating mode most of the time, whereas the internal condenser is not able to dehumidify, Renault had to delect another strategy to keep humidity levels in the passenger compartment on an acceptable level.
In case of the Zoe, Renault has chosen for a highly precise, automatically controlled regulation of the outside air ventilation. This is based on humidity levels. For this purpose, the system communicates with a system, that automatically controls the degree of outside and inside air. During this process the system constantly looks for a balance where it prevents the win-dows from fogging.
Service
The heat pump system in the Zoe has to be serviced once a year. This is not only related to keeping the electric battery in good shape under all circumstances, but also to driving safety.
Finally
The Renault Zoe system shows that the aircon system is rapidly transforming into a system with more demands than to just support driving comfort. Such a sys-tem also has to support driving distance, -safety and durability of the drive system. This means that for the Zoe, servicing the thermal system has developped to a 12 months activity.
• On July 28th Dupont refers to the final report by the SAE-CRP project group in which it states, that R-1234yf is a safe refrigerant and more sus-tainable than R-134a. The final report also states why the Daimler tests cannot be representative to serve as a realistic crash scenario. Accord-ing to SAE, the Daimler test contained certain artificial elements which increased the risk of fire. At the same time a number of factors that would have reduced the probability of fire in a
8 AAR 89 – Oct. - Nov. 2013
ohnehin mit R-134a ausgestattet sind. Die EU ihrerseits wartet auf eine Er-klärung der deutschen Regierung, die bis zum 19. August Zeit hat, um mit-zuteilen, warum Daimler in den be-treffenden Fahrzeugen R-134a statt R-1234yf einsetzt.
• Am 7. August teilt ein EU Sprecher mit, daß die EU dazu bereit ist, ihr hauseigenes Joint Research Center zur Verfügung zu stellen, um die Resultate der ausgeführten SAE und KBA Un-tersuchungen zu überprüfen. Das JRC könnte dabei unterstützen, wenn sich herausstellen sollte, daß die verschie-denen Instanzen nicht zu einer eindeu-tigen Meinung über die einzusetzenden Verfahren und Resultate kommen soll-ten.
• Am 8. August teilt ASP mit, daß das KBA die Resultate der ausführlichen Sicherheitstests veröffentlicht hat. Kurz zusammengefaßt: während der Untersuchung ergaben sich keine hin-reichenden Hinweise einer ernsten Gefahr im Sinne des Produktsicher-heitsgesetzes bei den getesteten und auf dem Markt befindlichen Fahr-zeugtypen. Während der Tests gab es
neben Mercedes Modellen auch -unter anderem- Subaru und Opel Fahrzeuge. Dupont und Honeywell sind zufrieden mit den Ergebnissen der KBA Tests. Daimler teilt mit, sich von den Ergeb-nissen unterstützt zu fühlen. Hiermit wird allerdings auf die zusätzlichen Tests unter verschärften Versuchsbe-dingungen verwiesen, die vom KBA auch durchgeführt wurden. Hierbei traten in zwei Fällen Fluorwasserexpo-sitionen, sowie in einem Fall, reprodu-zierbare Entflammungen auf.
• Am 19. August teilt ASP mit, daß die deutsche Regierung ein Schreiben an die EU geschickt hat, indem es mitteilt die Beantragung einer erweiterten R-134a Typengenehmigung von Daimler, für die A-, B-, CLA- und SL Klasse für rechtmäßig zu halten. Laut Gesetz hat die EU 10 Wochen Zeit um auf dieses Schreiben zu reagieren. Laut der deut-schen Regierung sehe die Kältemittel Richtlinie “ausdrücklich eine Über-gangsfrist bis 2017” vor.
• Am 23. August beschuldigt Honeywell das KBA, die Testresultate der soge-nannten verschärften Tests manipu-
liert zu haben. Hierbei seien die Tests mit dem Ziel entwickelt und ausge-führt, um zu einem bestimmten Resul-tat zu führen, so Honeywell Sprecher Kenneth Gayer. Das Kältemittel hätte sich erst entzündet, als die Tester das Mittel gezielt ausströmen ließen.
• Am 27. August beschließt das oberste Verwaltungsgericht Frankreichs, daß Mercedes seine A-, B-, SL- und CLA Klasse in Abwartung weiterer gericht-licher Aussagen, vorerst wieder ver-kaufen kann. Der Richter berücksich-tigte die relativ kleine Stückzahl, um die es sich handelt, die Tatsache daß R-134a in der Vergangenheit von der EU offiziell zugelassen wurde, und die wirt-schaftlichen Folgen einer Blockade für Mercedes. Dupont reagierte sofort auf dieser Entscheidung und teilte mit, daß der Beschluß keine Auswirkung auf die Sicherheit von R-1234yf hat.
• Am 4. September kündigt Kältemittel-hersteller Arkema an, daß es Produk-tionsanlagen für Forane R1234a bauen wird. Der französische Hersteller will hiermit zeigen, daß es das neue Kälte-mittel in genügend Mengen geben wird, um den Ausstieg aus R-134a zu ermög-lichen. Zur Zeit hat Arkema zwei Anla-gen geplant. Eine in Asien und eine in Europa.
Besuchen Sie auch unsere Webseite unter “Aktuelles!” über die letzten Entwicklun-gen, oder unsere HFO-1234yf Sektion im Log-in Bereich.
real crash were ignored, Dupont says. According to SAE the risk of vehicle fire caused by R-1234yf is three chanc-es in a trillion. Dupont is also of the opinion that the KBA testing should have been peer-reviewed and be ac-cepted by the word’s automakers and EU officials.
• Meanwhile French Mercedes dealers complain about the fact, that since the French authorities blocked the sale of new A-, B-, CLA- and SL class vehicles with R-134a, nearly 5000 customers had to be disappointed as these vehicles cannot be registered. Another consequence of this sales block, is the fact that 15% of the jobs of all Mercedes France dealer employees are at stake. French Mercedes dealers meanwhile try to prevent their cus-tomers from buying other cars instead, by lending out cars for free and offer-ing sales rebates up to 10%.
• On August 2nd the German news agency ASP announces that Daimler tries to persuade the French court to withdraw the registration stop of A-, B-, CLA- en SL class vehicles. The French embargo refers to a EU Direc-tive from 2007, which states that the admission of cars, or their components, that can create a substantial risk for
road traffic safety, the environment and/ or public health, can be prohibit-ed. According to Daimler however, this position cannot be held valid. The Ger-man car maker adds that 95% of all cars in Europe contain R-134a, which is in accordance with European law. The EU however, is still awaiting an official statement by the German go-vernment until August 19th , in which it has to explain why Daimler uses R-134a instead of R-123yf in its new models.
• On August 7th a EU speaker says that the EU is prepared to offer the services of its own Joint Research Center to assist in checking the results of the various SAE and KBA tests. The JRC may be able to support if the testing institutes cannot agree on the used methods and results.
• On August 8th, news agency ASP re-ports on the results of the safety tests that have been performed by KBA. In short: after a critical judgement which is based on the product safety of R-1234yf , KBA sees no danger in using R-1234yf. During these tests, not only Mercedes but also Opel and Subaru vehicles have been tested. Dupont and Honeywell are satisfied with the KBA test result. Also Daimler announces to
feel supported in its position. Daimler relates its support to the more strin-gent tests however, which were also performed by KBA. During these tests there were two cases where hydrogen fluoride escaped from the system. In one other case there was a fire.
• On August 19th, German press agen-cy ASP announces that the German go vernment has sent a letter to the EU on August 14th. In this letter the German government says to support Daimler in applying for additional R-134a type approvals for their A-, B-, CLA- and SL class vehicles . Accord-ing to European law the Commission has 10 weeks time to react to the let-ter. The German government is of the opinion that the change process to an alternative for R-134a includes a tran-sional phase until 2017.
• On August 23, Honeywell accuses the KBA of having manipulated the test results of the so-called more stringent tests. Honeywell speaker Kenneth Gayer says that the tests have been developed and executed with the goal to obtain a certain pre-determined re-sult. The refrigerant had ignited after it had been released in a specific direc-tion by the test staff.
• On August 27th a judge of the French State Council decides that, pending further court decisions, Mercedes A, B, SL en CLA vehicles are allowed to be sold for the time being. In his judge-ment, the judge takes into account that the decision relates to a fairly small quantity of cars, and that the EU has officially accepted the use of R-134a in the past. Dupont’s immediate reaction to this press release is that this has no bearing on the safety of R-1234yf and adds, “to gladly accept the proposal of the EC to conduct an independent re-view of all testing conducted to date”.
• On September 4 refrigerant maker Arkema announces to construct pro-duction facilities for Forane R-1234yf refrigerant. With this step, the French manufacturer wants to show the car industry that R-1234yf will be avail-able in commercial quantities to meet the phase down of R-134a. For the moment Arkema has planned the con-struction of two production facilities. One in Asia and one in Europe.
Also check our website under “Latest News” or contemplate the special R-1234yf section (login area).
AAR 89 – Oct. - Nov. 2013 9
BMW i3
Opel Cascada
The oil quantity
According to the researchers, a change in the official amount of refrigerant oil, after an auto aircon system has been worked on for service or repair oil, is the rule rather than the exception. Just think of it, almost any reason for opening up the a/c system may lead to a change in the amount of oil, that was in the system before that. For example after a replace-ment of the compressor, or, when the con-denser has to be replaced after a frontal accident. The amount of oil in the system can also change when during compressor replace-ment, nobody took notice of the fact that the replacement compresor already con-tained some oil. Or, when it had been noticed, however the service mechanic did not realize that he may have to make some corrections regarding the total quantity before putting the system into operation.
Another factor of uncertainty is the level of accuracy of the service station. Does it really put in the required amount of oil, or are the actual filling amounts far off? Especially when the service machine has been in operation for years without service, there surely is reason for doubt whether the scale is still doing its work properly. In short, there are quite some circumstances to be mentioned, that can lead to a situation where the amount of oil inside the aircon system is different from the amount that was inside before
the system was first serviced or repaired.
Consequences
Obviously, most service engineers in the industry do know by now what may hap-pen if the a/c system is starved from oil. Depending on the amount of oil that was lost, a process of wear will start sooner or later. Due to wear, friction can originate inside the compressor, where metal par-ticles loosen themselves from the various components, starting to migrate through the aircon system. If such a process is not stopped in time, it will accelerate and cause more damage to compressor and other system components.
Also too much oil may lead to problems however. In most cases however this is not recognized during service work, as many think that this type of problem is taken care of by the automatic service machine, when recovering the refrige-rant. This however is not always the case.
Oil in the A/C System: not all is clear yet….
Mit Bezug auf die richtige Menge, sollte man ab dem Moment, wo im Servicebe-reich mit der Arbeit an einer Autoklima-anlage angefangen wurde, der Ölmenge, die sich in der Anlage befindet, kritisch gegenüber stehen. Eine andere Frage, die hiermit direkt zusammenhängt ist, was denn überhaupt die Folgen sind wenn die Ölmenge in der Klimaanlage nicht mit den Werksangaben überein-stimmt.
In diesem Beitrag berichten wir von einer Untersuchung, die von der Uni-versität von South Illinois durchgeführt wurde. Diese untersuchte die Folgen
für die Wirkung einer Autoklimaanlage wenn diese mit zuviel Öl befüllt ist. Die Resultate dieser Untersuchungen sind einigermaßen überraschend zu nennen, und bieten einen tieferen Einblick in den richtigen Umgang mit Klima-Öl im Werkstattbereich.
Ölmenge
Laut den amerikanischen Untersuchun-gen ist ein Abweichen der offiziellen Öl-menge in einer Autoklimaanlage, nach-dem sie gewartet bzw. in Stand gesetzt wurde, eher Regel als Ausnahme. In der Theorie kann eine Abweichung nämlich bereits entstehen, wenn der Kreislauf
der Klimaanlage, aus was für einem Grund auch, geöffnet wurde. Zum Bei-spiel, nachdem der Kompressor erneuert wurde, oder nach einem Unfall, wobei der Kondensator ausgetauscht werden mußte.
Auch können Abweichungen entstehen, wenn ein Klima-Kompressor ausge-tauscht wird und nicht darauf geach-tet wird, ob der Austauschkompressor mit oder ohne Ölfüllung geliefert wird. Oder, falls diese mit Öl befüllt wurde, al-lerdings nicht darauf geachtet wird, um wieviel es sich eigentlich handelt,und diese Füllung einfach so der Anlage zu-gefügt wird.
Ein weiterer Unsicherheitsfaktor beim Einbringen der richtigen Ölmenge, ist die Genauigkeit des Servicegeräts. Macht das Gerät überhaupt das, was da-von erwartet werden sollte? Insbesonde-re wenn das Füllgerät während Jahren von Einsatz nicht gewartet wurde, kann daran gezweifelt werden ob es noch kor-rekt kalibriert ist. Kurzum, es gibt ei-niges an verschiedenen Umständen,die dazu führen können, daß nach dem Öffnen des Klimakreislaufs wegen War-
tung, Reparatur oder Austausch, davor und/oder danach die Ölmenge in der An-lage nicht mehr mit der Werksspezifika-tion übereinstimmt.
Folgen
Die Folgen eines Mangels an Schmier-mittel in der Anlage dürften für die meisten im Servicebereich klar sein. Eine derartige Situation wird mit der Zeit dazu führen, daß der Verdichter mangelhaft geschmiert wird und Ver-schleiß entsteht. Abnutzung zur Folge, kann Friktion im Kompressor entste-hen, wobei Metallspäne sich lösen und durch die Klimaanlage kreisen. Wenn ein solcher Prozess nicht gestoppt wird, wird dieser sich beschleunigen und wei-tere Schäden am Kompressor, oder an anderen Komponenten werden entste-hen.
Zuviel Öl
Auch zuviel Öl kann allerdings zu Pro-blemen führen. Eine solche Situation wird bei der Wartung in den meisten Fällen nicht erkannt, oft unter der An-nahme, daß ein solches Problem vom Servicegerät während der Rückgewin-
D
Despite the fact that auto aircon systems have been around for quite some time now, in service workshops a/c oil is still a subject surrounded with questions from time to time. Such questions may vary from the type of oil, that has to be used when the original oil is not available or is simply too ex-pensive, to the correct quantity to be added.
When it comes to the latter, it is not unfair to state that from the moment that someone has laid hands on an auto aircon system, there is reason for theoretical doubt about the correct amount of oil in the system. And, what does in fact happen to the a/c sys-tem and its operation, once the amount of oil inside the, system does not correspond with the pre-scribed quantity?
This article reports on a survey that was performed by the uni-versity of South-Illinois. Goal of the survey was to find out what the exact effects of an excessive amount of oil in the aircon sys-tem are. The results of this survey contain some surprising aspects which are of importance for vehi-cles that are serviced during the colder months of the year.
Hinsichtlich des Einsatzes von Klimaöl in der Autoklimaanlage, exis-tieren in der Autoklimaanlagen Serviceindustrie von Zeit zu Zeit im-mer noch Unklarheiten. Hierbei kann es sich zum Beispiel um den Öltyp handeln, der in einer Anlage zum Einsatz kommen soll, wenn das Original-Öl einmal nicht vorhanden ist, oder um die Menge die nachzufüllen ist.
Öl in der Autoklimaanlage: “da gibt es noch einige Unklarheiten…
10 AAR 89 – Oct. - Nov. 2013
Practical/Technical Info - Praktische/Technische Tips TTT
In case of problems with the cooling per-formance of an aircon system, most ser-vice providers first check for the correct amount of refrigerant, the operation of the fan and expansion valve, blockages in the air supply and the air distribution inside the evaporator. The amount of re-frigerant oil hardly ever is an issue to be checked, if at all.
Motivation
Goal of the experiments run by the Uni-versity of South Illinois was to find out what the consequences of excessive lubri-cant inside an auto aircon system, may mean for system performance.
Before starting the research programme, the scientists decided to go for an experi-mental approach, during which the a/c systems in two different car models were being run and tested. One vehicle type, where the compressor was mounted at a fairly low location in the engine compart-ment, and the other with a fairly high mount. This particular choice of vehicles was made to be able to determine whe-ther the position of the compressor played any role in the outcome of the tests.
The aircon system in the car with the “high” compressor had been equipped with an orifice tube and a standard on-off fan with clutch. The one with a low mounted compressor held an expansion valve and electrical fan. During the tests, a service station from the latest quality
generation (SAE J2788) was used. How-ever, not until it had been serviced into a tip top condition.
The Tests
The scientists eventually decided to per-form two sets of tests. One during a colder period of the year (December),where the temperature inside the workshop did not exceed 18 to 19 degrees C and air humi-dity was low. The second set of tests took place in May, at ambient temperatures ranging around 30°C and at an average air humidity.
Procedure
Before the first test in the month of De-cember could be started, both vehicles un-derwent the following treatment:
• The aircon compressor was being re-moved and the oil taken from it
• The compressor was installed anew and the aircon system being filled with the perscribed oil level, and, with overfilled levels
• Start of the testing.
Reason for the a/c systems to be overfilled,was to be able to compare the performance test results with the offi-cial factory results, in order to determine whether, and in how far, an excessive oil amount may affect the system’s cooling capacity. The tests that took place later in May, were performed in the same way.
Table 1 shows the results of the tests that were performed in the vehicle with the high mounted compressor. The first column shows the factory specifications including the recommended refrigerant and oil amounts. It indicates that at an ambient temperature of 19,5°C, the air exit temperature from the central louver (left side) should be approximately 4,5°C. When the first test was performed in De-cember it turned out, that approximately the same result could be achieved with the systems that were “flooded” with oil (see table 1, third column). Obviously the excess oil did not influence cooling perfor-mance.
During the same type of tests in May,
Oil in the A/C System: not all is clear yet….
nung automatisch gelöst wird. Dies aber, ist nicht immer der Fall.
Übrigens, wenn es bei einer Anlage Pro-bleme mit der Kühlleistung der Anlage gibt, ist es in der Branche üblich, zuerst die Menge an Kältemittel, die Wirkung von Lüfter oder Expansionsventil oder die Anlage auf die Existenz von Proble-men bei der Luftzufuhr zu überprüfen. Das Thema Ölmenge wird in diesem Zu-sammenhang nur selten berücksichtigt.
Anlaß
Dieses, einigermaßen logische, Verhal-ten im Servicemarkt war für die Univer-sität von South Illinois Anlaß, zu über-prüfen, ob ein zuviel an Klimaöl in der Anlage, sich auf die Kühlleistung aus-wirken wird. Und wenn ja, in welchem Ausmaß. Bei dieser Untersuchung wur-de ein experimenteller Ansatz gewählt, wobei zwei Testfahrzeuge zum Einsatz kamen.
Während der Klimakompressor sich in dem einen Fahrzeug an einer relativ niedrigen Einbaustellstelle befand, war dieser im anderen Fahrzeug eher relativ hoch angeordnet. Dies war kein Zufall.
Die Prüfer wollten nämlich außerdem feststellen, ob etwaige auftretende Ab-weichungen im Kühlverhalten, auch von der Einbaulage des Kompressors abhängen.
Die Klimaanlage im Fahrzeug mit dem hoch angeordneten Kompressor, war mit einem Expansionsrohr und einem Ein-Aus-Lüfter ausgestattet. Das Auto mit niedrig angeordnetem Kompressor beinhaltete ein Expansionsventil und elektrischer Lüfter. Bei den Tests kam ein Füllgerät der letzten Qualitätsgene-ration (SAE J2788) zum Einsatz, das zu diesem Anlaß kurz davor ausführlich ge-wartet und getestet worden war.
Die Tests
Es wurde die Durchführung zweierlei Testreihen beschlossen. Eine in einem kälteren Zeitraum des Jahres (Dezem-ber), wobei die Temperaturen in der Werkstatt zwischen 18 und 19° C lagen, und die Luftfeuchtigkeit relativ niedrig war. Der andere Test fand im Mai statt.
Verfahren
Bevor mit dem Test im Monat Dezember angefangen werden konnte, wurde an
den Fahrzeugen die folgende Prozedur durchgeführt:
• Der Kompressor wurde ausgebaut
• Das Öl wurde aus der Klimaanlage entfernt
• Der Kompressor wurde erneut einge-baut.
• Die Anlagen wurden mit verschiede-nen Ölmengen befüllt, die vorgeschrie-bene Menge und Mengen die als über-füllt gelten.
Der Grund, die Kompressoren zu über-füllen, war um nach den Tests, die Re-sultate mit den Werksangaben zu ver-gleichen, um so feststellen zu können, ob eine übermäßige Befüllung mit Öl zu
einer abweichenden Kälteleistung führt. Die Tests wurden zuerst im Dezember und danach im Mai in gleicher Form durchgeführt.
Tabelle 1 zeigt die Resultate der Test-ergebnisse im Fahrzeug mit hoch an-geordnetem Kompressor. In der ersten Spalte ist die Kühlleistung der Anlage mit korrekt befüllter Anlage (gemäß Werksangaben) abzulesen. Diese zeigt, daß bei einer Außentemperatur von 19-20 °C, die Ausströmtemperatur der Luft an der Mitteldüse (linke Seite) ca. 4,5 °C sein sollte. Ein solches Resultat stellte sich während des ersten Tests im De-zember als mehr oder weniger möglich heraus (Spalte 3). Beim gleichen Test im Monat Mai, bei
D
Fig. 1 2003 Ford Ranger + orifice tube and mechanical fanCorrect Qty 113 gr. more 227 gr. more <- Oil Level -> 170 gr. more 227 gr. more
19,5°C21%
19°C16%
19,5°C16%
<- Amb. Temp & Air -> Humidity
32°C67%
32°67%
4,5° C 6°C 5,5°C<- Temp °C central ->
louver, left9° C 11°C
AAR 89 – Oct. - Nov. 2013 11
Fig. 1 2003 Ford Ranger+ Expansionsrohr und mit mechanischem Lüfter
Korrekte Menge
113 gramm mehr
227 gramm mehr
<- Öl Level ->170 gr. mehr
227 gr. mehr
19,5°C21%
19°C16%
19,5°C16%
<- Außentemp. & -> Luftfeuchtigkeit
32,0°C67%
32,0°67%
4,5° C 6°C 5,5°C<- Temp °C ->
Zentraldüse, links9° C 11°C
12 AAR 89 – Oct. - Nov. 2013
which took place at higher temperatures, it turned out however that there were significant differences. While accor ding to the vehicle factory, at an ambient temperature of 32°C, a correctly charged unit should produce conditioned air at a temperature of about 5°C at the center louver, the cars with too much oil in the aircon system measured a 3-5°C higher temperature at the centre louvre (see table 1)
Table 2 for the other vehicle shows the same pattern. While cooling performance in wintertime, of a system that has been overfilled with lubricant, is more or less similar to factory specificatons of a prop-erly charged system, big differences do appear at high ambient temperatures, with up to 10°C higher louver tempera-tures when the system has been seriously overcharged with oil. This turned out to
be especially the case at higher relative humidity levels.
In their report, the researchers unfortu-nately did not relate to the possible cause of this problem.
Conclusions
From the collected test results, the re-searchers concluded, that the cooling performance of a vehicle that has been serviced in winter time should be inter-preted with the highest caution. After all, if the system contains too much oil, it may happen that the same system will not perform well during the warm season.
For both vehicles, a serious overfill with oil did not lead to any cooling problems in a cold period of the year. The phenome-num of cooling performance crashing at hot ambient temperatures when the sys-tems are overfilled with oil, happened on both tested cars.
Inside the Workshop
The results of the test programme show
that charging of the a/c system in win-ter time should be performed with the utmost accuracy. Especially determining the amount of oil that is inside the system is of the highest importance. This in or-der to prevent that the system is returned to the owner with too much oil. If such a thing should happen during service in winter, it may well happen that, from the moment that ambient temperatures are becoming summerish, the same customer will return to the workshop with a com-plaint abiout cooling performance.
The customer involved will then not only refer to his warranty rights, but may also be pretty serious in demanding having the problem fixed without delay. If, in such a case you are not aware of an exces-sive oil quantity to be one of the potential culprits, making this customer happy, may become a time consuming excercise! And, don’t forget , those are the jobs that you typically do not want to have in your shop during the high season, when it’s all about working as efficiently as possible.
höheren Temperaturen, stellte sich al-lerdings heraus daß, während die Aus-strömtemperatur bei einer Außentem-peratur von 32°C und korrekt befüllter Anlage, laut Werkangaben 5°C sein soll-te, dies bei der mit Öl überfüllten Anlage (siehe Tabelle 1) bis 5°C mehr war.
Tabelle 2 zeigt das gleiche Schema, al-lerdings mit den Meßresultaten des Fahrzeugs mit dem an niedriger Stelle angeordnete Kompressor.
Während die Kälteleistung in der Win-terzeit im Falle einer Anlage, die mit Öl überfüllt ist, mehr oder weniger mit den Werksspezifikationen übereinstimmt, ist dies bei hohen Außentemperaturen komplett anders. Unter solchen Um-ständen stellt sich nämlich heraus, daß die Ausströmtemperaturen an der Mit-teldüse bis zu 10° C. höher sind. Dieses Phänomen zeigte sich insbesondere an Tagen mit einer relativ hohen Luft-feuchtigkeit.
Im Testbericht äußern die Prüfer sich leider nicht über die möglichen Ursa-chen dieses Problems.
Folgerungen
Die Forscher zogen auf Basis der Ergeb-nisse ihrer Untersuchungen die Folge-rung, daß die Klimaleistung eines Fahr-zeugs, das im Winter gewartet wurde, mit äußerster Vorsicht bewertet werden sollte. Wenn die Anlage nämlich mit zu-viel Klimaöl befüllt wurde, kann es ohne weiteres passieren, daß die gleiche An-lage in der heißen Saison nur noch man-gelhaft leistet. Bei beiden Fahrzeugen stellte sich heraus, daß Überbefüllung mit Öl, hinsichtlich der Kälteleistung bei kalten Umgebungstemperaturen kaum Folgen hat. Dies stellte sich beim Test nämlich heraus wenn diese Daten mit den offziellen Werksvorgaben vergli-chen werden.
Dieses Phänomen, das jetzt auf wissen-schaftliche Art festgestellt wurde, ist unabhängig von der Einbauposition des Kompressors. Das von den Tests fest-gestellte Problem ereignet sich in der warmen Saison in beiden Fahrzeugen, ob der Kompresor jetzt niedrig oder hoch angeordnet ist.
In der Werkstatt
Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigen, daß die Befüllung einer Autokli-maanlage in der Winterzeit mit äußer-ster Genauigkeit vorgenommen werden sollte. Insbesondere die Feststellung wieviel Öl sich in der Anlage befindet, ist von großer Bedeutung. Dies um vorzubeugen daß die Anlage mit zuviel Schmiermittel, dem Kunden übergeben wird.
Falls dies trotzdem geschehen sollte, kann es durchaus sein, daß der Kunde anfangs der Saison in die Werkstatt zu-rückkehren wird, weil seine Anlage an warmen Tagen nicht anständig kühlt. Ein solcher Kunde wird dann nicht nur auf seine Garantierechte bestehen, son-dern auch von Ihnen verlangen, daß das
Problem schnellstens gelöst wird. Wenn Sie in so einem Fall nicht mit der Mög-lichkeit einer Öl-Überbefüllung rechnen bzw. darüber wissen, und als erstes die anderen möglichen Ursachen überprü-fen, könnte so was eine ziemlich zeitrau-bende Sache werden. Und, solche Aufga-ben sind gerade diejenigen, die Sie sich in der Hauptsaison am liebsten sparen!
D
Fig. 2 2007 Dodge Caravan + expansion valve and electric fan
Correct Qty 113 gr more 227 gr. more <- Oil Level -> 113 gr. more 227 gr. more
21°C19,5°C16%
19,0°C16%
<- Amb. Temp & -> Air Humidity
28°C67%
28°67%
3° C 0°C 5°C <- Temp °C central louver, left -> 14° C 16°C
Oil in the A/C System
AAR 89 – Oct. - Nov. 2013 13
Fig. 2 2007 Dodge Caravan + Expansionsventil und mit elektrischem LüfterKorrekte Menge 113 gr mehr 227 gr. mehr <- Öl Level -> 113 gr. mehr 227 gr. mehr
21°C19,5°C16%
19,0°C16%
<- Außentemp. & ->
Luftfeuchtigkeit
28°C67%
28°67%
3° C 0°C 5°C<- Temp °C ->
Zentraldüse, links14°C 16°C
Practical/Technical Info - Praktische/Technische Tips TTT
R-134a
Während Experten bereits im Juni über historisch niedrige Preise für R-134a sprachen, und die Erwartung war, daß diese keineswegs noch weiter herunter gehen konnten, zeigte sich im Septem-ber das Gegenteil. Laut Insidern lag der Bulkpreis für R-134a Mitte September bei ca. € 2,70. 7% niedriger als 2 Monate zuvor.
Der gleiche Experte erklärte gegenüber Auto AC Reporter, daß die R-134a Prei-se sich zur Zeit total von wirtschaftlichen Faktoren wie Rohstoffpreise, Arbeitslohn und Herstellungskosten, losgerissen ha-ben. Die heutigen Preise sind dermaßen
niedrig, daß nicht mehr kostendeckend hergestellt werden kann.
Bei vielen besteht daher die Vermutung, daß die Verkaufspreise asiatischer Her-steller eher einen politischen Hinter-grund haben. In Folge eines stagnieren-den Wachtums in den BRIC Ländern, sind die R-134a Produktionsanlagen in China in letzter Zeit nur noch zu 50-60% ausgelastet. Demzufolge steigen die Produktionskosten pro Einheit. Auch für China gilt nämlich, daß der Großteil der R-134a Herstellungskosten aus Anlage-kosten und Kosten für Rohstoffe, besteht. Die wohlbekannten niedrigen Arbeits-kosten in China haben daher nur wenig Auswirkung auf den R-134a Preis. Mit anderen Worten, es besteht die Vermu-tung daß die Produktion von R-134a in China zur Zeit defizitär ist, und die Be-hörde mittels Subventionen den R-134a Preis künstlich auf einem niedrigen Ni-veau hält.
Turbulenzen
Nicht nur die niedrigen Preise führen bei den Kältemittelherstellern zur Zeit zu einer verhaltenen Position. Auch die momentan zur Verfügung stehende Pro-duktionskapazität für R-1234yf führt zu Kopfschmerzen. Laut der Europäischen Richtlinie 2006/40/EC sollen ab 1.1.2017 sämtliche neu produzierten Pkws mit einem umweltfreundlichen Kältemittel
mit einem Treibhauswert niedriger 150 ausgerüstet werden. Dies sind ab Ende diesen Jahres lediglich 3 Jahre. Zur Zeit steht hierzu nur R-1234yf zur Verfügung.
Die jetzigen Produktionsanlagen von Honeywell und Dupont, die beide eine relativ kleine Produktionskapazität ha-ben, reichen nur für die Mengen, die ab 2011 zu erwarten waren, aus. Sie sind allerdings nicht in der Lage um ab dem Jahr 2017 jährlich mehr als 10 Millionen Neufahrzeuge in Europa mit R-1234yf zu versehen. Die Ankündigung Arkemas von Anfang September, auch R1234yf Pro-duktionsanlagen zu bauen (Siehe auch Seite 9) bezieht sich in erster Linie auch auf eine Anlage mit beschränkter Kapa-zität. Mit der Erstellung eines zweiten Werks in Europa wird wahrscheinlich nicht vor 2016 angefangen.
Zwischen Hoffen und Bangen
Honeywell und Dupont leben deshalb zur Zeit in einer Welt von Hoffnung und Zweifel. Auf der einen Seite gibt es das Bewußtsein, daß ab 2017 viel mehr R-1234yf Produktionskapazität erforderlich sein könnte. Mit dem Bau zusätzlicher Anlagen sollte im Grunde nicht mehr lange gewartet werden, um sie rechtzei-tig fertigstellen zu können. Andererseits muß noch abgewartet werden, wie der von Daimler verweigerte Einsatz von R-1234yf, letztendlich enden wird.
R-134a
While industry experts already referred to historically low R-134a bulk prices early July, expecting that these had hit rock bottom by then, prices have gone down even more since. According to ex-perts, bulk price levels had reached a new low of € 2,70 mid September, 7% lo-wer than two months earlier. The same experts stated to this magazine, that present prices have little to no relation with the cost for commodities, labour nor
production facilities. Recent price levels are so low that R-134a production is no longer profitable.
Some therefore suspect that R-134a sa-les prices, as charged by some Chinese suppliers, are politically driven rather than based on economic factors. Due to stagnating economic growth in the BRIC countries –China being one of them- R-134a production plants are only running half capacity. Consequently, production costs per unit are increasing.
After all, also in China the majority of R-134a production cost, is made up by cost for production plants and commodities. Traditional lower labour cost levels in China therefore have little impact on the cost structure of R-134a. In other words, there’s a strong suspicion that R-134a production is presently running at a loss in China, requiring government subsi-dies to keep sales prices artificially low.
Turmoil
Not only low R-134a prices lead to turmoil at the level of refrigerant ma-nufacturers. Also the global R-1234yf production capacity which is available presently, leads to headaches. According to European Directive 2006/40/EC, from 2017 all newly pro-duced cars need to be equipped with a environment friendly refrigerant (GWP < 150). This is only 3 years from now. At the moment however R-1234yf is the only refrigerant available for this purpo-se. And, the present production facilities of Dupont and Honeywell only have limi-ted capacities.
These capacities are based on the emer-ging needs for R-1234yf from 2011 to 2016 and, hence, will not be able to supply all new cars that are registered from 2017 with R-1234yf. For Europe alone approximately 12-13 million units. Arkema’s announcement early Septem-ber to also build R-1234yf production facilities (also see page 9) initially rela-tes to the construction of a new factory in China. Also that plant however will also have a limited production capacity. The second factory which Arkema has announced may not be ready until 2017.
Between Hope and Fear
For all these reasons both Honeywell and Dupont live in a world of hope and fear. One one side there’s the realisati-on that more production capacity will be required until 2017, of which the first preparations should start rather today than tomorrow. On the other side it has yet to be awaited how Daimler’s refusal to use R-1234yf re-frigerant may eventually end. And, how long important investment decisions are longer stalled as a side effect of it.
In der Juli Ausgabe berichteten wir über die Situation auf den in-ternationalen Kältemittelmärk-ten und über die Erwartungen, die die internationalen Anbieter über die verschiedenen Preisent-wicklungen haben. Laut Insidern hat das historisch niedrige R-134a Preislevel von € 2,90 (= auf der Basis von Tank-wagenmengen) Ende Mai, sich seitdem noch weiter gesenkt. Das heutige Preislevel der chinesi-scher R-134a Hersteller ist zur Zeit derartig niedrig, daß infor-mell über Preissubventionen von Seiten chinesischen Behörden spekuliert wird. Nicht nur das Thema Preis, sondern auch an-dere Entwicklungen, machen die Kältemittelhersteller mittlerweile nervös.
In the July edition we reported on the situation on the various inter-national refrigerant markets and the expectations that refrigerant markets have about price developments. Insiders say that the his-torically low bulk price level of € 2,90, that was reached last May, has decreased even further since. The present price level by Chinese manufacturers is so low, that speculations about price subsidies from the Chinese authorities are increasing. Not only the price issue, but also other developments make, that refrigerant makers go through fairly nervous times.
Refrigerants: Prices & Refrigerant Manufacturers are getting Nervous
14 AAR 89 – Oct. - Nov. 2013
Kältemittelpreise . . . und: Kältemittelhersteller werden nervös
Zusammensetzung
Der wirkliche Inhalt der aufgefundenen Flaschen war also nicht R-134a sondern ein Gemisch aus R-12, R-134a, R-22 und R-125.
Laut Experten spielt R-125 in diesem Zu-sammenhang keine schädliche Rolle. Das gleiche gilt selbstverständlich für die R-134a Komponente, die zu 12% vertreten ist. Von der R-12 ist bekannt, daß deren Einsatz in der Europäischen Union seit geraumer Zeit illegal ist. Dies bedeutet, daß dieses Kältemittelgemisch laut den geltenden Regeln nicht eingesetzt wer-den darf.
R-22
Auch die Frage, ob es sich überhaupt die Mühe lohnt, dieses Kältemittel einzuset-zen, kann nur negativ beantwortet wer-
EU
Eine wichtige Rolle gibt es für die EU, die bis jetzt die Verantwortung für die Hand-habung von Richtlinie 2006/40/EC, den Mitgliedsstaaten überläßt. Hierbei gilt Frankreich bislang als der einzige Staat der- sei es zeitbeschränkte- Maßnahmen in Form eines Verbots um bestimmte Mo-delle mit R-134a zuzulassen, gegen Mer-cedes eingeleitet hat.
Die EC kann es sich allerdings nicht mehr lang leisten, diesen Weg weiter zu verfol-gen. Auch sie ist sich darüber bewußt, daß Klarheit jetzt kurzfristig erwünscht ist. Nicht nur für die Industrie, sondern auch für die EU selbst, die sich den Um-welt-Zielsetzungen aus dem Kyoto Pro-tokoll angeschlossen hat. Um diese Ziele erreichen zu können, ist die planmäßige Verabschiedung von R-134a in Pkws von größter Wichtigkeit.
Auch für andere Wirtschaftssektoren war-ten Kältemittelhersteller übrigens auf Ent-scheidungen aus Brüssel. So gibt es den Supermarktsektor, wo Vorschläge vorlie-gen, um die heutigen Kältemittel R404 und R507 mit einem Treibhauswert von 4000 (!!), durch R407a zu ersetzen (GWP=2000).
Für Kältemittelhersteller sind es also turbulente Zeiten. Die Unsicherheit aus Brüssel könnte dazu führen, daß sie bei der Planung ihrer nahen Zukunft in Zeit-
not geraten.
Alternative?
Ob das von Mexichem vorgeschlagene AC6 Kältemittel eine potentiale Alterna-tive für Autoklimaanlagen ist, ist noch schwierig einzuschätzen. Vieles wird da-bei von seinem Empfang bei dem Ther-mal Management Systems Symposium in Detroit, Ende Oktober, abhängen. Während dieser Veranstaltung wird die SAE Projektgruppe, die sich mit den Ein-satzoptionen von AC6 beschäftigt, ihren Abschlußbericht bekanntgeben.
Hinsichtlich Verfügbarkeit, hat AC-6 den Vorteil, daß es aus Komponenten be-steht, die bereits hergestellt werden. Dies spricht für sich was die Komponenten R-134a und CO2 anbelangt. Auch der dritte Komponent -1234ze- wird allerdings be-reits hergestellt, und unter anderem als Treibgas in Aerosole eingesetzt. Laut Me-xichem wird AC-6 günstiger im Preis sein als R-1234yf, und es kann sowohl in der Kälte- als auch in der Autoklimaindustrie eingesetzt werden.
Schlußfolgerung
Die Kältemittelindustrie in Europa sehnt sich zur Zeit nach Klarheit aus Brüs-sel. Insbesondere die bereits seit Jahren schleppende R-1234yf Diskussion sollte jetzt schnell beendet werden. Wenn dies nicht der Fall sein sollte, werden sämtliche Parteien davon betroffen sein. Daimler, die Kältemittelhersteller, die EU, die Herstel-ler von Service- und Wartungsgeräten und viele andere.
Erneute R-134a Fälschung am MarktVor kürzem hat Dupont Meldung gemacht über eine neue, bislang unbekannte, R-134a Fälschung. Zum Zeitpunkt dieser Meldung, handelte es sich um Flaschen, die in Polen am Markt sind, mit pol-nischsprachigem Etikett.
Sehen Sie hierzu bitte die Abbil-dung. Das betreffende Kältemit-tel kann also unter anderem an diesem Etikett erkannt werden. Dies schließt allerdings nicht die Möglichkeit aus, daß es inzwisch-en auch übersetzte Versionen auf Englisch bzw. Deutsch gibt.
European Commission
An important role in all this is played by the EC which -until now- leaves all responsibility in main-taining Directive 2006/40/EC to the European member states. So far only France has taken – be it temporary- real steps against Daimler by refu-sing the registration of certain Mercedes types for a period of 2 months. The EC cannot permit itself to let this go on for much longer however.
Quick clarity is of the essence now. Not only for the industry, but alsof for the EC itself, of which its authority as a lawmaker in Europe may be affec-ted. Moreover, the EU has also committed to the goals of the Kyoto Protocoll. Being able to realize these goals, significantly depends on the success of the planned phase-out of R-134a in passenger cars.
Also in other sectors however, refrigerant ma-kers are waiting for decisions from Brussels. For instance, there’s the supermarket sector which is waiting for the end result of proposals to replace refrigerants R404 and R507 (GWP of 4000) by R407a. In other words, turbulent times for refri-gerant makers which may run out of time in plan-ning and executing their near future if Brussels is not able to bring clarity soon.
Alternatives
The real potential of AC6 refrigerant which has been presented by Mexichem as an alternative for auto a/c systems, is still difficult to gauge. A lot will depend on how the end results of the AC6 CRP projectgroup have been received at the Ther-mal Management Systems Symposium in Detroit, which took place the end of October. During this event the SAE CRP working group has presented its final report.
As for its availability, AC6 has the advantage that it consists of components that are ready available. For sure that is the case for R-134a and CO2. Also the third component -1234ze- however is already in production and is used as propellant in aerosols. According to Mexichem, AC6 will have a better pri-ce than R-1234yf and can be used in both stationa-ry- as well as automotive a/c applications.
Conclusion
The European refrigerant- cooling- and a/c indus-try is hankering for clarity out of Brussels. Espe-cially the kafkaesque discussion around R-1234yf safety needs to be ended soon. If not, all parties involved will suffer. Daimler, refrigerant makers, the EU, manufacturers of auto a/c service equip-ment, but also the users of the auto a/c systems.
AAR 89 – Oct. - Nov. 2013 15
Kältemittelpreise . . . und: Kältemittelhersteller werden nervös
Solar sensor Photo diode On top of dashboard, passenger side
Ambient temperature sensor In front of condenser, right lower side
Interior temperature sensor On dashboard and in footwell
Pressure switch On refrigerant line near condenser
Components: Replacement Times/hrs.
Condenser 4.0
Dryer 4,0
Compressor 1,4-1.8
Evaporator (front) 5,9
Interior filter 0,4
Expansion valve 0,4
Blowermotor 0,6
Ambient temperature sensor 0,5
Solar sensor 0,5
Evaporator temperature sensor n/a
Interior temperature sensor 4,0 footwell, dashboard: 5.0
High pressure sensor 1,0
Expansionsventil / Expansion valve
Kondensator / Condenser
AAR 89 – Oct. - Nov. 2013 17
Composition
The actual contents of the detected bot-tle is obviously not R-134a, but a mix-ture consisting of R-12, R-134a, R-22 and R-125.
According to experts, the R-125 compo-nent has no particular harmfull effect on the a/c system’s performance, nor on its durabilty. The same of course ap-plies to the R-134a component which is represented for approximately 12%. R-12 has been illegal for use in auto air-con service for quite some years already in the European Union member states. This actually makes the use of this par-ticular counterfeit refrigerant illegal, and it is not allowed to be used in the service industry.
Using it
Also the question, whether it may be
worth while to use this refrigerant can be answered in a negative way. Most problematic is the R-22 component. R-22 does not combine well with the re-frigerant hoses that are typically used in R-134a auto a/c systems. The same accounts for o-rings and other sealing technologies that are presently used. Such components may lose their seal-ing qualities, creating smaller or even bigger leakages in the systems. Under extreme circumstances, the use of this particular refrigerant may cause the a/c compressor to fail after 15.000-20.000 miles.
Diagnosis
This specific type of R-134a counterfeit refrigerant, can be easily recognized with one of the existing refrigerant analyzers. After all, most of the present models on the market are able to detect
R-22. Another way to detect this coun-terfeit refrigerant is by its label. This may not always be the case however, since there’s the option of various other labels than just the one that has been detected so far.
The substance itself has the same look as R-134a. It also tastes and smells the same. Also its pressures are very simi-lar to R-134a’s.
Finally
It is yet unknown in how far this spe-cific R-134a counterfeit refrigerant has already spread over the various European member states. We strongly recommend you to be extra careful and use your electronic refrigerant analyser under all circumstances. Don’t you have one yet? Maybe the time is there to buy one now.
Dupont has recently reported on the existence of a new R-134a counterfeit type. It concerns bot-tles which have been initially introduced in Poland and have been provided with a label in Polish language (see the illustra-tion). The fact that this particular counterfeit type refrigerant bot-tle can be recognized by this par-ticular label does not mean how-ever, that meanwhile no other language labels have been intro-duced, such as German, English etc.
Another R-134a Fake in Europa
den. Die Problematik in diesem Gemisch ist nämlich die R-22 Komponente. Von R-22 ist unter anderem bekannt, das es sich nicht mit den Kältemittelschläu-chen, die in R-134a Anlagen eingesetzt werden, verträgt. Das gleiche gilt den O-Ringen und anderen Abdichtungsformen in einer R-134a Anlage. Diese können in Kombination mit R-22 ihre abdichtenden Qualitäten verlieren, was zu kleineren
und größeren Leckagen führen wird. Der Einsatz dieses Kältemittels kann unter extremen Umständen auch dazu füh-ren, daß der Klimakompressor nach ca. 15.000-20.000 Kilometer ausfällt.
R-22 hat auch eine negative Auswirkung auf die Qualität der Wirkung der Füllsta-tion.
Diagnose
Diese spezifische R-134a Fälschung kann von den meisten Kältemittelanalyse-geräten, die es zur Zeit am Markt gibt, an Hand der R-22 Komponente erkannt werden. Eine andere Weise, um es zu er-kennen, gibt es –mit Ausnahme des Eti-
ketts– nicht. Das betreffende Gemisch sieht nämlich genauso aus wie R-134a, und hat auch den gleichen Geruch, bzw. schmeckt identisch. Auch die Drucke sind denen des R-134a nahezu identisch.
Zum Schluß
In wie weit diese spezifische R-134a Fälschung bereits in den verschiedenen Ländern Europas existiert, ist noch un-bekannt. Wir empfehlen dann auch in der kommenden Zeit besondere Vorsicht walten zu lassen und ohne Ausnahme das Analysegerät einzusetzen. Haben Sie noch keins? Vielleicht ist jetzt die günsti-ge Zeit um eines zu beziehen.
This particular problem is known from the defrost actuator, the footwell blend door actuator, instrument panelblend door actuator and the recirc. blend door actuator.
The only solution to the problem is to re-place the faulty actuators. The procedure
to be followed is:
1. Remove the glove box
2. Disconnect the battery ground cable
3. Study the illustrations on page 20 and act as follows:
Jaguar S Type: Disturbing Noises from behind the Dashboard
In Jaguar S types that were built in 2006 and 2007, irritating noises may occur from behind the dash-board when the climate system is operated. A typical description of these noises would be a constant bubbling or ticking. The cause of this particular problem is one or more actuators which pass incor-rect feedback about their posi-tion. The consequence of this is, that the blend doors continually search for their correct position, while the control unit continues sending signals.
Info original a/c units / Info Original Klimaanlagen TTT
Recirculation blend door (fig.1)
Blend door footwell (fig.2) Defrost door (fig.3) Dashboard blend door(fig.4)
a. Disconnect the electric connector
a. Disconnect the electric connector
a. Disconnect the electric connector
a. Disconnect the electric connector
b. Disconnect the control rodb. Remove the retaining
boltsb. Remove the retaining bolts b. Disconnect the control rod
c. Remove the retaining bolts c. Remove the actuator c. Remove the actuator c. Remove the retaining bolts
The SWEDGE-LOK ™ system provides on-vehicle universal repair of air conditioning tube and hose connections in all makes and models of vehicles.
Make clean and quick repairs
right on the vehicle for a fraction of the cost of replacing the line and get customers back on the road quickly.
Eliminate the need to wait for expensive OE replacement parts
Requires no welding or soldering
Saves time by allowing most repairs to happen right on the vehicle
“Once I diagnose a leak on an A/C line or condenser, doing the repair job with the SWEDGE-LOK™ tool saves time and saves my customers a lot of money.”
– SWEDGE-LOK™ Customer
2013 most innovative new product at MACS! See the video
NEW
Professional A/C Tubing & Hose Repair SystemProfessional A/C Tubing & Hose Repair System
Fiat Punto
Dieses Problem kann in Prinzip bei jedem ein-zelnen Aktuator auftreten: Defrost, Fußraum, Armaturentafel und Umluft.
Die einzige Lösung des Problems ist der Aus-tausch der inkorrekt funktionierenden Aktuato-ren. Die Prozedur hierzu lautet folgendermaßen:
1. Entfernen Sie das Handschuhfach
2. Lösen Sie das Massekabel der Fahrzeugbat-terie
3. Sehen Sie sich die Zeichnungen an und han-deln folgendermaßen:
4. Bauen Sie die neuen Aktuatoren in umgekehrter Reihenfolge wieder ein.
5. Achten Sie bitte darauf, daß das Venturi-Rohr des Innenraumtemperatursensors an der korrekten Stelle eingebaut wird.
6. Schließen Sie das Minuskabel der Batterie wieder an.
In Jaguar- S-Type Fahrzeugen, die zwischen 2006 und 2007 gebaut wurden, kann es vorkommen, daß der Eigentümer sich darüber beschwert, daß bei eingeschal-teter Klimaautomatikanlage, tickende oder sonstige Geräusche auftreten. Das betreffende Geräusch tritt auf hinter der Armaturentafel. Die Ursache eines sol-chen Problems wird von einem oder mehreren Aktuatoren gebildet. Diese geben der Steuereinheit der Klimaanlage inkorrekte Daten über ihre genaue Position. Demzufolge bleibt die Steuereinheit Steuersignale abgeben, um die Aktuatoren korrekt einstellen zu können, und die Aktuatoren hören nicht auf, nach ihrer kor-rekten Position zu suchen.
D4. Re-install the new actuators in reverse order
(make sure that the new actuators are fully meshed with the driven doors before tightening the bolts!)
5. Correctly position the in-vehicle temperature sensor venturi pipe
a. Lösen Sie den Stecker a. Lösen Sie den Stecker a. Lösen Sie den Stecker
b. Lösen Sie die Regel-stange
b. Entfernen Sie die Befesti-gungsbolzen
b. Entfernen Sie die Befestigungsbolzen
b. Lösen Sie die Regelstange
c. Entfernen Sie die Befestigungsbolzen c.Entfernen Sie den Aktuator
c. Entfernen Sie den Aktuator
c. Entfernen Sie die Befestigungs-bolzen
d. Entfernen Sie den Aktuator
d.Entfernen Sie den Aktuator
Jaguar S-Type: störende Geräusche hinter der Armaturentafel
The procedure to solve the problem is as follows:
1. Take out the car radio and the cover of the center console
2. Take out the control panel
3. Take out the centre air louver
4. Adapt the air distribution flap’s posi-tion as indicated in illustration 1.
5. Use benzene to clean and degrease the surfaces of the evaporator case that come in contact with the air door’s edge.
6. Partly remove the protective film of the original sealing, as per illustration 2
7. Take hold of the sealing, hold it in ho-rizontal position, and attach it to the evaporator casing in such a way, that it is positioned between the evapora-tor casing’s wall and the edge of the airdoor (see ill.3 A-> D)
8. Now, tilt the airdoor in such a way, that the seal is pushed directy against the evaporator case and remove the protective foil.
9. Now operate the air distribution switch in order to move away the air-door from the seal and press the seal tightly by hand.
10. Illustration 4 shows the correct posi-tion of the seal (“1”)in relation to the evaporator case (“2”) and air door (“3”).
The seal has part number 71735442
Fiat Punto: Whistling Airflow
Fiat Punto models that have been manufactured from 2003 may have a problem with irritating noises from the aircon system. The noise can best be described as whistling, sometimes shrieking.
According to Fiat the problem is caused by insufficient sealing of the air distribution door. The so-lution to the problem is to adapt the distribution door’s sealing.The problem especially arises when the air distribution has been set to foot level, with the blower on 1. or 2. speed and the temperature on mid level.
D
Info original a/c units / Info Original Klimaanlagen TTT
AAR 89 – Oct. - Nov. 2013 21
Bolt = BolzeLinkage = Regelstange
Fig./Abb. 1
Fig./Abb. 3
Fig./Abb. 2
Afb./Ill. 4
1 = seal / Abdichtung2 = case / Gehäuse3 = airdoor / Luftklappe
Hydronic 2
Mit der neuen Hydronic 2, erwartet Eber-spächer auch das Marktsegment für Kurzstreckenfahrer erreichen zu können. Laut Eberspächer handelt es sich hierbei um eine Zielgruppe mit fast 50% des ge-samten Pendelverkehrs. Bislang mußte diese Kategorie sich vornehmlich auf ih-rer Garage verlassen, um morgens beim
Wegfahren sofort angenehme Tempera-turen zur Verfügung zu haben.
Mit der Hydronic 2 hat sich dies geän-dert, so Eberspächer. Diese erlaubt es, die Frontscheibe schneller vom Eis zu be-freien, und den Innenraum schneller auf-zuheizen, als mit der Hydronic I Version. Im Falle eines Fahrzeugs mit 1,9L Hub-raum, braucht die Hydronic 2 hierfür nur 20 Minuten, so Eberspächer. Die Hydro-nic 2 ermöglicht es den Einbauwerkstät-ten einen komplett neuen Kundenkreis zu erschließen.
Ein weiterer Vorteil der Hydronic 2 ist, daß sie weniger Kraftstoff als die Hydro-nic I verbraucht und somit weniger CO2 Ausstoß verursacht. Das Geheimnis hier-zu ist ein neuer thermo-hydraulischer Schalter im Hydronic 2. Dieser bewirkt, daß während des Vorheizens, der Zugang zum Motorkreislauf verschlossen bleibt, bis dem Moment, wo das Kühlmittel die Temperatur von 67°C erreicht hat. Erst zu diesem Zeitpunkt gibt der Schalter auch den Motorkühlkreislauf sukzessive frei.
Flexibler Einsatz und Einbau
Die Hydronic 2 ist außerdem äußerst fle-
Eberspächer: Komplettformel für Nachrüst Heizgeräte und Klimaanlagen
Hydronic 2
Eberspaecher expects that the new Hydronic 2 park-ing heater, will also give access to the market seg-ment of vehicle owners with a typical short drive profile. According to Eberspaecher, this represents a target group of nearly 50% of all daily commuters. Until now, this specific category of car owners was forced to rely on its garage to enjoy pleasant cabin temperatures when departing during a cold morning.
This has changed now. With the new Hydronic 2
heater, the car windscreen can be cleared from ice significantly faster. The same accounts for the vehi-cle interior, with a quicker heat-up into the thermal comfort zone than with the present Hydronic I. In case of a vehicle with a 1,9L engine, this process takes only 20 minutes with the new heater, Ebers-paecher adds. The new heater will also allow instal-ling workshops to explore a totally new group of po-tential customers.
Another advantage of the Hydronic II is its improved fuel consumption and, hence, better CO2 emission pro-
Am 27. September organisierte Eberspächer, Hersteller von Heizgeräten, seinen jährlichen Empfang für Impor-teure, Kunden und die internationale Fachpresse. In seiner Introduktionsrede benachdruckte Eberspächer Climate Control Systems Chef Klaus Beetz, daß Eber-spächer den Ehrgeiz hat, sich zu einem Full-Service Partner für die Nachrüstung von Heiz- und Klimaan-lagen zu entwickeln: “Mit der strategischen Fokussie-ring auf die Anforderungen im Aftermarket wollen wir den Begriff Klimakomfort neu definieren”, so Beetz. Die
bereits erweiterte Abteilung Climate Control Systems wird sich mit Bezug auf Klimaanlagen, hauptsächlich mit Standkühlung und Nachrüstanlagen für Spezial-, Niche-und Fleetfahrzeugen befassen.
Während des Pressetages kündigte Eberspächer auch eine neue Standheizung, state-of-the-art Bedienele-mente, und eine höhere Einbaufreundlichkeit für den Fachhandel an.
On September 27th, Eberspächer, manufacturer of automotive pre- and parking heaters, organized its annual press day for agents, customers and the international press. In his introduction speech, Eberspaecher Climate Control Systems boss Klaus Beetz, emphasized that the company has the ambition to become a full-time partner for the installation of retrofit heaters and a/c systems: “with a strategic focus on the after- and retrofit market, we intend to give climate comfort a new definition” Beetz added. The expanded Climate Control Systems Department section which also deals with a/c solutions now, will mainly focus on the markets for special-, niche – and fleet vehicles.
During the press day, Eberspaecher also announced a new parking heater, state of the art controls and more installation friendliness for professional installers.
Eberspächer: Complete Formula for Aftermarket Heaters and A/C Systems
Fiat Punto: pfeifender Luftstrom
Das Problem tritt insbesondere auf, wenn die Luftverteilung in Richtung Fußraum eingestellt ist, wobei das Gebläse in Stufe 1 oder 2 steht, und die Temperaturregelung halbwegs. Die Ver-fahrensweise, um das Problem zu lösen ist folgen-dermaßen:
1. Entfernen Sie das Autoradio und die Abdeck-ung der Mittelkonsole (Abb.1)
2. Bauen Sie das Bedienpaneel aus (Abb.2)
3. Entfernen Sie die mittlere Luftdüse
4. Stellen Sie die Luftklappe in die Position, wie in der Abbildung kurz dargestellt, ein
5. Setzen Sie Benzol ein, um die Flächen am Ver-dampfergehäuse, die mit dem äußeren Rand in Kontakt kommen, zu reinigen und zu entfetten
6. Entfernen Sie die Schutzfolie der Originalabdi-chtung teilweise, wie in Abbildung .. dargestellt
7. Nehmen Sie jetzt die Abdichtung und setzen diese in horizontale Position, und zwar auf eine solche Weise im Verdampfergehäuse an, daß diese zwischen der Gehäusewand und dem Rand der Luftklappe platziert wird (siehe Ab-bildung A->D).
8. Verdrehen Sie jetzt die Klappe, damit die Abdich tung gegen die Wand des Verdampferge-häuses gedrückt wird, und entfernen Sie die Schutzfolie
9. Betätigen Sie jetzt den Schalter der Luftver-teilung, um so die Klappe von der Abdichtung weg zu drücken und drücken Sie die Abdich-tung von Hand gut fest.
10. Abbildung 4 zeigt die korrekte Position von der Abdichtung, im Vergleich zu der Wand des Hei-zungsgehäuses und zu der Luftklappe.
Die Abdichtung hat Teilenummer 71735442.
In Fiat Punto Modellen ab 2003 kann das Problem auftreten, daß bei einer bestimmten Einstellung der Klimaan-lage oder der Heizung, pfeifende oder quietschende Geräusche auftreten. Laut Fiat wird dieses Problem von einer mangelnden Abdichtung der Luftver-teilklappe verursacht. Die Lösung des Problems ist die Durchführung einer Anpassung an der Abdichtung der Luft-verteilklappe.
Abb. / Ill. 1
Complete Water Circuit (heated from 67°C up) = Kompletter Wasserkreislauf (beheizt ab 67°C)Thermo-hydraulic Switching Element = Thermo-hydraulisches SchaltelementSmall Water Circuit = Kleiner Wasserkreislauf (durchgängig beheizt)Engine = MotorHeat Exchanger = Wärmetauscher
Info Original Klimaanlagen
22 AAR 89 – Oct. - Nov. 2013
D
von Seite 21
xibel. Mittels eines Umkuppelns der Was-serleitungen kann sie nämlich auch als reiner Motorvorheizer eingesetzt werden. In diesem Fall wird der Wasserkreislauf zum Wärmetauscher für den innenraum zunächst gesperrt, und erst sukzessive nach Erwärmung des Kühlwassers ge-öffnet. Mit anderen Worten, eine Um-schaltung von “Eco” auf den “Comfort” Betriebsmodus. Dies kann insbesondere in den Kaltländern von Bedeutung sein.
Die Hydronic 2 hat eine Leistung von 5,2 kW. Dies ermöglicht ein schnelles Entei-sen der Fenster und des Fahrgastraums in Großvolumen Pkws.
Dank der Integration der Treibstoff- und Wasserpumpe ist der Einbau der Hydro-nic 2 mit weniger Aufwand verbunden als bei ähnlichen Projekten mit anderen Heizungen.
Neue Bedienelemente für Airtronic und Hydronic
Während des Pressetags stellte Eberspä-cher seine neue Generation an Bedienele-menten vor. Der Hersteller kennzeichnet sie als handlich und komfortabel, mit Wahlmöglichkeiten, die für jeden Ein-satzzweck geeignet sind. Bei der neuen Generation reicht bereits ein Knopfdruck um das Gerät aufleuchten zu lassen.
Das neue Programm besteht aus fünf maßgeschneiderten und verschiedenen Easystart Bedienelementen. Diese kön-nen im Pkw bis zum Geländefahrzeug, oder Wohnmobil eingesetzt werden, fügte COO Klaus Beetz hinzu.
So wurde der EasyStart Select speziell
für den Einsatz in Bau- und Agrarfahr-zeugen konzipiert. Dieses Modell ist äußerst resistent und verhindert, daß Schmutz in das Gehäuse eindringt. Dank des übersichtlichen Displays und den we-nigen Tasten, wird eine schnelle und in-tuitive Bedienung ermöglicht.Mit dem Easy Start Timer wird es den Nutzern von Lkws, Booten und Campern ermöglicht, bis zu drei definierten Lauf-zeiten pro Woche festzulegen.
Fernbedienung Easystart & App
Eine weitere Innovation von Eberspächer, besteht aus den neuen Fernbedienungen EasyStart Remote und Remote+. Diese funktionieren auf der Basis von CanBus Technologie und sind äußerst kompakt in der Gestaltung. Diese neuen Versionen haben das Format eines Schlüsselanhän-gers und sind daher sehr bequem in der Bedienung. Hierbei gilt die EasyStart Re-mote als Einstiegsmodell und hat ledig-lich eine “ein-aus” Funktion. Die Remo-te+ bietet sämtliche Bedienfunktionen. Bei beiden Versionen gilt einen Bereich von ca. 1 km.
EasyStart Call ist die neue telefonische Abstandsbedienung von Eberspächer. Eigentümer von Apple oder Android Smartphones profitieren hierbei von der kostenlosen App. Dieser macht aus dem Touchscreen eine intuitive Menüoberflä-che. Mit EasyStart Call können sämtliche gängigen Heizgerätetypen angesteuert werden.
Air Condition
Eine Neuigkeit mit hohem strategischem
Gehalt war die Ankündigung, daß das Esslinger Unternehmen sich ab jetzt in verstärkter Form dem Fahrzeugklima-markt widmen wird. Eberspächer macht dies aus der Perspektive, sich zu Ge-samtanbieter von Kfz Komfort Kühlungs- und Heizungssystemen zu entwickeln.
Hierbei wird das Esslinger Unternehmen sich auf integrierte Thermolösungen im Sonderfahrzeugbereich konzentrieren. Beispiele hierfür sind Pkw Kleinserien und Spezialtransporter für unter ande-rem Pharma, Geldtransport und Frisch-dienst. Zielsetzung ist, sich als Heiz- und Kühlspezialist mit komplett integriertem Angebot für solche Fahrzeugtypen zu eta-blieren. In den Fällen, wo eine integrierte Lösung nicht möglich ist, obliegt Ebers-pächer dann immer noch die Produktpa-lette der universellen Splitt- oder Dach-anlagen, so Sprecher Nicholas Clark.
Während des Pressetags fügte Eberspä-cher übrigens hinzu, nicht die Absicht zu haben, sich auch auf den Markt von Er-satzteilen begeben zu wollen. Das gleiche gilt für die Einsatzbereiche Großbusse, Bahn und Schifffahrt.
Eberspächer: Komplettformel für Nachrüst Heizgeräte und Klimaanlagen
file . The secret behind the Hydronic 2 is a new thermo-hydraulic switch. This makes it possible to keep the engine circuit sepa-rated while the passenger compartment is being heated up. This situation chang-es from the moment that the coolant has reached a temperature of 67°C. Only then the switch opens and allows the engine cooling circuit to receive hot coolant.
Flexible Use and Installation
The Hydronic 2 is very flexible in use. By means of reconnecting the cooling hoses, it can also be used as a specific pre-heat-er for the vehicle engine. In other words, by switching it from the “eco” to the “comfort”setting. Especially for colder countries, this can be a valuable asset.
The Hydronic2 has a capacity of 5,2 kW. This also enables it to also de-ice the windows and warm up the interior in big size passenger cars.
Thanks to the integration of a fuel- and
waterpump, installing the Hydronic has become a less cumbersome job than in similar projects with other heater types, Eberspächer adds.
New Controls for Airtronic and Hy-dronic
During the press day, Eberspächer also introduced its new generation of controls. Eberspächer describes them as handy, comfortable, with options that appeal to each user profile. With the new genera-tion, a push on the button is enough to start up the illumination of the control.
The new range consists of five tailor made and different EasyStart controls. They can be used from passenger cars to off-road vehicles and recreational vehicles, COO Beetz added. The EasyStart for in-stance , has been especially designed for use in trucks, recreational vehicles and boats. Is enables to programme three dif-ferent engagment settings and running
periods per week.
Remote Control Easystart & App
Another innovation by Eberspächer is the new remote control programme EasyS-tart Remote and Remote+. Their opera-tion is based on CanBus communication technology. Another feature is their high-ly compact design. The new versions with the size of a key chain, feature more user friendliness than before. The EasyStart Remote version is the base model with simple on-off function. The Remote+ of-fers all user options. Both types have a maximum range of 1 km.
EasyStart Call is Eberspächer’s new remote control for mobile phones. With this new model owners of Apple and Android cell phones can enjoy the new, free Eberspaecher app. With this app, the touchscreen is changed into the in-tuitive control panel of a parking heater. EasyStart call can be used to control all current heater types.
Air Conditioning
Probably most surprising during Eber-spächer’s press day was the announce-ment that the Esslingen-based company will intensify its activities in the mobile aircon sector. Eberspächers new goal is to develop into a full range supplier of retrofit thermal comfort systems with a focus on integrated solutions for special vehicles. For example, small passenger cars series and special transport cat-egories such as pharmaceutical, money transport, army, off-road, fresh produce etc.
Eberspächer’s goal is to develop into a major heating- and cooling specialist for fully integrated solutions. In cases where a fully integrated solution is not possible, Eberspaecher can rely on its universal split- or rooftop units, Nicho-las Clark added.
Abb. / Ill. 2Eberspaecher : Easystart & Hydronic 2
AAR 89 – Oct. - Nov. 2013 23
24 AAR 89 – Sept. - Oct. 2013
Short News from the IndustryLetzte Neuigkeiten
AirSept: new Heavy Duty A/C Oil Injector
Airsept from Atlanta GA, USA has developed a new heavy duty a/c oil injector. According to AirSept, traditional oil injectors work, but tend not to be very durable. One of the issues is that the lightweight aluminum case is easily dented, which can change the volume of fluid injected. Moreover, the angled cut of the threads makes them vulnerable to wear and leaks which, at the small quantities required for A/C system lubricant or dye, may cause performance degrading inaccuracies. In some cases the lack of a sight glass forces the user to trust that the desired amount of fluid is actually being injected. The heavy duty a/c oil injector from AirSept features two innova-tions that together solve all of these problems. It features square cut threads that resist wear longer than traditional tapered drive, ensuring accurate injection volume and smoother operation over a longer service life. And, a combination of a heavy duty pyrex glass tube and a thick, impact-resistant polycarbonate outer tube support longer useful service life. The smoothness of the Pyrex inner tube results in less o-ring abrasion than with machined aluminum. This results in significantly longer ser-vice without leak problems, and al-lows operation at higher pressures. The sight glass function assures users that they are injecting the desired amount (and type) of fluid.
AirSept: neuer Heavy Duty Klimaöl InjektorAirsept aus Atlanta GA, USA hat einen neuen Heavy Duty Klimaöl Injektor entwickelt. Laut Airsept erfüllen traditionelle Ölinjektoren zwar ihre Aufgabe, sind allerdings nicht sehr dauerhaft. Einer der Nachteile ist, daß die Leichtgewicht Aluminium Gehäuse schnell be-schädigt werden, wodurch es passieren kann, daß die eingebrachte Ölmenge nicht mit der geplanten Menge übereinstimmt. Das gleiche gilt für das konusförmige Gewinde an der Förderstange, das sich empfindlich gegenüber Verschleiß und Leckage verhält. Dies kann sich auf Kosten der Füllgenauigkeit der relativ kleinen Füllmengen in der Autoklimaserviceindustrie auswirken. Sollte auch ein Schauglas fehlen, dann muß der Benutzer halt darauf vertrauen, daß auch tatsächlich die richtige Menge in die Anlage eingebracht wird.
Der neue Heavy-Duty Injektor von AirSept beinhaltet zwei Neuerun-gen, die diesen Problemen die Stirn bieten. So ist die Förderstange des neuen Injektors mit einem rechteckigen Gewinde versehen worden. Dieses widersteht Abnutzung für einen längeren Zeitraum als bei einem konusförmigen Gewindetyp. Demzufolge kann das Öl während eines längeren Zeitraums mit hoher Präzision eingebracht werden. Dank der
Kombination aus Heavy Duty Pyrex Glas und einem Polycarbonat Außengehäuse, hat der Injektor eine längere Einsatzzeit. Die Glätte des Pyrex Innenrohrs wirkt sich, im Gegensatz zu gefräs-tem Aluminium, in Form weniger Abnutzung an den O-Ringen aus. Demzufolge kann für längere Zeit und bei hoheren Drucken gearbeitet werden, so Airsept. Dank des Schauglases kann überprüft werden, ob auch wirklich die gewünschte Menge, und der korrekte Öltyp, eingebracht werden.
Neutronics Refrigerant Analysis: SAE J2912 Approval for first Portable, Dual R1234yf & R134a Analyzer
Neutronics’ RI-2012yf series analyzers are the first to receive an approval issued by the SAE Interior Climate Control Standards Committee. This committee sets the performance requirements for mobile air conditio-ning systems. The RI-2012yf is the first portable, dual refrigerant analyzer designed for both R1234yf and R134a.The RI-2012yf design maintains Neutronics’ award winning attributes including an optional built-in printer and “fender friendly” design while adding many new features as standard. An internal LiFe battery, AC Power Supply, USB port for connection to an SAE J2843 A/C Service Machine, and an “Unknown” channel for detection of R40 and other refrigerants are a few of the standard elements in this new design.
Eaton: Progress with CO2 A/C system technologyEaton, from Cleveland, U.S.A. has confirmed its progress in the process of developing components for CO2 a/c systems. The American supplier of car components has focused on engi-neering and manufacturing R-744 accumulators, dryers, heat exchangers, hoses and hose couplers. Unlike CO2 flexible refrig-erant hose types with wire mesh to maintain the required stability, the Eaton hose consists of corrugated rubber and three layers of high-performance textiles and plastics. As a result, the Eaton hose is very flexible and offers a low bending radius. Eaton has also developed a special CO2 accumulator with filter/dryer unit. This has been developed in two versions. One as a seperate unit and the other, integrated in a condenser. During this year, Eaton will prepare a complete prototype of an A/C system with R744 in order to test it thoroughly.
Neutronics Refrigerant Analysis: SAE J2912 Genehmigung für das erste trag-
bare Identifikationsgerät für R-1234yf und R-134aDas Neutronics Identifikationsgerät aus der Produktrei-he RI-2012yf ist das erste Gerät, das die Genehmigung des SAE Interior Climate Control Comité errungen hat. Dieses Comité befaßt sich mit den Qualitätsanforderungen für mobile Klimaanlagen. Der RI-2012YF ist das erste
tragbare Analysegerät für sowohl R-1234yf und R-134a Kältemittel. Zu den Attributen des RI-2012yf gehören ein optional integrierter Drucker, ein robustes Design und verschiedene weitere Funktionen. Einige davon sind eine interne LiFe Batterie, ein Anschluß für das Stromnetz, ein USB Anschluß für eine Direktverbindung mit einem Servicegerät, daß den J2843 Standard besteht, und ein separater Kanal für das Entdecken von R40 und weiterer Kältemittel.
Eaton: weit fortgeschritten mit CO2 Klimaanlagen TechnologieEaton, aus Cleveland, USA, teilt mit, große Schritte bei der Ent-wicklung von Komponenten für R-744 Autoklimaanlagen gemacht zu haben. Das amerikanische Unternehmen konzentriert sich momentan auf die Fertigstellung von R-744 Akkumulatoren, Trock-nern, Wärmetauschern, Schläuchen und Schlauchkupplungen. Im Gegensatz zu den R-744 Schlauchausführungen mit Metallmantel, besteht der Eaton Schlauch aus Gummi, Kunststoff und Spezial-textilien. Demzufolge bleibt der Schlauch sehr flexibel. Eaton hat
außerdem einen wirksamen R-744 Akkumulator mit Filter/Trockner entwickelt. Diesen gibt es in zwei Ausführungen. Die eine als separate Komponente und die zweite, integriert im Kondensator. Eaton beabsichtigt noch dieses Jahr eine Pro-totyp R744 Klimaanlage zu bauen, um damit sämtliche R744
Anlagen intensiv testen zu können.
D
Für Adressen bitte kontaktieren Sie die AAR Redaktion / Addresses are available at the AAR office 24 AAR 89 – Oct. - Nov. 2013
AAR 89 – Sept. - Oct. 2013 25
Tracer Products: Optimatm 400Tracer Products has unveiled the Tracerline® OPTIMAX™ 400 — an economical, cordless, true UV LED leak detection flashlight. It emits less visible light so leaks are clearer and easier to spot, saving valuable inspection time for technicians.The OPTIMAX 400 features a high-output UV LED that causes dyes to fluoresce more brilliantly and with greater contrast than with conventional inspection lamps. The flashlight’s pre-focused beam optimizes fluores-cent response without any adjustments. It works with all Fluoro-Lite® universal/ester and PAG a/c dyes, as well as Dye-Lite® TP-3400 and TP-3900 series fluid dyes. The OPTIMAX 400 is extremely compact and lightweight, which allows it to get into tight, cramped areas that larger lamps can’t. Its inspection range is up to 7.6 m or more. A rugged, corrosion-resistant, anodized aluminum lamp body stands up to years of heavy shop use. Powered by standard AAA batteries (included), the unit has a 100,000-hour LED service life.The flashlight comes complete with a lanyard, belt holster and fluorescence-enhancing glasses.
AC6 has now Official Refrigerant NumberMexichem Fluor’s HFO-refrigerant blend AC6 has joined AC5 in gaining recognition from the American Society of Heating, Refriger-ating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE). Following the official designation of AC5 as R-444A, AC6 has completed the ASHRAE peer review process and been awarded the refrigerant number R-445A. This follows the publication of a recent SAE International report on the use of HFO-blend refrigerants AC5 and AC6 as low GWP alternatives to R-134a and R-1234yf for car air conditioning. AC6 is non-flammable at room temperature, only becoming flam-mable above 50°C and requiring higher surface temperatures than R-1234yf before ignition. Like AC5 and R-1234yf, AC6 is classified as A2L with an Occupational Exposure Limit (OEL) set at 930ppm. AC6 is a blend based on R-1234ze, 134a(9%) and CO2 (6%) and is fully compliant with the European MAC Directive, Mexichem adds.
Tracer Products: Optimaxtm 400Tracer Products hat dem Verkaufsprogramm die Tracerline® OPTIMAX™ 400 Lecksuchlampe zugefügt. Laut Tracer betrifft es eine wirksame, drahtlose, True UV LED Lecksuchlampe. Die neue Lampe produziert weniger sichtbares Licht. Hierdurch sind Leckagen schneller ersichtlich, und daher einfacher zu finden. Die Optimax 400 bietet außerdem UV LED mit einer hohen Leistung,
damit Lecksuchflüssigkeit klarer und mit mehr Kontrast aufleuchtet als bei herkömmlichen Inspektionslampen. Der ab Werk eingestellte Lichtstrahl optimiert die fluo-reszierende Reaktion ohne notwendige Anpassungen. Die neue Lampe wirkt auf der Basis von Fluoro-Lite® universal Ester und PAG Lecksuchflüssigkeiten, sowie mit Dye-Lite® TP-3400 und TP-3900. Sie besteht aus einem korrosionsfreien, anodisierten Gehäuse und ist äußerst kompakt und leicht an Gewicht. Der Bereich dieser Lampe ist minimal 7,6 meter. Die von einer Bat-terie betriebene Lampe hat ein LED Wartungsintervall von 100.000 Stunden und wird komplett mit Tragerie-men und Lecksuchbrille ausgeliefert.
AC6 hat jetzt eine offizielle KältemittelnummerDas HFO Kältemittel-Gemisch AC6 von Mexichem ist jetzt offiziell von der amerikanisches Genossenschaft von Heizungs- Kälte- und Airconditioningenieure, ASHRAE anerkannt worden. In Nachah-mung der offiziellen Andeutung R-444a für AC5, steht AC6 jetzt bekannt unter R-445a. Diese Benennung erfolgt auf die Veröf-fentlichung eines Berichtes der SAE International hinsichtlich des Einsatzes von AC5 und AC6 als Kältemittel mit einem niedrigen Treibhauswert, als Autoklima-Alternative für R-134a und R-1234yf. AC6 ist erst brennbar bei Temperaturen über 50°C und daher nicht bei Zimmertemperatur. Außerdem erfordert AC6 eine höhere Flä-chentemperatur um zu entzünden als R-1234yf. Identisch zu AC5 und R-1234yf, ist AC-6 als ein A2L Kältemittel eingestuft worden, mit einem maximalen Aussetzungslimit von 930 ppm. AC6 ist ein Kältemittelgemisch aus R-1234ze, R-134a (9%) und CO2 (6%) und besteht die Anforderungen der EU Richtlinie, fügt Mexichem hinzu.
Für Adressen bitte kontaktieren Sie die AAR Redaktion / Addresses are available at the AAR office
D
EAACZum neunten Mal organisiert Automotive A/C Reporter in Frankfurt a.M. die
EAAC, Europas größte mehrtägige Fachtagung für jeden, der auf professioneller Basis in der Fahrzeugklima-Serviceindustrie tätig ist. Anläßlich dieser Manifestation werden die letzten Entwicklungen bzgl. Fahrzeugklimatechnologie, -diagnose und -service/reparatur von den namhaftesten internationalen Autoklima-Experten erörtert. Auch sind wieder einige Fahrzeugklimaservice-Workshops und Demonstrationen eingeplant. Dieses Mal wird dem Thema neue Kältemittel (R-1234yf, AC6, R-744) und –anlagen, der Wartung, Diagnose und Reparatur dieser Anlagen und den Konsequenzen, Forderungen und Zukunfts-möglichkeiten für die Werkstätten (Ausbildung, Werkstattausrüstung, gesetzliche Voraussetzungen) viel Aufmerksamkeit gewidmet. Bei der Fachausstellung besteht die Gelegenheit, sich die neuesten Ersatzteile und Werkstattausrüstung anzusehen und neue Kontakte anzuknüp-fen. Die letzte EAAC im 2012 zählte über 400 Teilnehmer.
Teilnehmer an der EAAC können sich Vorträge und Workshops in deutsch oder englisch anhören. Die 2014’er EAAC findet im Sheraton Airport Hotel Conference Center am Frankfurter Flughafen statt.
Für Auskünfte bzgl. Teilnahme, Standmiete, Vorträge, Sponsoring usw. kontaktieren Sie bitte [email protected] oder besuchen Sie www.auto-ac-reporter.com.
For the 9th time Automotive A/C Reporter will organise the European Automotive A/C Convention, Europe’s bi-annual two-day event for auto a/c (service) professio nals. During the convention the last develop-ments regarding vehicle a/c technology, diagnostics, service and repair will be presented and discussed by the world’s most repu-table experts. As always, the programme will also feature several practical vehicle a/c service workshops and demonstrations. Much attention will be paid to the new refrigerants R-1234yf, AC6, R-744 and their systems, how to service, diagnose and repair them and their various implications for the aftermarket (training, workshop equipment, legislation, future perspective). The trade show offers the opportunity to see the latest in vehicle a/c replacement parts and workshop equipment and make new contacts. The last EAAC in September 2012 was attended by more than 400 attendants.
The 2014 EAAC will be organized at the Sheraton Airport Hotel Conference Center at Frankfurt International Airport.
For more information about attendance, stand hire, sponsorships or presentations, please contact [email protected] or visit www.auto-ac-reporter.com.
9. Europäischer Automotive A/C Kongress und Fachausstellung: Frankfurt, Germany
9th European Automotive A/C Convention and Trade Show: Frankfurt, Germany D
AAR 89 – Oct. - Nov. 2013 25
From September 12. Until 22. the bi-annual IAA motorshow took place in Frankfurt, Germany. The IAA is predom-inantly an event for consumers, where car manufacturers do their utmost to tempt them in buying their car next time.
During the IAA however also various OEM suppliers present themselves, boasting the latest developments for their specific segment of the automotive industry. Without exception, this year’s innovations as shown by Denso, Valeo and Webasto were all related in con-fronting the increasingly stringent EU emission demands.
IAA Motorshow Show 2013: Auto Aircon- and Cooling Innovations focus on Vehicle Efficiency
Mit dem neuen Themis Konzept, beab-sichtigt Valeo, den Kühlmittelstrom im Fahrzeug zu managen. Der Themis be-steht aus einer Kühlmittelklappe, die elektronisch angesteuert wird. Mit dem neuen Themis, werden die Tem-peratur des Fahrzeugmotors und des Fahrgastraums derartig geregelt, daß un-ter sämtlichen Umständen, ein optimales Wärmemanagement gewährleistet ist. So
wird zum Biespiel beim Kaltstart, kein Kühlmittel durch den Kühler geführt. Somit kann der Motor schneller seine op-timale Wirkungstemperatur erreichen. Dies reduziert den Treibstoffverbrauch und den Ausstoß von Schadstoffen.
Die elektronische Steuerung des The-mis macht es auch möglich, während der Sommermonate das Heizsystem im Fahrgastraum komplett trocken zu legen. Dank dieser Strategien ist es laut Valeo möglich die Temperatur in sämtlichen Fahrzeugsystemen optimal zu gestalten.
Denso
Mit dem gleichen Hintergrundgedan-ken- strengere Emissionsregel- hat Den-so neue Klimakondensatoren entwickelt. Diese haben eine Dicke von nur 11mm, statt der 16mm, die bei den letzten Mo-dellen üblich sind.
Trotz dieser Anpassung bringen die neuen Typen die gleiche Kühlleistung. Der innovative Charakter dieser neuen Kondensatoren steckt im Einsatz von Lamellen, die sich im Inneren des Käl-temittelrohrs, statt an der Außenseite, befinden. Die neuen Lamellen haben jetzt noch kleinere, geschnittene Öffnungen. Die neue Ausführung hat eine Breite von 11mm, statt 16mm bei der alten Ausfüh-rung. Das neue Konzept führt zu einer verbesserten Luftströmung und Wärme-abfuhr, so Denso.
Ein weiterer Vorteil des neuen Konden-sators ist sein geringeres Gewicht, was einer Abnahme von Emissionen zu Gute kommt.
Eine vergleichbare Anpassung wie beim Kondensator hat Denso jetzt auch bei den neuesten Kühlern durchgeführt. Auch bei den neuen Kühlern ist die Dicke von 16 auf 11 mm reduziert wurden.
Hybrid Fahrzeuge
Auf der 2013’er IAA zeigte Denso im De-tail wie die Anpassung des Kühlmittel-
IAA 2013: Autoklima- und Kühl-/Heizinnovationen richten sich auf Fahrzeugeffizienz
Von 12. bis 22. September fand in Frankfurt die zweijährliche IAA Ausstellung statt. Die IAA ist in erster Linie ein Event für den Endverbraucher, und die Auto-hersteller, die ihr Bestes tun um den Konsumenten für ihr Produkt zu gewinnen. Während der IAA sind allerdings auch die Zulieferanten von den Automobilherstellern vertreten. Diese zeigen dann die letzten Ent-wicklungen aus ihrem typischen Fachgebiet. Dieses Jahr waren die von Denso, Valeo und Webasto gezeigten technischen Neuerun-gen ohne Ausnahme vom Trend zum energiesparsameren Fahren geprägt. Selbstverständlich aller-dings mit dem Hauptziel, dabei zu unterstützen, den künftigen EU Emissionsanforderungen ge-recht werden zu können.
Valeo: Coolant Circuit
With the new Thermis, Valeo plans to manage the coolant flow in the vehicle. The Thermis is able to control the tem-perature of the engine and in the pas-senger compartment in such a way, that optimal energy management can be reached under all circumstances.
One of the options here is to conduct no coolant through the radiator at a cold start of the vehicle. This allows the ve-hicle engine to warm up quicker. This reduces fuel consumption and harm-ful emissions. The Thermis’ electronic control system also makes it possible to drain the heating system inside the pas-senger compartment during the warm summer months. Valeo claims that the Themis makes it possible to maintain an optimal temperature in the systems un-der all circumstances.
Denso
With the same background idea, aka more stringent emission rules, Denso has developed new aircon condensers with a core depth of only 11 mm, instead of 16mm. Despite this adaptation, the new coil still provides the same capacity.
The innovating character of the new condensers is created by using inner-fins instead of outer-fins. In the new con-denser, Denso also uses smaller louvers. The new versions have a width of 11mm instead of 16mm. Using the smaller lou-vers leads to an improved heat transfer efficiency and optimized air flow, Denso adds. Another advantage of the condens-er is that it has less weight, hence caus-ing less emissions.
Denso has introduced a similar adapta-tion to its latest radiators. Also in this case the depth of the core has been re-duced from 16mm to 11 mm. The same applies to the louvers, which have been designed smaller.
Hybrid Vehicles
During the this year’s IAA, Denso has also explicitily shown how an adaptation to the coolant circuit can lead to better emissions in hybrid vehicles. One of those adapta-tions is to the power control unit of the hy-brid system where cooling through a cool-ant circuit can contribute that even the smallest electronic circuits can be cooled down to their optimal temperatur level. See ill. 1 on page 28, which shows a dou-ble-sided power module which is cooled on both sides in a cooler with so-called diaphragm construction. As a direct effect, power density has increased by 60%.
Such improvements make it possible to succesfully apply hybrid drive systems in large vehicles, or, to downsize hybrid systems in conventional vehicles.
Heating up hybrid and electrical vehicles
During the IAA, German parking heater
manufacturer Webasto, presented a new high voltage heater for hybrid and elec-trical vehicles. The new heater is expect-ed to go in production within 1,5-2 years.
The new heater has a 99% efficiency. This means that practically all energy is used for heating purposes. The tech-nology that has been applied for the new heater is the so-called layer- technology. The heater consists of a control unit, a heat exchanger and the layer heating element.
The electricity from the vehicle battery heats up the layer heating element, which in turn heats up the coolant up to a maximum of 90°C. The new heater can be flexibily used in 250-450 Volt sys-tems. The infinitely variable heat output ranges from 0.2 to 5 kW. It weighs ap-proximately 1,9 kg and is very compact.
The new heater has a compact design, making it available for use in most hy-brid and electrical vehicles.
AAR 89 – Oct. - Nov. 2013 27
Webasto Heizung / Heater
Valeo: Themis
Consumer Demands and Regu-lations Drive New Design Trends
Current regulatory trends combined with consumer demands for green technolo-gies are putting pressure on automotive ma nufacturers and original equipment manu facturers (OEMs) to develop com-ponents and systems that help reduce carbon dioxide (CO2) emissions. To meet these demands, manufacturers need to reduce the weight and size of vehicles without sacrificing top performance. Es-sentially, this means squeezing a more powerful engine into a smaller space, which in turn raises heat levels and makes an efficient cooling system even more critical.
A well-functioning cooling system is critical for the efficient operation of an automobile. From the Model T of the 1920s to the prototypes of tomor-row, whether they are cooling internal combustion engines or battery-powered electric vehicles, cooling systems serve a vital role in controlling the heat generated from a vehicle’s engine or battery, or both. The heat produced can be intense; a typical 4-cylinder vehicle running at 50 miles per hour produces an average 4,000 controlled explosions per minute. This amount of heat would destroy an engine in a matter of minutes with-out efficient cooling. The cooling system is responsible for maintaining an automobile’s engine at a constant temperature, regardless of whether you are driving in the 45 degree heat across the Sahara desert, or cruising down an expressway in Moscow on a bone-chilling winter’s day in January. If engine tempera-tures fall too low, fuel economy suffers and emissions increase. Converse-ly, if engine temperatures rise for too long, the engine could overheat and cause serious damage.
Keeping Things CoolAdvanced Automotive Components Prove their Metal as Cooling Systems evolve
by Stuart Kelly, Global Market Manager, Climate Control,Saint-Gobain Performance Plastics, Bearings and Tolerance Rings SBU
kreislaufs, den Emissionen von Hybrid Fahrzeugen zu Gute kommen kann. Es wurde die Antriebssteuereinheit eines Hybrid Systems gezeigt, wobei dessen Kühlung über einen separaten Kühlkreis-lauf dazu beitragen kann, daß auch die kleinsten elektronischen Kreisläufe bis auf ihre Idealtemperatur zurückgekühlt werden können. Siehe hierzu Abb. 1.
Das darauf angezeigte zweiseitige An-triebsmodul wird in einem Kühler mit sogenannter Diaphragma Konstruktion, nicht nur an einer Seite, sondern von beiden Seiten abgekühlt. Demzufolge hat die Powerdichte (= Poweroutput pro Vo-lumeneinheit) der Computer-Chips um 60% zugenommen.
Derartige Verbesserungen machen es möglich, Hybrid-Anlagen erfolgreich in
großen Fahrzeugen einzusetzen, oder, die Hybrid-Anlagen in Pkws normalen For-mats, kleiner zu gestalten, so Denso.
Heizung für Hybrid- und Elektro-Fahrzeugen
Webasto zeigte während der IAA eine neue Hochvoltzahl-Heizung für Elektro- und Hybrid-Fahrzeugen (Foto auf Seite 27). Diese neue Heizung wird erwar-tungsgemäß in ca. zwei Jahren in die Se-rienreife sein. Die neue Heizung hat eine Wirksamkeit von 99%. Demzufolge ist es möglich, nahezu die gesamte Energie für den Heizzweck einzusetzen. Die Techno-logie, die hierbei zum Einsatz kommt, ist die sogenannte Layer-Technologie *.
Die neue Heizung besteht aus einer Steuereinheit, einem Wärmetauscher
und dem Layerelement. Während des Heizungsvorgangs heizt der Strom der Fahrzeugbatterie das Layerelement auf, das wiederum das Kühlmittel bis zu 90°C aufheizen kann.
Die neue Heizung ist flexibel und kann in Fahrzeugen mit 250 bis zu 450 Volt Sys-tem eingesetzt werden. Die regelbare Ka-pazität kann stufenlos zwischen 0.2 und 5kW geregelt werden.
Die Webasto Heizung wiegt nur 1,9 Kg und ist äußerst kompakt. Sie ist außer-dem in einem universalen Design entwi-ckelt und kann daher in Prinzip in sämt-lichen Hybrid- und Elektro-Fahrzeugen eingesetzt werden.
* Layer = Schicht
28 AAR 89 – Oct. - Nov. 2013
Abb./Ill. 1 Kühler mit Diaphragma Konstruction / Cooler with Diaphragm Construction
1 Doppelseitiges Powermodul
2 Ausgang
3 Eingang
4 Doppelseitiger Kühler
5 Kühlrohre
3
2
5
4
1
IAA 2013
Tolerance rings /Toleranzringe
Verbraucheranforderungen und rechtliche Bestimmungen fördern
neue Konstruktionstrends
Aktuelle rechtliche Entwicklungen und die steigende Nachfrage der Verbrau-
cher nach grünen Technologien üben Druck auf Fahrzeughersteller und OEMs aus, Komponenten und Syste-me mit geringeren CO2-Emissionen zu entwickeln. Um diesen Anforderungen gerecht werden zu können, müssen Her-steller das Gewicht und die Größe der
Fahrzeuge verringern ohne die Fahr-zeugleistung selber zu vernachlässigen. Im Grunde bedeutet das, dass nun ein leistungsfähigerer Motor auf kleinerem Raum untergebracht werden muss, was die Wärmeentwicklung beschleunigt und ein effizientes Kühlungssystem noch wichtiger werden lässt.
Der Übergang zu grünen Technologien hat natürlich die Entwicklung von Elek-tro- und Hybridfahrzeugen gefördert. Seit der Erfindung der internen Ver-brennung mussten Kühlsysteme ledig-lich die vom Fahrzeugmotor stammende Wärme bewältigen. Heute müssen sie jedoch die Wärme, die durch Batterien und moderne Elektronik der Fahrzeuge erzeugt wird, auffangen und abbauen.
Neueste Verkaufsprognosen zeigen auf, dass die Fahrzeugindustrie möglicher-weise stärker in die Entwicklung von Hybridfahrzeugen als in die Entwick-lung von Elektrofahrzeugen investiert. Was Kühlsysteme anbelangt, kommt hier eine weitere Herausforderung hin-zu, da Plug-in-Hybridfahrzeuge sowohl einen Elektromotor als auch einen Gas- oder Dieselmotor benötigen.
Elektro- und Hybridfahrzeuge kommen zwar Umweltforderungen nach geringe-ren Emissionen und geringerem Kraft-stoffverbrauch entgegen, erfordern aber auch weniger lärmerzeugende Motoren
und Motorkomponenten. Aus diesem Grund sind Elektro- und Hybridfahr-zeuge leiser im Betrieb und laufen bei niedrigen Geschwindigkeiten ruhiger als ihre konventionellen Gegenstücke, für deren Fahrer Motorgeräusche und Schwingungen deutlich wahrnehmbar sind. Daher sind Hersteller gezwungen, Lösungen zur Reduzierung von Lärm, Schwingungen und Rauheit (NVH) zu entwickeln, um ein angenehmeres Fah-rerlebnis zu gewährleisten.
Montagelösungen für neue Konstruktionsherausforderungen
Vor dem Hintergrund dieser an Fahr-zeug-OEMs gerichteten Markt- und rechtlichen Anforderungen sind Kühl-systeme heute komplexer denn je. Drei grundlegende Parameter bestimmen den Kühlwirkungsgrad: die Kühlerober-fläche, die Kühlmittelgeschwindigkeit im System und das Volumen der durch den Kühler strömenden Luft.
Selbst durch ein geringfügiges Problem bei einem dieser Parameter kann der Motorwirkungsgrad negativ beeinflusst werden. Ein Kühllüfter beispielsweise, der Luft durch den Kühler bläst, dient der Aufrechterhaltung einer konstanten kontrollierbaren Temperatur im Fahr-zeugmotor. Ist der Lüfter defekt, kann der Motor überhitzen und ausbrennen.
Ein gut funktionierendes Kühlsystem ist für den effizienten Betrieb eines Fahrzeugs unverzichtbar. Ganz gleich ob zur Kühlung interner Verbrennungsmotoren oder der Batterien, Kühlsysteme spielen eine entscheidende Rolle beim Abführen der Wärme, die vom Motor oder der Batterie eines Fahrzeugs erzeugt wird. Das war schon beim Mo-dell T in den 20er Jahre so und wird auch bei den Prototypen von Morgen so sein. Die erzeugte Wärme kann ein erhebliches Ausmaß annehmen: Ein typisches Fahrzeug mit 4-Zylinder-Motor produziert bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h pro Minute durchschnittlich 4.000 kontrollierte Explosionen. Wird ein Motor nicht effizient ge-kühlt, kann diese Wärmemenge ihn innerhalb von Minuten zerstören.
Das Kühlsystem soll den Motor eines Fahrzeugs auf einer konstanten Temperatur halten. Dabei ist es unerheblich, ob Sie bei 45 Grad Hitze die Sahara durchqueren oder an einem frostigen Wintertag im Janu-ar auf einer Moskauer Schnellstraße fahren. Fällt die Motortempera-tur zu stark ab, steigt der Kraftstoffverbrauch, und auch die Emissi-onen nehmen zu. Steigt die Motortemperatur hingegen zu stark an, führt dies zur Überhitzung des Motors und möglicherweise zu erns-ten Schäden.
Immer schön kühl haltenModerne Fahrzeugkomponenten stellen bei der Weiterentwicklung von Kühlsystemen ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis
von Stuart Kelly, Global Market Manager Haushaltsgeräte,Saint-Gobain Performance Plastics, Bearings and Tolerance Rings SBU
D
Part of the move to green technologies, of course, has resulted in the develop-ment of electric vehicles (EVs) and hybrid plug-ins. Since the dawn of internal com-bustion, cooling systems just needed to handle the heat from a car’s engine, but today they need to capture and dissipate the heat caused by the batteries and ad-vanced electronics of these modern vehi-cles. Recent sales forecasts indicate that the automotive industry in general may be investing more heavily in hybrid ve-hicle development over EVs1. For coo ling systems this adds a challenge because plug-in hybrids require both an electric motor and a gas or diesel motor.
While EVs and hybrids address environ-mental concerns for lower emissions and better fuel economy, they also require engines and their component parts to produce less noise. This is due to the fact that EVs and hybrids run more quietly and smoothly at low speeds compared to their conventional counterparts, making loud engines and vibrations more notice-able to drivers. Therefore, manufacturers need to engineer solutions that reduce noise, vibration, and harshness (NVH) to ensure a more pleasing driving experi-ence.
1 Source: Ewing, Jack, “Soft Sales Crimp Outlook for Electric Cars,” New York Times, Oct. 1, 2012, p. B2.
Mounting Solutions for New Design Challenges
Given these market and regulatory de-mands on automotive OEMs, cooling systems have become more complex than ever before. There are three basic para-meters that determine cooling efficien-cy: radiator surface area, coolant speed through the system, and the volume of air flowing through the radiator. Even a small problem in any of them can jeo-pardize engine efficiency. For instance, a cooling fan, which is designed to blow air through the radiator, is responsible for maintaining a constant controllable temperature in a car’s engine. If the fan is faulty, it can lead to the engine overheat-ing and burning out.
Tolerance Rings
Mounting a cooling fan within an engine assembly is especially challenging given modern design requirements. This has led to the adoption of new automotive components that enable new designs to work efficiently. An example of these cri-tical tools in the automotive OEM toolkit is tolerance rings. Radially-sprung tole-rance rings are press-fitted between two mating components, such as in the case of bearing mounts. Tolerance rings gene-rate a retention force that fixes compo-nents together, and they reduce friction between parts, lessening or eliminating noise and vibrations. They also reduce the resonance that occurs between parts during thermal expansion.
Tolerance rings offer significant advan-tages over the press-to-fit method, which is a more traditional mean of preventing slippage between fitted parts, such as in cooling fan mounting applications.
Press-fitting techniques do not meet the strict NVH reduction requirements needed for modern vehicle design. This is because the method does not compensate for the different expansion and contrac-tion rates of parts made from dissimilar materials. In addition to resulting in higher noise levels, this can lead to corro-sion and to more frequent maintenance. Tolerance rings, on the other hand, can withstand extreme temperature varia-tions and harsh environments. They compensate for the thermal expansion that naturally occurs between dissimilar
AAR 89 – Oct. - Nov. 2013 29
components, reducing the potential for as-sembly failure.
Another disadvantage of press-fitting overcome by tolerance rings is the addi-tional costs for machining and assembly during manufacturing. Tolerance rings remove the requirement for additional machining or heating of components, and they enable the use of cast or moulded components because of relaxed housing tolerances. By eliminating the need for rigidly precise fittings, tolerance rings make assembly easier, while reducing ope rational costs and production time.
Reducing Costs, Enhancing Brand Loyalty
As OEMs explore and understand their
options, they are discovering how to pro-duce more powerful engines in lighter, smaller ‘green’ vehicles. By taking ad-vantage of tolerance rings for mounting engine components such as cooling fans, they are able to increase assembly effi-ciency, decrease vehicle weight, reduce NVH and improve safety.
These benefits can be easily translated to end-users. Car owners are able to reap the financial and green benefits of increased fuel efficiency while enjoying reduced NVH when driving EV or hy-brid vehicles. A superior cooling system that offers maintenance-free performance over a vehicle’s lifetime not only provides benefits to manufacturing, but leads to long-term cost-savings for consumers. Ul-
timately, this results in enhanced brand loyalty.
Wenn ein Lüfter über die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugmotors wartungsfrei arbeiten kann, verbes-sert dies die Gesamtleistung des Fahr-zeugs.
Toleranzringe
Angesichts moderner Konstruktions-anforderungen ist die Montage eines Kühllüfters in einer Motorbaugruppe eine besonders anspruchsvolle Heraus-forderung. Aus diesem Grund wurden neue Fahrzeugkomponenten einge-führt, durch die neue Konstruktionen effizient arbeiten. Ein Beispiel für solche entscheidenden Hilfsmittel im Repertoire von Fahrzeug-OEMs sind Toleranzringe.
Radial gefederte Toleranzringe wer-den zwischen zwei Passstücken ein-gepresst, wie z.B. bei Lagerhalte-rungen. Toleranzringe erzeugen eine Haltekraft, die Komponenten fixiert, und verringern die Reibung zwischen Teilen. Geräusche und Schwingungen werden gemindert oder vollständig un-terbunden. Sie verringern auch die Re-sonanz, die bei thermischer Expansion zwischen Bauteilen auftritt.
Toleranzringe bieten gegenüber der alternativen Methode, Bauteile mit Presspassung zu verbinden, einen be-deutenden Vorteil. Presspassungen sind ein traditionelles Mittel, Schlupf zwischen Passstücken zu verhindern, beispielsweise bei der Montage von Kühllüftern.
Presspassungstechniken erfüllen nicht die strengen Forderungen nach Sen-kung der NVH-Werte, die bei moder-nen Fahrzeugkonstruktionen im Vor-dergrund stehen. Der Grund hierfür ist, dass die Methode keinen Ausgleich für unterschiedliche Expansions- und Kontraktionsraten von Bauteilen bie-tet, die nicht aus denselben Werk-stoffen bestehen. Dies führt nicht nur zu höheren Geräuschpegeln, sondern kann auch Korrosion und kürzere War-tungsintervalle nach sich ziehen.
Auf der anderen Seite können Tole-ranzringe hohen Temperaturschwan-kungen und rauen Umgebungsbedin-gungen standhalten. Sie gleichen die thermische Expansion aus, die natur-gemäß zwischen ungleichen Kompo-nenten auftritt, und verringern poten-zielle Ausfälle von Baugruppen.
Ein weiterer Nachteil von Presspas-
sungen, der für Toleranzringe nicht gilt, sind zusätzlich entstehende Kos-ten für die Bearbeitung und Monta-ge bei der Fertigung. Toleranzringe brauchen nicht zusätzlich bearbeitet oder erwärmt zu werden und sie un-terstützen den Einsatz gegossener oder geformter Komponenten aufgrund ge-lockerter Gehäusetoleranzen. Da für Toleranzringe keine hochpräzisen Be-festigungselemente erforderlich sind, vereinfachen sich die Montagearbeiten. Gleichzeitig senken sie die Betriebs-kosten und Produktionszeiten.
Kosten senken, Markentreue steigern
OEMs sondieren und analysieren ihre Möglichkeiten sorgfältig, um herauszu-finden, wie sie leistungsfähigere Moto-ren für leichtere und kompaktere „grü-ne“ Fahrzeuge produzieren können. Wenn sie bei der Montage von Motor-komponenten, beispielsweise von Kühl-lüftern, auf Toleranzringe zurückgrei-fen, können sie die Montageeffizienz erhöhen, das Fahrzeuggewicht senken, die NVH-Werte reduzieren und die Si-cherheit verbessern.
Diese Vorteile können problemlos an Endbenutzer weitergereicht werden. Fahrer von Elektro- oder Hybridfahr-zeugen können sich über finanzielle Einsparungen und Vorteile für die Umwelt freuen, die sich aus der erhöh-ten Kraftstoffeffizienz ergeben, und gleichzeitig verringerte NVH-Werte genießen. Ein herausragendes Kühl-system, das über die Lebensdauer eines Fahrzeugs wartungsfrei arbeitet, bietet nicht nur für die Fertigung Vorteile, sondern führt auch für Verbraucher zu langfristigen Kosteneinsparungen. Hieraus ergibt sich schließlich eine hö-here Markentreue.
Toleranzringe für Klimaanlagen
Toleranzringe dienen auch als Be-festigungselemente, um den Rah-men im Gehäuse des Klimakom-pressors zu fixieren. Gleichzeitig wird auch die Gesamteffizienz der Klimaanlage verbessert. Anders als bei der traditionellen Lochschweiß-methode werden Toleranzringe zwi-schen Rahmen und Gehäuse ein-gepresst: eine leichte, schnelle und kostengünstige Montage. Durch die Methode verformt sich das Gehäu-se nicht. Außerdem verbessert sich der Wirkungsgrad des Kompressors um 1 bis 2,5 %.
We manufacture bearings for automotive A/C compressors under our ISO9001:2008 registered quality system. All PFI bearings are available for immediate shipment from our Netherlands distribution center.
WORLD CLASS QUALITY IN AUTOMOTIVE BEARING MANUFACTURINGPERFECT FIT INDUSTRIES, INC.
Tolerance Rings in Air Conditioning Applications
Tolerance rings can also be used as fasteners to retain the frame in the casing of the air conditioner (ac) com-pressor, while also improving the over-all efficiency of the ac system. In con-trast to the traditional plug welding method, tolerance rings are press-fit-ted between the frame and the casing for easy, quick and low-cost assembly. This method does not deform the cas-ing and boosts compressor efficiency by 1-2.5%.
30 AAR 89 – Oct. - Nov. 2013
FRESH A PORTER
YOU GO? Then YOU will need U-GO! Easy to use, it doesn’t need trained
people, it guarantees the ideal temperature and can be moved from one vehicle to
another. With U-GO! you can be cool anywhere you go! www.u-gofresco.com
