Der Verkauf von Hybrid- und Elektrofahrzeugen wächst weltweit enorm, was sich zweifelsohne auf den Ersatzteilmarkt und den Reparatursektor auswirkt. Daher müssen Techniker, Mechaniker und Servicestationen auf die Trends der nahen Zukunft vorbereitet sein.
Die Klimaanlagen von Hybrid- und Elektrofahrzeugen und solche, die mit einem herkömmlichen Verbrennungsmotor betrieben werden, sind recht unterschiedlich, aber das Herzstück beider Systeme ist eine Komponente: der Kompressor.
Beide Systeme sind darauf ausgelegt, komfortable Bedingungen im Innenraum des Fahrzeugs zu schaffen. Aber in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug kann die Klimaanlage zusätzliche Funktionen haben, z.B. die Kühlung der Batterie, die Kühlung der Batterie, die die Hochleistungselektronik versorgt.
Funktionsprinzip des Elektrokompressors
Im Gegensatz zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren, bei denen herkömmliche Kompressoren mechanisch über einen zusätzlichen Antriebsriemen angetrieben werden, sind Elektrofahrzeuge mit Elektrokompressor, sogenanntem E-Kompressor, ausgestattet, die mit Hochspannungsstrom betrieben werden.
Der E-Kompressor (Abb. 1) besteht aus:
Inverter ̶ Steuert den Motor und wandelt den Gleichstrom aus der Hochvolt-Batterie in Wechselstrom für den Motor um. Der elektrische Klima-Steuereinheit liefert über das Hochvolt-Steuergerät Verdichterdrehzahlsignale an den Inverter, um die Drehzahl des elektrischen Verdichters zu steuern.
Elektromotor ̶ Bürstenloser Gleichstrommotor, der einen Permanentmagneten als Rotor und eine Spule als Stator für den Antrieb des Kompressors verwendet.
Kompressoreinheit ̶ Der Scrollverdichter ist eine Welle mit einem Spiral-/Schraubenrotor, der dazu dient, das Kältemittel zu pumpen und anschließend zu verdichten.
Ein Elektromotor arbeitet mit über 200 Volt und wird durch ein Gemisch aus Kältemittel und Öl gekühlt. Daher ist ein spezielles dielektrisches (nicht leitendes) Kompressoröl erforderlich, um einen Motorausfall zu verhindern. Die Verwendung eines falschen Öls birgt ein hohes Risiko für Schäden nicht nur am Kompressormotor, sondern auch an anderen elektrischen Schaltkreisen im Fahrzeug.
Sicherheit bei der Arbeit mit Elektrokompressoren
Da die Arbeit mit einem elektrischen Kompressor mit Hochspannung verbunden ist, können wir nicht einfach den alten Kompressor ausbauen und einen neuen einbauen, wenn ein Austausch erforderlich ist. Zuallererst müssen wir uns um die Sicherheit kümmern, da die Stromspannung im Bereich von 400-600 V und manchmal darüber liegen kann, was ein ernstes Risiko für Gesundheit und Leben darstellt. Dabei ist darauf zu achten, dass nur zugelassene Geräte und Werkzeuge (Abb. 2) für die Arbeit mit Hochspannungsanlagen zu verwenden, den Arbeitsplatz und das Fahrzeug entsprechend (Abb. 3) für die notwendige Wartung oder Reparatur vorbereiten und die Hochspannungsanlage spannungsfrei schalten (Abb. 4).
HINWEIS: Nur fachkundige und zertifizierte Personen dürfen mit Hochspannungsanlagen arbeiten.
HINWEIS: Befolgen Sie stets die OE-Verfahren zur Stromabschaltung von Hochspannungsanlagen.
Richtiger Öl-Typ für Elektrokompressor
Das Öl für einen E-Kompressor unterscheidet sich normalerweise von dem Öl, das in mechanisch angetriebenen Kompressoren verwendet wird. Dieses Öl ist dielektrisch (nicht leitend), meistens POE-Öle, aber es ist immer wichtig zu prüfen, welche Art von Öl erforderlich ist. Diese Information finden Sie auf dem Datenblatt des Herstellers, dem Kompressorgehäuse oder dem speziellen Typenschild unter der Motorhaube (Abb.5).
POE-Öle, die in E-Kompressoren verwendet werden, haben einen Isolationswiderstand von mehr als 10 Megaohm. Wenn diesem POE-Öl nur 1 % Aftermarket-PAG46-Öl hinzugefügt wird, sinkt der Isolationswiderstand auf weniger als 1 Megaohm. Und wenn das gesamte Öl in einem System mit einem E-Kompressor durch PAG46 ersetzt wird, sinkt der Isolationswiderstand praktisch auf 0 (Abb.6).
HINWEIS: Verwenden Sie NUR das vom OE-Hersteller empfohlene Öl.
Auch mit UV-Farbstoff muss man vorsichtig sein. Der Farbstoff ist leitfähig, und es ist nur eine kleine Menge erforderlich, um die isolierenden Eigenschaften des Öls aufzuheben. Derzeit gibt es keine von den OE-Herstellern zugelassenen Farbstoffe.
HINWEIS: Verwenden Sie KEINEN UV-Farbstoff zur Lecksuche.
Wartung des Elektrokompressors
Während die meisten Klimaanlagenservicestationen nur eine Ölsorte verarbeiten können, gibt es Geräte mit einem „internen Spülprogramm“, mit dem auch bei Hybrid-/Elektrofahrzeugen ein Ölwechsel durchgeführt werden kann. Um ein versehentliches Vermischen der verschiedenen Ölsorten zu vermeiden, wird dringend empfohlen, spezielle Behälter, Schläuche, Leitungen und Öleinspritzsätze zu verwenden, die an den Klimakreislauf von Hybrid- und Elektrofahrzeugen angeschlossen werden, um das Öl im System nachzufüllen, oder eine separate Station für die Wartung des Klimasystems zu nutzen (Abb. 7).
Der E-Kompressor ist hermetisch abgedichtet, es gibt keine Wellendichtung und kein potenzielles Risiko eines Kältemittelaustritts in die Außenluft, so dass die Kältemittelleckrate geringer ist als bei einem mechanischen Kompressor. Es ist jedoch sehr wichtig, den richtigen Kühlmittelstand aufrechtzuerhalten, da Probleme auftreten können, wenn der Stand zu niedrig oder zu hoch ist.
Auch Hybrid- und Elektrofahrzeuge müssen regelmäßig gewartet werden. Techniker sollten daher die vom Fahrzeughersteller vorgegebenen Wartungsintervalle einhalten und alle Anforderungen an den Austausch von Kühlmitteln erfüllen.
