Prüfstände und Messeinrichtungen des TWK- und des CO₂-Testzentrums

Bild 1.

Prüfstand für CO₂-Kfz-Klimaanlagen

Bild 2.

Verdampferprüfstand für Kfz-Klimaanlagen

Die in Bild 1 und Bild 2 gezeigten Verdampferprüfstände können für sogenannte Zargenmessungen oder auch zur Messung von Original-Klimakästen (Front- oder Heckmodulen) verwendet werden.

Die Bestimmung der Kälteleistung erfolgt nach zwei voneinander unabhängigen Messverfahren:

• luftseitig, d. h. Temperaturdifferenz zwischen Verdampferluftein- und -austritt sowie der ermittelten Kondensatmenge des Verdampfers
• kältemittelseitig, d. h. mit Hilfe eines Kältemitteldurchfluss-Messgeräts

Die Prüfstände bieten folgende Möglichkeiten:

• Leistungsbestimmung
• Druckabfallmessung
• Untersuchung der Temperaturverteilung
• Öltransportuntersuchungen
• dynamische Messungen
• Stabilitätsüberprüfung

Bild 5.

Prüfstand für Verdichter

Bild 6.

Liefergradkennlinien verschiedener Verdichter

Der Verdichterleistungsprüfstand in Bild 5 ist nach dem Prinzip der indirekten Kühlung aufgebaut und arbeitet mit einem wassergekühlten Verflüssiger.

Es sind folgende Messungen möglich:

• ungeregelte, intern oder extern geregelte Pkw-Klima-Verdichter
• offene Verdichter
• elektrisch betriebene Verdichter
• ein- oder zweistufige Verdichter (Economizerbetrieb)

Dieser Prüfstand ist auch für Dauerlaufprüfungen, z. B. nach VDA oder speziellen Belastungskollektiven geeignet.

Bild 7.

Systemprüfstand für Kfz-Klimaanlagen

Bild 8.

Einfluss des Ölgehaltes auf die Kälteleistung

An diesem Prüfstand, Bild 7, können Systemuntersuchun- gen von Kfz-Klimaanlagen durchgeführt werden. Die Originalkomponenten werden entsprechend ihrer Position im Fahrzeug installiert, somit entfallen künstliche Störgrößen.

Der Verdampfer befindet sich in der HVAC, um die tatsächliche Luftströmung und die Temperaturverteilung feststellen zu können. Die Klimabox ermöglicht die Simulation von Pull-Down-Versuchen, da sie den Innenraumverhältnissen der Fahrgastzelle angepasst werden kann. Die integrierte Befeuchtungseinrichtung, das Heizregister und das stufenlose Hochdruckgebläse gewährleisten eine hohe Variabilität bezüglich der Verdampferbelastung.

Bild 9.

Leistungsprüfstand für Kfz-Klimaanlagen

Bild 10.

Pufferwirkung eines Verflüssigers

Der Prüfstand, Bild 9, wird für stationäre Leistungsmessungen an Original-Klimaanlagen verwendet.

Die Bilanzierung des Kältemittelmassenstroms erfolgt nach drei unabhängigen Messverfahren.

Der Prüfstand bietet Möglichkeiten für:

• Verdampfermessungen
  • Leistungsmessung
  • Druckabfall
  • Temperaturverteilung
  • Öltransport
• Verflüssigermessungen
  • Leistungsmessung
  • Druckabfall
  • Luftaustrittstemperaturverteilung
  • Füllmengenplateaumessungen
• Untersuchung von Flüssigkeitsabscheidern
  • Abscheidverhalten
  • Druckabfall
  • Puffermenge
  • Öltransport

Bild 11.

CO₂-Komponentenprüfstand

Bild 12.

Abscheideverhalten eines Akkumulators

Bild 13.

Wirkung des inneren Wärmeübertragers
im p, h-Diagramm

An dem in Bild 11 gezeigten Prüfstand können Komponentenprüfungen für CO₂-Klimaanlagen durchgeführt werden.

Der Prüfstand bietet Möglichkeiten für:

• Untersuchung von Flüssigkeitsabscheidern
  • Abscheideverhalten
  • Druckabfall
  • Pufferverhalten
  • Öltransport
• Messung von inneren Wärmeübertragern
  • Übertragungsleistung
  • Austauschgrad
  • Druckabfall
  • vergleichende Untersuchungen
• Untersuchung von weiteren Komponenten
  • Regelventile
  • flexible Leitungen

Bild 14.

Verdichterprüfstand (Gaskreislauf)

Eigenschaften und Möglichkeiten des Verdichterprüfstandes, Bild 14:

• nach dem Prinzip des Gaskreislaufes
• Verdichterkälteleistung > 3 kW
• Drehzahlbereich für offene Verdichter:
  500 - 4 000 min^-1
• Durchführung von Dauerlaufversuchen
• Optimierung des Ölkreislaufs
• Bestimmung der Verdichtereinsatzgrenzen
• Erstellung von Indikatordiagrammen
• Schadensanalysen

Bild 15.

Druckabfallmessungen

Bild 17.

Leistungsmessung an Expansionsventilen

Der Prüfstand, Bild 15, wird für vielfältige Komponentenprüfungen verwendet.

Er bietet folgende Möglichkeiten:

• Leistungsmessungen an Expansionsventilen
• Bestimmung der Ventilkennlinie von thermostatischen Expansionsventilen
• Druckabfallsmessungen von
  • Leitungen
  • Verbindungsstücken
  • Schläuchen
  • Behältern

Bild 16.

Druckabfälle in Saugleitungen

Bild 18.

Füllungsgrade von Verflüssigern

• Verdampferleistungsmessung nach dem Kalorimeterraumverfahren
• Verflüssigerzargenmessung
• Füllmengenbestimmung in Verdampfern und Verflüssigern

Bild 20.

Klimakammer

• Temperaturbereich -20 bis +60 °C
• k x A-Messung von wärmegedämmten Gehäusen
• Alterungsuntersuchungen von Kühl- und Gefrierschrankgehäusen
• Einfluss des Treibmittels auf den k x A-Wert von geschäumten Dämmstoffen
• Energieverbrauchs- und Effizienzmessungen an Klimageräten
• messtechnische Überprüfung von Geräten bei
  tiefen und hohen Umgebungstemperaturen

Bild 21.

Leistungsnachweis einer Aufdachbahnklimaanlage

Leistungsnachweise oder funktionelle Prüfungen von Bus- und Bahnanwendungen mit elektrisch betriebenen wie auch mit offenen Verdichtern.

Bild 22.

TWK-Mitarbeiter am Ölkalibrierstand

Bild 24.

Auszug von Kalibrierkurven eines PAG-Öles für
die mobile Klimatechnik

Durchführung von Kalibrierungen von kontinuierlich arbeitenden Ölumlaufmessverfahren, die auf der Basis von Messung der Gemischschallgeschwindigkeit oder auf optischer Basis (Brechungsindex) arbeiten.

Bild 23.

Schematische Darstellung der Arbeitsweise eines
Schallsensors (Quelle: Anton Paar)