Reale Erfahrungen mit R1234yf: Das neue Kältemittel ist endlich da; sind Sie bereit?

Im Jahr 2014 begann Fiat Chrysler damit, die Klimaanlagen fast aller seiner Modelle mit dem Kältemittel R1234yf zu befüllen. Im selben Jahr begann General Motors (GM), es im Cadillac XTS zu verwenden. Seitdem hat GM nach und nach seine gesamte Fahrzeugpalette auf R1234yf umgestellt, und auch Ford hat damit begonnen, es zu verwenden.

Es ist viel darüber geschrieben worden, was zu erwarten ist, wenn die Industrie auf das neue Kältemittel umstellt, aber bis jetzt war das alles nur Spekulation.

Werkstätten, die Klimaanlagen für die Unfallinstandsetzung reparieren, arbeiten seit drei Jahren mit R1234yf, und da einige 2014er-Modelle gerade erst aus der Garantiezeit kommen, sammeln einige Service-/Reparaturwerkstätten und Techniker endlich Erfahrungen mit dem neuen Kältemittel und den neuen Werkzeugen und Wartungstechniken.

Hier ist einiges von dem, was sie bis jetzt gelernt haben.

System-Hardware

Mit R1234yf gefüllte Klimaanlagen sind fast identisch mit denen, die R134a verwenden, aber es gibt einige wichtige Unterschiede. Zunächst einmal gibt es eine zusätzliche Komponente, einen Inline-Wärmetauscher (IHX), der aus zwei konzentrischen Kammern besteht. Die innere Kammer wird vom flüssigen Kältemittel aus dem Verflüssiger durchströmt, die äußere Kammer umgibt es mit dem Dampf, der aus dem Verdampfer auf dem Weg zurück zum Kompressor strömt.

Der noch kühle Dampf absorbiert Wärme aus dem flüssigen Kältemittel und "unterkühlt" es unter die Kondensationstemperatur, um die Gesamteffizienz des Systems zu verbessern.

Es gibt zwei Grundtypen von IHX. Bei Klimaanlagen mit Blendenrohr ist das IHX im Allgemeinen (aber nicht immer) in den Druckspeicher eingebaut.

Bei einem Expansionsventilsystem handelt es sich eher um ein separates Teil, ein Rohr im Rohr, das an jedem Ende ein Paar Einlass- und Auslassanschlüsse hat. Es gibt keine beweglichen Teile, die sich abnutzen könnten. Wenn es also nicht beschädigt ist, muss es nicht ersetzt werden. Dennoch ist es wichtig zu wissen, dass es vorhanden ist und was es bewirkt.

Ein weiterer Unterschied sind die neuen Serviceanschlüsse und Verschlüsse. Die Serviceanschlüsse sind so konzipiert, dass es unmöglich ist, Servicegeräte anzuschließen, die für Systeme mit anderen Kältemitteln hergestellt wurden. Natürlich gibt es Adapter, und manche Werkstätten finden vielleicht sogar einen legitimen Grund, sie zu verwenden, aber darauf gehen wir später ein, wenn wir über die neuen Servicegeräte sprechen.

Wartungsöffnungen wurden als Quelle für Kältemittelleckagen und Luftverunreinigungen identifiziert. Wenn das Fahrzeug lange genug bei einer ausreichend niedrigen Umgebungstemperatur steht, kondensiert der größte Teil des Kältemittels zu einer Flüssigkeit und der Systemdruck kann unter den atmosphärischen Druck fallen. Dadurch kann der Umgebungsdruck das Ventil des Serviceanschlusses lösen und Luft in das System eindringen lassen, wodurch das System mit Luft verunreinigt wird. Natürlich wird das in Florida nie passieren, aber im Norden kann es schon mal vorkommen. Deshalb sind die neuen Kappen der Serviceanschlüsse mit einem O-Ring versehen, der die Kappe gegen den Anschluss abdichtet.

Der O-Ring hält nicht nur die Luft ab, sondern sorgt auch dafür, dass der Anschluss innen sauber bleibt, und schützt das Ventil vor Verunreinigungen, die ein langsames Leck verursachen können, weil sie verhindern, dass es nach der Wartung richtig sitzt. Die Kappe sollte eigentlich an der Öffnung befestigt sein, damit sie beim Abnehmen nicht verloren geht, aber einige Fahrzeugmodelle wurden ohne befestigte Kappen verkauft. Neue Kappen mit einem Halteband sind als Ersatzteile erhältlich.

 Schließlich sind die neuen Klimaanlagen mit einem neu gestalteten Verdampfer ausgestattet, der stabiler ist und weniger leicht undicht wird. Das bedeutet nicht, dass Sie ihn nicht auf Undichtigkeiten überprüfen sollten. Wenn Sie ihn austauschen, vergewissern Sie sich jedoch, dass auf der Verpackung oder dem Etikett des neuen Teils angegeben ist, dass es die neue Norm SAE J2842 erfüllt.

Entflammbarkeit des Kältemittels

Einige Serviceanschlusskappen haben ein Symbol auf der Oberseite, das darauf hinweist, dass das Kältemittel entflammbar ist. Die Frage der Entflammbarkeit hat viel Aufmerksamkeit erregt und die Industrie veranlasst, einige ernsthafte Tests durch Dritte durchzuführen. Die Quintessenz ist folgende: Das Kältemittel brennt, aber es braucht viel Hitze, um es zu entzünden, und es brennt langsam. Fast jede andere Flüssigkeit unter der Motorhaube entzündet sich leichter und brennt heißer als R1234yf, so dass die Industrie zu dem Schluss gekommen ist, dass es bei ordnungsgemäßer Auslegung der Klimaanlage die Brandgefahr im Fahrzeug nicht erhöht.

Die Arbeit mit dem neuen Kältemittel erfordert ein wenig mehr Vorsicht. Die neuen Servicemaschinen sind mit Ventilatoren und zündsicheren Magnetventilen und Schaltern ausgestattet. Wenn Sie das System warten wollen, ohne eine dieser neuen Maschinen zu verwenden, sollten Sie die gleichen Vorsichtsmaßnahmen treffen wie bei der Arbeit mit einem Kraftstoffsystem.

Auch bei der Handhabung und Lagerung ist ein wenig mehr Vorsicht geboten. Das Kältemittel ist in einfach zu handhabenden 10-Pfund-Behältern erhältlich. Obwohl es offiziell als "leicht entflammbar" eingestuft ist, weisen Warnhinweise auf dem Behälter darauf hin, dass der Inhalt "leicht entflammbar" ist, da das Gas unter Druck steht. Daher gelten für die sichere Handhabung und Lagerung von R1234yf-Behältern die gleichen Anforderungen wie für andere komprimierte entzündliche Gase.

• Kältemittelbehälter sollten nicht direktem Sonnenlicht oder Temperaturen von mehr als 52 Grad Celsius ausgesetzt werden.

• Die Behälter sollten in einem kühlen, belüfteten Bereich fern von möglichen Zündquellen gelagert werden.

• Die Behälter sollten mit Gurten fixiert und vor physischen Schäden, Feuchtigkeit und korrosiven Flüssigkeiten oder Gasen geschützt werden.

Serviceausrüstung

Vielleicht wissen Sie schon, dass es einige neue Klimaservicegeräte auf dem Markt gibt, die für die Verwendung von R1234yf ausgelegt sind. Hier ist eine kurze Zusammenfassung.

Die neuesten Rückgewinnungs-/Recycling-/Wiederaufladungsanlagen (RRR) entsprechen der SAE-Norm J2843 und verfügen über Anschlüsse an den Schläuchen, die nur an Fahrzeuge angeschlossen werden können, die R1234yf verwenden. Die SAE-Norm beschreibt die wichtigsten Merkmale der Maschine:

• Es kann 95 % des Kältemittels im System zurückgewinnen.

• Damit wird das System bis auf 1/2 Unze genau aufgeladen.

• Nach der Rückgewinnung von 150 Pfund Kältemittel läuft das Gerät erst wieder, wenn der Filter/Trockner an Bord gewechselt wird.

• Es verfügt über einen eingebauten Kältemittelidentifikator oder einen USB-Anschluss für den Anschluss eines Identifikators.

• Die Rückgewinnung von verunreinigtem Kältemittel ist nicht möglich.

• Wenn es ein Leck feststellt, wird das System nicht nachgeladen.

• Sie verfügt über Ventilatoren und funkenfreie Schalter, Motoren, Relais usw.

Die Wiederherstellungs- und Aufladeprozesse sind hochgradig automatisiert bzw. vollautomatisch, aber der Techniker kann aufgefordert werden, einige Tests durchzuführen, bevor die Maschine zum nächsten Schritt übergeht. Einige der neuen Geräte, die von OEM-Händlern verwendet werden, verfügen über eine markenspezifische Software, so dass sie bei Fahrzeugen anderer Marken möglicherweise nicht funktionieren. Die Geräte, die auf dem Ersatzteilmarkt verkauft werden, sind jedoch universell einsetzbar.

Es sind neue Maschinen erhältlich, die nach derselben SAE-Norm konstruiert sind, aber mit Anschlüssen für Fahrzeuge mit R134a ausgestattet sind. Es können neue Schläuche und Anschlüsse installiert werden, um das Gerät für die Wartung von R1234yf-Systemen umzurüsten, aber es handelt sich nicht um ein "Convertible". Einmal umgerüstet, kann es nicht wieder auf das alte Kältemittel umgestellt werden. Das bedeutet, dass eine Werkstatt, die eine neue R134a-Maschine benötigt, diese jetzt kaufen kann, da sie weiß, dass sie umgerüstet werden kann, wenn sie genügend Aufträge hat, die eine R1234yf-Wartung erfordern.

Da die neuen Maschinen verunreinigtes Kältemittel nicht zurückgewinnen können, benötigt Ihre Werkstatt eine Art reine Rückgewinnungsmaschine. Da R1234yf leicht entflammbar ist, sollten Werkstätten nicht einfach eine alte R134a-Maschine mit passenden Adaptern verwenden; sie muss speziell nach der SAE-Norm J2851 konstruiert sein, die für reine Rückgewinnungsmaschinen gilt. Einige Maschinen werden einfach als "funkenfrei" bezeichnet, was auch in Ordnung ist, aber die Gasflasche muss auch für brennbare Gase ausgelegt sein.

Service-Techniken

Sobald das Gerät angeschlossen ist und die Daten eingegeben wurden, muss der Techniker nur noch den Anweisungen auf dem Bildschirm folgen. Das Gerät identifiziert das Kältemittel und gewinnt das Kältemittel (und Öl) zurück, wenn es zu mindestens 98 % rein ist. An diesem Punkt kann das Verfahren unterbrochen werden, wenn der Techniker Teile ausbauen möchte.

Bevor das System befüllt wird, zieht das Gerät ein Vakuum an und achtet auf einen Vakuumabfall, der auf ein Leck hinweist. Wenn das System die Vakuumdichtheitsprüfung besteht, installiert das Gerät 15 % der gesamten Kältemittelfüllung in das System und fordert den Techniker auf, eine Verdampferdichtheitsprüfung durchzuführen. Dabei wird das Gebläse auf niedrig gestellt, die Bodenentlüftung ausgewählt und eine Lecksuchsonde in den mittleren Bodenkanal eingeführt. Wenn der Techniker bestätigt, dass kein Leck vorliegt, und die Taste "Weiter" drückt, füllt das Gerät das System automatisch mit der richtigen Menge an Kältemittel und Öl auf. Abschließend druckt das Gerät einen Servicebericht aus, der die Menge des wiedergewonnenen und in das System eingefüllten Kältemittels enthält.

Wenn das System bereits leer ist, funktionieren die alten Auffüllmethoden immer noch, denn die Grundlagen sind immer noch dieselben. Mit den richtigen Messgeräten, einer guten Waage und einer Vakuumpumpe kann ein erfahrener Klimaanlagentechniker das System wieder auffüllen und kalte Luft einblasen. Für Fachleute, die für diese Arbeit bezahlt werden, ist dies jedoch nicht legal. Eine Werkstatt kann mit einem Bußgeld belegt werden, wenn sie eine Klimaanlagenwartung ohne die richtige Ausrüstung oder einen Wartungsbericht durchführt. Außerdem ist das Kältemittel R1234yf so teuer, dass schon ein geringfügiges Leck oder ein versehentlicher Verlust während der Wartung den gesamten Gewinn der Arbeit zunichte machen kann. Die Rückgewinnungs-/Recyclinganlagen sind speziell dafür ausgelegt, dies zu verhindern.

Verunreinigtes Kältemittel

Wenn das Kältemittel im System weniger als 98 % reines R1234yf enthält, kann die Wartungsmaschine es nicht zurückgewinnen. In diesem Fall müssen Sie eine reine Rückgewinnungsmaschine anschließen und das Kältemittel zur Entsorgung auffangen. Da das Kältemittel entflammbar ist, ist es wichtig, die richtige Ausrüstung zu verwenden, die die SAE J2851-Normen erfüllt, aber es gibt noch einen weiteren Grund, eine dieser Maschinen zu verwenden. Bisher haben wir noch keine Beispiele für Verunreinigungen in der Praxis gefunden, über die wir berichten könnten. Doch genau wie bei R134a-Systemen kann der Heimwerker Probleme verursachen. R1234yf-Kältemittel für den Endverbraucher wird noch in diesem Jahr erhältlich sein, aber es wird etwa fünfmal so viel kosten wie R134a. Einige von ihnen werden die gleichen Versiegelungs-, Farb- und Schmiermittelzusätze enthalten, die auch in den Verbraucherdosen anderer Kältemittel enthalten sind. Auch wenn diese Zusätze in bestimmten Situationen sinnvoll sind, werden sie vom Hersteller nicht empfohlen oder zugelassen und können dazu führen, dass die Maschine den Servicevorgang abbricht.

Da nicht geplant ist, bestehende Klimaanlagen auf die Verwendung von R1234yf umzurüsten, wird die Produktion von R134a für den Service auf unbestimmte Zeit fortgesetzt. Da es passende Adapter gibt, um R134a-Service-Schläuche an R1234yf-Systeme anzuschließen, könnten einige Verbraucher oder sogar Techniker beschließen, ein System mit anderen Kältemitteln zu füllen, die weniger kosten als R1234yf. Obwohl dies legal ist und die meisten alternativen Kältemittel gut genug funktionieren, sind einige dafür bekannt, dass sie hochentzündlich sind, sich leicht entzünden und bei der Verbrennung extrem giftige Gase erzeugen.

Noch ist es zu früh, aber da das Kältemittel so teuer und die für die Wartung des Systems erforderliche Ausrüstung so speziell ist, gehen wir davon aus, dass eine Verunreinigung des Kältemittels durch unsachgemäße Wartungstechniken ein viel größeres Problem darstellen wird als in der Vergangenheit. Wenn Ihre Werkstatt sich also auf die Wartung von Fahrzeugen mit R1234yf vorbereitet, stellen Sie sicher, dass die Ausrüstungsliste mindestens einen Kältemittel-Identifizierer und ein Gerät für die Rückgewinnung enthält. Andernfalls haben erfahrene Klimaanlagentechniker bei der Wartung dieser Systeme nichts anderes festgestellt, und genau das ist von den Herstellern beabsichtigt.