Inhaltsverzeichnis VII

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1 Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen Historie Weltweite Klimate Regen Vorschriften, Normen und Richtlinien Klimaphysiologie Abgrenzung zur Klimatisierung von Gebäuden Thermodynamisches System Mensch-Fahrgastraum Bewertungen Behaglichkeitsmodell nach P. O. Fanger Einfluss der Sonneneinstrahlung Einfluss der Wasserdampf- und Schweißabgabe Kontakttemperatur Messungen in einem Pkw Einfluss der Sonneneinstrahlung auf die Regelung einer Klimaanlage Einfluss der Temperatur auf die Herzfrequenz Klimamess-Puppen Beispiele Luftstrom durch den Fahrgastraum Zu-und Abluftöffnungen Gebläsekennlinien Gebläsetypen Kennlinien eines Radialgebläses VII

2 VIII Inhaltsverzeichnis Differenz des Schalldrucks Beispiele Durchströmung der Komponenten Abhängigkeit von der Reynolds Zahl Umrechnung der Messergebnisse auf eine andere Beispiele Ermittlung des Belüftungsstroms Messmethoden Abluftlinien Belüftungsstrom Dimensionslose Darstellung Ergebnisse Beispiele Wärmestrom durch den Fahrgastraum Definition der mittleren Innenraumlufttemperatur Wärmebilanz Winterbetrieb Sommerbetrieb Ansätze zur Abschätzung der Ablufttemperatur Methode nach Frank Methode nach Nitz und Hucho Mittlere Innenraumlufttemperatur Wärmedurchgang der Karosserie Ermittlung der Wärmedurchgangszahl Winterbetrieb Messergebnisse an einer Heizung im Klimawindkanal Instationäre Aufheizung im Außenluftbetrieb Stationäre Aufheizung im Außen- und Umluftbetrieb Erforderliche stationäre Heizleistung Außenluftbetrieb Umluftbetrieb Beispiele Wärmebilanz am Motor Instationärer Betrieb Stationärer Betrieb

3 Inhaltsverzeichnis IX 5.4 Zusatzheizungen Elektrische Zusatzheizung Wärmepumpe mit dem Kältemittel R744 (CO 2 ) Standheizung Wärmespeicher Elektrische Vorerwärmung des Kühlmittels Nutzung der Motor-Restwärme, Speicherheizung Scheibenbeschlag Vorschriften Strömungswalze an der Schalttafel Coanda-Effekt an der Schalttafel Elektrisch beheizte Scheiben Strömungs- und Temperaturfelder Verschiedene Anordnungen Sommerbetrieb Sonneneinstrahlung Tagesgang der Sonne Winkel zwischen der Flächennormalen und der Richtung zur Sonne Eigenschaften verschiedener Gläser Einfluss der Farben auf die Aufheizung lackierter Bleche in der Sonne Aufheizung geparkter Pkw in der Sonne Treibhauseffekt Versuche auf der Straße Versuche im Klimawindkanal Sonderversuche Analysen Aufheizung an der Motorhaube Beispiele Vergleich eines weißen und schwarzen Pkw ohne Kälteanlage im Klimawindkanal Aufheizung der geparkten Pkw Abkühlung Messungen an einer Kälteanlage in einem Klimawindkanal im Außen- und im Umluftbetrieb Instationäre Abkühlung im Umluftbetrieb Stationäre Abkühlung im Außen- und Umluftbetrieb Erforderliche stationäre Verdampferleistung Umluftbetrieb Außenluftbetrieb Beispiele

4 X Inhaltsverzeichnis 6.7 Standbelüftung mit Solartechnik Entstehung von Scheibenbeschlag im Sommer Stofftransport Wasserabscheidung Verdampfer Speicherung von Wasser im Verdampfer Kondensation an Bauteilen Filterung Wasserdampf im Fahrgastraum Gaskonzentration im Fahrgastraum Stationäre Gaskonzentration Instationäre Gaskonzentration im Fahrgastraum Praktische Grenzwerte einer Kältemittelfüllung Wärmeübertrager Theoretische Wärmeströme verschiedener Wärmeübertrager Kennlinien eines Heizungswärmeübertragers Wärmestromfelder Druckverlustlinien Kennlinien eines Verdampfers Gemessene Enthalpieströme Druckverlustlinien, luftseitig Kältemittelkreislauf Kompressionskälteanlage mit R134a Kompressionskälteanlage mit R Kompressionskälteanlage mit R1234yf Komforterhöhung und Energieersparnis Karosserie Geometrie und Ausführung der Scheiben Wärmedämmung der Karosserie Wärmekapazitäten im Fahrgastraum Solartechnik

5 Inhaltsverzeichnis XI 10.2 Klimagerät Regelung des Außenluft- und Umluftbetriebs Einsatz eines Wasserabsperrventils bei luftseitig geregelten Klimageräten Kältemittelkreislauf Drosselorgane Innerer Wärmeübertrager Prüfstände Klimawindkanäle Aufgaben Beschreibung Aufgaben Beschreibung Auswertung der Messungen Prüfstand für komplette Kältemittel-Kreisläufe Aufgaben Beschreibung Aufgaben Beschreibung Typische Versuche Beregnungsanlage mit schwenkbarer Hebebühne Aufgaben Beschreibung Prüfvorschriften Straßenversuche Messungen der Temperaturen im Fahrgastraum Messung luftseitiger Differenzdrücke Anwendung eines Prandtl-Rohres Anwendung eines kalibrierten Bezugspunktes an der Karosserie Elektrisch betriebene Pkw Antriebsarten

6 XII Inhaltsverzeichnis 13.2 Reichweiten Auswertung von Pressemitteilungen und Angaben aus der Literatur Einfluss der Klimatisierung auf die Reichweite Besonderheiten bei der Auslegung einer Klimaanlage Technische Potenziale Literatur Anhang A bis E Anhang A: Diagramme Mollier-h, x-diagramm für feuchte Luft Äthylenglykol-Wassermischungen: Dichte, spez. Wärmekapazität, Viskosität und Prandtl-Zahlen lg p, h-diagramm des Kältemittels R134a lg p, h-diagramm des Kältemittels R Anhang B: Häufig verwendete Formeln Strömungsmechanik Wärmeübertragung Mechanik Mathematik Umrechnung angelsächsischer Einheiten in SI-Einheiten Anhang C: Darstellung der Kennlinien mit empirischen Formeln Theoretische Grundlagen Beispiele Anhang D: Approximation des Wärmestromfelds eines Heizungswärmeübertragers Modell: ka = Q. / Modell: Gegenstromwärmeübertrager Modell: Kreuzstromwärmeübertrager Anhang E: Luftaustausch der Karosserie mit der Umgebung, Lösung der Integrale und Bestimmung der Streuung aus Messungen Symmetrieeigenschaften Umformung und Reihenentwicklung Integration durch Reihenentwicklung Modifikation der integrierten Reihenentwicklung Ermittlung der Streuung aus gemessenen Leckagelinien Sonderfälle im Wendepunkt einer dimensionslosen Leckagelinie Bezeichnungen Literatur Sachverzeichnis