Vier Zylinder in einem 80-Grad-V, 18,1 m³/h Hubvolumen bei 1450 min⁻¹, 90 kg Grauguss. Die Seite beginnt mit dem Schnitt, weil das Entscheidende innen liegt: der Motor steht im kalten Sauggas. Drehen Sie die Maschine, nehmen Sie sie auseinander, schauen Sie hinein — und stellen Sie am Ende Verdampfungs- und Verflüssigungstemperatur selbst ein.
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Kapitel 01
Jedes Teil hat einen Namen.
Jedes Teil ist einzeln anwählbar — in der Liste oder direkt im Modell. Alles andere wird dann durchsichtig. Die Bezeichnungen sind BITZERs eigene, aus dem Ersatzteilkatalog eParts und aus dem Katalog KP-100-1. Eine Position stimmt dort nicht: der Zylinderkopf steht mit Menge 1 im Katalog, die Maschine trägt zwei, einen je Zylinderbank. Entschieden haben das BITZERs eigene Dateien — das 3D-Modell setzt zwei Kopfgussteile ein, die 2D-Zeichnung zeichnet sie 15,5 mm gegeneinander versetzt, und die Schraubenrechnung geht erst mit 16 Kopfschrauben auf. Wo keine Unterlage einen Werkstoff nennt, steht „angenommen" in der Werkstoffzeile, und wo eine Unterlage etwas zu sagen hat — Anzugsmoment, Einbauregel, Verschleißgrenze —, steht es unter dem Teil.
Kapitel 02
Von der Kurbelwelle nach außen.
Die Reihenfolge folgt der Explosionszeichnung des Ersatzteilkatalogs und der Betriebsanleitung KB-100-1, hier ein Teil pro Schritt statt der Baugruppen der Unterlage. Vieles muss hinein, bevor die Zylinderköpfe aufgesetzt werden: Kurbelwelle, Pleuel, Kolben, Ventilplatten. Die Anzugsmomente stehen in KB-100-1, Abschnitt 10, und sie stehen hier an den Schritten, für die sie gelten.
Kapitel 03
Der Weg des Gases.
Die Gehäuse lösen sich auf, und übrig bleibt der Weg, den das Kältemittel nimmt. Durch das Saugabsperrventil DN20 — 22 mm, 7/8 Zoll — in das Motorgehäuse, an Stator und Rotor vorbei, von dort über die Saugkanäle in die vier Zylinder, durch die Ventilplatten in die beiden Zylinderköpfe und hinaus durch das Druckabsperrventil DN12, 16 mm, 5/8 Zoll. Kurbelgehäuse und Motorgehäuse sind dabei kein Anbau, sondern ein durchgehender Achtkant von 241,2 mm über die Schlüsselflächen; die beiden oberen Schrägflächen sind die Bankdeckflächen, jede 40 Grad aus der Senkrechten.
−10 °C102 °C
Am Gas und an den Anzeigen steht Farbe für Temperatur und für nichts anderes. Die Maschine selbst trägt ihre wirkliche Lackierung; roher Grauguss ist, was innen liegt.
Der Weg durch das Motorgehäuse ist rekonstruiert. BITZER zeichnen den Schnitt in KP-100-1 auf Seite 3 und nennen den Verdichter sauggasgekühlt; die Kanalführung im Gehäuse veröffentlichen sie nicht. In den Belegen steht sie deshalb als [C] — nicht belegt.
Kapitel 04
Der Motor steht im kalten Sauggas.
Bei einem halbhermetischen Verdichter sitzt der Motor nicht neben der Maschine, sondern in ihr, und das Sauggas strömt an ihm vorbei, bevor es in den Zylinder kommt. Die Verluste des Motors landen deshalb im Gas und nicht in der Maschinenhalle. Am Punkt −10/+45 °C erreicht das Gas den Zylinder 7,58 K wärmer, als es in den Verdichter eingetreten ist.
Wärmeres Gas ist dünner, und in dasselbe Hubvolumen passt weniger Masse — daran sieht ein Konstrukteur zuerst, dass die Bilanz nicht aufgehen kann. Sie geht auf. Rechnet man BITZERs eigenen Massenstrom und ihre eigene Heißgastemperatur mit einer echten Zustandsgleichung durch, trägt das Gas an allen sieben veröffentlichten Punkten zwischen 96,0 und 96,9 Prozent der elektrischen Leistung aus der Maschine. Die übrigen 3,1 bis 4,0 Prozent gehen über das Gehäuse weg, und sie wachsen mit der Verflüssigungstemperatur — genau so, wie ein heißeres Gehäuse sich verhalten muss.
Elektrisch zugeführt
2,14 kW
Im Heißgas
96,2 %
Über das Gehäuse
3,8 %
Punkt −10/+45 °C, R134a, 50 Hz. BITZER geben dort 2,14 kW Leistungsaufnahme, 118,8 kg/h Massenstrom und 99,9 °C Heißgastemperatur an. Daraus folgen 2,060 kW Enthalpiestrom im Gas. Die Differenz ist ein Wärmestrom nach außen — das einzige Vorzeichen, das der zweite Hauptsatz zulässt.
Im Modell selbst steht dieser Gehäuseverlust auf null. Damit bleibt in der Hüllbilanz kein freier Parameter mehr, und die Heißgastemperatur ist eine Vorhersage statt einer Anpassung: 102,3 °C gegen BITZERs 99,9 °C an diesem Punkt, über alle sieben Punkte höchstens 3,58 Prozent daneben.
Kapitel 05
Stellen Sie den Betriebspunkt ein.
Verdampfungstemperatur, Verflüssigungstemperatur, Netzfrequenz und Kältemittel sind einstellbar. Kälteleistung, Leistungsaufnahme, Massenstrom, COP, Heißgastemperatur, Verflüssigerleistung, Liefergrad und Strom werden daraus gerechnet — mit einer Peng-Robinson-Zustandsgleichung, die an 65 Zuständen gegen CoolProp geprüft ist, nicht aus einer Tabelle interpoliert. Die veröffentlichten Einsatzgrenzen sind auf den Skalen markiert und lassen sich überfahren; die Zeile unter den Ablesungen sagt dann, welche Grenze überschritten ist.
Netzfrequenz
KältemittelR134a
R134a ist das einzige Kältemittel, für das sieben unabhängig nachgeprüfte Betriebspunkte vorliegen, und die beiden Konstanten sind an genau diesen Punkten angepasst. Die Stofftabelle ist nach Namen indiziert; R1234yf, R513A und R449A folgen, sobald für sie ebenso geprüfte Punkte da sind.
Kälteleistung
5,07 kW
Leistungsaufnahme
2,14 kW
Massenstrom
119,1 kg/h
COP
2,36
Heißgastemperatur
102,3 °C
Verflüssigerleistung
7,21 kW
Liefergrad λ
75,1 %
Strom bei 400 V
4,88 A
Betriebspunkt innerhalb der veröffentlichten Einsatzgrenzen. Druckverhältnis 5,77, Liefergrad 75,1 Prozent.
Die Einsatzgrenzen sind von einem gedruckten Diagramm abgelesen (KP-100-1, Seite 22, Motorausführung 2) und auf etwa ±2 K genau. Die genaue Kontur des Einsatzbereichs liegt nur in BITZERs eigenem Auswahlprogramm.
Zwei Konstanten versöhnen das Modell mit den veröffentlichten Daten, und beide stehen hier: der Schadraumanteil c = 0,052634 auf der Mengenseite und der elektrische Wirkungsgrad η_el = 0,670175 auf der Leistungsseite. Angepasst wurden sie kleinstquadratisch an denselben sieben Punkten — R134a, 50 Hz, to −10/0/+5 °C gegen tc 35/45/55 °C, c am Massenstrom, η_el an der Leistungsaufnahme. Der Schadraumanteil ist größer als der reine geometrische Schadraum einer Maschine dieser Klasse, weil er auch die Strömungsverluste trägt, die das Modell nicht einzeln auflöst: Ventildrosselung, Blow-by, Kanalerwärmung. BITZER veröffentlichen das Schadraumvolumen nicht.
Druck über Zylindervolumen, ein Zylinder
Ein Zylinder, 52,01 cm³ Hubvolumen, Schadraum c × 52,01 = 2,74 cm³. Die vier Phasen sind gerechnet und nicht gezeichnet: Rückexpansion und Verdichtung laufen mit demselben Schadraumanteil und demselben effektiven Exponenten, der oben den Liefergrad ergeben hat. Die Fläche der Schleife mal vier Zylinder mal 1450 min⁻¹ ergibt 1,422 kW innere Leistung, gegen 1,437 kW isentrope Gasarbeit aus derselben Rechnung — ein Prozent auseinander.
Druck über Enthalpie, der ganze Kreislauf
Die sechs Eckpunkte des Kreislaufs: 1 am Sauganschluss bei 20 °C nach der Bewertungsgrundlage, 1′ am Zylindereintritt hinter dem Motor, 2s isentrop, 2 wirklich, 3 die Flüssigkeit am Verflüssigeraustritt und 4 hinter dem Drosselorgan. Am Punkt −10/+45 °C liegt der Dampfgehalt in Punkt 4 bei 0,383. Die Sattdampfkurve ist die der Zustandsgleichung selbst; ihre Sättigungsdrücke liegen über 21 Temperaturen höchstens 0,200 Prozent neben CoolProp.
Gegenprobe
BITZER SOFTWARE gegen dieses Modell: sieben veröffentlichte Betriebspunkte, R134a, 50 Hz, Sauggastemperatur 20 °C, Unterkühlung 0 K, 400 V Stern, nach EN 12900.
to / tc — °C
Kälteleistung — kW
Leistungsaufnahme — kW
Heißgas — °C
BITZER
Modell
BITZER
Modell
BITZER
Modell
−10 / 35
5,96
6,08
1,97
1,96
88,4
88,8
−10 / 45
5,08
5,07
2,14
2,14
99,9
102,3
−10 / 55
4,18
4,04
2,23
2,21
111,5
115,3
0 / 35
9,54
9,71
2,31
2,25
71,9
71,5
0 / 45
8,22
8,31
2,62
2,66
83,2
84,9
0 / 55
6,90
6,89
2,86
2,94
94,5
97,9
5 / 45
10,24
10,38
2,84
2,83
75,9
76,8
Angepasst wurden zwei Konstanten, eine am Massenstrom und eine an der Leistungsaufnahme. Größter Fehler über alle sieben Punkte: Kälteleistung 3,30 Prozent, Leistungsaufnahme 2,71 Prozent, Massenstrom 2,44 Prozent. An nichts angepasst und damit Vorhersage: Heißgastemperatur 3,58 Prozent — das sind 3,8 K auf einer Ablesung von 111,5 °C —, Verflüssigerleistung 2,52 Prozent, COP 4,55 Prozent. Der Strom kommt aus der Motorklemme und nicht aus der Thermodynamik und bleibt bei 1,54 Prozent.
Belege
Woher jede Zahl kommt.
Elf frei zugängliche BITZER-Unterlagen, das Auswahlprogramm auf bitzer.de und die dort veröffentlichte 2D-Zeichnung. Jeder Verweis zeigt auf BITZERs eigenen Server und nie auf eine Kopie; auf dieser Seite liegt keine fremde Unterlage.
Verwendete Unterlagen
KP-100-1 — Katalog ECOLINE, 44 Seiten, Ausgabe 09.2020: Schnittbild Seite 3, Einsatzgrenzen Seite 13 und 22, technische Daten mit der Zeile 4FES-3(Y) Seite 24, Maßzeichnung Baugröße 3 Seite 32.
KB-100-1 — Betriebsanleitung ECOLINE, dreisprachig, 180 Seiten: Typenschild und Typschlüssel Seite 64, zulässige Schräglagen Seite 76, Anzugsmomente Abschnitt 10.
KB-100-2 — dieselbe Betriebsanleitung im neueren Stand, 188 Seiten, zum Abgleich der Tabellen herangezogen.
LHL5E / 4FES-3(Y) — Leistungserklärung nach EU-Verordnung 2015/1095, 14 Seiten. Achtung: sie beschreibt das Verflüssigungssatz-Aggregat mit diesem Verdichter, nicht den Verdichter allein.
BITZER eParts — Ersatzteilkatalog mit Explosionszeichnung und nummerierter Teileliste zum 4FES-3, deutsch und englisch. Daher stammen die Teilenamen in der Teileliste dieser Seite.
BITZER SOFTWARE — das Auswahlprogramm auf bitzer.de, Modul Hubkolbenverdichter. Es liefert Bohrung und Hub (4 × 41 × 39,3 mm), das Fördervolumen bei 60 Hz und die sieben Betriebspunkte der Gegenprobe. Es arbeitet ohne Anmeldung.
2D-Zeichnung 200058012, Version 12 — BITZERs eigene Maßzeichnung vom 03.03.2026, Maßstab 1:5, samt Anschlusslegende. Sie hat die Zahl der Zylinderköpfe und den Bankwinkel entschieden.
KT-170-7 — Öldrucküberwachung. Gilt für Verdichter mit Ölpumpe und damit nicht für diese Maschine, die schleuderölgeschmiert ist; als Begleitunterlage der Betriebsanleitung mitgelesen.
KT-170-8 — dieselbe Information im neueren Stand, Einbau und elektrischer Anschluss der Öldrucküberwachung.
KB-109-1 — Betriebsanleitung für die explosionsgeschützte Ausführung, die auch den 4FE(P)-3.EX umfasst.
KB-109-2 — dieselbe Anleitung im nächsten Stand, 92 Seiten.
KB-109-3 — der laufende Stand, 214 Seiten, jetzt ECOLINE und ECOLINE PRO.
Belegt. Fördervolumen 18,1 m³/h bei 1450 min⁻¹ und 21,8 m³/h bei 1750 min⁻¹; vier Zylinder, 41 mm Bohrung, 39,3 mm Hub; Gewicht 90 kg; Ölfüllung 2,0 dm³ Polyolester BSE32; zulässige Drücke 19 bar niederdruckseitig und 32 bar hochdruckseitig; Höchstaufnahme 5,3 kW; Höchstbetriebsstrom 9,5 A in Stern und 16,5 A in Dreieck; Anschlüsse DN20 saugseitig und DN12 druckseitig. Aus BITZERs eigener 2D-Zeichnung: der Achtkant aus Kurbel- und Motorgehäuse mit 241,2 mm über die Schlüsselflächen und vier Schrägflächen von 88,2 mm unter ±40 Grad, also 80 Grad eingeschlossener Bankwinkel; Kurbelachse 124,9 mm über der Aufstellebene; Zylinderkopf 62,7 mm über der Deckfläche, acht Schrauben je Kopf, Bankversatz 15,5 mm; Kühlrippen 1,5 mm breit in einem 89,1 mm hohen Band; Ölschauglas 1 1/8-18 UNEF, Ø 40 mm, 66,1 mm unter der Kurbelachse.
Abgeleitet. Der Kurbelradius von 19,65 mm ist der halbe veröffentlichte Hub. Das Hubvolumen je Zylinder von 52,01 cm³ folgt aus dem veröffentlichten Fördervolumen. Und die Gegenprobe: 4 × π/4 × 41² × 39,3 mm³ × 1450 min⁻¹ ergibt 18,06 m³/h gegen die veröffentlichten 18,1 — 0,24 Prozent auseinander. Zwei getrennt veröffentlichte Zahlen, die zusammenpassen müssen, passen zusammen; deshalb gilt diese Geometrie hier als belegt und nicht als geschätzt.
Nirgends veröffentlicht, also [C]. Schadraumvolumen, Bohrungsabstand, Pleuellänge, Zapfen- und Bolzendurchmesser, Ventilzungen- und Ventilplattengeometrie, Laufspiele, Wandstärken sowie Rotor- und Statormaße. Der Bohrungsabstand ist auch aus BITZERs 3D-Modell nicht zu holen: es ist eine entfeinerte Hülle mit 3471 Zylinderflächen, von denen keine den Radius der 41-mm-Bohrung trägt. Diese Maße sind hier der Werkzeichnung und dem Schnittbild nachempfunden und in der Teileliste als angenommen gekennzeichnet. Dazu zwei angepasste Zahlen, c und η_el aus Kapitel 05, und eine offene Annahme: 30 Prozent der Gesamtverluste erreichen das Gas, bevor es in den Zylinder kommt. Was sie kostet, ist gemessen und nicht behauptet — über den ganzen plausiblen Bereich von 0 bis 0,6 wandert c um ±8 Prozent, und jede veröffentlichte Größe bleibt innerhalb von 5 Prozent.
Zwei Zeichnungsstände, beide genannt. Die Maßtabelle in KP-100-1 Seite 32 und BITZERs herunterladbare Zeichnung 200058012 Version 12 vom 03.03.2026 widersprechen sich an vier Maßen: Baulänge 436 gegen 433 mm, Höhe über Klemmkasten 348 gegen 350 mm, Maß F 221 gegen 220 mm, Maß J 361 gegen 360 mm. Das Modell baut nach der Zeichnung, weil sie die neuere ist und den Freigabestand trägt, den ein Kunde heute herunterlädt; die Katalogzahl steht hier daneben und wird nicht weggemittelt. Zeile H mit 313 mm passt zu keiner Kante der Zeichnung und wird deshalb nicht verwendet.
Was mit BITZERs CAD geschehen ist. Die 2D-Zeichnung und das 3D-Modell sind auf bitzer.de frei herunterladbar und dürfen laut der beiliegenden readme nur vollständig und unverändert weitergegeben werden. Sie sind hier als Maßstab benutzt worden und sonst nichts: nichts aus diesen Archiven wird ausgeliefert, nichts daraus ist importiert, keine abgeleitete Zeichnung veröffentlicht. Jede Fläche in diesem Modell ist selbst gebaut und daraufhin geprüft, ob sie BITZERs Maße trifft.
Unabhängiges Lehrmodell, gebaut von Wild Digital Moments; das Modell, seine Geometrie und sein Code sind Arbeit des Studios. Der Verdichter selbst, seine Bezeichnung und seine Unterlagen gehören der BITZER Kühlmaschinenbau GmbH in Sindelfingen — keine Verbindung zu ihr, keine Freigabe durch sie. Kein Schriftzug, kein Logo und kein Kennzeichen von BITZER ist hier wiedergegeben. Die Lackfarben schon: sie sind aus BITZERs eigenen Bildern gemessen, damit die Maschine aussieht wie die Maschine. Gezeigt wird ausschließlich, was sich aus den oben verlinkten, öffentlich zugänglichen Unterlagen rekonstruieren ließ; eine Konstruktionsunterlage ist das nicht. BITZERs eigener Hinweis auf jedem Rechenergebnis gilt hier weiter: vorläufige Daten, die vor jeder verbindlichen Auslegung im System zu prüfen sind.
Zum Schluss
Die Heißgastemperatur hat niemand eingestellt.
Sie fällt aus dem ersten Hauptsatz heraus, sobald der Motor im Sauggas steht: 102,3 °C gegen BITZERs 99,9 °C, über alle sieben veröffentlichten Punkte höchstens 3,58 Prozent daneben. Angepasst sind genau zwei Konstanten, c = 0,052634 und η_el = 0,670175. Alles andere ist gerechnet.
Der Katalog führt den Zylinderkopf mit Stückzahl 1. Die Maschine trägt zwei, einen je Bank — entschieden hat das BITZERs eigene dxf. An vier Maßen widersprechen sich zwei Zeichnungsstände; beide stehen auf dieser Seite, weil keiner von beiden falsch sein muss. 61 Teile, jedes mit seiner Quelle.
