Die Klimaanlage eines Fahrzeugs hat die Aufgabe, den Innenraum zu kühlen und der zugeführten Frischluft die Feuchtigkeit zu entziehen. Damit sorgt sie für angenehme Innenraumtemperaturen selbst bei starker Sonneneinstrahlung und für beschlagfreie Scheiben bei hoher Luftfeuchtigkeit.

Die wichtigsten Komponenten der Fahrzeugklimaanlage sind der Kompressor, der Kondensator, der Trockner, das Expansionsventil und der Verdampfer. Die einzelnen Komponenten sind mit Schlauchleitungen miteinander verbunden und bilden ein geschlossenes System, den so genannten Kältemittelkreislauf. Im Kältemittelkreislauf zirkuliert das Kältemittel. Es wird vom Kompressor angetrieben.

Der Kältemittelkreislauf wird in zwei Seiten aufgeteilt:

- Der Teil zwischen Kompressor und Expansionsventil wird Hochdruckseite genannt.

- Der Bereich zwischen Expansionsventil und Kompressor bildet die Niederdruckseite.

Im Kompressor wird das gasförmige Kältemittel verdichtet und dadurch stark erhitzt. Anschließend wird es unter Hochdruck durch den Kondensator gepresst. Der Kondensator ist meistens im Bereich des Kühlers untergebracht. Im Kondensator wird dem stark erhitzten Kältemittel Wärme entzogen, was dazu führt, dass es kondensiert, also aus dem gasförmigen in den flüssigen Zustand wechselt. Im Trockner, der nächsten Station, werden Verunreinigungen und Lufteinschlüsse aus dem flüssigen Kältemittel abgeschieden. Hierdurch werden die Effektivität des Systems sichergestellt und die Komponenten vor Beschädigung durch Verunreinigungen geschützt.

Vom Trockner gelangt das flüssige Kältemittel zum Expansionsventil. Dieses hat eine ähnliche Funktion wie ein Stauwehr. Vor dem Wehr sorgt es für die Aufrechterhaltung des gleichmäßigen Drucks, wogegen sich der Druck nach dem Wehr durch Volumenvergrößerung entspannen kann. Da das Expansionsventil direkt vor dem Verdampfer positioniert ist, entspannt sich das Kältemittel in den Verdampfer hinein. Dabei ändert es seinen Aggregatzustand von flüssig auf gasförmig. Bei diesem physikalischen Prozess entzieht das Kältemittel der Umgebung Wärme, was als Verdunstungskälte wahrgenommen wird.

Der Verdampfer ist ähnlich wie der Kondensator ein Wärmetauscher. Er hat eine enorm große Oberfläche, über die er die Verdunstungskälte an die Umgebung abgibt. Diese abgegebene Kälte wird nun vom Ventilationssystem in den Fahrzeuginnenraum geblasen, wo sie für das Wohlbefinden der Passagiere verantwortlich ist. In der Niederdruckseite wird das wieder gasförmige Kältemittel zurück zum Kompressor geführt, wo der Kreislauf von vorne beginnt.

Die Klimaanlage ist bei modernen Fahrzeugen Teil des Thermo Managements. Dieses umfasst sowohl das Regeln der Motortemperatur in allen Betriebszuständen als auch das Heizen und Kühlen des Fahrzeuginnenraumes. Ein modernes Thermo Management System besteht demzufolge aus Bauteilen der Motorkühlung, der Fahrzeugheizung und der Klimaanlage. Komponenten dieser Baugruppen beeinflussen sich gegenseitig und bilden oftmals eine Einheit. Die Klimaanlage des Fahrzeugs ist somit ein Verbund aus Wagenheizung und Kältemittelkreislauf. Dies ermöglicht das Erzeugen der gewünschten Klimakonditionen, völlig unabhängig von den äußeren Bedingungen.

Die Klimaanlage ist ein wesentlicher Faktor für Sicherheit und Fahrkomfort.
Sie leistet einen aktiven Beitrag zur Unfallvermeidung. Denn die körperliche Belastung bei steigenden Temperaturen im Fahrzeuginnenraum führt zum Abnehmen der Konzentrationsfähigkeit und des Reaktionsvermögens.

Untersuchungen der Gesamthochschule Wuppertal im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen haben ergeben, dass bei einer Temperatur von 27 °C im Fahrzeuginnenraum die Zahl der Unfälle innerorts um 11 Prozent und bei 32 °C Innenraumtemperatur sogar um ca. 22 Prozent steigt! Die Klimaanlage sorgt für einen „kühlen Kopf“ und somit besonneneres und konzentrierteres Fahren. Wer sich auf den Verkehr konzentrieren kann, der vermeidet auch Unfälle. ?Übrigens: Eine gut gewartete Klimaanlage verhindert beschlagene Scheiben im Herbst und Winter, sorgt für freie Sicht und somit zusätzlich für mehr Sicherheit.

Die regelmäßige Überprüfung der Klimaanlage in einer Fachwerkstatt ist ein wichtiger Beitrag für den Umweltschutz. Jährlich entweichen bis zu 10 Prozent des Kältemittels durch natürliche Verdunstung aus der Klimaanlage. Fehlt eine regelmäßige Wartung, kann diese Menge durch Lecks, poröse Schläuche und so weiter zunehmen und die Umwelt zusätzlich belasten. Mit einem Klima-Service wird die Klimaanlage wieder in  einen einwandfreien Zustand versetzt.

Um eine dauerhafte und einwandfreie Funktion der Klimaanlage sicherzustellen, sollten diese in der Werkstatt bei einem jährlichen Klima-Check überprüft werden. Da die Klimaanlage unter ständigem Druck arbeitet, sind ihre Bestandteile einem natürlichen Verschleißprozess ausgesetzt. Auch Schläuche und Dichtungen altern, trocknen aus und können dadurch undicht werden. Dies führt zur Verflüchtigung des Kältemittels und reduzierter Kühlleistung. Eine Überprüfung der Anlage und gegebenenfalls das Ergänzen der fehlenden Kältemittelmenge schafft hier Abhilfe. ?Darüber hinaus empfiehlt es sich, alle zwei Jahre einen Klima-Service durchführen zu lassen. Hierbei wird unter anderem das Kältemittel gewechselt, die Dichtigkeit überprüft und gegebenenfalls der Trockner ausgetauscht. Eine regelmäßig gewartete Klimaanlage hält ein Fahrzeugleben lang und sorgt über die gesamte Laufzeit für angenehme Innenraumtemperaturen.