Pengertian dan cara kerja AC (air conditioner)

SISTEM AC (AIR CONDITIONER) PADA MOBIL-1

1.  Nama-nama komponen utama AC (Air Conditioners)

AC atau Air Conditioners, adalah suatu rangkaian peralatan (komponen) yang berfungsi untuk mendinginkan udaradidalam kabin agar penumpang dapat merasa segar dan nyaman.Rangkaian peralatan (komponen) tersebut adalah :

a. compressor

Berfungsi untuk memompakan refrigrant yang berbentuk gas agar tekanannya meningkat sehingga juga akanmengakibatkan temperaturnya meningkat.

b. condensor

Berfungsi untuk menyerap panas pada refrigerant yang telah dikompresikan oleh kompresor dan mengubah refrigrant yang berbentuk gas menjadi cair (dingin)

c.  dryer/receifer

Berfungsi untuk menampung refrigerant cair untuk sementara, yang untuk selanjutnya mengalirkan ke evaporatormelalui expansion valve, sesuai dengan beban pendinginan yang dibutuhkan. Selain itu Dryer/receifer juga berfungsi sebagai filter untuk menyaring uap air dan kotoran yang dapat merugikan bagi siklus refrigerant.

d. expansion valve

Berfungsi Mengabutkan refrigrant kedalam evaporator, agar refrigerant cair dapat segera berubah menjadi gas.

e. evaporator

Merupakan kebalikan dari condenser Berfungsi untuk menyerap panas dari udara yang melalui sirip-sirip pendingin evaporator, sehingga udara tersebut menjadi dingin.

f.. blower

2. Cara kerja komponen AC

a. Compressor

Compressor terbagi menjadi dua bagian, yaitu :CompressorKopling magnet (Magnetic Clutch)

Compressor

Kompresor digerakkan oleh tali kipas dari puli engine. Perputaran kompresor ini akan menggerakkan piston/vanedan gerakan piston/ vane ini akan menimbulkan tekanan bagi refrigerant yang berbentuk gas sehingga tekanannyameningkat yang dengan sendirinya juga akan meningkatkan temperaturnya.Jenis kompresor ini dapat dipilahkan seperti dibawah ini :

• Tipe Crank
• Tipe Reciprocating
• Tipe Swash plate
• Tipe Rotary
• Tipe Through vane
• Tipe Reciprocating mengubah putaran crankshaft menjadi gerakan bolakbalik pada piston.

Tipe Crank

Pada tipe ini sisi piston yang berfungsi hanya satu sisi saja, yaitu bagian atas. Oleh sebab itu padakepala silinder (valve plate) terdapat dua katup yaitu katup isap (suction) dan katup penyalur(discharge). Lihat gambar mekanis kompresi.

Pada langkah turun, refrigerant masuk kedalam ruang silinder dari evaporator, dan pada langkah naik refrigerant keluar dari ruang silinder menuju ke condenser dengan tekanan meningkat dari 2,1 kg/cm2 menjadi 15 kg/cm2yang mengubah temperatur dari 0C menjadi 70C.

Tipe swash plate

Terdiri dari sejumlah piston dengan interval 72 untuk kompresor 10 silinder dan interval 120 untuk kompresor 6silinder. Kedua sisi ujung piston pada tipe ini berfungsi, yaitu apabila salah satu sisi melakukan langkah kompresimaka sisi lainnya melakukan langkah isap.

Tipe through vane

Tipe through vane ini terdiri atas dua vane yang integral dan saling tegak lurus. Dan bila rotorberputar vane akan bergeser pada arah radial sehingga ujung-ujung vane akan selalubersinggungan dengan permukaan dalam silinder. (lihat bagan gambar mekanis kompresi)

Ilustrasi gambar:

Adalah langkah awal isap dimana refrigerant masuk melalui lubang isap.1.Akhir langkah isap dimana lubang pengisapan telah tertutup.2.Awal langkah kompresi dimana refrigerant mulai dikompresi kan untuk menaikkan tekanan.3.Langkah kompresi penuh.4.Langkah penyaluran / pengosongan refrigerant dari silinder ke saluran keluar menuju ke condenser melaluikatup tekan (discharge valve)5.Penyaluran refrigerant selesai, ruang vane akan memulai dengan awal langkah isap lagi.6.Pada aktualnya through vane yang membentuk empat ruang, bekerja secara bergantian, sehingga proses diatasakan berjalan terus menerus secara berkesinambungan.

b. kopling magnet (magnetic cluth)

Kopling magnet adalah perlengkapan kompressor yaitu suatu alat yang dipergunakan untukmelepas dan menghubungkan kompressor dengan putaran mesin. Peralatan intinya adalah : Stator,rotor dan pressure plate. Sistem kerja dari alat ini adalah elektro magnetic.

Cara kerjanya :

Puli kompressor selalu berputar oleh perputaran mesin melalui tali kipas pada saat mesin hidup. Dalam posisiswitch AC off, kompressor tidak akan berputar, dan kompressor hanya akan berputar apabila switch AC dalamposisi hidup (on) hal ini disebabkan oleh arus listrik yang mengalir ke stator coil akan mengubah stator coilmenjadi magnet listrik yang akan menarik pressure plate dan bidang singgungnya akan bergesekan dan salingmelekat dalam satu unit (Clutch assembly) memutar kompresor.

Konstruksi :

Puli terpasang pada poros kompressor dengan bantalan diantaranya menyebabkan puli dapat bergerak denganbebas. Sedang stator terikat dengan kompressor housing, pressure plate terpasang mati pada poros kompresor

Tipe kopling magnet

Condensor

Refrigerant yang masuk kedalam condenser oleh karena tekanan kompresor masih dalam bentuk gas dengantemperatur yang cukup tinggi (80C).Temperatur yang tinggi dari refrigerant yang berada dalam condenser yang bentuknya berliku-liku akanmengakibat kan terjadinya pelepasan panas oleh refrigerant. Proses pelepasan panas ini di permudah denganadanya aliran udara baik dari gerakan mobil maupun isapan fan yang terpasang di belakang condenser. Semakinbaik pelepasan panas yang di hasilkan oleh condenser se makin baik pula pendinginan yang akan dilakukan olehevaporator.Pada ujung pipa keluar condenser refrigerant sudah tidak berbentuk gas lagi akan tetapi sudah berubah menjadirefrigerant cair dengan temperatur 57C (cooled liquid).

Recifer/dryer

Refrigerant dari condenser masuk ke tabung receifer melalui lubang masuk (inlet port), kemudianmelalui dryer, desiccant dan filter refrigerant cair naik dan keluar melalui lubang keluar (outlet port)menuju ke expansion valve. Dryer, desiccant maupun filter berfungsi untuk mencegah kotoran yangdapat menimbulkan karat maupun pembekuan refrigerant terutama pada expansion valve yangmana akan mengganggu siklus dari refrigerant.

Bagian atas dari receifer/dryer disediakan gelas kaca (sight glass) yang berfungsi untuk melihat sirkulasirefrigerant.

Expansion valve

Oleh karena fungsi dari expansion valve ini untuk mengabutkan refrigerant kedalam evaporator,maka lubang keluar pada alat ini berbentuk lubang kecil (orifice) konstan atau dapat diatur melaluikatup (valve) yang pengaturannya menggunakan perubahan temperatur yang dideteksi oleh sebuahsensor panas. Berdasarkan pengaturan pengabutan ini expansion valve dibedakan menjadi :

Expansion valve tekanan konstanExpansion valve tipe thermalPada gambar diatas adalah cara kerja expansion valve tipe thermal.Pembukaan valve sangat bergantung dari besar kecilnya tekanan Pf dari Heat sensitizing tube. Bila temperaturlubang keluar (out let) evaporator dimana alat ini ditempelkan meningkat, maka tekanan Pf > dari tekanan Ps +Pe, maka refrigerant yang disemprotkan akan lebih banyak. Sebaliknya bila temperatur lubang keluar (out let)evaporator menurun maka tekanan Pf < Ps + Pe, maka refrigerant yang disemprotkan akan lebih sedikit.

• Ps : tekanan pegas
• Pe : tekanan uap didalam evaporator

Evaporator

Perubahan zat cair dari refrigerant menjadi gas yang terjadi pada evaporator akan berakibat terjadipenyerapan panas pada daerah sekelilingnya, udara yang melewati kisikisi evaporator panasnyaakan terserap sehingga dengan hembusan blower udara yang keluar keruang kabin mobil akanmenjadi dingin.

Asa tiga jenis evavprator yang terbuat dari aluminium yaitu:

Siklus pendingin AC

Siklus Pendinginan Air Conditioners merupakan suatu rangkaian yang tertutup.

Siklus pendinginan yang terjadi dapat digambarkan sebagai berikut

1. :Kompresor berputar menekan gas refrigerant dari evaporator yang bertemparatur tinggi, denganbertambahnya tekanan maka temperaturnya juga semakin meningkat, hal ini diperlukan untuk mempermudahpelepasan panas refrigerant.
2. Gas refrigerant yang bertekanan dan bertemperatur tinggi masuk kedalam kondenser. Di dalam kondenser ini panas refrigerant dilepaskan dan terjadilah pengembunan sehingga refrigerant berubah menjadi zat cair.
3. Cairan refrigerant diatampung oleh receifer untuk disaring sampai evaporator membutuhkan refrigerant.
4. Expansion valve memancarkan refrigerant cair ini sehingga berbentuk gas dan cairan yang bertemperatur danbertekanan rendah.
5. Gas refrigerant yang dingin dan berembun ini mengalir kedalam evaporator untuk mendinginkan udara yangmengalir melalui sela-sela fin evaporator, sehingga udara tersebut menjadi dingin seperti yang dibutuhkanoleh para penumpang mobil.
6. Gas refrigerant kembali kekompresor untuk dicairkan kembali di condenser.

SISTEM A/C (AIR CONDITIONER) PADA MOBIL – 2

Rangkaian / siklus sistem AC pada mobil

Peralatan tambahan yang terdapat pada rangkaian sistem AC mobil.Peralatan tambahan yang menunjang terlaksananya proses sistem pendinginan, dan juga merupakan peralatanpokok yang harus ada meskipun tidak termasuk komponen utama, adalah :

a. Pressure Switch

Presure switch ini berfungsi untuk mengontrol tekanan yang terjadi pada sisi tekanan tinggi, bila tekanan siklusrefrigerant terlalu berlebihan, baik terlalu tinggi (27 kg/cm2) maupun terlalu rendah (2,1 kg/cm2) maka secaraotomatis akan menyetop switch sehingga magnetic clutch menjadi off. Kondisi tekanan yang tidak normal ini akan menyebabkan terjadinya kerusakan pada berbagai komponen yanglain.Letak pressure switch ada diantara receifer dan expansion valve

Tipe Pressure switch ini ada dua macam yaitu :

Tipe dual, yang meng gunakan satu switch untuk dua keadaan yaitu terlalu tinggi atau terlalu rendah Tipe single,dengan switch terpisah.

b. Alat Pencegah Pembekuan (Anti Frosting Devices)

Untuk menghidari berkurangnya efek pendinginan yang disebabkanpembekuan air yang ada di fin pada evaporator yang terlalu dingin < 0 C, dapat dipasangkan peralatan ini yangterdiri atas dua jenis, yaitu :

 Tipe Thermistor yang dipasangkan pada fin evaporator, dan bekerja berdasarkan sinyal thermistor yangmengontrol temperatur fin. Bila temperatur fin menurun < 0C, maka magnetic clutch akan mati dan kompresorakan berhenti berputar.

Tipe EPR (Evaporator Pressure Regulator) dipasangkan diantara eva porator dan kompresor, (lihat gambar) Tipeini mengatur jumlah refrigerant yang mengalir dari evapo rator ke kompresor, dan menjaga agar tekanannya tidakkurang dari 1,9 kg/cm2, sehingga akan menjaga temperatur fin eva porator tidak turun < 0C.

c. Stabilizer putaran mesin

Peralatan ini berfungsi untuk menstabilkan putaran mesin melalui sensor pendeteksi RPM mesinyang dipasangkan pada arus primer ignition coil sehingga putaran idle mesin menjadi lebih baik dantidak mudah mati.

Prinsip kerja dari mekanis peralatan ini adalah ketika RPM mesin drop hingga mencapai batas minimum, akanmenghentikan magnetic clutch, sehingga kompresor berhenti bekerja dan RPM mesin akan normal kembali.

d. Peralatan idle up

Digunakan untuk meningkatkan RPM mesin pada kondisi idle dan AC dalam keadaan hidup. Tanpa alat ini mesinakan menjadi sangat berat karena harus mengangkat beban kompresor sehingga mesin akan sering mati dankenyamanan berkendaraan akan menjadi terganggu.Alat ini penggunaannya tergantung dari tipe dan jenis bahan bakarnya.- Untuk jenis mobil konvensional (menggunakan karburator) digunakan vacuum switching valve (VSV) sertasebuah actuator untuk membuka throttle, sehingga putaran mesin akan meningkat pada putaran idle dan ACdalam keadaan hidup.

- Untuk mobil EFI, digunakan VSV yang dilengkapi diapraghma yang menyebabkan udara akanmelalui surge tank, dan ECU akan menginjeksikan sejumlah tambahan bahan bakar sesuai denganudara bypass, sehingga idling mesin akan meningkat.