Sistem AC (Air Conditioner) Pada Mobil

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

Gambar 1. Compressor

Compressor
Berfungsi untuk memompakan refrigrant yang berbentuk gas agar tekanannya meningkat sehingga juga akan mengakibatkan temperaturnya meningkat.

b. Condenser

Gambar 2. condense

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

c. Dryer/receifer

Gambar 3. Receifer

Dryer/receifer
Berfungsi untuk menampung refrigerant cair untuk sementara, yang untuk selanjutnya mengalirkan ke evaporator melalui 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

Gambar . Expznsion valve

Expansion valve
Berfungsi Mengabutkan refrigrant kedalam evaporator, agar refrigerant cair dapat segera berubah menjadi gas.
e. Evaporator

Gambar 5. Evaporator

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

Gambar 6. Blower

2. Cara kerja komponen AC
a. Compressor
Compressor terbagi menjadi dua bagian, yaitu :
1) Compressor
2) Kopling magnet ( Magnetic Clutch )
1) Compressor
Kompresor digerakkan oleh tali kipas dari puli engine. Perputaran
kompresor ini akan menggerakkan piston/vane dan gerakan piston/ vane
ini akan menimbulkan tekanan bagi refrigerant yang berbentuk gas
sehingga tekanannya meningkat 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 pada kepala 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/cm2 yang mengubah temperatur dari 0oC menjadi 70oC.
Tipe Swash Plate :

Terdiri dari sejumlah piston dengan interval 72o untuk kompresor 10 silinder dan interval 120o untuk kompresor 6 silinder. Kedua sisi ujung piston pada tipe ini berfungsi, yaitu apabila salah satu sisi melakukan langkah kompresi maka sisi lainnya melakukan langkah isap ( lihat bagan gambar mekanis kompresi )

Tipe Through Vane :
Tipe through vane ini terdiri atas dua vane yang integral dan saling tegak
lurus. Dan bila rotor berputar vane akan bergeser pada arah radial
sehingga ujung-ujung vane akan selalu bersinggungan dengan permukaan
dalam silinder. (lihat bagan gambar mekanis kompresi)

Gambar 1 :
Adalah langkah awal isap dimana refrigerant masuk melalui lubang isap.
Gambar 2 :
Akhir langkah isap dimana lubang pengisapan telah tertutup.
Gambar 3 :
Awal langkah kompresi dimana refrigerant mulai dikompresi kan untuk menaikkan tekanan.
Gambar 4 :
Langkah kompresi penuh.
Gambar 5 :
Langkah penyaluran / pengosongan refrigerant dari silinder ke saluran keluar menuju ke condenser melalui katup tekan (discharge valve)
Gambar 6 :
Penyaluran refrigerant selesai, ruang vane akan memulai dengan awal langkah isap lagi.
Pada aktualnya through vane yang membentuk empat ruang, bekerja secara
bergantian, sehingga proses diatas akan berjalan terus menerus secara
berkesinambungan.
b. Kopling magnet ( Magnetic Clutch )
Kopling magnet adalah perlengkapan kompressor yaitu suatu alat yang
dipergunakan untuk melepas 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 posisi switch AC off, kompressor
tidak akan berputar, dan kompressor hanya akan berputar apabila
switch AC dalam posisi hidup (on) hal ini disebabkan oleh arus listrik
yang mengalir ke stator coil akan mengubah stator coil menjadi magnet
listrik yang akan menarik pressure plate dan bidang singgungnya akan
bergesekan dan saling melekat dalam satu unit ( Clutch assembly )
memutar kompresor.
Konstruksi :
Puli terpasang pada poros kompressor dengan bantalan diantaranya
menyebabkan puli dapat bergerak dengan bebas. Sedang stator terikat
dengan kompressor housing, pressure plate terpasang mati pada
poros kompressor. ( lihat gambar )
Tipe Kopling Magnet

Condenser
Refrigerant yang masuk kedalam condenser oleh karena tekanan kompresor masih dalam bentuk gas dengan temperatur yang cukup tinggi (80oC).
Temperatur yang tinggi dari refrigerant yang berada dalam condenser yang bentuknya berlikuliku akan mengakibat kan terjadinya pelepasan panas oleh refrigerant. Proses pelepasan panas ini di permudah dengan adanya aliran
udara baik dari gerakan mobil maupun isapan fan yang terpasang
dibelakang condenser. Semakin baik pelepasan panas yang di hasilkan oleh condenser se makin baik pula pendinginan yang akan dilakukan
oleh evaporator.
Pada ujung pipa keluar condenser refrigerant sudah tidak berbentuk gas
lagi akan tetapi sudah berubah menjadi refrigerant cair dengan temperatur 57oC (cooled liquid)
Receifer / Dryer.
Refrigerant dari condenser masuk ke tabung receifer melalui lubang masuk
( inlet port ), kemudian melalui 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
yang dapat menimbulkan karat maupun pembekuan refrigerant terutama pada expansion valve yang mana akan mengganggu siklus dari refrigerant.
Bagian atas dari receifer/dryer disediakan gelas kaca ( sight glass ) yang berfungsi untuk melihat sirkulasi refrigerant.
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 melalui katup ( valve ) yang
pengaturannya menggunakan perubahan temperatur yang dideteksi oleh
sebuah sensor panas. Berdasarkan pengaturan pengabutan ini expansion valve dibedakan menjadi :
- Expansion valve tekanan konstan
- Expansion valve tipe thermal
Pada gambar diatas adalah cara kerja expansion valve tipe thermal.
Pembukaan valve sangat bergantung dari besar kecilnya tekanan Pf dari
Heat sensitizing tube. Bila temperatur lubang 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 terjadi penyerapan panas pada daerah sekelilingnya, udara yang melewati kisikisi evaporator panasnya akan terserap sehingga dengan hembusan blower udara yang keluar keruang kabin mobil akan menjadi dingin.
Ada tiga tipe Evaporator yang terbuat dari aluminium yaitu :

Siklus Pendinginan AC Mobil
Siklus Pendinginan Air Conditioners merupakan suatu rangkaian yang tertutup.
Siklus pendinginan yang terjadi dapat digambarkan sebagai berikut :
a. Kompresor berputar menekan gas refrigerant dari evaporator yang
bertemparatur tinggi, dengan bertambahnya tekanan maka temperaturnya
juga semakin meningkat, hal ini diperlukan untuk mempermudah pelepasan
panas refrigerant.
b. 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.
c. Cairan refrigerant diatampung oleh receifer untuk disaring sampai
evaporator membutuhkan refrigerant.
d. Expansion valve memancarkan refrigerant cair ini sehingga berbentuk gas
dan cairan yang bertemperatur dan bertekanan rendah.
e. Gas refrigerant yang dingin dan berembun ini mengalir kedalam evaporator untuk mendinginkan udara yang mengalir melalui sela-sela fin evaporator, sehingga udara tersebut menjadi dingin seperti yang dibutuhkan oleh para penumpang mobil.
f. Gas refrigerant kembali kekompresor untuk dicairkan kembali di condenser.
SISTEM A/C (AIR CONDITIONER) PADA MOBIL 2
Rangkaian / siklus sistem AC pada mobil
1. Peralatan tambahan yang terdapat pada rangkaian sistem AC
mobil.
Peralatan tambahan yang menunjang terlaksananya proses sistem
pendinginan, dan juga merupakan peralatan pokok 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 siklus refrigerant terlalu
berlebihan, baik terlalu tinggi (27 kg/cm2) maupun terlalu rendah (2,1
kg/cm2) maka secara otomatis akan menyetop switch sehingga
magnetic clutch menjadi off.
Kondisi tekanan yang tidak normal ini akan menyebabkan terjadinya
kerusakan pada berbagai komponen yang lain.
Letak pressure switch ada diantara receifer dan expansion valve (
lihat gambar dibawah )

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.

Gambar tipe dual

b. Alat Pencegah Pembekuan ( Anti Frosting Devices )
Untuk menghidari berkurangnya efek pendinginan yang disebabkan
pembekuan air yang ada di fin pada evaporator yang terlalu dingin <0 C, dapat dipasangkan peralatan ini yang terdiri atas dua jenis, yaitu :
Tipe Thermistor yang dipasangkan pada fin evaporator, dan bekerja berdasarkan sinyal thermistor yang mengontrol temperatur fin. Bila
temperatur fin menurun < 0oC, maka magnetic clutch akan mati
dan kompresor akan berhenti berputar.
Tipe EPR ( Evaporator Pressure Regulator ) dipasangkan diantara eva porator dan kompresor, (lihat gambar) Tipe ini mengatur jumlah
refrigerant yang mengalir dari evapo rator ke kompresor, dan
menjaga agar tekanannya tidak kurang dari 1,9 kg/cm2, sehingga
akan menjaga temperatur fin eva porator tidak turun < 0 C.

d. Stabilizer putaran mesin
Peralatan ini berfungsi untuk menstabilkan putaran mesin
melalui sensor pendeteksi RPM mesin yang dipasangkan pada
arus primer ignition coil sehingga putaran idle mesin
menjadi lebih baik dan tidak mudah mati.
Prinsip kerja dari mekanis peralatan ini adalah ketika RPM mesin drop hingga mencapai batas minimum, akan menghentikan 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 mesin akan menjadi sangat berat karena harus mengangkat beban kompresor sehingga mesin akan sering mati dan kenyamanan 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) serta sebuah actuator untuk membuka throttle, sehingga putaran mesin akan meningkat pada putaran idle dan AC dalam keadaan hidup. (lihatgambar)
- Untuk mobil EFI, digunakan VSV yang dilengkapi diapraghma yang menyebabkan udara akan melalui surge tank, dan ECU akan menginjeksikan sejumlah tambahan bahan bakar sesuai dengan udara bypass, sehingga idling
mesin akan meningkat.