Katup Ekspansi

Tekanan zat pendingin yang berbentuk cair dari kondensor, saringan harus diturunkan supaya zat

pendingin menguap, dengan demikian penyerapan panas dan perubahan bentuk zat pendingin

dari cair menjadi gas akan berlangsung dengan sempurna sebelum keluar evaporator.

Untuk itulah pada saluran masuk evaporator dipasang katub ekspansi. Bekerjanya katup ekspansi

diatur sedemikian rupa agar membuka dan menutupnya katup sesuai dengan temperatur

evaporatur atau tekanan di dalam sistem. Macam – macam konstruksi & cara kerja

Katup EKSPANSI

katup ekspansi ada 2 macam

1) Automatic Expasion Valve

2) Thermostatic Expansion Valve

Thermostatic Exspansion Valve lebih baik dan lebih banyak dipakai, tetapi

pada AC hanya dipakai automatic expansion valve, maka disini kita hanya

akan membicarakan automatic expansion valve saja. Gunanya untuk

menurunkan cairan dan tekanan tekanan evaporator dalam batas-batas

yang telah di tentukan dengan mengalirkan cairan bahan pendingin dalam

jumlah yang tertentu ke dalam evaporator.

1. Katup ekspansi bentuk siku

Katup ekspansi dengan kontrol temperatur

Tabung kontrol, pipa kapiler dan ruangan di atas membran diisi dengan cairan khusus yang

sensitif terhadap perubahan temperatur, tabung kontrol dan pipa kapiler ini didempetkan dengan

pipa keluar evaporator. Bila temperatur evaporator rendah, tekanan cairan di atas membran tidak

mampu melawan tekanan pegas, katup jarum menutup saluran masuk ke evaporator, penguapan

zat pendingin terhenti maka temperatur evaporator naik kembali.

Sebaliknya pada saat temperatur evaporator naik, tekanan cairan di atas membran akan naik pula,

sampai melebihi tekanan pegas, katup terdorong ke bawah, saluran terbuka. Suhu evaporator

turun kembali, demikian seterusnya.

Katup ekspansi dengan kontrol tekan dan temperatur

Pt = Tekanan cairan di atas membrane (kontrol temperatur)

Pp = Tekanan pegas

Pe = Tekanan zat pendingin yang keluar dari evaporator

Supaya pengaturan menutup dan membuka disesuaikan dengan tekanan yang ada, maka dapat

ditulis persamaan :

Pt = Pp + Pe

Kontrol temperatur tetap seperti sebelumnya, tekanan di atas membran tergantung dari

suhu pipa keluar evaporator.

Pada waktu tekanan pipa keluar evaporator turun, tekanan di atas membran akan

mendorong batang dan katup sampai membuka saluran. Zat pendingin mengalir ke

evaporator.

Bila tekanan evaporator naik, Pe juga naik, Pt turun (lihat persamaan), Pp akan

mendorong katup ke atas kembali sampai menutup saluran. Zat pendingin tidak mengalir

ke evaporator sehingga Suhu evaporator naik kembali dan tekanannya akan turun katup

akan bekerja seperti semula, demikian seterusnya.

Kesimpulan : Katub membuka dan menutup sesuai/tergantung dari suhu dan

tekanan pada pipa keluar evaporator.

Apakah akibatnya saluran keluar evaporator tertutup ? Katup akan selalu membuka karena

tekanan diatas membran selalu lebih besar dari tekanan pegas

Pada waktu AC tidak dipakai katup juga akan tetap membuka

2. Katup ekspansi bentuk blok (dengan kontrol temperatur dan tekanan)

- Bagian di atas membran adalah cairan yang mengontrol dengan temperatur pipa keluar

evaporator

- Di bawah membran pengontrolan dengan tekanan zat pendingin pada pipa keluar evaporator

- Membuka dan menutupnya katup diatur oleh :

Tekanan pegas, tekanan diatas dan dibawah membran miring tanpa garis bawah

Katup Ekspansi

Komponen ini berfungsi menurunkan tekanan dan temperature refrigerant, sehingga

menimbulkan efek dingin pada evaporator. Ada 2 jenis katup ekspansi yang digunakan dalam

system AC mobil, yaitu katup ekspansi jenis termostatik dan katup ekspansi jenis pipa orifice.

Gambar di bawah ini menunjukkan kostruksi katup ekspansi termostatik.

Bagian-bagian katup ekspansi terdiri dari orifice, sensor, pipa kapiler, diafragma, pen penekan,

plat dan bola, dan pegas. Di dalam sensor dan pipa kapiler berisi gas yang mudah mengembang

(refrigerant, CO2). Selain menurunkan suhu dan tekanan refrigerant, katup ekspansi termostatik

juga berfungsi mengatur banyaknya refrigerant yang mengalir di dalam system AC mobil.

Banyaknya aliran refrigerant disesuaikan dengan beban panas pada evaporator.

Prinsip kerja katup ekspansi termostatik dapat dijelaskan sebagai berikut. Pada kondisi beban

panas normal, refrigerant cair bertekanan tinggi masuk ke dalam katup ekspansi melewati orifice

dalam jumlah yang sesuai dengan di atur pembukaannya oleh pegas. Pada kondisi ini tekanan di

sisi atas diafragma sama dengan tekanan di sisi bawah. Saat melewati orifice, refrigerant

mengalami proses pengabutan sehingga tekanan dan temperaturnya turun yang selanjutnya

mengalir ke evaporator.

Ketika beban panas di evaporator meningkat, refrigerant yang mengalir pada saluran keluar

evaporator akan mengalami kenaikan temperature. Kondisi ini menyebabkan gas yang ada di

dalam sensor dan pipa kapiler akan mengembang dan mengalami kenaikan tekanan. Selanjutnya,

gas akan menekan diafragma dan mendorong plat dan pegas melalui pen penekan. Ini

menyebabkan saluran orifice terbuka lebih lebar sehingga lebih banyak refrigerant yang mengalir

ke evaporator. Kondisi ini akan berlangsung terus sampai beban panas kembali normal.

Kondisi sebaliknya terjadi saat beban panas berkurang. Pada kondisi ini, refrigerant pada saluran

keluar evaporator mengalami penurunan temperature. Hal ini menyebabkan gas yang ada di

dalam sensor dan pipa kapiler mengalami penyusutan. Akibatnya tekanan di sisi atas diafragma

menjadi lebih kecil dari pada tekanan di sisi bawah. Pegas akan menekan plat dan bola ke atas.

Akibatnya saluran orifice akan mengecil sehingga hanya sedikit refrigerant yang mengalir ke

evaporator. Kondisi ini akan berlangsung terus sampai beban panas kembali normal.

Gambar di bawah menunjukkan katup ekspansi jenis pipa orifice.

Berbeda dengan katup ekspansi termostatik, katup ekspansi pipa orifice hanya berfungsi

menurunkan tekanan refrigerant dan tidak mengatur jumlah aliran refrigerant ke evaporator. Oleh

karena itu, pada system AC yang menggunakan katup jenis ini, di saluran sebelum masuk

evaporator di pasang akumulator yang berfungsi untuk menampung sementara refrigerant

sebelum masuk evaporator.

Pada katup ekspansi pipa orifice terdapat sebuah lubang kecil yang berdiameter tetap sebagai

media untuk menurunkan tekanan refrigerant dan kasa penyaring (filter screen) di sisi masuk dan

keluar untuk menyaring kontaminan yang terbawa oleh refrigerant. Namun, katup pipa orifice

jarang sekali digunakan pada unit AC mobil di Indonesia. Biasanya digunakan pada mobil-mobil

keluaran Eropa atau Amerika.

Katup Expansi

Tekanan zat pendingin (refre-gerant) yang berbentuk cair dari kondensor, saringan harus

diturunkan supaya zat pendingin (refregerant) menguap, dengan demikian pe-nyerapan panas

dan perubahan bentuk zat pendingin (refregerant) dari cair menjadi gas akan ber-langsung

dengan sempurna sebelum keluar evaporator.

Untuk itulah pada saluran masuk evaporator dipasang katub ekspansi. Bekerjanya katup

ekspansi diatur sedemikian rupa agar membuka dan menutupnya katup sesuai dengan temperatur

evaporatur atau tekanan di dalam sistem.

Katup ekspansi tipe Box

Katup ini akan mendeteksi tem-peratur pendingin (beban pen-dinginan) di sekeliling soket

eva-porator melalui batang pendeteksi panas dan mentransmisikannya ke gas yang ada di dalam

diafragma.

Perubahan tekanan gas karena adanya perubahan temperatur dan keseimbangan antara

tekanan soket evaporator menyebabkan pegas tekanan menggerakkan jarum soket untuk

menyesuaikan jumlah pen-dingin yang mengalir.

Gambar 17.13 Katup Ekspansi tipe Box

Prinsip Kerja : Temperatur di sekeliling soket evaporator berubah tergantung dari beban

pendinginan.

Jika beban pendinginan kecil, temperatur di sekeliling soket eva-porator menurun dan

temperatur yang ditransmisikan dari batang pendeteksi panas ke gas dalam diafragma

juga ikut turun. Menyebabkan gas berkonstraksi, akibatnya jarum katup tertekan oleh

soket tekanan pendingin dari evaporator dan pegas tekanan menekan dan bergerak ke

kanan. Penutupan katup akan menurun-kan jumlah aliran pendingin dan menurunkan

kemampuan pen-dinginan.

Jika beban pendinginan besar, temperatur sekeliling soket eva-porator meningkat dan

menyebab-kan gas menyebar. Akibatnya jarum katup bergerak ke kiri, me-nekan pegas

penekan. Pembuka-an katup akan meningkatkan jumlah sirkulasi pendingin dan membuat

kemampuan pendingin-an naik.

Katup ekspansi tipe kontrol tekan dan temperatur

Komponen yang mendeteksi temperatur pada katup expansi terletak di sisi luar soket

evaporator. Di atas diafragma yang mengarah ke tabung pendeteksi panas terdapat gas pendingin

dan tekanan gas berubah tergantung dari temperatur pada soket evaporator. Tekanan pendingin

pada soket evaporator ada di bagian bawah diafragma.

Gambar 17.14 Katup Ekspansi tipe Kontrol tekan dan temperatur

Keseimbangan antara kekuatan untuk menekan diafragma ke atas (tekanan pendingin pada

soket evaporator + daya pegas) dan tekanan pendingin dari tabung pen-deteksi panas akan

menggerakkan jarum katup untuk menyesuaikan dengan aliran pendingin.

Gambar 17.15 Prinsip Kerja Katup Ekspansi

Keterangan :

Pt = Tekanan cairan diatas membran.

Pp = Tekanan Pegas

Pe = Tekanan zat pendingin (refregerant) yang keluar dari evapurator

Supaya pengaturan menutup dan membuka disesuaikan dengan tekan-an yang ada, maka

dapat ditulis persamaan :

Pt = Pp + Pe

Bila tekanan evaporator naik, Pe juga naik, Pt turun (lihat persamaan), Pp akan mendorong katup

ke atas kembali sampai menutup saluran. Zat pendingin (refregerant) tidak mengalir ke

evaporator sehingga Suhu evaporator naik kembali dan tekanannya akan turun katup akan

bekerja seperti semula, demikian seterusnya.

Sekawan.2011.diunduh pada tanggal 21 desember 2012 dari http://sekawan-servis-

pendingin.blogspot.com/2011/04/evaporator-katup-ekspansi.html

Edeck,adi.2012. diunduh pada tanggal 21 desember 2012 dari

http://otogembel.wordpress.com/2012/09/22/komponen-ac-mobil/

Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.2008. diunduh pada tanggal 21 desember 2012 darihttp://dc271.4shared.com/doc/1k9wH6L4/preview.html