Download - Air Conditioning 4

Air Conditioner 1

PT. Pamapersada Nusantara Mechanic Development ISN/PI/PSPN/AC/7/24/07/rev-1

AAIIRR CCOONNDDIITTIIOONNEERR 1. APAKAH AIR CONDITIONER ITU Sebuah peralatan Air Conditioner dipergunakan untuk :

• Mengatur suhu udara • Mengatur sirkulasi udara • Mengatur kelembaban

(humidity) udara • Mengatur kebersihan udara

Air Conditioner mempertahankan kondisi udara baik suhu dan kelembabnnya agar nyaman dengan cara sebagai berikut : - Pada saat suhu ruangan tinggi air

conditioner akan mengambil panas dari udara sehingga suhu udara diruangan turun, sebaliknya saat suhu ruangan rendah air conditioner akan memberikan panas keudara sehingga suhu udara akan naik.

- Bersamaan dengan itu kelembaban

udara juga dikurangi sehingga kelembaban udara dipertahankan pada tingkat yang nyaman (sesuai keinginan).

Untuk menunjang kerja Air Conditioner tersebut, maka pada air conditioner umumnya dilengkapi dengan heater, coller (evaporator) dan sistim ventilasi seperti blower, air purifier (pembersih udara) dan saluran udaranya. 2. PERUBAHAN WUJUD 2.1. Panas Panas adalah satu bentuk energi (tenaga). Jumlah-1kcl panas dapat merubah suhu 1kg air sebesar 1 oC panas jenis adalah jumlah panas yang di butuhkan untuk merubah suhu benda tertentu sebesar 1 oC

2.2. Suhu Skala suhu

Air Conditioner 2


Suhu adalah ukuran panas atau dinginnya sebuah benda. Untuk menyatakan suhu, umumnya digunakan Derajat Celcius (oC) atau Derajat Fahrenheit (oF). Pada skala derajat Celcius titik beku air dan titik didih air dibagi menjadi 100 bagian di sebut 1 oC. Pada skala derajat Fahrenheit (oF) titik beku air diberi angka 32 oF dan jarak antara titik beku dan titik didih dibagi menjadi 180 bagian dan tiap bagian disebut 1 oF. Untuk merubah pengukuran derajat celcius menjadi derajat fahrenheit ataupun sebaliknya kita dapat mengunakan persamaan sebagai berikut : oC = 5/9 (oF-32) oF = 9/5 oC+32 Thermometer bola basah (wet bulb) dan bola kering (dry bulb). Indera panas pada thermometer dibungkus dengan kain atau kapas basah. Kain atau kapas basah tersebut dicelupkan sebagian di wadah air. Akibat gaya kapilaritas maka kain atau kapas akan selalu basah membasahi indera panas pada thermometer. Air pada permukaan didekat indra panas akan menguap ke udara, sehingga menarik sebagian panas dari udara disekitar indra panas tersebut. Suhu disekitar indra panas akan turun. Suhu pada saat itu disebut suhu bola basah. Dengan menggunakan kombinasi antara thermometer bola kering dan bola basah kita dapat mengukur kelembababan udara.

Suhu jenuh air didalam udara (dew point) Kalau udara didinginkan, suhu udara akan turun, pada saat bersamaan kelembaban relatif udara akan naik. Pada saat kelembaban mencapai 100% atau dengan kata lain suhu bola basah dan suhu bola kering sama, maka uap air didalam udara akan menjadi jenuh. Pada pendinginan yang selanjutnya uap air di udara tidak dapat bertahan pada kondisi uap, maka sebagian akan mengembun.

Air Conditioner 3


Suhu dimana kelembaban menjadi 100% akan terbentuk embun disebut suhu jenuh air dalam udara (dew point temperature). 2.3. Kelembaban (Humidity) Kelembaban Watu anda memasukan es pada gelas yang berisi air, anda akan melihat secara jelas bahwa akan ada titik-titik air diluar gelas. Anda mungkin heran, dari mana titik-titik air itu datang. Titik air itu datang dari udara di sekitar gelas, ini artinya bahwa kelembaban adalah kandungan uap air yang berada di udara. Kelembaban Relatif Kelembaban relatif digunakan sebagai ukuran kelembaban udara. Kelembaban relatif adalah jumlah uap air yang terkandung didalam udara dibanding dengan udara yang sudah tidak dapat menyerap uap air lagi pada suhu udara tersebut. Jadi kelembaban relatif 50% artinya, kandungan uap air dalam udara tersebut 50% dari udara yang sudah tidak dapat menyerap uap air lagi pada suhu udara tersebut. Kelembaban Absolut Kelembaban absolut adalah jumlah kandungan uap air didalam udara dibandingkan dengan udara kering.

2.4. Tekanan Tekanan didefinisikan dengan gaya tegak lurus yang dikenakan pada satuan tertentu pada benda padat, cair atau gas. Umumnya satuan tekanan yang digunakan adalah “ Kg/Cm2 “. Selain untuk satuan pengukuran internasional digunakan satuan pascal.

1 kpa (kilo pascal) = 1.01972 x 10-2 Kg/Cm2 1 Kg/Cm2 = 98.06 kpa

unjuk kerja blower biasanya mengunakan ukuran mm. Kolom air raksa (mm.Hg). Tekanan Atmosphere

Air Conditioner 4


Tekanan ini adalah tekanan yang bekerja pada semua benda di atas bumi. Tekanan ini adalah berat udara disekitar dan sama dengan 1.03 Kg/Cm2 (1 atmosphere). Pada tekanan ini pengukuran menggunakan kolom air raksa menjadi 760 mm.Hg. 1 atm = 1.03 Kg/Cm2 =

760 mm.Hg Pada prakteknya tekanan gauge menunjuk harga tekanan 0 untuk tekanan 1 atmosphere. Tekanan Absolut Tekanan absolut adalah kalau tekanan vacuum sempurna diberi angka 0 Kg/Cm2. Tekanan atmosphere kalau diukur sebagai tekanan absolut berharga 1.03 Kg/Cm2. Untuk membedakan tekanan absolut, tekanan yang diukur dengan gauge disebut tekanan gauge (gauge pressure). Sebagai petunjuk tekanan absolut di beri tanda Kg/Cm2 abs, dan tekanan gauge dengan Kg/Cm2.G. Hubungan antara tekanan absolut dan tekanan gauge adalah :

Tekanan absolut (Kg/Cm2 abs) = tekanan gauge (Kg/Cm2.G. + 1.03 Kg/Cm2). 2.5. Perubahan Wujud Perubahan wujud air Bagaimana es dapat berubah wujudnya kalau kita berikan panas. Kita memakai air sebagai contoh untuk memudahkan kita memahami hubungan antara panas dan perubahan wujud. Kalau kita memanasi es sampai sampai suhu es tersebut mencapai 0 oC (32 oF) es akan mencair dan air tetap 0 oC. Setelah seluruh es mencair, suhu air mulai naik. Saat suhu naik mencapai 100 oC (212 oF), air mulai berubah menjadi uap, dan sampai seluruh air menjadi uap suhu air tetap 100 oC (212oF). Panas sensibel dan panas laten Panas laten adalah panas yang dapat merubah wujud tetapi tidak merubah suhu. Saat es mencair menjadi air dan saat air menguap menjadi uap akan menyerap panas laten. Pada air, 1kg es pada suhu 0 oC berubah menjadi air dengan suhu 0 oC akan menyerap panas laten 80 kcal. Dan 1kg air

Air Conditioner 5


dengan suhu 100 oC akan menyerap panas laten 539kcal. Panas sensible adalah panas yang dapat merubah suhu suatu benda. Pada gambar panas sensibel adalah panas untuk menaikan atau menurunkan suhu air. Pada air ,1kg air pada suhu 0 oC dinaikan menjadi 100oC akan menyerap panas sensibel 100kcal. Wujud benda Ada 3 macam wujud benda yaitu : padat (solid), cair (lequid) dan gas. Pada air wujud padat adalah es, cair adalah air dan wujud gas adalah uap.

Fusi yaitu benda padat yang mencair, dengan menyerap panas dari sekelilingnya. Solidifikasi yaitu cairan yang berubah menjadi padat dengan melepas panas pada sekelilingnya. Penguapan (Evaporasi) yaitu cairan yang menguap menjadi gas dengan menyerap panas dari sekelilingnya. Pengembunan (Kondensasi) yaitu gas/uap yang berubah menjadi cairan dengan melepas panas sekelilingnya. Sublimasi yaitu benda padat yang berubah menjadi gas. Sebagi contoh : es kering (CO2 padat) dan naptalin, saat dipanaskan akan langsung berubah menjadi gas. Adhesi yaitu gas yang berubah menjadi padat. 3. HEATER ( PEMANAS ) Ada beberapa macam heater yaitu heater yang menggunakan air panas, heater yang menggunakan gas panas atau gas sisa pembakaran. Umumnya heater yang digunakan pada kendaraan adalah heater yang menggunakan air panas. Prinsip kerja

Air Conditioner 6


Pada heater dengan air panas : air pendingin engine dialirkan kedalam heater core sehingga heater menjadi panas. Udara dingin dengan bantuan blower fan dilewatkan melalui heater core. Akibat adanya perpindahan panas dari heater core ke udara maka udara menjadi panas. Pengaturan suhu Untuk mengatur suhu udara digunakan cara pencampuran udara panas dan

dingin, yaitu dengan mengatur posisi dari Air mix control door, dimana akan didapat proporsi yang tepat antara udara dingin yang tidak dilewatkan heater core dan udara dingin yang dilewatkan heater core. 4. PRINSIP PENDINGINAN Pendingin (cooler) akan mendinginkan dan mengurangi kelembaban udara dari dalam atau luar kendaraan, sehingga dihasilkan kondisi udara yang nyaman. Teori dasar pendinginan Sehabis berenang pada siang hari kita merasakan sedikit dingin. Hal ini akibat dari sisa air yang menempel pada badan kita menguap. Saat air menguap akan menarik panas dari badan kita. Hal yang sama adalah kalau kita membasahi kapas dengan alkohol dan menempelkannya pada kulit kita. Sesaat kemudian cairan alkohol tersebut akan menguap berubah menjadi gas. Pada saat hal ini terjadi alkohol akan menarik panas kulit kita (kulit kita merasa dingin). Berdasarkan prinsip ini kita bisa menerapkannya pada sistem AC, yaitu cairan pada saat menguap membutuhkan panas. Refrigerant Refrigerant adalah media pemindah panas yaitu senyawa yang bersirkulasi pada sistim AC Untuk menghasikan efek pendinginan. Refrigerant yang dipakai pda kendaraan sekarang ini adalah HFC134a yang tidak mempunyai sifat sebagai perusak Ozone (karena tidak mengandung Chlor)

Air Conditioner 7


Sifat HFC134a Pada tekanan atmosphere air mendidih pada suhu 100 oC (212 oF), tetapi

HFC134a mendidih pada suhu –26.9 oC (-16.4 oF). Pada tekanan 1 kg/Cm2.G (98 kpa) air mendidih pada suhu 121 oC (250 oF) tetapi HFC134a mendidih pada suhu –10.6 oC (-128 oF) . Kalau HFC134a dilepaskan ke udara maka secara cepat akan menguap mengambil panas dari udara sekitarnya. HFC134a juga akan secara mudah mengembun kembali menjadi cair, pada kondisi tekanan tertentu dengan melepaskan panas ke sekililingnya. Pada grafik sebelah diperlihatkan hubungan tekanan dan suhu pada HFC134a. Kurva pada grafik tersebut menunjukan titik didih HFC134a pada tekanan dan suhu yang berbeda. Diatas kurva menyatakan HFC134a dalam wujud gas dan dibawah kurva menunjukan HFC134a dalam wujud cairan (liquid). Contoh 1 Refrigerant berwujud gas dapat dirubah kewujud cairan tanpa merubah suhunya dengan menaikan tekanan refrigerant tersebut. Contoh 2 Refrigerant berwujud gas dapat dirubah kewujud cairan tanpa merubah tekanannya dengan cara menurunkan suhu refrigerant tersebut. Sebaliknya Contoh 3 Refrigeran berwujud cairan dapat dirubah kewujud gas pada suhu tetap dengan cara menurunkan tekanan refrigerant tersebut. Contoh 4 Refrigerant berwujud cair dapat dirubah kewujud gas pada tekanan tetap dengan cara menaikan suhu refrigerant.

Air Conditioner 8


HFC134a mempunyai sifat kimia dan fisika yang baik jika digunakan sebagai refrigerant pada AC mobil yaitu tidak

mudah terbakar, tidak mudah meledak, tidak beracun, tidak menyebabkan karat pada komponen AC, tidak berbau dan tidak merusak pakaian. Pengaturan Pemakaian Refrigerant Melihat bertambahnya bahaya akibat rusaknya lingkungan akhirnya dibuat sebuah peraturan yang berakibat terhadap pemakaian CFC (Chorofluorocarbon = R12) yang merusak lapisan ozone. Di Monteral Protocol waktu pengurangan refrigerant dikaji dan selajutnya dimasa mendatang (tahun 2000) CFC dihapus dari pemakaian. Walaupun begitu dengan bertambah tipisnya ozone dan gerakan untuk melindungi lingkungan hidup, maka penghapusan pemakaian CFC dimajukan pada akhir tahun 1994. Alasan dari pengaturan pemakaian CFC 1. Sinar ultraviolet dengan panjang

gelombang tertentu sangat berbahaya untuk kehidupan organisme, memyebabkan kanker kulit dan perpengaruh terhadap gen-gen. Lapisan ozone menyerap sinar oltraviolet sehingga pancarannya berkurang, hal ini sangat penting bagi kelangsungan hidup dibumi.

2. CFC12 yang digunakan untuk AC model lama adalah senyawa yang stabil dari bumi, senyawa tersebut melewati Troposphere dan mencapai Stratosphere tanpa terpecah (rusak). Di Stratosphere refrigerant tersebut memecah akibat pancaran sinar ultraviolet dan melepaskan atom Chlor. Dengan chlor sebagai katalisator reaksi terjadi dan ozone terkikis. Sebuah atom chlor yang berada di stratosphere bertahan hingga waktu yang lama dan lapisan

Air Conditioner 9


ozone berlanjut. Disamping ini tabel yang memperlihatkan potensi kerusakan terhadap ozone (ozone depletion potensial) yang ada pada beberapa senyawa. 5. PRINSIP KERJA AC 1). Pengkabutan dan Penguapan

Pada AC mobil udara didinginkan dengan cara sebagai berikut : * Refrigerant dengan suhu dan tekanan tinggi disimpan didalam Receiver. * Selanjutnya cairan refrigerant dialirkan melewati sebuah lubang kecil yang disebut “ Expansion valve “ saat suhu dan tekanan refrigerant berkurang dan sejumlah cairan refrigerant berubah menjadi gas. * Refrigerant dengan suhu dan tekanan rendah mengalir ke dalam evaporator. Didalam evaporator refrigerant menguap dan mengambil panas dari udara disekitarnya. 2). Bagaimana mengembunkan gas HFC134a menjadi cairan. Sistim AC tidak dapat mendinginkan udara jika cairan refrigerant tidak menguap. Untuk merubah uap refrigerant ke cairan refrigerant, sebuah compressor digunakan didalam sistim AC. Seperti diketahui, ketika gas dikompressikan didalam compressor suhu dan tekanan bertambah. Sebagai contoh saat refrigerant dikompresi darai 2.1 Kg/Cm2 ke 15 Kg/Cm2, suhunya juga bertambah dari 0 oC ke 80 oC. Titik didih refrigerant pada tekanan 15 Kg/Cm G adalah 57 oC. Suhu dari refrigerant bertekanan tinggi (80 oC) lebih tinggi dari titik didihnya (57 oC), dan lebih tinggi dari udara disekitarnya. Wujud refrigerant tetap dalam bentuk gas.

Air Conditioner 10


3). Pengembunan gas HFC134a Pada AC refrigerant dengan tekanan dan suhu tinggi berubah menjadi cairan akibat pendinginan di condensor. Dengan mengalirnya gas refrigerant bertekanan tersebut ke condensor, gas tersebut akan mengembun dan berubah menjadi cairan. Saat itu suhu refrigerant menjadi rendah dari titik didihnya (sekitar 57 oC). Cairan refrigerant yang terbentuk mengalir kembali ke receiver. Sirkulasi Refrigerant Pada AC Pada keluaran compressor (discharge compressor), refrigerant bersuhu dan bertekanan tinggi mengandung panas yang diserap dari evaporator dan panas yang dihasilkan oleh compressor pada tekan.

Gas refrigerant ini mengalir ke condenser, didalam condenser diembunkan menjadi cairan refrigerant. Cairan refrigerant ini mengalir ke receiver, di receiver cairan disaring dan disimpan sampai evaporator membutuhkan refrigerant untuk diuapkan. Expansion valve merubah cairan refrigerant menjadi bersuhu dan bertekanan rendah dengan bentuk spray (kabut). Refrigerant bersuhu dan berbentuk kabut tersebut mengalir kedalam evaporator. Di evaporator refrigerant menguap dan mengambil panas, dan udara hangat yang dilewatkan evaporator. Seluruh cairan berubah menjadi gas refrigerant di dalam evaporator dan gas yang mempunyai panas laten tersebut mengalir ke dalam compressor, selanjutnya proses tersebut berulang kembali.

Air Conditioner 11


6. COMPONEN AIR CONDITIONER 6.1. COMPRESSOR Compressor adalah pompa yang dirancang untuk menaikan tekanan refrigerant. Kenaikan tekanan refrigerant juga akan menaikan suhu refrigerant. Uap refrigerant bersuhu tinggi akan mengembun secara cepat didalam condenser dengan melepaskan panas udara sekitar. Compressor dikelompokan sebagai berikut: a. Tipe Torak - Type Crank Shaft - Type Swash Plate - Type Wobble Plate b. Type Rotari - Type Through Vane Compressor torak type crank shaft Pada compressor torak, putaran dari crank shaft dirubah menjadi gerakan naik turun piston. Mekanisme kompresi Ada dua macam valve yang dipasang pada valve plate. Pertama adalah Section valve dipasang pada permukaan bagian bawah valve plate.

Yang lainya adalah Discharge valve yang dipasang pada permukaan bagian atas valve plate. Langkah Hisap Saat piston bergerak turun discharge valve pada posisi tertutup karena tekanan refrigerant pada sisi tekan (discharge) lebih besar dibanding didalam silinder. Pada saat yang sama section valve terbuka akibat kevacuuman disilinder sehingga refrigerant dapat masuk. Langkah tekan Saat piston bergerak naik gas refrigerant didalam silinder ditekan keluar melalui discharge valve dan di alirkan ke condenser dengan tekanan dan suhu yang

Air Conditioner 12


tinggi. Pada saat yang sama section valve tertutup akibat dari tekanan yang tinggi tersebut. Compressor torak type Wobble Plate 6 buah piston diatur pada sebelah kanan compressor dengan jarak antar piston 60o. Compressor ini mempunyai beberapa keuntungan dibanding compressor type swash plate, keuntungan tersebut sebagi berikut ;

- Kapasitas compressor secara otomatis berubah menurut kebutuhan beban pendinginan. - Pengaturan kapasitas yang bervariasi juga mengurangi kejutan yang disebabkan oleh ON-OFF nya magnetic clutch.

6.2. MAGNETIC CLUTCH Magnetic clutch digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan hubungan compressor ke mesin. Komponen utamanya adalah stator, rotor, dan pressure plate. Kontruksi Sebuah magnetic clutch terdiri dari stator, rotor dengan pulley dan pressure plate untuk menghubungkan pulley dan compressor secara magnetic. Stator dipasang tetap pada compressor dan pressure plate dipasang pada shaft compressor. Sebuah bearing (bantalan) digunakan diantara permukaan bagian

dalam dari rotor dan front houshing dari compressor. Cara Kerja Pada saat engine beroperasi, pulley berputar karena dihubungkan ke crank shaft menggunakan belt, tetapi compressor tidak bekerja sebelum magnetic clutch diberi arus listrik. Ketika sistim AC on, amplifier ke coil stator.

Air Conditioner 13


Selanjutnya medan electromagnet yang terbentuk menarik pressure plate dan pressure plate menekan permukaan gesek pada pulley, memutar compressor. 6.3. CONDENSER Condenser digunakan untuk mendinginkan gas refrigerant bertekanan dan bersuhu tinggi dan merubahnya menjadi cairan refrigerant. Sejumlah besar panas dilepaskan keudara bebas melalui condenser. Hal ini akan mempengaruhi efek pendinginan dievaporator. Untuk itu condenser dipasang didepan kendaraan untuk mendapatkan pendinginan oleh radiator fan dan udara yang lewat saat kendaraan bergerak. 6.4. RECEIVER / DRIYER Receiver adalah komponen yang digunakan untuk menyimpan cairan refrigerant. Juga dryer dan filter didalam receiver akan menyerap air dan kotoran yang ada didalam refrigerant. Receiver memisahkan refrigerant dalam bentuk gas dari cairan refrigerant oleh perbedaan berat dan memastikan bahwa aliran yang mengalir ke expansion sudah berbentuk cairan. Dryer juga berisi desiccant yaitu zeolite yang berfungsi menyerap panas. Sigh glass dipasang diatas receiver Jumlah refrigerant yang diisikan kedalam sistim sirkulasi penting artinya pada effisiensi pendinginan AC. Sigh glass digunakan untuk mengetahui jumlah refrigerant didalam sirkulasi. Sigh glass juga bisa dipasang pada liquid tube diantara receiver dan expansion.

Fussible plug yang dipasang pada receiver berguna untuk melindungi komponen-komponen sistim AC dari kerusakan.

Air Conditioner 14


Karena pemikiran perlindungan terhadap lingkungan, maka pada AC sistim R134a fusible plug tidak lagi dipakai. Hal ini telah diganti menggunakan presure relief valve yang dipasang pada compressor. 6.5. EXPANSION VALVE Setelah melewati receiver cairan refrigerant dialirkan ke orifice (lubang kecil yang tiba-tiba membesar disebut Expansion valve) akibat cairan yang tiba-tiba saluranya diperbesar, maka cairan refrigerant akan berubah menjadi bertekanan dan bersuhu rendah dengan wujud kabut. Ada dua macam expansion valve yaitu type constan pressure (tekanan tetap) dan Thermal (tipe sensor panas). Expansion valve tipe thermal inilah yang banyak digunakan pada AC mobil. Expansion valve ini akan mengatur jumlah aliran refrigerant yang diupkan di evaporator, akibat dari pengaturan aliran refrigerant ini maka suhu ruangan dapat diturunkan berdasarkan beban panas yang ada pada evaporator. Jumlah aliran refrigerant yang melewati expansion valve ditentukan oleh gerakan turun naik-nya valve. Gerakan valve ini diatur akibat dari perbedaan tekanan antara Pf (tekanan didalam sensing bulb) dan jumlah Ps (tekanan spring) dan Pe (tekanan didalam evaporator). Pada beban pendinginan tinggi (pada suhu ruangan tinggi) tekanan gas pada keluaran evaporator tinggi, akibatnya suhu dan tekanan pada sensing bulb juga tinggi. Selanjutnya akan menekan kebawah valve sehinga valve terbuka lebar, jumlah aliran refrigerant membesar. Sebaliknya ketika beban pendinginan rendah, valve akan membuka sedikit sehingga aliaran refrigerant akan kecil.

fddyrfh jnnnmippilklkmlkjli Berikut ini adalah Thermal expansion valve type equalizing dan external equalizing, kedua tipe expansion valve ini secara prinsip adalah sama, yang berbeda adalah letak sensor tekanan pada evaporator.

Air Conditioner 15


Thermal expansion valve tipe internal equalizing. Ketika tekanan gas didalam evaporator stabil akan diimbangi oleh tekanan Pe dan Ps. Pembukaan valve menjadi stationer dan refrigerant mengalir tetap. Refrigerant pada keluaran evaporator (pada daerah L) selalu dalam kondisi panas lanjut (uap sempurna). Kalau aliran terlalu sedikit, penguapan akan lebih cepat sehingga bagian panas lanjut L semakin panjang suhu keluaran evaporator akan naik. Akibat tekanan pada sensing bulb bertambah dan membuka valve lebih lebar sehingga aliran refrigerant besar. Sebaliknya jika aliran refrigerant didalam evaporator terlalu besar, bagian panas lanjut L lebih pendek. Suhu dan tekanan pada sensing bulb dan pembukaan valve akan mengecil. Thermal expansion valve external equalizing. Pada tipe internal equalizing, jika ada penurunan tekanan antara inlet evaporator akibat dari halangan sumbatan, maka valve akan tertutup (aliran di blokir) sehingga AC tidak dingin. Pada tipe external equalizing problem ini diatasi dengan mengambil tekana Pe didekat outlet evaporator. Tekanan ini yang mengatur diaphragma turun (valve masih dapat terbuka) pada saat terjadi sumbatan pada evaporator. Expansion valve tipe Box (new model). Expansion valve tipe box adalah expansion valve tipe external equalizing tetapi sensor indera panasnya digabung

didalam expansion valve pada ruangan atas diaphragma diisikan gas refrigerant. Dasar kerjanya sama dengan tipe kovensional (tipe ZFC). Ketika suhu refrigerant pada keluaran evaporator menjadi tinggi, gas refrigerant diatas ruangan diaphragma mengembang dan menekan valve kekanan yang selanjutnya membuka orifice. 6.6. EVAPORATOR Kegunaan evaporator berlawanan dengan condenser. Wujud refrigerant sebelum di expansi 100% berbentuk cairan. Akibatnya

Air Conditioner 16


secara cepat tekanan turun, refrigerant mulai menguap dan selanjutnya menyerap panas dari udara yang dilewatkan melalui fin-fin pendingin pada evaporator, sehingga udara menjadi udara dingin. Evaporator dibuat dari bahan alumunium dan ada tiga tipe evaporator yaitu tipe Plat Fin, tipe Serpentine Fin dan tipe Drawn Cup. Seperti condenser, kontruksi evaporator sangat sederhana tetapi evaporator adalah komponen yang penting pada sistim AC. Kontruksi dan kondisi kerja dari evaporator berperan besar pada efisiensi AC. Ketika udara hangat melewati fin evaporator dan didinginkan dibawah suhu pengembunannya, uap air diudara akan mengembun dan menempel pada fin-fin evaporator membentuk titik-titik air. Jika pada saat suhu evaporator dibawah 0 oC , titik air tersebut berubah menjadi bunga es atau membeku. Jika hal ini terjadi, maka - efisiensi perpindahan panas pada evaporator akan berkurang sehingga ruangan tidak dingin.

Air Conditioner 17


Evaporator Drawn Cup Pada evaporator ini luas laluan refrigerant bertambah besar, aliran refrigerant didalam evaporator berbentuk huruf U (dari depan ke belakang dan dari kanan ke kiri). Hasil pengembangan diatas adalah meningkatnya kapasitas pendinginan. 6.7. THERMOSTAT Termostat adalah peralatan yang terdapat pada sistim AC yang berfungsi untuk mengatur suhu ruangan. Thermostat terdiri dari Capillary tube, diapraghma dan micro switch. Capillary tube berisi special gas. Capillary tube disisipkan pada keluaran evaporator. Tekanan gas didalam capillary tube berubah tergantung dari suhu sekelilingnya. Ketika suhu evaporator bertambah, tekanan didalam capillary tube bertambah sehingga akan menutup contact point pada Micro switch (on). Sebaliknya ketika suhu evaporator berkurang, maka tekanan didalam capillary tube berkurang sehingga akan membuka contact point pada mikro switch (of). Hasilnya adalah on off-nya magnetic clutch tergantung dari suhu keluaran evaporator, dan hal ini akan mengatur suhu ruangan. 6.8. PRESSURE SWITCH Pressure switch dipasang pada pipa liquid tube diantara recevier dan expansion valve. Pressure switch mendeteksi ketidak normalan tekanan didalam sirkulasi dan kalau hal tersebut terjadi, maka magnetic clutch akan dimatikan, sehingga compressor akan berhenti bekerja.

Pada saat tekanan didalam sirkulasi terlalau tinggi hal ini akan merusak beberapa komponen, oleh sebab itu pada tekanan + 32 Kg/Cm2 pressure switch akan bekerja dan mematikan magnetic clutch (untuk sistim R12 pda tekanan 27 Kg/Cm2). Pada saat tekanan didalam sirkulasi terlalu rendah, saat sistim AC kekurangan refrigerant akibat adanya kebocoran maka

Air Conditioner 18


jika tekanan turun dibawah 2.0 Kg/Cm2, maka pressure switch akan bekerja mematikan magnetic clutch (untuk sistim R12, dibawah tekanan 2.3 Kg/Cm2). 6.9. HEATER Heater (pemanas) yang mengunakan air panas umumnya digunakan pada kendaraan terdiri dari komponen-komponen seperti Heater core, Water valve dan Blower. Heater core Kontruksi heater core umumnya terdiri dari fin-fin dan tube. Sebuah model baru heater core diperkenalkan yang terdiri dari lubang-lubang pada plate, hal ini untuk meningkatkan unjuk kerja. Water valve Water valve dipasang disirkulasi air pendingin mesin, berfungsi mengatur jumlah air panas yang masuk ke heater core. Water valve dioperasikan dengan menggerakan control lever. Blower Blower berfungsi untuk mengalirkan udara dari luar atau dalam ruang penumpang ke heater dan evaporator yang selanjutnya keruang penumpang. Blower terdiri dari motor dan fan. Umumnya yang digunakan adalah motor tipe Ferrite dan fan tipe Sirroco.

7. PERALATAN ANTI PEMBEKUAN Pada saat udara hangat lewat fin-fin evaporator dan di dinginkan, titik-titik air dari udara menempel pada fin-fin evaporator. Jika suhu dari fin-fin tersebut turun dibawah 0 oC, titik-titik tersebut akan membeku sebagai hasinya fin-fin evaporator akan tertutup es dan menghambat sistim perpindahan panas sehingga untuk menghindari hal tersebut terjadi maka digunakan dua cara yaitu : 7.1. Tipe Thermistor Sebuah thermistor dipasang dibelakang evaporator, sinyal dari thermistor didinginkan untuk mengontrol suhu. Saat suhu rendah amplifier akan bekerja untuk mematikan magnectic clutch sehingga

Air Conditioner 19


compressor berhenti berputar, juga pada sistim thermostat akan mengatur kerja On dan Off magnetic clutch. Thermistor adalah komponen yang terbuat dari semi conduktor yang berubah resistansinya (tahanannya) mengikuti suhu. Pada suhu rendah harga resistensinya tinggi. Jika suhu bertambah tinggi harga resistensinya berubah menjadi rendah. 7.2. Evaporator Pressure Regulator (EPR) Jumlah refrigerant yang mengalir dari evaporator ke compressor diatur. Tekanan di evaporator dijaga tetap pada 1.9 Kg/Cm2 atau lebih sehingga suhu fin-fin evaporator tidak turun dibawah 0 oC.

Cara kerja a. pada saat kecepatan compressor tinggi

dan beban pendingin kecil. Valve pada EPR akan tertutup dan membatasi aliran refrigerant keluar dari evaporator sehingga tekanan di evaporator bertahan diatas 1.9 Kg/Cm2 G.

b. Pda saat kecepatan compressor rendah

dan beban pendingin tinggi. Tekanan didalam evaporator diatas 1.9 Kg/Cm2 sehingga valve terbuka.

7.3 EPR tipe Metal Bellow Diapragma (untuk R134a) Untuk sistim R134a digunakan EPR tipe metal bellow diapragma agar cocok dengan karakteristik refrigerant tersebut. Tipe ini mengunakan diapragma metal below dan tidak memakai o-ring. 8. PERALATAN PENYETABIL PUTARAN MESIN (IDLING STABILIZER AMPLIFIER) Pada saat putaran mesin idle, maka pada saat itu tenaga keluaran mesin rendah. Jika compressor bekerja akibatnya mesin dapat mati.peralatan ini akan mematikan magnetic

Air Conditioner 20


clutch saat putaran mesin rendah dibawah putaran yang ditentukan. Putaran mesin yang ditentukan tiap mobil berbeda, tetapi umumnya AC akan dimatikan pada putaran mesin dibawah 600 Rpm.

9. PERALATAN UNTUK MENAIKAN PUTARAN MESIN (IDLE UP) Saat mengendarai mobil dimana kondisi jalan macet, maka putaran mesin pada kondisi idle. Pada kondisi ini jika compressor bekerja, maka akan mengambil tenaga dari mesin akibatnya mesin dapat mati. Untuk itu agar putaran mesin tidak turun maka dipergunakan peralatan idle up. Idle up akan bekerja pada saat compressor bekerja. Peralatan idle up berbeda tergantung dari jenis mesin dan sistim suply bahan bakar. 9.1. Mesin yang memakai karburator Pada tipe ini digunakan sebuah VSV (Vacuum Switch Valve) dan actuator agar throttle valve dapat bekerja terbuka lebih besar dan menaikan putaran mesin saat AC bekerja. 9.2. Mesin dengan pemasukan bahan bakar dengan cara injeksi. Sebuah VSV dan diapragma digunakan untuk menambah udara ke surge tank (intake manifold). Selanjutnya akibat dari bertambahnya udara, maka EFI akan menginformasikan pada injector untuk menambah bahan bakar, sehingga pada saat itu putaran akan naik. 10. ALAT PENGATUR YANG LAIN Pada beberapa sistim AC ada beberapa fungsi control yang lain yaitu :

Air Conditioner 21


10.1. Untuk menambah kecepatan Akselerasi. Pada saat AC On, maka compressor mengambil tenaga dari mesin. Hal ini akan mengurangi tenaga mobil saat akselerasi. Untuk menghindari hal ini maka dipasanglah micro switch (accel switch)

pada pedal gas. Ketika pedal gas ditekan penuh maka accel switch akan tertutup, sehingga amplifier akan mematikan magnetic clutch. Pada beberapa model mobil accel switch ditempatkan pada intake manifold untuk mendeteksi kevacuuman pada saat kita menginjak pedal gas, pada saat itu arus ke magnetic clucth akan terputus sehingga compressor tidak bekerja. Amplifier diatas mempunyai waktu tunda, dimana pada saat pedal gas ditekan maka amplifier akan mematikan compressor selama 10 detik. 10.2. Perlindungan terhadap panas mesin yang berlebihan Untuk menghindari panas mesin yang berlebihan, digunakanlah Water Temperature Switch. Pada saat panas mesin melebihi yang ditentukan, maka water temperature switch akan memutus arus sehingga compressor berhenti bekerja.

Air Conditioner 22


SSEERRVVIICCEE TTOOOOLL 1. Gauge Manifold Gauge manifol ini dipergunakan untuk semua jenis pekerjaan dan pengisian Refrigerant juga bisa dipakai untuk troubleshooting. Pada arah depan ada gauge manifol dan dua buah valve yang berfungsi untuk membuka dan menutup saluran refrigerant. LO menunjukan Low pressure valve dan HI menunjukan High pressure valve.

1. Low pressure valve 2. Low pressure gauge 3. High pressure gauge 4. High pressure valve 5. Red hose 6. Green hose 7. Blu hose

Kontruksi manifold gauge Structure of gauge manifold 1. Low pressure gauge 2. High pressure gauge 3. High pressure valve (HI) 4. Low pressure valve (LO) 5. Built-in valve (also called scheder valve) Structure of valve 1. Valve operation knob 2. Valve plate 3. Spring 4. Seat

Air Conditioner 23


Dengan membuka dan menutup valve pada LO dan HI pressure valve ada empat kejadian sebagai berikut : a. Ketika valve tekanan rendah (LO) dan

tekanan tinggi (HI) ditutup.

b. Ketika valve tekanan rendah (LO)

dibuka dan valve tekanan tinggi (HI) ditutup.

c. Ketika valve tekanan rendah (LO)

ditutup dan valve tekanan tinggi (HI) dibuka.

d. Ketika valve tekanan rendah (LO) dan

tekanan tinggi (HI) dibuka. 3. Service Can Tap Valve (Pembuka

kaleng refrigerant) Alat ini berfungsi untuk membuka kaleng refrigerant. Pasanglah alat ini ke tabung kaleng refrigerant. Pasang tap valve pada tabung a. Putar penuh handle beralawanan arah

jarum jam b. Putar penuh plate nut (piringan)

berlawanan arah jarum jam dan masukan tap valve ke sealed tap.

c. Putar plate searah jarum jam hingga menyentuh bagian atas tabung.

d. Hubungkan hose tengah pada manifol gauge ke conection.

e. Putar handle searah jarum jam sehingga tabung berlubang.

f. Untuk mengalirkan refrigerant putar handle berlawanan arah jarum jam.

Keterangan gambar ; 1.Adapter, 2.Handle, 3.Needle, 4.Packing 5.Service can, 6.Disc.

Air Conditioner 24


4. Leak Detector Peralatan ini berfungsi untuk mengecek kebocoran refrigerant pada sistim. Peralatan check kebocoran yang biasa seperti cek kebocoran yang memakai api dan cek kebocoran electronik yang lama tidak dapat dipergunakan untuk mendeteksi kebocoran HFC134a. karena HFC134a sudah tidak mengandung Chlor (C) seperti pada HFC12, sehingga dikembangkan peralatan cek bocor yang baru untuk mendeteksi kebocoran pada sistim AC HFC134a dan CFC12.

5. Vacuum Pump Adapter Vacuum pump adapter dipasang pada pompa vacuum pump. Vacuum pump adapter memiliki port untuk dua macam sistim AC (HFC134a dan CFC12) sehingga dapat dipakai untuk kedua macam AC tersebut. Cara menggunakan. a. Hubungkan hose tengah (hijau) keport

yang sesuai pada vacuum pump adapter.

b. Tutup port yang lain pada vacuum pump adapter.

c. Keluarkan udara pada sirkulasi dan tutup manifold gauge.

d. matikan pompa vacuum pump.

Air Conditioner 25


PROSEDUR PERAWATAN 1. Pada saat memakai refrigerant ada

beberapa hal yang harus diperhatikan a. Jangan membuang refrigerant pada

ruang tertutup atau dekat dengan api. b. Pergunakanlah pelindung mata. c. Jika refrigerant terkena mata atau kulit - Jangan digosok-gosok. - Cucilah dengan mengunakan air bersih. - Pergilah ke dokter atau rumah sakit

untuk perawatan. 2. Pada saat mengganti komponen sistim

sirkulasi a. Keluarkan refrigerant menggunakan

Refrigerant Recovery & Recycling machine.

b. Tutuplah komponen-komponen agar tidak menyerap air atau terkena debu.

c. Jangan tinggalkan kondenser baru atau receiver dan lain-lain tergeletak tanpa tutup.

d. Jangan gunakan api untuk membengkokan pipa. Jika pipa-pipa dipanaskan dengan api, maka pada bagian dalam pipa akan terbentuk oksidasi yang akibatnya sama seperti endapan debu.

3. Mengencangkan komponen-komponen. a. Teteskan sejumlah oli ke o-ring untuk

memudahkan pengencangan dan menghindari dari kebocoran.

b. Gunakan dua buah kunci agar pipa terhindar dari puntiran.

c. Kencangkan berdasarkan torsi yang telah ditentukan.

Air Conditioner 26


4. Saat memakai tabung refrigerant a. Jangan panaskan secara langsung. b. Usahakan suhu selalu dibawah 40 oC. c. Kalau menghangatkan tabung

refrigerant mengunakan air hangat jaga jangan sampai air meresap pada bagian atas tabung, karena dikhawatirkan masuk kesistim sirkulasi

d. tabung kosong jangan dipakai lagi 5. Saat mengisi refrigerant a. Kalau pengisian refrigerant didalam

sirkulasi kurang pelumasan compressor akan berkurang, maka hindarilah hal ini.

b. Kalau valve tekanan tinggi (HI) pada manifold gauge terbuka, aliran refrigerant akan kembali mnyebabkan tabung dapat pecah. Maka selalu tutup valve HI pada saat pengisian dengan mesin hidup.

c. Kalau tabung refrigerant dibalik, maka yang masuk adalah refrigerant dalam bentuk cairan, compressor dapat rusak. Usahakan selalu refrigerant yang diisikan selalu dalam bentuk gas.

d. Hati-hati jangan sampai mengisi terlalu banyak karena akan mengakibatkan masalah seperti AC kurang dingin,

panas mesin berlebihan, boros bahan bakar dan lain-lain.

Air Conditioner 27


PEMERIKSAAN PADA KENDARAAN 1. Pehatikan condenser fan apakah

bekerja baik. Jika fin-fin condenser tersumbat kotoran bersihkan dengan air.

2. Pastikan bahwa belt compressor dipasang benar. Lihatlah apakah belt terpasang tepat pada alurnya.

3. Lihatlah kekencangan belt. Gunakan belt tension gauge untuk mengetahui kekencangan belt.

4. Hidupkan mesin 5. Hidupkan AC switch. Check kerja AC

pada tiap-tiap kecepatan blower, kalau blower tidak bekerja, check circuit breaker (fuse).

6. Check kerja magnetic clutch compressor. Jika magnetic clutch tidak bekerja check fuse AC.

7. Check naiknya putaran mesin (idle up). Saat magnetic clutch bekerja, putaran mesin harus bertambah (standard putaran idle up bisa dilihat pada repair manual pembuat mobil).

8. Check putaran condenser fan motor. 9. Jika kurang tidak dingin, lihat apakah

ada kotoran. Jika pada sambungan pipa terdapat oli ini menandakan adanya kebocoran. Check mengunakan leak detector dan kencangkan sambungan-sambungan yang kendor.

10. Check jumlah refrigerant a. jalankan AC dengan kondisi :

semua pintu terbuka, pengaturan suhu max cooling, kecepatan blower HI, putaran mesin 1500 rpm, AC on. Jika hal ini telah dilaksanakan, suhu ruangan lebih

besar dari 40 oC dan tekanan pada sisi tekanan tinggi lebih besar dari 19 kg/cm2. Jalankan mesin pada putaran idling untuk mendinginkan compressor. Jika tekanan masih juga tinggi, lakukan test pada tempat yang

Air Conditioner 28


sejuk, buka semua pintu atur kecepatan blower pada posisi LO.

b. Check jumlah refrigeran dalam sirkulasi (disight glass). • Jumlahnya tepat tidak terlihat

adanya gelembung-gelembung tetapi sekali-sekali gelembung akan terlihat.

• Jumlahnya kelebihan tidak terlihat adanya gelembung-gelembung tekanan sirkulasi pada sisi tekanan tinggi dan rendah terlihat tinggi, pendinginan AC kurang.

• Jumlahnya kurang terlihat gelembung terus menerus.

VACUUM DAN ISI REFRIGERANT (GAS) 1. Memasang manifold gauge

a. tutup kedua valave (LO & HI) pada manifold gauge.

b. Hubungkan hose tekanan tinggi ke pentil tekanan tinggi dan hose tekanan rendah ke pentil tekanan rendah.

2. Keluarkan udara dari sistim sirkulasi

a. Sambungkan hose tengah pada manifuold gauge ke inlet pompa vacuum pump.

b. Buka kedua valve (LO & HI) pada manifold gauge.

c. Setelah 15 menit, lihatlah apakah manifold gauge sudah menunjukan ke vacuuman 750 mmHg. Kalau kevacuuman kurang dari 750 mmHg tutup kedua valve, matikan pompa dan check dari kebocoran. Jika tidak ada kebocoran lanjutkan pemvacuuman.

d. Lanjutkan pemvacuuman hingga mencapai 750 mmHg.

e. Tutup kedua valve, matikan pompa vacuum tunggu selama

Air Conditioner 29


lima menit, lihatlah apakah posisi jarum pada manifold gauge berubah, kalau berubah ada kebocoran.

3. Memasang Service Tap Valve

a. Sebelum memasang service tap valve ke tabung, putar handle berlawanan arah jarum jam sehingga jarum tertarik penuh ke atas.

b. Putar disc berlawanan arah jarum jam sampai mencapai posisi tertinggi.

c. Sekrupkan valve ketabung . d. Putar penuh disc searah jarum jam. e. Sambungan hose tengah manifold

gauge ke service can tap valve. f. Putar handle searah jarum jam

sampai tabung berlubang, lalu putar handle berlawanan arah jarum jam, sehingga gas dapat masuk ke hose tengah manifold gauge.

g. Tekan pentil disamping manifold gauge sesaat untuk mengeluarkan udara yang ada di hose tengah manofold gauge.

4. Check sistim sirkulasi dari kebocoran.

a. Buka valve HI pada manifold gauge untuk memasukan refrigerant dalam bentuk gas. Kalau tabung refrigerant di tempatkan dalam posisi berdiri yang masuk kesirkulasi adalah refrigerant dalam bentuk gas.

b. Ketika tekanan sirkulasi mencapai 1 kg/Cm2 tutup valve HI.

c. Check kebocoran, gunakan leak detector. Jika ditemukan kebocoran perbaiki segera.

5. Isi sirkulasi dengan menggunakan

refrigerant cair. Catatan Kalau tabung refrigerant dibalik, maka yang masuk kesistim sirkulasi adalah refrigerant dalam bentuk cair. Jangan hidupkan mesin saat mengisi sirkulasi melalui sisi tekanan tinggi.

Air Conditioner 30


Jangan buka valve LO kalau mengisi mengunakan refrigerant berbentuk cair. a. Buka valve HI dan jungkirkan kaleng b. Isikan satu refrigerant selanjutnya tutup

valve HI. Catatan Jumlah refrigerant dalam sirkulasi penuh ditandai dengan sigh glass tidak bergelembung. Kalau tekanan pada sisi tekanan rendah tidak terbaca, mungkin ada sumbatan. 6. Penambahan refrigerant Catatan Langkah ini digunakan untuk penambahan refrigerant melalui valve LO. Masukan kaleng refrigerant pada air hangat (suhu tidak lebih 40 oC), agar tekanan dalam kaleng sedikit lebih besar dibanding tekanan di sirkulasi. a. Pasang tap valve pada tabung b. Buka valve LO, atur bukaan valve

sehingga pembacaan tekanan rendah tidak lebih dari 4.2 kg/Cm2.

c. Jalankan mesin lebih besar dari putaran idle dan hidupkan AC.

d. Lakukan pengisian hingga sistim sirkulasi berisi cukup refrigerant.