Operation Car Air Conditioning General PT. DENSO SALES INDONESIA JK00500058N
DAFTAR ISI 1. Gambaran Umum A/C Mobil....................................................................... 1 1-1. Sistim A/C Mobil............................................................................ 1 1-2. Komposisi A/C Mobil......................................................................... 1 1-3. Tipe - tipe A/C.............................................................................. 2 2. Dasar Dasar A/C Mobil........................................................................... 5 2-1. Dasar - Dasar A/C Mobil...................................................................... 5 2-2. Dasar - Dasar Pemanas....................................................................... 9 2-3. Sistim A/C Mobil........................................................................... 10 3. Konstruksi dan Cara Kerja Komponen Utama A/C................................................... 16 3-1. Komponen A/C............................................................................. 16 3-2. Komponen Sirkulasi Pemanas............................................................... 51 4. Sistim Kontrol A/C Mobil........................................................................ 53 4-1. Sistim Kontrol Blower....................................................................... 53 4-2. Sistim Kontrol Compressor.................................................................. 54 4-3. Sirkuit Elektrikal........................................................................... 65
1. Gambaran Umum A/C Mobil 1-1. Sistim A/C Mobil Sistim A/C pada mobil untuk mengontrol suhu, kelembaban udara dan aliran udara, masing-masing sistim atau gabungan sistim tersebut semuanya untuk kenyamanan bagi penumpang kendaraan tersebut. Suhu Pendinginan Udara (Cooling Unit) Pemanas Udara (Heating Unit) Pengatur Suhu Udara [panas atau dingin] Pengatur Kelembaban Udara Air Condition -ing Kelembaban Sirkulasi Udara Penyaringan Udara Mengatur Kelembaban Udara (Cooling Unit) Mengeluarkan Udara (Blower Unit) Mensirkulasikan Udara (Heating Unit/Ducting) Kemurnian Udara (Air Filter) Pengatur Sirkulasi Udara Air Condition -ing Penyaring dan Pemurnian Udara JKA000191N 1-2. Komposisi A/C Mobil Perbedaan utama A/C mobil dan A/C ruangan adalah mesin sebagai penggerak utama dari sistim A/C tersebut. Sebagai contoh compressor A/C mobil digerakkan melalui v-belt untuk menghasilkan udara dingin atau panas. A. Komposisi Komponen A/C diruang Mesin. Pada ruang mesin terdapat komponen seperti compressor, condenser dan receiver yang semuanya disambungkan ke cooling unit menggunakan pipa dan hose pada bagian compressor. Katup air pada sistim heater disambungkan menggunakan pipa. Heater Unit Cooling Unit Hose Katup Air Receiver Condenser Compressor JKA000192N -1-
B. Komposisi Komponen A/C diruang Penumpang. Komponen A/C diruang penumpang seperti blower unit, cooling unit dan heater unit. Blower Unit Heater Unit Cooling Unit C. Kontrol Panel Kontrol panel A/C terdapat pada dash board bagian tengah disamping pengemudi untuk memudahkan pengoperasiannya. Melalui kontrol panel dapat dilakukan pengaturan suhu, pengaturan udara masuk fresh / recycle, pengaturan kecepatan blower, mematikan dan menghidupkan compressor. Pengatur Compressor [on/off] Pengatur Udara Fresh / Recycle JKA000193N Pengatur Udara Keluar Pengatur Suhu Pengatur Kecepatan Blower JKA000194N 1-3. Tipe - tipe A/C A/C mobil dapat dikelompokkan sesuai dengan kondisi pemasangan unit A/C tersebut dan sistim / metode kontrolnya. A/C Depan Lokasi Pemasangan A/C Belakang (Cooler) A/C Tambahan (Cooler) Metode Kontrol Sistim Manual A/C Sistim Automatic A/C JKA000195N -2-
A. Klasifikasi Sesuai Lokasi Pemasangannya A/C mobil diklasifikasikan sesuai dengan tempat pemasangannya sebagai berikut : a. A/C Depan Cooling unit dipasang dibawah atau bagian dalam dash board dan berhbungan dengan heater unit. Blower unit mendapat atau menghirup udara dari saluran masuk [fresh/recycle] dan meniupkanya kembali. Umumnya udara dingin keluar melalui saluran keluar bagian tengah, sisi pengemudi dan penumpang. Udara panas biasanya keluar melalui saluran keluar pada kaki dan kaca. Heater Unit Cooling Unit Cooling Unit Blower Unit JKA000196N b. A/C Belakang (Cooler) Umumnya cooling unit dipasang pada kabin belakang atau diatas kabin bagian tengah mobil, dapat digunakan bersamaan dengan A/C depan. Cooling unit yang dipasang di kabin belakang biasanya tipe ini disebut dengan Dual A/C dan yang dipasang diatas kabin bagian tengah tipe ini biasanya disebut Dual A/C Tambahan. Dual A/C mensirkulasikan udara dibagian depan dan belakang mobil sehingga suhu di dalam ruang penumpang akan lebih merata. Cooling Unit Belakang Blower Unit Cooling Unit Belakang JKA000197N Cooling Unit Tambahan Cooling Unit Tambahan JKA000198N -3-
B. Klasifikasi A/C Mobil Sesuai dengan Sistim Kontrolnya a. Manual A/C Pengaturan suhu ruangan dilakukan dengan menggeser 3 Pengaturan Udara Masuk tombol pada kontrol panel A/C, dimana ada beberapa step pengaturan seperti kecepatan blower, pengaturan udara masuk. 4 Pengaturan Kecepatan Blower 5 Tombol A/C 2 Pengaturan Suhu 1 Pengaturan Udara Keluar JKA000199N b. Automatic A/C Pada manual A/C, suhu ruang penumpang dapat naik atau turun dari suhu yang diinginkan, jadi aturlah sesuai dengan kondisi yang diinginkan. Pada automatic A/C semuanya dikontrol oleh computer dan dapat mempertahankan suhu sesuai dengan kondisi yang diinginkan walaupun ada pengaruh dari luar seperti sinar matahari atau berubahnya suhu udara luar.. Suhu Udara Luar Sinar Matahari Suhu Yang Diinginkan Suhu Ruangan Komputer Automatic Kontrol Suhu Udara Yang Keluar Kecepatan Blower Pengontrol Udara Keluar Pengontrol Udara Masuk JKA000200N -4-
2. Dasar Dasar A/C Mobil 2-1. Dasar - Dasar A/C Mobil A. Prinsip Dasar A/C a. Prinsip dasar A/C pada kehidupan sehari-hari. Prinsip dasar A/C banyak terjadi pada kehidupan seharihari seperti menempelkan kapas yang beralkohol ke kulit atau saat menyiram tanaman di siang hari. Alkohol Menguap Panas Alkohol atau air mendapat / mengambil panas dari sekitarnya sebab cairan membutuhkan panas saat menguap untuk berubah menjadi gas. Kejadian alam tersebut dimanfaatkan pada Prinsip Dasar A/C. Kapas diberi Alkohol Gas JKA000201N Panas Menguap Panas Panas Cairan Panas Panas Mengambil Panas Dari Sekitarnya Panas JKA000202N Sama halnya saat gelas diisi dengan air dingin, sesaat kemudian dibagian luar gelas akan basah. Air tersebut menguap dan terjadi kondensasi pada bagian luar gelas, hal ini karena menyerap panas dari sekitarnya. Saat suatu wujud dipanaskan atau menerima panas, suhu- SD0150E nya dan bentuknya akan berubah. Panas yang menyertai berubah bentuk suatu wujud benda disebut panas latent dan saat berubahnya wujud tersebut akan melepas atau mengambil panas. Penyerapan Cairan Pembuangan Penyerapan Penyerapan Padat Gas Pembuangan JKA000203N -5-
b. Dasar-Dasar Komponen A/C Saat mendinginkan ruangan melalui cairan yang menguap dengan mengambil panas disekitarnya, gas yang me nguap tersebut dingin kemudian mencair dan disirkulasikan. Dalam hal ini gas berubah menjadi cairan, kadangkadang panas pada gas harus dibuang, tetapi jika gas dikompresikan dengan tekanan tinggi akan lebih cepat mencair. Pada sistim A/C compressor menaikkan tekanan gas dan condensor melepas/membuang panas gas tersebut. Gas akan berpindah Gas Pengembunan Mencair dan Disirkulasikan Gas Penguapan Panas Cairan Panas (Suhu tempat cairan akan dingin) JKA000204N c. Syarat-Syarat Perlengkapan A/C Umumnya, perlengkapan A/C adalah cairan yang harus mudah menguap [ refrigerant ] pada sirkulasi tertutup dan bersirkulasi ke semua bagian dimana dihubungkan dengan pipa dan berubah menjadi gas, kemudian mencair dan menjadi gas kembali. Pada A/C mobil, gas refrigerant berubah menjadi gas yang bersuhu rendah dan mencair kembali dengan mudah. Refrigerant berubah menjadi gas di dalam evaporator. Menyerap Panas Kabut Expansion Valve Tekanan Rendah Tekanan Tinggi Gas Evaporator Cairan Compressor Condenser Membuang Panas JKA000205N -6-
B. Sirkulasi Refrigerant Pada A/C Mobil Sirkulasi refrigerant pada A/C mobil terdiri dari compressor, condenser, receiver, expansion valve dan evaporator. Pada sistim A/C refrigerant ikut bersirkulasi, panas diruang penumpang diserap melalui evaporator dan dibuang melalui condenser. Evaporator Udara Dingin Expansion valve Temperature Sensing Bulb Gas Suhu Rendah Tekanan Rendah Kabut Refrigerant Suhu Rendah Tekanan Rendah Cairan Refrigerant Suhu Tinggi Tekanan Tinggi Gas Suhu Tinggi Tekanan Tinggi Sight Glass Fan Pendingin Mesin Desicant Compressor Condenser Receiver JKA000206N a. Compressor Compressor menghisap gas yang menguap dari evaporator dan kemudian dikompresikan, gas akan mencair di condenser. Setelah dikompresikan compressor gas berubah menjadi gas yang bersuhu tinggi dan tekanan tinggi. b. Condenser Condenser mencairkan gas yang bertekanan dan bersuhu tinggi dari compressor. Saat refrigerant masuk ke condenser berubah wujud dari gas ke cair sehingga keluar dari condenser berupa cairan refrigerant. Jika pendinginan di condenser kurang sehingga yang keluar dari condenser masih berupa gas menyebabkan kemampuan pendinginan berkurang. c. Receiver Receiver adalah tempat menampung sementara refrigerant sebelum dikabutkan di expansion valve. Dalam receiver refrigerant disaring dan dialirkan ke expansion valve sesuai dengan kebutuhan sistim A/C. -7-
d. Expansion Valve : Expansion valve menjaga agar tekanan evaporator tetap. Saat dikabutkan, cairan refrigerant yang bertekanan tinggi dirubah menjadi bertekanan rendah, refrigerant yang dikabutkan bersuhu rendah akan mudah menguap. e. Evaporator : Di dalam evaporator kabut refrigerant menguap dan mengambil panas dari ruang penumpang sehingga refrigerant yang keluar dari evaporator berbentuk gas. C. Refrigerant a. Refrigerant A/C mobil (1) Refrigerant HFC-134a [R134a] digunakan pada sistim A/C mobil karena hal sebagai berikut : Tidak merusak hose dari karet. Ramah lingkungan dan tidak merusak lapisan ozone. Panas latent-nya bagus dan mudah mencair. Tidak mudah terbakar atau meledak. Tidak beracun, tidak menyebabkan karatan dan tidak merusak makanan / pakaian. Mudah didapatkan. b. Karakteristik Refrigerant Karakteristik HFC-134a yang digunakan pada A/C mobil seperti tabel dibawah ini. Untuk memudahkan pembacaan tabel, refrigerant yang dikompresikan suhunya akan naik, tetapi pada tekanan rendah menguap dengan mudah sampai suhu -10 C. Sebagai contoh, jika gas yang masuk bersuhu 0 C, suhu evaporator juga 0 C. jika gas yang masuk bersuhu -5 C, suhu evaporator juga -5 C, frost mungkin akan terjadi dan udara yang keluar akan kecil sehingga hasil pendinginan tidak maksimal / tercapai. Kemudian gas refrigerant harus dicairkan kembali, tetapi selama musim panas condenser tidak dapat mempertahankan suhu dibawah 40 C. Ketika suhu condenser 60 C, HFC-134a akan mencair dengan tekanan lebih dari 1.7 Mpa (17kgf/cm2) pada condenser. Oleh karena itu tabel berikut memperlihatkan jika suhu gas yang masuk ke condenser 80 C, condenser hanya perlu mendinginkan 20 sehingga yang keluar berupa cairan. Suhu Refrigerant ( c) 90 80 60 Gas Jika Pendinginan condenser bagus Gas akan mencair (Gas) 40 (Cairan) 20 0 Cairan -20-30 0.00 (0) 0.50 (5.1) 1.00 (10.2) 1.50 (15.3) 2.00 (20.4) Tekanan Pada Manifold Gauge MPa(kgf/cm 2 ) 2.50 (25.5) JKA000207N -8-
2-2. Dasar - Dasar Pemanas A. Prinsip Dasar Pemanas Pada A/C mobil, panas untuk ruang penumpang biasanya diambil dari pertukaran panas antara air pendinginan mesin / air radiator dan udara dingin dari ruang penumpang. Water pump mengalirkan air pendinginan mesin ke heater core dan katup air mengontrol jumlah air yang dialirkan. Radiator Bypass Mesin Water Pump Katup Air Udara Hangat Heater Core Thermostat Sirkulasi Pemanas JKA000208N B. Klasifikasi Ada 2 tipe yaitu tipe air mix dan tipe flow control, dimana tipe air mix lebih banyak digunakan. a. Tipe Air Mix Tipe ini mempertahankan suhu dengan mengontrol perbandingan udara panas dan udara dingin melalui dumper Heater Core air mix. Dumper Air Mix JKA000209N b. Tipe Flow Control Katup air mengontrol dan mengatur jumlah air panas yang masuk ke heater core dan sekaligus mengatur suhu heater core. Heater Core Katup Air JKA000210N -9-
2-3. Sistim A/C Mobil Pada sistim A/C mobil umumnya untuk mempertahankan suhu ruang penumpang agar tetap nyaman, pengaturan udara masuk fresh dan recycle, kemurnian udara, pengontrol volume udara, kelembaban udara dan pengontrol suhu udara luar dan keluaran udara melalui unit heater. Detail Air Conditioner Peralatan / Komponen 1 Pengontrol Udara Masuk Fresh / Recycle Unit Blower 2 Kemurnian Udara Unit Blower 3 Pengontrol Volume Udara Unit Blower 4 Pengontrol Kelembaban Udara Cooling Unit 5 Pengontrol Suhu Udara Yang Keluar Unit Heater 6 Pengontrol Udara Luar Unit Heater Perhatikan gambar berikut ini. Cooling Unit DEF Unit Heater FACE Unit Blower FOOT JKA000211N Unit Blower Cooling Unit Unit Heater Udara Keluar Fresh Heater Core (DEF) Recycle Saringan Blower Motor Evaporator Dumper Air Mix (FOOT) (FACE) JKA000212N -10-
A. Kontrol Volume Udara [ Udara Keluar ] Volume udara keluar dapat diatur dengan merubah kecepatan motor blower. Fresh Recycle Fan Blower Motor Blower JKA000213N B. Kontrol Udara Masuk Fresh/Recycle Recycle adalah hanya udara didalam ruang penumpang yang bersirkulasi, dan fresh adalah udara luar masuk dan bersirkulasi didalam ruang penumpang. Belakangan ini beberapa mobil ada yang mempunyai saluran udara fresh dari atas ruang penumpang/kabin dan saluran udara recycle dari bagian bawah, dimana model ini mempunyai 2 sistim kontrol. Model Recycle Model Fresh JKA000214N a. Model Recycle Digunakan saat beban pendinginan besar, dalam terowongan, kondisi macet atau kondisi dimana udara luar kotor dan berdebu. b. Model Fresh Digunakan untuk mengambil udara segar dari luar dan menghindari membuka kaca saat hujan atau panas. -11-
c. Fresh/Recycle dengan 2 sistim kontrol Ketika menggunakan model fresh [udara luar masuk], dan tiba-tiba suhu udara didalam ruang penumpang naik/panas dengan posisi dumper maksimum panas [max. hot], pada sistim A/C konvensional effesiensi pemanas akan berkurang jika menggunakan model recycle, sebab semua udara luar akan masuk. Pada Fresh/recycle dengan 2 sistim kontrol, fresh diambil dari bagian atas mobil dan recycle dari bagian bawah, tergantung pada sistim kontrol yang digunakan *1. Penggunaan model recycle untuk mempertahankan effesiensi panas, juga untuk mencegah kaca berembun dimana hal ini sangat mudah terjadi jika menggunakan model recycle. *1: Hal ini dilakukan ketika posisi pengaturan suhu max. panas, pengaturan udara masuk model fresh, dan udara keluar diposisi FOOT atau FOOT/ DEF. Pada beberapa mobil, kecepatan blower dan kecepatan mobil juga beroperasi pada sistim kontrol ini. Evaporator Fresh DEF FACE Fresh Recycle FOOT RrFOOT Recycle C. Kemurnian Udara Saringan udara dipasang sebelum motor blower berfungsi untuk menyaring kotoran dan debu udara yang masuk ke ruang penumpang. Beberapa saringan udara ini dilengkapi dengan bahan khusus untuk menyerap bau yang tidak enak. Unit Blower Heater Core JKA000215N Saringan Udara JKA000216N D. Kontrol Kelembaban Udara [ melalui Thermistor ] Ketika A/C menggunakan model recycle bisa menyebabkan kaca mobil berembun. Jika kelembaban udara luar tinggi, penggunaan model fresh dapat menaikkan kelembaban diruang penumpang dan penumpang merasa tidak nyaman. Untuk menghindari hal itu, A/C diperlukan untuk mengatur kelembaban diruang penumpang dan mempertahankan kondisi yang nyaman. Thermistor JKA000217N -12-
E. Kontrol Suhu Udara Yang Keluar Suhu udara yang keluar dapat diatur dengan merubah volume udara yang dihasilkan motor blower. udara dingin dihasilkan dari evaporator dan udara panas dari air pendinginan mesin. Metode pengaturan suhu pada sistim air mix yaitu dengan mencampurkan udara panas dan dingin untuk mendapatkan suhu yang diinginkan. Pada sistim reheat, semua udara dingin dari evaporator dihembuskan ke heater core dan kemudian ke saluran udara keluar. Sistim air mix sudah digunakan pada sebagian mobil tetapi sebagian mobil mewah sudah menggunakan sistim reheat. Dumper air mix dapat digerakkan secara manual, biasanya digerakkan dengan servo motor, link dan kabel. a. Sistim Air Mix Karena butuh ruang untuk pergerakan dumper air mix, dimana harus mengatur jumlah percampuran udara panas dan dingin yang sesuai dengan kebutuhan, bentuk dan ukurannya jadi lebih besar tetapi komponen dan kontrolnya lebih praktis. Heater Core (DEF) Air Mix Chamber (FACE) Blower Evaporator Dumper Air Mix (FOOT) JKA000218N b. Sistim Reheat Sistim kontrol suhunya adalah dengan menghembuskan semua udara dingin dari evaporator ke heater core. Sistim ini tidak membutuhkan dumper air mix, saluran khusus dan juga cukup praktis serta hambatan udaranya sedikit. Tetapi kerugiannya adalah kontrol volume aliran air pendinginan mesinnya lebih rumit. Evaporator Heater Core (DEF) (FACE) Blower (FOOT) Katup Pengontrol Air Pendinginan Mesin JKA000219N -13-
F. Kontrol Udara Yang Keluar Udara yang telah dicampur dikeluarkan melalui saluran udara keluar sesuai dengan suhu yang diinginkan. Setiap saluran keluar dilengkapi dengan sistim buka & tutup, dan dapat dibuka dengan bermacam-macam kondisi sesuai yang diinginkan. Bagan aliran volume udara pada setiap saluran keluar seperti berikut ini. Posisi FACE Udara Keluar Cooling/Fan Udara Tengah Samping Udara Bagian Bawah - Defrost - B/L Intermediate - FOOT Heating - F/D Heating/Defrosting - DEF FRONT Defrosting - - JKA000220N Posisi Tombol Kondisi Aliran Udara FACE Jika menginginkan udara keluar dibagian atas [ tengah-samping ]. B/L (Bi-level) Jika menginginkan udara keluar dibagian atas [ tengah-samping ] dan bawah [ kaki ]. FOOT F/D (FOOT/DEF) DEF Jika menginginkan udara keluar dibagian bawah, dan mencegah kaca berembun dengan mengalirkan sebagian udara ke saluran defrost. Digunakan saat hujan dan cuaca berkabut. Untuk menghilangkan kabut pada kaca. -14-
G. Tipe Dumper Umumnya pencampuran udara dan sistim udara keluar menggunakan dumper, tetapi membutuhkan ruang / tempat khusus untuk pergerakannya, sekarang ini beberapa mobil mewah sudah menggunakannya. Sistim Dumper Sistim Film Dumper Dumper Dumper Dumper Evaporator Dumper Film Damper (Blower Duct Switch Evaporator Heater Core Film Damper (Air Mix) Heater Core JKA000221N a. Sistim Film Dumper Sistim ini terdiri dari film damper, step motor, drive shaft, secondary drive shaft, middle shaft, dan 2 axis transmission mechanism dari wire atau pulley. Film damper selalu melebar atau terbuka dengan adanya gaya pegas pada pulley secondary shaft. Putaran step motor akan menggulung dan menggerakkan film mengelilingi drive shaft sehingga berpindah ke posisi air mix. Film Dampers Step Motor Drive Shaft Intermediate Shaft Step Motor Wire Pulley Drive Shaft Secondary Shaft Film Damper Film Damper Secondary Shaft SD0030E -15-
3. Konstruksi dan Cara Kerja Komponen Utama A/C 3-1. Komponen A/C Pada A/C mobil refrigerant ikut bersirkulasi dan melapisi bagian dalam sistim sirkulasi, refrigerant menguap dan mencair kemudian menguap kembali didalam sirkulasi untuk menghasilkan udara dingin, dan pada sistim heater air pendinginan mesin bersirkulasi untuk menghasilkan udara panas. Komponen utama sistim sirkulasi akan dijelaskan selanjutnya. Fan Condenser Magnetic Clutch Compressor Evaporator Depan Receiver Expansion Valve Condenser Pressure Switch Blower JKA000222N A. Compressor a. Fungsi Compressor digerakan melalui magnetic clutch dan dihubungkan ke putaran mesin menggunakan v-belt. Pertama sekali cairan refrigerant di evaporator menguap dan berubah menjadi gas bersuhu dan bertekanan rendah dengan mengambil panas dari ruang penumpang. Kemudian compressor mengkompresikan gas refrigerant tersebut menjadi gas yang bersuhu dan bertekanan tinggi, kemudian disirkulasikan ke condenser. *1: Untuk tipe DL pulley, lihat petunjuk untuk Magnetic Clutch & DL Pulley Belt Ke Condenser Ke Evaporator Magnetic Clutch JKA000223N -16-
b. Klasifikasi dan Sejarah Compressor Compressor yang digunakan pada a/c mobil diklasifikasikan dalam tipe Resipro dan Rotary. Tipe recipro terdiri dari tipe crank, tipe swash plate, dan tipe wobble plate, dan tipe rotary terdiri dari tipe scroll dan tipe vane. Tabel berikut memperlihatkan sejarah tipe compressor. Walaupun fungsi a/c untuk mendinginkan ruang penumpang tapi tuntutan pasar membutuhkan komponen a/c yang ringan, kecil, tidak bunyi, hemat energi dan praktis sehingga jumlah tipe compressor dikembangkan. Pertama digunakan tipe crank tetapi ada permintaan tipe compressor yang kecil, aman dan tidak bunyi. Tipe scrool adalah salah satu dari tipe rotary yang sekarang digunakan. Kemudian ada permintaan yang membutuhkan compressor yang hemat energi dan praktis, sehingga compressor tipe variable capacity dikembangkan diantara jenis compressor yang ada. Tipe Crank Tipe Recipro Tipe Swash Plate Compressor Tipe Wobble Plate Tipe Rotary Tipe Scroll Tipe Vane JKA000224N Tahun 1960 1970 1980 1990 2000 Kebutuhan Pasar Jenis Compressor Ringan Kemampuan Pendinginan Tipe Crank Lebih kecil Tidak bunyi Tipe Swash Plate Hemat energi/praktis Tipe Variable Capacity Tipe Rotary Tipe Vane Tipe Rotary Tipe Scroll JKA000225N -17-
c. Compressor Tipe Recipro Model Recipro Tipe Crank Tipe Swash Plate Tipe Wobble Plate Tipe Double Swash Plate Tipe Single Swash Plate JKA000226N (1) Compressor Tipe Crank A) Bentuk dan Ciri-Ciri Terdiri dari crankshaft, connecting rod, dan piston, ini adalah tipe compressor recipro pertama kali. Compressor ini sangat kuat tetapi getarannya besar dan bunyi, tidak nyaman digunakan saat putaran tinggi, sekarang ini sudah tidak digunakan lagi. Valve Stopper Discharge Valve Valve Plate Piston Pin Suction Valve Piston Shaft Seal Connecting Rod Crankshaft SD0130E B) Konstruksi Putaran dapat dirubah dengan menaikan atau menurun kan piston sesuai dengan crankshaft. Crankshaft dipasang menggunakan bearing. Jika crankshaft berputar satu putaran, piston bergerak ke atas dan ke bawah untuk mengkom presikan gas. Valve plate dilengkapi dengan suction valve dibagian bawah, discharge valve dibagian atas dan dipasang dibagian atas silinder. Valve Stopper Discharge Valve Valve Plate Suction Valve JKA000227N -18-
C) Cara Kerja a) Langkah Hisap Waktu crankshaft berputar, ketika piston bergerak turun volume silinder jadi besar dan tekanan menjadi rendah. Suction Suction Tekanan ini berbeda dengan tekanan refrigerant saat suction valve dibuka, sehingga refrigerant masuk ke silinder. Kemudian discharge valve ditekan ke valve plate oleh tekanan sisi tekanan tinggi dan tertutup, untuk mencegah tekanan balik dari sisi tekanan tinggi di dalam silinder. Titik awal Compressor bergerak turun Piston Silinder Crank JKA000228N b) Langkah Kompresi Saat piston naik, ruang silinder menjadi kecil dan tekanan di dalam silinder naik dan discharge valve terbuka, sehingga gas refrigerant bertekanan tinggi masuk ke condenser. Bersamaan dengan itu suction valve di tekan ke valve plate dan tertutup untuk menghindari gas keluar melalui suction valve. Langkah kompresi dimulai saat compressor bergerak naik Discharge Piston Discharge Crank JKA000229N -19-
(2) Compressor Tipe Swash Plate A) Bentuk dan Ciri-Ciri Refrigerant dikompresikan saat swash plate berputar, dimana piston bergerak maju dan mundur. Ada 2 tipe compressor swash plate yaitu tipe double swash plate dimana kedua sisi piston berfungsi dan tipe single swash plate dimana hanya satu sisi piston yang berfungsi. Tipe single swash plate sudah banyak digunakan saat ini karena operasionalnya sangat bagus dan dapat berubah terus menerus dengan kapasitas yang berbeda. Pressure Relief Valve Shaft Seal Rear Housing Piston Swash Plate Cylinder Magnetic Clutch Front Housing CC1326E B) Konstruksi a) Tipe Dual Swash Plate Swash plate terpasang pada shaft dan terdiri dari 3 piston [6 silinder] atau 5 piston [10 silinder]. Saat shaft berputar swash plate menggerakan piston sesuai dengan arah shaft. Jika menggunakan 2 silinder pada 1 piston, salah satu dari silindernya proses kompresi dan satunya proses hisap. Satu putaran shaft semua silinder sudah melakukan proses kompresi dan proses hisap. Selanjutnya valve plate pada tiap silinder dimana terpasang suction valve dan discharge valve bekerja sebagai saluran masuk dan keluarnya gas refrigerant. Komponen di dalam compressor dilumasi dengan oli compressor yang bersirkulasi bersama gas refrigerant. Pada beberapa model compressor digunakan pompa oli untuk mengalirkan oli compressor sebagai pelumas. -20-
b) Tipe Single Swash Plate Pada tipe ini hanya satu sisi piston yang digunakan dan cocok digunakan untuk tipe compressor variable capacity. Selama shaft berputar, swash plate juga berputar mengikuti putaran shaft. Gerak putar shaft dirubah menjadi gerak bolak balik dari piston melalui perantaraan shoe, terjadilah langkah hisap, kompresi dan proses mengalirkan gas refrigerant. Kontrol dari perubahan kapasitas compressor dilakukan oleh katup kontrol [control valve], yang mana merubah tekanan di dalam swash plate chamber yang berakibat berubahnya kemiringan dari swash plate dan jumlah gas refrigerant yang dialirkan. Untuk mengetahui kontrol perubahan yang lebih detail, lihat penjelasan tipe compressor Variable Capacity. Shaft Swash Plate Crank Chamber (Pressure;Pc) Lug Plate Piston Control Valve SD0135E Susunan Piston (10 Silinder) Piston Piston Swash Plate Silinder Shaft Discharge Valve Keluar Silinder Masuk Piston Dasar Compressor Tipe Swash Plate Valve Plate Suction Valve Piston Catatan : Posisi kedua katup tertutup JKA000232N C) Cara Kerja a) Langkah Hisap Saat piston bergerak bersamaan dengan bergeraknya swash plate, volume silinder menjadi besar dan tekanan didalam ruang silinder turun, katup hisap [suction valve] membuka dan gas refrigerant masuk kedalam silinder. Bersamaan dengan itu katup discharge [discharge valve] tertekan sehingga tertutup untuk menghindari tekanan tinggi masuk kembali ke dalam ruang silinder. -21-
b) Langkah Kompresi Saat piston bergerak maju volume silinder menjadi kecil dan tekanan di dalam ruang silinder naik dan katup discharge terbuka, gas refrigerant dengan suhu dan tekanan tinggi terdorong keluar menuju ke condenser. Bersamaan dengan itu katup suction juga terdorong hingga tertutup untuk menghindari gas refrigerant keluar melalui saluran masuk. Langkah Hisap (Silinder kanan) Langkah Kompresi (Silinder kiri) Langkah 1 Langkah 2 Sisi Tekanan Tinggi Sisi Tekanan Rendah Sisi Tekanan Tinggi Sisi Tekanan Rendah Valve Plate Discharge Valve Shaft & Swash Plate Suction Valve Langkah 6 Langkah 3 Sisi Tekanan Tinggi Sisi Tekanan Rendah Sisi Tekanan Tinggi Sisi Tekanan Rendah Langkah 5 Langkah 4 Sisi Tekanan Tinggi Sisi Tekanan Rendah Sisi Tekanan Tinggi Sisi Tekanan Rendah Langkah Hisap (Silinder kiri) Langkah kompresi (Silinder kanan) JKA000233N -22-
(3) Compressor Tipe Wobble Plate A) Bentuk dan Ciri-Ciri Tipe ini hampir sama dengan tipe single swash plate untuk menggerakkan piston. Wobble plate dihubungkan dengan piston melalui connecting rod. Tipe ini memungkinkan untuk merubah kapasitas compressor secara terus menerus, sistim kontrolnya juga berubah dan sangat hemat bahan bakar. Walaupun demikian tipe swash plate lebih bagus dari tipe wobble plate dilihat dari getaran, bunyi, kecepatan tinggi dan daya tahannya sebab jumlah silindernya lebih banyak dan gerakannya lebih stabil. Wobble Plate Piston Lip Seal Drive Plate Sub Control Valve Connecting Rod Housing Main Control Valve CC1361E B) Cara Kerja Saat lug plate berputar karena gerakan shaft sehingga drive plate ikut berputar karena terhubung dengan arm pin. Gerakan dari drive plate diteruskan ke wobble plate melalui bearing. Wobble plate tidak berputar tapi bergerak ke kiri dan kanan, hingga piston melakukan satu langkah dengan mengontrol pergerakkan rod. Saat piston bergerak gas refrigerant masuk ke silinder dan dikompresikan. Arm Pin Drive Plate Wobble Plate Piston Bearing Suction Valve Suction Chamber Sub Control Valve Lug Plate Discharge Chamber Discharge Valve Shaft Main Control Valve Guide Ball Guide Groove Swash Plate Chamber Suction Chamber CC1362E -23-
d. Compressor Tipe Rotary Tipe Rotary Tipe Vane Tipe Scroll Tipe Through-Vane Tipe Sliding Vane JKA000234N (1) Compressor Tipe Scroll A) Bentuk dan Ciri-Ciri Tipe ini terdiri dari stationary scroll dan moving scroll yang berbentuk seperti spiral. Ketika moving scroll berputar gas refrigerant dari luar masuk dan dialirkan melalui saluran keluar sehingga volume gas refrigerant di dalam silinder berkurang. Gas refrigerant dikompresikan dan dikeluar melalui saluran keluar yang berada di tengah. Masuk Keluar Ball Bearing Shaft Stationary Scroll High Pressure Service Valve Moving Scroll Keluar Discharge Valve Moving Scroll Stationary Scroll Shaft Seal Radial Bearing JKA000235N -24-
B) Cara Kerja a) Langkah Hisap (Langkah 1) Ketika scroll bergerak dan berputar, volume antara moving scroll dan stationary scroll bertambah besar sehingga refrigerant masuk ke dalam silinder melalui saluran masuk. b) Langkah Kompresi (Langkah 2~5) Dengan bergerak dan berputarnya scroll terus menerus sehingga saluran masuk tertutup dan gas refrigerant mulai dikompresikan. c) Langkah Buang / Mengalirkan refrigerant (Langkah 6 ~ 8) Setelah scroll bergerak penuh 2,5 putaran, refrigerant sudah dikompresikan menjadi gas refrigerant bertekanan tinggi dan bersamaan dengan itu saluran keluar terbuka sehingga refrigerant keluar dan mengalir ke condenser. Langkah Hisap Langkah 1 Langkah 2 Langkah 3 Masuk Masuk Masuk Keluar Keluar Keluar Langkah 8 Langkah 4 Langkah Buang / mengalirkan Refrigerant Keluar Langkah 7 Masuk Masuk Langkah 6 Masuk Keluar Langkah 5 Masuk Masuk Langkah Kompresi Keluar Keluar Keluar JKA000236N < PERHATIAN > Cara kerja Moving Scroll : moving scroll tidak berputar pada poros, tetapi berputar dengan gaya/jarak yang sama seperti awal berputarnya. Antara moving scroll yang stationary scroll ada ruang yang berbentuk bulan sabit saat berputar sehingga menimbulkan proses hisap, kompresi dan mengalirkan gas refrigerant, proses ini berlangsung terus menerus. -25-
(2) Compressor Tipe Through-Vane A) Bentuk dan Ciri-Ciri Tipe ini mempunyai 2 vane yang terpasang menembus rotor dan silinder. Saat rotor berputar vane bergerak mengikuti alur pada rotor sehingga bersentuhan dengan dinding silinder. Rotor dan vane berputar karena perputaran shaft yang menimbulkan ruang di dalam silinder. Dengan membesar dan mengecilnya ruang tersebut volume gas refrigerant ikut bertambah dan berkurang, sehingga terjadi proses hisap, kompresi dan buang/mengalirkan gas refrigerant. Karakteristik tipe ini adalah tenaga yang terbuang sedikit dan mempunyai kemampuan pendinginan yang besar. Sensor Suhu Katup Discharge Keluar Rotor Vane Lubang Oli Masuk Vane JKA000237N -26-
B) Cara Kerja a) Langkah Hisap (Langkah 1, 2) Vane bergerak bersama dengan rotor, volume tertutup oleh vane dan ruang silinder menjadi besar sehingga gas refrigerant masuk ke dalam silinder melalui saluran masuk. b) Langkah Kompresi (Langkah 3) Rotor terus berputar dan ruang yang tertutup vane menjadi kecil dan gas refrigerant dikompresikan. c) Langkah Buang / mengalirkan Refrigerant (Langkah 4, 5) Refrigerant terus dikompresikan sehingga katup discharge terbuka, gas refrigerant mengalir ke ruang pemisah oli dan kemudian terus ke condenser. d) Langkah Buang Selesai (Langkah 6) Ketika saluran keluar tertutup oleh ke 2 vane, ruang silinder menjadi besar kembali sehingga proses hisap, kompresi dan buang akan dimulai kembali. Langkah 1 Langkah Hisap Selesai Langkah 2 Langkah Kompresi Dimulai Langkah 3 Keluar Keluar Keluar Masuk Masuk Masuk Langkah Buang Langkah Kompresi Selesai Selesai Langkah 6 Langkah 5 Langkah 4 Keluar Keluar Keluar Masuk Masuk Masuk JKA000238N -27-
C) Sensor Suhu Pada tipe compressor through-vane gas refrigerant ditekan/dikompresikan cendrung menjadi lebih tinggi tekanannya karena bentuk dari silindernya, ketika sirkulasi kekurangan refrigerant, jika sisi tekanan tinggi suhunya tinggi / lebih mengakibatkan suhu compressor juga tinggi. Fungsi sensor ini untuk mencegah compressor bekerja pada suhu yang tinggi saat sirkulasi kekurangan refrigerant. Ketika refrigerant kelebihan panas, bimetal pada sensor akan melengkung sehingga kontak point tidak berhubungan dan memutuskan tagangan ke magnetic clutch sehingga compressor tidak bekerja. Thermostat Switch Kontak Point Konstruksi Dalam Sensor Suhu +B Bimetal Compressor Rod Kontak Point Kontak Point Rod Bimetal JKA000239N (3) Compressor Tipe Sliding Vane A) Bentuk dan Ciri-Ciri Tipe ini terdiri dari silinder berbentuk elips yang memanjang dan rotor dilengkapi dengan vane. Saat rotor berputar vane akan terdorong ke arah luar sehingga bersentuhan dengan dinding silinder. Selama rotor berputar terjadilah proses hisap, kompresi dan buang. Dibandingkan dengan compressor tipe swash plate, jumlah komponennya lebih sedikit dan ukurannya lebih kecil. Rotor Masuk Keluar Katup Discharge Katup Discharge Keluar Masuk Silinder Vane JKA000240N -28-
B) Cara Kerja a) Langkah Hisap (Langkah 1) Saat rotor berputar, vane ikut berputar hingga mengenai dinding silinder dan terbentuk ruang tertutup diantara vane, ruangan ini berubah semakin besar sehingga gas refrigerant masuk ke silinder melalui saluran masuk. b) Langkah Kompresi (Langkah 2, 3) Setelah proses hisap selesai, rotor dan vane berputar terus dan ruang diantara vane menjadi kecil sehingga gas refrigerant di dalam silinder dikompresikan. c) Langkah Buang (Langkah 4, 5) Rotor dan vane berputar terus dan mengkompresikan refrigerant hingga mendorong katup discharge dan terbuka, gas refrigerant terdorong keluar menuju ke condenser. Dengan 5 buah ruang yang tertutup oleh vane di dalam silinder, langkah hisap, kompresi dan langkah buang hanya dilakukan 2 kali pada setiap putaran rotor. Langkah 1 Masuk Langkah 2 Langkah 3 Keluar Masuk Keluar Masuk Keluar Keluar Masuk Keluar Masuk Vane Vane Langkah 5 Langkah 4 Masuk Keluar Masuk Keluar Masuk Vane Keluar Keluar Vane Masuk Keluar Vane Masuk JKA000241N C) Sensor Suhu Tipe sensor suhu yang digunakan sama dengan yang digunakan pada compressor tipe through-vane. -29-
e. Compressor Tipe Variable Capacity (1) Pada a/c mobil compressor tipe variable capacity sudah digunakan untuk memenuhi kebutuhan dimana diperlukan compressor yang hemat energi dan praktis, tipe ini menghilangkan kontrol ON/OFF magnetic clutch. Kontrol ON/OFF ini yang biasanya menimbulkan bunyi ketika suhu udara luar berubah atau tombol a/c dioperasikan. A) Sistim Variable Capacity a) Sistim ini menggunakan sistim variable stroke untuk merubah langkah piston, gas refrigerant masuk ke sistim variable capacity dari gas refrigerant yang kembali ke sisi tekanan rendah pada saat langkah kompresi, dan sistim operasional variable silinder merubah langkah piston saat bekerja. Sistim Variable Stroke Compressor tipe single swash plate digunakan sebagai contoh. Sistim ini selalu merubah sudut kerja dari swash plate secara terus menerus menjadi gerak bolak balik seperti compressor tipe swash plate atau wobble plate, dengan demikian merubah langkah piston dan volume silinder. Seperti gambar dibawah, jika tekanan crank ( Pc ) berubah, keseimbangan antara gaya/tekanan pada piston berubah dan sudut dari swash plate juga berubah. Pada volume maksimum piston bagian bawah berada pada posisi paling kiri, swash plate mencapai kemiringan maksimum dan langkah piston lebih panjang. Ketika beban panas kecil, piston bagian bawah berada diposisi sebelah kanan dan kemiringan swash plate berkurang mengakibatkan langkah piston ikut berkurang, dan compressor bekerja pada kapasitas yang kecil. Kemiringan swash plate berubah, tetapi mekanisme khusus yang terpasang pada kontak point shaft dan swash plate membuat posisi piston bagian atas tetap. Kondisi Kapasitas Maksimum Kondisi Kapasitas Minimum Tekanan Crank (Pc) Piston P1 Piston P1 Pegas FL Gaya Pegas (Fs) FL Fs (Pc + Fs + FL) Tekanan Piston (P1 + P2 + P5) Pc + Fs + FL P1 + P2 + P5 Tekanan Crank (Pc) P5 Pc P5 Langkah Piston Panjang Langkah Piston Pendek JKA000242N -30-
Sistim Gas Bypass Variable Capacity Sistim ini digunakan pada tipe vane dan tipe scroll. Dengan membuka dan menutupnya saluran bypass di dalam ruang kompresi, sebagian gas refrigerant saat dikompresikan kembali ke saluran masuk dan kapasitas compressor berubah secara tetap dan terus menerus. Front Housing Intermediate Pressure Inlet Port Keluar Masuk Spool Valve Bypass Bypass Suction Pressure Passage Kompresi Intermediate Pressure Passage Masuk Katup Solenoid JKA000244N Sistim Operasional Variable Cylinder Operasional variable cylinder pada tipe swash plate akan dijelaskan sebagai contoh. Sebuah katup solenoid dipasang di bagian belakang compresor swash plate 10 silinder yang dapat membuka dan menutup saluran penghubung suction dan discharge saat katup on dan off. Saat katup solenoid on, saluran suction dan discharge kelima silinder di sisi belakang compresor terhubung sehingga tidak terjadi kompresi. Oleh karena itu kapasitas kompresi bekerja antara 100% (katup solenoid off, 10 silinder bekerja) sampai 50% (katup solenoid on, 5 silinder bekerja). Katup Solenoid Keluar Katup Pengatur Tekanan Balik Sisi Depan 5 Silinder Sisi Belakang 5 Silinder Katup Solenoid Masuk JKA000302N -31-
B) Kontrol Variable Capacity a) Kontrol variable capacity di kelompokan menjadi 2 tipe. Pertama adalah sistem kontrol variable capacity internal, yang mengatur katup pada compresor dengan memanfaatkan perubahan tekanan pada compresor itu sendiri. Kedua adalah sistem kontrol variable capacity eksternal dimana ECU memanfaatkan sinyal - sinyal sensor untuk mengatur secara kelistrikan dari luar compresor. Kontrol Variable Capacity Internal Tipe compresor single swash plate variable stroke dijelaskan sebagai contoh. Jika beban pendinginan turun maka tekanan suction compressor Ps turun, Tetapi tekanan tersebut dijaga agar lebih besar dari nilai yang ditentukan sehingga evaporator tidak frost. Contohnya, jika beban pendinginan turun, saat tekanan masuk Ps turun dibawah level yang ditentukan, maka bellow akan mengembang, katup akan bergerak maju, dan control tekanan Pc mendekati sama dengan tekanan Pd. Pada kondisi tersebut sudut swash plate yang diatur oleh Pc akan mengecil dan jarak langkah piston lebih pendek kemudian tekanan suction Ps dikontrol agar kembali ke nilai yang ditentukan. Kontrol ini memungkinkan suhu yang keluar dipertahankan sesuai dengan nilai yang diharapkan. Piston Tekanan pada Swash Plate Chamber (Pc) P1 Katup Tekanan TInggi (Pd) Lug Plate Pegas (A) Reactive Force (FL) Pressure Release Port Tekanan pada Swash Plate Chamber (Pc) Tekanan Rendah (Ps) (Tekanan Suction) Tekanan pada Swash Plate Chamber (Pc) P7 Bellow Langkah Piston Pendek JKA000301N -32-
Kontrol Variable Capacity External Kontrol variable capacity internal mengatur tekanan suction untuk menjaga agar evaporator tidak frost dengan cara suhu oulet mendekati 0 C. Karena kontrol variable capacity eksternal dapat mengubah tekanan yang ditentukan dari luar compressor, maka dapat dengan mudah mengatur suhu outlet evaporator tergantung pada kondisinya. Berdasarkan sinyal dari seluruh sensor, A/C komputer (ECU) menghitung kapasitas compressor yang diperlukan dan mengatur katup on atau off untuk menyesuaikan kapasitas compressornya. Jadi kapasitas compressor dapat diatur dengan cara mengatur tekanan kontrol Pc seperti halnya pada kontrol tipe internal. Jika diperlukan untuk menurunkan kapasitas maka katup on lebih lama agar Pc naik, sebaliknya untuk menurunkan kapasitas maka katup on dalam waktu singkat sehingga Pc menurun.. Tekanan pada Swash Plate Chamber (Pc) Lug Plate Pegas (A) Reactive Force (FL) Piston P1 Pressure Release Port Tekanan Rendah (Ps) Tekanan pada Swash Plate Tekanan Chamber Tinggi (Pc) (Pd) Body Katup Plunger Tekanan pada Swash Plate Chamber (Pc) Tekanan Rendah (Ps) Langkah Piston Pendek JKA000300N -33-
f. Pelumasan Oli yang mengalir bersamaan dengan aliran refrigerant bekerja sebagai pelumasan compressor. Oli yang kembali ke compressor melalui suction juga melumasi semua bagian yang bergerak sekaligus sebagai pelapis (seal) pada dinding silinder. Secara umum compressor a/c tidak mempunyai penampung oli agar ukurannya kecil dan ringan, tetapi ada yang mempunyai penampung dan pompa oli berukuran kecil. Begitu juga pada compressor tipe van untuk menambah efektifitas pelumasan dan pelapis (sealing), terdapat bentuk seperti oil separator yang terdapat pada komponen compressor sisi discharge yang akan memisahkan oli dengan refrigerant dan kembali ke ruang silinder dengan memanfaatkan tekanan discharge.. CC1330E Pompa Oli Tipe Pompa Oli JKA000299N Deflektor Campuran Gas Refrigerant dan Oli Oli Ke Sirkulasi Refrigerant Body Oil Separator Ke Sirkulasi Refrigerant Gas Refrigerant Gas Refrigerant Oil Oil Oli Oli JKA000298N -34-
g. Mekanisme Pengaman (1) Pressure Relief Valve Katup akan membuka dan membuang refigerant jika tekanan sirkulasi naik melampaui tekanan tertentu. Tekanan tinggi yang tidak normal akan menekan pegas sampai katup terbuka dan refrigerant keluar, saat tekanan turun dibawah tekanan pegas maka katup akan tertutup kembali.. Pressure Relief Valve Kondisi Aliran Gas Saat Bekerja JKA000297N (2) Sensor Compressor Sensor Compressor dipasang pada mobil dengan power steering. Sensor compressor terbuat dari inti besi dan lilitan. Sebuah magnet dipasang pada bagian luar lingkaran swash plate sehingga berputarnya swash plate akan menyebabkan perpotongan fluks magnet pada coil sehingga menghasilkan gelombang tegangan AC. Frekuensi gelombang ini dapat digunakan untuk menghitung rpm compressor. Swash Plate Sensor Compressor Tegangan yang keluar Magnet Lock Sensor Compressor Mendeteksi Kecepatan Compressor ( Tipe Swash Plate ) JKA000296N -35-
B. Magnetic Clutch dan DL Pulley a. Magnetic Clutch (1) Garis Besar Tenaga untuk AC diambil dari tenaga mesin. Jika suhu ruang penumpang mencapai suhu yang ditentukan atau saat diset pada temperatur tinggi maka magnetic cluth dapat meng-on dan off-kan compressor kapan saja diperlukan. On dan off-nya compressor saat mesin bekerja dapat menyebabkan kejutan atau fluktuasi torsi pada mesin.. Clutch Rotor Stator Coil Circlip Ball Bearing Clutch Stator Centerpiece (Hub) CD0009E (2) Konstruksi Magnetic clutch terdiri atas tiga bagian yaitu stator, rotor dan senterpiece. Stator terpasang t etap pada compressor dengan menggunakan snap ring (circlip). Daya magnet dihasilkan oleh coil dan menarik clutch plate untuk menekan rotor. Rotor yang berputar mengikuti putaran mesin akan menghubungkan ke putaran compressor saat clutch plate menekan rotor. < CATATAN > Sebuah plate spring atau karet digunakan sebagai pemisah antara clutch plate dengan rotor. Untuk menghilangkan noise saat clutch bekerja, karet lebih banyak digunakan. (3) Cara Kerja Saat switch di-on-kan, arus listrik mengalir ke coil dan menghasilkan magnet, yang akan menarik dengan kuat S plat besi (center piece) dan menekan plat yang lain (rotor Gaya tarik pulley), dan compresor mulai bekerja. Jika arus listrik diputuskan maka fluks magnet hilang sehingga center piece lepas dari rotor pulley dan compressor Switch berhenti. Plat Besi Battery Gaya tarik N JKA000295N Kondisi mati Clutch Plate V Belt Rotor Kondisi Hidup Magnetic Circuit Plate Spring Shaft Compressor Stator Body Compressor : Komponen yang berputar JKA000294N -36-
(4) Pemindahan Torsi Transmission Karakteristik yang penting dari clutch adalah pemindahan torsi. yaitu bagaimana memindahkan gerak putar mesin ke compressor, yang merupakan beban bagi mesin. Besarnya pemindahan torsi ditentukan oleh besarnya torsi compressor saat berputar. Oleh karena itu jika torsi pemindahnya sama atau lebih besar dari torsi compressor maka putaran mesin akan memutar compressor. Jika torsi pemindahnya lebih kecil dari torsi putar compressor akibat slip maka putaran mesin tidak bisa memutar compressor bahkan pada kondisi tertentu dapat menyebabkan kerusakan. b. DL (Damper & Limiter) Pulley (1) Garis Besar Tuntutan efisiensi bahan bakar dan energi, peningkatan daya akselerasi dan mengurangi kejutan akibat ON/OFF, maka compressor tipe continuous variable capacity (dari 0 hingga 100%) mulai banyak digunakan. Karena sudah memungkinkan untuk perubahan kapasitas secara terus menerus maka tidak diperlukan lagi mekanisme pemindah torsi seperti magnetic clutch. DL pulley saat ini sudah digunakan secara luas untuk menghilangkan fluktuasi torsi compressor serta mekanisme pembatas untuk melindungi belt jika compressor macet. (2) Konstruksi dan Cara Kerja Terdiri dari pulley, centerpiece dan damper. Pulley bertumpu pada bearing yang menerima putaran dari mesin melalui belt. Centerpiece meneruskan putaran mesin ke compressor. Damper menghubung kedua bagian (pulley dan centerpiece). Mekanisme limiter dipasang sebagai pengaman bila compressor lock. Pada kondisi normal pulley berputar bersamaan dengan shaft compressor dan centerpiece, tetapi jika compressor lock atau beban berlebih maka mekanisme limiter akan rusak sehingga belt aman. Damping Mechanism Centerpiece(Hub) Resin Pulley Single Bearing Limiter CD0004E Melindungi Belt Saat Compressor Lock Putaran Bekerja Normal Limiter Shaft Compressor Compressor Lock Beban Maksimum Limiter Rusak Hanya Pulley yang berputar JKA000293N -37-
C. Condenser dan Receiver a. Condenser (1) Fungsi Condensor adalah tempat pembuangan panas dimana gas refrigerant yang bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi didinginkan agar berubah ke bentuk cair. Panas yang terbuang di condensor sama dengan panas yang diserap oleh evaporator. Condensor terdiri dari pipa dan fin yang umumnya dipasang di depan radiator dan kemudian di dinginkan dengan fan mesin atau fan elektrik. Seperti diagram di bawah ini, pada titik A adalah gas refrigerant dari compressor bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi. Setelah melewati pipa condensor dan didinginkan dengan udara luar maka suhunya akan turun dan berubah ke bentuk cair setelah berada di bawah titik B. Refrigerant Tube Fins SD0034E Suhu Refrigerant ( C) 90 80 Gas 60 Jika didinginkan Gas mencair Titik A Titik B 40 20 0 Cairan -20-30 0.00 (0) 0.50 (5.1) 1.00 (10.2) 1.50 (15.3) 2.00 (20.4) Tekanan pada Manifold Gauge (MPa / kgf/cm 2 ) 2.50 (25.5) JKA000292N -38-
(2) Tipe dan Konstruksi Condensor terdiri dari tipe plate fin dan corugated fin. Karena konstruksinya berbeda, corugated fin juga terbagai atas tipe serpentin dan multiflow. Sekarang ini multiflow yang lebih efisien sehingga banyak digunakan dari tipe serpentin. Plate Fin Pipa Pipa Corrugated Fin Tipe Plate Fin Tipe Corrugated Fin JKA000291N a) Condensor Tipe Plate Fin Tube disisipkan dalam fin. Karena tidak diperlukan pengelasan maka biaya pembuatannya lebih murah. tetapi karena penggabungan antara fin dan tube dilakukan secara mekanis sehingga ukurannya menjadi lebih besar. b) Condensor Tipe Corrugated Fin Tipe Serpentine Fin disisipkan diantara lipatan - lipatan tube yang kemudian dibrazing pada permukaannya. Dengan konstruksi demikian memudahkan dalam proses produksinya. Tergantung dari jumlah sambungan dua atau tiga untuk menurunkan hambatan aliran dan menaikkan efisiensi pembuangan panas. Tipe Serpentine 2 aliran Aliran 1 Aliran 2 Tipe Serpentine 3 aliran Aliran 1 Aliran 2 Aliran 3 JKA000290N -39-
Tipe Multi-Flow Tube dan fin disusun dan dibrazing. Refrigerant mengalir secara berurutan diantara dua tanki untuk mengurangi hambatan aliran dan fin terpasang diantara tube. Tipe Multiflow (MF) dengan aliran-u Tipe Multiflow (MF) dengan aliran-s JKA000289N b. Receiver (1) Fungsi Receiver dipasang diantara condensor dan expansion valve yang berfungsi sbb :. a) Kontrol refrigerant yang keluar dari condensor Bergantung pada beban pendinginan, cadangan refrige rant ditampung sementara di receiver dan dikeluarkan melalui expansion valve sesuai yang dibutuhkan. b) Penyerap Udara Setelah pemasangan a/c pemvakuman yang kurang baik atau dari hose dapat memungkinkan udara masuk ke dalam sirkulasi. Untuk mencegah hal tersebut maka udara ditampung dalam receiver. c) Penyerap Uap Air Desicant dipasang di dalam receiver untuk menyerap uap air yang masuk lewat hose. Zeolit digunakan untuk me ningkatkan daya serap yang lebih baik. d) Penyaring Kotoran Masuk Keluar Desicant Strainer JKA000288N Kotoran dari gesekan atau benda asing dapat menyebabkan kemampetan, sehingga kotoran tersebut disaring oleh filter yang ada dalam receiver. e) Pemeriksaan Volume Refrigerant Terdapat sigh glass pada receiver yang berguna untuk mengetahui kondisi volume refrigerant. Pada beberapa kondisi sigh glass di receiver sulit dilihat sehingga pada kendaraan tertentu sigh glass dipasang tersendiri dan terpisah dari receiver. -40-
(2) Tipe dan Konstruksi Terdapat tipe union yang mana dihubungkan dengan pipa menggunakan nut dan union, ada juga tipe block joint dimana dihubungkan dengan pipa menggunakan block joint dan bolt. Block joint lebih banyak digunakan karena mudah dalam pemasangannya.. Tipe Projection Tipe Union Masuk Keluar Masuk Sight Glass Keluar Pipa Desicant Dryer Desicant Strainer Strainer JKA000287N c. Sistim Subcool Condenser Jika refrigerant yang keluar dari condensor didinginkan kembali (sub cool) maka efisiensi pendinginannya meningkat. Condensor model konvensional memiliki masalah dengan pemasangan yang lebih sulit, ukurannya besar, volume refrigerant banyak dan berat. Dengan menggunakan sub cool condensor, multiflow condensor dan modulator (pemisah gas cair) maka efisiensi pendinginan meningkat, lebih ringan dan volume refrigerant lebih sedikit, pemasangan lebih mudah dibanding konvensional dengan receiver. Oleh karena itu tipe sub cool lebih banyak digunakan. Sirkulasi dengan Receiver Sirkulasi dengan Subcool Multiflow Condenser Multiflow Condenser Pemisah Gas dan Liquid (Modulator) Sight Glass Sight Glass Receiver Tank JKA000286N -41-
A) Konstruksi dan Cara Kerja Pada sirkulasi dengan receiver (condenser & receiver), campuran antara gas dan cairan refrigerant yang diembunkan dalam condensor dipisahkan di dalam receiver dan hanya cairan yang mengalir ke evaporator. Pada sub cool condensor terbagi menjadi dua yaitu condensing (pengembun) dan sub cool (pendingin) dengan pemisah gas dan cairan (modulator). Saat gas dan cairan terpisah, cairan refrigerant didinginkan kembali sehingga meningkatkan daya pendinginan.. Desicant Pemisah Gas/cairan (Modulator) memisahkan gas dari cairan Condenser gas refrigerant dicairkan Gas Refrigerant Cairan Refrigerant Saringan Menyaring kotoran dan debu dari sirkulasi Bagian Subcool (super cooler) Cairan refrigerant masuk ke condenser atau modulator (sebagian masih berbentuk gas) dan didinginkan kembali untuk agar menjadi cairan refrigerant 100%. JKA000285N B) Fungsi Pemisah Gas dan Cairan Refrigerant (Modulator) Pemisah gas dan cairan refrigerant mempunyai fungsi kerja yang sama dengan receiver konvensional. Perbedaan mendasar adalah refrigerant keluar dari bagian bawah. Seperti pada receiver konvensional, gas dan cairan terpisah secara efisien dan hanya cairan yang masuk ke sub cool. Pemisahan gas dan cairan sbb :1) Gas mengambang dan berada di bagian atas separator dan didinginkan dengan udara luar sehingga mengembun, dan jumlah cairan dipertahankan pada level tertentu. (2) Jika jumlah gas bertambah maka keseimbangan cairan dan gas berubah akibatnya cairan tertekan dan mengalir ke sirkulasi selanjutnya. (3) Saat aliran gas yang masuk ke separator kembali normal/sedikit maka gas dalam separator didinginkan dan mengembun sehingga level cairan bertambah. Kelebihan kebutuhan cairan refrigerant tersimpan dalam modulator. Pemisah Gas dan Cairan (Modulator) Gas Bagian Condenser Gas Bertekanan Tinggi (masuk) Cairan Bagian Subcool Cairan (keluar dari Subcool) JKA000284N -42-