tc070!05!01s ac fundamental ind

LLEEVVEELL FF

UUnniitt AACC PPrriinnssiipp DDaassaarr

TTCC007700--0055--0011SS

SSGG

MMaazzddaa MMoottoorr CCoorrppoorraattiioonn TTrraaiinniinngg SSeerrvviiss TTeekknniiss

Prinsip Dasar Unit AC DAFTAR ISI TC070-05-01S

halaman i

1 PENGENALAN Ikhtisar ............................................................................................ 1

Peserta dan Tujuan .................................................................. 1 Isi dan Tujuan ........................................................................... 2

Cara Menggunakan Panduan .......................................................... 5 TujuanBagian ..........................................................................5 Teks dan Ilustrasi ...................................................................... 5 Latihan Soal .............................................................................................5

2 APA ITU UNIT AC? Tujuan ............................................................................................. 6 Prinsip Dasar ................................................................................... 6 Komponen Pendukung Kenyamanan ............................................. 7

Pemanas ................................................................................. 7 Unit AC .................................................................................... 7 Kipas ........................................................................................................7 Kisi-kisi ventilasi ....................................................................... 7

Komponen Unit AC .......................................................................... 8 Latihan Soal 1.................................................................................. 9

3 ISTILAH DAN KONSEP AC Tujuan............................................................................................ 10 Pengenalan Istilah Unit AC ............................................................ 10 Tekanan........................................................................................ 10

Pengurangan Ukuran Kontainer .................................................................. 11 Penambahan Gas................................................................... 11 Pemanasan Isi ........................................................................ 11 Efek Tekanan pada Titik Didih................................................ 11

Panas............................................................................................. 12 Pengukuran Sifat Panas .......................................................................................... 12 Panas Laten .......................................................................... 13

Kelembapan.................................................................................. 13 Kelembapan dalam Persen .................................................... 14 Kelembapan Tinggi ................................................................................. 14

Latihan Soal 2 ....................................................................................................... 15


halaman ii

4 PRINSIP DASAR PENDINGINAN Tujuan........................................................................................................................16 Enam Prinsip ................................................................................................................16

Prinsip Satu: Transfer Panas.................................................... 17 Prinsip Dua: Suhu dan Massa................................................... 18 Prinsip Tiga: Panas Laten Penguapan ................................... 18 Prinsip Empat: Panas Laten Kondensasi................................ 20 Prinsip Lima: Tekanan dan Titik Didih .................................... 21 Prinsip Enam: Uap Bertekanan ................................................... 22

Latihan Soal 3 ..............................................................................23

5KOMPONEN UNIT AC Tujuan....................................................................................................................... 24 Ikhtisar...................................................................................................................... 25 Kompresor....................................................................................................................... 26

Kompresor Aksial (Tipe Piston) .............................................. 27 Kompresor Kipas (Tipe Bukan Piston) ..................................................29

Kondensor .......................................................................................................................... 31 Latihan Soal 4 ....................................................................................................... 32 Penerima/Pengering........................................................................................... 33 Katup Ekspansi / Tabung Bukaan ................................................................................34

Katup Ekspansi ................................................................................................ 34 Tabung Bukaan........................................................................................... 35 Evaporator ................................................................................................................36 Akumulator ............................................................................37 Latihan Soal 5...............................................................................................39

6 SIKLUS PENDINGINAN Tujuan .......................................................................................... 40 Tahap Siklus Pendinginan ............................................................... 40

Ikhtisar ................................................................................... 40 Tekanan Tinggi ...................................................................... 42 Kondensasi............................................................................... 43 Pengurangan Tekanan....................................................................................... 44 Evaporasi.................................................................................... 45 Sistem Tabung Bukaan ................................................................... 46

Latihan Soal 6 ....................................................................................................... 47


halaman iii

7 REFRIGERAN Tujuan............................................................................................ 48 Pengenalan Refrigeran .................................................................48 CFC-12 (R-12) ............................................................................... 49

Struktur Kimia ......................................................................... 49 Sifat R-12................................................................................ 49

HFC134a (R-134a).......................................................................................... 50 Struktur Kimia ............................................................................................ 50 Sifat R-134a...........................................................................51

Perbedaan Antara Refrigeran ............................................................... 51 Refrigeran Daur Ulang, Reklamasi, dan Ekstraksi...........................52

Refrigeran Daur Ulang.........................................................................................52 Refrigeran Reklamasi ........................................................................................52 Refrigeran Ekstraksi ..............................................................53

Penyimpanan Refrigeran Daur Ulang ............................................................... 53 Meretrofit....................................................................................... 55 Drop-In Refrigeran Pengganti untuk R-12.................................... 55

Meretrofit Komponen Sistem .................................................. 55 Prosedur Keselamatan.................................................................................... 56 Latihan Soal 7 ....................................................................................................... 57

8 PELUMAS AC Tujuan............................................................................................ 58 Pendinginan Pelumas .....................................................................58

Oli Mineral dan Oli PAG.......................................................... 58 Karakteristik Oli Pendinginan.................................................. 58

Kuantitas Oli dan Penggantian Komponen .................................... 59 Latihan Soal 8................................................................................ 60

9 MANAJEMEN PENGELUARAN UDARA Tujuan............................................................................................ 62 Komponen Manajemen Aliran Udara............................................. 63

Pintu Udara Segar/Resirkulasi................................................ 64 Kipas Blower........................................................................... 65 Pintu Pencampur Suhu........................................................... 66 Pintu Defroster........................................................................ 67 Pintu Ventilasi/Pemanas Permukaan ..................................... 68

Latihan Soal 9................................................................................ 69


halaman iv

10 SERVIS Tujuan............................................................................................ 70 Ikhtisar .......................................................................................... 70 Periksa Tekanan........................................................................... 71

Pengukur Manifol ................................................................... 71 Membuat Koneksi .................................................................. 72 Menggunakan Pengukur Manifol ........................................... 74 Panduan ................................................................................. 74 Mengevaluasi Nilai Pengukur ............................................... 74 Stasiun Refrigeran................................................................. 75 Pemulihan ............................................................................. 76 Daur Ulang ........................................................................... 76 Evakuasi ............................................................................... 76

Latihan Soal 10 ............................................................................ 77 Tes Kebocoran .............................................................................. 78

Kebocoran Besar.................................................................... 78 Kebocoran Kecil .................................................................... 78 Detektor Kebocoran Elektronik ............................................... 79 Tes Pewarnaan ...................................................................... 79 Lokasi Kebocoran Sulit Dideteksi ........................................... 80 Setelah Pendeteksian ............................................................ 80

Latihan Soal 11............................................................................. 80 Pengisian Sistem .......................................................................... 81 Latihan Soal 12............................................................................. 81

RINGKASAN KURSUS Persyaratan Keselamatan............................................................. 82 Hukum Fisika ................................................................................ 82 Komponen Sistem AC.................................................................... 82

Kompresor .........................................................................................................................................83 Kondensor ............................................................................. 83 Penerima / Pengering ............................................................. 83 Akumulator............................................................................. 83 Katup Ekspansi / Tabung Bukaan ......................................... 83 Evaporator ............................................................................. 83

Refrigeran ..................................................................................... 84 Servis AC...................................................................................... 84

Prinsip Dasar Unit AC 1-PENGENALAN TC070-05-01S

1

IKHTISAR KURSUS

Selamat datang di panduan belajar mandiri Mazda, Prinsip Dasar Unit AC. Sebelum Anda mulai, silakan baca informasi berikut.

Peserta dan Tujuan

Panduan ini dirancang untuk teknisi otomotif level dasar. Panduan ini memperkenalkan prinsip dasar pengoperasian unit AC dan menjelaskan komponen utama AC. Panduan ini menganggap Anda hanya memiliki sedikit pengetahuan atau tidak sama sekali tentang pengoperasian AC otomotif. Mazda memerlukan informasi yang ada dalam panduan ini untuk kursus AC yang lebih kompleks.


2

Isi dan Tujuan Kursus

Selain Pengenalan (Bagian 1) ini, panduan ini termasuk 9 bagian utama dan glosarium. Tujuan untuk setiap bagian adalah berikut ini:

Bagian 2 Apa itu Unit AC?

Menjelaskan manfaat unit AC otomotif. Menjelaskan bagaimana berbagai komponen sistem AC memberikan kontribusi pada

kenyamanan penumpang.

Bagian 3 Istilah dan Konsep Unit AC

Menentukan istilah dan konsep dasar yang berkaitan dengan sistem AC.

Bagian 4 Prinsip Dasar Pendinginan

Menjelaskan prinsip dasar berikut mengenai sistem pendinginan: - Transfer panas

- Hubungan suhu dengan massa

- Panas laten penguapan

- Panas laten kondensasi

- Hubungan tekanan dengan titik didih

- Sifat uap bertekanan

Bagian 5 Buku Manual Komponen Unit AC

Mengidentifikasi dan menjelaskan fungsi komponen AC berikut: - Kompresor

- Kondensor

- Penerima/Pengering

- Katup Ekspansi

- Evaporator


3

Bagian 6 Siklus Pendinginan

Menjelaskan perubahan yang terjadi dalam refrigeran saat mengalir melalui sistem AC. Menjelaskan peran dari setiap komponen AC utama dalam siklus pendinginan.

Bagian 7 Refrigeran

Menjelaskan struktur kimia dan sifat refrigeran R-12. Menjelaskan struktur kimia dan sifat refrigeran R-134a. Menjelaskan perbedaan antara R-12 dan R-134a. Mendefinisikan refrigeran daur ulang, reklamasi, dan ekstraksi. Ikuti prosedur untuk menyimpan refrigeran daur ulang secara aman. Menjelaskan dua pendekatan untuk meretrofit sistem AC tua. Mengikuti prosedur dan peraturan keselamatan berikut saat bekerja dengan sistem AC.

Bagian 8 Pelumas Unit AC

Menjelaskan tujuan pelumasan pendinginan. Identifikasi perbedaan antara oli mineral dan oli PAG. Menjelaskan karakteristik oli refrigeran. Menjelaskan mengapa Anda harus menambahkan oli ke sistem AC saat Anda mengganti

komponen.

Bagian 9 Manajemen Pengeluaran Udara

Menjelaskan bagaimana komponen berikut mengarahkan aliran udara melalui sistem AC dan pemanas:

- Pintu udara segar/resirkulasi

- Kipas blower

- Pintu pencampur suhu

- Pintu defroster

- Pintu pemanas dan ventilasi/permukaan


4

Bagian 10 Servis Sistem AC

Menggunakan pengukur manifol. Mengumpulkan refrigeran. Menguras sistem AC. Menguji kebocoran. Mengisi sistem AC dengan refrigeran cair atau uap.

Bagian 11 Glosarium

Menjelaskan istilah yang digunakan dalam panduan ini


5

BAGAIMANA CARA MENGGUNAKAN PANDUAN INI

Untuk mendapatkan lebih banyak manfaat dari panduan ini, selesaikan bagian secara berurutan, dari 1 hingga 10. Sisihkan waktu yang cukup untuk menyelesaikan setiap bagian, dan jangan mencoba menyelesaikan seluruh buku dalam satu waktu saja. Anda diharapkan dapat mengingat lebih banyak apa yang Anda pelajari jika Anda membagi waktu untuk membaca dan mengerjakan latihan ulangan dalam beberapa hari.

Tujuan Bagian

Setiap bagian mulai dengan daftar tujuan pembelajaran. Tujuan ini akan memberitahukan apa yang akan Anda pelajari dalam bagian ini. Bacalah tujuan ini sebelum Anda memulai bagian. Saat Anda menyelesaikan sebuah bagian, mulailah dari awal dan baca kembali tujuan untuk memastikan Anda sudah mempelajari material.

Teks dan Ilustrasi

Setiap bagian berisi teks dan ilustrasi yang menjelaskan konsep dan istilah yang penting. Bacalah teks dengan hati-hati dan pelajari ilustrasi. Anda mungkin perlu membuat catatan saat mempelajari bagian.

Latihan Soal

Panduan ini berisi 12 Latihan Soal, yang terdapat pada beberapa bagian di sepanjang panduan. Latihan ini dirancang untuk memeriksa pemahaman Anda terhadap material. Pastikan Anda menjawab semua pertanyaan dalam setiap Latihan Soal. Kemudian periksa jawaban Anda menggunakan kunci jawaban. Jika Anda tidak yakin tentang satu atau beberapa jawaban Anda, mulailah dari awal dan baca kembali material. Pastikan Anda memahami material sebelumnya sebelum melanjutkan

Prinsip Dasar Unit AC 2-APA ITU UNIT AC? TC070-05-01S

6

TUJUAN

Setelah menyelesaikan bagian ini, Anda diharapkan dapat:

Menjelaskan manfaat unit AC otomotif. Menjelaskan bagaimana berbagai komponen sistem AC memberikan kontribusi pada

kenyamanan penumpang.

Meskipun dulu dianggap sebagai kemewahan, unit AC sudah menjadi salah satu fitur otomotif paling popular. Unit AC dapat menghilangkan stres dan kelelahan pada pengemudi dengan memberikan lingkungan mengemudi yang nyaman. Saat ini sekitar 80 persen kendaraan yang dijual di negeri ini memiliki unit AC.

PRINSIP DASAR

Unit AC menciptakan lingkungan yang nyaman dengan mengubah suhu, kelembapan, dan aliran udara di dalam kendaraan. Sistem AC mengubah suhu dengan menyerap panas dari kompartemen penumpang dan mengeluarkan panas ke luar kendaraan. Refrigeran yang digunakan dalam sistem AC akan menyerap dan melepaskan sejumlah besar panas saat refrigeran berubah dari cair menjadi gas. Saat refrigeran bersirkulasi melalui saluran dan selang pengoperasian sistem AC, refrigeran terus berubah dari cair menjadi gas dan kembali menjadi cair lagi. Perubahan kontinu refrigeran dari cair menjadi gas disebut sebagai perubahan bentuk. Perubahan bentuk inilah yang membuat refrigeran dapat mengeluarkan panas dari udara dan menurunkan suhu di dalam kendaraan.


7

KOMPONEN PENDUKUNG KENYAMANAN

Untuk menciptakan lingkungan yang nyaman bagi pengemudi dan penumpang, sistem kontrol AC otomotif menggunakan beberapa komponen.

Pemanas

Unit pemanas menggunakan cairan pendingin yang dipanaskan dari sistem pendinginan mesin untuk menghangatkan udara yang memasuki kompartemen penumpang. Penyetelan defroster mengarahkan kembali panas ke kaca depan untuk menghilangkan es dan kondensasi. Tergantung pengaturan suhu, sistem pemanas mungkin menyuplai campuran udara yang tidak dipanaskan dan dipanaskan ke kompartemen penumpang.

Unit AC

Unit AC meningkatkan kenyamanan pengemudi dan penumpang dengan mendinginkan dan menghilangkan kelembapan udara di kompartemen penumpang.

Kipas Kipas blower dengan variabel kecepatan menarik udara ke dalam sistem yang akan mendinginkan dan memanaskan udara sesuai penyetelan sistem. Kipas juga mendistribusikan udara yang didinginkan melalui sejumlah ventilasi ke dalam kompartemen penumpang. Penyetelan kecepatan variabel membuat penumpang dapat menyesuaikan aliran udara sesuai keinginan mereka.

Kisi-kisi ventilasi Outlet ventilasi AC dan pemanas di kompartemen penumpang biasanya termasuk kisi-kisi yang memungkinkan penumpang untuk mengarahkan aliran udara ke atas atau ke bawah, dan dari sisi ke sisi. Pada beberapa kasus, penumpang bahkan dapat menutup rapat outlet ventilasi.


8

KOMPONEN DASAR UNIT AC

Gambar 1 menampilkan komponen dasar sistem AC.

GAMBAR 1. Sistem AC terdiri dari lima komponen dasar.

Kompresor Memadatkan refrigeran dan memindahkan refrigeran melalui sistem; meningkatkan suhu dan tekanan refrigeran.

Kondensor Mentransfer panas dari refrigeran ke udara luar.

Penerima/ Pengering atau Akumulator Menghilangkan kelembapan dari refrigeran.

Katup ekspansi atau Tabung bukaan Mengatur aliran refrigeran melalui evaporator.

Evaporator Menyerap panas dari udara dalam dan mentransfernya ke refrigeran.

PANAS

PANAS


9

LATIHAN SOAL 1 Lengkapi kalimat di bawah ini untuk pernyataan yang benar. Periksa jawaban dengan kunci jawaban di halaman 12.

1. Tiga faktor yang menciptakan lingkungan yang nyaman dalam interior kendaraan

adalah , , dan . 2. Refrigeran menyerap dan melepaskan sejumlah besar dari dalam

kendaraan. 3. Saat refrigeran berubah dari cair menjadi gas, kondisi ini disebut sebagai . 4. Ventilasi dalam kompartemen penumpang biasanya memiliki yang

memungkinkan penumpang untuk mengarahkan aliran udara ke atas atau ke bawah, dan dari sisi ke sisi.

5. Unit AC meningkatkan kenyamanan pengemudi dan penumpang dengan dan

udara di kompartemen penumpang.

Prinsip Dasar Unit AC 3-ISTILAH DAN KONSEP AC TC070-05-01S

10

TUJUAN

Setelah menyelesaikan bagian ini, Anda diharapkan dapat menjelaskan istilah dan konsep dasar yang berkaitan dengan sistem AC.

PENGENALAN ISTILAH SISTEM AC

Semua unsur dapat berbentuk salah satu dari ketiga wujud ini: padat, cair, atau gas. Sifat kimia material tertentu seperti air dan besi akan menentukan wujud material tersebut pada berbagai varian suhu dan tekanan. Air misalnya, berbentuk cair pada suhu ruang dan di permukaan laut. Pada suhu sangat dingin, air akan menjadi padat (es). Pada suhu tinggi, air menjadi gas atau kabut (uap). Perubahan kimia yang terjadi saat unsur berubah dari padat menjadi cair menjadi gas merupakan dasar untuk semua sistem pendinginan modern, termasuk sistem AC otomotif. Untuk memahami perubahan ini, Anda harus mengetahui istilah yang digunakan untuk menjelaskan perubahan ini. Halaman berikut menjelaskan dan menggambarkan istilah-istilah penting tersebut. Harap dicatat, bagian-bagian lainnya dalam panduan ini akan menggunakan kosa kata yang dijelaskan dalam bagian ini.

TEKANAN

Semua unsur berisi partikel-partikel kecil yang bergerak yang disebut molekul. Jika Anda memasukkan gas seperti uap ke dalam kontainer, molekul akan terus menerus terdorong ke sisi-sisi kontainer. Daya dorong molekul gas terhadap permukaan dalam kontainer yang tertutup disebut tekanan. Kita mengukur tekanan dengan satuan pounds per square inch, atau psi. Misalnya, kita menutup gas di dalam kontainer dan memasang pengukur tekanan. Pengukur menampilkan tekanan 10 psi. Dari hasil pengukuran ini berarti molekul gas membentur sisi-sisi kontainer cukup sering hingga menghasilkan daya 10 pound pada setiap inci persegi dari permukaan dalam kontainer.


11

Kita dapat meningkatkan tekanan gas di ruang tertutup dengan:

1. Mengurangi ukuran kontainer,

2. Menambahkan gas ke kontainer, atau

3. Memanaskan isi kontainer.

Mengurangi Ukuran Kontainer Jika kita mengurangi ukuran kontainer dan menyimpan jumlah gas yang sama di dalamnya, ruang antar molekul akan berkurang menyebabkan molekul menjadi lebih sering membentur sisi-sisi kontainer. Hasilnya tekanan akan meningkat. Saat tekanan gas meningkat, suhu gas juga akan naik. Menambahkan Gas Jika kita memaksakan lebih banyak gas ke dalam kontainer tertutup, molekul akan membentur sisi kontainer lebih sering lagi, dan tekanan akan meningkat. Jika kita mengukur suhu gas pada titik ini, kita akan temukan bahwa suhu juga meningkat. Saat tekanan gas meningkat, suhunya juga akan naik. Memanaskan Isi Jika kita memanaskan gas, molekul akan semakin cepat bergerak. Molekul akan semakin sering membentur sisi kontainer dan membuat tekanan meningkat. Karena molekul bergerak semakin cepat, suhu material akan meningkat. Saat pergerakan molekul meningkat kecepatannya, suhu juga akan meningkat. Efek Tekanan pada Titik Didih

Tekanan berdampak pada titik didih cairan. Titik didih adalah suhu saat material berubah dari cair menjadi uap. Saat material diberikan tekanan tinggi, molekul akan semakin sulit terpisah dan berubah menjadi uap. Ini berarti semakin tinggi tekanan material, maka akan semakin tinggi titik didihnya. Pada tekanan yang lebih rendah, molekul dapat terpisah lebih mudah, sehingga material akan mendidih pada suhu yang lebih rendah.


12

Bayangkan Anda ingin mendidihkan sepanci air. Tekanan atmosfer pada permukaan laut adalah sekitar 15 psi, dan air akan mendidih pada suhu 212 F (100 C). Namun, tekanan akan turun saat ketinggian bertambah. Jika Anda membawa sepanci air yang sama ke puncak Pikes Peak (lebih dari 14.000 kaki di atas permukaan laut), air bisa mendidih pada suhu 187 F saja. Jika Anda mendengar kata air mendidih, Anda biasanya membayangkan cairan yang sangat panas. Namun, tidak semua cairan harus panas untuk dapat mendidih. Misalnya, cairan refrigeran R-12 mendidih pada 22 F. Refrigeran umum lainnya, R-134a mendidih pada -15 F. Struktur kimia kedua material tersebut membuat keduanya memiliki titik didih rendah, yang membuat keduanya menjadi refrigeran yang baik.

PANAS

Anda dapat menganggap panas sebagai ukuran gerakan molekular. Jika Anda memberikan panas pada unsur, molekul yang sudah bergerak mulai menambah kecepatan. Semakin cepat molekul bergerak, material akan menjadi semakin panas. Saat Anda melepaskan panas, molekul akan melambat. Contohnya, saat air kehilangan panas, molekulnya akan melambat, semakin merapat hingga membentuk es padat. Jika Anda menambahkan panas ke es, air akan kembali ke bentuk cair. Jika Anda terus menambahkan panas, molekul dalam cairan akan bertambah cepat dan bergerak semakin menjauh, membentuk gas yang disebut sebagai uap. Prinsip yang sama juga berlaku untuk sepotong baja. Jika Anda menambahkan cukup panas, baja padat akan berubah menjadi cair dan kemudian menjadi uap.

Pengukuran Sifat Panas

Anda tidak dapat mengukur panas itu sendiri. Namun, Anda dapat mengukur intensitas dan kuantitas panas. Suhu adalah ukuran intensitas panas, dan British Thermal Units, atau BTU mengukur kuantitas panas.

Suhu Suhu mengukur intensitas panas dalam unit yang disebut derajat. Kita biasanya menggunakan salah satu dari dua skala untuk menentukan suhu. Pada skala Fahrenheit, air membeku pada 32 derajat dan mendidih pada 212 derajat. Pada skala Celsius, air membeku pada 0 derajat dan mendidih pada 100 derajat. Meskipun kedua skala tersebut berbeda, keduanya mengukur intensitas panas.


13

Pada diskusi kita sebelumnya tentang tekanan, kita membicarakan bagaimana peningkatan tekanan gas menyebabkan suhunya menjadi meningkat, bahkan tanpa menambahkan sumber panas eksternal. Begitu Anda meningkatkan tekanan, molekul gas bergerak semakin mendekat, sehingga lebih sering mengalami kontak satu sama lain. Kontak ini menimbulkan friksi dan mempercepat pergerakan sehingga menimbulkan panas. Suhu gas akan terus meningkat hingga Anda mengurangi tekanan atau melakukan pendinginan eksternal.

British Thermal Unit (BTU)

BTU merupakan jumlah energi yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu satu pon air pada permukaan laut dengan satu derajat Fahrenheit.

Panas Laten

Panas laten merupakan jumlah panas yang harus ditambahkan atau dihilangkan dari material untuk membuat perubahan bentuk material. Disebut panas laten karena Anda tidak dapat mengukur panas dengan termometer. Contohnya, jika Anda memanaskan satu pound air pada permukaan laut hingga 212 F (100 C), Anda harus terus memberikan sedikitnya 940 BTU energi panas untuk mengubah air menjadi uap. Namun, saat Anda menambahkan BTU ini, suhu air tetap tidak berubah. Energi yang ditambahkan ke dalam panci akan mempercepat molekul air, tetapi tidak memiliki efek pada suhu. Panas laten yang dipakai untuk mengubah material dari cair menjadi uap disebut panas laten penguapan. Panas laten yang dilepaskan saat material berubah dari uap menjadi cair disebut panas laten kondensasi.

KELEMBAPAN

Kelembapan merupakan jumlah cairan dalam contoh udara pada suhu dan tekanan tertentu. Udara yang lebih hangat dapat menyimpan lebih banyak cairan daripada udara yang dingin.


14

Kelembapan dalam Persen

Kelembapan juga disebut kelembapan relatif biasanya ditunjukkan dalam persen. Contohnya, kelembapan 80 persen berarti saat ini udara menyimpan 80 persen uap air yang dapat disimpan udara pada suhu aktualnya. Kelembapan seratus persen berarti udara tidak dapat menyimpan cairan tambahan, kecuali jika suhu udara meningkat.

Kelembapan Tinggi

Kelembapan tinggi membuat hari yang panas menjadi semakin panas akibat cara tubuh manusia mendinginkan tubuhnya. Untuk mendinginkan tubuh, tubuh manusia melepaskan air ke atmosfer. Saat kelembapan rendah, atmosfer menyerap cairan yang dikeluarkan tubuh dan memberikan efek pendinginan. Saat kelembapan tinggi, atmosfer tidak dapat menyerap cairan yang dikeluarkan tubuh. Cairan akan terkondensasi pada kulit sebagai keringat dan menimbulkan efek "lengket' yang tidak menyenangkan. Selama periode kelembapan tinggi, sistem AC yang sebenarnya beroperasi secara normal akan terlihat seperti membutuhkan servis. Saat mengevaluasi performa sistem AC, Anda harus mempertimbangkan kondisi kelembapan relatif. Tabel berikut menampilkan pengukuran yang dihasilkan untuk berbagai kombinasi suhu dan kelembapan.

Suhu Sistem Normal

Udara Ambien Sistem AC

Kelembapan Suhu Relatif (F)

Tekanan Evaporator Suhu Outlet (psi) Ventilasi (F)

30% 70 28,0 37 80 29,0 37 90 30,5 40

100 36,0 45 110 43,0 56

60% 70 28,0 39 80 30,0 42 90 35,0 46

100 43,0 60 90% 70 28,0 41

80 32,0 48 90 39,0 56

100 50,0 72


15

LATIHAN SOAL 2

Lengkapi kalimat di bawah ini untuk pernyataan yang benar. Periksa jawaban dengan kunci jawaban di halaman 18.

1. Jumlah panas yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu satu pon air pada permukaan

laut dengan satu derajat Fahrenheit disebut .

2. Molekul gas yang terperangkap dalam kontainer akan terus membombardir

sisi-sisi kontainer. Daya ini, biasanya diukur dalam pounds per square inch,

disebut .

3. Udara yang lebih hangat menyimpan (lebih banyak atau lebih sedikit)

cairan daripada udara yang dingin.

4. Jika Anda memberikan ke material, molekul akan

mulai bergerak semakin cepat.

5. Panas yang ditambahkan ke material tanpa mengubah suhu material

disebut .

6. Pada skala suhu Celsius, air mendidih pada derajat.

7. Jika Anda meningkatkan tekanan gas dalam kontainer yang tertutup, gas

juga akan meningkat.

Prinsip Dasar Unit AC 4-PRINSIP PENDINGINAN TC070-05-01S

16

TUJUAN

Setelah menyelesaikan bagian ini, Anda diharapkan dapat menjelaskan prinsip dasar berikut mengenai sistem pendinginan:

Transfer panas Hubungan suhu dengan massa Panas laten penguapan Panas laten kondensasi Hubungan tekanan dengan titik didih Sifat uap bertekanan

ENAM PRINSIP

Sistem AC menggunakan enam prinsip. Memahami prinsip-prinsip ini akan bermanfaat saat Anda mendiagnosis dan memperbaiki sistem AC otomotif. Anda dapat mengisolasi masalah dengan cepat jika Anda memahami apa yang terjadi dengan refrigeran saat refrigeran bergerak melalui sistem. Hasilnya adalah diagnosis yang cepat, konsisten dan akurat.

Enam prinsip yang dijelaskan dalam bagian ini adalah:

1. Panas selalu bergerak dari panas ke dingin.

2. Massa sebuah benda akan tetap sama berapa pun suhunya.

3. Saat cairan berubah menjadi uap, cairan akan menyerap panas.

4. Saat uap berubah menjadi cairan, uap akan melepaskan panas.

5. Mengubah tekanan cairan akan mengubah titik didihnya.

6. Saat uap diberi tekanan, tekanan dan suhu uap akan meningkat.

Topik berikut akan menjelaskan keenam prinsip ini secara mendetail.


17

Prinsip Satu:Transfer panas

Prinsip Satu menyatakan bahwa panas selalu bergerak dari panas ke dingin saat benda bersentuhan atau dihubungkan melalui konduktor panas. Transfer panas akan dilanjutkan hingga kedua benda mencapai suhu yang sama.

GAMBAR 2 Prinsip Satu Panas selalu bergerak dari panas ke dingin.

Contohnya, sepanci air panas di Gambar 2 mengeluarkan panas ke udara di sekelilingnya karena udara lebih dingin daripada air

72F

72F

Bila perbedaan suhu antara kedua benda meningkat, kecepatan transfer juga meningkat. Contohnya, jika udara di Gambar 2 ternyata lebih dingin misalnya 50 F dan bukannya 72 F air akan semakin cepat menjadi dingin. Anda mungkin pernah mengalami efek ini saat Anda meninggalkan secangkir kopi panas selama beberapa waktu. Saat Anda kembali memegang cangkir, kopi di dalamnya akan bersuhu sama dengan udara sekitarnya.


18

Prinsip Dua: Suhu dan Massa Berdasarkan Prinsip Dua, massa sebuah benda akan tetap sama apa pun kondisi panasnya. Contohnya, panci air di Gambar 3 berbobot satu pound saat air berada di titik beku atau di titik didih.

1 lb. air

212F 1 lb. air

GAMBAR 3. Prinsip Dua Massa sebuah benda akan tetap sama berapa pun suhunya.

Prinsip Tiga: Panas laten penguapan

Prinsip Tiga menyatakan bahwa saat unsur berubah dari cair menjadi uap, unsur akan menyerap sejumlah besar panas tanpa mengubah suhu.

Gambar 4 menjelaskan prinsip ini. Di atas permukaan laut, air berbentuk cair dengan suhu antara 32 dan 212 F (0 dan 100 C). Pada suhu 212 F (100 C), air dapat menjadi cair atau uap, tergantung berapa banyak panas yang ada di dalamnya. Dengan menambahkan lebih banyak panas ke air, Anda dapat mengubah air menjadi uap, tetapi suhu uap akan tetap 212 F (100 C).

Menyerap panas

Padat Cair Uap Melepas panas

GAMBAR 4. Prinsip Tiga Saat unsur berubah dari cair menjadi uap, unsur akan menyerap sejumlah besar panas tanpa mengubah suhu


19

Gambar 5 menjelaskan panas laten penguapan. Bayangkan Anda memiliki satu pound air bersuhu 212 F (100 C), tetapi masih berbentuk cair. Untuk mengubah air cair menjadi uap, Anda harus memberikan panas sebesar 970 British Thermal Unit. Nantinya, Anda dapat menciptakan satu pound uap yang masih memiliki suhu 212 F (100 C).

GAMBAR 5. panas laten penguapan adalah panas yang tersimpan dalam zat saat zat berubah dari cair menjadi uap.

212F

212F

970 BTU 1 lb. air 1 lb. uap

Sebagai uap, satu pound air akan menyerap 970 BTU energi tanpa mengalami perubahan suhu. Penyerapan panas laten ini merupakan dasar untuk sistem pendinginan modern. Dalam sistem AC, panas laten penguapan terjadi dalam evaporator. Saat refrigeran melewati evaporator, refrigeran akan menyerap panas dari dalam kendaraan dan mulai mendidih. Saat panas terus diserap, refrigeran berubah dari cairan bertekanan rendah menjadi uap bertekanan rendah.


20

Prinsip Empat: Panas Laten Kondensasi

Prinsip Empat merupakan kebalikan dari Prinsip Tiga. Saat uap sudah cukup dingin untuk berubah menjadi cairan, refrigeran melepaskan panas laten yang tersimpan sambil berubah menjadi uap. Proses pengubahan dari uap menjadi cair disebut kondensasi, sehingga panas yang dilepaskan dalam perubahan bentuk ini adalah panas laten kondensasi. Gambar 6 menjelaskan prinsip ini.

212F 212F

GAMBAR 6. panas laten kondensasi adalah panas yang dilepaskan dari zat saat zat berubah dari uap menjadi cair.

1 lb. uap 970 BTU

1 lb. air

Pada contoh ini, satu pound uap didinginkan hingga ke titik embun (suhu saat uap kembali menjadi cair). Saat air berubah bentuk, air melepaskan 970 BTU. Perhatikan bahwa satu pound air tetap bersuhu 212 F (100 C) meskipun air melepaskan sejumlah besar panas. Dalam sistem AC, panas laten kondensasi terjadi dalam kondensor. Kondensor melepaskan panas dari refrigeran ke udara luar. Saat refrigeran mendingin, refrigeran dimampatkan dari uap bertekanan tinggi menjadi cairan bertekanan tinggi.


21

Prinsip Lima: Tekanan dan Titik Didih Prinsip Lima menyatakan bahwa perubahan tekanan cairan atau uap akan mengubah titik didihnya. Tekanan yang lebih tinggi meningkatkan titik didih, sedangkan tekanan yang lebih rendah menurunkan titik didih, seperti ditampilkan pada Gambar 7. Sistem AC otomotif menggunakan prinsip ini untuk mengeluarkan panas dari interior kendaraan.

GAMBAR 7. Untuk meningkatkan titik didih cairan, tingkatkan tekanannya. Untuk menurunkan titik didih, turunkan tekanan.

Titik didih

260F

Titik didih

212F

Di bagian sebelumnya, kita membandingkan air mendidih di atas permukaan laut dan di puncak Pikes Peak. Di atas permukaan laut, air mendidih pada 212 F (100 C). Tekanan atmosfer yang lebih rendah di Pikes Peak memungkinkan air untuk mendidih pada suhu hanya 187 F (86 C). Gambar 7 menampilkan apa yang terjadi jika Anda meningkatkan tekanan air. Pada tekanan yang lebih tinggi seperti ditampilkan di gambar ini, air harus mencapai suhu 260F (127 C) agar bisa mendidih.


22

Prinsip Enam: Uap Bertekanan

Prinsip Enam dan terakhir menyatakan bahwa saat Anda memadatkan uap, tekanan dan suhunya akan meningkat bahkan jika Anda tidak menambahkan panas. Uap refrigeran dalam sistem AC otomotif dipadatkan hingga sekitar 250 atau lebih. Ini akan meningkatkan suhu uap, juga titik didih dan titik kondensasi. Gambar 8 menampilkan bagaimana prinsip ini bekerja.

Sisi intake

Uap

Sisi Keluar

GAMBAR 8. Saat uap memadat, suhu dan tekanannya meningkat tanpa perlu menambahkan panas. Uap @ 30 psi. 32 F (0 C) Uap @ 175 psi, 130 F (54 C)

Kompresor

Seperti ditampilkan dalam ilustrasi, jika Anda memadatkan refrigeran dari 30 psi menjadi 175 psi, suhu uap akan meningkat dari 32 F (0 C) menjadi 130 F (54 C). Pada saat yang sama berdasarkan Prinsip Lima titik didih dan titik kondensasi uap juga akan meningkat, karena uap berada di bawah tekanan yang lebih tinggi. Peningkatan suhu uap yang bertekanan tidak diakibatkan oleh peningkatan panas yang tersimpan dalam uap. Jika Anda melepaskan panas dari uap 130 F (54 C), panas akan terkondensasi menjadi cair tanpa mengubah suhu. Panas yang dikeluarkan selama perubahan bentuk ini adalah panas laten kondensasi. Selain itu, sesuai Prinsip Empat suhu refrigeran tidak akan turun hingga seluruh uap terkondensasi menjadi cairan.


23

LATIHAN SOAL 3 Lengkapi kalimat di bawah ini untuk pernyataan yang benar. Periksa jawaban dengan kunci jawaban di halaman 26.

1. Saat zat berubah bentuk dari cair menjadi uap, zat menyimpan sejumlah besar energi

panas tanpa meningkatkan suhu. Proses ini disebut . 2. Prinsip Satu menyatakan bahwa panas mengalir dari ke saat benda-benda bersentuhan atau dihubungkan melalui konduktor panas yang baik. 3. Jika Anda menurunkan tekanan cairan, titik didih cairan akan . 4. Jika Anda memadatkan uap, suhunya akan . 5. Saat uap berubah kembali menjadi cairan, uap akan panas tanpa

mengubah suhu. 6. Jika Anda membekukan lima pound air, balok es yang dihasilkan akan berbobot

pound. 7. Jika Anda menurunkan tekanan uap bertekanan, suhunya akan .

Prinsip Dasar Unit AC 5-KOMPONEN UNIT AC TC070-05-01S

24

TUJUAN

Setelah menyelesaikan bagian ini, Anda diharapkan dapat mengidentifikasi dan menjelaskan fungsi komponen AC berikut:

Kompresor Kondensor Penerima/Pengering Katup Ekspansi Tabung Bukaan Evaporator Akumulator


25

IKHTISAR

Gambar 9 menampilkan komponen-komponen utama dalam sistem AC otomotif.

GAMBAR 9. A sistem AC otomotif umum mencakup:

Kompresor

Kondensor

Penerima/ Pengering

Katup Ekspansi

Evaporator

Uap hangat, bertekanan rendah memasuki kompresor Uap panas, bertekanan tinggi memasuki kondensor Cairan hangat, bertekanan tinggi memasuki penerima/pengering Cairan dingin, bertekanan rendah keluar dari katup ekspansi Cairan dingin, bertekanan rendah memasuki evaporator Perubahan bentuk dan suhu ini akan mentransfer panas dari kompartemen penumpang ke udara luar. Topik berikut akan menjelaskan setiap komponen secara mendetail.

PANAS

PANAS


26

KOMPRESOR

Kompresor (Gambar 10) adalah pompa refrigeran untuk sistem AC. Sabuk penggerak dan puli menyambungkan kompresor ke poros engkol mesin, yang menyediakan daya untuk mengoperasikan kompresor. Kompresor menarik uap hangat bertekanan rendah dari evaporator, secara drastis meningkatkan tekanan (dan suhu) uap, lalu meneruskan uap ke kondensor.

GAMBAR 10. Kompresor menarik uap hangat bertekanan rendah dari evaporator dan memadatkan uap menjadi uap panas bertekanan tinggi, kemudian meneruskan uap ke kondensor.

Kompresor hanya beroperasi dengan refrigeran dalam bentuk gas. Refrigeran cair dalam kompresor akan mengunci kompresor serta merusak kompresor dan komponen AC lainnya.

Ada dua tipe kompresor yang sekarang sering digunakan. 1. Aksial (Tipe Piston) 2. Kipas (Tipe Bukan Piston)


27

Kompresor Aksial (Tipe Piston)

Kompresor aksial menciptakan hisapan dan tekanan seperti ditampilkan pada Gambar 11.

GAMBAR 11. Kompresor aksial menarik uap bertekanan rendah, memadatkan uap dalam silinder, dan mengeluarkan uap bertekanan tinggi.

Piston pada langkah turun

Katup inlet

Uap bertekanan rendah (dari evaporator)

Piston pada langkah naik

Uap bertekanan tinggi (ke kondensor)

Katup penguras Gerakan piston akan menekan uap refrigeran seperti berikut ini: Piston bergerak ke bawah dalam silinder, menciptakan hisapan. Katup penguras menutup dan katup inlet membuka.

Uap refrigeran bertekanan rendah ditarik masuk ke dalam silinder.

Piston mulai bergerak ke atas lagi. Katup inlet menutup, menyebabkan tekanan dalam silinder meningkat.

Saat piston hampir mencapai bagian atas langkahnya, katup penguras terbuka. Piston memaksa uap bertekanan tinggi keluar dari silinder, masuk ke saluran penguras menuju kondensor.


28

Silinder pada kompresor aksial menghadap ke arah depan dan belakang kompresor, sepanjang porosnya, seperti ditunjukkan pada Gambar 12. Poros penggerak utama memiliki pelat bundar, yang disebut swash plate, terpasang ke poros membentuk sudut. Saat poros berputar, tepi luar pelat bergerak maju dan mundur. Gerakan ini menggerakkan piston ke depan dan ke belakang dalam silindernya.

GAMBAR 12. Kompresor aksial dengan piston ganda di ujungnya yang berada di kedua sisi swash plate.

Sepatu hemisfer Piston Bantalan dorong Seal poros Laken Poros Rumah depan Silinder Rumah belakang Katup penguras Gasket baja Pelat katup Katup hisap Swash plate

Ada dua konfigurasi kompresor aksial yang berbeda: 1. Kompresor aksial dengan piston ganda di ujungnya 2. Kompresor aksial dengan piston tunggal di ujungnya.

Kompresor aksial dengan piston ganda di ujungnya Kompresor aksial memiliki piston ganda di ujungnya yang berada di kedua sisi swash plate. Setiap piston memiliki dua silinder yang berlawanan. Saat satu ujung piston bergerak ke belakang di satu silinder, ujung piston lainnya bergerak ke depan di silinder yang berlawanan.


29

Kompresor aksial dengan piston tunggal di ujungnya Kompresor aksial dengan piston tunggal di ujungnya memiliki semua piston dan silinder yang dipasang bersebelahan di kompresor, menghadap ke arah yang sama, seperti ditunjukkan pada Gambar 13.

GAMBAR 13. Kompresor aksial dengan piston tunggal di ujungnya memiliki semua piston dan silinder terpasang bersebelahan di kompresor, menghadap ke arah yang sama.

Poros Swash plate Batang Piston Silinder Baut penguras

Sama seperti kompresor aksial dengan piston ganda di ujungnya, piston bergerak di sepanjang tepi luar swash plate, terhubung ke pelat yang hampir sama dengan menghubungkan batang dan soket peluru. Saat swash plate berputar, pelat menggerakkan pelat yang tersambung, yang kemudian menggerakkan piston ke depan dan ke belakang dalam silinder. Kompresor Kipas (Tipe Bukan Piston) Kompresor tipe kipas (lihat Gambar 14) beroperasi dengan cara yang sama seperti pompa udara, pompa power steering, dan pompa tipe impeler lainnya. Kipas di beberapa kompresor didorong ke depan dengan gaya sentrifugal serta tekanan di belakang bagian belakang kipas. Keuntungan kompresor tipe kipas adalah tidak ada kehilangan efisiensi akibat pergerakan piston ke depan dan ke belakang. Kompresor memberikan pengoperasian friksi rendah berkat adanya kipas dan rotor dalam rumah eliptis. Kipas akan memadatkan uap refrigeran ke area yang lebih kecil dan mendorongnya melalui katup discharge reed berpegas.


30

Sebagian besar kompresor tipe kipas menggunakan switch pelindung suhu yang dipasang pada kompresor. Switch ini mematikan kompresor jika kompresor terlalu panas. Langkah variabel kompresor tipe kipas mengubah kapasitas pemompaannya untuk mengompensasikan muatan. Katup kontrol tunggal mengontrol langkah kompresor seperti langkah variabel kompresor piston. Pelat putaran mengontrol volume refrigeran yang memasuki ruang kompresi.

Pompa tipe kipas memiliki beberapa keuntungan dibandingkan pompa tipe piston. Keuntungannya antara lain:

Lebih kecil Lebih ringan Lebih efisien Memiliki sangat sedikit komponen yang bergerak

GAMBAR 14. kompresor tipe kipas memberikan pengoperasian friksi rendah berkat adanya kipas dan rotor dalam rumah eliptis.

Poros depan

Seal

Poros belakang Bantalan

Rumah belakang

Kipas

Rumah depan

Bantalan


31

KONDENSOR

Kondensor (Gambar 15) terletak di depan radiator. Kondensor menerima gas refrigeran panas bertekanan tinggi dari kompresor dan mentransfer panas ke udara luar.

GAMBAR 15. Kondensor mentransfer panas dari uap refrigeran terkompresi ke udara luar. Saat refrigeran mendingin, refrigeran berubah menjadi cair, melepaskan panas laten kondensasi.

Seperti evaporator, kondensor menyirkulasi refrigeran melalui sejumlah saluran dan sirip-sirip. Kipas menarik udara luar ke atas area permukaan kondensor, memungkinkan refrigeran panas untuk melepaskan panasnya ke udara (panas laten kondensasi). Saat refrigeran mendingin, refrigeran berubah dari gas bertekanan tinggi menjadi cairan bertekanan tinggi. Setelah berubah dari uap menjadi cairan, refrigeran menjalani pendinginan tambahan di bagian dasar kondensor (subpendinginan). Efisiensi kondensor sangat penting untuk pengoperasian AC. Udara luar harus menyerap panas yang tersimpan di interior kendaraan serta panas tambahan yang dihasilkan dari pemampatan gas. Semakin banyak panas yang ditransfer oleh kondensor, semakin banyak pendinginan yang dapat disediakan oleh evaporator. Contohnya, kondensor berkapasitas besar dan kipas yang lebih efisien akan menurunkan suhu pendinginan interior dengan jauh lebih cepat. Untuk mencegah kerusakan komponen unit AC, setiap kegagalan fungsi dalam kipas kondensor biasanya akan menyebabkan penonaktifan sistem AC dengan membuka sirkuit ke kopeling kompresor.

Masuk

Keluar


32

LATIHAN SOAL 4


1. Kompresor menerima uap refrigeran hangat bertekanan rendah dari .

2. Dua tipe utama kompresor yang sekarang sering digunakan adalah

dan tipe .

3. Pergerakan ke depan dan ke belakang dari ,

menggerakkan piston kompresor ke depan dan ke

belakang dalam silindernya.

4. Tipe kompresor AC mana yang lebih ringan dan lebih kecil?

5. Kompresor menerima uap refrigeran panas bertekanan tinggi dari .

6. semua silinder piston untuk kompresor dengan

piston di ujungnya dipasang bersebelahan di kompresor.


33

PENERIMA/PENGERING

GAMBAR 16. Penerima/ Pengering mengumpulkan cairan dan kotoran dari refrigeran dan menyimpan refrigeran untuk menjaga tekanan sistem tetap konstan.

Saluran penerima

Bahan pengering

Terletak di dekat outlet kondensor, penerima/pengering (Gambar 16) menyaring cairan dan benda-benda asing dari refrigeran cair dan berfungsi sebagai area penyimpanan untuk refrigeran. Area penyimpanan ini menangkap semua refrigeran yang belum menjadi cairan dalam kondensor. Refrigeran yang masih berbentuk gas dapat merusak katup ekspansi atau evaporator.

Bahan penyerap kelembapan di dalam penerima/pengering (disebut bahan pengering) disesuaikan dengan jenis refrigeran yang digunakan dalam sistem, yaitu R-12 atau R-134a. Jika penerima/pengering mengumpulkan cairan berlebih dari refrigeran, cairan dapat membeku dan menghambat refrigeran cair dalam mencapai evaporator. Jika hal ini terjadi, sistem AC biasanya menghasilkan pendinginan normal terlebih dahulu, diikuti dengan berkurangnya pendinginan secara perlahan.


34

KATUP EKSPANSI/TABUNG BUKAAN

Katup ekspansi atau tabung bukaan mengontrol pengaliran refrigeran ke evaporator. Untuk mendapatkan potensial pendinginan maksimum, tekanan refrigeran cair harus diturunkan sebelum refrigeran memasuki evaporator. Pada tekanan rendah, suhu dan titik didih refrigeran akan turun, memungkinkan refrigeran untuk menyerap lebih banyak panas saat melewati evaporator.

Katup Ekspansi

Meskipun melakukan fungsi yang sama, katup ekspansi dan tabung bukaan beroperasi secara berbeda. Gambar 17 menunjukkan katup ekspansi yang umum.

GAMBAR 17. Katup ekspansi membatasi pengaliran refrigeran ke evaporator. Menurunkan tekanan refrigeran membuat refrigeran dapat menyerap lebih banyak panas saat melewati evaporator.

Bola lampu pada evaporator mengirimkan informasi tentang suhu evaporator melalui tabung kapiler . Tabung ini terpasang pada diafragma di katup ekspansi. Jika evaporator menjadi terlalu dingin, diafragma akan menarik pin berbentuk jarum , menutup katup dan membatasi pengaliran . Saat suhu evaporator naik, diafragma akan menekan pin ke bawah, membuka katup dan membiarkan lebih banyak refrigeran lewat.

Diafragma

Tabung kapiler

Bola lampu pendeteksi suhu

Katup

Pin

Pegas tekanan


35

Tabung bukaan

Seperti katup ekspansi, tabung bukaan membagi bagian sisi tekanan tinggi dan rendah dari sistem AC. Gambar 18 menunjukkan tabung bukaan yang umum.

GAMBAR 18. Tabung bukaan membatasi pengaliran refrigeran antara sisi tekanan tinggi dan rendah dari sistem AC.

Penyumbat pipa Ring O

Pipa pendingin Penutup jarring

Tabung bukaan

Tabung bukaan memiliki bukaan tetap. Tingkat pengaliran refrigeran melalui bukaan ditentukan oleh siklus kopeling kompresor. Berdasarkan perubahan suhu dan tekanan, kopeling aktif dan tidak aktif untuk menyambungkan kompresor.

Cairan Tekanan Rendah ke Evaporator

Cairan Tekanan Tinggi dari Kondensor


36

EVAPORATOR

Evaporator (Gambar 19) terletak di bawah dashboard. Evaporator mengeluarkan panas dari kompartemen penumpang dan mentransfer panas ke refrigeran. Refrigeran memasuki evaporator sebagai kabut uap dingin bertekanan rendah, yang bersirkulasi menelusuri tabung dan sirip-sirip evaporator (hampir mirip seperti cairan pendingin bersirkulasi menelusuri radiator mesin).

GAMBAR 19. Evaporator mengeluarkan panas dari kompartemen penumpang dan mentransfer panas ke refrigeran sebagai panas laten penguapan.

Kipas blower memaksa udara panas dari interior kendaraan ke atas permukaan evaporator. Refrigeran menyerap panas ini saat refrigeran berubah dari cair menjadi uap (panas laten penguapan). Refrigeran kemudian keluar dari evaporator sebagai uap hangat bertekanan rendah.


37

AKUMULATOR

Akumulator (Gambar 20) digunakan dalam sistem AC dengan tabung bukaan. Akumulator terletak setelah evaporator dan sebelum kompresor, di sisi tekanan rendah dari sistem AC.

GAMBAR 20. Akumulator terletak setelah evaporator dan sebelum kompresor, di sisi tekanan rendah dari sistem AC.

Ke saluran hisap kompresor

Dari pusat evaporator.

Switch tekanan siklus kopeling

Port servis tekanan rendah

Akumulator berfungsi nyaris seperti penerima/pengering dalam sistem katup ekspansi. Namun, penerima/pengering terletak di sisi tekanan tinggi sistem, antara kompresor dan kondensor.


38

Gambar 21 menunjukkan bagaimana akumulator beroperasi. Tangki akumulator memisahkan refrigeran cair dari refrigeran gas. Bahan pengering dalam tangki akumulator akan mengeluarkan cairan dari refrigeran sebelum refrigeran dikirim ke kompresor.

Dari evaporator

TANGKI AKUMULATOR

Ke Kompresor AC

GAMBAR 21. Tangki akumulator mencegah refrigeran cair memasuki kompresor, karena dapat merusak sistem AC.

Refrigeran Gas Dengan Cairan

Refrigeran Cair

Refrigeran Gas


39

LATIHAN SOAL 5

Cocokkan setiap komponen di kiri dengan salah satu deskripsi di kanan. Periksa jawaban dengan kunci jawaban di halaman 42.

1. Penerima/Pengering A. Mentransfer panas dari kompartemen penumpang ke

refrigeran

2. Kompresor B. Menurunkan tekanan dengan membatasi pengaliran

refrigeran melalui bukaan tetap 3. Katup ekspansi C Mentransfer panas dari refrigeran ke udara luar

4. Evaporator D. Menghilangkan cairan dari refrigeran

5. Tabung bukaan E. Menurunkan tekanan dengan membatasi pengaliran

refrigeran melalui katup pin

6. Kondensor F. Menaikkan tekanan refrigeran

Prinsip Dasar Unit AC 6-SIKLUS PENDINGINAN TC070-05-01S

40

TUJUAN


Menjelaskan perubahan yang terjadi dalam refrigeran saat mengalir melalui sistem AC. Menjelaskan peran yang dimainkan setiap komponen AC utama dalam siklus pendinginan.

TAHAP SIKLUS PENDINGINAN

Ikhtisar Bagian sebelumnya dari Panduan ini menunjukkan bahwa sistem AC otomotif adalah satu unit komponen yang bersirkulasi melalui sirkuit yang tertutup. Refrigeran merupakan bahan kimia spesial yang dirancang untuk menyerap dan melepaskan panas dengan cepat. Refrigeran memiliki titik didih yang sangat rendah jauh di bawah 0 F (-18 C) pada permukaan laut dan refrigeran merespons perubahan tekanan secara terprediksi. (Bagian berikutnya dalam Panduan ini membahas tentang refrigeran secara lebih terperinci.)


41

Gambar 22 menampilkan bagaimana refrigeran bersirkulasi melalui sistem AC. Saat refrigeran mengalir melewati siklus lengkap, refrigeran mengalami dua perubahan dalam tekanan dan dua perubahan bentuk. Empat bagian ilustrasi akan menunjukkan perubahan ini.

GAMBAR 22 Siklus pendinginan mencakup sisi tekanan tinggi (atas) dan sisi tekanan rendah (bawah). Selain itu, refrigeran berubah dari uap (kiri) menjadi cair (kanan).

Kompresor Kondensor Penerima/ Pengering

Katup ekspansi

Evaporator

Garis horizontal membagi siklus menjadi sisi tekanan tinggi di bagian atas dan sisi tekanan rendah di bagian bawah. Sisi tekanan tinggi dimulai di outlet kompresor, terus melewati kondensor dan penerima/ pengering, dan berakhir di katup ekspansi. Saat refrigeran meninggalkan katup ekspansi, tekanannya akan turun dan refrigeran memasuki sisi tekanan rendah. Sisi tekanan rendah memanjang melewati evaporator dan ke inlet kompresor. Garis vertikal di ilustrasi menandai titik-titik di mana refrigeran berubah bentuk. Pada sisi kiri sirkuit, refrigeran berbentuk uap; pada sisi kanan, berbentuk cair.

PANAS

PANAS


42

Tekanan Tinggi

Kita akan memulai siklus pendinginan di kompresor, terletak di sisi kiri Gambar 23. Kompresor menarik uap bertekanan rendah (sekitar 30 psi) dari evaporator dan memadatkannya menjadi sekitar 175 psi. Sabuk penggerak pada mesin akan memutar puli kompresor, dan memutar kompresor saat kopeling magnetiknya tersambung. Sistem memonitor tekanan refrigeran dan mengaktifkan kompresor hanya jika dibutuhkan.

PANAS GAMBAR 23 Kompresor menarik masuk uap bertekanan rendah dari evaporator dan mendorong keluar uap panas bertekanan tinggi. Tekanan pada sisi tinggi tetap tinggi karena katup ekspansi membatasi pengaliran ke sirkuit.

Kompresor Kondensor Penerima/ Pengering Katup Ekspansi Evaporator

PANAS

Kompresor mendorong uap ini melalui outlet ke kondensor. (Katup ekspansi merupakan sumbat dalam sirkuit yang memungkinkan pembentukan tekanan di sisi tekanan tinggi sistem.) Uap panas bertekanan tinggi membawa panas yang diambil di evaporator, serta panas tambahan dari tekanan yang meningkat yang disediakan oleh kompresor. Pada titik ini, refrigeran mungkin bersuhu 130 F (54 C).


43

Kondensasi

Uap panas bertekanan tinggi dari kompresor kemudian memasuki kondensor, seperti ditunjukkan pada Gambar 24.

GAMBAR 24. Uap panas bertekanan tinggi yang memasuki kondensor mendingin dengan cepat dan berubah menjadi cair, melepaskan panas laten kondensasi.

Kompresor

Kondensor Penerima/

Pengering Katup ekspansi Evaporator

PANAS

PANAS

Refrigeran sekarang bertekanan tinggi (sekitar 175 psi), maka titik didihnya juga menjadi lebih tinggi. Selain itu, perbedaan antara suhu udara luar dan refrigeran terlalu besar, sehingga refrigeran dengan cepat mengeluarkan panas ke udara yang mengalir di atas permukaan kondensor. Gas panas (sekitar 130 F [54 C]) dengan cepat mendingin di bawah titik didihnya yang tinggi. Saat uap berkondensasi menjadi cair, uap melepaskan sejumlah besar panas (panas laten kondensasi).


44

Aliran udara melewati kondensor mungkin berkurang saat kendaraan tidak bergerak atau lalu lintas sedang macet. Untuk mengatasi hal ini, sebagian besar sistem AC dilengkapi dengan kipas listrik untuk menyuplai aliran udaran tambahan saat dibutuhkan. Pengurangan Tekanan

Setelah mengalir melalui penerima/pengering, yang mengeluarkan cairan dan bahan kontaminan, refrigeran cair kemudian memasuki katup ekspansi, seperti ditunjukkan pada Gambar 25.

PANAS GAMBAR 25. Katup ekspansi membatasi pengaliran refrigeran, menurunkan tekanan, suhu, dan titik didih refrigeran.

Kompresor

Kondensor

Penerima/ Pengering

Katup Ekspansi

Evaporator

PANAS

Katup ekspansi membatasi pengaliran refrigeran, sehingga hanya sejumlah kecil yang dapat terus mengalir menuju evaporator. Tekanan refrigeran di sisi tinggi katup ekspansi dapat mencapai 250 psi atau lebih. Katup ekspansi mengurangi tekanan menjadi sekitar 30 psi di sisi rendah.


45

Pada tekanan rendah ini, suhu refrigeran cair turun dari sekitar 130 F (54 C) menjadi sekitar 30 F (-1 C), dan titik didihnya menurun. Saat refrigeran melewati katup ekspansi, rerfrigeran akan diatomisasi, atau diubah menjadi kabut cair yang halus. Proses ini memperluas area permukaan refrigeran sehingga refrigeran menjadi mudah menyerap panas saat melewati evaporator. Penguapan Saat refrigeran mengalir ke dalam evaporator (Gambar 26), refrigeran berbentuk kabut cair dingin bertekanan rendah.

GAMBAR 26. Dalam evaporator, refrigeran menangkap panas dari kompartemen penumpang dan mengubahnya menjadi uap bertekanan rendah. Kompresor menarik uap hangat ini dan memadatkan uap untuk memulai siklus pendinginan.

Kompresor Kondensor Penerima/

Pengering

Katup Ekspansi Evaporator

PANAS PANAS

Pada suhu rendah ini (sekitar 30 F [-1 C]), refrigeran dengan cepat menangkap panas dari kompartemen penumpang. Kipas blower mendorong udara interior yang hangat melewati evaporator untuk menghilangkan panasnya dan kembali ke kompartemen penumpang sebagai udara dingin. Karena titik didih refrigeran lebih rendah, refrigeran dengan cepat berubah menjadi uap, membuat refrigeran dapat menyimpan sejumlah besar panas sebagai panas laten penguapan.


46

Setelah mengambil panas di evaporator, gas refrigeran ditarik masuk ke sisi inlet kompresor, dan memulai kembali siklus pendinginan. Sistem Tabung Bukaan Sistem tabung bukaan bekerja mirip seperti sistem katup ekspansi. Namun, karena tabung bukaan berukuran tetap, tabung harus masuk ke evaporator untuk bekerja dengan benar di segala kondisi. Saat refrigeran melewati evaporator, sebagian besar refrigeran berubah menjadi uap dan kemudian bergerak ke akumulator, seperti ditunjukkan pada Gambar 27.

Uap tekanan tinggi

Uap tekanan rendah

GAMBAR 27. Saat refrigeran melewati evaporator, sebagian besar refrigeran berubah menjadi uap dan kemudian bergerak ke akumulator.

Kompresor

Kondensor

Akumulator

Tabung bukaan

Evaporator

Cairan tekanan rendah

Cairan tekanan tinggi

Seperti kita bahas sebelumnya, akumulator menggantikan penerima/ pengering dalam sistem. Akumulator memisahkan refrigeran cair dari uap refrigeran. Tindakan ini mencegah refrigeran cair masuk kembali ke kompresor, dan memungkinkan muatan panas yang lebih tinggi dengan menyimpan sisa cairan yang tersedia.


47

LATIHAN SOAL 6

Gunakan diagram di bawah untuk menjawab pertanyaan berikut. Periksa jawaban dengan kunci jawaban di halaman 50.

1. Pada poin di diagram, apakah tekanan refrigeran tinggi atau rendah2. Pada poin , refrigeran berbentuk uap atau cair? 3. Apakah refrigeran pada poin lebih panas atau lebih dingin daripada refer poin ?

4. Pada poin , refrigeran berbentuk uap atau cair? 5. Pada poin , apakah tekanan refrigeran tinggi atau rendah? 6. Pada poin , apakah refrigeran menyerap atau melepaskan panas?

7. Apakah refrigeran pada poin lebih panas atau lebih dingin daripada refrigeran pada poin ?

8. Pada poin , apakah refrigeran berbentuk uap atau cair?

Kompresor Kondensor Penerima/

Pengering Katup Ekspansi Evaporator

PANAS

PANAS

Prinsip Dasar Unit AC 7-REFRIGERAN TC070-05-01S

48

TUJUAN


Menjelaskan struktur kimia dan sifat refrigeran R-12. Menjelaskan struktur kimia dan sifat refrigeran R-134a. Menjelaskan perbedaan antara R-12 dan R-134a. Mendefinisikan refrigeran daur ulang, reklamasi, dan ekstraksi. Menjelaskan prosedur untuk menyimpan refrigeran daur ulang secara aman. Menjelaskan dua pendekatan untuk meretrofit sistem AC tua. Mengikuti prosedur dan peraturan keselamatan berikut saat bekerja dengan sistem AC.

PENGENALAN REFRIGERAN

Sistem AC otomotif biasanya menggunakan salah satu dari dua tipe refrigeran, R-12 (di kendaraan lama) atau R-134a (di kendaraan baru). R berarti refrigeran. Kedua bahan kimia ini cocok untuk refrigeran AC karena memiliki titik didih yang sangat rendah. Meskipun mirip dalam berbagai faktor, R-12 dan R-134a memiliki dampak lingkungan yang berbeda. Halaman berikut ini menjelaskan kedua refrigeran tersebut, menyorot perbedaan di antara keduanya, serta teknik penyimpanan dan penanganan yang tepat.


49

CFC-12 (R-12)

R-12 merupakan nama umum untuk Diklorodifluorometana-12 (CFC-12), bahan kimia yang digunakan pada berbagai tipe sistem pendinginan hingga sekitar tahun 1990.

Struktur kimia

Gambar 28 menunjukkan struktur kimia dari CFC-12. CFC-12 memiliki atom karbon tunggal, di kelilingi oleh dua atom fluorin dan dua atom klorin. Formula kimia untuk CFC-12 adalah CCl2F2

GAMBAR 28. CFC-12 berisi karbon, fluorin, dan klorin. CFC-12 digunakan sebagai refrigeran hingga sekitar tahun 1990.

Sifat R-12

R-12 merupakan refrigeran yang baik karena kemampuannya yang luar biasa dalam menyerap sejumlah besar panas. Selain itu, R-12:

Tidak berbau, tidak berasa, tidak beracun, dan tidak korosif. Tidak merusak seal karet yang digunakan dalam sistem. Larut dalam oli; faktor yang sangat penting karena refrigeran membawa

oli pelumasan ke kompresor sistem AC.

Memiliki titik didih yang sangat rendah, yaitu -22 F (-30 C) pada permukaan laut; sifat ini membuat R-12 dapat menyerap dan membawa sejumlah besar panas.

Memiliki hubungan langsung dan terprediksi antara suhu dan tekanannya, yang membuat R-12 menyerap atau melepaskan sejumlah besar panas saat merespons perubahan tekanan.


50

Pada pertengahan 1980-an, ilmuwan menemukan bahwa bahan kimia yang dikenal sebagai klorofluorokarbon (CFC) merusak lapisan ozon di atmosfer. Ozon melindungi bumi dari sinar ultraviolet berbahaya yang dilepaskan matahari. Salah satu kontributor utama CFC di atmosfer adalah R-12, yang sering kali dibocorkan ke atmosfer saat sistem A/C diservis. Pada tahaun 1987, Amerika Serikat dan 22 negara lainnya menandatangani perjanjian internasional yang mendesak pengurangan bertahap CFC. Pada 1990, Amerika Serikat merevisi UU Clean Air Act federalnya, dengan menambahkan standar CFC yang lebih ketat daripada perjanjian internasional. Hasilnya, R-12 tidak lagi dipakai pada sebagian besar sistem AC otomotif sekitar tahun 1990. Mulai tahun 2000, R-12 sudah benar-benar dilarang.

HFC134a (R-134a)

Akibat kerusakan lingkungan yang disebabkan oleh R-12, ilmuwan mengembangkan refrigeran alternatif yang disebut R-134a. Sebagian besar kendaraan yang diproduksi mulai 1990 hingga sekarang menggunakan R-134a sebagai refrigeran AC.

Struktur kimia

R-134a merupakan nama umum untuk Tetrafluoroetana-134a (HFC-134a), yang formula kimianya adalah CH2FCF3. Tidak seperti R-12, R-134a tidak mengandung CFC. Sebagai gantinya, R-134a berisi hidrofluorokarbon (HFC), yang tidak merusak lapisan ozon. Gambar 29 menunjukkan struktur kimia R-134a, yang berisi dua atom karbon, dua atom hidrogen, dan empat atom fluorin.

GAMBAR 29. R-134 berisi atom karbon, hidrogen, dan fluorin. R-134a digunakan sebagai refrigeran di sebagian besar kendaraan yang dirakit dari 1990 hingga sekarang.


51

Sifat R-134a

Seperti R-12, R-134a memiliki sifat kimia yang membuatnya ideal untuk digunakan sebagai refrigeran. Di antaranya:

Titik didih yang sangat rendah, yaitu -15 F (-26 C) pada permukaan laut. Kemampuan mengubah suhu dengan cepat sebagai respons atas perubahan tekanan.

R-134a memberikan sebagian besar manfaat R-12 tanpa menimbulkan kerusakan atmosfer. Tidak adanya klorin dalam R-134a membuatnya "lebih ramah" lingkungan, tetapi R-134a dapat terbakar pada tekanan dan konsentrasi tertentu. Untuk informasi lebih lanjut tentang kondisi ini, lihat Prosedur Keselamatan di halaman 57.

PERBEDAAN ANTARA REFRIGERAN

Sistem AC yang menggunakan salah satu tipe refrigeran tidak dapat menggunakan tipe yang lain. Contohnya, Anda tidak dapat menggunakan R-134a untuk mengisi sistem AC lama yang dirancang untuk menggunakan R-12. (Beberapa sistem lama dapat diretrofit untuk menggunakan refrigeran baru, tetapi hal ini merupakan kasus spesial. Lihat Meretrofit di halaman 56.) Pada kondisi apa pun dilarang mencampur R-12 dan R-134a ke dalam sistem yang sama. Pencampuran refrigeran disebut sebagai kontaminasi silang, dan dapat menimbulkan kerusakan serius pada sistem AC. Selain itu, mengidentifikasi refrigeran yang terkontaminasi saat diagnosis normal merupakan hal yang sulit. Tabel di bawah ini menjelaskan perbedaan antara kedua refrigeran. Setiap kali Anda bekerja pada sistem AC, Anda harus menentukan tipe refrigeran.

R-12 R-134a

Warna kontainer Putih Biru muda Penanda kontainer R-12 R-134a Ukuran kontainer 7/16" - 20; 1/4" flare 1/2" - 16 ACME Nama kimia Diklorodifluorometana Tetrafluoroetana Titik didih -21,62 F (-29,70 C) -15,07 F (-25,15 C) Panas laten penguapan 36,43 BTU @ 32 F (0 C) 47,19 BTU @ 32 F (0 C)


52

Untuk mencegah kontaminasi silang, perhatikan selalu aturan berikut: 1. Lihat tag atau band di sekeliling saluran dan tabung untuk mengidentifikasi refrigeran yang

digunakan dalam sistem. 2. Jangan campur peralatan servis R-12 dan R-134a. 3. Jangan menggunakan adaptor untuk berpindah dari satu refrigeran ke refrigeran lain. 4. Anda boleh menggunakan seal karet dan selang R-134a yang baru pada sistem R-12.

Namun, Anda tidak boleh menggunakan seal karet dan selang R-12 pada sistem R-134a. REFRIGERAN DAUR ULANG, REKLAMASI, DAN EKSTRAKSI

Teknisi sering mengeluarkan (menguras) refrigeran dari sistem AC saat servis. Tergantung bagaimana refrigeran ini diproses setelah dikeluarkan, refrigeran ini disebut daur ulang, reklamasi, atau ekstraksi.

Refrigeran Daur Ulang

Refrigeran daur ulang dibersihkan untuk menghilangkan kontaminan yang dihasilkan selama pengoperasian normal sistem AC kendaraan. Pencampuran refrigeran daur ulang dari sistem bukan kendaraan misalnya, sistem AC gedung akan menimbulkan kontaminasi pada refrigeran kendaraan yang didaur ulangt.

Refrigeran Reklamasi

Refrigeran reklamasi diproses untuk memperoleh standar dan kemurnian yang sama dengan refrigeran baru. Proses ini membutuhkan peralatan yang mahal yang jarang ditemukan di departemen servis dealer kendaraan. Refrigeran daur ulang dan reklamasi akan berfungsi dengan sama baiknya di semua sistem AC kendaraan.


53

Refrigeran Ekstraksi

Refrigeran ekstraksi sebenarnya hanya memindahkan dan menyimpan refrigeran di kontainer yang disetujui, tanpa melalui pemrosesan atau filterasi. Sebelum Anda memasukkan kembali refrigeran ekstraksi ke sistem AC kendaraan, Anda harus mendaur ulang refrigeran itu untuk menghilangkan semua kotoran. PENYIMPANAN REFRIGERAN DAUR ULANG

Baik R-12 dan R-134a berbentuk gas pada suhu ruang normal, dan bisa berbahaya jika disimpan secara sembarangan. Refrigeran baru yang disimpan di kontainer asli yang pengisiannya dilakukan dengan benar umumnya tidak menimbulkan bahaya keselamatan. Namun, refrigeran daur ulang dapat berbahaya jika disimpan di tipe kontainer yang salah atau di kontainer yang meluber isinya. Untuk mencegah terjadinya kecelakaan saat menangani refrigeran daur ulang, ikuti selalu aturan di bawah ini:

1. Jangan simpan kontainer refrigeran bekas untuk digunakan kembali. Keluarkan semua refrigeran dan buang kontainer dengan benar.

2. Gunakan hanya kontainer yang disetujui oleh Departemen Perhubungan AS. Kontainer yang disetujui bertanda DOT4BA atau DOT4BW.

3. Jangan isi kontainer melebihi 60 persen kapasitasnya. 4. Jangan simpan kontainer refrigeran di bawah sinar matahari atau panas

langsung. Suhu tinggi menyebabkan gas memuai, dan akan meningkatkan tekanan dalam kontainer. Gambar 30 menunjukkan apa yang terjadi jika kontainer yang diisi dengan benar mencapai suhu 100 F (38 C).

GAMBAR 30. Kontainer diisi hingga 60 persen kapasitasnya pada 0 F (10 C) tidak menimbulkan bahaya keselamatan. Namun, kontainer yang sama pada 90 F (32 C) akan mencapai kapasitas maksimumnya. Pada 100 F (38 C), tekanan tinggi dalam kontainer dapat menimbulkan ledakan.

50 F 90 F 100 F 60% kapasitas 100% kapasitas


54

5. Sebelum menggunakan refrigeran daur ulang, periksa selalu udara di dalam tangki. Udara adalah gas yang tidak dapat dipadatkan; volumenya tidak dapat berkurang. Hal ini dapat menyebabkan situasi yang sangat berbahaya. Jika Anda memiliki udara dan refrigeran di dalam kontainer dan Anda memanaskan kontainer, tekanan akan meningkat. Refrigeran akan berubah bentuk, tetapi udara tidak. Hal ini menimbulkan tekanan berlebih yang dapat menyebabkan ledakan. Selain itu, pada beberapa kondisi, refrigeran daur ulang yang bercampur dengan udara dapat terbakar dengan mudah.

Untungnya, ada metode sederhana yang dapat membantu Anda memeriksa gas yang tidak dapat dimampatkan dalam R-12 daur ulang. Pada suhu antara 25 F dan 75 F, tekanan R-12 (dalam psi) harus kurang lebih sama dengan suhunya (dalam F). Contohnya, jika Anda memiliki satu kontainer refrigeran R-12 pada suhu 75 F, maka tekanannya harus berada di sekitar 75 psi. Anda dapat mengikuti tabel hubungan suhu/tekanan untuk R-12 di bawah ini. (Harap dicatat, kolom tengah menunjukkan hubungan satu lawan satu antara suhu dan tekanan.) Jika tekanan lebih tinggi atau lebih rendah daripada yang tekanan yang terdaftar pada suhu yang diberikan, kemungkinan ada udara di dalam tangki, dan Anda tidak boleh menggunakan kontainer.

Hubungan Suhu/Tekanan R-12 F Tekanan F Tekanan F Tekanan -35 8,3* 25 24,6 80 84,1 -30 5,5* 30 28,5 85 91,7 -25 2,3* 32 30,1 90 99,6 -20 0,6* 35 32,6 95 108,1 -15 2,4 40 37,0 100 116,9 -10 4,5 45 41,7 105 126,2 -5 6,8 50 46,7 110 136,0 0 9,2 55 52,0 115 146,5 5 11,8 60 57,7 120 157,1 10 14,7 65 63,7 125 167,5 15 17,7 70 70,1 130 179,0 20 21,1 75 76,9 140 204,

*Inches of mercury (vacuum); semua tekanan lain dalam pounds per square inch (psi).


55

MERETROFIT

Banyak kendaran tua di jalan memiliki sistem AC dirancang untuk refrigeran R-12. Saat produksi R-12 mulai dikurangi (dan benar-benar berakhir di tahun 2000), industri otomotif mencari cara untuk meretrofit kendaraan ini agar dapat menggunakan refrigeran yang lebih ramah lingkungan. Usaha ini difokuskan pada dua pendekatan: drop-in refrigeran pengganti, dan meretrofit komponen sistem.

Drop-In Refrigeran Pengganti untuk R-12

Beberapa tahun terakhir, beberapa refrigeran pengganti bukan R-12 bermunculan di pasar. Teorinya, Anda cukup menambahkan pengganti drop-in ini ke sistem R-12 tanpa ada efek yang mengganggu. Sayangnya, sebagian besar refrigeran pengganti "drop-in" sangat mudah terbakar dan berbahaya bagi teknisi servis. Karena masalah keselamatan ini, Badan Perlindungan Lingkungan (Environmental Protection Agency/EPA) melarang semua refrigeran sejenis untuk digunakan dalam kendaraan penumpang. Namun, refrigeran ini dijual secara resmi. Saat ini, tidak ada pengganti yang memuaskan untuk R-12, dan Mazda sangat merekomendasikan agar Anda tidak menggunakan refrigeran pengganti R-12. Menggunakan pengganti "drop-in" dapat mengkontaminasi suplai R-12 dealer, dan sangat sulit mendiagnosisi tipe kontaminasi ini. Selain itu, ada cukup banyak suplai R-12 untuk menyervis kendaraan lama.

Meretrofit Komponen Sistem

EPA dan sebagian besar organisasi profesional AC merekomendasikan retrofit komponen untuk memenuhi kebutuhan kendaraan lama. Saat komponen asli seperti kompresor, kondensor, dan evaporator mengalami keausan, menggantikan komponen tersebut dengan komponen retrofit R-134a membuat biaya retrofit lebih dapat diterima.


56

PROSEDUR KESELAMATAN

Servis dan reparasi AC merupakan pekerjaan yang berbahaya. Anda harus bekerja dengan refrigeran dan cairan pendingin pada tekanan dan suhu yang tinggi, dan Anda akan bekerja di tengah pengoperasian mesin. Selain itu, sifat kimia refrigeran memiliki bahaya potensial jika tidak ditangani dengan benar. Untuk alasan ini, Anda harus memperhatikan aturan keselamatan berikut setiap kali mengerjakan sistem AC. 1. Selalu gunakan pelindung mata. Jika refrigeran mengenai mata, Anda bisa buta.

Siapkan dan sediakan suplai oli mineral steril dan larutan asam borat encer untuk mencuci mata Anda jika terjadi kecelakaan. Selain itu, pastikan Anda memiliki nomor telepon dokter yang mudah dihubungi.

2. Kenakan kaos lengan panjang dan sarung tangan karet untuk meminimalkan area kulit yang terbuka. Jika Anda secara tidak sengaja melepaskan refrigeran bertekanan ke kulit Anda, area kulit tersebut bisa terkena radang dingin. Terakhir, penguapan pada kulit dapat menimbulkan pengeringan kulit yang parah.

3. Ventilasikan area kerja yang tertutup. Refrigeran sekitar tiga kali lebih berat daripada udara, sehingga mereka cenderung berkumpul di area yang tertutup. Pastikan area kerja berventilasi baik untuk mencegah kesulitan bernafas.

4. Meskipun refrigeran tidak terlalu mudah terbakar, refrigeran dapat terbakar jika bercampur dengan udara. Periksa selalu udara di tangki penyimpanan sebelum menggunakan refrigeran.

5. Jangan paparkan refrigeran ke percikan api. R-12 dapat menghasilkan gas fosgen yang beracun, dan R-134a dapat membantu pembakaran.

6. Refrigeran menyerap cairan dengan cepat dan bisa membentuk gas hidroklorida dan hidrofluorida jika dilepaskan.

7. Sebelum menstarter mesin, pastikan tangan, pakaian, tali, lap bengkel, dan peralatan dibersihkan dari semua sabuk dan kipas.

8. Berhati-hatilah saat membersihkan mesin dengan uap di dekat saluran AC. Suhu tinggi uap dapat menimbulkan tekanan internal di dalam sistem AC.

9. Gunakan selalu peralatan dan perlengkapan yang tepat dan dirancang khusus untuk servis sistem AC.


57

LATIHAN SOAL 7


1. Kontainer penyimpanan refrigeran yang disetujui diberi tanda atau

.

2. Refrigeran menimbulkan kerusakan lingkungan terhadap lapisan

ozon bumi.

3. Refrigeran memiliki titik didih sekitar -15 F (-25 C).

4. Mazda merekomendasikan refrigeran pengganti "drop-in" untuk sistem

AC R-12.

5. Refrigeran diproses untuk memperoleh standar dan kemurnian yang sama dengan refrigeran

baru disebut .

6. Refrigeran yang mengenai kulit dapat menyebabkan dan .

7. Refrigeran menghasilkan hidrofluorokarbon, dan bukan

klorofluorokarbon.

8. Refrigeran biasanya dikemas dalam kontainer putih.

Prinsip Dasar Unit AC 8-PELUMAS UNIT AC TC070-05-01S

58

TUJUAN


Menjelaskan tujuan pelumasan pendinginan. Identifikasi perbedaan antara oli mineral dan oli PAG. Menjelaskan karakteristik oli refrigeran. Menjelaskan mengapa Anda harus menambahkan oli ke sistem AC saat Anda mengganti

komponen. PELUMASAN PENDINGINAN

Oli pendinginan melumasi komponen yang bergerak dan seal sistem AC. Oli mengalir bersama refrigeran ke seluruh sistem. Oli pendinginan dan oli mesin berbeda. Jangan pernah menggunakan oli mesin dalam sistem AC.

Oli Mineral dan Oli PAG

Tipe oli pendinginan yang digunakan di sistem AC tergantung tipe refrigeran. Faktanya, saat insinyur mengembangkan refrigeran, mereka juga mengembangkan oli pelumas yang digunakan bersama refrigeran.

Sistem AC R-12 menggunakan oli mineral sebagai pelumas. Tipe kompresor yang berbeda dalam sistem R-12 membutuhkan tipe oli mineral yang berbeda pula.

Sistem R-134a menggunakan oli yang terbuat dari glikol polialkilena, biasanya disebut oli PAG.

Oli PAG dan oli mineral sama sekali tidak kompatibel. Jangan mencampur keduanya.

Karakteristik Oli Pelumasan

Oli pelumasan oli mineral atau oli PAG sangat murni dan bebas aditif dan deterjen yang ditemukan dalam oli mesin konvensional. Oli pelumasan mengalir dengan lancar pada suhu di bawah titik beku, dan sudah termasuk aditif untuk mencegah terbentuknya busa dalam sistem AC.


59

Oli pelumasan menyerap cairan dengan cepat. Jika disimpan secara sembarangan, oli akan menjadi tidak dapat digunakan. Contohnya, kontainer oli PAG yang tidak tertutup menjadi jenuh dengan dua persen air jika ditinggalkan di udara lembap selama lima hari. Jika Anda menggunakan oli jenuh di sistem AC, asam akan terbentuk, dan merusak seal dan komponen lainnya. Selalu tutup oli refrigeran dengan rapat setelah digunakan, dan jangan pernah menggunakan kembali oli yang dikeluarkan dari sistem AC yang berfungsi. Beberapa sistem AC menggunakan kompresor dengan seal karbon. Pada kasus ini, oli pendinginan mungkin berwarna gelap. Warna oli ini normal. KUANTITAS OLI DAN PENGGANTIAN KOMPONEN

Di sistem AC baru, kompresor menahan semua oli refrigeran. Kompresor mencampur oli dengan refrigeran dan menyirkulasikannya ke seluruh sistem. Setelah sistem digunakan, sejumlah oli refrigeran mungkin tersimpan di evaporator atau kondensor. Saat Anda mengganti komponen AC, Anda juga harus mengganti oli pendinginan yang terperangkap di dalam komponen. Manual servis berisi tabel yang menjelaskan berapa banyak oli yang harus ditambahkan untuk berbagai penggantian komponen. Contohnya, tabel mungkin memberitahukan Anda untuk menambahkan 30 ml oli refrigeran setelah mengganti kondensor. Jika sistem AC mengalami kebocoran, oli pendinginan akan muncul di lokasikebocoran. Semua refrigeran yang bocor keluar akan langsung menguap. Jumlah oli yang hilang tergantung ukuran kebocoran dan lama waktu kebocoran. Setelah Anda memperbaiki kebocoran, gantilah jumlah oli yang hilang. Ukur dengan seksama oli yang terbuang selama evakuasi dan ganti oli tersebut dengan jumlah yang sedikit lebih banyak.


60

LATIHAN SOAL 8

Tandai setiap pernyataan sebagai benar atau salah. Periksa jawaban dengan kunci jawaban di halaman 62. 1. Benar atau salah? Saat Anda mengganti komponen AC, Anda biasanya juga harus

menambah oli pendinginan.

2. Benar atau salah? Refrigeran biasanya terlihat di sekitar area lokasi kebocoran AC.

3. Benar atau salah? Anda dapat menggunakan kembali oli pendinginan yang dikeluarkan dari

sistem AC yang berfungsi.

4. Benar atau salah? Oli PAG oil cocok untuk sistem AC R-134a.

5. Benar atau salah? Oli pendinginan mengalir melalui serangkaian alur dan saluran khusus

yang dibuat dalam komponen sistem AC.

6. Benar atau salah? Jika oli pendinginan tidak ditutup dengan benar, oli akan menyerap

cairan dari udara.

7. Benar atau salah? Anda boleh menggunakan oli mineral atau oli PAG dalam sistem R-12.


61

Prinsip Dasar Unit AC 9-MANAJEMEN PENGELUARAN UDARA TC070-05-01S

62

TUJUAN

Setelah menyelesaikan bagian ini, Anda diharapkan dapat menjelaskan bagaimana komponen berikut mengarahkan aliran udara melalui sistem AC dan pemanas:

Pintu udara segar/resirkulasi Kipas blower Pintu pencampur suhu Pintu defroster Pintu pemanas dan ventilasi/permukaan


63

KOMPONEN MANAJEMEN ALIRAN UDARA

Sistem kontrol AC di kendaraan Mazda menyediakan udara AC pada suhu yang diinginkan. Sistem ini merupakan kombinasi unit pemanas dan unit AC. Operator dapat memilih pemanasan atau pendinginan dan mengarahkan udara ke outlet ventilasi yang spesifik di dashboard. Gambar 31 menunjukkan lokasi outlet ventilasi dalam kendaran yang umum.

GAMBAR 31. Sistem kontrol AC Mazda memungkinkan operator untuk memilih pemanasan atau pendinginan, dengan udara AC diarahkan ke berbagai outlet ventilasi di dashboard.

Defroster Defroster

Demister samping Demister samping

Ventilasi Ventilasi samping Ventilasi samping Tengah

Panas depan Panas depan

Panas belakang Panas belakang

Sistem pemanas dan AC menyediakan zona kenyamanan yang diinginkan dalam kompartemen penumpang dengan mengontrol suhu dan kelembapan. Zona kenyamanan ini bersifat subjektif dan bervariasi dari orang ke orang. Selain itu, saat kondisi cuaca berubah, sistem harus memperbolehkan perubahan pada suhu dan arah aliran udara.


64

Untuk memungkinkan fleksibilitas ini, sistem ini mencakup komponen manajemen aliran udara berikut:

Pintu udara segar/resirkulasi Kipas blower Pintu pencampur suhu Pintu defroster Pintu pemanas dan ventilasi/permukaan

Topik berikut akan menjelaskan pengoperasian seluruh komponen tersebut.

Pintu Udara Segar/Resirkulasi

Udara pertama kali memasuki sistem melalui pintu udara segar/resirkulasi, seperti ditunjukkan pada Gambar 32.

Evaporator Pemanas

Pintu

GAMBAR 32. Pintu udara segar/resirkulasi memungkinkan udara luar atau udara resirkulasi dari interior kendaraan masuk ke sistem pemanas dan AC.

Udara segar

Udara resir

tc070!05!01s ac fundamental ind

Documents