SISTEM AC MOBIL

Pengertian AC

 Air Conditioner Merupakan sebuah alat yang mampu mengkondisikan udara. Dengan kata lain, AC Berfungsi Sebagai Penyejuk Udara yang diinginkan ( sejuk atau dingin ) dan nyaman bagi tubuh. Ac Lebih Banyak digunakan di wilayah yang beriklim tropis dengan kondisi temperatur udara yang relatif tinggi (panas).

Cara Kerja AC Mobil

AC mobil terdiri dari beberapa bagian yang cara kerjanya saling berhubungan satu dengan yang lainnya, adapun bagian-bagian Ac tersebut adalah sebagai berikut :

1. Compresor
2. Condensor.
3. Filter Dryer.
4. Katup expansi.
5. Evaporator.

1. Compresor.
Compresor adalah jantung dari system peredaran AC mobil dan tugas compresor adalah untuk menjalankan freon ke seluruh bagian AC mobil serta menghisapnya kembali. Pada bagian ini compresor memiliki 2 fungsi yakni memberikan tekanan dan menghisapnya kembali tekanan yang telah diberikan dari saluran tekan.

Jika compresor sudah lemah maka udara yang keluar dari AC akan terasa kurang dingin, dan itu akan dapat dilihat dari alat bantu untuk melihat tekanan pada AC (manometer).

Jika compresor masih baik atau masih layak pakai maka tekanan pada manometer untuk hisap berkisar antara angka 25-35PSi, dan pada bagian tekan berkisar antara angka 200-250PSi. Adapun compresor yang saat ini beredar di pasaran tanah air terdapat 2 merk ternama yaitu Denso (ND), dan Sanden (SD).

2. Condensor
Condensor adalah bagian dari system sirkulasi AC mobil setelah compressor, bagian ini berfungsi untuk mendinginkan freon yang akan dialirkan kedalam evaporator, dan prinsip kerja condensor ini adalah menghisap dingin untuk mengeluarkan panas, maka bagian condensor ini jika disentuh dengan tangan akan teras panas.

Pada bagian condensor ini freon yang tadinya berbentuk uap dan ditekan oleh compresor akan berubah menjadi cair. ini disebabkan karena freon mengalami proses kondensasi atau pendinginan.

3. Filter Dryer
Setelah condensor, freon akan melalui tahap penyaringan sekaligus pengeringan dari uap air, untuk tugas ini alat yang berfungsi adalah filter dryer. Filter dryer ini bagian yang cukup penting dalam system sirkulasi pada AC mobil,

karena alat ini berfungsi menyaring semua kotoran yang ada pada system, oleh karena itu disarankan untuk mengganti filter dryer pada saat kendaraan anda mencapaijaarak tempuh 20.000 km.

Apa yang akan terjadi jika filter dryer tidak diganti pada waktunya?

Jika filter dryer sudah usang dan sudah terlalu banyak menampung kotoran, maka alat ini menjadi tidak berfungsi lagi sehingga seluru sistim sirkulasi akan dipenuhi oleh kotoran, sehingga akan mengakibatkan kerusakan pada compressor. waduh padahal compressor itu kan mahal......tapi jangan khawatir di pasaran ada bengkel AC yang menyediakan Compressor rekondisi/second, tapi anda harus hati-hati jangan mudah percaya pada penawaran bengkel-bengkel yang anda belum ketahui benar reputasinya...kecuali jika bengkel memberikan Garansi!!

4. Katup Expansi
Alat ini berfungsi untuk merubah freon dari bentuk cair menjadi gas, umumnya jarang sekali ditemukan kerusakan pada alat ini, dan apabila terjadi kerusakan sudah dapat dipastikan bahwa ini disebabkan karena Filter Dryer sudah tidak berfungsi lagi alias usang.

Katup expansi pada umumnya memiliki 2 bentuk, yakni kotak/persegi dan satunya menyerupai bentuk siku.

Untuk Expansi yang berbentu kotak/persegi pada umumnya lebih pendek usiapakainya, ini disebabkan pada bentuk ini tidak terdapat sensor sehingga jumlah Freon yang masuk kedalam evaporator tidak terkontrol.

Untuk Expansi yang berbentu siku pada umumnya memiliki usia pakai lebih panjang jika tidak tersumbat kotoran, itu disebabkan karena pada Expansi jenis ini memiliki sensor pada bagian belakang untuk mengatur jumlah banyaknya freon yang akan masuk ke Evaporator, sehingga dapat mencegah terjadinya pembekuan.

5. Evaporator
Evaporator adalah bagian pada Ac mobil yang berfungsi untuk mengeluarkan hawa sejuk ke dalam kabin mobil.

Prinsip kerja evaporator adalah menyerap hawa panas untuk mengeluarkan hawa dingin, atau kebalikan dari fungsi condenser. Jumlah panas yang diserap oleh evaporator harus sama dengan jumlah hawa dingin yang diserap oleg condenser.


Jika tidak terjadi keseimbangan itu maka system AC mobil anda akan terasa kurang maksimal.
Pada umumnya evaporator dibersihkan dalam jangka waktu 1 tahun atau 20.000 km
dan disertai dengan penggantian Filter Dryer.
Apa yang terjadi jika evaporator tidak dibersihkan pada waktunya?

Berikut ini adalah gejala akibat evaporator yang tidak terawat dengan baik :
1. Hembusan angin dari AC ke dalam kabin akan terasa kecil.
2. Tercium bau yang kurang sedap saat pertama kali AC dihidupkan.
3. Terjadi pembekuan pada Evaporator.
4. Selang-selang pada bagian evaporator mengalami keropos.

Komponen Pendukung AC Diantaranya :

1.Strainer Atau Saringan
Strainer atau saringan berfungsi menyaring kotoran yang terbawa oleh refrigeran di dalam sistem AC, Kotoran yang lolos dari saringan karena strainer rusak dapat menyebabkan penyumbatan pipa kapiler. Akibatnya, sirkulasi refrigeran menjadi terganggung. biasanya, kotoran yang menjadi penyumbat sistem pendingn, seperti karat dan serpihan logam.

2. Accumulator
Accumulator berfungsi sebagai penampung sementara refrigeran cair bertemperatur rendah dan campuran minyak pelumas evaporator. Selain itu, accumulator berfungsi mengatur sirkulasi aliran bahan refrigeran agar bisa keluar-masuk melalui saluran isap kompresor. Untuk mencegah agar refrigeran cair tidak mengalir ke kompresor, accumulator mengkondisikan wujud refrigeran tetap dalam wujud gas. Sebab, ketika wujud refrigeran berbentuk gas akan lebih mudah masuk ke dalam kompresor dan tidak merusak bagian dalam kompresor.

3. Minyak Pelumas Kompresor
Minyak pelumas atau oli kompresor pada sistem AC berguna untuk melumasi bagian-bagian kompresor agar tidak cepat aus karena gesekan. Selain itu, minyak pelumas berfungsi meredam panas di bagian-bagian kompresor. Sebagian kecil dari oli kompresor bercampur dengan refrigeran, kemudian ikut bersirkulasi di dalam sistem pendingin melewati kondensor dan evaporator. Oleh sebab itu, oli kompresor harus memiliki persyaratan khusus, yaitu bersifat melumasi, tahan terhadap temperatur kompresor yang tinggi, memiliki titik beku yang renndah, dan tidak menimbulkan efek negatif pada sifat refrigeran serta komponen AC yang dilewatinya.

4. Kipas ( Fan atau Blower )
Pada komponen AC, Blower terletak di bagian indoor yang berfungsi menghembuskan udara dingin yang di hasilkan evaporator. Fan atau kipas terletak pada bagian outdoor yang berfungsi mendinginkan refrigeran pada kondensor serta untuk membantu pelepasan panas pada kondensor

Komponen Kelistrikan Pada AC :

1. Thermistor
Thermistor adalah alat pengatur temperatur. Dengan begitu, thermistor mampu mengatur kerja kompresor secara otomatis berdasarkan perubahan temperatur. Biasanya, termistor dipasang di bagian evaporator. Thermistor dibuat dari bahan semikonduktro yang dibuat dalam beberapa bentuk, seperti piringan, batangan, atau butiran, tergantung dari pabrikan AC. Pada thermistor berbentuk butiran, memiliki diameter (kira-kira 3-5 mm). Kemudian, beberapa butir thermistor tersebut dibungkus dengan kapsul yang terbuat dari bahan gelas (kapsul kaca). Selanjutnya, kapsul kaca dipasangi dua buah kaki terminal (pin). Karena ukurannya sangat kecil, thermistor berbentuk butiran mampu memberikan reaksi yang sangat cepat terhadap perubahan temperatur. Thermistor dirancang agar memiliki tahanan yang nilainya semaking mengecil ketika temperatur bertambah. Pada Unit AC, ada dua jenis thermistor, yaitu thermistor temperatur ruangan dan thermistor pipa evaporator. Thermistor temperatur ruangan berfungsi menerima respon perubahan temperatur dan hembusan evaporator. Thermistor pipa berfungsi menerima perubahan temperatur pada pipa evaporator.

2.PCB Kontrol
PCB Kontrol merupakan alat mengatur kerja keseluruhan Unit AC. Jika di analogika, fungsi PCB kontrol menyerupai fungsi otak manusia. Di dalam komponen PCB Kontrol terdiri dari bermacam-macam alat elektronik, sperti thermistor,sensor,kapasitor,IC,trafo,fuse,saklar,relay , dan alat elektronik lainnya. Fungsinya pun beragam, mulai dari mengontrol kecepatan blower indoor, pergerakan swing, mengatur temperatur, lama pengoperasian(timer), sampai menyalakan atau menonaktifkan AC.

3. Kapasitor
Kapasitor merupakan alat elektronik yang berfungsi sebagai penyimpanan muatan listrik sementara. Dikatakan sementara, kapasitor akan melepaskan semua muatan listrik yang terkandung secara tiba-tiba dalam waktu yang sangat singkat. Besarnya muatan yang bisa ditampung tergantung dari kapasitas kapasitor. Satuan dari kapasitas kapasitor adalah Farad (F). Biasanya, Kapasitor difungsikan sebagai penggerak kompresor pertama kali atau starting kapasitor. Dengan bantuan starting kapasitor, hanya dibutuhkan waktu sepersekian detik atau sangat singkat untuk membuat motor kompresor berputar pada kecepatan penuh. Lama atau singkatnya waktu yang dibutuhkan tergantung dari jumlah muatan listrik yang tersimpan pada kapasitor. Setelah motor kompresor mencapai putaran penuh, secara otomatis hubungan listrik pada kapasitor akan dilepas, dan digantikan dengan hubungan langsung dari PLN. Kapasitor akan mengisi kembali muatan dan akan digunakan kembali sewaktu-waktu pada saat menyalakn kompresor lagi. Pada unit AC, biasanya terdapat dua starting kapasitor, yaitu sebagai penggerak kompresor dan motor kipas (fan). pada kompresor AC bertenaga 0.5 – 2 PK memiliki start kapasitor berukuran 15-50 nF. Pada motor kipas (fan indoor atau outdoor) memiliki start kapasitor berukuran 1-4 nF.

3.Overload Motor Protector (OMP)
Overload Motor Protector(OMP) merupakan alat pengaman motor listrik kompresor (biasanya terdapat pada jenis kompresor hermetik). Kerja OMP dikendalikan oleh sensor panas yang terbuat dari campuran bahan logam dan bukan logam (bimetal). Batang bimetal inilah yang membuka dan menutup arus listrik secara otomatis ke motor listrik. Ketika bimetal dilewati arus listrik tinggi secara terus menerus atau kondisi kompresor yang terlalu panas, bimetal akan membuka sehingga arus listrik menuju kompresor akan putus. Begitu juga sebaliknya. Ketika suhu kompresor turun, bimetal akan menutup, arus listik akan mengalir menuju kompresor sehingga kompresor akan kembali bekerja. Penempatan OMP pada kompresor hermetik ada dua macam, yaitu external OMP (diletakan di luar body kompresor) dan internal OMP(diletakan di dalam kompresor). Biasanya,External OMP digunakan untuk mesin compresor AC yang tidak terlalu besar(0,5-1 PK), sedangkan internal OMP banyak terdapat pada mesin kompresor AC yang besar(1,5-2 PK).


5. Motor Listrik
Motor Listrik berfungsi untuk menggerakan kipas (outdoor) dan Blower (indoor). Bentuk dan ukuran motor listrik indoor dan outdoor berbeda. Untuk membantu memaksimalkan putaran, baik pada motor listrik indoor maupun outdoor, dibutuhkan start kapasitor yang berfungsi menggerakan motor listrik pertama kali sampai mencapai putaran penuh. Selanjutnya, fungsi start capasitor akan digantikan oleh arus listrik PLN untuk memutar kedua motor listrik tersebut.
Blower Motor

6. Motor Kompresor
Motor Kompresor berfungsi menggerakan mesin kompressor. Ketika Motor bekerja, kompresor akan berfungsi sebagai sirkulator bahan pendingin menuju ke seluruh bagian sistem pendingin. Umumnya, motor kompresor dikemas menjadi satu unti dengan kompresornya. Serupa dengan motor kipas, untuk start awal motor kompresor juga menggunakan bantuan start kapasitor.

Read more »

MEKANISME KATUP

Mekanisme katup adalah suatu mekanisme pengaturan proses pembukaan dan penutupan katup pada saluran masuk dan buang motor bakar. Mekanisme tersebut berfungsi untuk membuka dan menutup katup isap dan katup buang yang sesuai dengan firing order suatu silinder dan proses pengerjaannya, yang memasukkan campuran bahan bakar dan udara serta mengeluarkan gas buang sisa pembakaran.

Sebelum lebih jauh mendalami mekanisme pembukaan dan penutupan katup isap dan buang pada motor bakar, kita harus mengenal dahulu bagaimana kinerja katup isap dan katup buang dalam ruang pembakaran. Untuk itu kita harus mengenal kinerja motor bakar, yang pada tulisan ini saya wakili dengan motor bakar empat langkah. Saya tidak membedakan apakah motor bakar ini termasuk dalam SIE atau CIE.

Bagian-bagian mekanisme katup

1. katup (valve), berfungsi membuka dan menutup saluran isap dan buang. Diameter katup isap dibuat lebih besar daripada diameter katup buang.
2. Dudukan katup, sebagai tempat duduknya kepala katup.
3. Pegas katup, berfungsi mengembalikan katup pada dudukan semula setelah katup bekerja (membuka).
4. Taper (valve lifter), berfungsi memindahka gcrakan bubungan (nok) ke tuas katup {rocker arm) melalui batang penekan (push rod)
5. Batang penekan (push rod), berfungsi meneruskan gerakan tapet ke ujung tuas katup. Batang penekan hanya terdapat mekanisme katup yang poros noknya di blok silinder dan
katup-katupnya terdapat pada kepala silinder
6. Tuas katup (rocker arm), berfungsi menekan batang katup, sehingga katup dapat membuka. Celah (kerenggangan) antara rocker arm dan push rod disebut celah katup.

 

Motor Bakar Empat Langkah

Untuk menghasilkan satu langkah kerja pada sebuah motor bakar empat langkah, membutuhkan siklus empat langkah gerakan piston atau dua langkah putaran crankshaft yang sempurna. Siklus empat langkah ini dikenal sebagai siklus otto, yang ditemukan oleh Nikolaus August Otto pada tahun 1867. Empat langkah tersebut terdiri dari :

1. Langkah Isap, adalah langkah piston dari TMA (Titik Mati Atas) dimana katup buang tertutup dan katup isap terbuka, dan piston begerak menuju TMB (Titik Mati Bawah) sehingga dapat menghisap campuran bahan bakar dan udara ke dalam ruang pembakaran melalui katup isap.
2. Langkah Kompresi, adalah langkah piston menekan campuran bahan bakar dan udara dengan bergerak dari TMB ke TMA, dimana katup isap dan katup buang sama – sama dalam posisi tertutup. Sehingga campuran bahan bakar dan udara tadi terkompresi. Kompresi tersebut membuat tekanan di dalam ruang pembakaran menjadi tinggi. Sesaat piston mendekati TMA, busi memancarkan percikan api untuk membakar campuran bahan bakar dan udara yang terkompresi tadi. Sehingga terjadilah ledakan di dalam ruang pembakaran.
3. Langkah Ekspansi, adalah langkah piston yang bergerak turun dari TMA ke TMB akibat terdorong oleh ledakan di dalam ruang pembakaran tersebut dan memaksa crankshaft berputar. Posisi katup isap dan buang masih sama – sama tertutup. Langkah inilah yang dapat menghasilkan tenaga dan mesin dapat bekerja.
4. Langkah Buang, adalah langkah dimana piston bergerak ke atas dari TMB ke TMA, dimana katup isap tertutup dan katup buang terbuka. Sehingga piston dapat membuang sisa pembakaran. Pada saat piston mencapai TMA maka katup buang tertutup dan katup isap terbuka sehingga siklus empat langkah dapat dimulai kembali.

 

Gambar 1 Siklus Empat Langkah

Kinerja Mekanisme Katup

            Sebenarnya bagaimana mekanisme yang dapat membuat katup isap dan katup buang dapat bergerak membuka dan menutup saluran masuk dan buang pada ruang pembakaran? Untuk menjawab pertanyaan tersebut dapat kita lihat ilustrasi dibawah ini.

Gambar 2 Mekanisme Kinerja Katup Isap dan Katup Buang

Katup isap dan katup buang dapat bergerak membuka dan menutup saluran masuk dan buang dikarenakan adanya dorongan nok dari mekanisme cam pada suatu camshaft. Gambar camshaft berikut dapat memperjelas maksud tulisan saya.

Gambar 3 Camshaft

Camshaft adalah sebuah poros yang memiliki beberapa nok yang menonjol tetapi dengan arah tonjolan nok yang berbeda – beda untuk katup isap dan katup buangnya. Adanya tonjolan nok itulah yang dapat menekan katup isap dan katup buang sehingga katup isap dan katup buang dapat membuka dan menutup saluran masuk dan buang pada ruang pembakaran.

Seiring dengan putaran camshaft dan arah tonjolan nok yang berbeda untuk tiap katup isap dan buang, maka dorongan dari nok pertama misalnya,  menekan katup isap sehingga dapat membuka saluran masuk pada ruang bakar. Demikian juga nok yang selanjutnya akan mendorong katup buang untuk membuka saluran buang pada ruang bakar.

Tentu saja hal ini seiring pula dengan gerakan naik dan turunnya piston dari TMA menuju TMB dan TMB menuju TMA sehingga langkah tersebut dapat membuat campuran bahan bakar dan udara terhisap masuk ke dalam ruang pembakaran dan membuang sisa pembakaran melalui saluran buang. Hal ini sesuai dengan siklus empat langkah seperti yang dijelaskan diatas. Karena arah tonjolan nok berbeda – beda untuk tiap katup isap dan buang maka putaran camshaft tersebut memberikan dorongan yang berbeda tergantung arah nok saat menekan katup yang mana sehingga siklus empat langkah diatas dapat berjalan seiring dengan putaran camshaft.

Lalu ada pertanyaan yang timbul berikutnya bagaimana camshaft dapat berputar? Untuk menjawab pertanyaan tersebut diatas maka ada beberapa hal lagi yang perlu kita ketahui juga. Mekanisme dari camshaft yang menekan katup isap dan buang serta hubungannya dengan putaran crankshaft biasanya disebut dengan valve train mechanism. Valve train mechanism adalah suatu mekanisme yang menghubungkan katup isap dan katup buang dengan gerakan piston, katup isap dan katup buang dengan camshaft, hubungan camshaft dengan crankshaft serta hubungan crankshaft dengan piston yang dihubungkan melalui connecting rod.

Untuk mengetahui secara detail valve train mechanism, ada baiknya jika kita dapat memotong sebagian mesin kita agar kita dapat melihat lebih jelas dan seksama bagaimana hubungan keseluruhan mekanisme katup tersebut. Namun melalui ilustrasi berikut ini mungkin dapat membantu kita lebih memahami bagaimana mekanisme-nya tanpa harus melakukan pemotongan terhadap mesin kita.

Gambar 4 Motor Bakar Empat Langkah

            Dari ilustrasi diatas dapat kita lihat bahwa camshaft dapat berputar akibat putaran dari crankshaft yang dihubungkan melalui suatu belt yang biasanya disebut timing belt. Namun bukan hanya belt saja yang menghubungkan antara crankshaft dengan camshaft. Jenis penghubung lainnya adalah rantai atau biasa disebut timing chain, dan juga roda gigi yang disebut timing gear.

            Untuk timing belt, belt tersebut tidak dapat langsung memutar camshaft maupun crankshaft. Belt tersebut memerlukan sprocket yang memiliki gerigi yang sesuai dengan jenis gerigi belt pada timing belt tersebut. Hal ini ditujukan untuk menghindari adanya backlash pada putaran camshaft. Karena jika terjadi hal tersebut maka waktu pembukaan katup isap dan penutupan katup buang menjadi terlambat yang dapat mengakibatkan waktu dengan peledakan busi menjadi tidak sesuai. Tentu hal ini dapat mengakibatkan pembakaran pada ruang bakar menjadi tidak sempurna.

Untuk mekanisme dengan menggunakan model timing belt dapat dilihat lebih sederhana dengan ilustrasi berikut ini.

Gambar 5 Mekanisme dengan Timing Belt

Pada ilustrasi diatas juga menjelaskan kepada kita bahwa putaran crankshaft tersebut juga menyebabkan gerakan piston naik dan turun. Antara piston dan crankshaft tersebut dihubungkan dengan adanya connecting rod. Sehingga gerakan naik turun piston tersebut akan sesuai dengan pembukaan dan penutupan katup isap dan katup buang pada ruang bakar. Kekurangan dari mekanisme katup model timing belt adalah belt dapat putus jika karetnya menjadi keras. Namun kelebihan dari timing belt lebih halus dan tidak memerlukan pelumasan.

 Selanjutnya dapat kita lihat model mekanisme yang lain, yaitu model Timing Gear melalui ilustrasi berikut.

Gambar 6 Mekanisme dengan Timing Gear

Sama dengan mekanisme dengan model timing belt, pada mekanisme dengan model timing gear ini juga menghubungkan putaran crankshaft dan camshaft. Namun melalui mekanisme roda gigi. Kekurangan dari model ini adalah model ini lebih berisik namun lebih kuat.

Berikutnya adalah ilustrasi sederhana mekanisme timing chain.

Gambar 7 Mekanisme dengan Timing Chain

Pada mekanisme dengan model timing chain, crankshaft dihubungkan dengan camshaft melalui sprocket dan rantai. Kelebihan dari mekanisme ini juga lebih kuat dari belt namun juga sedikit berisik walaupun tidak seberisik model timing gear. Tetap memerlukan pelumasan.

Untuk memulai gerakan crankshaft pada awalnya adalah dengan adanya starter motor yang memutar flywheel (starter motor hanyalah penggerak awal flywheel pada crankshaft). Flywheel tersebut berputar memutarkan crankshaft. Crankshaft berputar menggerakkan piston dari TMA ke TMB. Sementara itu crankshaft melalui timing belt juga memutar camshaft. Camshaft dengan tonjolan nok mendorong katup isap. Seiring dengan turunnya piston dan terbukanya katup isap maka akan menghisap campuran bahan bakar dan udara. Sesuai siklus empat langkah maka akan terjadi ledakan, yang membuat crankshaft terdorong berputar. Begitu selanjutnya sehingga motor bakar dapat menyala.

Read more »