KOMPONEN AC MOBIL
Setiap unit AC mobil terdiri atas beberapa komponen yang saling melengkapi satu sama lain. Komponen tersebut dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian, yaitu komponen utama, komponen pendukung, dan komponen kelistrikan.
A. Komponen Utama
a. Kompresor
Kompresor merupakan komponen yang bekerja menghisap dan memompa refrigerant agar dapat bersirkulasi ke seluruh unit AC mobil, sehingga terdapat perbedaan tekanan, baik sebelum atau sesudah masuk kedalam kompresor. Prinsip kerja kompresor mirip dengan ‘jantung’ pada tubuh manusia dan refrigerant sebagai darahnya.
Tenaga penggerak kompresor untuk mensirkulasikan refrigerant berasal dari tenaga mesin. Dengan perantaraan belt, pulley dan magnetic clutch, kompresor dapat berputar seirama dengan putaran mesin. Dengan adanya pembagian tenaga mesin untuk menggerakkan kompresor, maka beban mesin akan bertambah, sehingga secara otomatis konsumsi bahan bakar pun akan meningkat.
Kompresor yang terdapat pada unit AC memiliki berbagai tipe, bentuk, dan ukuran yang berbeda-beda. Tipe kompresor dapat dibagi menjadi tiga jenis sebagai berikut:
1. Kompresor tipe Resipro (Crank Shaft)
Kompresor tipe ini bekerja dengan memanfaatkan gerak putar gerak putar dari mesin yang diterima oleh crankshaft kompresor. Crank Shaft adalah poros berputarnya kompresor. Di dalam kompresor, gerakan putar dari crank shaft di ubah menjadi gerakan naik dan turun dengan system mekanis. Karena di dalam kompresor berisi refrigerant dan oli pelumas , ruangan kompresor harus kedap dan rapat (tidak ada kebocoran). Untuk mengurangi kebocoran refrigerant dari ruangan kompresi ke crank shaft , terpasang cincin (ring) pada toraknya.
Di dalam kompresor tipe resipro terdapat dua macam katup (valve), yaitu suction valve dan discharge valve. Suction valve merupakan katup yang terletak di bagian bawah valve plate dan discharge valve terletak dibagian atas valve plate. Saat torak bergerak turun, discharge valve pada posisi tertutup,sebab tekanan refrigerant pada sisi discharge lebih besar dibandingkan tekanan di dalam silinder. Pada saat yang sama, suction valve terbuka akibat terjadinya kevakuman didalam silinder, sehingga refrigerant masuk kedalam silinder. Saat piston bergerak naik, refrigerant di dalam silinder di pompa keluar melalui discharge valve dan dialirkan ke kondensor dengan tekanan dan temperature yang tinggi. Akibatnya, suction valve tertutup karena tekanan di dalam silinder lebih tinggi dari pada tekanan di sisi isap.
2. Kompresor tipe Swash Plate
Pada kompresor jenis ini, gerakan piston diatur oleh swash plate pada jarak tertentu dengan 6 atau 10 jumlah silinder. Ketika salah satu sisi pada piston melakukan langkah tekan, maka sisi lainnya melakukan langkah isap. Pada dasarnya proses kompresi pada tipe ini sama dengan proses kompresi pada kompresor tipe crank shaft. Perbedaannya terletak pada adanya tekanan oleh katup isap dan katup tekan. Selain itu, perpindahan gaya pada tipe swash plate tidak melalui connecting rod, sehingga getarannya lebih kecil.
3. Kompresor tipe Wobble Plate
System kerja kompresor tipe ini sama dengan kompresor tipe swash plate. Namun, dibandingkan dengan kompresor tipe swash plate, penggunaan kompresor tipe wobble plate lebih menguntungkan diantaranya adalah kapasitas kompresor dapat diatur secara otomatis sesuai dengan kebutuhan beban pendinginan. Selain tiu, pengaturan kapaitas yang bervariasi akan mengurangi kejutan yang disebabkan oleh operasi kopling magnetic (magnetic clutch). Cara kerjanya, gerakan putar dari poros kompresor diubah menjadi gerakan bolak-balik oleh plate penggerak (drive plate) dan wobble plate dengan bantuan guide ball. Gerakkan bolak-balik ini selanjutnya diteruskan ke piston melalui batang penghubung. Berbeda dengan jenis kompresor swash plate, kompresor tipe wobble plate hanya menggunakan satu piston untuk dua silinder.
b. Kondensor
Kondensor adalah alat penukar panas, lebih tepatnya membuang panas dari refrigerant setelah di kompresi oleh kompresor. Sebelum masuk ke kondensor, temperature refrigerant masih tinggi, tetapi di dalam kondensor temperature refrigerant didinginkan oleh udara dengan bantuan kipas (extra fan). Setelah keluar dari kondensor, temperature refrigerant menjadi lebih dingin. Fungsi kondensor mirip dengan radiator yang mendinginkan air pada mesin mobil.
Melalui kondensor refrigerant yang berbentuk gas, bertekanan dan bertemperatur tinggi diubah bentuknya menjadi cair dengan tekanan yang stabil dan memiliki temperature lebih rendah. Kondensor berbentuk pipa panjang yang berlekuk-lekuk sebagai tempat mengalirnya refrigerant. Pipa kondensor juga dilengkapi dengan fin atau sirip-sirip yang dapat membantu proses pendinginan refrigerant.
c. Katup ekspansi (Orifice Tube)
Komponen ini berfungsi menurunkan tekanan dan temperature refrigerant, sehingga menimbulkan efek dingin pada evaporator sebelum di embuskan ke ruang kabin. Proses membuka dan menutupnya katup ekspansi dilakukan oleh thermostat (sensing bulb). Ketika suhu dalam kabin tinggi (panas),maka katup exspansi akan terbuka lebar, sehingga aliran refrigerant lebih banyak digunakan untuk mendinginkan suhu kabin yang tinggi. Sebaliknya saat suhu dalamkabin rendah (dingin), katupekspansi akan terbuka sedikit, sehingga aliran refrigerant lebih sedikit.
Katup ekspansi yang digunakan untuk menurunkan tekanan dan suhu refrigerant ternyata lebih populer dibandingkan dengan pipa kapiler. Hal ini disebabkan kondisi operasi kendaraan yang berubah-ubah, salah satunya adalah variasi kecepatan putaran mesin. Penyebabnya adalah kompreso yang digerakkan langsung oleh mesin melalui kopling magnetic. Dengan adanya perubahan putaran mesin, putaran kompresor pun akan berubah. Jika menggunakan pipa kapiler, perubahan laju aliran refrigerant akibat perubahan putaran kompresor tersebut tidak dapat dikontrol. Namun jika menggunakan katup ekspansi yang dilengkapi dengan sensing bulb (thermostat) laju aliran refrigerant dapat dikontrol, sehingga aliran refrigerant selalu dalam kondisi optimal.
Di lapangan, dapat ditemukan beberapa jenis katup ekspansi, tetapi yang paling banyak digunakan adalah jenis katup ekspansi thermostatis (thermostatic expansion valve), yaitu katup ekspansi yang menggunakan sensor panas. Katup ekspansi thermostatis terbagi menjadi dua bagian, yaitu internal equalizer dan eksternal equalizer. Tipe katup ekspansi terbaru adalah tipe boxyang merupakan bagian dari eksternal equalizer.
Komponen AC mobil yang digunakan untuk menurunkan tekanan refrigerant selain pipa kapiler dan katup ekspansi adalah orifice tube.pada orifice tube terdapat sebuah lubang kecil yang berdiameter tetap sebagai media aliran refrigerant. Namun, komponen orifice tube jarang sekali digunakan pada unit AC mobil di Indonesia. Biasanya digunakan pada mobil-mobil keluaran eropa atau amerika, seperti Ford Motor Company dan General Motor
d. Evaporator
Komponen AC mobil ini berfungsi mengubah cairan refrigerant menjadi gas dingin. Pada evaporator terjadi proses evaporasi, yaitu penguapan refrigerant fasa cair menjadi fasa uap. Evaporator merupakan sebuah alat penukar panas, yaitu mengubah refrigerant dari yang semula berwujud cair berubah menjadi gas (berlawanan dengan fungsi kondensor). Panas udara disekitar kabin diserap oleh evaporator saat melewati sirip-sirip pipanya, sehingga saat keluar, udara berubah menjadi dingin. Proses sirkulasi udara dingin tersebut dibantu oleh blower indoor.
B. Komponen Pendukung
a. Receiver (filter Dryer)
Receiver atau filter dryer sering digunakan pada AC mobil yang menggunakan katup ekspansi dalam system penurunan tekanan refrigerant. Bagian ini diletakkan di antara kondensor sebelum katup ekspansi. Di dalam receiver terdapat saringan (filter) dan pengering(dryer) yang berfungsi menyerap kotoran dan air yang terbawa ketika bersirkulasi bersama refrigerant. Filter terpasang pada saluran receiver bagian dalam. Filter ini berfungsi menyaring kotoran yang tidak masuk ke katup ekspansi.
Receiver merupakan tempat penyimpanan refrigerant sementara setelah dicairkan oleh kondensor sebelum masuk ke katup ekspansi. Fungsi lainnya adalah sebagai penyaring kotoran dalam system sirkulasi AC. Kerusakan receiver seringkali sebabkan adanya timbunan kotoran yang terbawa oleh kondensor dan menyebabkan penyumbatan. Jika receiver (filter dryer) rusak, suhu AC menjadi tidak stabil dan seringkali berubah-ubah.
Bagian tas receiver terdapat sight glass, berfungsi mengetahui kondisi refrigerant dalam system AC. Di dalam dryer berisi desiscant (zat yang dapat menyerap uap air)yang berupa silicageluntuk penggunaan R-12 dan zeolit untuk R-134a.
b. Accumulator
Accumulator biasanya digunakan pada system AC mobil yang menggunakan orifice tube sebagai alat penurun tekanan refrigerant setelah kondensor. Accumulator berfungsi sebagai alat penampung sementara refrigerant cair yang bertemperatur rendah serta campuran minyak pelumas dari evaporator. Accumulator terletak di antara evaporator sebelum kompresor. Bahan refrigerant yang telah disimpan dan berupa gas, di alirkan dari bagian atas accumulator melalui saluran isap menuju ke kompresor. Accumulator juga berfungsi mencegah refrigerant cair agar tidak mengalir ke kompresor. Sebab, refrigerant yang masuk ke kompresor harus dalam bentuk gas atau uap.
c. Minyak pelumas (oli kompresor)
Oli kompresor pada system AC berfungsi sebagai pelumas bagian-bagian kompresor yang bergesekan, sehingga mampu meredam panas dan melancarkan pergerakan bagian-bagian kompresor. Miyak pelumas harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:
1. Mempunyai strukturkima yang stabil, tidakmudah breaksi dengan refrigerant atau benda lain yang digunakan pada system pendingin.
2. Tidak merusak bahan tembaga pada suhu 120⁰.
3. Tidak mengandung air, ter, lilin, dan kotoran lainnya.
4. Mempunyai nilai beku rendah. Artinya pelumas masih dapat mengalir pada suhu yang rendah.
5. Tidak berbusa, karena minyak pelumas yang berbusa dapat terbawa oleh bahan pendingin dan masuk ke kompresor, sehingga dapat merusak katup kompresor.
6. Mempunyai delektrik ( tidak dapat menghantarkan listrik) yang kuat.
7. Dapat memberikan pelumasan yang baik pada temperature tinggi maupun rendah.
Jenis pelumas yang digunakan untuk Freon R-134a adalah polyalkyleneglycol (PAG), sedangkan untuk Freon R-12 adalah minyak pelumas mineral.
d. Saft seal
Minyak pelumas dan refrigerant dalam kompresor sangat rentan terhadap kebocoran, baik saat kompresor sedang berjalan maupun berhenti. Komponen untuk mencegah kebocoran minyak pelumas dan refrigerant adalah shaft seal (penyekat refrigerant) pada poros. Komponen ini terdir atas dua bagian, yaitu shaft seal dan plate seal. Shaft seal terdiri atas dua jenis, yaitu mechanical seal dan lip seal. Biasanya kebocoran refrigerant terjadi melalui komponen ini. Shaft seal terdiri dari gelang penahan , o-ring, ring karbon dan plat seal. Palt seal yang tertahan rapat oleh gelang penahan dengan ring karbon akan tertekan oleh pega, sehingga mampu mencegah kebocoran refrigerant dan minyak pelumas
e. Pipa refrigerant
Pipa refrigerant AC mobil terbuat dari karet (pipa elastic) dan pipa logam yang tahan terhadap tekanan dan temperature tinggi, serta tahan terhadap getara. Bagian dalam pipa logam terbuat dari tembaga dan aluminium yang diproses baik, sehingga lebih tahan terhadap unsure kimia dalam refrigerant.
f. Idle up
Alat ini berfungsi menaikkan putaran mesin apabila AC mobil di hidupkan saat putaran mesin masih idling (stationer), sehingga mesin mobil terhindar dari beban yang berlebihan (overload). Idle up terdiri dari dua jenis yaitu vacuum switch valve (VSV) dan throttle position (TP).
g. Pulley dan belt
Pulley berfungsi sebagai rumah belt. Pulley dan belt merupakan komponen penerus tenaga, yaitu meneruskan tenaga putar dari mesin menuju ke kompresor AC mobil. Terdapat beberapa jenis belt yang dipakai pada AC mobil, diantaranya adalah v belt dan ribbed belt.
h. Ekstra fan (kipas)
Ekstra fan berfungsi mensirkulasikan udara di dalam kabin dan diluar kabin. Motor blower terdapat didalam kabin, sedangkan fan (extra fan) terletak di kondensor (diluar kabin). Blower pada kabin terdiri atas motor penggerak dan blower yang digerakkan. Umumnya tipe blower yang sering digunakan adalah tipe sirocco. Extra fan yang terdapat diluar kabin juga terdiri darimotor penggerak dan fan yang digerakkan.umumnya yang digerakkan adalah fan tipe axial flow.
C. Komponen kelistrikan
a. Sakelar (selector switch)
Sakelar yang digunakan pada system AC mobil pada umumnya adalah jenis sakelar putar rotary switch. Sakelar ini digunakan untuk mematikan dan menghidupkan kompresor, serta memilih kecepatan putaran blower evaporator. Sakelar terdiri dari tombol putar (menunjukkan posisi off, low, medium, dan high) dan terminal listrik.
b. Kopling magnet (magnetic clutch)
Kopling magnet berfungsi memutus dan menghubungkan kompresor dengan penggeraknya (putaran mesin). Saat mesin mobil bekerja,pulley berputar karena dihubungkan oleh belt dengan putaran mesin. Dalam hal ini, kompresor tidak dapat bekerja sebelum kopling magnet dialiri arus listrik. Tiga bagian magnetic clutch sebagai berikut:
1. Stator, merupakan gulungan magnet (magnet coil) yang terpasang pada housing kompresor.
2. Rotor, merupakan bagian berputar yang berhubungan dengan crank shaft (poros) mesin dengan perantaraan pulley belt. Di antara permukaan bagian dalam dari rotor dan front housing dari kompresor terpasang bearing.
3. Pressure plate, merupakan komponen yang dipasang pada crank shaft (poros) kompresor.
Ketika system AC mobil di hidupkan, amplifier memberikan arus listrik yang cukup ke coil stator. Setelah itu, akan timbul medan electromagnet dan akan menarik pressure plate dan menekan permukaan gesek pulley, akibatnya kompresor berputar.
c. Thermostat (thermoswitch)
Alat ini bekerja memberikan sinyal kondisi temperature kabin ke kompresor secara otomatis. Di dalam thermostat terdapat sensor yang akan mendeteksi suhu pada evaporator. Selain mengatur temperature, fungsi thermostat pada AC mobil adalah sebagai pengatur proses kerja kompresor AC.
d. Pengatur Suhu elektronik (thermistor)
Thermistor adalah sebuah resistor yang mempunyai koefisien thermal negative pada system AC yang menggunakan amplifier. Artinya semakin rendah suhunya,semakin tinggi resistansinya, sebaliknya semakin tinggi suhunya, akan semakin rendah resistansinya. Sifat ini dimanfaatkan oleh amplifier untuk menghidupkan dan mematikan kompresor. Pada suhu tinggi dan resistansi thermistor rendah, maka saat itulah amplifier akan mengalirkan arus listrik dari baterai ke magnetic clutch, sehingga kompresor bekerja dan terjadi pendinginan.
e. Pressure switch
Pada tekanan refrigerant yang tidak normal, misalnya akibat pemampatan pada system AC, maka pressure switch akan bekerja dengan cara memutuskan atau menghubungkan aliran listrik yang menuju ke kompresor. Pressure switch terpasang pada pipa yang berisi cairan diantara receiver dan katup ekspansi. Alat ini mampu mendeteksi ketidaknormalan tekanan di dalam system dan akan memutuskan kopling magnet jika terjadi tekanan yang terlalu tinggi atau terlalu rendah sehingga kompresor pun berhenti bekerja.
f. Relay
Untuk mengalirkan arus listrik ke magnetic clutch, blower motor dan keperalatan lainnya pada system AC mobil, diperlukan relay pengaman. Relay pengaman diperlukan untuk mencegah kerusakan pada kunci kontak. Aliran listrik tidak bias langsung ke magnetic clutch ataupun ke blower motor tanpa melalui kunci kontak, sehingga titik-titik kunci kontak akan cepat aus (terbakar). Hanya dengan mengalirkan arus listrik yang kecil ke coil relay, sudah bias mengalirkan arus listrik yang cukup besar dari baterai ke magnetic clutch ataupun ke blower motor melalui kontaktif relay.
g. Amplifier
Amplifier merupakan rangkaian elektronik yang berfungsi mengatur kerja AC mobil agar selalu dalam kondisi aman dan sesuai dengan keinginan pemakai. Pada prinsipnya, amplifier bekerja sebagai relay otomatis yang mnghubungkan dan memutuskan aliran listrik dari baterai yang menuju ke magnetic clutch. Terdapat dua jenis amplifier yang digunakan pada AC mobil, yaitu temperature control amplifier (pengatur suhu) dan temperature control idling stabilizer amplifier.
