CAR COOLER (PENDINGIN MOBIL)

1.        Pendahuluan

Air Conditioner adalah istilah umum untuk perlengkapan yang memelihara udara di dalam ruangan agar temperature dan kelembabannya menyenangkan. Apabila di dalam ruangan temperaturnya tinggi maka panas diambil agar temperature turun, yang disebut dengan pendinginan. Sebaliknya ketika temperature ruangan rendah panas diberikan agar temperature naik, yang disebut dengan pemanasan.
Sebagai tambahan kelembabannya ditambah atau dikurangi agar terasa nyaman. Dengan demikian perlengkapan yang diperlukan untuk suatu air conditioner terdiri atas cooler, heater, moisture controller dan ventilator. Air Conditioner untuk mobil pada umumnya terdiri atas heater dan cooler dengan pembersih embun (moisture remover) dan pengatur aliran udara. Cooler adalah alat untuk mendinginkan dan menghilangkan kelembaban udara atau udara luar yang dihisap ke dalam kendaraan untuk membuat udara terasa nyaman.

2.        Teori Dasar Pendinginan

Kita merasa sedikit dingin setelah berenang meskipun saat hari panas. Hal ini disebabkan badan menyerap panas dan menguap. Dengan alas an yang sama saat kita mengoleskan alcohol pada lengan, alcohol menyerap panas dan terjadi penguapan. Kita dapat membuat suatu benda menjadi lebih dingin dengan menggunakan gejala alam ini, yaitu cairan ketika menguap menyerap panas. Suatu bejana yang memakai kran dimasukkan ke dalam kotak terisolasi. Cairan yang mudah menguap pada temperature atmosfer dimasukkan ke dalam bejana. Apabila kran dibuka cairan yang ada di dalam menyerap panas dari udara di dalam kotak, berubah menjadi gas dan keluar. Pada saat ini temperature udara di dalam kotak lebih dingin daripada sebelum kran dibuka. Dengan cara inilah kita dapat mendinginkan suatu benda. Akan tetapi cairan harus ditambah karena habis. Untuk itu diperlukan efek pendingin yang menggunakan metode dimana gas dikembalikan menjadi cairan dan selanjutnya kembali menguap menjadi gas.

3.        Siklus Pendinginan

·         Kompresor melepaskan refrigerant yang bertemperatur tinggi dan bertekanan tinggi karena menyerap panas dari evaporator ditambah panas yang dihasilkan kompresor saat langkah pengeluaran (discharge stroke).

·         Gas refrigerant mengalir ke dalam condenser. Di dalam condenser gas refrigerant mengembun kembali menjadi cairan.

·         Cairan refrigerant ini mengalir ke dalam receiver yang menyimpan dan menyaring cairan refrigerant sampai evaporator memerlukan refrigerant.

·         Expansion valve mengubah cairan refrigerant menjadi campuran dan cairan yang bertemperatur dan bertekanan rendah.

·         Gas refrigerant yang dingin dan berembun ini mengalir ke dalam condenser. Di dalam condenser gas refrigerant mengembun kembali menjadi cairan.

4.        Komponen-komponen Car Cooler

a)   Kompresor

Kompresor adalah pompa untuk menaikkan tekanan refrigerant. Meningkatnya tekanan berarti menaikkan temperature. Uap refrigerant bertekanan tinggi di dalam condenser akan cepat mengembun dengan cara melepaskan panas ke sekelilingnya.

Kompresor digerakkan oleh tali kipas dari puli engine. Perputaran kompresor ini akan menggerakkan piston/vane dan gerakan piston/ vane ini akan menimbulkan tekanan bagi refrigerant yang berbentuk gas sehingga tekanannya meningkat yang dengan sendirinya juga akan meningkatkan temperaturnya.

b)   Condenser

Condenser digunakan untuk mendinginkan dan menyerap panas dari gas refrigerant yang telah ditekan oleh kompresor hingga bertemperatur tinggi, tekanan gas yang tinggi dapat mengubah gas ini kembali menjadi cair.

Gas refrigerant bertemperatur dan bertekanan tinggi ini karena dikompresikan oleh kompresor, jumlah panas yang dilepaskan refrigerant gas di dalam condenser sama dengan panas yang diserap di dalam evaporator ditambah panas kerja yang diperlukan kompresor untuk menekan refrigerant. Makin besar jumlah panas yang dilepaskan di dalam condenser, makin besar pula efek mendinginkan yang akan diperoleh dari evaporator. Karena itu condenser dipasang di bagian depan kendaraan agar dapat didinginkan oleh aliran udara dari kipas radiator mesin dan aliran udara yang terjadi selama kendaraan bergerak. (cros flow).

c)    Receiver / Dryer

Receiver berfungsi untuk menampung sementara refrigerant yang telah menjadi cair oleh condenser untuk kemudian menyuplainya sesuai dengan beban pendinginan, dan itu untuk membersihkan dari kotoran dan uap air yang merugikan bagi siklus refrigerant. Untuk itu di dalamnya terdapat filter, desiccant, receiver dan dryer. Pada sisi atasnya terdapat sight glass untuk melihat kondisi aliran refrigerant. Bila refrigerant mengandung kotoran (abu), kotoran ini cenderung akan menimbulkan karat pada komponen-komponen yang fungsional. Dan juga dapat menjadi beku di dalam expansion valve orifice dan plug orifice lalu menghalangi aliran refrigerant, atau membeku di dalam evaporator dan menghalangi aliran refrigerant. Untuk mencegah gangguan seperti ini maka dipasang desiccant.

5.        Unit Pendingin

Unit Pendingin terdiri dari evaporator, blower dan kipas, expansion valve dan bak penguras yang dipasang di dalam kendaraan. Pada beberapa unit pendingin model tertentu blower dan kipas tidak termasuk dalam unit pendingin.

a)      Expansion Valve

Fungsi dari expansion valve ini untuk mengabutkan refrigerant kedalam evaporator, maka lubang keluar pada alat ini berbentuk lubang kecil (orifice) konstan atau dapat diatur melalui katup (valve) yang pengaturannya menggunakan perubahan temperatur yang dideteksi oleh sebuah sensor panas. Berdasarkan pengaturan pengabutan ini expansion valve dibedakan menjadi :

·      Expansion valve tekanan konstan

·      Expansion valve tipe thermal

Pembukaan valve sangat bergantung dari besar kecilnya tekanan Pf dari Heat sensitizing tube. Bila temperatur lubang keluar (out let) evaporator dimana alat ini ditempelkan meningkat, maka tekanan Pf > dari tekanan Ps + Pe, maka refrigerant yang disemprotkan akan lebih banyak. Sebaliknya bila temperatur lubang keluar (out let) evaporator menurun maka tekanan Pf < Ps + Pe, maka refrigerant yang disemprotkan akan lebih sedikit.

·      Ps : tekanan pegas

·      Pe : tekanan uap didalam evaporator

b)   Evaporator

Perubahan zat cair dari refrigerant menjadi gas yang terjadi pada evaporator akan berakibat terjadi penyerapan panas pada daerah sekelilingnya, udara yang melewati kisi-kisi evaporator panasnya akan terserap sehingga dengan hembusan blower udara yang keluar keruang kabin mobil akan menjadi dingin. (cros flow)

       

6.        Peralatan tambahan

Peralatan tambahan yang terdapat pada rangkaian sistem AC mobil. Peralatan tambahan yang menunjang terlaksananya proses sistem pendinginan, dan juga merupakan peralatan pokok yang harus ada meskipun tidak termasuk komponen utama, adalah :

a)        Pressure Switch

Presure switch ini berfungsi untuk mengontrol tekanan yang terjadi pada sisi tekanan tinggi, bila tekanan siklus refrigerant terlalu berlebihan, baik terlalu tinggi (27 kg/cm2) maupun terlalu rendah (2,1 kg/cm2) maka secara otomatis akan menyetop switch sehingga magnetic clutch menjadi off. Kondisi tekanan yang tidak normal ini akan menyebabkan terjadinya kerusakan pada berbagai komponen yang lain. Letak pressure switch ada diantara receifer dan expansion valve (lihat gambar dibawah)

Tipe Pressure switch ini ada dua macam yaitu :

·      Tipe single, dengan switch terpisah

·      Tipe dual, yang meng gunakan satu switch untuk dua keadaan yaitu terlalu tinggi atau terlalu rendah

b)        Alat Pencegah Pembekuan (Anti Frosting Devices)

Untuk menghidari berkurangnya efek pendinginan yang disebabkan pembekuan air yang ada di fin pada evaporator yang terlalu dingin < 0 C, dapat dipasangkan peralatan ini yang terdiri atas dua jenis, yaitu

·      Tipe Thermistor yang dipasangkan pada fin evaporator, dan bekerja berdasarkan sinyal thermistor yang mengontrol temperatur fin. Bila temperatur fin menurun < 0C, maka  magnetic clutch akan mati dan kompresor akan berhenti berputar.

·      Tipe EPR (Evaporator Pressure Regulator) dipasangkan diantara eva porator dan kompresor, (lihat gambar) Tipe ini mengatur jumlah refrigerant yang mengalir dari evapo rator ke kompresor, dan menjaga agar tekanannya tidak kurang dari 1,9 kg/cm2, sehingga akan menjaga temperatur fin eva porator tidak turun < 0C.