perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERBAIKAN SISTEM PENGKONDISIAN UDARA DAN SISTEM PENDINGIN MESIN TOYOTA KIJANG 5K (KOMPRESOR DAN KONDENSOR)
PROYEK AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya
Oleh : TAUFIQ DWI SETIAWAN NIM. I 8609032
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user 2012
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, segala puji syukur penulis panjatkan terhadap Allah SWT, yang telah mencurahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga laporan proyek akhir dengan judul PERBAIKAN SISTEM PENGKONDISIAN UDARA DAN SISTEM PENDINGIN MESIN TOYOTA KIJANG 5K (KOMPRESOR DAN KONDENSOR) dapat terselesaikan dengan baik tanpa suatu halangan apapun. Laporan proyek akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam mata kuliah proyek akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi mahasiswa D III Teknik Mesin Otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dalam memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md) Dalam penulisan laporan Proyek Akhir ini penulis menyampaikan banyak terima kasih atas bantuan semua pihak, sehingga laporan ini dapat disusun, dengan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada : 1. Bapak Didik Djoko Susilo, ST. MT. selaku Kepala Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta 2. Bapak Heru Sukanto, ST. MT. selaku Ketua Program D III Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta 3. Bapak Eko Prasetya Budiana, ST. MT. selaku pembimbing Proyek Akhir I 4. Bapak Zainal Arifin, ST. MT. selaku pembimbing Proyek Akhir II 5. Bapak Ir. Wijang Wisnu Raharjo, MT. selaku Pembimbing Akademik 6. Bapak Rohmat dan Bapak Solikin selaku laboran di Laboratorium Motor Bakar 7. Bapak Saryanto selaku mekanik ahli yang mendampingi saat perbaikan berlangsung 8. Rekan-rekan D III Otomotif yang angkatan 2009 semuanya, terima kasih atas kerjasama, dukungan, dan motivasinya selama ini. Penulis menyadari dalam penulisan Laporan Proyek Akhir ini masih banyak kesalahan dan jauh dari sempurna, dikarenakan oleh keterbatasan penulis sebagai manusia. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca. iv commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan bagi pembaca pada umumnya, aamiin.
Surakarta, 5 Juni 2012
Penulis
v commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAKSI Taufiq Dwi Setiawan, 2012, PERBAIKAN SISTEM PENGKONDISIAN UDARA DAN SISTEM PENDINGIN MESIN TOYOTA KIJANG 5K (KOMPRESOR DAN KONDENSOR) Program Studi Diploma III Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Seiring dengan berkembangnya teknologi yang semakin maju seperti saat ini, Air Conditioner (AC) pada mobil bukanlah sesuatu yang baru. Seperti halnya pada mobil Toyota Kijang 5K ini, pada awalnya mobil ini telah dilengkapi dengan sistem AC, akan tetapi tidak dapat bekerja dengan baik, sehingga sistem AC hanya bisa menghembuskan udara saja namun suhunya tidak dingin. Sehingga memerlukan adanya perbaikan pada komponen-komponennya, dan penambahan refrigerant ke dalam sistem AC. Setelah diamati unjuk kerja sistem AC, ditemukan beberapa kerusakan. Yang pertama kompresor tidak bekerja karena magnetic clutch tidak aktif. Yang kedua yaitu tidak adanya refrigerant dalam sistem AC tersebut, yang dikarenakan terdapat kebocoran pada sistem AC tersebut. Juga diketahui bahwa jenis dari kompresornya adalah tipe swash plate, dan kondensornya adalah tipe parallel flow. Perbaikan dilakukan pada setiap komponen AC meliputi pembongkaran komponen, pemeriksaan part setiap komponen, dan perakitan kembali komponen. Dari perancanaan kerja yang dibuat berdasarkan dasar-dasar dari literature yang ada, maka sistem AC dapat diperbaiki dengan lancar. Sehingga sistem AC kembali bekerja dengan baik, dan semua komponen dapat bekerja dengan maksimal. Diperoleh suhu ruangan yang cukup dingin pada kabin mobil Toyota Kijang 5K ini.
Kata kunci : Kompresor dan kondensor
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL......................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN......................................................................... iii KATA PENGANTAR .................................................................................... iv ABSTRAKSI .................................................................................................. vi DAFTAR ISI .................................................................................................. vii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... ix DAFTAR TABEL ........................................................................................... xi BAB I PENDAHULUAN ...............................................................................1 1.1 Latar Belakang Masalah ..............................................................1 1.2 Perumusan Masalah .....................................................................1 1.3 Tujuan Proyek Akhir ...................................................................2 1.4 Batasan Masalah ..........................................................................2 1.5 Manfaat Proyek Akhir .................................................................2 1.6 Metode Penulisan .........................................................................2 1.7 Sistematika Penulisan ..................................................................3 BAB II DASAR TEORI .................................................................................5 2.1 Sistem Pengkondisian Udara .......................................................5 2.2 Komponen Sistem AC Mobil ......................................................6 2.2.1 Komponen utama sistem AC mobil ...................................6 2.2.2 Bahan tambahan sistem AC mobil ...................................19 2.2.3 Komponen elektrik sistem AC mobil ...............................21 2.2.4 Prinsip kerja sistem AC ....................................................25 2.2.5 Langkah penvakuman mesin pendingin ...........................27 2.2.6 Langkah pengisian refrigeran ...........................................27 2.2.7 Throuble shooting ............................................................28 2.3 Sistem Pendingin Mesin ............................................................29 2.3.1 Macam sistem pendinginan ..............................................31 2.3.2 Proses pendinginan pada mesin........................................34 2.3.3 Komponen-komponen sistem pendingin air ....................34 BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR ................................................42 3.1 Perencanaan Perbaikan Sistem AC ............................................42 3.1.1 Tahap pemeriksaan sistem ...............................................42 3.1.2 Tahap pemeriksaan komponen .........................................43 3.1.3 Tahap perbaikan komponen .............................................44 3.2 Gambar Komponen Sistem AC .................................................46 BAB IV PERBAIKAN DAN PEMBAHASAN .............................................49 4.1 Pemeriksaan Sistem AC..............................................................49 4.1.1 Pemeriksaan secara visual ................................................49 commit to user 4.1.2 Pemeriksaan secara fungsional.........................................50
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4.1.3 Analisa penyebab kerusakan ............................................50 4.2 Rencana Perbaikan Sistem AC ...................................................50 4.3 Data Hasil Pengukuran Awal.....................................................51 4.4 Daftar Harga Barang Yang Dibutuhkan ...................................52 4.5 Perbaikan Komponen AC ..........................................................52 4.5.1 Perbaikan kompresor ........................................................53 4.5.2 Perbaikan kondensor .........................................................60 4.5.3 Perbaikan sambungan pipa alumunium ............................63 4.5.4 Pemasangan kembali komponen AC ................................63 4.6 Data Hasil Pengukuran Akhir ....................................................64 4.7 Pembahasan ...............................................................................64 4.7.1 Tekanan kompresor ..........................................................64 4.7.2 Kondensor .........................................................................65 BAB V PENUTUP ........................................................................................67 5.1 Kesimpulan .................................................................................67 5.2 Saran ...........................................................................................67 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Kompresor torak tipe crankshaft .....................................................7 Gambar 2.2 Mekanisme kompresi kompresor tipe crankshaft ...........................8 Gambar 2.3 Kompresor tipe swash plate ............................................................9 Gambar 2.4 Mekanisme kompresi kompresor swash plate ................................9 Gambar 2.5 Kompresor tipe Wobble plate..........................................................10 Gambar 2.6 Kompresor tipe through vane..........................................................11 Gambar 2.7 Mekanisme kerja kompresor Through vane ....................................12 Gambar 2.8 Kondensor .......................................................................................12 Gambar 2.9 Kondensor laluan tunggal ...............................................................13 Gambar 2.10 Gambar pipa kapiler ......................................................................14 Gambar 2.11 Katup ekspansi otomatis ...............................................................15 Gambar 2.12 Katup ekspansi thermostatik .........................................................15 Gambar 2.13 Evaporator .....................................................................................16 Gambar 2.14 Konstruksi evaporator tipe plate fin ..............................................16 Gambar 2.15 Konstruksi evaporator tipe serpentine fin .....................................17 Gambar 2.16 Konstruksi evaporator tipe drawn cup ..........................................17 Gambar 2.17 Receiver dryer ...............................................................................18 Gambar 2.18 Extra fan ........................................................................................21 Gambar 2.19 Gambar komponen kopling magnetic ...........................................22 Gambar 2.20 Kopling magnetic switch menutup ................................................22 Gambar 2.21 Pressure switch .............................................................................23 Gambar 2.22 Tipe aliran fan blower ...................................................................23 Gambar 2.23 Sirocco fan ....................................................................................24 Gambar 2.24 Rangkaian saat suhu evaporator dingin.........................................24 Gambar 2.25 Rangkaiaan saat suhu evaporator hangat ......................................25 Gambar 2.26 Prinsip Kerja AC Mobil ................................................................26 Gambar 2.27 Proses pengosongan refrigerant ....................................................27 Gambar 2.28 Proses pengisian Refrigerant .........................................................28 Gambar 2.29 Neraca panas pada mesin ..............................................................30 Gambar 2.30 Pendinginan Udara Secara Alamiah..............................................31 Gambar 2.31 Kipas pada roda gila dengan pengarah aliran ...............................32 Gambar 2.32 Sirkulasi alamiah di mesin dengan radiator .................................33 Gambar 2.33 Sirkulasi dengan tekanan pompa ...................................................33 Gambar 2.34 Konstruksi radiator .......................................................................35 Gambar 2.35 Konstruksi tutup radiator..............................................................35 Gambar 2.36 Kerja katup pengatur tekanan dan katup vakum ...........................36 Gambar 2.37 Radiator dengan tangki reservoir .................................................36 Gambar 2.38 Konstruksi pompa air ....................................................................37 Gambar 2.39 Penggerak kipas dengan motor listrik ...........................................38 Gambar 2.40 Cara kerja kipas pendingin listrik .................................................39 Gambar 2.41 Thermostat tipe wax ......................................................................39 Gambar 2.42 Katup thermostat pada saat suhu 80-90 ºC ...................................40 Gambar 2.43 Thermostat dengan katup by pass .................................................40 Gambar 2.44 Thermostat dengan katup by pass pada saat dingin ......................41 Gambar 2.45 Thermostat dengan katup by pass pada saat panas .......................41 commit to user Gambar 3.1 Diagram alir pemeriksaan sistem ....................................................42
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.2 Diagram alir pemeriksaan komponen .............................................43 Gambar 3.3 Diagram alir perbaikan kompresor..................................................44 Gambar 3.4 Diagram alir perbaikan fan kondensor ............................................45 Gambar 3.5 Diagram alir perbaikan kondensor ..................................................46 Gambar 3.6 Kompresor swash plate ...................................................................47 Gambar 3.7 Piston kompresor .............................................................................47 Gambar 3.8 Poros Kompresor .............................................................................47 Gambar 3.9 Kondensor parallel flow..................................................................48 Gambar 3.10 Katup ekspansi thermal type .........................................................48 Gambar 4.1 Sirip-sirip kondensor .......................................................................49 Gambar 4.2 Kompresor pada engine Toyota Kijang 5K ....................................53 Gambar 4.3 Kompresor yang akan dibongkar ....................................................53 Gambar 4.4 Melepas mur pengikat magnetic clutch...........................................54 Gambar 4.5 Melepas plat penekan ......................................................................54 Gambar 4.6 Melepas snap ring pulley kompresor ..............................................54 Gambar 4.7 Melepas pulley dengan tracker kaki tige ........................................55 Gambar 4.8 Melepas snap ring ..........................................................................55 Gambar 4.9 Melepas kumparan magnetic clutch................................................55 Gambar 4.10 Melepas lubang dischard dan suction ...........................................55 Gambar 4.11 Melepas baut pengikat cover atas .................................................56 Gambar 4.12 Melepas cover atas ........................................................................56 Gambar 4.13 Melepas plat katup hisap dan seal cover .......................................56 Gambar 4.14 Melepas silinder atas dan silinder bawah ......................................57 Gambar 4.15 Poros ..............................................................................................57 Gambar 4.16 Piston dan silinder .........................................................................57 Gambar 4.17 Mencuci poros dengan bensin .......................................................58 Gambar 4.18 Pemeriksaan silinder kompresor ...................................................58 Gambar 4.19 Pemeriksaan piston kompresor .....................................................59 Gambar 4.20 Kompresor di kompresi udara .......................................................60 Gambar 4.21 Kompresor dimasukan dalam air ..................................................60 Gambar 4.22 Komponen unit kondensor ............................................................61 Gambar 4.23 Kondensor disikat..........................................................................62 Gambar 4.24 Kondensor disemprot udara ..........................................................62 Gambar 4.25 Meluruskan sirip-sirip kondensor .................................................63
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Beberapa gangguan, penyebab, dan perbaikan pada sistem AC .........29 Tabel 4.1 Daftar harga barang yang dibutuhkan .................................................52
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 1
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sistem pengkondisian udara merupakan sistem yang penting di dalam suatu kendaraan. Karena hal ini menyangkut dengan kenyamanan dalam berkendara. Pada mobil Toyota Kijang 5K ini sudah terdapat sistem AC, namun sistem ini tidak bekerja atau rusak. Sehingga mengakibatkan rasa kurang nyaman saat mobil dikendarai terutama pada siang hari, karena udara dalam kabin yang panas. Agar kondisi dalam kabin dapat nyaman saat dikendarai maka sistem AC perlu diperbaiki. Sehingga sistem AC dapat kembali bekerja dengan baik, dan dapat mengkondisikan udara di dalam kabin mobil Toyota Kijang 5K. Apabila sistem AC dapat bekerja dengan baik, maka ruang dalam kabin mobil Toyota Kijang 5K akan terasa nyaman saat dikendarai meskipun pada siang hari yang panas. 1.2 Perumusan Masalah Sebagai alat pengkondisian udara, AC sangat mudah kita temukan di rumah, gedung, perkantoran, hotel, bahkan di kendaraan. Bisa dikatakan dimana terdapat aktivitas manusia maka disitu ada AC sebagai penyejuk udara yang bertujuan untuk kenyamanan manusia. Dalam kendaraan, sistem AC sudah cukup dikenal. Terlebih sekarang dengan populasi kendaraan yang terus bertambah, maka keberadaan AC sudah tidak asing lagi sebagai bagian dari kendaraan atau mobil. Bahkan sudah menjadi fitur utama pada sebagian besar mobil zaman sekarang. Dengan adanya pemakaian AC dalam mobil, maka akan membutuhkan suatu perawatan pada sistem maupun komponenkomponennya. Proyek akhir ini dimaksudkan untuk memperbaiki sistem AC yang sudah ada dalam mobil Toyota Kijang 5K yang sedang mengalami kerusakan yang mengakibatkan sistem AC tidak dapat bekerja dengan baik, sehingga menimbulkan suasana yang kurang nyaman saat mobil dikendarai pada cuaca yang panas.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 2
Agar sistem AC pada mobil Toyota Kijang 5K dapat bekerja dengan baik lagi, diperlukan perbaikan pada sistem AC meliputi beberapa komponen AC terutama pada kompresor dan kondensor yang mungkin sedang terjadi kerusakan. Perlu dilakukan pengamatan secara teliti pada sistem kerja AC pada mobil ini, untuk mencari letak kerusakan dan penyebab kerusakan tersebut agar dapat diperbaiki dengan tuntas dan agar dapat berfungsi dengan baik kembali. 1.3 Tujuan Proyek Akhir Tujuan dari pelaksanaan proyek akhir ini adalah : 1. Dapat mengetahui dan memahami sistem AC pada mobil Toyota Kijang 5K. 2. Dapat mencari letak kerusakan yang terjadi pada sistem AC Toyota Kijang 5K 3. Dapat memperbaiki kerusakan pada komponen sistem AC Toyota Kijang 5K terutama kompresor dan kondensor 1.4 Batasan Masalah Berdasarkan rumusan masalah diatas agar permasalahan yang dibahas tidak melebar, maka batasan-batasan masalah proyek akhir ini adalah : 1. Perhitungan performance sistem AC Toyota Kijang 5K diabaikan 2. Perhitungan mekanika dudukan kompresor dan kondensor Toyota Kijang 5K diabaikan 3. Pembahasan komponen AC Toyota Kijang 5K lebih ditekankan pada kompresor dan kondensor 1.5 Manfaat Proyek Akhir Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Bagi Penulis Dapat menambah pengetahuan dan pengalaman tentang sistem pendingin udara khususnya proses perbaikan kompresor dan kondensor pada sistem pendingin udara mobil Toyota Kijang 5K.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 3
2. Bagi Universitas Sebagai referensi untuk perbaikan sistem pendingin udara yang lebih baik dan efektif terutama pada mobil Toyota Kijang 5K. 1.6 Metode Pengambilan Data Data-data yang didapatkan penulis sebagai bahan-bahan dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini dilakukan dengan: 1. Eksperimen Dilakukan dengan cara mengadakan pengamatan langsung dan mencatat secara langsung pada objek yang diperbaiki. Juga dilakukan dengan mengajukan pertanyaan secara langsung kepada narasumber atau kepada pihak-pihak lain yang dapat memberikan informasi sehingga membantu dalam penulisan laporan ini. 2. Literatur Dilakukan dengan mengumpulkan data-data yang berasal dari buku-buku yang ada kaitannya dengan judul tugas akhir. 1.7 Sistematika Penulisan Laporan penulisan Proyek Akhir ini disusun dengan sistematika sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan proyek akhir, batasan masalah, manfaat proyek akhir, metode pengambilan data, dan sistematika penulisan. BAB II DASAR TEORI Bab ini berisi tentang teori-teori yang mendasari dari beberapa sistem yang dikerjakan dalam proyek ini. BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR Bab ini berisi dari beberapa rencana kerja dan gambar yang dapat menjelaskan dari langkah-langkah kerja yang akan dilaksanakan.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 4
BAB IV PERBAIKAN DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi dari proses perbaikan yang telah menjadi perencanaan kerja di awal, dan berisi mengenai pembahasan masalah yang ada pada saat perbaikan berlangsung. BAB V PENUTUP Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
commit to user
5 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengkondisian Udara Air Conditioner (AC ) adalah suatu alat yang digunakan untuk mengatur atau mengkondisikan kualitas udara yang meliputi sirkulasi udara, mengatur kelembaban udara, mengatur kebersihan udara dan untuk memurnikan udara. Dalam kebanyakan bangunan berukuran sedang dan besar, panas dipindahkan dengan menggunakan udara, air dan kadang – kadang refrigerant. Perpindahan panas ini seringkali dengan membawa energi tersebut dari suatu ruangan ke suatu penyerap kalor sentral ( unit refrigerasi ) atau membawa kalor dari sumber kalor (pemanas atau ketel ) ke ruangan. Keberadaan AC mobil
sudah tidak asing lagi bagi pemakai kendaraan
pribadi di Indonesia. Pada kondisi iklim tropis yang umumnya bertemperatur tinggi ( rata-rata 30ºC ) serta kelembaban tinggi ( rata-rata 75%) sehingga keberadaan AC mobil sangat dibutuhkan. Kondisi udara tropis ini memberikan rasa tidak nyaman saat berkendara di dalam mobil, terlebih di daerah perkotaan dengan tingkat hunian serta polusi yang tinggi. Tuntutan kehadiran AC mobil hampir menjadi suatu keharusan. Di sisi lain, saat musim penghujan tiba, ketiadaan AC
mobil dalam
kendaraan sangat
merepotkan pengemudi. Kelembaban yang sangat tinggi di dalam kabin kendaraan serta temperatur permukaan kaca depan yang sering berada di bawah titik embun akan memudahkan terbentuknya lapisan embun pada kaca depan bagian dalam. Akibatnya pandangan pengemudi menjadi kabur sehingga sangat membahayakan keselamatan pengguna kendaraan tersebut. Dengan demikian keberadaan AC mobil memberikan dua fungsi penting bagi pengemudi mobil. Pertama di saat hari yang panas, AC mobil dapat mempertahankan temperatur serta kelembaban dalam kabin pada kondisi nyaman ( sekitar 23ºC, kelembaban 50% ) sepanjang perjalanan. Kedua, saat kondisi jalan dalam keadaan hujan, AC mobil dapat menjaga temperature permukaan kaca depan dibawah titik embun sehingga mencegah terbentuknya embun pada kaca depan bagian dalam.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
6 digilib.uns.ac.id
Air Conditioning System atau sistem pengkondisian udara dialirkan ke dalam ruang penumpang. Bila suhu udara di dalam kendaraan cukup tinggi akan menimbulkan gerah. Suhu udara yang nyaman secara umum bagi setiap orang berkisar 20º-28ºC dengan kelembaban udara antara 30%-70%. Dengan kata lain, kondisi ruang akan nyaman bila udaranya dingin dan relatif kering. Pada dasarnya sistem AC mobil bekerja berdasarkan siklus refrigerasi kompresi uap. Dalam hal ini AC mobil berfungsi mengatur kondisi udara di dalam kabin kendaraan dengan cara mengambil panas serta mengkondensasikan uap air melalui evaporator. Panas yang diserap dari kabin dialirkan keluar melalui kondensor. Proses perpindahan panas ini dapat terjadi karena adanya refrigerant yang mengalir dalam saluran tertutup dengan bantuan kompresor. Pada proses ini perlu adanya perbedaan tekanan untuk mengimbangi perbedaan temperatur di dalam serta di luar kabin. Perbedaan tekanan ini dipertahankan oleh kompresor dan katup ekspansi. Udara panas di dalam ruangan kabin dialirkan oleh blower melewati evaporator. Refrigerant di dalam evaporator yang bersuhu dingin menyerap panas dari udara yang dialirkan sehingga udara yang berhembus keluar evaporator menjadi dingin dan nyaman bagi pengemudi mobil. Refrigeran yang menyerap panas akan berubah wujud dari cair menjadi uap bersuhu panas lalu dialirkan menuju konensor. Di dalam kondensor panas refrigerant dilepas, diserap oleh udara luar yang lebih dingin. Sehingga uap refrigerant yang ada kembali berubah wujud menjadi cair. Refrigeran cair ini dialirkan kembali ke evaporator sehingga diperoleh siklus yang terus menerus. 2.2. Komponen Sistem AC Mobil 2.2.1. Komponen Utama Sistem AC mobil Sistem AC mobil terdiri dari komponen utama sebagai berikut : 1. Kompresor Kompresor merupakan unit tenaga dalam sistem AC. Kompresor akan mengkompresi gas refrigerant sampai tekanan dan suhu yang tinggi pada sisi discharge (sisi tekanan tinggi) dan menghisap gas refrigerant bertekanan rendah commit to user pada sisi suction (sisi tekanan rendah).
7 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gas refrigerant dalam evaporator yang bertekanan rendah dihisap oleh kompresor melalui sisi suction, kemudian akan dikompresi sehingga tekanannya akan naik dan keluar melalui sisi discharge. Selanjutnya gas refrigerant bertekanan tinggi akan mengalir ke kondensor untuk didinginkan. Tekanan gas refrigerant yang tinggi mengakibatkan gas refrigerant dapat terkondensasi pada suhu yang tinggi (suhu udara lingkungan). Kompresor dalam sistem AC memiliki 2 fungsi berikut : a)
Mensirkulasikan refrigerant di dalam sistem AC.
b) Menciptakan perbedaan tekanan antara daerah sisi tekanan tinggi dan daerah sisi tekanan rendah. Jenis kompresor ini dapat dibedakan menjadi : 1) Tipe Reciprocating Terdapat 3 macam kompresor tipe reciprocating, yaitu : a.
Tipe Crank Pada tipe ini putaran crankshaft diubah menjadi gerak naik turun piston.
Sisi piston yang berfungsi hanya satu sisi saja, yaitu bagian atas. Untuk mengurangi kebocoran refrigerant dari ruang kompresi, pada torak dipasang cincin (ring). Pada kepala silinder ( valve plate ) terdapat dua katup yaitu katup isap (suction) dan katup penyalur (discharge). Gambar dari kompresor tipe Crank dapat dilihat pada gambar 2.1
Gambar 2.1. Kompresor torak tipe crankshaft commit to user (www.batavia2008.blogspot.com, 2011)
8 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Saat torak bergerak bergerak turun, discharge valve pada posisi tertutup karena tekanan refrigerant pada sisi discharge lebih besar dibandingkan tekanan di dalam silinder. Pada saat yang sama suction valve terbuka akibat kevakuman dalam silinder sehingga refrigerant dapat masuk ke dalam silinder. Saat piston bergerak naik, refrigerant dalam silinder ditekan keluar melalui discharge valve dan dialirkan ke kondensor dengan tekanan yang tinggi. Pada saat yang sama suction valve tertutup akibat tekanan dalam silinder lebih tinggi daripada tekanan di sisi isap. Gambar siklus dapat dilihat pada gambar 2.2
Gambar 2.2 Mekanisme kompresi kompresor tipe crankshaft (www.batavia2008.blogspot.com, 2011) a. Tipe Swash Plate Sejumlah piston diatur pada swash plate dengan jarak tertentu dengan jumlah silinder 5 atau 10. Ketika salah satu sisi pada piston melakukan langkah tekan, sisi lain melakukan langkah isap. Pada dasarnya, prinsip proses kompresi sama dengan proses kompresi pada kompresor tipe torak. Piston akan bergerak ke kanan dan kiri sesuai dengan putaran piringan pengatur (swash plate) untuk menghisap dan menekan refrigerant. Gambar dari kompresor tipe swash plate dapat dilihat pada gambar 2.3
commit to user
9 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.3 Kompresor tipe swash plate (www.batavia2008.blogspot.com, 2011) Saat piston bergerak ke arah dalam dalam, katup pemasukan terbuka dan menghisap refrigerant ke dalam silinder. Sebaliknya ketika piston bergerak keluar katup pemasukan menutup dan katup pengeluaran membuka untuk menekan refrigerant keluar. Katup pemasukan dan pengeluaran yang bekerja satu arah mencegah terjadinya pemasukan balik. Karena perpindahan gaya dari poros penggerak dilakukan oleh swash plate, getaran yang dihasilkan saat kompresor bekerja lebih kecil daipada kompresor tipe torak dimana perpindahan gaya dilakukan oleh con rod. Gambar dari mekanisme kerja kompresor tipe Crank dapat dilihat pada gambar 2.4
Gambar 2.4 Mekanisme kompresi kompresor swash plate commit to user (www.batavia2008.blogspot.com, 2011)
10 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
b. Tipe Wobble plate Sistem 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). Gambar dari kompresor tipe wobble plate dapat dilihat pada gambar 2.5
Gambar 2.5. Kompresor tipe Wobble plate (www.batavia2008.blogspot.com, 2011) 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 tipe swash plate, satu piston bekerja untuk satu silinder. b.
Kompresor Rotary Pada rotary action compressor, efek kompresi diperoleh dengan menekan
gas yang berasal dari ruang chamber menuju ke saluran tekan yang berdiameter kecil untuk menurunkan volume gas. Berikut beberapa jenis kompresor dengan sistem rotary : a.
Tipe Through vane
Kompresor tipe ini memiliki dua buah bilah (vane) yang terpasang saling commit to user tegak lurus pada bagian dalam silinder. Jika rotor berputar maka bilah akan
11 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
bergeser pada arah radial dan menyentuh bagian dalam silinder (stator). Ruang yang dibentuk oleh bilah, dinding silinder dan rotor membentuk ruang pemasukan dan pengeluaran refrigerant. Gambar dari kompresor tipe through vane dapat dilihat pada gambar 2.6
Gambar 2.6. Kompresor tipe through vane (www.batavia2008.blogspot.com, 2011) Pada saat bilah berputar bersama rotor, gaya sentrifugal bekerja pada bilah sehingga bergerak menyentuh dinding stator. Ketika saluran pemasukan terbuka, refrigerant terhisap masuk. Seiring berputarnya bilah, refrigerant yang sudah masuk kemudian dikompresikan dengan cara mempersempit ruang dan selanjutnya menekan refrigerant pada saluran pengeluaran. Terlihat pada gambar bahwa pada saat terjadi langkah pengeluaran refrigerant, pada sisi lain dari rotor dan bilah melakukan langkah pemasukan refrigerant. Gambar dari mekanisme kerja kompresor through vane dapat dilihat pada gambar 2.7
commit to user
12 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.7. Mekanisme kerja kompresor Through vane (www.batavia2008.blogspot.com, 2011) 2.
Kondensor Kondensor berfungsi untuk mendinginkan gas refrigerant pada tekanan
dan suhu yang tinggi. Pendinginan refrigerant menggunakan udara lingkungan yang dialirkan melewati kisi-kisi kondensor. Gas refrigerant akan terkondensasi sehingga berubah wujud menjadi refrigerant cair bertekanan.
Selajutnya
refrigerant dialirkan ke katup ekspansi untuk diturunkan tekanannya. Kondensor di pasang di depan kendaraan. Hal ini bertujuan agar kondensor mendapatkan pendinginan dari fan kondensor dan udara yang berhembus saat kendaraan berjalan. Gambar dari kondensor dapat dilihat pada gambar 2.8
Gambar 2.8. Kondensor commit to user (www.batavia2008.blogspot.com, 2011)
13 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Kondensor terdiri dari coil dan fin. Coil atau tube adalah pipa sebagai jalan mengalirnya refrigerant. Untuk mempercepat pelepasan panas ke udara, diantara coil tersebut diberikan fin untuk memperluas permukaan kontak dengan udara. Beberapa tipe kondensor : a)
Tipe Single Pass atau disebut Laluan Tunggal. Di sini uap refrigerant mengalir melewati satu laluan. Kelemahan tipe ini
adalah penurunan tekanan yang besar karena kecepatan refrigerant didalam pipa kondensor tinggi. Gambar dari kondensor tipe sigle pass dapat dilihat pada gambar 2.9
Gambar 2.9. Kondensor laluan tunggal (www.batavia2008.blogspot.com, 2011) b) Tipe Double pass Pada tipe ini terdapat dua arah laluan refrigerant yang berfungsi untuk menaikan tingkat pendinginan. Karena aliran dibagi dua, kecepatan aliran menjadi setengah dari kecepatan aliran pada laluan tunggal. Penurunan kecepatan ini akan diikuti oleh berkurangnya penurunan tekanan di dalam kondensor sehingga kinerja AC menjadi lebih baik. c)
Tipe Three Passage yang memiliki 3 laluan.
d) Tipe Multi passage. Tipe ini dikembangkan untuk mengurangi berat dan ukurannya khusus untuk sistem AC R-134a. 3.
Pipa kapiler atau katup ekspansi. commit to user
14 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Katup ekspansi digunakan untuk menurunkan tekanan dan
suhu
serta
menginjeksikan refrigerant melalui orifice, sehingga refrigerant yang keluar menjadi bertemperatur dan bertekanan rendah. Katup ekspansi terdiri dari beberapa jenis, di antaranya adalah: a.
Pipa Kapiler (Capillary Tube) Katup ekspansi yang umum digunakan untuk sistem refrigerasi rumah
tangga adalah pipa kapiler. Pipa kapiler adalah pipa tembaga dengan diameter lubang kecil dan panjang tertentu. Besarnya tekanan pipa kapiler bergantung pada ukuran diameter lubang dan panjang pipa kapiler. Gambar dari pipa kapiler dapat dilihat pada gambar 2.10
Gambar 2.10. Gambar pipa kapiler (www.batavia2008.blogspot.com, 2011) b.
Katup Ekspansi Otomatis Katup ekspansi otomatis menjaga agar tekanan hisap
atau
tekanan
evaporator besarnya tetap konstan. Bila beban evaporator bertambah maka temperatur evaporator menjadi naik karena banyak cairan refrigerant yang menguap sehingga tekanan di dalam saluran hisap (di evaporator) akanmenjadi naik pula. Akibatnya “bellow” akan bertekan ke atas hingga lubang aliran refrigerant akan menyempit dan cairan refrigerant yang masuk ke evaporator menjadi
berkurang.Keadaan
ini menyebabkan tekanan
evaporator
akan
berkurang dan “bellow” akan tertekanan ke bawah sehingga katup membuka lebar dan cairan refrigerant akan masuk ke evaporator lebih banyak. Demikian seterusnya. Gambar dari katup ekspansi otomatis dapat dilihat pada gambar 2.11 commit to user
15 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.11. Katup ekspansi otomatis (www.batavia2008.blogspot.com, 2011) c.
Katup ekspansi thermostatik Katup ekspansi thermostatik adalah katup ekspansi yang memper tahankan
besarnya panas lanjut pada uap refrigerant di akhir evaporator tetap konstan, apapun kondisi beban di evaporator. Gambar dari katup ekspansi tipe thermostatik dapat dilihat pada gambar 2.12
Gambar 2.12. Katup ekspansi thermostatic (www.batavia2008.blogspot.com, 2011) Tipe Thermostatik lebih banyak dipergunakan pada AC mobil. Katup ekspansi
ini akan mengatur jumlah aliran refrigerant yang diuapkan di
evaporator sesuai dengan keadaan temperatur pada evaporator. Akibat dari pengaturan aliran refrigerant ini, maka suhu ruangan dapat diturunkan berdasarkan panas yang ada pada evaporator. 4.
Evaporator Evaporator adalah alat yang digunakan untuk menguapkan refrigerant. commit to user
16 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Refrigerant cair
yang dikabutkan dan diturunkan tekanannya oleh katup
ekspansi, masuk ke dalam evaporator. Di dalam evaporator, refrigerant akan menyerap panas dari udara ruangan. Panas udara ruangan yang diserap mengakibatkan refrigerant berubah wujud menjadi gas/uap (terjadi penguapan refrigerant akibat dari panas udara ruangan). Gambar dari evaporator dapat dilihat pada gambar 2.13
Gambar 2.13. Evaporator (www.batavia2008.blogspot.com, 2011) Prinsip terjadinya suatu pendinginan di dalam sistem refrigerasi adalah penyerapan kalor oleh suatu zat pendingin yang dinamakan refrigerant. Karena kalor dalam udara yang berada di sekeliling refrigeran diserap sehingga temperatur udara akan bertambah dingin. Pada saat bersamaan, refrigeran akan mengalami penguapan. Hal ini dapat terjadi mengingat proses penguapan refrigerant memerlukan panas yang diambil dari udara luar. Ada tiga tipe Evaporator yang terbuat dari aluminium yaitu : a.
Tipe Plate Fin
Gambar dari evaporator tipe plate fin dapat dilihat pada gambar 2.14
Gambar 2.14. Konstruksi evaporator tipe plate fin (www.batavia2008.blogspot.com, 2011) b.
Tipe Serpentine fin
Gambar dari evaporator tipe serpentine commitfintodapat user dilihat pada gambar 2.15
17 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.15. Konstruksi evaporator tipe serpentine fin (www.batavia2008.blogspot.com, 2011) c.
Tipe Drawn Cup
Gambar dari evaporator tipe drawn cup dapat dilihat pada gambar 2.16
Gambar 2.16. Konstruksi evaporator tipe drawn cup (www.batavia2008.blogspot.com, 2011) Di dalam suatu alat pendingin, kalor diserap di evaporator dan dibuang di kondensor. Uap refrigerant yang berasal dari evaporator yang bertekanan dan bertemperatur rendah masuk ke kompresor melalui saluran hisap. Di kompresor, uap refrigerant tersebut dimampatkan, sehingga ketika keluar dari kompresor, uap refrigeran akan bertekanan dan bersuhu tinggi, jauh lebih tinggi dibanding temperatur udara sekitar. Kemudian uap refrigerant menuju ke kondensor. Di kondensor, uap refrigerant tersebut akan melepaskan kalor, sehingga akan berubah fasa dari uap menjadi cair (terkondensasi) dan selanjutnya refrigeran cair tersebut terkumpul di penampungan cairan refrigeran. Cairan refrigerant yang bertekanan tinggi mengalir dari penampung refrigerant ke katup ekspansi. Keluar dari katup ekspansi, tekanan menjadi sangat berkurang dan akibatnya cairan refrigerant bersuhu sangat rendah. Pada saat itulah refrigeran mulai menguap yaitu di evaporator, dengan menyerap kalor dari udara luar. Kemudian uap commit to user
18 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
refrigerant akan dihisap oleh kompresor dan demikian seterusnya proses-proses tersebut berulang kembali. (Suyitno, 2010) 5.
Receiver Dryer Komponen receiver dryer terdiri dari beberapa komponen yang tergabung
menjadi satu komponen, komponen-komponen tersebut antara lain : ·
Receiver tank
·
Dryer
·
Filter
·
Sight glass
Receiver adalah komponen yang digunakan untuk menyimpan cairan refrigerant dan juga berfungsi memisahkan refrigerant dalam bentuk gas dan cairan. Dryer dan filter pada receiver berfungsi menyerap air dan kotoran yang ada dalam Refrigerant. Gambar dari receiver dryer dapat dilihat pada gambar 2.17
Gambar 2.17. Receiver dryer (www.batavia2008.blogspot.com, 2011) Beberapa komponen seperti Sight glass dapat dipasang diatas reciever ataudipasang pada liquid tube diantara reciever dan expansion. Sight glass berfungsi sebagai alat untuk mengetahui jumlah refrigerant yang berada di dalam commit to user sirkulasi. (Batavia Official Blog, 2011)
perpustakaan.uns.ac.id
19 digilib.uns.ac.id
2.2.2. Bahan Tambahan Sistem AC 1.
Pelumas Kompresor Pelumas kompresor dibutuhkan untuk memberi pelumasan pada bantalan
kompresor dan komponen yang bergerak dan bergesekan di dalam kompresor. Pelumas kompresor bersirkulasi bersama sama refrigerant sehingga harus digunakan pelumas khusus yang dapat bercampur dengan refrigerant dan tidak membeku pada temperature evaporator. Jenis pelumas yang biasa digunakan adalah PAG (polyaliyleneglycol) untuk refrigerant R134a dan minyak pelumas mineral untuk R-12. Minyak pelumas R12 tidak dapat digunakan untuk R134a karena tidak akan bercampur dengan refrigerant ini. Saat sistem AC beroperasi, sebagian pelumas tercampur dengan refrigerant dan akan terbawa keluar kompresor sehingga sejumlah pelumas akan ditemukan di kondensor, evaporator, receiver dryer, dan komponen lainnya. Namun, sejumlah tertentu pelumas harus bersirkulasi bersama-sama refrigerant untuk melumasi bagian lain yang memerlukan dalam sistem AC. Jumlah pelumas di dalam kompresor tidak boleh terlalu banyak atau terlalu sedikit. Jika pelumas terlalu banyak, maka pelumas akan menempel pada dinding pipa kondensor dan evaporator sehingga menghalangi perpindahan panas dari lingkungan ke sistem atau sebaliknya. Akibatnya kapasitas pendinginan akan menurun. Kandungan pelumas dalam refrigerant yang mencapai 10% dapat menurunkan kapasitas pendinginan sebesar 8%. Jika pelumas dalam kompresor terlalu sedikit maka akan menyebabkan temperatur kompresor meningkat, komponen cepat aus dan rusak akibat temperatur tinggi. Dalam menangani pelumas untuk R134a perlu diperhatikan agar pelumas ini tidak terkena udara terlalu lama karena sifatnya yang sangat higroscopic. 2.
Refrigerant Suatu proses pendinginan diperlukan suatu bahan yang mudah di ubah
wujudnya dari gas menjadi cair atau sebaliknya. Bahan pendingin disebut dengan refrigerant adalah suatu zat yang mudah diubah wujudnya serta dapat mengambil panas di evaporator dan membuangnya di konsendor. Karakteristik thermodinamika dari refrigerant antara lain meliputi temperatur penguapan, temperatur pengembunan dan tekanan pengembunan. commit to user
20 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Bahan pendiingin ( refrigerant ) banyak sekali macamnya, tetapi tidak satupun yang dapat dipakai untuk semua keperluan pendinginan. Sangat diperlukan refrigerant dengan karakteristik thermodinamika yang tepat. Adapun syarat thermodinamika yang umum untuk refrigerant adalah : a.
Tidak beracun dan tidak berbau dalam semua keadaan.
b.
Tidak dapat terbakar atau meledak bila bercampur dengan udara, minyak pelumas, dan sebagainya.
c.
Tidak menyebabkan korosi terhadap bahan logam yang dipakai pada sistem pendingin.
d.
Bila terjadi kebocoran mudah diketahui dengan alat-alat yang sederhana maupun dengan alat detektor kebocoran.
e.
Mempunyai titik didih dan tekanan kondensasi yang rendah.
f.
Mempunyai susunan struktur kimia yang stabil, tidak terurai setiap kali dimanfaatkan, diembunkan dan diuapkan.
g.
Mempunyai kalor laten penguapan yang besar agar panas yang diserap evaporator dapat sebesar-besarnya.
h.
Tidak merusak tubuh manusia.
i.
Viskositas dalam fase cair maupun fase gas rendah agar tahanan aliran refrigerant dalam pipa sekecil mungkin.
j.
Konstanta dielektrika dari refrigerant yang kecil, tahanan listrik yang besar serta tidak menyebabkan korosi pada material isolator listrik.
k.
Harga relatif murah dan mudah didapat. Dewasa ini banyak digunakan bahan refrigerant yang mengandung CFC
(Clorofluoro carbon), yang dewasa ini sangat gencar dibicarakan oleh pakarpakar lingkungan hidup mengenai penipisan lapisan ozon
atsmosfir yang
dirusakan oleh gas-gas klorine yang dilepaskan manusia melalui proses ilmiah. Indonesia sudah meratifikasi pemberhentian pemakaian refrigerant CFC sejak 1997. Bahan refrigerant yang tidak baik mengandung CFC terdiri dari : a.
CFC-11 atau R-11
b.
CFC-12 atau R-12, R-502
c.
CFC C-113, 114, 115
commit to user
21 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Bahan refrigerant yang baik yang boleh digunakan antara lain : a.
HFC-134a, HFC-125
b.
HCFC-123, 124, HCFC-22
c.
R-401 B, R-407 C, R-409 A Refrigerant yang biasa dipkai untuk sistem AC mobil adalah R-12 atau
HFC-134a, mengingat R-12 tidak lagi diproduksi maka digunakan HFC-134a atau biaa disebut R-134a yang lebih ramah lingkungan. (Suyitno, 2010) 2.2.3. Komponen elektrik pada AC mobil 1.
Ekstra Fan
Ekstra Fan berfungsi untuk memberikan pendinginan tambahan kepada refrigerant di dalam kondenser, dengan jalan menghembuskan udara dari luar atau menghisap udara yang ada disekeliling kondensor. Gambar dari exstra fan dapat dilihat pada gambar 2.18
Gambar 2.18. Extra fan (Sutjipto, 2000) 2.
Magnetic Clutch Kopling magnetic adalah perlengkapan kompressor yaitu suatu alat yang
digunakan untuk melepas dan menghubungkan kompressor dengan putaran mesin. Peralatan intinya adalah : Stator, rotor dan pressure plate. Sistem kerja dari alat ini adalah elektromagnetic. Puli kompressor selalu berputar oleh perputaran mesin melalui tali kipas pada saat mesin hidup. Dalam posisi switch AC off, kompressor tidak akan berputar, dan kompressor hanya akan berputar apabila switch AC dalam posisi hidup (on) hal ini disebabkan oleh arus listrik yang mengalir ke stator coil akan mengubah stator coil menjadi magnet listrik yang akan menarik pressure plate dan bidang singgungnya akan bergesekan dan saling melekat dalam satu unit ( Clutch commit to user
22 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
assembly ) memutar kompresor. Gambar dari komponen kopling magneticdapat dilihat pada gambar 2.19
Gambar 2.19. Gambar komponen kopling magnetic (Sutjipto, 2000) Puli terpasang pada poros kompressor dengan bantalan diantaranya menyebabkan puli dapat bergerak dengan bebas. Sedang stator terikat dengan compressor housing, pressure plate terpasang mati pada poros kompressor. Ketika arus listrik mengalir ke coil, gaya magnet mengakibatkan besi seolah-olah seperti ditarik ( besi 2 menarik besi 1). Gambar dari kopling magnetic switch menutup dapat dilihat pada gambar 2.20
Gambar 2.20. Kopling magnetic switch menutup (Sutjipto, 2000) 3.
Pressure Switch
Pressure Switch dipasangkan pada pipa liquid tube diantara receiver dan expansion valve. Pressure switch mendeteksi ketidaknormalan tekanan didalam sirkulasi dan kalau hal tersebut terjadi, maka magnetic clutch akan dimatikan, sehingga kompresor akan berhenti bekerja. Gambar dari pressure switch dapat dilihat pada gambar 2.21 commit to user
23 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.21. Pressure switch (Sutjipto, 2000) 4.
Blower Blower berfungsi untuk menghembuskan udara dingin disekeliling
evaporator ke dalam ruangan, sehingga udara diruangan menjadi sejuk. Blower terdiri dari Motor dan Fan. Umumnya yang digunakan adalah motor tipe Ferrit dan Fan tipe sirocco. Tipe Fan : a)
Axial Flow : Udara ditarik dan dihembuskan sejajar dengan sumbu putar.
Gambar dari beberapa tipe aliran fan blower dapat dilihat pada gambar 2.22
Gambar 2.22. Tipe aliran fan blower (Sutjipto, 2000) b) Centrifugal : Udara ditarik sejajar sumbu putar dan dihembuskan tegak lurus sumbu putar searah dengan gaya sentrifugal ( Sirocco fan termasuk tipe centrifugal ). Gambar dari sirocco dapat dilihat pada gambar 2.23 commit to user
24 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.23. Sirocco fan (Sutjipto, 2000) 5.
Thermostat Relay Thermostat berfungsi untuk mendeteksi temperatur evaporator. Bila
temperatur ditentukan oleh thermostat (dingin), maka thermostat akan memutuskan aliran listrik yang menuju kopling magnetic, dan kompresor akan berhenti bekerja. Sebaliknya bila temperature evaporator diatas batas yang ditentukan oleh thermostat (hangat) maka thermostat akan kembali memberikan aliran listrik kepada kopling magnetic dan kompresor akan bekerja kembali. Gambar dari rangkaian saat suhu evaporator dingin dapat dilihat pada gambar 2.24.
Gambar 2.24. Rangkaian saat suhu evaporator dingin (Sutjipto, 2000)
commit to user
25 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar dari rangkaian saat suhu evaporator hangat dapat dilihat pada gambar 2.25
Gambar 2.25. Rangkaiaan saat suhu evaporator hangat (Sutjipto, 2000) (Sutjipto, 2000) 2.2.4. Prinsip Kerja Sistem AC Siklus Pendinginan Sistem AC merupakan suatu rangkaian yang tertutup. Prinsip kerja AC memanfaatkan teori dasar pendinginan, yaitu penyerapan panas dan penguapan. Salah satu contoh teori ini adalah alkohol yang dioleskan pada tubuh akan terasa dingin karena alkohol menyerap panas dan menguap. Namun masalahnya cairan yang dipakai untuk proses perubahan tersebut bisa habis. Karena itu, pada teknologi AC ditambahkan mekanisme kerja yang mampu mengubah gas menjadi cairan. Selanjutnya cairan tersebut kembali menguap dan berubah menjadi gas. Siklus pendinginan yang terjadi dapat digambarkan sebagai berikut pada gambar 2.26 :
commit to user
26 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.26. Prinsip Kerja AC Mobil (E. Karyanto. 2004) 1) Kompresor berputar karena putaran mesin yang dihubungkan oleh belt ke puli kompresor,
menekan gas refrigerant dari evaporator yang bertemparatur
tinggi. Dengan bertambahnya tekanan maka temperaturnya juga semakin meningkat, hal ini diperlukan untuk mempermudah pelepasan panas refrigerant. 2) Gas refrigerant yang bertekanan dan bertemperatur tinggi masuk kedalam kondenser. Di dalam kondenser ini panas refrigerant dilepaskan dan terjadilah pengembunan sehingga refrigerant berubah menjadi zat cair. 3) Cairan refrigerant masuk ke receiver dryer untuk disaring dari kotoran-kotoran yang ikut bersirkulasi bersama refrigerant. Di dalam receiver dryer, refrigerant juga di keringkan dari uap air yang bercampur. Refrigerant kemudian mengalir menuju evaporator melewati expansion valve. 4) Expansion valve menurunkan tekanan refrigerant dan menyemburkan refrigerant cair ini sehingga berbentuk butiran cairan. Karena tekanan refrigerant diturunkan, maka temperatur refrigerant menjadi rendah (dingin). 5) Gas refrigerant yang dingin dan berembun ini mengalir kedalam evaporator untuk mendinginkan udara yang dalirkan oleh blower melalui sela-sela fin commit to user
27 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
evaporator, sehingga udara tersebut menjadi dingin seperti yang dibutuhkan oleh para penumpang mobil. 6) Gas refrigerant kembali ke kompresor untuk dinaikkan tekanannya yang selanjutnya akan dicairkan kembali di kondenser. Siklus kerja AC ini akan bekerja terus menerus selama AC dihidupkan. (Karyanto, 2004) 2.2.5. Langkah pemvakuman mesin pendingin Berikut adalah langkah-langkah proses pemvakuman mesin pendingin: 1) Memasang selang tengah gauge manifold inlet pompa vakum. 2) Membuka kedua keran tekanan tinggi (HI) dan tekanan rendah (LO) lalu jalankan pompa vakum. Jika gauge tekanan rendah dan tekanan tinggi menunjukkan angka yang berada dalam daerah pemvakuman, berarti tidak ada sumbatan pada siklus refrigerasi. 3) Melakukan pemvakuman hingga gauge tekanan rendah menunjukkan angka 0,1 Mpa (750 mmHg) atau lebih kecil, kemudian tutup kedua keran dan matikan pompa vakum. 4) Biarkan sistem pada kondisi ini selama lebih dari 5 menit. Setelah itu amati penunjukkan gauge manifold, jika tidak ada perubahan pada penunjukkannya, lanjutkan ke langkah pengisian refrigerant. 5) Jika penunjukkan gauge manifold berubah, lakukan pemeriksaan kebocoran dan lakukan perbaikan jika perlu. Setelah itu kembali ke langkah pengosongan. Gambar dari proses pengosongan refrigerant dapat dilihat pada gambar 2.27
Gambar 2.27. Proses pengosongan refrigerant commit to2010) user (Suyitno,
28 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2.6. Langkah Pengisian Refrigerant Berikut langkah pengisian refrigeran pada mesin pendingin: 1) Setelah selesai melakukan pemeriksaan kebocoran, buka keran tekanan tinggi dan tutup keran tekanan rendah. Lakukan pengisian dengan cara ini hingga pengisian menjadi sukar. 2) Jika pengisian menjadi sukar, tutup kedua kran, hidupkan mesin kendaraan dan lakukan pengisian sebagai berikut: -
Menjalankan mesin pada kecepatan idle dan hidupkan sistem AC.
-
Membuka keran tekanan rendah dan pastikan keran tekanan tinggi dalam keadaan tertutup.
3) Mengisikan sistem dengan gas refrigerant melalui sisi tekanan rendah. Jangan pernah mengisikan refrigerant cair melalui sisi tekanan tinggi karena dapat merusak bagian dalam kompresor 4) Setelah selesai melakukan pengisian, pastikan gauge manifold menunjukkan nilai yang sesuai standar. 5) Melepaskan selang-selang pengisian dari kompresor dan tutup kembali kedua service valve kompresor. Gambar dari proses pengisian refrigerant dapat dilihat pada gambar 2.28
Gambar 2.28. Proses pengisian Refrigerant (Suyitno, 2010) 2.2.7. Trouble Shooting Beberapa permasalahan yang sering terlihat dan cara perbaikannya pada commit to user mesin pendingin adalah sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id
29 digilib.uns.ac.id
Beberapa gangguan pada sistem AC dan solusinya dapat dilihat pada table 2.1 Tabel 2.1. Beberapa gangguan, penyebab dan perbaikan pada mesin AC.
Modul Praktikum Mesin Pendingin (Suyitno, 2010) 2.3.
Sistem Pendinginan Mesin Pada motor bakar hasil pembakaran yang dirubah menjadi tenaga mekanis hanya sekitar 25%. Sebagian besar panas akan keluar melalui gas buang (kira-kira 34 persen), melalui sistem pendinginan (kira-kira 32 persen) dan sisanya akan melalui kerugian pemompaan dan gesekan. Gambar dari neraca panas pada mesin commit to user dapat dilihat pada gambar 2.29
30 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.29. Neraca panas pada mesin (Pedoman Reparasi Mesin 5K, 7K, 7KE, 2000) Berdasarkan neraca panas di atas maka fungsi pendinginan pada motor menjadi penting, karena panas yang akan terserap oleh sistem pendinginan dapat mencapai 32%. Bila mesin tidak didinginkan akan terjadi pemanasan yang lebih (overheating) dan akan mengakibatkan gangguan- gangguan sebagai berikut: 1. Bahan akan lunak pada suhu tinggi, contoh: torak yang terbuat dari logam paduan aluminium akan kehilangan kekuatannya (kira-kira sepertiganya) pada suhu tinggi (300ºC), bagian atas torak akan berubah bentuk atau bahkan mencair. 2. Ruang bebas (clearance) antara komponen yang saling bergerak menjadi terhalang bila terjadi pemuaian karena panas berlebihan. Misalnya torak akan memuai lebih besar (karena terbuat dari paduan aluminium) daripada blok silinder (yang terbuat dari besi tuang) sehingga gerakan torak menjadi macet. 3. Terjadi tegangan thermal, yaitu tegangan yang dihasilkan oleh perubahan suhu. Misalnya torak yang macet karena tegangan tersebut. 4. Pelumas lebih mudah rusak oleh karena panas yang berlebihan. Jika suhu naik sampai 250 ºC pada alur cincin, pelumas berubah menjadi karbon dan cincin torak akan macet sehingga tidak berfungsi dengan baik, atau cincin macet (ring stick). Pada suhu 500 ºC pelumas berubah menjadi hitam, sifat pelumasannya turun, torak akan macet sekalipun masih mempunyai ruang bebas. 5. Pembakaran tidak normal. Motor bensin lebih cenderung mengalami ketukan (knocking). Sebaliknya bila motor terlalu dingin akan terjadi masalah, yaitu: commit to user
31 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
1. Pada motor bensin bahan bakar akan sukar menguap dan campuran udara bahan bakar menjadi gemuk. Hal ini menyebabkan pembakaran menjadi tidak sempurna. 2. Pada motor diesel bila udara yang dikompresi dingin akan mengeluarkan asap putih dan menimbulkan ketukan dan motor tidak mudah dihidupkan. 3. Kalau pelumas terlalu kental, akan mengakibatkan motor mendapat tambahan tekanan 4. Uap yang terkandung dalam gas pembakaran akan terkondensasi pada suhu kira-kira 50 ºC 2.3.1. Macam Sistem Pendinginan 1.
Sistem Pendinginan Udara
a)
Pendinginan oleh aliran udara secara alamiah.
Pada sistem ini panas yang dihasilkan oleh pembakaran gas dalam ruang bakar sebagian dirambatkan keluar dengan menggunakan sirip-sirip pendingin (cooling fins) yang dipasangkan di bagian Luar silinder (Gambar 2.30). Pada tempat yang suhunya lebih tinggi yaitu pada ruang bakar diberi sirip pendingin yang lebih panjang daripada sirip pendingin yang terdapat di sekitar silinder yang suhunya lebih rendah.
Gambar 2.30. Pendinginan Udara Secara Alamiah (Pedoman Reparasi Mesin 5K, 7K, 7KE, 2000) b) Pendinginan oleh tekanan udara Udara yang menyerap panas dari sirip-sirip pendingin harus berbentuk aliran atau udaranya harus mengalir agar suhu udara di sekitar sirip tetap rendah commit to user sehingga penyerapan panas tetap berlangsung sempurna. Hal ini dapat dicapai
32 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
dengan jalan menggerakkan sirip pendingin atau udaranya. Bila sirip pendingin yang digerakkan atau mesinnya bergerak seperti pada sepedamotor. Pada mesin stasioner aliran udaranya diciptakan dengan cara menghembuskannya melalui blower yang dihubungkan langsung dengan poros engkol. Agar aliran udara pendingin lebih dapat mendinginkan sirip-sirip digunakan pengarah. Gambar dapat dilihat pada gambar 2.31
Gambar 2.31. Kipas pada roda gila dengan pengarah aliran (Pedoman Reparasi Mesin 5K, 7K, 7KE, 2000) 2.
Sistem Pendinginan Air Pada sistem ini sebagian panas dari hasil pembakaran dalam ruang bakar
diserap oleh air pendingin setelah melalui dinding silinder. Oleh karena itu di luar silinder dibuat mantel air (water jacket). Pada sistem pendinginan air ini air harus bersirkulasi. Adapun sirkulasi air dapat berupa 2 (dua) macam, yaitu: a)
Sirkulasi alamiah/Thermo-syphon Pada sistem pendinginan air dengan sirkulasi alamiah, air pendingin akan
mengalir dengan sendirinya yang diakibatkan oleh perbedaan massa jenis air yang telah panas dan air yang masih dingin. Agar air yang panas dapat dingin, maka sebagai pembuang panas dipasangkan radiator. Air yang berada dalam mantel air dipanaskan oleh hasil pembakaran sehingga suhunya naik, sehingga massa jenisnya akan turun dan air ini didesak ke atas oleh air yang masih dingin dari radiator. Agar pembuangan panas dari radiator terjadi sebesar mungkin maka pada sistem pendingin dilengkapi juga dengan kipas yang berfungsi untuk mengalirkan udara pada radiator agar panas pada radiator dapat dibuang atau diserap udara. Gambar dari prosescommit ini dapat to dilihat user pada gambar 2.32
33 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.32. Sirkulasi alamiah di mesin dengan radiator (Pedoman Reparasi Mesin 5K, 7K, 7KE, 2000) b) Sirkulasi dengan tekanan Pada sirkulasi dengan tekanan pada prinsipnya sama dengan sirkulasi alami, tetapi untuk mempercepat terjadinya sirkulasi maka pada sistem dipasang pompa air. Pompa air ini ada yang ditempatkan pada saluran antara radiator dengan mesin dimana air yang mengalir ke mesin ditekan oleh pompa, ada juga yang ditempatkan pada saluran antara mesin dengan radiator dimana air diisap dari mesin dan ditekan ke radiator. Gambar dari proses ini dapat dilihat pada gambar 2.33
Gambar 2.33. Sirkulasi dengan tekanan pompa (Pedoman Reparasi Mesin 5K, 7K, 7KE, 2000) Kapasitas air pendingin pada sistem sirkulasi air dengan tekanan ini lebih sedikit dari pada sistem sirkulasi alam karena pergantian air dari panas ke dingin berlangsung dengan cepat dan sebanding dengan kecepatan pompa serta dimensi pompa yang disesuaikan dengan kebutuhan mesin. commit to user
34 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.3.2. Proses Pendinginan Pada Mesin Pada mesin bensin ataupun pada mesin diesel proses pendinginan tergantung pada sistem pendinginan yang digunakan. Pada pendinginan udara, panas akan berpindah dari dalam ruang bakar melalui kepala silinder, dinding silinder dan piston secara konduksi. Selanjutnya yang melalui dinding dan kepala slinder, panas akan berpindah melalui sirip-sirip (fins) dengan cara konveksi ataupun radiasi di luar silinder. Pada pendinginan air secara alamiah, proses perpindahan panas/pendinginan melalui perubahan massa jenis air yang menurun karena panas selanjutnya air akan berpindah secara alamiah berdasarkan rapat massa sehingga terjadi sirkulasi alamiah untuk pendinginannya. 2.3.3. Komponen - Komponen Sistem Pendingin Air 1.
Radiator Radiator pada sistem pendinginan berfungsi untuk mendinginkan air atau
membuang panas air ke udara melalui sirip-sirip pendinginnya. Konstruksi radiator terdiri dari: a)
Tangki atas Tangki atas berfungsi untuk menampung air yang telah panas dari mesin.
Tangki atas dilengkapi dengan lubang pengisian, pipa pembuangan dan saluran masuk dari mesin. Lubang pengisian harus ditutup dengan tutup radiator. Pipa pembuangan untuk mengalirkan kelebihan air dalam sistem pendinginan yang disebabkan oleh ekspansi panas dari air keluar atau ke tangki reservoir. Saluran masuk ditempatkan agak ke ujung tangki atas. b) Inti radiator (radiator core) Inti radiator berfungsi untuk membuang panas dari air ke udara agar suhu air lebih rendah dari sebelumnya. Inti radiator terdiri dari pipa-pipa air untuk mengalirka air dari tangki atas ke tangki bawah dan sirip-sirip pendingin untuk membuang panas air dalam pipa-pipa air. Udara juga dialirkandiantara sirip-sirip pendingin agar pembuangan panas secepat mungkin. Warna inti radiator dibuat hitam agar pepindahan panas radiasi dapat terjadi sebesar mungkin. Besar kecilnya inti radiator tergantung pada kapasitas mesin dan jumlah pipa-pipa air dan sisrip-siripnya.
commit to user
35 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
c)
Tangki bawah Tangki bawah berfungsi untuk menampung air yang telah didinginkan
oleh inti radiator dan selanjutnya disalurkan ke mesin melalui pompa. Pada tangki bawah juga dipasangkan saluran air yang berhubungan dengan pompa air dan saluran pembuangan untuk membuang air radiator pada saat membersihkan radiator dan melepas radiator. Gambar dari konstruksi radiator dapat dilihat pada gambar 2.34
Gambar 2.34. Konstruksi radiator (New Step 1 Training Manual, 1995) 2.
Tutup Radiator Tutup radiator berfungsi untuk menaikkan titik didih air pendingin dengan
jalan menahan ekspansi air pada saat air menjadi panas sehingga tekanan air menjadi lebih tinggi daripada tekanan udara luar. Di samping itu pada sistem pendinginan tertutup, tutup radiator berfungsi untuk mempertahankan air pendingin dalam sistem meskipun dalam keadaan dingin atau panas. Untuk maksud tersebut tutup radiator dilengkapi dengan katup pengatur tekanan (relief valve) dan katup vakum. Gambar dari tutup radiator dapat dilihat pada gambar 2.35
Gambar 2.35. Konstruksi tutup radiator commit to user (New Step 1 Training Manual, 1995)
36 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Cara kerja katup-katup pada tutup radiator Pada saat mesin dihidupkan suhu air pendingin segera naik dan akan menyebabkan kenaikan volume air sehingga cenderung keluar saluran pengisian radiator. Keluarnya air tersebut ditahan oleh katup pengatur tekanan sehingga tekanan naik. Kenaikan tekanan akan menaikkan titik didih air yang berarti mempertahankan air pendingin dalam sistem. Bila kenaikan suhu sedemikian rupa sehingga menyebabkan kenaikan volume air yang berlebihan, tekanan air akan melebihi tekanan yang diperlukan dalam sistem. Karenanya air akan mendesak katup pengatur tekanan untuk membuka dan air akan keluar melalui katup ini ke pipa pembuangan (Gambar 2.36.a). Pada saat suhu air pendingin turun akan terjadi penurunan volume, yang akan menyebabkan terjadinya kevakuman dalam sistem yang selanjutnya akan membuka katup vakum sehingga dalam sistem tidak terjadi kevakuman lagi (Gambar 2.36.b). Sistem yang menggunakan tangki reservoir, kevakuman akan diisi oleh air sehingga air dalam sistem akan tetap (Gambar 2.37.). Bila sistem tidak menggunakan tangki reservoir maka yang masuk adalah udara.
(a)
(b)
Gambar 2.36. Kerja katup pengatur tekanan dan katup vakum (New Step 1 Training Manual, 1995)
Gambar 2.37. Radiator dengan tangki reservoir commit to user (New Step 1 Training Manual, 1995)
37 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.
Pompa Air Pompa air berfungsi untuk mensirkulasikan air pendingin dengan jalan
membuat perbedaan tekanan antara saluran isap dengan saluran tekan pada pompa. Pompa air yang biasa digunakan adalah pompa sentrifugal. Pompa air ini digerakkan oleh mesin dengan bantuan tali kipas (“V” belt) dan puli dengan perbandingan putaran antara pompa air dengan mesin sekitar 0,9 sampai 1,3. Hal ini dimaksudkan agar dapat mengalirkan air pendingin sesuai dengan operasi mesin. Gambar dari pompa air dapat dilihat pada gambar 2.38
Gambar 2.38. Konstruksi pompa air (New Step 1 Training Manual, 1995) Komponen-komponen pompa air adalah sebagai berikut: a)
Poros (shaft) Poros merupakan komponen utama pada pompa dimana pada bagian
depannya dihubungkan dengan puli dan bagian belakangnya dihubungkan dengan impeller pompa. Poros ini biasanya ditumpu oleh 2 bantalan peluru yang dibuat menjadi satu dengan porosnya. Di dalam rumah bantalan juga terdapat pelumas gemuk yang special sehingga tidak perlu lagi dilumasi dari luar. Apabila bantalannya sudah rusak, maka porosnya harus diganti secara keseluruhan. b) Impeller Impeller berfungsi untuk membuat perbedaan tekanan pada pompa apabila diputar. Bentuk sudu yang biasa digunakan adalah bentuk sudu dengan arah berlawanan dengan arah putarnya. Bentuk sudu seperti ini dapat menciptakan aliran tetap sempurna tanpa adanya kavitasi. commit to user
38 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
c) Water pump seal Water pump seal berfungsi untuk mencegah bocornya air dari sistem pendinginan ke luar pada poros pompa air. Pencegahan bocornya air dilakukan oleh cincin arang yang dipasang pada perapat dimana cincin-cincin ini saling menekan satu dengan yang lainnya. Apabila perapat ini telah bocor, maka untuk menggantinya harus melepas impeller terlebih dahulu. 4.
Kipas Pendingin Kipas berfungsi untuk mengalirkan udara pada inti radiator agar panas
yang terdapat pada inti radiator dapat dipancarkan ke udara dengan mudah. Kipas pendingin dapat berupa kipas pendingin biasa (yang diputarkan oleh mesin) atau kipas pendingin listrik. Gambar dari kipas pendingin dengan motor listrik dapat dilihat pada gambar 2.39
Gambar 2.39. Penggerak kipas dengan motor listrik (New Step 1 Training Manual, 1995) Kipas pendingin biasa digerakkan oleh putaran puli poros engkol. Poros kipas biasa sama dengan poros pompa air sehingga putaran kipas sama dengan putaran pompa. Pada kipas pendingin listrik digerakkan oleh motor listrik akan menghasilkan efisiensi pendinginan yang lebih baik (terutama pada kecepatan rendah dan beban berat) dan membantu pemanasan awalair pendingin yang lebih cepat, penggunaan bahan bakar yang lebih hemat, dan mengurangi suara berisik Cara kerja kipas pendingin listrik adalah sebagai berikut gambar 2.40 :
commit to user
39 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.40. Cara kerja kipas pendingin listrik (New Step 1 Training Manual, 1995) Bila suhu air pendingin dibawah 83 ºC temperature switch ON dan relay berhubungan dengan masa. Fan relay coil terbuka dan motor tidak bekerja. Bila suhu air pendingin di atas 83 ºC, temperature switch akan OFF dan sirkuit relay ke masa terputus. Fan relay tidak bekerja, maka kontak poin merapat dan kipas mulai bekerja. 5.
Katup Thermostat Katup thermostat berfungsi untuk menahan air pendingin bersirkulasi pada
saat suhu mesin yang rendah dan membuka saluran air dari mesin ke radiator pada saat suhu mesin mencapai suhu idealnya. Katup thermostat biasanya dipasang pada saluran air keluar dari mesin ke radiator yang dimaksudkan agar lebih mudah untuk menutup saluran bila mesin dalan keadaan dingin dan mebuka saluran bila mesin sudah panas. Ada 2 tipe thermostat, yaitu tipe bellow dan tipe wax. Kebanyakan termostat yang digunakan adalah tipe wax. Di samping itu thermostat tipe wax ada yang menggunakan katup by pass dan tidak menggunakan katup by pass. Gambar dari thermostat tipe wax dapat dilihat pada gambar 2.41
Gambar 2.41. Thermostat tipe wax commit to user (New Step 1 Training Manual, 1995)
40 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Cara kerja katup thermostat adalah sebagai berikut: Pada saat suhu air pendingin rendah katup tertutup atau saluran dari mesin ke radiator terhalang oleh wax (lilin) yang belum memuai. Bila suhu air pendingin naik sekitar 80 sampai dengan 90 derajat Celcius maka lilin akan memuai dan menekan karet. Karet akan berubah bentuk dan menekan poros katup. Oleh karena posisi poros tidak berubah maka maka karet yang sudah berubah tersebut akan membawa katup untuk membuka seperti pada gambar 2.42.
Gambar 2.42. Katup thermostat pada saat suhu 80-90 ºC (New Step 1 Training Manual, 1995) Untuk menghindari terjadinya tekanan air yang tinggi pada saat katup thermostat tertutup, pada saluran di bawah katup dibuatkan saluran ke pompa air yang dikenal dengan saluran pintas (by pass) seperti pada gambar 2.43.
Gambar 2.43. Thermostat dengan katup by pass (New Step 1 Training Manual, 1995) Cara kerja katup by pass pada thermostat dapat dilihat pada sistem pendingin mesin pada saat dingin dan panas. Gambar dari sistem pendingin mesin pada saat dingin dapat dilihat pada gambar 2.44. commit to user
41 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.44. Thermostat dengan katup by pass pada saat dingin (New Step 1 Training Manual, 1995) Gambar dari sistem pendingin mesin pada saat panas dapat dilihat pada gambar 2.45
Gambar 2.45. Thermostat dengan katup by pass pada saat panas (New Step 1 Training Manual, 1995) (New Step 1 Training Manual, 1995)
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR 3.1 Perencanaan Perbaikan Sistem AC Perencanaan kerja disusun untuk mempermudah proses pengerjaan perbaikan sistem pendingin udara di mobil Toyota Kijang 5K. Terdapat beberapa tahap dalam perencanaan ini. Yaitu tahap pemeriksaan awal sistem, tahap pemeriksaan awal komponen, tahap perbaikan komponen, tahap pemeriksaan akhir komponen, dan tahap pemeriksaan akhir sistem. 3.1.1 Tahap pemeriksaan sistem Pada tahap pemeriksaan awal sistem ini akan dilakukan beberapa pemeriksaan, diagram alir dari tahap pemeriksaan awal sistem dapat dilihat pada Gambar 3.1 : Mulai Menyalakan mesin Menyalakan saklar AC
Suhu evaporator dingin
Tidak
Ya AC Baik Mematikan saklar AC Mematikan mesin mobil Selesai Gambar 3.1 Diagram alir pemeriksaan sistem commit to user
42
AC Rusak
43 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.1.2 Tahap pemeriksaan komponen Mulai Menyalakan mesin mobil Menyalakan saklar AC Tidak Magnetic clutch bekerja
Rusak
Ya Baik Tidak Fan kondensor bekerja
Rusak
Ya Baik Tidak Kompresor bekerja
Rusak
Ya Baik Ya Kondensor bocor
Rusak
Tidak Baik
Mematikan saklar AC Mematikan mesin mobil
Selesai
Gambar 3.2 Diagram alir to pemeriksaan komponen commit user
44 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tahap pemeriksaan awal tiap komponen dapat dilihat pada diagram ailir di atas. Setiap komponen dapat diperiksa satu-persatu unjuk kerjanya, jadi dapat diketahui kerusakan dari setiap komponen. sistem AC pada mobil Toyota Kijang 5K. 3.1.3 Tahap perbaikan komponen Perbaikan komponen dilakukan dengan cara berikut : 1. Perbaikan kompresor : Mulai Melepas kompresor Menguji awal kompresor Membongkar kompresor Tidak Komponen kompresor baik Ganti baru
Ya Dibersihkan Merakit kembali kompresor Tidak Kerja kompresor baik
Ya Memasang kompresor Selesai
Gambar 3.3 Diagram alir kompresor commit toperbaikan user
45 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Perbaikan kompresor dapat dilakukan dengan baik sesuai dengan gambar 3.3 2. Perbaikan fan kondensor Mulai
Melepas fan kondensor Tidak Diperbaiki/Ganti baru
Fan bekerja baik Ya Dibersihkan
Tidak Performa Fan baik Ya Memasang kembali fan
Gambar 3.4
Selesai
Diagram alir perbaikan fan kondensor
Perbaikan fan kondensor dapat dilakukan dengan baik sesuai dengan gambar 3.4 3. Perbaikan kondensor Perbaikan kondensor dilakukan apabila terjadi kebocoran dalam saluran kondensor. Maka diperlukan uji kebocoran terlebih dahulu untuk mengetahui ada kebocoran atau tidaknya. Pada Gambar 3.5 dapat dilihat cara alur perbaikan kondensor yang baik.
commit to user
46 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Mulai
Melepas kondensor Ya Kondensor bocor Tidak
Diperbaiki dan dibersihkan/Ganti baru
Dibersihkan Ya
Kondensor masih bocor Tidak Memasang kondensor
Selesai Gambar 3.5 Diagram
alir perbaikan kondensor
Perbaikan kondensor dapat dilakukan dengan baik sesuai dengan gambar 3.5 3.2 Gambar Komponen Sistem AC Dalam sistem pendingin udara terdapat beberapa komponen utama yang mempunyai jenis-jenis tertentu. Jenis komponen – komponen yang ada adalah sebagai berikut :
commit to user
47 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
1. Kompresor: swash plate
Gambar 3.6 Kompresor swash plate Kompresor yang memiliki tipe swash plate dapat dilihat pada Gambar 3.6 1.
Piston dan poros kompresor swash plate
Gambar 3.7 Piston kompresor
Gambar 3.8 Poros Kompresor
Pada gambar 3.7 adalah gambar piston dari kompresor tipe swash plate. Dan gambar 3.8 adalah gambar poros dari kompresor tipe swash plate.
commit to user
48 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.
Kondensor: Parallel flow
Gambar 3.9 Kondensor parallel flow Kondensor yang memiliki tipe parallel flow dapat dilihat pada Gambar 3.9 3.
Fan kondensor
Gambar 3.10 Fan kondensor Fan kondensor dapat dilihat pada Gambar 3.10.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 49
BAB IV PERBAIKAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Pemeriksaan Sistem AC Pemeriksaan sistem AC yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui kondisi sistem AC baik secara visual maupun secara fungsional tanpa melakukan pembongkaran sistem. Adapun beberapa hal yang termasuk dalam pemeriksaan adalah sebagai berikut : 4.1.1. Pemeriksaan secara visual Pemeriksaan kondisi sistem AC secara visual dilakukan dengan cara mengamati kondisi komponen sistem AC yang dapat dilihat secara langsung tanpa harus melakukan pembongkaran. Komponen – komponen yang dapat diketahui kondisinya dengan cara pemeriksaan secara visual adalah antara lain : 1.
Sirip-sirip kondensor Pada
sirip-sirip
kondensor
mengalami
kerusakan
(penyok),
yang
mengakibatkan udara tidak dapat mengalir dengan lancar melewati sirip-sirip kondensor yang dapat mengakibatkan pendinginan kondensor kurang baik. Dapat dilihat pada gambar 4.1.
Penyok
Gambar 4.1 Sirip-sirip kondensor
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 50
4.1.2. Pemeriksaan Secara Fungsional Pemeriksaan dilakukan dengan cara menghidupkan mesin kendaraan kemudian sistem AC di hidupkan. Ada beberapa kejadian: -
Fan kondensor tidak bekerja.
-
Magnetic clutch tidak aktif, sehingga kompresor tidak berputar/bekerja.
4.1.3.Analisa Penyebab Kerusakan Analisa penyebab kerusakan dilakukan untuk menentukan langkah / proses perbaikan yang akan dilakukan. Proses perbaikan dilakukan mengacu pada hasil analisa yang sudah diperoleh. Hasil analisa yang diperoleh dari hasil pemeriksaan sistem AC pada mobil Toyota Kijang 5K adalah sebagai berikut : 1. Dari hasil pemeriksaan secara visual diperoleh hasil analisa sebagai berikut : a) Terjadi kerusakan pada sirip-sirip kondensor yang mengakibatkan aliran udara yang melewati sirip-sirip kondensor tidak lancar sehingga pendinginan pada kondensor kurang baik. 2. Dari hasil pemeriksaan secara fungsional diperoleh hasil analisa sebagai berikut : a) Magnetic clutch dan fan kondensor tidak bekerja karena adanya pressure switch yang akan memutuskan arus listrik menuju magnetic clutch dan fan dengan otomatis apabila dalam sistem AC tidak terisi oleh refrigeran. Sehingga melindungi kompresor dari kerusakan yang diakibatkan tidak adanya refrigeran. b) Refrigeran dalam sistem AC kosong, hal ini disebabkan adanya kebocoran dalam sistem AC tersebut. Setelah di uji kebocoran, dapat ditemukan letak kebocoran ada pada sambungan pipa alumunium dari lubang keluar kondensor. 4.2.Rencana Perbaikan Sistem AC Rencana perbaikan sistem pendingin udara pada mobil Toyota Kijang 5K yang akan dilakukan adalah sebagai berikut : 1.
Membongkar sistem AC dengan cara melepas komponen – komponen sistem AC, antara lain :
a)
Kompresor
b) Kondensor
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 51
c)
Fan kondensor
d) Katup ekspansi dan evaporator e)
Blower evaporator
f)
Selang dan pipa alumunium
2.
Memeriksa kondisi komponen – komponen yang sudah dilepas. Untuk komponen yang kompleks seperti kompresor, komponen di bongkar dan kemudian diperiksa, dan diganti seal dan perpaknya.
3.
Membersihkan komponen – komponen yang masih akan digunakan kembali.
4.
Mengganti komponen – komponen yang sudah rusak dan tidak bisa digunakan lagi, seperti :
a)
Seal dan perpak kompresor
b) O-ring pada setiap sambungan selang-selang refrigerant 5.
Memperbaiki komponen – komponen yang rusak tetapi masih bisa digunakan kembali, misal : kondensor.
6.
Memperbaiki sambungan pipa alumunium yang bocor.
7.
Memperbaiki sambungan ducting yang lepas.
4.3. Data Hasil Pengukuran Awal: a) Tekanan refrigerant dalam suction dan discharge (dengan Manifold gauge): ·
Suction
: 0 Psi
·
Discharge
: 0 Psi
b) Kecepatan putaran fan kondensor (dengan Tachometer) : 0 rpm (tidak bekerja) c) Kecepatan aliran udara pada kondensor (dengan Anemometer) : 0 m/s (fan tidak bekerja)
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 52
4.4. Daftar Harga Barang Yang Dibutuhkan Tabel 4.1. Daftar Harga barang yang dibutuhkan No
Nama Barang
Harga Satuan
Jumlah
Harga Total
1.
Kuas
Rp 10.000,00 1
Rp 10.000,00
2.
Sabun colek
Rp 2.000,00 1
Rp 2.000,00
3.
Detergent
Rp 5.000,00 1
Rp 5.000,00
4.
Sikat
Rp 5.000,00 1
Rp 5.000,00
5.
Bensin
Rp. 4.500,00 2 ltr
Rp. 9.000,00
6.
Seal pipa
Rp. 30.000,00 1 set
Rp. 30.000,00
7.
Selotip pipa
8.
Perpak kompresor
Rp. 45.000,00 1 set
Rp. 45.000,00
9.
Seal kompresor
Rp. 25.000,00 1 set
Rp. 25.000,00
10.
Amplas 320
11.
Rp.3.000,00 2 buah
Rp. 6.000,00
Rp.3.000,00 3 buah
Rp. 9.000,00
Oli kompresor
Rp. 20.000,00 100 ml
Rp. 20.000,00
12.
Freon R134a
Rp. 50.000,00 4 kaleng
13.
Receiver
14.
Isolator kabel
15.
V-belt
Rp. 175.000,00 1 unit
Rp. 200.000,00 Rp. 175.000,00
Rp. 5.000,00 1 buah
Rp. 5.000,00
Rp. 30.000,00 1 buah
Rp. 30.000,00
Jumlah
Rp. 576.000,00
Pada Tabel 4.1. dapat dilihat anggaran dana yang diperlukan untuk memperbaiki komponen AC Toyota Kijang 5K. 4.5. Perbaikan Komponen AC Perbaikan dalam sistem pendinginan udara dimulai dari tahap pembongkaran setiap komponen, kemudian pemeriksaan part tiap kommponen, dan uji kelayakan
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 53
sistem. Kompresor yang akan dibongkar merupakan tipe kompresor swash plate. Dan kondensor yang akan di perbaiki merupakan kondensor tipe parallel flow. 4.2.1. Perbaikan kompresor A. Pembongkaran komponen kompresor Langkah-langkah pembongkaran kompresor sebagai berikut : a)
Kompresor yang akan dibongkar
Kompresor yang akan dibongkar dapat dilihat pada gambar 4.2
Gambar 4.2. Kompresor pada engine Toyota Kijang 5K b) Melepas kompresor dari dudukanya pada engine. Kompresor yang telah dilepas dari dudukannya dapat dilihat pada gambar 4.3
Gambar 4.3. Kompresor yang akan dibongkar c)
Melepas mur pengikat magnetic clutch dengan menggunakan obeng ketok yang
ujungnya diganti dengan mata shock 14 mm Cara melepas mur dapat dilihat pada gambar 4.4
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 54
Gambar 4.4. Melepas mur pengikat magnetic clutch d) Melepas plat penekan dengan cara ditarik ke atas sambil sedikit digoyanggoyangkan. Cara melepas plat penekan dapat dilihat pada gambar 4.5
Gambar 4.5. Melepas plat penekan e)
Melepas pullley kompressor Pelepasan pulley kompresor di awali dengan terlebih dahulu melepas snap ring
yang ada pada pulley kompresor (gambar 4.6).
Gambar 4.6. Melepas snap ring pulley kompresor Kemudian melepas pullley kompresor dengan tracker kaki tiga Cara melepas pulley dapat dilihat pada gambar 4.7
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 55
Gambar 4.7. Melepas pulley dengan tracker kaki tiga f)
Melepas kumparan magnetic clutch Pelepasan diawali dengan terlebih dahulu melepas snap ring yang ada pada
kumparan magnetic clutch, terlihat pada gambar 4.8. Kemudian baru kumparan magnetic clutch dilepas dengan cara ditarik ke atas, seperti pada gambar 4.9.
Gambar 4.8. Melepas snap ring
Gambar 4.9. Melepas kumparan magnetic clutch
g) Melepass lubang discard dan suction Cara melepas salurannya dapat dilihat pada gambar 4.10
Gambar 4.10. Melepas lubang dischard dan suction
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 56
h) Melepas cover atas kompresor Yang pertama dilakukan adalah melepas baut-baut pengikat cover atas. Pelepasan menggunakan kunci L, terlihat pada gambar 4.11.
Gambar 4.11. Melepas baut pengikat cover atas Kemudian cover atas dilepas, gambar 4.12
Gambar 4.12. Melepas cover atas i)
Setelah itu melepas plat katup isap dan seal cover
Cara melepasnya dapat dilihat pada gambar 4.13
Gambar 4.13. Melepas plat katup hisap dan seal cover
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 57
j)
Melepas kover bawah kompresor
Langkah pelepasan yang dilakukan sama dengan langkah pelepasan kover atas. k) Mengeluarkan piston Piston dikeluarkan dengan cara melepas terlebih dahulu baut pengikat silinder atas dan silinder bawah kompresor. Setelah itu silinder atas dan bawah dilepaskan dengan cara ditarik dengan arah berlawanan sehingga piston akan keluar beserta poros dan piring goyang, terlihat pada gambar 4.14.
Gambar 4.14. Melepas silinder atas dan silinder bawah Berikut adalah gambar dari piston pada gambar 4.15, silinder dan poros nya pada gambar 4.16
Gambar 4.15. Poros l)
Gambar 4.16. Piston dan silinder
Pembersihan spare part Setelah semua spare part dilepas total, maka langkah selanjutnya adalah
membersihkan semua spare part. Pembersihan dapat dilakukan dengan mencuci part dengan menggunakan bensin, seperti pada gambar 4.17. Jika kotoran tidak dapat hilang dengan menggunakan bensin, maka dapat dilakukan dengan pengamplasan. Amplas yang digunakan adalah amplas halus (ukuran 600).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 58
Gambar 4.17. Mencuci poros dengan bensin B. Pemeriksaan part pada kompresor Setelah semua part dilepas kemudian dibersihkan, maka langkah selanjutnya adalah melakukan pemeriksaan part. Pemeriksaan dilakukan dengan melihat dari kondisi fisik part maupun dengan standar yang ada. Part yang sudah tidak layak pakai dapat diperbaiki atau bila perlu diganti. Adapun part yang diperiksa antara lain sebagai berikut : a)
Silinder kompresor Silinder diperiksa apakah terdapat goresan yang dapat mengakibatkan
kompresi bocor. Jika terdapat cacat goresan, maka kompresor diganti, gambar 4.18.
Gambar 4.18. Pemeriksaan silinder kompresor b) Piston Kepala piston diperiksa terhadap adanya goresan maupun keausan, jika sudah tidak layak maka harus diganti, gambar 4.19.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 59
Gambar 4.19. Pemeriksaan piston kompresor c)
Plat katup Plat katup diperiksa dari kemungkinan terjadinya kebocoran saat kompresi.
d) Packing Packing diganti setiap kali pembongkaran kompresor. e)
Seal Seal diganti dengan seal baru.
C. Perakitan kembali komponen kompresor Setelah semua part telah selesai dibersihkan, maka kompresor dapat dirakit kembali dengan langkah seperti saat pembongkaran kompresor hanya saja dibalik urut dari bawah. Hal penting saat perakitan komponen kompresor adalah setiap perakitan part harus dilumasi oli khusus kompresor, agar gesekan yang terjadi dapat diperkecil, sehingga tidak merusak part-part dari kompresor karena adanya gesekan. Setelah semua part sudah selesai dirakit, lalu dimasukkan oli kompresor sebanyak kurang lebih 20ml ke dalam kompresor untuk pelumasan kompresor saat sudah mulai bekerja dalam sistem AC. D. Uji Kebocoran Kompresor Pengujian dilakukan setelah rekondisi kompresor telah dilakukan. Setelah semua part kompresor selesai dirakit kembali, kompresor diisi dengan udara bertekanan melalui saluran isap (saluran buang dalam kondisi tertutup rapat) sampai tekanan 250 Psi, terlihat pada gambar 4.20. kemudian kompresor dimasukkan dalam bak air dan diperiksa apakah timbul gelembung-gelembung udara. Jika tidak, maka berarti tidak terdapat kebocoran, terlihat pada gambar 4.21.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 60
Gambar 4.20. Kompresor di kompresi
Gambar 4.21. Kompresor
udara
dimasukan dalam air
Setelah dipastikan tidak ada kebocoran dalam kompresor maka kompresor dapat dipasang kembali ke dalam sistem AC. 4.5.2. Perbaikan kondensor A. Pembongkaran komponen kondensor Langkah-langkah pembongkaran kondensor sebagai berikut : a)
Melepas grille radiator
Komponen dari kondensor dapat dilihat pada gambar 4.22
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 61
Gambar 4.22. Komponen unit kondensor Keterangan : 1. Grille radiator 2. Penyangga dudukan ujung kap mesin depan 3. Pengunci kap mesin 4. Pipa refrigeran 5. Kondensor b) Melepas dudukan ujung kap mesin depan c)
Melepas pengunci kap mesin
d) Melepas fan kondensor e)
Melepas pipa refrigeran
f)
Melepas kondensor Setelah fan kondensor dan kondensor dilepas, maka langkah selanjutnya
adalah menguji fan kondensor dulu, dihubungkan langsung dengan baterai. Dan fan
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 62
kondensor masih bekerja dengan baik. Kemudian fan kondensor dibersihkan. Begitu pula kondensor, pembersihan dapat dilakukan dengan mencuci kondensor dengan menggunakan air sabun dan sikat. Sambil diguyur dengan air sabun, sirip-sirip kondensor disikat, , pada gambar 4.23. Setelah itu dibilas dengan air bersih. Kemudian dilakukan penyemprotan dengan air gun dari kompresor udara, pada gambar 4.24.
Gambar 4.23. Kondensor disikat
Gambar 4.24. Kondensor disemprot udara
B. Pemeriksaan part pada kondensor Setelah part dilepas kemudian dibersihkan, maka langkah selanjutnya adalah melakukan pemeriksaan part. Pemeriksaan dilakukan dengan melihat dari kondisi fisik part maupun dengan standar yang ada. Part yang sudah tidak layak pakai dapat diperbaiki atau bila perlu diganti. Adapun part yang diperiksa antara lain sebagai berikut : a)
Sirip-sirip kondensor Sirip-sirip pendingin kondensor yang mengalami peyok dapat diluruskan
dengan plat yang tipis dan ukuran kecil yang pas untuk dimasukkan di sela-sela sirip kondensor. Sehingga sirip-sirip kondensor dapat lurus dan udara dapat lewat diantaranya, sehingga pendinginan udara dapat bekerja dengan baik, terlihat pada gambar 4.25.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 63
Gambar 4.25. Meluruskan sirip-sirip kondensor b) Seal pada sambungan kondensor dengan selang Pemeriksaan seal pada sambungan ini dilakukan agar tidak terjadi kebocoran pada sambungan. Jika seal O-ring sudah rusak maka harus diganti dengan yang baru. Biasanya setiap habis dilepas selang tersebut, maka seal tersebut harusnya diganti yang baru agar tidak terjadi kebocoran pada sambungan selang. C. Uji kebocoran kondensor Pengujian dilakukan setelah rekondisi kondensor telah dilakukan. Kondensor dikompresi dengan udara bertekanan melalui saluran masuk (saluran buang dalam kondisi tertutup rapat) sampai tekanan 250 Psi. kemudian kondensor dimasukkan dalam bak air dan diperiksa apakah timbul gelembung-gelembung udara. Dan tidak ada gelembung, maka berarti tidak terdapat kebocoran. 4.5.3. Perbaikan sambungan pipa alumunium Kebocoran dalam sistem AC disebabkan oleh adanya masalah pada sambungan pipa yang menyebabkan terjadinya kebocoran ini. Untuk mengatasinya perlu diperbaiki sambungan tersebut. Langkah pertama yaitu melepas pipa alumunium tersebut. Ternyata cekungan swaging pada pipa tersebut kurang baik. Lalu dilakukan langkah swaging pada pipa tersebut. Kemudian pipa dipasang kembali dalam rangkaian sistem AC.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 64
4.5.4. Pemasangan kembali komponen AC Setelah semua komponen AC selesai diperbaiki, maka komponen tersebut dipasang kembali pada dudukannya. Pada saat pemasangan inilah penggantian v-belt dilakukan, karena v-belt yang lama sudah tidak dapat dipakai,karena kurang panjang. Ada satu tambahan pulley yang jadi satu dengan v-belt pulley kompresor yaitu pulley dari pompa power steering. Saat semua komponen sudah terpasang dengan baik, maka dilakukan proses penvakuman dan pengisian refrigeran. Sehingga sistem AC sudah mulai normal dan dapat menghadirkan suasana nyaman pada pengendara dan penumpang mobil Toyota Kijang 5K. 4.6. Data Hasil Pengukuran Akhir a) Tekanan refrigerant dalam suction dan discharge putaran mesin ±2000 rpm (dengan Manifold Gauge) ·
Suction
: 40 Psi
·
Discharge
: 180 Psi
b) Kecepatan putaran fan kondensor (dengan Tachometer): 2500 rpm c) Kecepatan aliran udara pada kondensor (dengan Anemometer): ·
Sebelum kondensor
: 11.4 m/s
·
Setelah kondensor
: 1.5 m/s
4.7. Pembahasan Perbaikan dan perawatan komponen-komponen AC mobil yang dilakukan bertujuan agar performa AC menjadi lebih baik dari sebelumnya. Setelah melalui beberapa langkah perbaikan dan perawatan, diharapkan sistem AC mobil dapat memberikan kenyamanan lebih bagi penumpangnya. Dengan kata lain, kerja AC yang maksimal merupakan keberhasilan dari perbaikan dan perawatan yang baik. Kerja AC dapat diketahui setelah dilakukan pengambilan data dan pengetesan sistem AC. Data yang didapat dari pengetesan performa beberapa komponen dari sistem AC mobil antara lain sebagai berikut :
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 65
4.7.1. Tekanan Kompresor Pengukuran
tekanan
yang
dihasilkan
kompresor
dilakukan
dengan
menggunakan manifold gauge. Saat pengukuran tekanan dilakukan putaran mesin dijaga agar tetap pada ±2000 rpm. Bersamaaan dengan proses pengisian refrigerant. Pada manifold gauge dapat membaca dua sisi tekanan kompresor, yaitu tekanan pada suction dan tekanan pada dischard. Berikut hasil pengukuran yang didapatkan : ·
Tekanan Suction
: 40 Psi
·
Tekanan Discharge
: 180 Psi
Dari hasil pengukuran yang didapat menunjukkan bahwa kompresor bekerja dengan baik dan tekanan yang diperlukan tercapai, sehingga suhu yang diinginkan juga tercapai. Tekanan yang dicapai pada sisi dischard juga merupakan indicator dari pengisian jumlah refrigerant yang dimasukkan ke dalam sistem AC. Apabila tekanan masih dibawah 180 Psi maka refrigerant terus ditambahkan sampai tekanan mencapai 180 Psi. Apabila tekanan belum sampai 180 Psi maka suhu dalam evaporator masih kurang dingin, sehingga suhu yang kita inginkan belum tercapai. 4.7.2. Kondensor Kondensor berfungsi untuk mengembunkan refrigerant dari kompresor yang berbentuk gas menjadi cair. Pada kondensor terdapat sirip-sirip pendingin yang berfungsi untuk mengalirkan panas dari dalam refrigerant agar lebih cepat dilepaskan ke udara luar dengan bantuan hembusan dari fan kondensor. Agar panas dari kondensor dapat dilepaskan dengan baik, maka sirip-sirip kondensor harus memiliki sela-sela yang cukup agar udara dapat mengalir melewati sirip-sirip kondensor tersebut. Berikut hasil pengukuran yang memperlihatkan kondisi sirip-sirip kondensor masih dalam kondisi yang baik, kecepatan dari aliran udara yang dihembuskan oleh fan kondensor : ·
Sebelum kondensor
: 11.4 m/s
·
Setelah kondensor
: 1.5 m/s
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 66
Pengukuran ini dilakukan dengan anemometer agar dapat mengetahui kecepatan aliran udara. Fan kondensor berputa pada 2500 rpm dari hasil pengukuran dengan tachometer. Kecepatan udara yang didapatkan dari pengukuran menunjukkan bahwa kerja dari fan kondensor masih baik. Dan kondisi sirip-sirip kondensor juga baik, karena udara masih tetap mengalir setelah melewati sirip-sirip dari kondensor tersebut. Dengan demikian proses kondensasi dalam kondensor dapat berlangsung dengan baik, karena panas dari kondensor dapat dilepaskan dengan baik melalui siripsirip kondensor dengan bantuan fan kondensor.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB V PENUTUP 5.1.
Kesimpulan Dari hasil perbaikan AC mobil Toyota Kijang 5K
ini, maka dapat
disimpulkan sebagai berikut : 1. Sistem pengkondisian udara pada mobil Toyota Kijang 5K menggunakan kompresor jenis swash plate dan kondensor tipe parallel flow. 2. Sistem pengkondisian udara pada mobil Toyota Kijang 5K pada awalnya mengalami kerusakan pada beberapa komponennya, diantaranya : -
Magnetic clutch tidak bekerja
-
Fan kondensor tidak bekerja
-
Sirip-sirip kondensor rusak dan tidak dapat dilalui udara
3. Kerusakan disebabkan pada sistem AC tidak terdapat refrigerant karena terdapat kebocoran pada sambungan pipa kapiler pada lubang keluaran kondensor. Yang mengakibatkan pressure switch memutus arus ke magnetic clutch agar kompresor tidak bekerja supaya tidak terjadi kerusakan pada kompresor karena tidak ada refrigeran dalam sistem AC tersebut. 4. Kerusakan yang ditemukan dapat diperbaiki sesuai prosedur yang benar sehingga sistem AC mobil Toyota Kijang 5K dapat bekerja kembali dengan baik. 5.2. 1.
Saran Perlu perawatan
yang intensif pada pipa dan selang karena rentan
terhadap kebocoran refrigeran. 2.
Perlu dilakukan upgrade teknologi sehingga sesuai dengan kemajuan teknologi AC saat ini.
3.
Dilakukan perawatan yang berkala sehingga performa sistem AC tetap maksimal.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
LAMPIRAN
commit to user