Penjelasan Lengkap Sistem AC Pada Kelistrikan Kendaraan Ringan Mobil

Suhu Kabin Mobil Diatur Mesin AC 

     TEKNOLOGI otomotif memang tidak pernah berhenti berevolusi. Inovasi baru selalu bermunculan untuk menggantikan sistem yang lama. Seiring dengan maraknya penggunaan teknologi elektronik pada kendaraan bermotor beroda empat, sistem air conditioner (AC) atau penyejuk udara pun semakin canggih. 

     Dengan tambahan peranti komputer, kini suhu udara di kabin dapat diatur sesuai keinginan. Pabrikan mobil menyebutnya teknologi 4 zone climatronic air conditioning. Teknologi tersebut bisa dibilang yang tercanggih saat ini. Berbagai macam sensor dipasang di sekeliling kendaraan untuk memastikan suhu di dalam kabin selalu sejuk. 

     Canggihnya, pengemudi dan penumpang pun dapat memilih suhu udara di kursinya masing-masing sesuai dengan keinginan. Di kursi depan, misalnya, pengemudi bisa memakai suhu 25 derajat Celsius, sedangkan penumpang sebelahnya dapat memilih suhu 22 derajat Celsius. 

     Meskipun sistem AC semakin "pintar", namun teknologi dasar yang diaplikasikan pada setiap kendaraan roda empat tetaplah sama. Air conditioner merupakan peralatan yang didesain memiliki empat fungsi, yaitu mengontrol temperatur, mengontrol sirkulasi udara, kelembaban, dan memurnikan udara. Itu sebabnya berbeda dengan pengertian yang beredar di masyarakat, AC bukan hanya terdiri dari sistem pendinginan tetapi juga melingkupi teknologi pemanas ruangan.

     Satu sistem lengkap AC terdiri dari cooler (pendingin), heater (pemanas), moisture controler dan ventilator. "Karena Indonesia hanya memiliki dua musim, kemarau dan hujan, maka pabrikan mobil umumnya hanya memasang sistem pendingin saja," kata Achmad Supendi, Training Center Auto 2000 Jawa Barat.

     Apa itu cooler? Alat ini berfungsi untuk mendinginkan dan menghilangkan kelembaban udara di dalam kendaraan. 

     Prinsip kerja AC cooler memanfaatkan teori dasar pendinginan, yaitu penyerapan panas dan penguapan. Salah satu contoh dari teori ini adalah pemakaian alkohol pada tubuh. 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.
Komponen AC

     Sistem kerja AC merupakan satu siklus yang terus berproses tanpa henti selama dihidupkan. Komponen utamanya terdiri dari kompresor, condenser, receiver atau dryer, expansion valve dan evaporator. Kompresor adalah pompa untuk menaikkan tekanan refrigerant atau gas freon. Mekanisme kerja kompresor adalah satu sisi piston melakukan kompresi dan sisi lainnya melakukan langkah hisap.

     Piranti condenser digunakan untuk mendinginkan dan menyerap panas dari gas refrigerant yang telah ditekan kompresor hingga bertekanan tinggi. Dalam alat ini gas refrigerant diubah kembali menjadi cairan. Condenser disimpan di bagian depan kendaraan agar dapat didinginkan oleh aliran udara dari kipas dan aliran udara selama mobil berjalan. 

     Fungsi receiver atau dryer adalah untuk menampung sementara refrigerant yang telah menjadi cairan. Di sini refrigerant dibersihkan dari kotoran dan uap air yang merugikan bagi siklus kerja AC. Alat ini berbentuk seperti tabung yang di dalamnya terdapat filter, desiccant, receiver, dan dryer. Bila refrigerant mengandung kotoran, maka bisa menimbulkan karat pada komponen AC. 

     Unit pendinginan pada AC terdiri dari evaporator, blower motor, kipas, expansion valve, dan bak penguras. Expansion valve adalah katup yang menghubungkan dryer dengan evaporator. Fungsi evaporator sendiri kebalikkan dari condenser. Di dalam alat ini cairan refrigerant diubah menjadi kabut sebagai dasar untuk proses pendinginan yang akan dialirkan ke kabin. 

     Siklus kerja sistem pendingin AC terdiri dari lima langkah, pertama, kompresor melepaskan gas refrigerant yang bertemperatur dan bertekanan tinggi karena menyerap panas dari evaporator. Selanjutnya, gas refrigerant ini mengalir ke dalam condenser. Di dalam alat ini gas refrigerant mengembun dan berubah bentuk menjadi cairan.

     Tahapan berikutnya adalah cairan refrigerant bergerak menuju tabung receiver untuk disimpan dan disaring dari segala kotoran. Cairan refrigerant ini akan tetap berada di dalam tabung receiver selama evaporator belum memerlukannya. Cairan akan bergerak jika evaporator membutuhkan. 

     Langkah berikutnya adalah cairan ini mengalir ke evaporator untuk diubah menjadi udara yang dingin. Setelah itu, udara bertekanan dan bertemperatur rendah ini masuk kembali ke kompresor. Proses ini pun terjadi secara berulang-ulang. 

     Di samping penambahan sensor yang membuat teknologi AC semakin canggih. Sistem kerja AC masa kini tidak terlalu membebani mesin. Kalau mobil zaman dahulu, ketika memakai AC terasa berat saat melakukan akselerasi, maka kini ada sistem otomatis yang bisa mematikan untuk sementara kerja kompresor. Begitu pedal gas diinjak dan mobil berakselerasi, aliran AC secara otomatis untuk sementara terputus. Maksudnya memberi "kesempatan" kepada mesin mobil untuk menyalurkan tenaga maksimal guna melaju cepat. AC akan bekerja kembali bila kecepatan kendaraan beralih normal. (ovi)***

     Dari ikut beberapa mailing list klub mobil, beberapa kali saya mendengar informasi bahwa AC mobil yang masih menggunakan gas freon R12 dirubah begitu saja dengan gas freon R134a. Malah dengan klaim AC mobil dirasa lebih dingin lho!..
Apa benar begitu? 
Benar-benar membuat saya penasaran.

     Pada tahun 1985-1988 dipublikasikan tentang ditemukannya fenomena perusakan lapisan ozon yang salah satunya disebabkan oleh penggunaan freon (refrigerant) R12 pada sistem AC Mobil. Dari sini berkembang untuk mengatur penggunaan dan jadwal produksinya sehingga semaksimal mungkin tidak lagi menggunakan freon R12 pada mobil-mobil yang diproduksi sejak 1989. 

     Hingga tahun 1995 sudah dicapai hingga penggunaan freon R12 sudah kurang dari 50% pada industri otomotif saat itu, bahkan papda tahun 1997 dilaporkan tidak lebih dari 15% produksi otomotif yang masih menggunakan freon R12 tersebut pada sistem AC nya.

     Targetnya adalah tahun 2000 lalu semua produksi otomotif tidak lagi diperbolehkan menggunakan Freon R12 pada produksi barunya.

     Untuk konsekuensi di atas, dibuatlah freon pengganti R12 tadi, yaitu R134a dengan tetap memiliki sifat yang sama dengan R12 yaitu antara lain:

• Merupakan senyawa kimia utama yang stabil untuk membawa panas dan tidak mudah terbakar.
• Memiliki karakteristik tidak berbau, tidak berwarna dan tidak bersifat korosif juga tidak beracun.

Pada freon R134a dibuat agar seminimal mungkin tidak menipiskan lapisan ozon.

Karakter Molekul R12 (CCI2F2), diameter = 4,4Å

Karakter Molekul R134a (HC2HCF3), diameter = 4,2Å
Terlihat karakter molekul R134a lebih kecil dibanding R12!

Apa pengaruhnya jika R134a dipakai untuk menggantikan R12? Apakah merusak?
Karakteristik sistem AC R134a antara lain adalah:

• Perlu pelumas kompresor yang khusus. 
• Sifat derajat kelarutan air cukup tinggi 
• Memerlukan Material Hose (pipa/selang) dan Seal yang dapan menahan tembus air yang tinggi dan tahan untuk tidak mengembang karenanya.

Terlihat bahwa sistem AC R12 tidak dapat begitu saja diganti dengan freon R134a.

Apa akibatnya sih??
     Karena perbedaan karakteristik yang cukup signifikan, maka jika sistem AC R12 ingin dirubah ke R134a dibutuhkan banyak perubahan-perubahan.
Jika teman-teman yang kebetulan menggunakan R134a pada sistem R12, maka akan menemukan beberapa masalah seperti kompresor macet dan kebocoran freon!!
Jadi, kalau mau merubah dari sistem R12 ke sistem R134a gimana dong, apa saja yang perlu diperhatikan?
Simak diagram sistem AC pada mobil tersebut..

1. Oli Kompresor

Oli kompresor R12 tidak dapat larut dengan freon R134a sehingga tidak dapat bersirkulasi dengan baik. Ini membuat umur kompresor menjadi pendek (macet).
Oli kompresor R12 adalah ND-OIL6 (mineral oil) atau ND-OIL7

Oli kompresor R134a adalah ND-OIL8 (synthetic oil) atau ND-OIL9
Untuk lebih yakin pada kompresor tertulis kok oli yang dianjurkan.

2. Seal / Penyekat/ O-Ring

Ini cukup penting!! Pada sistem AC R12, digunakan NBR(Nitrile Butadiene Rubber) sebagai bahan dasar penyekat/seal termasuk O-Ring, Lip-Seal pada kompresor dan selang-selangnya.
Sialnya, NBR ini larut dengan freon R134a karena akan mengembang dan membusa!
Sistem R134a menggunakan RBR (Rubber in Behalf of R134a), jadi bisa dibilang karet sealer khusus R134a.
Secara fisik O-Ring untuk R134a lebih tebal (gemuk) ketimbang R12.

3. Hose / Selang Tekanan Tinggi dan Rendah.

Sampai saat ini selang tekanan tinggi dan rendah menggunakan NBR. Artinya jika tetap digunakan untuk sistem R134a akan menyebabkan freon bocor!
Jadi.. selang harus disesuaikan dengan sistem R134a. Duuuh repotnya ya.. 

4. Dryer-Receiver

Sampai sekarang isi dryer-receiver menggunakan Silica-Gel untuk menghilangkan uap air, sehingga untuk R134a dibutuhkan lebih banyak Silica-Gel. Untuk memisahkan air pada R134a digunakan Zeolite untuk menggantikan Silica-Gel.

5. Sistem Sambungan Pipa/Selang

Sistem penyekatan pada sambungan selang/pipa pun berbeda antara sistem R12 dengan R134a.
Hingga perubahan pada katup/socket pengisian freon pun berubah.

6. Magnetic Clutch

Tekanan pada suhu tinggi R134a lebih tinggi dari R12, sehingga kompresor butuh tenaga lebih besar untuk mengkompresi freon. Jelas akhirnya butuh model Magnetic Clutch yang berdaya kerja lebih baik dan kuat, selain itu rotor dan bearing pun dibuat spek yang lebih baik dari sistem sebelumnya.
Kalau magnetic clutch tidak disesuaikan jelas sistem tidak akan bekerja dengan baik.

7. Condenser

Pada sistem R134a, tekanan pada sisi tekanan tinggi lebih besar ketimbang R12, sehingga terlihat perubahan bentuk pada fin yang dibuat lebih rapat dengan tube yang lebih tipis/ramping agar dapat melepas radiasi panas lebih baik.

8. Pressure Switch

Dari hal-hal di atas sudah terlihat bahwa tekanan dalam sistem R134a lebih besar dari R12, tentunya Pressure Switch yang dipakai untuk ON/OFF kompresor perlu berubah juga.

9. Expansion Valve dan Evaporator Pressure Regulator (EPR)

Akibat tekanan yang lebih tinggi maka bukaan klep pada expansion valve dan EPR juga disesuaikan sehingga kapasitas pendinginannya sama dengan R12.
KESIMPULANNYA ADALAH..

• Sistem AC dengan freon R12 TIDAK DAPAT DIRUBAH dengan hanya mengisi freon R134a saja.
• Banyak Parts yang memang berbeda antara sistem R12 dengan R134a yang TIDAK DAPAT DIPERTUKARKAN.
• Untuk mengganti sistem R12 menjadi R134a, PERLU MENGGANTI part-part yang disebut di atas untuk mencegah kerusakan.
• Dan yang terakhir dari saya.

Duuuh!!.. Ternyata ga sesederhana itu bo!..
Hindari mengikuti anjuran montir untuk mengisi freon R134a ke dalam sistem R12 dan sebaliknya tanpa memperhatikan hal-hal di atas tadi.

     Jadi kalo dah begini.. ga perlu deh ya ganti sistem, mending ganti mobilnya sekalian kali ya repot sih hehehe.
Semoga bermanfaat dan tidak terjebak ide montir pinter

Sumber literatur :
Sistem AC R134a, PT.Nippondenso Indonesia, Inc, 1993