Suhu panas di dalam kabin mobil tentunya bisa mempengaruhi kenyamanan pengguna mobil yang juga bisa berimbas pada keselamatan pengguna mobil. Kalau udara didalam kabin mobil itu bersih dans sejuk, otomatis pengemudi akan lebih fokus untuk memperhatikan laju kendaraan. Oleh karena itu, dalam kendaraan ruang tertutup seperti mobil penting adanya sistem sirkulasi. Sirkulasi udara yang paling banyak diterapkan yakni sistem AC. Sistem AC adalah sebuah rangkaian komponen yang dibuat dengan tujuan mengatur suhu dan kelembaban didalam kabin mobil.
Sebenarnya sistem AC masuk ke HVAC System, yang apabila diartikan menjadi Heating, Ventilating, and Air Conditioning. Artinya, dalam rangkaian AC mobil sebenarnya tidak hanya terfokus pada pendinginan kabin. Sistem ini juga bisa memanaskan suhu kabin (khusus saat musim dingin). Namun karena di Indonesia tidak pernah merasakan musim dingin, alias suhu udaranya hangat maka sistem HVAC hanya digunakan untuk mendinginkan ruang kabin.
Prinsip Kerja AC Pada Mobil
Mungkin anda bertanya-tanya, apakah cara kerja AC mobil sama dengan AC ruangan ? secara prinsip sistem AC mobil sama dengan sistem AC ruangan. Dimana sistem ini bekerja dengan pemindahan panas. Udara yang akan diventilasikan kedalam kabin, terlebih dahulu melewati sebuah komponen. Tujuannya agar kelembaban dan suhu udara tersebut berpindah ke material lain. Dalam hal ini, refrigerant digunakan sebagai material pemindah panas.
Namun, pemindahan panas ini tidak hanya terjadi pada udara ventilasi ke kabin. Panas yang dipindahkan ke refrigerant juga perlu dipindahkan lagi ke udara bebas agar refrigerant bisa kembali menjemput panas dari kabin. Rangkaian pemindahan panas ini apabila dihubungkan akan menjadi sebuah siklus AC mobil.
Cara kerja sistem AC pada Mobil
Siklus AC mobil yang akan dibahas terbagi menjadi dua tahap, yang terdiri dari ketika kopling terhubung dan ketika kopling terlepas.
1. Ketika kopling kompresor terhubung
Ketika AC dinyalakan, akan terdengar bunyi cetekan dari ruang mesin yang diikuti penaikan RPM mesin. Itu tandanya kopling kompresor AC terhubung. Kopling ini bekerja menggunakan daya tarik magnet. Ketika posisi OFF, kopling akan terbebas (renggang) dari pulley kompresor sehingga meski pulley kompresor berputar poros kompresor tidak akan berputar. Ketika AC di hidupkan maka akan terjadi induksi elektromagnet pada magnetic clutch sehingga kopling magnet akan tertarik kedalam.
Hal ini menyebabkan kopling magnet dan pulley kompresor terhubung. Sehingga poros kompresor juga akan berputar sesuai RPM mesin. Putaran poros kompresor akan menekan freon, akibatnya freon bergerak ke arah kondensor dengan tekanan tinggi. Pada kondensor, akan terjadi mekanisme yang mirip mekanisme radiator. Dimana kipas pendingin akan berputar yang menyebabkan ada aliran udara dari luar melewati kondensor. Hal ini membuat suhu pada freon berpindah ke udara yang melewatinya sehingga keluar dari kondensor, freon sudah dalam keadaan dingin namun masih bertekanan tinggi.
Setelah keluar dari kondensor, freon bergerak kearah dryer. Didalam komponen dryer, freon akan disaring menggunakan element pasir silika yang mampu menyerap uap air apabila freon mengandung uap air. Setelah melewati dryer, freon akan masuk ke expansion valve. Pada komponen ini, akan terjadi efek spray, yaitu efek keluarnya freon bertekanan tinggi ke ruang dengan tekanan lebih rendah melalui lubang sempit. Efek spray ini akan membuat freon berubah dari wujud zat cair (sebelum expansion valve) menjadi wujud gas (setelah expansion valve).
Ini seperti sprayer pada parfum atau pada cat spray. Dimana ketika kita menyemprotkan parfum, maka akan terasa sejuk padahal suhu tabung parfum tidak sedingin yang dirasakan. Ini karena efek spray tadi. Ketika freon tersemprot melalui expansion valve maka suhu freon akan sangat dingin dan keluar dari expansion valve, tekanan freon sudah lebih rendah. Freon bertekanan rendah tersebut kemudian langsung di alirkan ke evaporator. Di sini freon dalam kondisi paling dingin, sehingga ketika blower menyala, terdapat aliran udara ke kabin yang melewati evaporator. Hasilnya,seperti hukum yang berlaku, suhu tinggi akan mengalir ke suhu yang lebih renda, panas dari udara yang melewati evaporator akan berpindah ke freon. Sehingga udara yang keluar dari dalam kisi-kisi AC memiliki suhu dingin atau sejuk.
2. Ketika AC On namun kopling kompresor terputus
Kopling kompresor tidak selamanya terhubung, meski kita masih menyalakan saklar AC namun kadang terdengar bunyi yang menunjukan kopling kompresor lepas yang juga diikuti penurunan RPM mesin ke RPM awal. Pelepasan kopling kompreror ini diatur secara otomatis oleh sistem kelistrikan AC mobil. Tujuannya, untuk menghindari overpressure yang berakibat pada bocornya saluran AC mobil. Semua diawali dari sensor tekanan ac yang ada pada high pressure hose. Apabila sensor ini mendeteksi freon sudah mencapai tekanan maksimal maka induksi pada kopling magnet akan terhenti. Sehingga kopling magnet terputus.
Ketika kopling magnet terputus (kembali renggang) maka poros kompresor akan berhenti berputar sehingga aliran freon dari kompresor terhenti, namun bukan berarti siklus AC mobil ikut terhenti. Ketika kompresor terputus, tekanan pada high pressure hose masih tinggi dan berangsur-angsur reda. Karena masih memiliki tekanan maka didalam expansion valve masih terjadi efek spray, sehingga proses perpindahan suhu udara dari blower masih terjadi dengan normal. Sebelum tekanan ac drop, kopling magnet kembali terhubung sehingga tekanan freon kembali naik dan siklus AC mobil tidak terhenti. Begitulah seterusnya sistem AC bekerja.
Sistem AC Double Blower
Cara kerja AC doubel blower juga sama dengan AC single blower. Namun, dalam AC double blower terdapat dua buah blower fan, dua buah evaporator dan dua buah expansion valve. Jadi freon dari dryer, terlebih dahulu melewati sebuah saluran by pass yang membuat cabang. Satu ke blower depan, dan satunya ke blower belakang.
Berapa Batas Maksimal Tekanan Freon ?
Batas maksimal tekanan freon yang diukur oleh sensor, itu tergantung kita memilih range suhu pada selektor suhu didalam kabin. Apabila kita menyeting suhu paling dingin, maka batas maksimal tekanan freon yang ditetapkan itu tinggi sehingga waktu kompresor terhubung lebih lama. Namun saat kita menyeting selektor suhu normal (25-30 derajat C) maka batas maksimal yang ditetapkan menjadi lebih rendah. Sehingga waktu kompresor terhubung itu singkat dan sering terdengar cetak-cetek bunyi kompresor.