Subyek:
- Inleiding
- Kapiler
- Katup Ekspansi Termostatik (TEV)
- Mogelijke penyimpanan
Perkenalan:
Katup ekspansi adalah bagian penting dari sistem pendingin udara. Berfungsi sebagai pembatas garis antara elemen pengering/filter dan evaporator, sehingga terjadi transisi dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Pada gambar di bawah, katup ekspansi (dirancang sebagai katup blok) dibingkai dengan warna hijau.
Setelah refrigeran dari kompresor melewati elemen filter/pengering, mencapai katup ekspansi dengan tekanan kurang lebih 15 bar dan suhu kurang lebih 45 derajat Celcius. Refrigeran mengalir dari katup ekspansi ke evaporator. Saat refrigeran mengalir melalui pembatasan katup ekspansi, refrigeran mengalami penurunan tekanan yang signifikan. Ketika tekanan turun, titik didih refrigeran juga turun. Refrigeran mulai menguap dan berubah bentuk dari cair menjadi gas. Pada perubahan fasa dari cair menjadi uap ini, refrigeran menyerap panas dari lingkungan. Panas yang dilepaskan ini diambil dari udara yang mengalir melalui evaporator, sehingga terjadi pendinginan udara. Udara dingin ini dialirkan ke interior, menghasilkan udara dingin dan kering yang dihasilkan oleh AC.
Ada berbagai jenis katup ekspansi, yaitu katup ekspansi kapiler dan katup ekspansi termostatik (TEV), yang juga sering disebut “katup blok”. Hal ini dijelaskan di bawah ini.
Kapiler:
Dalam sistem pendingin udara terkadang Anda menemukan jenis katup ekspansi sederhana yang disebut kapiler atau lubang. Pada kendaraan keluaran baru, katup ekspansi biasanya tidak lagi dilengkapi dengan kapiler, melainkan dengan katup ekspansi termostatik (terkontrol).
Dengan sistem pengkondisian udara dengan kapiler, kapasitas pendinginan tidak dapat diatur secara akurat. Jika tekanan menjadi terlalu tinggi atau evaporator menjadi terlalu dingin, kompresor AC biasanya mati.
Bagian luar katup ekspansi kapiler biasanya terbuat dari plastik dan terdapat tabung khusus di dalamnya. Ada filter sebelum dan sesudah tabung itu. Kapiler menyebabkan penurunan tekanan secara tiba-tiba, yang dengan cepat menurunkan suhu didih zat pendingin dan mengubahnya dari cair menjadi gas. Bagaimana kapiler dibangun menentukan seberapa besar penurunan tekanan, dan ini mempengaruhi suhu ketika zat pendingin memasuki evaporator. Kapiler dapat ditemukan dalam berbagai ukuran, dan memasang kapiler dengan dimensi berbeda akan mengubah kapasitas pendinginan sistem. Jika penguapan di evaporator lebih sedikit, hal ini biasanya berarti berkurangnya pendinginan.
Pada sistem pendingin udara dengan kapiler, biasanya kita juga menemukan akumulator pada bagian bertekanan rendah. Hal ini mencegah cairan tersedot oleh kompresor, karena kapiler memiliki bukaan yang tetap. Akumulator juga mempunyai tugas penting lainnya, seperti menyaring, menghilangkan uap air (mengeringkan) dan menyimpan refrigeran. Refrigeran memasuki akumulator dari evaporator sebagai gas, dengan beberapa tetesan cairan. Layar pemisah di akumulator memastikan partikel cairan tenggelam ke samping. Pengering menghilangkan kelembapan dari zat pendingin. Selain itu, uap di bagian atas dihisap oleh kompresor melalui lubang kecil berukuran sekitar 1 milimeter dengan membawa sedikit minyak.
Kerusakan berikut dapat terjadi pada sistem pendingin udara dengan pipa kapiler:
- Penyumbatan: Jika kapiler tersumbat oleh kontaminan dalam zat pendingin, hal ini dapat mengurangi kapasitas pendinginan;
- Dimensi yang salah: Dalam kasus tertentu mungkin perlu mengganti kapiler dengan salah satu dimensi yang berbeda untuk menyesuaikan kapasitas pendinginan sistem. Ini mungkin diperlukan untuk perubahan sistem atau jika spesifikasi asli tidak memenuhi kinerja yang disyaratkan, seperti evaporator yang membeku atau pendinginan yang tidak memadai.
- Masalah Sistematis: Jika sistem pendingin udara mengalami masalah kinerja yang terus-menerus dan komponen lain telah diperiksa dan berada dalam kondisi baik, kemungkinan penyebabnya adalah kapiler. Kapiler mungkin rusak dan hal ini tidak mudah terlihat.
Katup Ekspansi Termostatik (TEV):
Sistem pengkondisian udara yang biasa kita jumpai pada kendaraan modern adalah sistem dengan katup ekspansi yang dikontrol secara termostatis, disingkat TEV. Katup ekspansi termostatik menggantikan sistem dengan kapiler dan pada dasarnya merupakan penyempitan yang ukuran bukaannya dikendalikan oleh suhu gas yang mengalir dari evaporator.
Ada versi yang berbeda. Selain penggantian kapiler, elemen filter/pengeringnya juga berbeda. Filter/pengering terletak tepat setelah kondensor dan menangani zat pendingin dalam bentuk cair. Suhu diukur setelah evaporator. Jika temperatur evaporator menjadi terlalu tinggi karena tidak cukup refrigeran yang mengalir melaluinya, bukaan dibuat lebih besar, memungkinkan lebih banyak refrigeran masuk ke evaporator dan temperatur turun lagi. Katup ekspansi termostatik menjaga suhu (dan tekanan) tetap konstan dalam batas tertentu. Artinya juga bisa dipastikan refrigerant yang berbentuk uap tersedot oleh kompresor, sehingga tidak perlu lagi digunakan akumulator pada bagian bertekanan rendah.
Katup ekspansi termostatik dapat dibagi menjadi tiga jenis:
- Katup ekspansi dengan sensor jarak jauh (remote bulb control) dengan pemerataan tekanan internal atau eksternal.
- Blokir katup dengan membran internal atau eksternal.
- Katup ekspansi yang dikontrol secara elektronik.
Katup ekspansi termostatik dengan sensor jarak jauh dan pemerataan tekanan internal:
Katup ekspansi termostatik terdiri dari dua bagian yaitu bagian pengukur dan sensor atau bohlam yang dihubungkan dengan katup ekspansi sebenarnya. Bagian pengukuran diisi dengan gas dan terletak di saluran keluar evaporator. Ketika suhu di saluran keluar evaporator meningkat karena terlalu sedikit refrigeran yang lewat, gas akan memuai dan tekanan meningkat. Pin kemudian mendorong bola hingga bebas, menyebabkan lebih banyak zat pendingin mengalir ke evaporator dan suhu di saluran keluar turun lagi. Bola dilepaskan segera setelah gaya pada membran dari sensor melebihi jumlah gaya pegas dan gaya tekan zat pendingin di sisi saluran masuk evaporator. Ketika suhu setelah evaporator menjadi terlalu rendah, yang terjadi adalah sebaliknya. Gaya pegas memaksa bola kembali ke dudukannya, bukaan menyempit dan aliran zat pendingin berkurang. Oleh karena itu, katup TEV menjaga suhu zat pendingin tetap konstan. Katup ekspansi termostatik mengukur suhu dan mengubahnya menjadi tekanan. Kontrol tekanan mengaktifkan katup.
Katup ekspansi termostatik dengan sensor jarak jauh dan pemerataan tekanan eksternal:
Pemerataan tekanan berkaitan dengan tekanan di bawah diafragma. Jika ruang di bawah membran dihubungkan dengan sisi saluran masuk evaporator, maka kehilangan tekanan yang terjadi di dalam evaporator tidak diperhitungkan. Bagaimanapun, pengukuran suhu dilakukan di sisi keluar evaporator, sedangkan kontrol dilakukan di sisi masuk. Bila kehilangan tekanan melebihi 0,2 bar, disarankan untuk menggunakan katup ekspansi dengan pemerataan tekanan eksternal. Jika ruang di bawah membran dihubungkan ke sisi keluar evaporator, kehilangan tekanan akan terkompensasi. Pemerataan tekanan eksternal biasanya diterapkan pada sistem yang lebih besar.
Blokir katup dengan diafragma kontrol eksternal
Katup blok dipasang pada pipa saluran masuk dan keluar evaporator. Saluran masuk terletak di sebelah saluran keluar pada evaporator. Di bagian bawah block valve, refrigeran masuk dalam bentuk cair dari filter/pengering (kondensor) dan melewati ball valve menuju ke evaporator. Ada sejumlah gas refrigeran di atas membran. Gas ini akan mengasumsikan suhu gas yang berasal dari evaporator. Ketika suhu meningkat, peningkatan tekanan akan mendorong pin ke bawah, menghasilkan bukaan aliran yang lebih besar pada jalur suplai. Hal ini memungkinkan lebih banyak zat pendingin masuk ke evaporator, sehingga menurunkan suhu. Dalam situasi sebaliknya, katup bola akan menutup, sehingga lebih sedikit zat pendingin yang masuk ke evaporator dan menyebabkan suhu naik.
Blokir katup dengan membran pengatur internal:
Pada katup blok dengan membran kontrol internal, terdapat thermohead dengan refrigeran di sisi keluar evaporator. Refrigeran dalam thermo cup mengasumsikan suhu refrigeran yang meninggalkan evaporator. Pada suhu tinggi, zat pendingin mengembang, menyebabkan diafragma kapsul mendorong batang ke bawah dan memperlebar bukaan katup bola. Sebaliknya, suhu yang lebih rendah akan menyebabkan membran naik sehingga bukaan menjadi lebih kecil. Kedua situasi ini ditunjukkan pada gambar di bawah.
Katup ekspansi termostatik yang dikontrol secara elektronik:
Katup ekspansi yang dikontrol secara elektronik (disingkat EEV) dapat dikontrol menggunakan ECU pengatur suhu. Motor stepper dapat digunakan untuk ini. Motor stepper ini memungkinkan jarum untuk menambah atau mengurangi bukaan dalam langkah kecil. Tergantung pada suhu yang diinginkan di interior, ECU dapat dengan cepat mengatur kapasitas dengan menggunakan kompresor AC yang dikontrol secara elektrik dan katup ekspansi.
Kemungkinan malfungsi:
Di bengkel kami menemui masalah pada katup ekspansi. Masalah biasanya muncul karena adanya kontaminasi sehingga menyebabkan katup ekspansi tersumbat atau tetap terbuka.
- Katup tersumbat:
Penyumbatan disebabkan oleh kontaminan dalam zat pendingin. Akibat penyumbatan tersebut, terlalu sedikit refrigeran yang masuk ke evaporator sehingga menyebabkan peningkatan tekanan dengan risiko kompresor menjadi terlalu panas. - Katup tetap terbuka:
Membiarkan katup terbuka memungkinkan terlalu banyak zat pendingin masuk ke kompresor. Apabila refrigeran yang ada di evaporator belum seluruhnya berubah menjadi gas, ada kemungkinan refrigeran cair dalam jumlah (berlebihan) akan masuk ke dalam kompresor sehingga menyebabkan kompresor mengalami kejutan cair.
Kontaminasi mudah dicegah: ganti filter/pengering secara berkala.
Halaman terkait:
