Katup Ekspansi Tekanan zat pendingin yang berbentuk cair dari kondensor, saringan harus diturunkan supaya zat pendingin menguap, dengan demikian penyerapan panas dan perubahan bentuk zat pendingin dari cair menjadi gas akan berlangsung dengan sempurna sebelum keluar evaporator. Untuk itulah pada saluran masuk evaporator dipasang katub ekspansi. Bekerjanya katup ekspansi diatur sedemikian rupa agar membuka dan menutupnya katup sesuai dengan temperatur evaporatur atau tekanan di dalam sistem. Macam – macam macam konstruksi & cara kerja Katup EKSPANSI katup ekspansi ada 2 macam 1)
Automatic Expasion Valve
2)
Thermostatic Expansion Valve
Thermostatic Exspansion Valve lebih baik dan lebih banyak dipakai, tetapi pada AC hanya dipakai automatic expansion valve, maka disini kita hanya akan membicarakan automatic expansion valve saja. Gunanya untuk menurunkan cairan dan tekanan tekanan evaporator dalam batas-batas yang telah di tentukan dengan mengalirkan cairan bahan pendingin dalam jumlah yang tertentu ke dalam evaporator.
1. Katup ekspansi bentuk siku Katup ekspansi dengan kontrol temperatur
Tabung kontrol, pipa kapiler dan ruangan di atas membran diisi dengan cairan khusus yang sensitif terhadap perubahan temperatur, tabung kontrol dan pipa kapiler ini didempetkan dengan
pipa keluar evaporator. Bila temperatur evaporator rendah, tekanan cairan di atas membran tidak mampu melawan tekanan pegas, katup jarum menutup saluran masuk ke evaporator, penguapan zat pendingin terhenti maka temperatur evaporator naik kembali. Sebaliknya pada saat temperatur evaporator naik, tekanan cairan di atas membran akan naik pula, sampai melebihi tekanan pegas, katup terdorong ke bawah, saluran terbuka. Suhu evaporator turun kembali, demikian seterusnya. Katup ekspansi dengan kontrol tekan dan temperatur Pt = Tekanan cairan di atas membrane (kontrol temperatur) Pp = Tekanan pegas Pe = Tekanan zat pendingin yang keluar dari evaporator Supaya pengaturan menutup dan membuka disesuaikan dengan tekanan yang ada, maka dapat ditulis persamaan : Pt = Pp + Pe
Kontrol temperatur tetap seperti sebelumnya, tekanan di atas membran tergantung dari suhu pipa keluar evaporator.
Pada waktu tekanan pipa keluar evaporator turun, tekanan di atas membran akan mendorong batang dan katup sampai membuka saluran. Zat pendingin mengalir ke evaporator.
Bila tekanan evaporator naik, Pe juga naik, Pt turun (lihat persamaan), Pp akan mendorong katup ke atas kembali sampai menutup saluran. Zat pendingin tidak mengalir
ke evaporator sehingga Suhu evaporator naik kembali dan tekanannya akan turun katup akan bekerja seperti semula, demikian seterusnya.
Kesimpulan : Katub membuka dan menutup sesuai/tergantung dari suhu dan tekanan pada pipa keluar evaporator.
Apakah akibatnya saluran keluar evaporator tertutup ? Katup akan selalu membuka karena tekanan
diatas
membran
selalu
lebih
besar
dari
tekanan
pegas
Pada waktu AC tidak dipakai katup juga akan tetap membuka 2. Katup ekspansi bentuk blok (dengan kontrol temperatur dan tekanan) - Bagian di atas membran adalah cairan yang mengontrol dengan temperatur pipa keluar evaporator - Di bawah membran pengontrolan dengan tekanan zat pendingin pada pipa keluar evaporator - Membuka dan menutupnya katup diatur oleh : Tekanan pegas, tekanan diatas dan dibawah membran miring tanpa garis bawah
Katup Ekspansi Komponen
ini
berfungsi
menurunkan
tekanan
dan
temperature
refrigerant,
sehingga
menimbulkan efek dingin pada evaporator. Ada 2 jenis katup ekspansi yang digunakan dalam system AC mobil, yaitu katup ekspansi jenis termostatik dan katup ekspansi jenis pipa orifice. Gambar di bawah ini menunjukkan kostruksi katup ekspansi termostatik.
Bagian-bagian katup ekspansi terdiri dari orifice, sensor, pipa kapiler, diafragma, pen penekan, plat dan bola, dan pegas. Di dalam sensor dan pipa kapiler berisi gas yang mudah mengembang (refrigerant, CO2). Selain menurunkan suhu dan tekanan refrigerant, katup ekspansi termostatik juga berfungsi mengatur banyaknya refrigerant yang mengalir di dalam system AC mobil. Banyaknya
aliran
refrigerant
disesuaikan
dengan
beban
panas
pada
evaporator.
Prinsip kerja katup ekspansi termostatik dapat dijelaskan sebagai berikut. Pada kondisi beban panas normal, refrigerant cair bertekanan tinggi masuk ke dalam katup ekspansi melewati orifice dalam jumlah yang sesuai dengan di atur pembukaannya oleh pegas. Pada kondisi ini tekanan di sisi atas diafragma sama dengan tekanan di sisi bawah. Saat melewati orifice, refrigerant mengalami proses pengabutan sehingga tekanan dan temperaturnya turun yang selanjutnya mengalir
ke
evaporator.
Ketika beban panas di evaporator meningkat, refrigerant yang mengalir pada saluran keluar evaporator akan mengalami kenaikan temperature. Kondisi ini menyebabkan gas yang ada di dalam sensor dan pipa kapiler akan mengembang dan mengalami kenaikan tekanan. Selanjutnya, gas akan menekan diafragma dan mendorong plat dan pegas melalui pen penekan. Ini menyebabkan saluran orifice terbuka lebih lebar sehingga lebih banyak refrigerant yang mengalir ke evaporator. Kondisi ini akan berlangsung terus sampai beban panas kembali normal. Kondisi sebaliknya terjadi saat beban panas berkurang. Pada kondisi ini, refrigerant pada saluran
keluar evaporator mengalami penurunan temperature. Hal ini menyebabkan gas yang ada di dalam sensor dan pipa kapiler mengalami penyusutan. Akibatnya tekanan di sisi atas diafragma menjadi lebih kecil dari pada tekanan di sisi bawah. Pegas akan menekan plat dan bola ke atas. Akibatnya saluran orifice akan mengecil sehingga hanya sedikit refrigerant yang mengalir ke evaporator. Kondisi ini akan berlangsung terus sampai beban panas kembali normal. Gambar di bawah menunjukkan katup ekspansi jenis pipa orifice.
Berbeda dengan katup ekspansi termostatik, katup ekspansi pipa orifice hanya berfungsi menurunkan tekanan refrigerant dan tidak mengatur jumlah aliran refrigerant ke evaporator. Oleh karena itu, pada system AC yang menggunakan katup jenis ini, di saluran sebelum masuk evaporator di pasang akumulator yang berfungsi untuk menampung sementara refrigerant sebelum masuk evaporator. Pada katup ekspansi pipa orifice terdapat sebuah lubang kecil yang berdiameter tetap sebagai media untuk menurunkan tekanan refrigerant dan kasa penyaring (filter screen) di sisi masuk dan keluar untuk menyaring kontaminan yang terbawa oleh refrigerant. Namun, katup pipa orifice jarang sekali digunakan pada unit AC mobil di Indonesia. Biasanya digunakan pada mobil-mobil keluaran Eropa atau Amerika. Katup Expansi
Tekanan zat pendingin (refre-gerant) yang berbentuk cair dari kondensor, saringan harus diturunkan supaya zat pendingin (refregerant) menguap, dengan demikian pe-nyerapan panas dan perubahan bentuk zat pendingin (refregerant) dari cair menjadi gas akan ber-langsung dengan sempurna sebelum keluar evaporator.
Untuk itulah pada saluran masuk evaporator dipasang katub ekspansi. Bekerjanya katup ekspansi diatur sedemikian rupa agar membuka dan menutupnya katup sesuai dengan temperatur evaporatur atau tekanan di dalam sistem.
Katup ekspansi tipe Box
Katup ini akan mendeteksi tem-peratur pendingin (beban pen-dinginan) di sekeliling soket eva-porator melalui batang pendeteksi panas dan mentransmisikannya ke gas yang ada di dalam diafragma. Perubahan tekanan gas karena adanya perubahan temperatur dan keseimbangan antara tekanan soket evaporator menyebabkan pegas tekanan menggerakkan jarum soket untuk menyesuaikan jumlah pen-dingin yang mengalir.
Gambar 17.13 Katup Ekspansi tipe Box Prinsip Kerja : Temperatur di sekeliling soket evaporator berubah tergantung dari beban pendinginan.
Jika beban pendinginan kecil, temperatur di sekeliling soket eva-porator menurun dan temperatur yang ditransmisikan dari batang pendeteksi panas ke gas dalam diafragma juga ikut turun. Menyebabkan gas berkonstraksi, akibatnya jarum katup tertekan oleh soket tekanan pendingin dari evaporator dan pegas tekanan menekan dan bergerak ke kanan. Penutupan katup akan menurun-kan jumlah aliran pendingin dan menurunkan kemampuan pen-dinginan.
Jika beban pendinginan besar, temperatur sekeliling soket eva-porator meningkat dan menyebab-kan gas menyebar. Akibatnya jarum katup bergerak ke kiri, me-nekan pegas
penekan. Pembuka-an katup akan meningkatkan jumlah sirkulasi pendingin dan membuat kemampuan pendingin-an naik.
Katup ekspansi tipe kontrol tekan dan temperatur
Komponen yang mendeteksi temperatur pada katup expansi terletak di sisi luar soket evaporator. Di atas diafragma yang mengarah ke tabung pendeteksi panas terdapat gas pendingin dan tekanan gas berubah tergantung dari temperatur pada soket evaporator. Tekanan pendingin pada soket evaporator ada di bagian bawah diafragma.
Gambar 17.14 Katup Ekspansi tipe Kontrol tekan dan temperatur Keseimbangan antara kekuatan untuk menekan diafragma ke atas (tekanan pendingin pada soket evaporator + daya pegas) dan tekanan pendingin dari tabung pen-deteksi panas akan menggerakkan jarum katup untuk menyesuaikan dengan aliran pendingin.
Gambar 17.15 Prinsip Kerja Katup Ekspansi
Keterangan : Pt = Tekanan cairan diatas membran. Pp = Tekanan Pegas Pe = Tekanan zat pendingin (refregerant) yang keluar dari evapurator
Supaya pengaturan menutup dan membuka disesuaikan dengan tekan-an yang ada, maka dapat ditulis persamaan : Pt = Pp + Pe Bila tekanan evaporator naik, Pe juga naik, Pt turun (lihat persamaan), Pp akan mendorong katup ke atas kembali sampai menutup saluran. Zat pendingin (refregerant) tidak mengalir ke evaporator sehingga Suhu evaporator naik kembali dan tekanannya akan turun katup akan bekerja seperti semula, demikian seterusnya.
Sekawan.2011.diunduh
pada
tanggal
21
desember
2012
dari
http://sekawan-servis-
pendingin.blogspot.com/2011/04/evaporator-katup-ekspansi.html Edeck ,adi.2012.
diunduh
pada
tanggal
21
desember
2012
http://otogembel.wordpress.com/2012/09/22/komponen-ac-mobil/ Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.2008. diunduh
pada tanggal 21 desember 2012 dari http://dc271.4shared.com/doc/1k9wH6L4/preview.html
dari
