Karakteristik sistem AC mobil pada putaran kompresor 1400 RPM

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KARAKTERISTIK SISTEM AC MOBIL PADA PUTARAN KOMPRESOR 1400 RPM SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin. Disusun oleh: Ramadha Angger Wiharsa NIM : 135214110. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2018. i.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. CAR AC CHARACTERISTICS USING 1400 RPM COMPRESSOR ROTATION FINAL PROJECT As partial fulfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering. By: Ramadha Angger Wiharsa Student Number : 135214110. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT SCIENCE AND TECHNOLOGI FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2018. ii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. iii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. iv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. v.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. vi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRAK Kebutuhan akan pendingin ruangan yang digunakan untuk mendinginkan ruangan mobil semakin meningkat. Alat yang dapat menghasilkan udara dingin adalah AC. Dari beberapa jenis AC yang ada, AC dengan sumber energi dari listrik, yang menggunakan motor listrik sebagai pengganti mesin mobil. Sehingga penulis tertarik untuk mendalami dan mempelajari tentang mesin AC mobil putaran kompresor 1400 rpm dengan cara pembuatan dan penelitian. Tujuan dari penelitian ini adalah: (a) Merancang dan merakit mesin AC mobil. (b) Mengetahui karakteristik dari mesin AC mobil yang telah dirakit dengan berbagai variasi debit udara segar yang masuk. (c) Mengetahui nilai COPaktual dan COPideal. (d) Mengetahui nilai efisiensi mesin AC mobil. (e) Mengetahui laju aliran massa refrigeran yang mengalir di dalam mesin AC. Penelitian yang dilakukan dengan metode eksperimental. Mesin AC mobil dengan siklus kompresi uap dengan komponen standar. AC mobil yang bekerja dengan siklus kompresi uap yang disertai pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut, dengan putaran kompresor 1400 rpm. Komponen utama yang digunakan AC mobil meliputi kompresor, kondensor, evaporator dan katup ekspansi. Dalam penelitian digunakan penggerak awal mesin AC mobil yaitu motor listrik dengan daya 2 HP, dan kabin: panjang 150 cm, lebar 100 cm, tinggi 100cm. Hasil penelitian memberikan beberapa kesimpulan: (a) Mesin AC mobil berhasil dirancang dan dirakit, mesin AC mobil juga bekerja dengan baik. (b) Mesin AC mobil bekerja dengan siklus kompresi uap telah bekerja dengan baik, dengan suhu kondensor sekitar 42 oC sampai 48 oC dan suhu evaporator -7 oC sampai -9,5 oC: (1) Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) terendah sebesar 41 kJ/kg dan tertinggi sebesar 43 kJ/kg. (2) Kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor (Qout) terendah sebesar 216 kJ/kg dan tertinggi sebesar 220 kJ/kg. (3) Kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator (Qin) terendah sebesar 175 kJ/kg dan tertinggi sebesar 179 kJ/kg. (4) COPaktual mesin AC mobil yang dibuat mempunyai nilai terendah sebesar 4,07 dan tertinggi sebesar 4,36. (5) COPideal mesin AC mobil yang dibuat mempunyai nilai terendah sebesar 4,84 dan tertinggi sebesar 5,12. (6) Efisiensi yang dihasilkan mesin AC mobil terendah sebesar 79,49 dan tertinggi sebesar 90. (7) Laju aliran massa (ṁ) yang dihasilkan mesin AC mobil terendah sebesar 0,054 kg/s dan tertinggi sebesar 0,056 kg/s. Kata kunci: Mesin AC mobil dan siklus kompresi uap.. vii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT The use of air conditioner keeps increasing in decades. There are several types of air conditioner, for example air conditioner with electric based energy. This AC is using electric motor to replace car machine. The increasing use of AC encourages the writer to analyse and understand about car air conditioner with compressor rotation of 1400 rpm. The aims of this research are: (a) To make a plan and assemble car air conditioner. (b) To know the characteristic of car air conditioner which designed in many variations of included fresh air volume. (c) To know the value of COP actual and COP ideal. (d) To know the efficiency value of car air conditioner. (e) To know the mass of refrigerant rate flown inside air conditioner. This research has been done using experimental method. The car air conditioner designed with standard component system of vapor compression cycle. This system works along the continuation heating and cooling off process. The main components are compressor, condenser, evaporator, and expansion valve. This research also uses electric motor with two HP, and cabin; 150 cm long, 100 cm wide and 100 cm tall. The conclusions of this research are: (a) Car air conditioner has successfully planned and assembled. It works well. (b) The machine works well with valve compression cycle. The temperature of the condenser is 42° C to 48° C, while evaporator’s temperature is -7° C to -9,5° C: (1) The results of compressor with refrigerant mass (Win) are 41 kJ/kg as the lowest and 43 kJ/kg as the highest. (2) The results of heat with refrigerant mass out from condenser (Qout) are 216 kJ/kg as the lowest and 220 kJ/kg as the highest. (3) The results of refrigerant mass heat absorbed by evaporator (Qin) are 175 kJ/kg as the bigger and 179 kJ/kg as the highest. (4) COP actual of the machine has the lowest value of 4,07 and highest value of 4,36. (5) COP ideal of car air conditioner has the lowest value of 4,84 and highest value of 5,12. (6) Efficiency resulted by car air conditioner has the lowest value of 79,49 and the highest of 90. (7) The mass rate (ṁ) has the lowest value of 0,054 kg/s and highest of 0,056 kg/s. Key words: Car air conditioner and vapour compressor cycle.. viii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penyusunan Skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik dan lancar. Skripsi ini merupakan salah satu syarat yang wajib untuk setiap mahasiswa Prodi Teknik Mesin mendapatkan gelar sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian penelitian dan penyusunan skripsi ini melibatkan banyak pihak. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Skripsi. 2. Wibowo Kusbandono S.T., M.T selaku Dosen Pembimbing Akademik. 3. Doddy Purwadianto, S.T, M.T. selaku kepala Laboratorium Energi, Prodi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma yang telah mengizinkan untuk dapat melakukan penelitian di Laboratorium Energi. 4. Seluruh Tenaga Kependidikan dan staf Pengajar Prodi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta yang telah mendidik dan memberikan berbagai ilmu pengetahuan yang sangat membantu dalam penyusunan Skripsi ini. 5. Rekan-rekan mahasiswa Prodi Teknik Mesin dan semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang telah membantu dalam penyusunan Skripsi ini. 6. Kedua orang tua penulis yang telah memberikan dukungan, baik secara materi maupun spiritual.. ix.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. x.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL ................................................................................... i. TITLE PAGE ................................................................................................. ii. HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ........................................... iii. HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... iv. HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .................................. v. HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ................................................ vi. ABSTRAK .................................................................................................... vii. ABSTRACT .................................................................................................. viii. KATA PENGANTAR .................................................................................. ix. DAFTAR ISI ................................................................................................. xi. DAFTAR TABEL ......................................................................................... xiii. DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xiv. BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................................ 1. 1.1 Latar belakang ................................................................................ 1. 1.2 Rumusan masalah .......................................................................... 1. 1.3 Tujuan penelitian ............................................................................ 2. 1.4 Batasan-batasan dalam pembuatan alat ........................................... 2. 1.5 Manfaat penelitian ........................................................................... 3. BAB 2 DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA .............................. 4. 2.1 Dasar teori ....................................................................................... 4. 2.1.1Komponen-komponen AC mobil ............................................ 4. 2.1.2 Siklus kompresi uap ............................................................... 14. 2.1.3 Sistem kelistrikan AC mobil .................................................. 21. 2.1.4 Proses rangkaian kelistrikan AC mobil .................................. 24. 2.2 Tinjauan Pustaka ............................................................................. 24. BAB 3 METODE PENELITIAN ................................................................ 29. 3.1 Pembuatan alat .............................................................................. 29. 3.1.1 Komponen-komponen mesin AC mobil................................. 29. 3.1.2 Peralatan pendukung .............................................................. 33. xi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 3.1.3 Proses pembuatan AC mobil .................................................. 38. 3.2 Metodologi penelitian ...................................................................... 40. 3.2.1 Mesin yang diteliti .................................................................. 40. 3.2.2 Alur penelitian ........................................................................ 41. 3.2.3 Variasi yang digunakan dalam penelitian............................... 42. 3.2.4 Skematik AC mobil yang diteliti ............................................ 42. 3.2.5 Alat bantu penelitian............................................................... 43. 3.2.6 Cara mendapatkan data suhu dan tekanan pada setiap titik yang sudah ditentukan ........................................................... 44. 3.2.7 Cara mengelola data ............................................................... 44. 3.2.8 Cara mendapatkan kesimpulan ............................................... 45. BAB 4 Hasil penelitian dan pembahasan ..................................................... 46. 4.1 Data hasil penelitian ........................................................................ 46. 4.2 Perhitungan dan pengolahan data .................................................... 49. 4.3 Pembahasan ..................................................................................... 61. BAB 5 Kesimpulan dan saran ....................................................................... 68. 5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 68. 5.2 Saran ................................................................................................ 69. DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 70. LAMPIRAN .................................................................................................. 71. xii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL. Tabel 3.1 Tabel untuk hasil pengukuran P1, P2, T1,T3, TKabin, I, dan V .... 44. Tabel 4.1 Data hasil pengukuran untuk tekanan P1 15 psi udara balik tidak dicampur dengan udara segar dari luar ........................... 46. Tabel 4.2 Data hasil pengukuran untuk tekanan P1 15 psi menggunakan udara balik bercampur dengan udara segar dari luar .................................................................................... 46. Tabel 4.3 Data hasil pengukuran untuk tekanan P1 15 psi menggunakan udara balik bercampur dengan udara segar dari luar (lanjutan) ................................................................... 47. Tabel 4.4 Data hasil pengukuran untuk tekanan P1 20 psi udara balik tidak dicampur dengan udara segar dari luar ........................... 47. Tabel 4.5 Data hasil pengukuran untuk tekanan P1 15 psi menggunakan udara balik bercampur dengan udara segar dari luar .................................................................................... 47. Tabel 4.6 Data hasil pengukuran untuk tekanan P1 15 psi menggunakan udara balik bercampur dengan udara segar dari luar (lanjutan) ................................................................... 48. Tabel 4.7 Data hasil rata-rata kerja kompresor waktu nyala dan mati tiap variasi ............................................................................... 48. Tabel 4.8 Perbandingan nilai Win tiap variasi .......................................... 62. Tabel 4.9 Perbandingan nilai Qout tiap variasi .......................................... 63. Tabel 4.10 Perbandingan nilai Qin tiap variasi ......................................... 64. Tabel 4.11 Perbandingan nilai COPaktual tiap variasi ................................ 64. Tabel 4.12 Perbandingan nilai COPideal tiap variasi ................................. 65. Tabel 4.13 Perbandingan nilai evisiensi tiap variasi ................................ 66. Tabel 4.14 Perbandingan nilai laju aliran massa tiap variasi ................... 67. xiii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR. Gambar 2.1 Skematik rangkaian komponen AC mobil ........................... 4. Gambar 2.2 Kompresor tipe resipro ......................................................... 6. Gambar 2.3 Langkah penghisapan dan penekanan refrigeran ................. 6. Gambar 2.4 Kompresor tipe swash plate ................................................. 7. Gambar 2.5 Kompresor tipe wobble palte ............................................... 8. Gambar 2.6 Kondensor ............................................................................ 8. Gambar 2.7 Katup ekspansi ..................................................................... 9. Gambar 2.8 Katup ekspansi jenis pipa orifice ......................................... 10. Gambar 2.9 Evaoporator .......................................................................... 11. Gambar 2.10 Skematik receiver ............................................................... 12. Gambar 2.11 Kipas extra fan ................................................................... 13. Gambar 2.12 Komponen kopling magnet ................................................ 14. Gambar 2.13 Skema rangkaian komponen mesin kompresi uap mesin AC mobil ........................................................................... 15. Gambar 2.14 Siklus kompresi uap pada diagram P-h .............................. 16. Gambar 2.15 Siklus kompresi uap pada diagram T-s .............................. 16. Gambar 2.16 Diagram P-h untuk R-134a ............................................... 21. Gambar 2.17 Kelistrikan AC mobil ......................................................... 21. Gambar 2.18 Adaptor ............................................................................... 22. Gambar 2.19 Saklar ................................................................................. 22. Gambar 2.20 Saklar temperatur ............................................................... 23. Gambar 2.21 Relay .................................................................................. 23. Gambar 3.1 Kompresor ............................................................................ 29. Gambar 3.2 Kondesor .............................................................................. 30. Gambar 3.3 Evaporator ............................................................................ 30. Gambar 3.4 Katup ekspansi ..................................................................... 31. Gambar 3.5 Receiver dryer ...................................................................... 31. Gambar 3.6 Refigeran R-134a ................................................................. 32. Gambar 3.7 Motor listrik ......................................................................... 33. xiv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 3.8 Adaptor ................................................................................. 33. Gambar 3.9 Manifold gauge .................................................................... 34. Gambar 3.10 Blower ................................................................................ 34. Gambar 3.11 Kipas kondensor ................................................................. 35. Gambar 3.12 Kabin .................................................................................. 35. Gambar 3.13 Sterofoam ........................................................................... 36. Gambar 3.14 Pompa vakum ..................................................................... 36. Gambar 3.15 Tang meter ......................................................................... 37. Gamabr 3.16 Tachometer ......................................................................... 37. Gambar 3.17 Termokopel dan penampil suhu digital .............................. 38. Gambar 3.18 Mesin yang diteliti ............................................................. 40. Gambar 3.19 Skematik AC mobil ............................................................ 42. Gambar 4.1 Siklus Kompresi Uap pada diagram P-h R134a diambil data rata-rata pada Tabel 4.1 ............................................... 49. Gambar 4.2 Siklus Kompresi Uap pada diagram P-h R134a diambil data rata-rata pada Tabel 4.2 ............................................... 52. Gambar 4.3 Siklus Kompresi Uap pada diagram P-h R134a diambil data rata-rata pada Tabel 4.4 ............................................... 55. Gambar 4.4 Siklus Kompresi Uap pada diagram P-h R134a diambil data rata-rata pada Tabel 4.5 ............................................... xv. 58.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Di era globalisasi penggunaan AC pada alat transportasi bukan merupakan hal yang aneh. Contohnya pemakaian AC pada mobil pribadi, mobil umum, bis kota, kereta api atau yang lainnya. Dengan adanya AC maka suhu udara di dalam kabin alat transportasi akan tetap terjaga udara serta temperaturnya. Udara atmosfer yang semakin panas akibat pemanasan global ditambah polusi udara yang terjadi menjadikan penggunaan AC sangat dibutuhkan. Adanya AC pada alat transportasi memberikan kenyamanan saat seseorang berkendara, sehingga penggunaan AC kendaraan menjadi suatu kebutuhan. Di era sebelum moderen penggunaan AC pada kendaraan sangatlah sedikit, belum banyak mobil yang menggunakan sehingga pengguna mobil harus membuka jendela agar dapat mengkondisikan udara. Dan seiring perkembangan zaman banyak perusahaan mobil yang menyatukan AC dengan mobil produksinya, dengan desain yang semakin menarik. Dalam perkembangan IPTEK, sistem pendingin semakin menarik untuk dibahas khususnya pada karakteristik AC tersebut. Oleh karena itu penulis mengambil tema tugas akhir yang berkaitan dengan karakteristik AC pada mobil. Dengan menggunakan RPM tertentu pada kompresor sehingga dapat digunakan untuk menganalisis karakteristik mesin AC mobil, dimana pada mesin AC mobil ini menggunakan putaran kompresor 1400 RPM. 1.2 Rumusan Masalah Pada kenyataan mobil yang ada di pasaran tidak pernah mencantumkan karakteristik mesin AC-nya yang meliputi nilai COP dan nilai efisiensi. Untuk mengetahui COP dan efisiensi diperlukan pemahaman dan pengalaman dalam melakukan penelitian terhadap AC. Karenanya pengalaman dalam melakukan penelitian dalam hal mesin AC sangat diperlukan. Penggunaan AC di mobil. 1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2. sangat menguntungkan bagi pengendara karena dapat mengontrol suhu dan dapat mengontrol sirkulasi udara di dalam mobil.. 1.3 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : a. Merancang dan merakit mesin AC mobil. b. Mengetahui karakteristik dari mesin AC mobil yang telah dirakit, dengan berbagai variasi debit udara segar yang masuk, meliputi: 1. Energi kalor yang diserap oleh evaporator persatuan massa refrigeran (Qin). 2. Mengetahui energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout). 3. Menentukan energi yang diperlukan untuk menggerakkan kompresor persatuan massa refrigeran (Win). 4. Mengetahui nilai COPaktual dan COPideal. 5. Mengetahui nilai efisiensi mesin AC mobil. 6. Mengetahui laju aliran massa refrigeran yang mengalir di dalam mesin AC.. 1.4 Batasan yang dipergunakan dalam pembuatan mesin AC mobil Batasan-batasan yang dipergunakan dalam pembuatan mesin AC mobil: a. Mesin AC mobil yang dipergunakan di dalam penelitian ini mempergunakan penggerak motor listrik berdaya 2 hp. b. Putaran kompresor sebesar : 1400 rpm. c. Mesin AC mobil bekerja dengan siklus kompresi uap. d. Komponen utama siklus kompresi uap meliputi : Kompresor, kondensor, evaporator, katup ekspansi. e. Siklus kompresi uap mempergunakan komponen-komponen standar yang ada di pasaran. f. Refrigeran yang digunakan di dalam mesin AC mobil adalah R134a..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3. g. Ukuran pengganti ruang kabin yang gunakan sebesar: 150 cm x 100 cm x 100 cm.. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah : a. Menambah ilmu pengetahuan tentang mesin AC mobil yang dapat ditempatkan di perpustakaan atau di publikasikan pada kalayak ramai. b. Dapat digunakan untuk acuan bagi para peneliti lain yang melakukan penelitian sejenis. c. Memperoleh teknologi tepat guna berupa mesin AC mobil dengan penggerak motor listrik..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II Dasar Teori dan Tinjauan Pustaka 2.1 Dasar Teori 2.1.1 Komponen-Komponen AC mobil a. Komponen Utama Komponen utama AC mobil terdiri dari kompresor, kondensor, katup ekspansi, dan evaporator. Gambar 2.1 menunjukkan rangkaian komponenkomponen tersebut yang terpasang pada mobil. Rangkaian tersebut dapat menghasilkan proses-proses yang dinamakan dengan siklus kompresi uap.. Gambar 2.1 Skematik rangkaian komponen AC mobil (Sumber: http://www.servisacmobil.com/2011/09/skema-dan-cara-kerja-acmobil.html). 1. Kompresor Kompresor merupakan komponen utama AC yang berfungsi untuk mensirkulasikan refrigeran ke seluruh unit AC dengan cara menaikkan tekanan. 4.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 5. refrigeran. Fungsi kompresor mirip dengan fungsi jantung pada tubuh manusia dan refrigeran sebagai darahnya. Kompresor memiliki dua saluran, yaitu saluran hisap (suction) dan saluran buang (discharge). Saluran hisap dihubungkan dengan evaporator dan merupakan sisi tekanan rendah, sedangkan saluran buang dihubungkan dengan kondensor dan merupakan sisi tekanan tinggi. Refrigeran dalam fase gas pada tekanan dan temperatur rendah dihisap oleh kompresor melalui. saluran. hisap. kemudian. dimampatkan. sehingga. tekanan. dan. temperaturnya naik selanjutnya mengalir ke kondensor melalui saluran buang. Tipe kompresor dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu tipe resipro (crankshaft), tipe swash plate, dan tipe wooble plate. a. Kompresor tipe resipro (Crank Shaft) Kompresor tipe ini bekerja dengan memanfaatkan gerak putar dari mesin yang diterima oleh crank shaft kompresor. Di dalam kompresor gerak putar dari crank shaft diubah menjadi menjadi gerak bolak balik torak untuk menghisap dan memampatkan refrigeran. Prinsip kerja kompresor torak terdiri dari dua langkah, yaitu langkah hisap dan langkah kompresi. Saat langkah hisap torak bergerak turun dari titik mati atas ke titik mati bawah, volume silinder mengembang sehingga tekanan di dalam silinder turun atau terjadi kevakuman di dalam silinder. Akibatnya katup hisap membuka dan refrigeran masuk ke dalam silinder. Proses ini berlangsung sampai torak mencapai titik mati bawah. Pada langkah kompresi, torak bergerak naik dari titik mati bawah ke titik mati atas. Refrigeran mengalami pemampatan sehingga tekanan dan temperaturnya naik. Akibat tekanan refrigeran yang tinggi, katup hisap akan menutup dan katup buang membuka sehingga refrigeran keluar dan mengalir ke kondensor. Gambar 2.2 memperlihatkan contoh dari kompresor torak. Gambar 2.3 memperlihatakan langkah penghisapan dan penekanan refrigeran..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 6. Gambar 2.2 Kompresor tipe resipro (Crank Shaft) (Sumber: http://www.omegaacmobil.com/kompresor-tipe-resipro-crank-shaft.php). Gambar 2.3 Langkah penghisapan dan penekanan refrigeran (Sumber: http://www.omegaacmobil.com/tag/kompresor-ac-sanden/page/2). b. Kompresor tipe Swash Plate Pada kompresor jenis ini, gerakan torak diatur oleh swash plate pada jarak tertentu dengan 6 atau 10 silinder. Ketika salah satu sisi pada torak melakukan langkah tekan, maka sisi yang lainnya melakukan langkah hisap. Pada dasarnya, proses kompresi pada tipe ini sama dengan proses kompresi pada kompresor tipe crank shaft. Perbedaannya terletak pada adanya tekanan oleh katup hisap dan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7. katup tekan. Selain itu , perpindahan gaya pada tipe swash plate tidak melalui batang penghubung (connecting rod), sehingga getarannya lebih kecil. Gambar dibawah ini memperlihatkan bagian-bagian dari kompresor tipe swash plate.. Gambar 2.4 Kompresor tipe swash plate (Sumber: http://www.omegaacmobil.com/tag/kompresor-ac-sanden/page/2). c. Kompresor 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 itu, pengaturan kapasitas yang bervariasi akan mengurangi kejutan yang disebabkan oleh kopling magnetik (magnetic clutch). Cara kerjanya, gerakan putar dari poros kompresor diubah menjadi gerak bolak-balik oleh plat penggerak (drive plate) dan wobble plate dengan bantuan guide ball. Gerakan bolak-balik ini selanjutnya diteruskan ke torak melalui batang penghubung. Berbeda dengan jenis kompresor swash plate, kompresor jenis wobble plate hanya menggunakan satu torak untuk satu silinder. Meskipun jenis kompresor di atas mempunyai cara kerja dan konstruksi yang berbeda, namun pada prinsipnya sama, yaitu menekan refrigerant dan menghasilkan laju aliran massa refrigeran. Sebenarnya masih ada tipe kompresor lainnya, yaitu kompresor tipe rotary vane dan tipe scroll, namun jarang digunakan. Gambar 2.5 memperlihatkan kompresor tipe wobble plate..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8. Gambar 2.5 Kompresor tipe wobble plate (Sumber: http://www.acherryautocool.com/index.php?tipe=berita&kodeberita=NW05130006). 2. Kondensor Kondensor merupakan alat penukar kalor yang berfungsi memindahkan kalor dari refrigeran ke udara lingkungan dengan bantuan ekstra fan. Konstruksi kondensor sama dengan konstruksi radiator, terdiri dari susunan pipa-pipa persegi dan sirip-sirip yang berfungsi untuk memperbesar laju perpindahan kalor. Kondensor ditempatkan di depan radiator agar memperoleh aliran udara maksimum. Gambar 2.6 menunjukkan konstruksi kondensor.. Gambar 2.6 Kondensor (Sumber : http://www.omegaacmobil.com/kondensor-ac-mobil.php).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9. Refrigeran dalam fase uap pada tekanan dan temperatur tinggi, mengalir ke dalam kondensor melalui saluran masuk yang terletak di bagian atas. Di dalam kondensor, refrigeran mengalami proses pendinginan dan perubahan fase dari gas menjadi cair akibat pelepasan kalor ke udara lingkungan, sehingga keluar dari kondensor, refrigeran ada dalam fase cair pada temperatur rendah. 3. Katup Ekspansi Komponen ini berfungsi menurunkan tekanan dan temperatur refrigeran, 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 2.7 menunjukkan konstruksi katup ekspansi termostatik.. Gambar 2.7 Katup ekspansi (Sumber : http://www.omegaacmobil.com/katub-expansi.php) 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. Selain menurunkan suhu dan tekanan refrigeran, katup ekspansi termostatik juga berfungsi mengatur banyaknya refrigeran yang mengalir di dalam system AC mobil. Banyaknya aliran refrigeran disesuaikan dengan beban panas pada evaporator. Prinsip kerja katup ekspansi termostatik dapat dijelaskan sebagai berikut. Pada kondisi beban.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10. panas normal, refrigeran 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, refrigeran 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 2.8 menunjukkan katup ekspansi jenis pipa orifice.. Gambar 2.8 Katup ekspansi jenis pipa orifice (Sumber : http://www.jmbbengkelacmobil.com/index.php?tipe=berita&kodeberita=NW05130007) Berbeda dengan katup ekspansi termostatik, katup ekspansi pipa orifice hanya berfungsi menurunkan tekanan refrigeran dan tidak mengatur jumlah aliran.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11. refrigeran 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 refrigeran 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. 4. Evaporator Evaporator merupakan alat penukar kalor yang berfungsi memindahkan kalor dari udara yang dikondisikan ke refrigeran. Seperti kondensor, evaporator tersusun dari pipa-pipa dan sirip-sirip dalam jumlah yang banyak. Refrigeran masuk evaporator dalam bentuk kabut pada tekanan dan temperature rendah. Udara dari kabin dihembuskan oleh blower melewati kisi-kisi evaporator. Udara yang bertemperatur lebih tinggi daripada refrigeran yang mengalir dalam evaporator, akan melepaskan kalor dan diserap oleh refrigeran, sehingga temperatur udara turun menjadi lebih dingin yang selanjutnya akan mendinginkan udara dalam kabin. Refrigeran keluar dari evaporator dalam fase uap.. Gambar 2.9 Evaporator (Sumber : http://www.bisaotomotif.com/2015/10/fungsi-evaporator-pada-acmobil.html).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12. b. Komponen Pendukung Komponen pendukung pada system AC mobil terdiri dari receiver (filter dryer), accumulator, minyak pelumas (oli kompresor), shaft seal, pipa refrigeran, idle up, pulley dan belt, dan ekstra fan. 1. Receiver (Filter Dryer) Komponen ini sering digunakan pada AC mobil yang menggunakan katup ekspansi termostatik untuk menurunkan tekanan refrigeran. Komponen ini diletakkan di antara kondensor dan evaporator sebelum katup ekspansi. Di dalam receiver terdapat saringan dan pengering yang berfungsi menyerap kotoran dan air yang terbawa bersirkulasi bersama refrigeran. Filter terpasang pada saluran keluar receiver bagian dalam. Filter ini terbuat dari kasa tembaga dan berfungsi menyaring kotoran agar tidak masuk ke katup ekspansi. Pada bagian atas receiver terdapat sight glass yang berfungsi untuk mengetahui kondisi refrigeran dalam system AC. Di dalam dryer berisi desiccant (zat yang dapat menyerap uap air) yang berupa silicagel untuk penggunaan R-12 dan zeolit untuk penggunaan R134a. Receiver merupakan tempat penyimpanan sementara refrigeran setelah dicairkan oleh kondensor dan sebelum masuk ke katup ekspansi. Fungsi lainnya adalah sebagai penyaring kotoran dalam system sirkulasi AC. Receiver juga berfungsi memisahkan kadar air dan kotoran yang terbawa saat bersirkulasi bersama refrigeran.. Gambar 2.10 Skematik receiver (Sumber : http://doktermobil.indoneka.com/fungsi-dryer-ac-mobil/).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13. 2. Kipas (Extra Fan) Ekstra fan berfungsi mensirkulasikan udara di dalam dan di luar kabin. Motor blower terdapat di dalam kabin, sedangkan fan (extra fan) terletak di luar kabin. Blower pada kabin terdiri atas motor penggerak dan blower/ sudu-sudu yang digerakkan. Umumnya, tipe blower yang sering digunakan adalah tipe sirrocco. Extra fan yang terdapat di luar kabin (pada kondensor) juga terdiri dari motor penggerak dan fan yang digerakkan. Jenis fan yang umum digunakan adalah jenis axial flow.. Gambar 2.11 Kipas extra fan (Sumber : http://pamungkasaryasepa.blogspot.co.id/2011/05/koling-magnetkondensor-dan-filter.html) 2. Kopling magnet (Magnetic Clutch) Kopling magnet berfungsi memutus dan menghubungkan kompresor dengan pully penggeraknya. Saat mesin mobil bekerja, pulley berputar karena terhubung dengan mesin melalui belt. Pada saat ini kompresor belum bekerja. Ketika system AC dihidupkan, amplifier memberikan arus listrik ke koil stator sehingga timbul medan electromagnet yang akan menarik pressure plate dan menekan permukaan pulley. Hal ini menyebabkan pressure plate berputar mengikuti putaran pulley sehingga kompresor akan berputar. Kopling magnet memiliki tiga bagian utama sebagai berikut..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14. a. Stator Stator merupakan gulungan magnet (magnet coil) yang terpasang pada rumah kompresor.. b. Rotor Rotor merupakan bagian yang berputar yang terhubung dengan poros mesin melalui belt. Diantara permukaan bagian dalam dari rotor dan front housing dari kompresor terpasang bantalan. c. Pressure Plate Pressure plate merupakan bagian yang dipasang pada poros kompresor.. Gambar 2.12 Komponen kopling magnet (Sumber: http://putramanakarra.blogspot.co.id/2013/02/laporan-sistemkelistrikan.html). 2.1.2 Siklus Kompresi Uap Rangkaian siklus kompresi uap disajikan pada Gambar 2.13. Gambar 2.14 siklus kompresi uap pada diagram p-h. Gambar 2.15 menyajikan siklus kompresi uap pada diagram T-s. Pada Gambar – gambar tersebut, Qin adalah besarnya kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran, Qout adalah.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15. besarnya kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran dan Win adalah kerja yang dilakukan kompesor persatuan massa refrigeran.. Gambar 2.13 Skema rangkaian komponen mesin kompresi uap mesin AC mobil. Proses yang terjadi pada siklus kompresi uap adalah refrigeran menyerap kalor dari lingkungan yang dipergunakan untuk menguapkan refrigeran sehingga refrigeran berubah menjadi gas. Refrigeran yang berubah fase menjadi gas dikompresikan oleh kompresor menuju kondensor. Di dalam kondensor refrigeran mengalami proses kondensasi. Refrigeran membuang kalor ke lingkungan sehingga refrigeran berubah fase dari gas panas lanjut menjadi gas jenuh yang disertai penurunan suhu, dari gas jenuh ke cair jenuh dan dari cair jenuh ke cair lanjut. Kemudian refrigeran menuju ke katup ekspansi, katup ekspansi berfungsi menurunkan tekanan refrigeran sebelum masuk ke evaporator. Selain menurunkan tekanan katup ekspansi juga merubah fase dari cair jenuh menjadi campuran cair dan gas, sehingga pada saat refrigeran masuk ke dalam evaporator sudah dalam bentuk campuran dan gas. Di evaporator terjadi perubahan fase dari campuran cair dan gas menjadi gas panas lanjut yang disertai peningkatan suhu sebelum dihisap kembali oleh kompresor. Proses ini akan berlangsung secara berulangulang..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16. Gambar 2.14 Siklus kompresi uap pada diagram P-h. Gambar 2.15 Siklus komprsi uap pada diagram T-s Pada siklus kompresi uap tersusun ada beberapa proses. Berikut merupakan proses-proses kompresi uap:. a. Proses kompresi (1-2) Proses ini dilakukan oleh kompresor dan berlangsung secara isentropik adiabatik. Kondisi awal refrigeran pada saat masuk ke dalam kompresor adalah gas panas lanjut bertekanan rendah, setelah mengalami kompresi refrigeran akan menjadi gas panas lanjut bertekanan tinggi. Karena proses ini berlangsung secara isentropik, maka temperatur ke luar kompresor pun meningkat. Besarnya kerja kompresi per satuan massa refrigeran dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.1). Win= h2– h1. (2.1).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17. Pada Persamaan (2.1) : Win. : besarnya kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). h1. : entalpi refrigeran saat masuk kompresor (kJ/kg). h2. : entalpi refrigeran saat keluar kompresor (kJ/kg). b. Proses (2-2’) adalah desuperheating atau proses penurunan suhu gas panas lanjut Proses ini adalah proses penurunan suhu dari gas panas lanjut ke gas jenuh. Proses ini berlangsung di kondensor. Proses berlangsung pada tekanan yang tetap. Pada saat proses, kalor dari refrigeran dibuang keluar, sehingga suhunya turun. Perpindahan kalor dapat terjadi karena suhu refrigeran lebih tinggi dibandingkan suhu udara di sekitar komdensor.. c. Proses kondensasi (2-3) Proses ini berlangsung didalam kondensor. Refrigeran yang bertekanan tinggi dan bertemperatur tinggi yang berasal dari kompresor akan membuang kalor sehingga fasanya berubah menjadi cair. Hal ini berarti bahwa di dalam kondensor terjadi pertukaran kalor antara refrigeran dengan lingkungannya (udara), sehingga panas berpindah dari refrigeran ke udara pendingin yang menyebabkan uap refrigeran mengembun menjadi cair. Besar kalor per satuan massa refrigeran yang dilepaskan di kondensor dinyatakan dengan Persamaan (2.2) Qout = h2 – h3. (2.2). Pada Persamaan (2.2): Qout : besarnya kalor yang dilepas di kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg) h2. : entalpi refrigeran saat masuk kondensor (kJ/kg). h3. : entalpi refrigeran saat keluar kondensor (kJ/kg).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18. d. Proses (3’-3) adalah subcooling atau pendinginan lanjut Pada proses pendinginan lanjut terjadi penurunan suhu. Proses pendinginan lanjut membuat refrigeran yang keluar dari kondensor benar-benar dalam keadaan cair. Hal ini membuat refrigeran lebih mudah mengalir ke katup ekspansi dalam sistem pendinginan. Proses ini terjadi pada entalpi tetap.. e. Proses ekspansi (3-4) Proses ekspansi ini berlangsung secara isoentalpi. Hal ini berarti tidak terjadi perubahan entalpi tetapi terjadi drop tekanan dan penurunan temperatur, atau dapat dituliskan dengan Persamaan (2.3). h3 = h4. (2.3). Proses penurunan tekanan terjadi pada katup ekspansi yang berbentuk orifice yang berfungsi untuk mengatur laju aliran refrigeran dan menurunkan tekanan. f. Proses evaporasi (4-1) Proses ini berlangsung secara isobar isothermal (tekanan konstan, temperatur konstan) di dalam evaporator. Kalor dari lingkungan akan diserap oleh cairan refrigeran yang bertekanan rendah sehingga refrigeran berubah fasa menjadi uap bertekanan rendah. Kondisi refrigeran saat masuk evaporator adalah campuran cair dan uap, seperti pada titik 4 dari Gambar 2.14. Besarnya kalor yang diserap oleh evaporator dapat dihitung dengan Persamaan (2.4) Qin = h1 – h4 Pada Persamaan (2.4) Qin. : besarnya panas yang diserap di evaporator (kJ/kg). h1. : entalpi refrigeran saat keluar evaporator (kJ/kg). h4. : entalpi refrigeran saat masuk evaporator (kJ/kg). (2.4).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19. g. Proses (1’-1) adalah superheating atau pemanasan lanjut Proses pemanasan lanjut terjadi kenaikan suhu. Proses berlangsung pada tekanan konstan. Dengan adanya proses pemanasan lanjut, refrigeran akan masuk ke kompresor dalam keadaan gas panas lanjut. Hal ini membuat kompresor bekerja lebih ringan dan aman.. h. COPaktual (Coefficient Of Peformance) COP aktual adalah COP yang sebenarnya dilakukan oleh mesin yang berarti energi yang diserap di evaporator dibandingkan konsumsi energi yang dibutuhkan kompresor, dapat hitung dengan menggunakan Persamaan (2.5). COPaktual. = (h1 – h4) / (h2– h1). (2.5). Pada Persamaan (2.5) COPactual. : koefisien prestasi mesin AC mobil aktual. h1. : Enthalpi refrigeran masuk kompresor (kJ/kg). h2. : Enthalpi refrigeran keluar kompresor (kJ/kg). h4. : Enthalpi refrigeran masuk evaporator (kJ/kg). i. COPideal Perhitungan COP ideal dapat dilakukan dengan menggunakan Persamaan (2.6). COPideal merupakan koefisien prestasi maksimum yang dapat dicapai mesin AC yang bekerja dengan kondisi kerja yang sama.. COPideal=. (2.6). Pada Persamaan (2.6) COPideal. : koefisien prestasi maksimum mesin AC mobil. Te. : suhu mutlak evaporator (K). Tc. : suhu mutlak kondensor (K).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20. j. Efisiensi AC Mobil Besarnya efisiensi AC mobil dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.7). Efisiensi = (COPactual : COPideal) × 100%. (2.7). Pada Persamaan (2.7) COPactual. : koefisien prestasi mesin AC mobil aktual. COPideal. : koefisien prestasi maksimum mesin AC mobil. k. Laju aliran massa Laju aliran massa refrigeran dapat dihitung menggunakan Persamaan (2.8) ṁ= [(VI)/1000] / Win. (2.8). Pada Persamaan (2.8) ṁ. : laju aliran massa refrigeran, kg/s. v. : voltase motor listrik, volt. I. : arus kompresor, ampere. Win. : daya. kompresor, kJ/kg. Untuk mengetahui nilai entalpy dari setiap proses yang bekerja dalam siklus kompresi uap, dapat menggunakan p-h diagram. Dengan bantuan diagram tekanan-entalpi, besaran yang penting seperti kerja kompresor, kerja kondensor, kerja evaporator, dan COP dalam siklus kompresi uap dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut dapat diketahui. Dalam penggunaan diagram tergantung jenis pendingin (refrigerant) yang dipakai. Untuk refrigeran 134a disajikan pada Gambar 2.16.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21. Gambar 2.16 Diagram p-h untuk R134a 2.1.3 Sistem Kelistrikan AC Mobil Sistem kelistrikan pada AC mobil berfungsi untuk mengatur dan menghidupkan kerja dari sistem AC tersebut, Gambar 2.17 menyajikan sistem kelistrikan AC mobil.. Gambar 2.17 Kelistrikan AC mobil.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22. Bagian sistem kelistrikan pada AC mobil melipiti 1. Adaptor (Sumber Arus) Adaptor (Sumber Arus) berfungsi untuk mengubah arus AC (arus bolak-balik) yang tinggi menjadi tegangan DC (arus searah) yang lebih rendah sesuai yang dibutuhkan.. Gambar 2.18 Adaptor 2. Saklar Saklar berfungsi untuk menghidupkan AC. Dalam saklar terdapat tiga posisi saklar yaitu 1, 2, dan 3. Sebagai urutan pilihan kecepatan pendinginan atau banyaknya udara yang dihisap dari ruangan mobil dan udara dingin yang dikeluarkan dalam sistem AC (evaporator).. Gambar 2.19 Saklar.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23. 3. Saklar Temperatur Saklar temperatur menghidupkan atau mengaktifkan termostat (pengatur suhu ruangan mobil). Aliran listrik didapat setelah saklar blower aktif, bila saklar blower belum aktif maka saklat temperatur juga belum aktif.. Gambar 2.20 Saklar temperatur 4. Relay Relay berfungsi sebagai saklar elektronik yang menghubungkan sumber arus dari adaptor untuk disalurkan ke kopling magnet aktif dalam kompresor. Pemasangan relay bertujuan supaya kerja untuk menghidupkan kopling magnet tidak terlalu berat.. Gambar 2.21 Relay 5. Resistor Resistor berfungsi sebagai penghambat untuk membatasi aliran listrik yang mengalir dalam rangkaian..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24. 2.1.4 Proses Rangkaian Kelistrikan AC Mobil Kelistrikan. merupakan. suatu. rangkaian. yang. secara. sistematis. menghubungkan suatu komponen dengan komponen lain dengan menggunakan arus listrik. Komponen tersebut terdiri dari sumber arus, kopling magnet, saklar, termostat, relay, kipas blower dan kipas kondensor. Pada kelistrikan AC mobil sumber arus (adaptor) berfungsi menyuplai dan membatasi arus listrik. Pada saat AC on (saklar dinyalakan) kopling magnet dan kipas blower akan bekerja. Pengaturan posisi blower berdasarkan tombol pengaturan kecepatan perputaran blower pada saklar. Arus dari blower bercabang mengalir menuju termostat dan ke relay, relay aktif maka akan menghubungkan terminal 30 ke 87 (Gambar 2.17 Kelistrikan AC mobil) dan menuju ke rangkaian kopling magnet sehingga kopling magnet berhubungan dengan kompresor. Putaran mesin akan ditransmisikan ke kompresor sehingga kompresor mengalami proses kerja untuk melakukan penghisapan dan penekanan refrigeran untuk proses perpindahan penas secara konfekasi. Perpindahan panas yang meliputi pengembunan (kondensasi) dan proses penguapan (evaporasi) ini mengakibatkan proses pendinginan AC. Pada saat suhu pendinginan sudah tercapai, termostat akan memberi perintah ke relay 86 (Gambar 2.17 Kelistrikan AC mobil) untuk memutus terminal 30-87 (Gambar 2.17 Kelistrikan AC mobil) sehingga kopling magnet berhenti bekerja. 2.2 Tinjauan pustaka Pramana (2014), melakukan penelitian dengan metode eksperimental tentang unjuk kerja AC mobil dengan refrigerant LPG-CO2 pada berbagai beban pendinginan. Untuk mengurangi tingkat flammability dari LPG, peneliti mencampur dengan gas inert yaitu karbondioksida (CO2). Karbondioksida merupakan salah satu refrigeran alami yang memiliki kemampuan bersifat sebagai inhibitor, tetapi CO2 sendiri bisa digunakan sebagai refrigeran tetapi membutuhkan tekanan operasi yang tinggi yaitu 30bar. Pada penelitian ini menggunakan refrigeran LPG-CO2 dengan beban pendinginan dari uap boiler yang mengalir di duct sebelum melewati evaporator guna mengetahui pengaruh.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25. beban pendinginan terhadap unjuk kerja AC mobil. Pengujian ini dilakukan dengan mengatur beban pendinginan pada uap boiler. Analisa dari. hasil. penelitian. dapat. didapatkan. bahwa. semakin. besar. beban. pendinginan. menyebabkan temperatur refrigeran masuk ke kompresor semakin besar yang mengakibatkan kerja dari kompresor semakin meningkat, sehingga akan mempengaruhi nilai dari koefisien prestasi air conditioner yang semakin menurun. Dari penelitian ini didapatkan nilai koefisien prestasi yang terbesar dengan refrigeran LPG-CO2 (100:0%) dengan tingkat pembebanan 1[kW] sebesar 6,017. Purnawan (2010), melakukan pengujian tentang analisa performansi Sistem AC Mobil Tipe ET 450 dengan variasi tekanan kerja kompresor. Pengujian ini dilakukan pada sebuah perangkat AC mobil Tipe ET 450 dengan variasi tekanan kerja kompresor (suction) 2,8 bar, 3 bar, 3,2 bar, 3,4 bar, 3,6 bar dan 3,8 bar. Data yang diambil adalah tekanan keluaran kompresor. (P2), temperatur masing-masing titik (T1, T2, T3, T4), putaran. kompresor (n), kuat arus listrik (I), dan laju aliran volumetrik. Data hasil penelitian kemudian diolah dan dianalisis untuk mendapat performansi pada masing-masing variasi tekanan kerja kompresor baik secara aktual dan teoritis. Dari. hasil. penelitian. didapat. bahwa. dengan. variasi. tekanan. kerja. kompresor, semakin besar tekanan kerja kompresor (suction) maka unjuk kerja sistem AC mobil tipe ET 450 semakin besar pula. Coefficient Of Performance (COP) teoritis sistem yang dihasilkan lebih besar dari COP aktual, COP optimal terjadi pada tekanan kerja kompresor (suction) 441,325 kPa, COP aktual sebesar 3,513177 dan COP teoritis sebesar 3,632062. Rifqi (2015) telah melakukan peneltian dengan metode eksperimental tentang rekayasa trainer system AC mobil untuk memvariasikan kapasitas pendinginan (COP). Coefficient Of Performance (COP) merupakan salah satu indikator pada suatu sistem refrigerasi yang sangat menentukan kerja dari sistem itu sendiri. Dengan melihat nilai dari COP pada sistem refrigerasi dapat diketahui kerja dari sistem tersebut apakah sistem bekerja sebagai mana mestinya atau.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26. tidak. Karena kerja kompresor pada sistem refrigerasi sangat tergantung dari nilai COP tersebut, sedang kompresor dalam sistem refrigerasi merupakan jantung dari sistem tersebut, jika nilai COP dari suatu sistem refrigerasi sangat tinggi maka sistem tersebut bekerja sebagaimana mestinya sesuai dengan kerja ideal, namun apabila nilai COP kecil berarti kompresor bekerja pada kondisi yang tidak ideal. Memvariasikan kapasitas pendinginan (COP) dengan cara mengatur jarak fan terhadap kondensor, penelitian ini diharapkan mendapatkan pendinginan yang optimal, yaitu dengan cara menambah sensor temperature pada trainer untuk mengetahui temperatur pada input kondensor, output kondensor, input evaporator dan. output. evaporator. supaya. mempermudah. pembacaan. pada. waktu. pengambilan data, setelah temperatur diketahui selanjutnya mengetahui entalpi untuk mengetahui COP pada sistem AC mobil. Hasil akhir dari pengujian yang didapatkan dengan parameter speed blower 1, 2 dan 3 pada speed blower 1 jarak yang optimum pada jarak fan 2 cm dengan nilai COP 3.884, pada speed blower 2 jarak yang optimum pada jarak fan 2 cm dengan nilai COP 3.703 dan pada speed blower 3 jarak yang optimum pada jarak fan 2 cm dengan nilai COP 4.320. Setyawan (2014) telah melakukan penelitian tentang peningkatan COP dengan menggunakan air kondensasi ini merupakan penelitian eksperimen yang dilakukan dengan lima tahap proses. Langkah pertama,. yaitu. memasang. termocouple pada pipa saluran keluar kondensor yang menuju katup ekspansi, pipa saluran keluar evaporator yang menuju kompresor, dan pipa saluran yang keluar kompresor menuju ke kondensor. Langkah kedua pengambilan data pada saat mobil dinyalakan, AC mobil juga dinyalakan dan mobil diam di dalam ruangan. Langkah ketiga pengambilan data pada saat mobil dinyalakan,. mobil diam. di. dalam. ruangan. namun. AC. mobil. tidak. dinyalakan. Hal ini dilakukan untuk mendapat perbedaan hasil. yang. diperoleh dengan dan tanpa injektor plastik. Terakhir membandingkan hasil pengamatan nilai COP sistem AC dengan menyemprotkan air kondensasi ke kondensor dengan sistem AC tanpa menyemprotkan air kondensasi ke kondensor. Setelah melakukan penelitian ini,penulis dapat memberikan informasi tentang.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27. desain alat alternatif injector plastik untuk membantu mendinginkan temperatur refrigeran pada kondensor. Dan peningkatan nilai COP refrigerant jenis R-134a setelah menggunakan air kondensasi yang disemprotkan oleh alat injektor plastik pada kondensor sebesar 2,118 dari yang sebelumnya hanya sebesar 1,714 (tanpa alat injector). Yuswandi (2007), telah melakukan penelitian tentang unjuk kerja AC mobil statik eksperimen menggunakan refrigerant HFC-134a dan CFC-12 dengan variasi putaran (rpm) kompresor. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi putaran kompresor terhadap unjuk kerja dari sistemAC mobil. Penelitian memakai alat peraga mesin AC mobil yang telah dilengkapi dengan sensor temperatur dan tekanan. Komponen utama sistem AC mobil terdiri dari : kompresor, kondensor, receiver dryer, katup ekspansi, dan evaporator. Fluida kerja yang digunakan yaitu refrigeran CFC-12 dan HFC-134a. Pengujian dilakukan dengan memvariasikan putaran kompresor, yaitu 1000 rpm, 1200 rpm, 1500 rpm,1800 rpm, dan 2000 rpm. Hasil penelitian menunjukkan semakin tinggi putaran kompresor maka COP akan mengalami penurunan. CFC-12 mempunyai COPcarnot, COPstandar, dan COPaktual yang lebih tinggi dibandingkan dengan HFC134a. Kapasitas refrigerasi dan kerja kompresi HFC-134a mempunyai nilai yang lebih besar dibandingkan CFC-12..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB III PEMBUATAN ALAT DAN METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Pembuatan Alat 3.1.1 Komponen – komponen Mesin AC Mobil Komponen utama pada AC mobil yang dipergunakan dalam penelitian meliputi kompresor, kondensor, evaporator, katup ekspansi, receiver drier dan refrigeran R-134a. a. Kompresor Kompresor yang digunakan didalam penelitian ini menggunakan kompresor seperti tersaji pada Gambar 3.1. Gambar 3.1 Kompresor Jenis kompresor. : swash plate. Voltase. : 220 V. b. Kondensor Kondensor yang digunakan dalam penelitian, ini disajikan seperti pada Gambar 3.2. 29.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30. Gambar 3.2 Kondensor Jenis kondensor. : Kondensor Pipa Bersirip. Ukuran. : p × l × t = 50 cm × 50 cm × 30 cm. Bahan Pipa. : Besi (3 cm). Bahan Sirip. : Alumunium. c. Evaporator Evaporator yang digunakan dalam penelitian ini disajikan seperti pada Gambar 3.3. Gambar 3.3 Evaporator Bahan Pipa Evaporator. : Tembaga (6 mm). Bahan Sirip. : Alumunium. Ukuran Evaporator. : p × l × t = 30 cm × 10 cm × 5 cm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31. d. Katup Ekspansi Gambar 3.4 menyajikan gambar katup ekspansi yang dipakai pada penelitian ini.. Gambar 3.4 Katup ekspansi Jenis Katup Ekspansi. : Termostatik. Bahan. : Tembaga. e. Reciever Dryer Reciever Dryer yang digunakan dalam penelitian ini disajikan seperti pada Gambar 3.5.. Gambar 3.5 Receiver dryer.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32. Bahan Tabung Receiver Dryer. : Besi. Diameter. : 6 cm. Tinggi. : 25 cm. f. Refrigeran R-134a Refrigeran R-134a digunakan sebagai fluida kerja pada mesin AC mobil yang dibuat. Dalam penelitian menggunakan refrigeran R-134a karena lebih ramah lingkungan dengan jenis refrigeran lain yang beredar di pasaran. Refrigeran R134a disajikan pada Gambar 2.16.. Gambar 3.6 Refrigeran R-134a g. Motor Listrik Motor listrik berfungsi sebagai penggerak mula yang memutar kompresor agar sistem AC dapat berjalan. Gambar 3.7 adalah gambar motor listrik..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33. Gambar 3.7 Motor listrik Daya Motor Listrik. : 2 hp. Voltase. : 220 V. 3.1.2 Peralatan Pendukung a. Adaptor Adaptor berfungsi untuk merubah arus dari AC menjadi DC. Voltase yang digunakan 12 V dengan arus 7 A. Gambar 3.8 Adaptor.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34. b. Manifold Gauge Alat yang berfungsi untuk mengatur tekanan refrigeran pada saat pengisian freon maupun saat AC mobil sedang bekerja. Biru untuk tekanan rendah merah untuk tekanan tinggi. Gambar 3.9 adalah gambar manifold gauge.. Gambar 3.9 Manifold gauge c. Blower Blower digunakan untuk menghembuskan udara dari evaporator ke ruang kabin mobil.. Gambar 3.10 Blower d. Kipas Kondensor Kipas kondensor berfungsi untuk mengalirkan udara melewati kondensor agar pelepasan kalor pada kondensor menjadi lebih cepat. Gambar 3.11 menyajikan kipas kondensor yang dipakai..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35. Gambar 3.11 Kipas kondensor e. Kabin kabin berfungsi untuk ruang pendingin AC mobil yang terbuat dari triplek dan kayu dan dicat di dalamnya dilapisi sterofom. Kabin ini memiliki ukuran panjang 150 cm, lebar 100 cm, tinggi 100cm.. Gambar 3.12 Kabin f. Sterofoam Sterofoam berfungsi sebagai isolator di dalam kabin, agar tidak terjadi perpindahan kalor (atau sedikit) dari luar ke dalam kabin. Gambar 3.13 menyajikan sterofoam yang dipakai..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36. Gambar 3.13 Sterofoam (Sumber: http://www.kurniaprinting.com/9-product-styrofoam.html) h. Pompa Vakum Pompa vakum berfungsi untuk mengeluarkan udara pada sistem AC mobil sebelum pengisian freon. Gambar 3.14 memperlihatkan pompa vakum. Gambar 3.14 Pompa vakum (Sumber: https://www.ralali.com/krisbow-kw1900535-vacuum-pump-34hpkw19-535-104923003) i. Tang Meter Tang meter digunakan untuk mengukur arus listrik yang digunakan motor listrik saat kopling magnet berfungsi. Gambar 3.15 menyajikan gambar dari tang meter.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 37. Gambar 3.15 Tang meter j. Tachometer Tachometer berfungsi untuk mengukur rpm pada pully yang berada di kompresor pada saat kompresor bekerja.. Gambar 3.16 Tachometer k. Termokopel dan penampil suhu digital Termokopel berfungsi untuk mengukur suhu yang diperlukan, sedangkan penampil suhu digital berfungsi untuk menampilkan ukuran suhu yang diukur oleh termokopel. Gambar 3.17 menyajikan gambar dari termokopel dan penampil suhu digital..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38. Gambar 3.17 Termokopel dan penampil suhu digital 3.1.3 Proses Pembuatan AC Mobil Setelah semua komponen sudah lengkap tahap betikutnya adalah proses perakitan komponen - komponen AC mobil. Dalam perakitan AC mobil diperlukan langkah - langkah berikut ini: a. Proses Pembuatan Rangka dan Perakitan Komponen Pada proses ini, rangka serta komponen AC mobil sudah terpasang (sudah jadi). Namun dalam kelistrikan (bower, kipas kondensor dan kompresor) belum dapat digunakan. Untuk menjalankan komponen tearsebut maka diperlukan adaptor, setiap komponen dihubungkan dengan satu adaptor supaya komponen bisa bekerja secara maksimal. Adaptor juga berfungsi untuk merubah arus dari arus AC menjadi DC. Komponen AC mobil dapat bekerja karena menggunakan arus DC. b. Proses Pemvakuman AC Mobil Proses ini bertujuan untuk mengeluarkan udara yang berada di dalam saluran AC mobil, cara ini dilakukan supaya AC mobil dapat berjalan dengan lancar. Diproses ini digunakan alat pompa vakum untuk menghisap udara yang berada di saluran komponen AC mobil..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39. c. Proses Pengisian Refrigeran R-134a Dalam pengisian refrigeran yang diperlukan adalan refrigeran R-134a. Tekanan refrigeran yang terukur pada manifold guage. harus sesuai dengan. ketentuan agar mesin AC bekerja secara maksimal. d. Proses Pengujian AC Mobil Sebelum mesin AC mobil dipergunakan untuk penelitian, mesin AC harus diuji coba terlebih dahulu untuk mengetahui apakah mesin sudah layak dan sudah dapat bekerja dengan baik, jika mesin AC sudah dapat bekerja dengan baik, proses pengambilan data-data penelitian dapat dilanjutkan. Jika mesin belum baik, mesin harus diperbaiki lagi sampai kondisi mesin benar-benar siap untuk dipakai dalam pengambilan data penelitian..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40. 3.2 Metodologi Penelitian 3.2.1 Mesin yang Diteliti Mesin yang diteliti adalah AC mobil dengan siklus kompresi uap dengan komponen standar dari AC mobil yang tersedia di pasaran. AC mobil yang bekerja dengan siklus kompresi uap yang disertai pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut, dengan putaran kompresor 1400 rpm. Proses pendinginan yang terjadi dalam AC mobil ini dengan cara menghembuskan udara melewati eveporator. Udara dingin yang dihasilkan kemudian dialirkan ke ruang kabin mobil. Gambar 3.17 Mesin yang diteliti.. Gambar 3.18 Mesin yang diteliti.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41. 3.2.2 Alur Penelitian Alur penelitian mengikuti alur sebagai berikut:. Mulai. Pengumpulan komponen-komponen utama (evaporator, kompresor, kondensor, katup ekspansi), alat ukur -. Pembuatan mesin AC mobil Pemasangan alat ukur Pengisian refrigeran Pemasangan kelistrikan Tidak baik Uji coba baik. Penentuan variasi penelitian. Pengambilan data P1, P2, T1, T3 Melanjutkan variasi penelitian. ya. tidak -. Menggambar siklus kompresi uap P-h diagram Mencari h1, h2, h3, h4, Te, Tc Perhitungan Qin, Qout, Win, COPaktual, COPideal, efisiensi, laju aliran massa Kesimpulan dan saran Selesai.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42. 3.2.3 Variasi yang digunakan dalam Penelitian Variasi penelitian dilakukan terhadap tekanan refrigeran saat masuk kompresor, meliputi: . Tekanan P1= 15 psi, udara balik tidak dicampur dengan udara segar dari luar selama 30 menit.. . Tekanan P1= 15 psi, menggunakan udara balik bercampur dengan udara segar dari luar selama 30 menit.. . Tekanan P1= 20 psi, udara balik tidak dicampur dengan udara segar dari luar selama 20 menit.. . Tekanan P1= 20 psi, menggunakan udara balik bercampur dengan udara segar dari luar selama 20 menit.. 3.2.4 Skematik AC mobil yang diteliti Menyajikan skematik dari mesin yag diteliti. Dalam skematik ini ditentukan posisi titik-titik yang dipasangi termokopel dan alat ukur tekanan pada AC mobil.. Gambar 3.19 Skematik AC mobil.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43. Keterangan Gambar 3.19: -. Titik 1 : tempat pemasangan termokopel 1 (T1) dan alat ukur tekanan (P1). -. Titik 2 : tempat pemasangan alat ukur (P2). -. Titik 3 : tempat pemasangan termokopel (T3). -. Udara luar menggunakan kipas berdiameter 4,3 inchi dengan putaran kipas 1530 rpm (bukaan penuh). 3.2.5 Alat Bantu Penelitian Proses penelitian AC mobil membutuhkan alat-alat yang digunakan untuk membantu dalam pengujian AC mobil tersebut. Alat-alat tersebut seperti termokopel dan alat menampilnya, pengukur tekanan, P-H diagram 1. Termokopel dan alat penampilnya Mempunyai fungsi sebagai sensor suhu yang digunakan untuk mengubah perbedaan suhu pada benda menjadi perubahan listrik. Alat penampil suhu digital mempunyai fungsi sebagai alat menampilkan nilai suhu yang diukur.. 2. Pengukur tekanan Pengukur tekanan mempunyai fungsi untuk mengetahui nilai tekanan refrigeran. Pengukur tekanan berwarna merah untuk mengukur tekanan tinggi. Sedangkan yang berwarna biru untuk mengukur tekanan rendah.. 3. P-H Diagram P-H diagran mempunyai fungsi untuk menggambarkan siklus kompresi uap mesin pendingin. Dengan tersebut dapat diketahui nilai entalpi di setiap titik yng diteliti, suhu kondensor (Tc), suhu evaporator (Te) dan suhu keluaran dari kompresor.. 4. Stopwatch Stopwatch berfungsi untuk mengukur waktu yang diperlukan dalam pengambilan data agar tepat pada waktu yang ditentukan..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 44. 3.2.6 Cara Mendapatkan Data Suhu dan Tekanan pada Setiap Titik yang Sudah Ditentukan Untuk mendapatkan data-data hasil penelitian digunakan alat ukur termokopel dan alat ukur tekanan. Pengukuran suhu dan tekanan dilakukan setiap kompresor bekerja. Suhu udara ruang kabin dipertahankan pada kisaran suhu 200C. Tabel 3.1 Tabel untuk hasil pengukuran P1, P2, T1,T3, TKabin, I, dan V. No 1 2 3. Waktu Nyala Mati ..... ..... ..... ..... ..... ...... P1 (psig) ..... ..... ...... P2 T1 T3 o o (psig) ( C) ( C) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ...... TKabin (oC) ..... ..... ...... I (A) ..... ..... ...... Volt (V) ..... ..... ...... 3.2.7 Cara Mengolah Data Prosedur pengolahan data 1. Setelah semua data suhu (T1 dan T3) dan tekanan (P1 dan P2) pada setiap titik diperoleh, maka langkah selanjutnya adalah menggambarkan siklus kompresi uap P-H diagram. Dengan menggambarkan dalam P-H diagram dapat diketahui nilai entalpi, suhu kompresor, suhu evaporator dan suhu refrigeran keluar kompresor. 2. Data nilai-nilai entalpi yang sudah didapat kemudian digunakan untuk menghitung besarnya energi kalor persatuan massa yang dilepaskan kondensor, menghitung kerja kompresor, menghitung besarnya energi kalor persatuan massa yang diserap evaporator, nilai COPaktual, nilai COPideal, efisiensi dan laju aliran massa refrigeran AC mobil. 3. Hasil dari perhitungan (Qin, Qout, Win, COPaktual, COPideal, efisiensi, laju aliran massa) kemudian dibandingkan dengan percoban yang lainnya. Dalam proses pembahasan harus mempertimbangkan hasil-hasil penelitian sebelumnya dan juga tidak lepas dari tujuan penelitian..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45. 3.2.8 Cara Mendapatkan kesimpulan Kesimpulan diperoleh dari hasil pembahasan yang telah dilakukan. Kesimpulan merupakan inti dari pembahasan dan harus menjawab tujuan dari penelitian..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Hasil Penelitian Data hasil penelitian yang dicatat adalah nilai tekanan refrigeran (P1 dan P2), suhu refrigeran (T1 dan T3), suhu kabin, Arus (I) dan Tegangan (V). Data hasil pengukuran diambil 10 data terakhir disajikan pada Tabel 4.1, Tabel 4.2, Tabel 4.4 dan Tabel 4.5. Tabel 4.1 Data hasil pengukuran untuk tekanan P1 15 psi udara balik tidak dicampur dengan udara segar dari luar No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. Waktu Nyala Mati 26:39 26:48 27:06 27:13 27:21 27:32 27:42 27:53 28:03 28:14 28:26 28:36 28:46 28:57 29:07 29:18 29:28 29:39 29:49 29:59 Rata-rata. P1 (psig) 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15. P2 (psig) 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150. T1 (°C) 26,4 26,3 26,6 26,5 26,4 26,4 26,4 26,2 26,4 26,4 26,01. T3 (°C) 35,4 35,3 35,1 35 35,3 35,2 34,9 35,5 35,3 35,4 35,32. Tkabin (°C) 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20. I Volt (A) (V) 10,3 220 10,25 220 10,28 220 10,26 220 10,28 220 10,31 220 10,3 220 10,3 220 10,3 220 10,28 220 10,39 220. Tabel 4.2 Data hasil pengukuran untuk tekanan P1 15 psi menggunakan udara balik bercampur dengan udara segar dari luar No 1 2 3 4 5 6. Waktu Nyala Mati 23:24 23:46 24:06 24:21 24:47 25:06 25:23 25:45 26:06 26:34 26:53 27:19. P1 (psig) 15 15 15 15 15 15. P2 (psig) 150 150 150 150 150 150. 46. T1 (°C) 25,9 26,3 26,1 26 26,5 26. T3 (°C) 33,4 33,8 33,6 33,7 33,9 34,5. Tkabin (°C) 20 20 20 20 20 20. I Volt (A) (V) 9,92 220 9,92 220 9,9 220 9,9 220 9,91 220 9,88 220.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 47. Tabel 4.3 Data hasil pengukuran untuk tekanan P1 15 psi menggunakan udara balik bercampur dengan udara segar dari luar (lanjutan) No 7 8 9 10. Waktu Nyala Mati 27:41 28:06 28:25 28:50 29:11 29:38 29:57 30:09 Rata-rata. P1 P2 (psig) (psig) 15 150 15 150 15 150 15 150 15 150. T1 (°C) 26,2 26,4 26,7 26,7 25,86. T3 (°C) 34,4 34,2 34,2 34,2 33,98. Tkabin (°C) 20 20 20 20 20. I Volt (A) (V) 9,86 220 9,86 220 9,84 220 9,85 220 9,92 220. Tabel 4.4 Data hasil pengukuran untuk tekanan P1 20 psi udara balik tidak dicampur dengan udara segar dari luar No. Waktu Nyala Mati. P1 (psig). P2 (psig). T1 (°C). T3 (°C). Tkabin (°C). I (A). Volt (V). 1. 14:24. 14:32. 20. 175. 26,6. 34,2. 20. 10,52. 220. 2 3 4 5 6 7 8 9 10. 14:59 15:09 15:36 15:45 16:13 16:21 16:49 16:58 17:26 17:33 18:01 18:10 18:38 18:46 19:14 19:22 19:50 19:59 Rata-rata. 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20. 175 175 175 175 175 175 175 175 175 175. 26,1 26 26 26,2 26,1 26 26,1 26,8 26,2 26,75. 34,2 34,5 34,7 34,4 34,2 34,1 34,4 34,3 34,1 34,61. 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20. 10,5 10,51 10,47 10,48 10,45 10,42 10,44 10,41 10,47 10,53. 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220. Tabel 4.5 Data hasil pengukuran untuk tekanan P1 20 psi menggunakan udara balik bercampur dengan udara segar dari luar No 1 2 3 4 5 6. Waktu Nyala Mati 15:37 15:46 16:06 16:15 16:35 16:44 17:04 17:13 17:33 17:42 18:02 18:11. P1 (psig) 20 20 20 20 20 20. P2 (psig) 155 155 155 155 155 155. T1 (°C) 25,2 25,2 24,9 25,2 25,1 25,2. T3 (°C) 35,7 35,6 35,7 35,7 35,7 35,6. Tkabin (°C) 20 20 20 20 20 20. I (A) 10,54 10,92 10,94 10,92 10,89 10,78. Volt (V) 220 220 220 220 220 220.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 48. Tabel 4.6 Data hasil pengukuran untuk tekanan P1 20 psi menggunakan udara balik bercampur dengan udara segar dari luar (lanjutan) No 7 8 9 10. Waktu Nyala Mati 18:31 18:40 19:00 19:08 19:28 19:36 19:55 20:03 Rata-rata. P1 (psig) 20 20 20 20 20. P2 (psig) 155 155 155 155 155. T1 (°C) 25,5 25,3 25,1 25,2 24,86. T3 (°C) 35,4 35,4 35,2 35 35,67. Tkabin (°C) 20 20 20 20 20. I (A) 10,83 10,79 10,75 10,4 10,74. Volt (V) 220 220 220 220 220. Keterangan : -. P1. : Tekanan refrigeran saat masuk kompresor (Psig). -. P2. : Tekanan refrigeran saat keluar kompresor (Psig). -. T1. : Suhu refrigeran saat masuk kompresor (oC). -. T3. : Suhu refrigeran saat masuk katup ekspansi (oC). -. Tkabin. : Suhu udara di ruang kabin (oC). -. I. : Arus listrik yang digunakan (Ampere). -. V. : Tegangan listrik yang digunakan (Volt). Tabel 4.7 Data hasil rata-rata kerja kompresor waktu nyala dan mati tiap variasi No 1. 2. 3. 4. Variasi 15 psi udara balik tidak dicampur dengan udara segar dari luar 15 psi menggunakan udara balik bercampur dengan udara segar dari luar 20 psi udara balik tidak dicampur dengan udara segar dari luar 20 psi menggunakan udara balik bercampur dengan udara segar dari luar. Nyala. Mati. 10 detik. 10 detik. 22 detik. 20 detik. 8 detik. 27 detik. 9 detik. 20 detik.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 49. 4.2 Perhitungan dan Pengolahan Data Dari data suhu dan tekanan yang diperoleh dan dengan menggambarkan pada diagram P-h dapat ditentukan besarnya entalpi (h). Pada penelitian ini digunakan diagram P-h R134a. Dalam perhitungan ini, tekanan pengukuran P1 dan P2 ditambah 1 atm agar menjadi tekanan absolut, kemudian satuannya dikonversi kesatuan bar (1 psi = 0,0689 bar). Perhitungan dari Tabel 4.1 untuk tekanan P1 15 psi udara balik tidak dicampur dengan udara segar dari luar. Data yang dihitung berdasarkan hasil ratarata yang diperoleh. P1 = 15 psig + 14,7 psi = 29,7 psia × 0,0689 bar/psia = 2,05 bar P2 = 150 psig + 14,7 psi = 164,7 psia × 0,0689 bar/psia = 11,35 bar. Gambar 4.1 Siklus Kompresi Uap pada diagram P-h R134a diambil data rata-rata pada Tabel 4.1..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 50. Dari Gambar 4.1 dapat diperoleh : Te. = -9,5 oC. (Suhu kerja evaporator). Tc. = 42 oC. (Suhu kerja kondensor). h1. = 422 kJ/kg. (entalpi refrigeran masuk kompresor). h2. = 463 kJ/kg. (entalpi refrigeran keluar kompresor). h3. = 247 kJ/kg. (entalpi refrigeran masuk pipa kapiler). h4. = 247 kJ/kg. (entalpi refrigeran keluar pipa kapiler). 1) Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) Untuk mendapatkan kerja kompresor persatuan massa refrigeran yang dihasilkan oleh AC mobil, dapat menggunakan Persamaan (2.1) :. Win. = h2– h1 = 463 kJ/kg - 422 kJ/kg = 41 kJ/kg. Maka kerja kompresor persatuaan massa refrigeran sebesar 41 kJ/kg 2) Kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor (Qout) Untuk mendapatkan nilai kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor pada AC mobil, dapat menggunakan Persamaan (2.2) : Qout. = h2 – h3 = 463 kJ/kg - 247 kJ/kg = 216 kJ/kg. Maka kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor sebesar 216 kJ/kg 3) Kalor yang diserap evaporator (Qin) Untuk mendapatkan kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator pada AC mobil, dapat menggunakan Persamaan (2.4) :.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 51. Qin. = h1 – h4 = 422 kJ/kg - 247 kJ/kg = 175 kJ/kg. Maka kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator sebesar 175 kJ/kg 4) COPaktual COPaktual dipergunakan untuk menyatakan performance (unjuk kerja) dari mesin AC mobil yang bekerja dengan siklus kompresi uap, dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.5) : COPaktual = (h1 – h4) / (h2– h1) = (422 kJ/kg - 247 kJ/kg) / (463 kJ/kg - 422 kJ/kg) = 4,26 Maka COPaktual AC mobil sebesar 4,26 5) COPideal Untuk menghitung performance ideal pada AC mobil yang bekerja dengan siklus kompresi uap, dapat menggunakan Persamaan (2.6) : COPideal. = = = 5,12. Maka COPideal AC mobil sebesar 5,12 6) Efisiensi (η) Untuk mendapatkan efisiensi AC mobil dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.7) : η. = (COPactual : COPideal) × 100% = (4,26 : 5,12) × 100% = 82,7%. Maka efisiensi AC mobil sebesar 82,7%.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 52. 7) Laju aliran massa refrigeran (ṁ) Untuk mendapatkan laju aliran massa refrigeran dapat dihitung dengan Persamaan (2.8) : ṁ = [(VI)/1000] / Win = [(220.10,39)/1000] / 41 = 0,056 kg/s Maka laju aliran massa AC mobil sebesar 0,056 kg/s Perhitungan dari Tabel 4.2 untuk tekanan P1 15 psi menggunakan udara balik bercampur dengan udara segar dari luar. Data yang dihitung berdasarkan hasil rata-rata yang diperoleh. P1 = 15 psig + 14,7 psi = 29,7 psia × 0,0689 bar/psia = 2,05 bar P2 = 150 psig + 14,7 psi = 164,7 psia × 0,0689 bar/psia = 11,35 bar. Gambar 4.2 Siklus Kompresi Uap pada diagram P-h R134a diambil data rata-rata pada Tabel 4.2..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 53. Dari Gambar 4.2 dapat diperoleh : Te. = -9,5 oC. (Suhu kerja evaporator). Tc. = 42 oC. (Suhu kerja kondensor). h1. = 421 kJ/kg. (entalpi refrigeran masuk kompresor). h2. = 463 kJ/kg. (entalpi refrigeran keluar kompresor). h3. = 246 kJ/kg. (entalpi refrigeran masuk pipa kapiler). h4. = 246 kJ/kg. (entalpi refrigeran keluar pipa kapiler). 1) Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) Untuk mendapatkan kerja kompresor persatuan massa refrigeran yang dihasilkan oleh AC mobil, dapat menggunakan Persamaan (2.1) : Win. = h2– h1 = 463 kJ/kg - 421 kJ/kg = 42 kJ/kg. Maka kerja kompresor persatuaan massa refrigeran sebesar 42 kJ/kg 2) Kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor (Qout) Untuk mendapatkan nilai kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor pada AC mobil, dapat menggunakan Persamaan (2.2) : Qout. = h2 – h3 = 463 kJ/kg - 246 kJ/kg = 217 kJ/kg. Maka kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor sebesar 217 kJ/kg 3) Kalor yang diserap evaporator (Qin) Untuk mendapatkan kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator pada AC mobil, dapat menggunakan Persamaan (2.4) :.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 54. Qin. = h1 – h4 = 421 kJ/kg - 246 kJ/kg = 175 kJ/kg. Maka kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator sebesar 175 kJ/kg 4) COPaktual COPaktual dipergunakan untuk menyatakan performance (unjuk kerja) dari mesin AC mobil yang bekerja dengan siklus kompresi uap, dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.5) : COPaktual = (h1 – h4) / (h2– h1) = (421 kJ/kg - 246 kJ/kg) / (463 kJ/kg - 421 kJ/kg) = 4,17 Maka COPaktual AC mobil sebesar 4,17 5) COPideal Untuk menghitung performance ideal pada AC mobil yang bekerja dengan siklus kompresi uap, dapat menggunakan Persamaan (2.6) : COPideal. = = = 5,12. Maka COPideal AC mobil sebesar 5,12 6) Efisiensi (η) Untuk mendapatkan efisiensi AC mobil dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.7) : η. = (COPactual : COPideal) × 100% = (4,17 : 5,12) × 100% = 81,44%. Maka efisiensi AC mobil sebesar 81,44%.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 55. 7) Laju aliran massa refrigeran (ṁ) Untuk mendapatkan laju aliran massa refrigeran dapat dihitung dengan Persamaan (2.8) : ṁ = [(VI)/1000] / Win = [(220.9,92)/1000] / 42 = 0,052 kg/s Maka laju aliran massa AC mobil sebesar 0,052 kg/s Perhitungan dari Tabel 4.4 untuk tekanan P1 20 psi udara balik tidak dicampur dengan udara segar dari luar. Data yang dihitung berdasarkan hasil ratarata yang diperoleh. P1 = 20 psig + 14,7 psi = 34,7 psia × 0,0689 bar/psia = 2,39 bar P2 = 175 psig + 14,7 psi = 189,7 psia × 0,0689 bar/psia = 13,07 bar. Gambar 4.3 Siklus Kompresi Uap pada diagram P-h R134a diambil data rata-rata pada Tabel 4.4..