KARAKTERISTIK AC MOBIL DENGAN PUTARAN ... - core.ac.uk · mempergunakan siklus kompresi uap, daya penggerak motor listrik 2 hp, rpm : 1200, refrigeran : R-134a, dimensi kabin : 1,5

i

KARAKTERISTIK AC MOBIL DENGAN PUTARAN

KOMPRESOR 1200 RPM

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat sarjana S-1 TeknikMesin

Diajukan ;

SLAMET PUTRO CAHYONO

NIM : 115214021

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2015

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

AC CHARACTERISTICS OF CAR WITH 1200 RPM

COMPRESSOR ROTATION

FINAL PROJECT

As partial fulfillment of the requirement to obtain Sarjana Teknik Degree

in Mechanical Engineering

By :


Student Number :115214021

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGI

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2015


KARAKTERISTIK AC MOBIL DENGAN PUTARAN.KOMPRESOR

12OO RPM

Disusun oleh:

SLAMET PUTRO CAITYONONIM: ll52l4{l2l

Telah disetujui olehDosen Pembimbing Skripsi

#\Til,l\-Ir. PK. Purwadi. MT

ilt


KARAKTERISTIK AC MOBIL DENGAN PUTARANKOMPRESOR I2OO RPM

Dipersiapkan dan disusun oleh :

NAMA

NIM


tt52t402t

Ketua

Sekretaris

Anggota

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji SkripsiPada tanggal 27 Juli 2Al5

Susunan Dewan Penguji

Nama lengkap

: Doddy Purwadianto, S.T., M.T.

: Ir Rineg M.T.

: Ir PK. Purwadi, M.T.

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persayaratanuntuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

Yogyakarra , ..39...]L!i. :9.1,kultas Sains dan Teknologibiyersitas Sanata Dharma

Paulina Her Ros4 S.Si.,M.Sc.

$-;fu

IV




vii

INTISARI

Pada era modern saat ini, hampir di setiap mobil dilengkapi dengan

AC. Penggunaan AC mobil sudah merambah hampir di setiap alat

transportasi. Tujuan penelitian ini adalah (a) merakit mesin AC yang di

pergunakan pada mobil. (b) mengetahui karakteristik mesin AC mobil yang

telah dibuat, meliputi : kalor yang diserap evaporator (Qin), kalor yang di

lepas kondensor (Qout), kerja yang dilakukan kompresor (Win), COPideal,

COPaktual, efisiensi dan laju aliran massa refrigeran pada mesin AC.

Metode yang digunakan adalah dengan metode eksperimental yang

dilakukan di laboratorium Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma tanpa beban pendinginan. Mesin AC mobil

mempergunakan siklus kompresi uap, daya penggerak motor listrik 2 hp,

rpm : 1200, refrigeran : R-134a, dimensi kabin : 1,5 m x 1,25 m x 1,25 m,

kabin terbuat dari kayu triplek dengan tebal 3,5 mm. Lalu proses

pengambilan data dilakukan padaAC mobil. Setelah pengambilan data pada

AC mobil, lalu data tersebut dianalisis secara teoritis dengan menentukan

kondisi refrigeran pada setiap titik siklus, kapasitas refrigerasi dan COP

sistem.

Hasil penelitian pada saat stabil memberikan kesimpulan : (a) kerja

kompresor persatuan massa refrigeran sebesar 56,0 kJ/kg, (b) kalor

persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator 169,6 kJ/kg, (c) kalor

persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor sebesar 225,6 kJ/kg, (d)

COPaktual sebesar 3,04, (e) COPideal sebesar 5,30, (f) efisiensi mesin AC

mobil sebesar 57,31%, (g) laju aliran massa sebesar 0,02 kg/s.


viii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas

berkat yang diberikan dalam penyusunan Skripsi ini sehingga semuanya

dapat berjalan dengan lancar dan baik.

Skripsi ini merupakan salah satu syarat mahasiswa untuk mendapatkan

gelar sarjana S-1 pada Prodi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi,

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Berkat bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, Skripsi ini dapat

terselesaikan. Pada kesempatan ini dengan segenap kerendahan hati penulis

menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc., selaku Dekan Fakultas

Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik

Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dan selaku Dosen

Pembimbing Skripsi.

3. Sekretariat dan laboran Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma yang

telah mendukung dalam proses penyelesaian Skripsi.

4. Ladislaous Marjono dan Maria Magdalena Sugiarti selaku orang tua

penulis dan keluarga penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu

yang telah mendukung dan memberi semangat penulis dalam

menyelesaikan Skripsi.

5. Dionisia Bhisetya Rarasati yang selalu mendukung dan memberikan

semangat sehingga dapat memberikan motivasi kepada penulis untuk

menyelesaikan Skripsi ini.

6. Teman-teman Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma khususnya

Angkatan 2011 dan teman penulis lain yang tidak dapat disebutkan satu-

persatu yang telah mendukung penulis dalam menyeleseaikan Skripsi

ini.

Penulis menyadari dalam penulisan Skripsi ini masih jauh dari

sempurna. Segala kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan oleh



x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

TITLE PAGE ................................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ..................................... v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ........................................................ vi

INTISARI ......................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii

DAFTAR ISI .................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xvi

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvii

BAB I. PENDAHULUAN .............................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................. 1

1.2 Perumusan masalah .......................................................................... 2

1.2 Tujuan penelitian .............................................................................. 2

1.3 Batasan Masalah ............................................................................... 2

1.4 Manfaat penelitian ............................................................................ 3

BAB II. DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ............................... 4


xi

2.1 Dasar Teori .................................................................................... 4

2.2 Tinjauan pustaka ........................................................................... 22

BAB III. PEMBUATAN ALAT ..................................................................... 25

3.1 Diagram alir pelaksanaan .............................................................. 25

3.2 Komponen-komponen mesin AC mobil ....................................... 26

3.3 Persiapan alat dan bahan ............................................................... 37

3.4 Langkah-Langkah pembuatan AC mobil ....................................... 38

BAB IV. METODE PENELITIAN ................................................................ 41

4.1 Benda uji ........................................................................................ 41

4.2 Skematik alat penelitian ................................................................. 41

4.3 Alat bantu penelitian ..................................................................... 42

4.4 Cara Mendapatkan Data Suhu dan Tekanan ................................. 46

4.5 Cara mengolah data dan pembahasan ........................................... 46

4.6 Cara Mendapatkan Kesimpulan .................................................... 47

BAB V. HASIL PENELITAIN DAN PEMBAHASAN ................................. 48

5.1 Data Hasil Percobaan .................................................................... 48

5.2 Perhitungan dan Pengolahan Data ................................................ 50

5.3 Hasil Perhitungan .......................................................................... 57

5.4 Pembahasan ................................................................................... 63


xii

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 71

6.1 Kesimpulan .................................................................................. 71

6.2 Saran ...................................................................................... 72

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 73

LAMPIRAN ...................................................................................... 74


xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skematik AC mobil ............................................................. 4

Gambar 2.2 Pemasangan AC pada mobil ................................................ 4

Gambar 2.3 Skematik komponen AC mobil ........................................... 6

Gambar 2.3 Kompresor jenis swash plate ............................................... 7

Gambar 2.5 Kompresor resipro (crank shaft) .......................................... 8

Gambar 2.6 Kompresor wobble plate ...................................................... 9

Gambar 2.7 Kondensor jenis pipa bersirip .............................................. 10

Gambar 2.8 Evaporator pipa bersirip ...................................................... 11

Gambar 2.9 Katup Ekspansi .................................................................... 11

Gambar 2.10 Kipas kondensor .................................................................. 12

Gambar 2.11 Receiver Drier ..................................................................... 13

Gambar 2.12 Blower/fan Evaporator ......................................................... 14

Gambar 2.13 Kopling Magnet ................................................................... 14

Gambar 2.14 Skema siklus kompresi uap ................................................. 15

Gambar 2.15 Siklus kompresi uap diagram P-h ............................................ 16

Gambar 2.16 Siklus kompresi uap pada diagram T-s ................................ 16

Gambar 2.17 P-h diagram refrigeran R134a.............................................. 21

Gambar 2.18 Refigeran R-134a ................................................................. 22

Gambar 3.1 Gambar diagram Langkah dan Pelaksanaan ........................ 25

Gambar 3.2 Komponen AC mobil ........................................................... 26


xiv

Gambar 3.3 Kompresor jenis swash plate ............................................... 27

Gambar 3.4 Kondensor ........................................................................... 28

Gambar 3.5 Katup Ekspansi .................................................................... 28

Gambar 3.6 Evaporator ........................................................................... 29

Gambar 3.7 Receiver/drier ..................................................................... 29

Gambar 3.8 Tabung berisi refrigeran R-134 a ......................................... 30

Gambar 3.9 Pengembang pipa ................................................................ 31

Gambar 3.10 Pemotong pipa .................................................................... 31

Gambar 3.11 Pompa vakum ..................................................................... 32

Gambar 3.12 Manifold gauge ................................................................... 32

Gambar 3.13 Plat besi ............................................................................... 33

Gambar 3.14 Sterefoam ............................................................................ 33

Gambar 3.15 Mesin Listrik ....................................................................... 34

Gambar 3.16 Adaptor ............................................................................... 35

Gambar 3.17 Kipas kondensor ................................................................. 35

Gambar 3.18 Blower ................................................................................. 36

Gambar 3.19 Fan/Kipas angin ................................................................... 36

Gambar 3.20 Thermostat .......................................................................... 37

Gambar 3.21 Kabin ................................................................................... 37

Gambar 3.22 Rangkaian listrik adaptor – kipas kondensor ...................... 38

Gambar 3.23 Rangkaian listrik adaptor – blower ..................................... 38


xv

Gambar 3.24 Tekanan normal pada pengujian alat ................................... 40

Gambar 4.1 Mesin AC mobil yang diteliti ............................................. 41

Gambar 4.2 Posisi alat ukur suhu pada skematik mesin AC mobil ........ 42

Gambar 4.3 Termokopel ......................................................................... 43

Gambar 4.4 Penampil suhu ..................................................................... 43

Gambar 4.5 Pengukur tekanan ................................................................ 43

Gambar 4.6 Siklus kompresi uap pada P-h diagram untuk R-134a ........ 44

Gambar 4.7 Thermometer ....................................................................... 45

Gambar 4.8 Kabel roll ............................................................................ 45

Gambar 5.1 Siklus Kompresi Uap pada diagram P-h refrigerant R 134a

diambil dari data menit (t) ke-75 ......................................... 54

Gambar 5.2 Hubungan kerja kompresor persatuan massa refrigerant dan

waktu .................................................................................... 64

Gambar 5.3 Hubungan kalor persatuan massa refrigerant yang diserap

evaporator dan waktu ........................................................... 65

Gambar 5.4 Hubungan kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas

kondensor dan waktu .......................................................... 66

Gambar 5.5 Hubungan koefisien prestasi (COP) aktual dan waktu ........... 67

Gambar 5.6 Hubungan koefisien prestasi (COP) ideal dan waktu ............ 68

Gambar 5.7 Hubungan efisiensi dan waktu ............................................ 68

Gambar 5.8 Hubungan laju aliran massa refrigerant dan waktu ............. 79


xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Tabel untukpengukuran suhu dan tekananl ................................... 46

Tabel 5.1 Hasil pengukuran tekanan (P1& P2) dan suhu (T1& T3)................ 48

Tabel 5.2 Nilai Entalpi (h) dalam satuan Btu/lb ............................................ 50

Tabel 5.3 Besar Entalpi (h) dalam satuan kJ/kg ........................................... 52

Tabel 5.4 Hasil perhitungan tekanan (P1& P2) dan suhu (T1, T3, Te, Tc) ...... 57

Tabel 5.5 Hasil perhitungan Karakteristik AC mobil ................................... 59

Tabel 5.6 Hasil perhitungan Karakteristik AC mobil ................................... 61


xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Siklus kompresi uap dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut

pada diagram P-h. Data 1 (menit 3) ........................................... 74


pada diagram P-h. Data 2 (menit 6) ........................................... 74


pada diagram P-h. Data 3 (menit 15) ......................................... 75














pada diagram P-h. Data 10 (menit 51) ....................................... 78








xviii












pada diagram P-h. Data 19 (menit 102) ..................................... 83
















xix




























xx






1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada era globalisai atau modern seperti sekarang ini, penggunaan AC pada

kendaraan beroda empat, sudah merupakan hal yang tidak mengherankan lagi.

Alat transportasi lain yang juga menggunakan AC adalah bis, kereta api, pesawat

terbang dan kapal. Pemakain AC mobil sangatlah penting bagi pengendara

maupun penumpang baik pada angkutan umum maupun mobil pribadi.

Penggunaan AC mobil dapat memberikan kenyamanan dalam berkendara. Hal ini

disebabkan karena suhu udara di dalam kabin dapat dikondisikan sesuai dengan

yang diinginkan. Udara yang masuk ke dalam ruang mobil juga selalu bersih,

jendela yang tertutup juga dapat memberikan keamanan karena poluusi, baud an

udara kotor dapat dicegah.

Pada zaman dahulu banyak mobil yang belum dilengkapi dengan AC

sehingga untuk mengkondisikan udara dalam kabin mobil, pengendara harus

membuka jendela kaca mobil supaya udara dapat terkondisi. Namun polusi debu

dan pulusi bau serta polusi udara yang berasal dari luar tidak dapat terhindarkan.

Seiring berkembangnya zaman, mobil dipasang AC. AC mobil adalah alat yang

digunakan mengkondisikan udara dalam kabin mobil agar suhu udara kelembaban

udara, kebutuhan oksigen dan kebersihan udara dapat terpenuhi seperti yang di

inginkan. Dengan AC mobil, suhu udara di dalam kabin dapat dikondisikan

dengan mudah sehingga keamanan serta kenyamanan dalam berkendara dapat

dilakukan kapan saja.

Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi,

perkembangan teknologi di bidang AC mobil juga semakin baik. Oleh karena itu

penulis tertarik untuk mengetahui lebih dalam perihal mesin AC mobil. Bangkit

dari hal ini ,penulis tertantang untuk melakukan penelitian tentang AC mobil

yang biasa dipergunakan pada AC mobil yang ad di pasaran.


2

1.2 Perumusan masalah

AC mobil yang ada di pasaran pada kenyataanya tidak mencantumkan

informasi tentang karakteristik dari mesin AC nya seperti nilai COP dan nilai

efisiensi . Informasi tentang COP dan efisiensi sangat penting bagi konsumen,

untuk dapat memilih mobil dengan AC yang sesuai dengan seleranya.

Bagaimanakah karakteristik AC pada mobil yang ada dipasaran ?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian tentang AC mobil dengan putaran kompresor 1200

rpm dan ukuran kabin 1,5 m x 1,25 m x 1,25 m adalah :

a. Merakit mesin AC yang dipergunakan pada mobil.

b. Mengetahui karakteristik dari AC mobil, meliputi :

Kerja kompresor persatuan massa refrigeran

Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran dalam

kabin

Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran

Menghitung COPaktual dan COPideal

Efisiensi mesin AC mobil

Menghitung laju aliran refrigeran

1.4 Batasan - Batasan

Batasan masalah yang diambil di dalam pembuatan peralatan penelitian ini

adalah :

a. Refrigeran yang digunakan dalam AC mobil adalah R-134a.

b. Mesin AC mobil bekerja dengan mempergunakan siklus kompresi uap.

c. Komponen AC mobil terdiri dari komponen utama kompresor, kondensor,

katup ekspansi, receiver drier, dan evaporator, menggunakan komponen

standart yang ada di pasaran.

d. Putaran kompresor : 1200 rpm.

e. Dimensi kabin : 1,5 m x 1,25 m x 1,25 m, kabin terbuat dari kayu

triplek dengan tebal 3,5 mm.


3

f. Penggerak kompresor, mempergunakan motor listrik dengan daya 2 hp.

1.5 Manfaat

Manfaat penelitian tentang karakteristik AC mobil adalah :

a. Dapat menambah ilmu pengetahuan dan kepustakaan seputar AC mobil.

b. Membuat percontohan alat AC mobil dengan kontruksi sederhana sehingga

mudah dalam pengamplikasianya yang dapat diterima oleh masyarakat

Indonesia.

c. Bagi mahasiswa, penelitian yang telah dilakukan dapat membantu pemahaman

tentang AC mobil yang lebih mendalam.

d. Hasil penelitian memberikan gambaran tentang karakteristik AC mobil yang

ada di pasaran.


4

BAB II

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Dasar Teori

2.1.1 Definisi Mesin AC Mobil

AC Mobil adalah alat yang digunakan pada kendaraan beroda empat, yang

digunakan untuk mengkondisikan udara, meliputi suhu udara, kelembaban udara,

kebutuhan udara segar dan kebersihan udara yang ada di dalam kabin mobil.

Tujuan pemasangan AC pada mobil agar pengguna mobil atau penumpang mobil

dapat merasakan kenyamanan dan kesejukan udara jika berada didalam ruang

mobil.

Gambar 2.1 AC mobil

(Sumber : http://topbengkel.blogspot.com/2011/11/image-series-car-air-

conditioner_10.html)


http://topbengkel.blogspot.com/2011/11/image-series-car-air-conditioner_10.html

http://topbengkel.blogspot.com/2011/11/image-series-car-air-conditioner_10.html

5

Gambar 2.2 AC mobil

(Sumber : http://repairpal.com/heating-ac)

Dengan adanya putaran kompresor yang digerakkan oleh motor bakar,

kompresor bekerja menghisap gas refrigeran yang bersuhu dan bertekanan rendah

dari saluran hisap. Kompresor kemudian memampatkan gas refrigeran sehingga

menjadi uap atau gas panas lanjut bertekanan tinggi dan besuhu tinggi refrigeran.

Gas refrigeran yang bertekanan tinggi tersebut kemudian mengalir masuk ke

kondensor dan refrigeran akan didinginkan oleh udara luar mesin AC mobil

(panas berpindah dari kondensor ke udara sekelilingnya) sehingga suhunya

menjadi turun mencapai suhu kondensasi dan wujudnya berubah menjadi cair

(kondensasi atau mengembun) tetapi tekanannya tetap tinggi. Refrigeran cair yang

bertekanan tinggi (tetapi suhunya telah rendah) ini selanjutnya mengalir ke dalam

filter drier. Refrigeran cair kemudian masuk kedalam katup ekspansi, sehingga

tekanannya turun drastis. Dari katup ekspansi, refigeran cair yang bertekanan dan


6

bersuhu rendah kemudian memasuki ruang evaporator. Di dalam evaporator

refrigeran segera berubah wujud menjadi gas (menguap). Refrigeran dapat

berubah wujud dari cair menjadi gas karena ada kalor yang mengalir ke

evaporator dari lingkungan di sekitar evaporator. Seperti diketahui, suhu

lingkungan evaporator lebih tinggi dari suhu evaporator.

Mesin AC mobil yang dirancang di dalam penelitian ini menggunakan

motor listrik (pengganti motor bakar) sebagai penggerak kompresor memiliki

daya sebesar 2 hp, daya putaran sebesar 1200 rpm dan refrigeran yang digunakan

adalah R-134a. refrigeran berfungsi sebagai fluida kerja yang mengalir pada tiap

komponen utama dalam AC Mobil.

2.1.1 Komponen utama AC mobil dan siklus kompresi uap

2.1.2.1 Komponen utama AC mobil

Komponen utama AC mobil dapat digolongkan menjadi komponen

utama dan komponen tambahan

Gambar 2.3 Skematik komponen AC mobil

Komponen utama AC mobil meliputi kompresor,kondensor, evaporator, dan

katup ekspansi.

a. Kompresor

Kompresor adalah suatu alat dalam AC mobil yang cara kerjanya dinamis

atau bergerak. Kompresor berfungsi untuk menaikan tekanan freon (dari tekanan


7

rendah ke tekanan tinggi). Kompresor bekerja menghisap sekaligus memompa

refigeran sehingga terjadi sirkulasi (perputaran) refigeran. Kompresor yang sering

dipakai pada AC mobil adalah: swash plate, resipro (crank shaft) dan wobble

plate. Pada kompresor jenis swash plate, 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 isap. Pada

dasarnya, proses kompresi pada tipe ini sama dengan proses kompresi pada

kompresor tipe crank shaft. Perbedaannya terletak pada adanya tekanan oleh katup

isap dan katup tekan. Selain itu , perpindahan gaya pada tipe swash plate tidak

melalui batang penghubung (connecting rod), sehingga getarannya lebih kecil.

Gambar 2.4 Kompresor jenis swash plate

(Sumber : http://globaldensoproducts.com/climate-control/car-air-conditioning-

system/compressor/swash-plate-fixed-displacement-compressor/)


8

Selain kompresor swash plate terdapat juga kompresor resipro (crank

shaft) dan wobble plate yang biasa digunakan dalam mesin AC mobil. Kompresor

resipro (crank shaft) 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 refrigerant. 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 2.5 Kompresor resipro (crank shaft)

(Sumber : https://otogembel.files.wordpress.com/2012/09/bagian-bagian-

kompresor-resipro.png)


http://otogembel.files.wordpress.com/2012/09/bagian-bagian-kompresor-resipro.png

9

Sedangkan kompresor wobble plate adalah kompresor yangmempunyai

sistem kerja 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

magnet (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 wobble plate mempunyai cara kerja dan

konstruksi yang berbeda, namun pada prinsipnya sama, yaitu menekan refrigeran

dan menghasilkan laju aliran massa refrigeran.

Gambar 2.6 Kompresor wobble plate

(Sumber : https://otogembel.files.wordpress.com/2012/09/bagian-bagian-

kompresor-tipe-wobble-plate.png)

Kompresor bekerja secara dinamis atau bergerak. Pergerakanya dengan

menghisap sekaligus memompa udara sehingga terjadilah sirkulasi (perputaran)

udara yang mengalir dari pipa‐pipa AC mobil. Fase refrigeran ketika masuk dan


http://otogembel.files.wordpress.com/2012/09/bagian-bagian-kompresor-tipe-wobble-plate.png

10

keluar kompresor berupa gas. Kondisi gas keluar kompresor berupa uap panas

lanjut. Suhu gas refigeran keluar dari kompresor lebih tinggi dari suhu kerja

kondensor.

b. Kondensor

Kondensor adalah alat yang befungsi sebagai tempat kondensasi atau

pengembunan freon. Pada kondensor berlangsung tiga proses utama yaitu proses

penurunan suhu refigeran dari gas panas lanjut ke gas jenuh, proses dari gas jenuh

ke cair jenuh, dan proses pendinginan lanjut. Proses pengembunan refrigeran dari

kondisi gas jenuh ke cair jenuh berlangsung pada tekanan dan suhu yang tetap.

Saat ketiga proses berlangsung,kondensor mengeluarkan kalor dari refrigeran ke

udara lingkungan. Kalor yang dilepaskan kondensor dibuang keluar dan diambil

oleh udara sekitar. Berdasarkan media pendinginannya, kondensor dibagi menjadi

3 macam, yaitu kondensor berpendingin air, kondensor berpendingin udara dan

kondensor berpendingin air serta udara.

Kondensor yang sering dipakai pada mesin pendingin kapasitas kecil

adalah jenis pipa dengan jari-jari penguat, pipa dengan pelat besi dan pipa dengan

bersirip. Pada umumnya jenis kondensor yang sering dipakai pada AC mobil

adalah jenis pipa bersirip. Dan pada penelitian ini, kondensor yang digunakan

adalah kondensor pipa bersirip.

Gambar 2.7 Kondensor jenis pipa bersirip

(Sumber : http://www.carid.com/replace/a-c-condenser-mpn-cnddpi4011.html)

c. Evaporator

Evaporator adalah tempat terjadinya perubahan fase refrigeran dari cair

menjadi gas (penguapan). Pada saat proses perubahan fase, diperlukan energy


http://www.carid.com/replace/a-c-condenser-mpn-cnddpi4011.html

11

kalor. Energi kalor diambil dari lingkungan evaporator. Untuk AC mobil, energi

kalor diambil dari beban pendinginan di ruangan kabin mobil. Proses penguapan

freon di evaporator berlangsung pada tekanan dan suhu tetap. Jenis evaporator

yang banyak digunakan pada AC mobil adalah pipa bersirip.

Gambar 2.8 Evaporator pipa bersirip

(Sumber : http://www.carid.com/auto7/ac-evaporator-core.html)

d. Katup Ekspansi

Katup ekspansi adalah salah satu alat ekspansi. Katup ekspansi ini

mempunyai dua kegunaan yaitu untuk menurunkan tekanan refrigeran dan untuk

mengatur aliran refigeran ke evaporator. Katup ekspansi merupakan suatu pipa

dan katup yang mempunyai diameter yang paling kecil jika dibandingkan dengan

pipa‐pipa lainnya. Penurunan tekanan refrigeran dikarenakan adanya gesekan

dengan bagian dalam katup ekspansi. Proses penurunan tekanan dalam katup

ekspansi diasumsikan berlangsung pada entalpi konstan atau sering disebut

isoenthalpy (proses yang ideal ). Pada saat refrigeran masuk ke dalam katup

ekspansi, refrigeran berada dalam fase cair penuh,tetapi ketika masuk evaporator

fase refrigeran berupa campuran fase cair dan gas.


http://www.carid.com/auto7/ac-evaporator-core.html

12

Gambar 2.9 Katup Ekspansi

(Sumber : http://www.asia.ru/en/ProductInfo/931301.html )

Komponen tambahan mesin AC mobil meliputi kipas kondensor, receiver

drier, blower/fan, dan kopling magnet.

a. Kipas kondensor

Kipas kondensor adalah alat yang digunakan untuk membantu kondensor

melepas kalor ke lingkungan sekitar.

Gambar 2.10 Kipas kondensor

b. Receiver drier

Receiver drier merupakan tabung penyimpan refrigerant cair, berisikan

fiber dan desiccant (bahan pengering) untuk menyaring benda-benda asing dan

uap air yang terikat pada sirkulasi refrigeran. Filter / receiver drier menerima

cairan refrigeran bertekanan tinggi dari kondensor dan mengalirkan ke katup

ekspansi (katup ekspansi). Filter / Reciever drier mempunyai 3 fungsi yaitu :


13

menyimpan refigeran, menyaring benda-benda asing dan uap air dan memisahkan

gelembung gas dengan cairan refrigerant sebelum dimasukkan ke katup ekspansi.

Receiver drier dilengkapi dengan filter, desiccant, sight glass dan fusible

plug. Filter berfungsi membersihkan kotoran yang ada dalam refrigeran. Jika

refrigeran kotor akan menyebabkan karat pada komponen-komponen pada sistem

AC. Desiccant berfungsi untuk mencegah terjadinya pembekuan kotoran di dalam

lubang katup ekspansi dan evaporator. Kotoran yang membeku tersebut

menghambat aliran refrigeran, fusible plug berfungsi sebagai alat sebagai alat

pengaman .Jika kondensor rusak atau beban pendinginan berlebihan, maka

tekanan akan merusak komponen, dalam keadaan ini solderan khusus pada fusible

plugmeleleh sehingga refrigeran dapat keluar. Dengan demikian, komponen tidak

rusak dan solderan khusus tersebut meleleh pada suhu 950C sampai dengan

1000C.

Gambar 2.11 Receiver Drier

(Sumber : http://www.autoatlanta.com/porsche-

parts/accessories.php?sec=Body&model=944%201982-85&subsec=A/C-

and-Climate-Control)

c. Blower/fan

Blower/fan adalah alat untuk menghembuskan udara dingin dari evaporator

ke ruangan cabin mobil.


http://www.autoatlanta.com/porsche-parts/accessories.php?sec=Body&model=944%201982-85&subsec=A/C-and-Climate-Control



14

Gambar 2.12 Blower/fan Evaporator

d. Kopling Magnet

Kopling magnet adalah alat yang berfungsi menghubungkan dan memutus

kompresor dengan motor penggeraknya. Cara kerja kopling magnet : bila sakelar

dihubungkan, magnet listrik akan menarik plat penekan sampai berhubungan

dengan roda pulley dan poros kompresor terputar. Pada waktu sakelar diputuskan

pegas plat pengembali akan menarik plat penekan sehingga putaran motor

penggerak terputus dari poros kompresor (putaran mesin hanya memutar puli

saja).

Gambar 2.13 Kopling Magnet

(Sumber : http://m-

edukasi.kemdikbud.go.id/online/2008/sistemac/komponen.html)


15

1.1.2.1 Siklus kompresi uap

Dari sekian banyak sistem mesin refigerasi yang ada, jika kita lihat sistem

refigerasi siklus kompresi uap yang paling banyak digunakan pada mesin AC

mobil. Sistem refigerasi siklus kompresi uap ini memiliki empat komponen

utamna yakni, kompresor, kondensor, katup ekspansi, evaporator.

Gambar 2.14 Skema siklus kompresi uap

Proses skema alir siklus kompresi uap (gambar 2.14) diagram:

Panas dari lingkungan akan menguapkan refrigeran. Kemudian uap refrigeran

akan dikompres oleh kompresor hingga mencapai tekanan kondensor, dalam

kondensor uap refrigeran dikondensasikan dengan cara membuang panas dari uap

refrigeran ke lingkungannya. Kemudian refrigeran akan kembali di teruskan ke

dalam evaporator. Dalam diagram P-h siklus kompresi uap ideal dapat dilihat

dalam gambar 2.14


16

Gambar 2.15 Siklus kompresi uap diagram P-h

Gambar 2.16 Siklus kompresi uap pada diagram T-s.

Siklus kompresi uap pada Gambar 2.15, Gambar 2.16 tersusun dari beberapa

tahapan sebagai berikut : proses kompresi, proses pendinginan dengan penurunan

suhu, proses kondensasi, proses pendinginan lanjut, proses ekspansi (proses

penurunan tekanan), evaporasi, dan proses pemanasan lanjut.

Proses yang terjadi pada siklus refrigerasi kompresi uap :

a. Proses kompresi (1-2)

Proses kompresi terjadi pada tahap 1-2 dari Gambar 2.15 dan Gambar 2.16.

Refrigeran dalam bentuk uap panas lanjut masuk ke kompresor, kerja atau usaha


17

yang diberikan pada refrigeran akan menyebabkan kenaikan pada tekanan

sehingga temperatur refrigeran akan lebih tinggi dari temperatur lingkungan

(refrigeran mengalami fasa superheated / gas panas lanjut).

b. Proses pendinginan suhu gas panas lanjut (2-2a)

Proses pendingin dari gas panas lanjut menjadi gas jenuh terjadi pada tahap

2-2a dari Gambar 2.15 dan Gambar 2.16. Refrigeran mengalami penurunan suhu

pada tekanan tetap. Hal ini disebabkan adanya kalor yang mengalir ke lingkungan,

karena suhu refigeran lebih tinggi dari suhu lingkungan.

c. Proses kondensasi (2a-2b)

Proses kondensasi terjadi pada tahap 2a-2b dari Gambar 2.15 dan Gambar

2.16. Pada proses ini gas jenuh mengalami perubahan fase menjadi cair jenuh.

Proses berlangsung pada suhu dan tekanan tetap. Pada proses ini terjadi aliran

kalor dari kondensor ke lingkungan karena suhu kondensor lebih tinggi dari suhu

udara lingkungan.

d. Proses pendinginan lanjut (2b-3)

Proses pendinginan lanjut terjadi pada tahap 2b-3 dari Gambar 2.15 dan

Gambar 2.16. Pada proses pendinginan lanjut terjadi proses penurunan suhu

refrigeran dari keadaan cair jenuh ke refrigeran cair. Proses ini berlangsung pada

tekanan konstan. Proses ini di perlukan agar kondisi refrigeran keluar kondensor

benar- benar dalam fase cair.

e. Proses penurunan tekanan (3-4)

Proses penurunan tekanan terjadi pada tahap 3-4 dari Gambar 2.1 dan

Gambar 2.16. Dalam fasa cair refrigeran mengalir menuju ke katup ekspansi dan

mengalami proses penurunan tekanan dan penurunan suhu. Sehingga suhu

refrigeran lebih rendah dari temperatur lingkungan. Pada tahap ini fasa refrigeran

berubah dari fase cair menjadi fase campuran : cair dan gas.

f. Proses evaporasi (4-4a)


18

Proses evaporasi terjadi pada tahap 4-4a dari Gambar 2.15 dan Gambar 2.16.

Refrigeran dalam fasa campuran cair dan gas mengalir ke evaporator dan

kemudian menerima kalor dari lingkungan yang akan di dinginkan sehingga fasa

dari refrigeran berubah seluruhnya menjadi gas jenuh. Proses berlangsung pada

tekanan yang tetap, demikian juga berlangsung pada suhu yang tetap.

g. Proses pemanasan lanjut (4a-1)

Proses pemanasan lanjut terjadi pada tahap 4a-1 dari Gambar 2.15 dan

Gambar 2.16. Pada saat refrigeran meninggalkan evaporator refrigeran kemudian

mengalami proses pemanasan lanjut. Dengan adanya proses pemanasan lanjut fase

refrigeran berubah dari fase gas jenuh menjadi gas panas lanjut. Dengan demikian

refrigeran sebelum masuk kompresor benar – benar dalam fase gas. Proses

berlangsung pada tekanan konstan.

2.1.2.3 Rumus-Rumus Perhitungan Karakteristik Untuk Mesin Pendingin

Dalam analisa unjuk kerja mesin AC mobil yang meliputi : kerja

kompresor, kalor yang dilepas kondensor dalam persatuan massa refrigeran,

kalor yang serap evaporator dalam persatuan massa refrigerant, COP aktual, COP

ideal, efisiensi dan laju aliran massa dihitung dengan mempergunakan

persamaan – persamaan yang data – datanya diperoleh dari p-h diagram.

Persamaan perhitungan tersebut sebagai berikut:

a. Kerja kompresor

Besarnya kerja kompresor dapat dihitung dengan Persamaan (2.1)

(2.1)

Pada Persamaan (2.1)

: kerja kompresor persatuan massa refrigeran

: enthalpy saat masuk kompresor

: enthalpy saat keluar kompresor

b. Kalor yang di lepas kondensor

Kalor yang dilepas kondensor dapat di hitung dengan Persamaan (2.2)


19

(2.2)


: kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran

: enthalpy saat keluar kondensor

: enthalpy saat keluar kondensor

c. Kalor yang diserap evaporator

Kalor yang diserap evaporator dapat di hitung dengan Persamaan (2.3)

(2.3)


: kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran

: enthalpy saat keluar evaporator

: enthalpy saat masuk evaporator

d. Coefficient Of Performance (COPaktual)

COP dipergunakan untuk menyatakan perfomance (unjuk kerja) dari siklus

refrigerasi. Semakin tinggi COP yang dimiliki oleh suatu mesin pendingin maka

akan semakin baik mesin pendingin tersebut. COP tidak mempunyai satuan

karena merupakan perbandingan antara dampak refrigerasi ( ) dengan kerja

kompresor ( ) dinyatakan dalam Persamaan (2.4)

(2.4)

e. COP ideal (Coefficient Of Performance).

Besarnya koefisien yang menyatakan performance dalam posisi ideal pada

siklus kompresi uap standar dapat di hitung dengan persamaan (2.5)

COP ideal :

(2.5)


COP ideal : koefisien prestasi maksimum AC mobill

Te : suhu evaporator

Tc : suhu kondensor


20

f. Efisiensi AC mobil

Besarnya efisiensi Mesin AC mobil dapat di hitung dengan menggunakan

Persamaan (2.6)

Efisiensi :

(2.6)


COPideal : koefisien prestasi maksimum AC mobil

COPaktual : koefisien prestasi AC mobil

g. Laju aliran massa

Laju aliran massa refrigerant dapat di hitung dengan Persamaan (2.7)

ṁ :

=

(2.7)


ṁ : laju aliran massa refrigeran

V : voltase kompresor (v)

I : Arus kompresor (ampere)

: Daya kompresor

Dengan bantuan p-h diagram maka dapat diketahui nilai enthalpy dari

setiap prosesnya. P-h diagram yang dipakai tergantung pada refrigeran yang

dipakai. Pada penelitian ini digunakan p-h diagram untuk refrigeran 134a. p-h

diagram untuk R134a dapat dilihat pada Gambar 2.17.


21

Gambar 2.17 P-h diagram refrigeran R-134a

2.1.2.4 Bahan Pendingin (refrigeran)

Pada suatu sistem pendingin kompresi uap refrigeran adalah bagian yang

penting dalam fluida yang digunakan. Refrigeran berfungsi sebagai cairan untuk

menyerap kalor di evaporator dan melepas kalor di kondensor. Refrigeran yang

biasa digunakan pada mesin AC mobil. adalah R-134a karena tidak merusak

lapisan ozon saat terjadi penguapan dan titik didih R-134a adalah -26.3°C dengan

rumus molekul CH2FCF3.

Syarat-syarat refrigeran

Refrigeran yang dipergunakan dalam mesin pendingin siklus kompresi uap

sebaiknya mememiliki sifat-sifat sebagai berikut :

- Tidak beracun.


22

- Tidak menyebabkan korosi pada bahan logam yang dipakai pada mesin

pendingin.

- Tidak dapat terbakar atau meledak jika bercampur dengan minyak pelumas,

udara dan sebagainya.

- Mempunyai titik didih dan tekanan kondensasi yang rendah.

- Mempunyai kalor laten penguapan yang besar, agar kalor yang diserap

evaporator besar.

- Mempunyai konduktifitas termal yang tinggi.

Secara khusus sifat dari refrigeran R-134a adalah:

- Tidak mudah terbakar.

- Tidak merusak lapisan ozon.

- Tidak beracun, berwarna, dan berbau.

- Memiliki kestabilan yang tinggi.

- Berisi zeolite yang dapat menghilangkan uap air.

Gambar 2.18 Refigeran R-134a

2.1 Tinjauan Pustaka

Anwar, K (2010), melakukan penelitian mengenai efek beban pendingin

terhadap kinerja sistem mesin pendingin meliputi kapasitas refrigerasi, koefisien

prestasi dan waktu pendinginan. Metode yang digunakan adalah metode


23

eksperimental dengan variasi beban pendingin. Beban pendingin yang diperoleh

dengan menempatkan bola lampu 60, 100, 200, 300 dan 400 watt di dalam ruang

pendingin. Pengambilan data dilakukan secara langsung pada unit pengujian

mesin pendingin. Data dianalisis secara teoritis berdasarkan data eksperimen

dengan menentukan kondisi refrigeran pada setiap titik siklus. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa peningkatan beban pendingin menghasilkan koefisien

prestasi sistem pendingin berbentuk kurva parabola. Performa optimum pada

pengujian selama 30 menit diperoleh pada bola lampu 200 watt dengan COP

sebesar 2,64.

Marindho (2014) telah melakukan pengujian kinerja HFC-134a refrigerant

pada AC mobil sistem (percobaan statis) dengan variasi kecepatan motor.

Pengujian unjuk kerja AC mobil (static experiment) menggunakan refrigerant

HFC134a dengan variasi kecepatan motor, sistem pengkondisian udara yang

digunakan saat ini pada mobil adalah sistem kompresi uap. Penelitian ini

dilakukan dengan menguji HFC134a pada sistem AC mobil. Putaran kompresor

dengan menggunakan variasi kecepatan motor pada 840 rpm, 1400 rpm, 1680

rpm, dan 1960 rpm. Hasil dari penelitian ini digunakan untuk memperoleh data

unjuk kerja dari AC mobil. Berdasarkan analisa data dan pembahasan dapat

diambil kesimpulan sebagai berikut semakin tinggi putaran kompresor maka COP

akan mengalami penurunan, begitu juga sebaliknya. Pada putaran 840 rpm dapat

menghasilkan COP aktual = 3,509, pada putaran 1400 rpm dapat menghasilkan

COP aktual = 3,139 pada putaran 1680 rpm dapat menghasilkan COP aktual 2,803

pada putaran 1960 rpm dapat mnghasilkan COP aktual = 2,635.

Wilis,GR (2013), melakukan penelitian terhadap penggunaan refrigeran R22

dan R134a pada mesin pendingin. Metode yang digunakan adalah metode

eksperimental dengan variasi refrigeran, yaitu dengan menggunakan refrigeran

R22 dan R134a. Dari hasil penelitian yang dilakukan diperoleh beberapa

kesimpulan. Pertambahan beban berpengaruh pada naiknya kerja kompresi tetapi

tidak diiringi kenaikan kapasitas evaporasi yang signifikan sehingga COP yang

dihasilkan tiap penambahan beban mengalami penurunan. Penggunaan refrigeran


24

R22 dan R134a yang berbeda berpengaruh pada prestasi kerja mesin. R22 dari

segi prestasi kerjanya lebih baik daripada R134a, tetapi R22 tidak ramah

lingkungan, sebaliknya, R134a lebih ramah lingkungan tetapi prestasi kerjanya

lebih rendah dari R22.

Yuswandi (2007) telah melakukan penelitian tentang pengujian unjuk kerja

sistem AC mobil statik eksperimen menggunakan refrigerant CFC-12 dan HFC-

134a dengan variasi putaran (rpm) kompresor. Penelitian tersebut bertujuan untuk

mengetahui pengaruh variasi putaran kompresor terhadap unjuk kerja dari sistem

AC mobil. Peneliti memakai alat peraga mesin AC mobil yang telah dilengkapi

dengan sensor temperatur dan tekanan. Komponen utama sistem AC mobil terdiri

dari : kompresor, kondensor, receiver drier, 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 HFC-

134a. Kapasitas refrigerasi dan kerja kompresi HFC-134a mempunyai nilai yang

lebih besar dibandingkan CFC-12.


25

BAB III

Metode Penelitian (Perancangan Pembuatan Alat)

3.1 Diagram Alir Penelitian

Langkah-langkah kerja yang dilakukan dalam penelitian tentang AC mobil

ini mengikuti alur penelitian seperti tersaji pada Gambar 3.1

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

Persiapan komponen : motor listrik, kompresor, kondensor,

evaporator, katup ekspansi, adaptor, kipas kondensor, blower

evaporator dan ruang kabin.

Perakitan Komponen-Komponen AC mobil

Proses pemvakuman

Pengisian Refrigerant R134a.

Pengambilan data P1, P2, T1, T3,Truang, I dan V

Pengolahan data Qin, Qout, Win, Copaktual, Copideal,efisiensi dan

laju aliran massa

Selesai

Uji coba

Mulai

Tidak baik

Baik

Penggambaran siklus kompresi uap pada P-h diagram untuk

memperoleh h1, h2, h3, h4, Te dan Tc

Pembahasan, kesimpulan dan saran


26

3.2 Komponen-komponen mesin AC mobil

Komponen utama AC mobil yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah

kompresor, kondensor, katup ekspansi, reciever drier, evaporator dan fluida kerja

refrigeran R134a.

Gambar 3.2 komponen AC mobil

a) Kompresor

Kompresor yang dipergunakan dalam penelitian seperti tersaji pada Gambar

3.3.

Spesifikasi kompresor yang dipergunakan pada penelitian ini adalah sebagai

berikut:


27

Gambar 3.3 Kompresor jenis swash plate

(Sumber : http://globaldensoproducts.com/climate-control/car-air-conditioning-

system/compressor/swash-plate-fixed-displacement-compressor/)

Jenis kompresor : Swash Plate

Voltase : 220 Volt

b) Kondensor

Kondensor yang dipergunakan dalam penelitian seperti tersaji pada Gambar

3.4

Spesifikasi kondensor yang dipergunakan pada penelitian ini adalah sebagai

berikut:

Jenis : Kondensor pipa bersirip

Bahan pipa : Besi, diameter : 6 mm

Bahan sirip : Besi, jarak antar sirip : 3 mm

Banyak sirip : 1100

Ukuran : p x l x t = 50 cm x 40 cm x 3 cm


28

Gambar 3.4 Kondensor

c) Katup ekspansi

Katup ekspansi yang dipergunakan dalam penelitian seperti tersaji pada

Gambar 3.5

Spesifikasi katup ekspansi yang dipergunakan pada penelitian ini adalah

sebagai berikut:

Diameter katup ekspansi : 0,028 inchi

Bahan katup ekspansi : tembaga

Gambar 3.5 Katup Ekspansi

d) Evaporator

Evaporator yang dipergunakan dalam penelitian seperti tersaji pada Gambar

3.6


29

Spesifikasi evaporator yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai

berikut :

Bahan pipa evaporator : tembaga, diameter : 6 mm

Bahan sirip evaporator : alumunium

Ukuran evaporator : p x l x t = 30 cm x 10 cm x 5 cm

Gambar 3.6 Evaporator

e) Receiver/Drier

Receiver/Drier yang dipergunkan dalam penelitian ini seperti tersaji pada

Gambar 3.7

Spesifikasi receiver/drier yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai

berikut :

Bahan tabung receiver/drier : besi

Diameter : 6 cm

Panjang (tinggi) : 25 cm

Gambar 3.7 Receiver/drier


30

f) Refrigeran R134a

Refrigeran R134a dipergunakan sebagai fluida kerja AC mobil yang dibuat.

Dalam penelitian ini dipergunakan refrigeran R134a karena lebih ramah

lingkungan dibandingkan dengan jenis refrigeran lain yang tersedia dipasaran.

Gambar 3.8 Tabung berisi refrigeran R134a

(sumber : http://www.indotrading.com)

3.2.1 Peralatan pendukung pembuatan AC mobil

a) Pengembang pipa (flaring tool)

Flaring tool fungsinya untuk mengembangkan ujung pipa agar dapat

disambung dengan sambungan berulir. Flaring tool terdiri dari 2 buah blok ini

membentuk lubang dengan bermacam-macam ukuran pipa yang dapat diselipkan.

Selain itu flaring tool juga mempunyai sebuah joke yang terdiri kaki-kaki yang

dapat diselipkan pada blok yang mempunyai sebuah baut pada bagian atasnya

dengan batang yang dapat diputar, sedangkan pada ujung lain pada bagian bawah

diberi sebuah flare cone yang berbentuk kerucut dengan sudut 45° untuk menekan

dan mengembangkan ujung pipa.


http://www.indotrading.com/

31

Gambar 3.9 Pengembang pipa

b) Tube Cutter (alat pemotong pipa)

Tube cutter fungsinya sebagai alat untuk memotong pipa tembaga. Agar

hasil potongan pada pipa lebih baik serta dapat mempermudah pengelasan pada

proses selanjutnya. Tidak membuat pipa menjadi bengkok.

Gambar 3.10 Pemotong pipa

c) Pompa vakum

Pompa vakum fungsinya untuk mengosongkan atau menghilangkan gas-

gas yang tidak perlu seperti udara dan uap air di dalam sistem mesin Ac mobil

sebelum diisi freon sebagai fluida kerja. Hal ini dilakukan agar tidak mengganggu

kerja mesin pendingin saat dioperasikan.


32

Gambar 3.11 Pompa vakum

d) Manifold gauge

Manifold gauge digunakan untuk mengukur tekanan refrigran baik pada

saat pengisian maupun pada saat beroperasi. Pada mesin pendingin ini dipasang 2

manifold gauge pada tekanan keluar kompresor dan tekanan masuk (isap)

kompresor. Manifold gauge yang digunakan ada 2 jenis seperti pada Gambar

3.12.

- Tekanan 0-220 Psi (dipasang pada pipa masuk kompresor, berwarna biru).

- Tekanan 0-500 Psi (dipasang pada pipa keluar kompresor, berwarna merah).

Gambar 3.12 Manifold gauge


33

e) Plat besi

Plat besi memiliki fungsi sebagai kerangka dasar dalam pembuatan mesin

AC mobil.

Gambar 3.13 Plat Besi

f) Sterefoam

Sterefoam mempunyai fungsi sebagai isolator, agar tidak terjadi

kebocoran beban pendinginan.

Gambar 3.14 Sterefoam

g) Mesin Listrik

Mesin listrik berfungsi sebagai penggerak kompresor atau digunakan

sebagai pengganti engine/motor bakar pada mobil kenyataannya.


34

Gambar 3.15 Mesin Listrik

Spesifikasi Motor Listrik yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah

sebagai berikiut:

Daya motor listrik : 2 hp

Rpm motor listrik : 1480 rpm

Voltase Motor listrik : 220

h) Adaptor

Adaptor mempunyai fungsi untuk merubah arus listrik dari AC menjadi

DC karena motor listrik yang ada pada kipas kondensor dan blower evaporator

mempergunakan arus DC.

Spesifikasi adaptor yang dipergunakan dalam penelitian adalah sebagai

berikut:

Arus : 7,5 A

Voltase : 12 volt


35

Gambar 3.16 Adaptor

i) Kipas kondensor

Kipas kondensor berfungsi untuk mengalirkan fluida udara melewati

kondensor agar proses pelepasan kalor pada kondensor dapat dipercepat.

Gambar 3.17 Kipas Kondensor

j) Blower

Blower digunakan untuk menghembuskan udara dingin dari evaporator ke

ruang kabin mobil.


36

Gambar 3.18 Blower

k) Fan / Kipas angin

Fan / Kipas angin berfungsi untuk membantru adaptor pada saat

menggerakan kipas kondensor dan blower, agar panas adaptor dapat dibuang ke

udara sekitar dengan bantuan fan tersebut.

Gambar 3.19 Fan / kipas angin

l) Thermostat

Thermostat berfungsi sebagai pengatur suhu pada evaporator, jika suhu

evaporator sudah tercapai sesuai kebutuhan maka alat ini akan memutuskan arus

listrik sehingga kopling magnet yang ada di kompresor lepas dan kompresor

berhenti bekerja


37

Gambar 3.20 Thermostat

m) Kabin (ruang AC mobil)

Kabin ini berfungsi sebagai ruang pendinginan AC mobil yang terbuat

dari triplek dan rangka kayu dan dilapisi dengan sterefoam. Ruang pendinginan

ini memiliki ukuran p x l x t ( 1,5 m x 1.2 m x 1 m ).

Gambar 3.21 Kabin

3.3 Persiapan Alat dan Bahan

Persiapan komponen harus dilakukan sebelum memulai tahap proses

pembuatan AC mobil. Komponen yang harus dipersiapkan berupa komponen-

komponen utama AC mobil (Kompresor, Evaporator, Katup ekspansi dan

Kondensor) dan alat bantu yang diperlukan dalam pembuatan AC mobil. Hal ini

sangat perlu dilakukan karena mempercepat dan mempermudagh proses

selanjutnya dalam pembuatan AC mobil.


38

Setelah semua komponen-komponen disiapkan, maka akan dilanjutkan

pada proses penyambungan komponen-komponen AC mobil.

3.4 Langkah-Langkah Pembuatan AC mobil

Langkah-langkah pembuatan AC mobil dapat diketahui sebagai berikut:

a. Proses pembuatan rangka AC mobil, kabin dan rangkaian kelistrikan

Pada proses ini, rangka dan komponen AC mobil sudah terpasang dan

rangka tersebut menggunakan plat besi seperti yang tertera pada Gambar 3.13.

Kemudian pembuatan kabin dilakukan dengan meggunakan triplek dan kayu

balok. Kabin dibuat dengan berukuran p x l x t ( 1,5 m x 1,2 m x 1 m ) dan diberi

lapisan sterefoam pada bagian dalam ruang kabin tersebut agar dapat mengurangi

terjadinya kebocoran dan memaksimalkan kerja pendinginan di dalam ruang

kabin tersebut. Kemudian setelah kabin jadi, langkah selanjutnya ialah dalam hal

kellistrikan, terutama pada kelistrikan untuk penggerak blower dan kipas

kondensor yang belum dapat digunakan, sehingga perlu adanya perbaikan sistem

kelistrikan pada rangkaian tersebut. Dalam melakukan perbaikan, diperlukan

adaptor yang digunakan untuk menggerakan blower dan kipas kondensor. Adaptor

tersebut dihubungkan ke blower dan kipas kondensor dengan menghubungkan

kabel adaptor dengan kabel blower dan kipas kondensor.

Gambar 3.22 Rangkaian listrik adaptor – kipas kondensor


39

Gambar 3.23 Rangkaian listrik adaptor - blower

b. Proses pemasangan manifold gauge

Proses pemasangan manifold gauge dilakukan sebelum proses

pemvakuman, dikarenakan jika proses pemasangan manifold gauge ini dilakukan

stelah pemvakuman maka ini akan sia-sia saja karena akan timbul lagi udara-

udara yang tidak diperlukan. Maka dari itu proses pemasangan manifold gauge

dilakukan. Dalam pemasangan manifold gauge ini diperlukan pengembang pipa

dan pemotong pipa karna manifold gauge akan disambungkan dengan kompresor

dengan mengguanakan pipa yang terbuat dari alumunium, manifold gauge ini

harus di sambungkan dengan kompresor karena memiliki fungsi untuk mendeteksi

tekanan yang terjadi didalam kompresor AC mobil.

c. Proses pemvakuman AC mobil

Dalam proses pemvakuman ini diperlukan pompa vakum yang memiliki

fungsi untuk proses pemvakuman tersebut. Proses ini bertujuan untuk

mengeluarkan udara-udara yang masih terjebak dalam saluran-pipa di AC mobil

agar siklus AC mobil dapat bekerja dengan maksimal.

d. Proses pengisisan Refigerant R134a

Dalam proses ini diperlukan refigerant R134a sebagai fluida kerja AC

mobil. Tekanan refigeran yang dimasukan dalam siklus AC mobil harus sesuai

dengan standar kerja AC mobil agar dapat bekerja dengan maksimal. Pada saat

pengisian refigeran ini sebaiknya mesin AC mobil dilanyakan, yang diharapkan

adalah agar refgeran dapat terisi penuh di semua komponen AC mobil dan

bersirkulasi dengan baik.


40

e. Proses pengujian AC mobil

Dalam proses ini seluruh komponen harus sudah jadi dan sudah terpasang

dengan benar dan refigeran sudah terisi dengan baik. Kemudian mesin AC mobil

ini di nylakan dan ditunggu kira-kira 30-60 menit. Bila terjadi bunga es pada

evaporator dan katup ekspansi yang menghubungkan antara evaporator dan katup

ekspansi serta tekanan pada manifold gauge cenderung konstan, maka AC mobil

sudah siap digunakan untuk diambil data.

Gambar 3.24 Tekanan normal pada pengujian alat


41

BAB IV

METODOLOGI PENELITIAN

4.1 Mesin yang diteliti

Mesin yang diteliti merupakan AC mobil dengan siklus kompresi uap hasil

rangkaian sendiri dengan komponen standar dari AC mobil yang tersedia di

pasaran. AC mobil yang dirangkai menggunakan daya motor listrik 2 hp dan

dengan putaran kompresor sebesar 1200 rpm.

Gambar 4.1 Mesin AC mobil yang diteliti

4.2 Skematik Mesin AC mobil yang Diteliti

Gambar 4.2 adalah skematik AC mobil yang diteliti. Dalam skematik ini

ditentukan posisi titik – titik yang akan dipasang alat ukur dengan siklus kompresi

uap yang sudah dirangkai.


42

Gambar 4.2 Posisi alat ukur suhu dan tekanan pada skematik mesin AC mobil

Keterangan untuk Gambar 4.2 :

Titik 1 : tempat pemasangan alat ukur termokopel 1 (T1) dan tekanan (P1)

Titik 2 : tempat pemasangan alat ukur tekanan (P2)

Titik 3 : tempat pemasangan alat ukur termokopel 2 (T3)

4.3 Alat Bantu Penelitian

Proses penelitian AC mobil ini membutuhkan alat – alat yang digunakan

dalam pengujian AC mobil. Alat – alat bantu tersebut adalah :

a. Termokopel dan penampil suhu

Termokopel berfungsi sebagai sensor suhu untuk mengubah perbedaan

suhu dalam benda menjadi perubahan tegangan listrik. Penampil suhu mempunyai

fungsi sebagai alat untuk memperlihatkan nilai suhu yang diukur.


43

Gambar 4.3 Termokopel Gambar 4.4 Penampil suhu

b. Pengukur tekanan

Pengukur tekanan berfungsi untuk mengetahui nilai tekanan refrigeran.

Pengukuran tekanan berwarna merah untuk mengukur tekanan tinggi dan yang

berwarna biru untuk mengukur tekanan rendah.

Gambar 4.5 Pengukur tekanan

c. P-h diagram R134a

P-h diagram ini berfungsi untuk menggambarkan siklus kompresi uap

mesin pendingin. Dengan p-h diagram , dapat diketahui nilai enthalpi disetiap titik

yang diteliti (h1, h2, h3 dan h4), suhu evaporator (Te), suhu kondensor (Tc) .


44

Gambar 4.6 Siklus kompresi uap pada P-h diagram untuk R134a.

d. Alat pengukur suhu ruangan (Thermometer)

Thermometer berfungsi untuk mengetahui suhu ruangan yang ada di

dalam kabin atau ruang yang akan didinginkan.

Gambar 4.7 Thermometer


45

e. Kabel roll

Kabel roll adalah alat yang berfungsi untuk menghubungkan sumber listrik

ke sejumlah alat listrik maupun elektronik.

Gambar 4.8 Kabel roll

4.4 Cara mendapatkan data suhu dan tekanan pada titik yang telah

ditentukan

Untuk mendapatkan data suhu pada 2 titik (T1 dan T3) dan data tekanan pada 2

titik (P1 dan P2) pada Gambar 4.1 dipergunakan alat ukur termokopel dan alat ukur

tekanan. Pengukuran suhu dan pengukuran tekanan dilakukan setiap 3 menit sekali.

Hanya saja, ketika suhu udara di ruang kabin sudah mencapai 210C kopling magnet

denngan otomatis sudah terputus.

Tabel 4.1 Tabel untuk pengukuran suhu dan tekanan

No Waktu t

(menit)

T1

(oC)

T3

(oC)

P1

(psia)

P2

(psia) V I

1 3 ... ... ... ... ... ...

2 6 ... ... ... ... ... ...

3 15 ... ... ... ... ... ...


46

4.6 Cara mengolah data dan pembahasan

Prosedur pengolahan data :

a. Setelah semua data suhu ( T1, T3) dan tekanan (P1, P2) pada setiap titik

diperoleh maka langkah selanjutnya adalah menggambarkan proses siklus

kompresi uap pada P – h diagram untuk mendapatkan nilai entalpi (h1, h2, h3,

h4), suhu evaporator (Te), suhu kondensor (Tc) dan suhu refrigeran keluar

kompresor (T2).

b. Nilai entalpi yang sudah didapat kemudian digunakan untuk menghitung

besarnya energi persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor,

menghitung kerja kompresor persatuan massa refrigeran menghitung besarnya

energi persatuan massa refrigeran yang diserap oleh evaporator, nilai COP ideal,

nilai COP aktual AC mobil, efisiensi AC mobil dan laju aliran massa

refrigerant.

c. Perhitungan dan pengolahan data dapat menggunakan persamaan – persamaan

yang ada seperti Persamaan (2.1) untuk menghitung kerja kompresor,

Persamaan (2.2) untuk mehitung energi kalor yang dilepas kondensor,

Persamaan (2.3) untuk menghitung kalor yang diserap evaporator, Persmaan

(2.4) untuk mehitung COPaktual, Persamaan (2.5) untuk menghitung COPideal,

Persamaan (2.6) untuk menghitung efisiensi AC mobil dan persamaan (2.7)

untuk menghitung laju aliran massa refrigeran.

d. Hasil – hasil perhitungan kemudian digambarkan dalam bentuk grafik

terhadap waktu.

e. Hasil – hasil penggambaran dalam bentuk grafik tersebut kemudian dilakukan

pembahasan. Pembahasan dilakukan dengan mempertimbangkan hasil – hasil

penelitian sebelumnya atau hasil penelitian orang lain. Juga harus

memperhatikan tujuan – tujuan penelitian yang sudah ditentukan.


47

4.7 Cara mendapatkan kesimpulan

Kesimpulan dapat diperoleh dari pembahasan hasil penelitian yang sudah

dilakukan. Kesimpulan adalah intisari dari pembahasan dan kesimpulan harus

dapat menjawab tujuan dari penelitian.


48

BAB V

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

5.1. Data Hasil Percobaan

Data hasil percobaan untuk nilai tekanan refrigeran (P1 & P2) dan suhu

refrigeran (T1 & T3) pada titik-titik yang telah ditentukan pada waktu tertentu,

disajikan pada Tabel 5.1.

Tabel 5.1 Hasil pengukuran tekanan (P1 & P2) dan suhu (T1 & T3)

No Waktu t

(menit)

P1

(Psia)

P2

(Psia)

T1

(oC)

T3

(oC)

V I

1 3 34,0 177,7 22,05 27,85 220 5,49

2 6 35,0 177,2 18,23 27,38 220 5,57

3 15 34,7 169,2 20,43 28,73 220 5,58

4 18 35,5 170,2 20,80 29,83 220 5,60

5 27 34,0 155,7 20,58 28,98 220 5,55

6 30 34,0 167,7 20,58 29,40 220 5,69

7 33 35,6 179,7 22,18 26,28 220 4,86

8 39 34,7 171,0 21,00 29,40 220 5,54

9 42 35,2 174,2 21,75 29,40 220 5,55

10 51 34,7 174,2 20,38 30,88 220 5,73

11 54 34,1 172,7 22,63 28,58 220 5,74

12 60 35,5 174,7 20,50 30,53 220 5,66

13 63 35,3 176,7 20,40 30,55 220 5,59

14 72 34,2 177,0 20,35 30,70 220 5,70

15 75 34,5 165,2 21,23 31,75 220 5,79

16 84 35,0 171,2 20,58 29,88 220 5,61

17 87 35,7 179,0 20,90 29,98 220 5,75

18 99 36,0 173,0 23,30 32,13 220 5,64


49

Tabel 5.1 Hasil pengukuran tekanan (P1 & P2) dan suhu (T1 & T3) lanjutan

No Waktu t

(menit)

P1

(Psia)

P2

(Psia)

T1

(oC)

T3

(oC)

V I

19 102 35,5 176,5 23,38 32,08 220 5,65

20 114 34,5 180,5 21,15 32,08 220 5,73

21 117 34,5 179,5 19,38 32,18 220 5,75

22 126 34,5 174,7 21,18 30,80 220 5,62

23 129 35,7 176,5 20,25 30,98 220 5,63

24 141 36,0 178,1 21,80 30,88 220 5,71

25 144 35,2 181,5 20,65 32,28 220 5,70

26 147 34,5 179,0 20,38 30,33 220 5,65

27 156 35,5 177,0 21,13 30,53 220 5,76

28 159 35,0 177,7 21,70 32,83 220 5,74

29 168 34,7 178,2 20,70 33,85 220 5,72

30 171 35,2 178,5 21,53 32,15 220 5,67

31 174 35,5 176,2 21,33 29,48 220 5,69

32 183 35,2 176,0 20,28 28,20 220 5,70

33 186 35,2 178,5 18,63 30,00 220 5,72

34 198 35,0 178,7 19,05 28,28 220 5,76

35 201 35,5 181,0 18,50 28,70 220 5,72

36 210 35,0 176,5 19,03 28,83 220 5,75

37 213 35,2 178,7 19,48 29,90 220 5,75

38 222 35,5 178,7 21,35 29,33 220 5,76

39 225 35,2 178,2 21,18 31,78 220 5,68

40 234 35,5 182,5 20,15 29,00 220 5,83

41 237 35,7 178,0 19,58 28,75 220 5,81

Keterangan :

- P1 : Tekanan refrigeran saat masuk kompresor (Psia).


50

- P2 : Tekanan refrigeran saat keluar kompresor (Psia).

- T1 : Suhu refrigeran saat masuk kompresor (oC).

- T3 : Suhu refrigeran saat masuk katup ekspansi (oC).

5.2. Perhitungan dan Pengolahan Data.

Dari data suhu dan tekanan yang diperoleh dan dengan menggambarkan

nya pada diagram P-h dapat ditentukan besarnya entalpi (h). Pada penelitian ini

dipergunakan diagram P-h R134a. Besar nilai entalpi (h) disetiap titik 1,2,3,4 dari

waktu ke waktu disajikan pada Tabel 5.2.

Tabel 5.2 Nilai entalpi (h) dalam satuan Btu/lb

No Waktu t

(menit)

h1

(Btu/lb)

h2

(Btu/lb)

h3

(Btu/lb)

h4

(Btu/lb)

1 3 116 138 41 41

2 6 115 138 40 40

3 15 116 138 40 40

4 18 116 138 41 41

5 27 116 137 40 40

6 30 112 135 40 40

7 33 112 134 40 40

8 39 111 134 40 40

9 42 111 133 40 40

10 51 111 133 41 41

11 54 112 136 40 40

12 60 112 135 41 41

13 63 114 138 41 41

14 72 115 139 41 41

15 75 116 139 41 41

16 84 114 138 40 40

17 87 114 138 40 40


51

Tabel 5.2 Nilai entalpi (h) dalam satuan Btu/lb lanjutan

No Waktu t

(menit)

h1

(Btu/lb)

h2

(Btu/lb)

h3

(Btu/lb)

h4

(Btu/lb)

18 99 113 138 41 41

19 102 114 139 41 41

20 114 114 139 41 41

21 117 113 138 41 41

22 126 114 138 41 41

23 129 113 138 41 41

24 141 114 138 41 41

25 144 113 138 41 41

26 147 113 138 40 40

27 156 115 139 40 40

28 159 115 139 41 41

29 168 115 139 42 42

30 171 114 138 41 41

32 174 114 139 40 40

33 183 112 138 40 40

34 198 113 138 40 40

35 201 111 138 40 40

36 210 112 138 40 40

37 213 113 138 41 41

38 222 112 138 40 40

39 225 113 138 41 41

40 234 113 138 40 40

41 237 113 138 40 40


52

Dalam perhitungan ini , besar entalpi (h) dinyatakan dalam satuan Standar

Internasional yaitu kJ/kg (1 Btu/lb = 2,326 kJ/kg). Besar nilai konversi entalpi

setiap titik 1,2,3,4 dari waktu ke waktu disajikan pada Tabel 5.3.

Tabel 5.3 Besar entalpi (h) dalam satuan kJ/kg

No Waktu t

(menit)

h1

(kJ/kg)

h2

(kJ/kg)

h3

(kJ/kg)

h4

(kJ/kg)

1 3 269,8 321,0 95,4 95,4

2 6 267,5 321,0 93,0 93,0

3 15 269,8 321,0 93,0 93,0

4 18 269,8 321,0 95,4 95,4

5 27 269,8 318,7 93,0 93,0

6 30 260,5 314,0 93,0 93,0

7 33 260,5 311,7 93,0 93,0

8 39 258,2 311,7 93,0 93,0

9 42 258,2 309,4 93,0 93,0

10 51 258,2 309,4 95,4 95,4

11 54 260,5 316,3 93,0 93,0

12 60 260,5 314,0 95,4 95,4

13 63 265,2 321,0 95,4 95,4

14 72 267,5 323,3 95,4 95,4

15 75 269,8 323,3 95,4 95,4

16 84 265,2 321,0 93,0 93,0

17 87 265,2 321,0 93,0 93,0

18 99 262,8 321,0 95,4 95,4

19 102 265,2 323,3 95,4 95,4

20 114 265,2 323,3 95,4 95,4

21 117 262,8 321,0 95,4 95,4


53

Tabel 5.3 Besar entalpi (h) dalam satuan kJ/kg lanjutan

No Waktu t

(menit)

h1

(kJ/kg)

h2

(kJ/kg)

h3

(kJ/kg)

h4

(kJ/kg)

22 126 265,2 321,0 95,4 95,4

23 129 262,8 321,0 95,4 95,4

24 141 265,2 321,0 95,4 95,4

25 144 262,8 321,0 95,4 95,4

26 147 262,8 321,0 93,0 93,0

27 156 267,5 323,3 93,0 93,0

28 159 267,5 323,3 95,4 95,4

29 168 267,5 323,3 97,7 97,7

30 171 265,2 321,0 95,4 95,4

31 174 265,2 323,3 93,0 93,0

32 183 260,5 321,0 93,0 93,0

33 186 260,5 321,0 93,0 93,0

34 198 262,8 321,0 93,0 93,0

35 201 258,2 321,0 93,0 93,0

36 210 260,5 321,0 93,0 93,0

37 213 262,8 321,0 95,4 95,4

38 222 260,5 321,0 93,0 93,0

39 225 262,8 321,0 95,4 95,4

40 234 262,8 321,0 93,0 93,0

41 237 262,8 321,0 93,0 93,0

Contoh untuk menentukan besaran nilai-nilai enthalpi dapat dilihat dari

diagram tekanan entalpi pada jenis refrigeran R-134a. Dari diagram dapat dilihat

nilai h1 saat menit ke-75 adalah 116 Btu/lb. Dalam perhitungan satuan h

dinyatakan dalam kJ/kg jadi nilai h1 =116 Btu/lb = 269,82 kJ/kg (116 Btu/lb x

2,326 kJ/kg).


54

Keterangan dari diagram P-h pada Gambar 5.1 :

h1= 269,82 kJ/kg h3 = 95,37 kJ/kg

h2 = 323,31 kJ/kg h4 = 95,37 kJ/kg

Gambar 5.1 Siklus Kompresi Uap pada diagram P-h refrigeran R 134a diambil

dari data menit (t) ke-75


55

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

= 323,31kJ/kg – 269,82 kJ/kg

= 53,5 kJ/kg

Maka kerja kompresor persatuan massa refrigeran sebesar 53,50 kJ/kg (pada saat t

= 75 menit)

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

= 323,31/kg – 95,37 kJ/kg

= 227,9 kJ/kg

Maka kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor sebesar 227,95

kJ/kg (pada saat t = 75 menit)

3) Kalor yang diserap evaporator (Qin)

Untuk mendapatkan kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator

pada AC mobil, dapat menggunakan Persamaan (2.3) :

Qin = h1-h4

= 269,82 kJ/kg – 95,37 kJ/kg

= 174,5 kJ/kg


56

Maka kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator sebesar 174,45

kJ/kg (pada saat t = 75 menit)

4) COP aktual

COPaktual dipergunakan untuk menyatakan perfomance (unjuk kerja) dari

mesin AC mobil yang bekerja dengan siklus kompresi uap, dapat dihitung dengan

menggunakan Persamaan (2.4) :

COPaktual =

=

=

= 3,26

Maka COP aktual AC mobil sebesar 3,26 (pada saat t = 75 menit)

5) COP ideal

Untuk menghitung performance ideal pada AC mobil yang bekerja dengan

siklus kompresi uap, dapat menggunakan Persamaan (2.5)

COP ideal =

=

= 5,45

Maka COP ideal AC mobil sebesar 5,45 (pada saat t =75 menit)

6) Efisiensi (η)

Untuk mendapatkan efisiensi AC mobil dapat dihitung dengan menggunakan

Persamaan (2.6)


57

Efisiensi η =

x 100%

η =

x 100%

η = 57,78%

Maka efisiensiη AC mobil sebesar 57,78% (pada saat t=75 menit)

7) Laju aliran massa refrigeran (ṁ)

Untuk mendapatkan besarnya laju aliran massa refrigeran dapat dihitung

dengan Persamaan (2.7)

ṁ =

=

= 0.01 kg/s

Maka laju aliran massaAC mobil sebesar 0,01 kg/s (pada saat t = 75 menit)

5.3. Hasil Perhitungan

Hasil perhitungan secara keseluruhan dari waktu (t) 0 menit sampai (t) 240

menit untuk nilai kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win), kalor

persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor (Qout), kalor persatuan massa

refrigeran yang diserap evaporator (Qin), COP aktual, COP ideal, efisiensi dan laju

aliran massa dari AC mobil disajikan pada Tabel 5.5 dan Tabel 5.6

Tabel 5.4 Hasil perhitungan tekanan (P1 & P2) dan suhu (T1, T3, Te, Tc)

No Waktu t

(menit)

P1

(Psia)

P2

(Psia)

T1

(oC)

T3

(oC)

Te

(oC)

Tc

(oC)

1 3 34,0 177,7 22,05 27,85 -7,2 38,9

2 6 35,0 177,2 18,23 27,38 -6,1 42,8

3 15 34,7 169,2 20,43 28,73 -6,7 40,0

4 18 35,5 170,2 20,80 29,83 -5,0 40,6

5 27 34,0 155,7 20,58 28,98 -7,2 36,1


58

Tabel 5.4 Hasil perhitungan tekanan (P1 & P2) dan suhu (T1, T3, Te, Tc) lanjutan

No Waktu t

(menit)

P1

(Psia)

P2

(Psia)

T1

(oC)

T3

(oC)

Te

(oC)

Tc

(oC)

6 30 34,0 167,7 20,58 29,40 -7,2 39,4

7 33 35,6 179,7 22,18 26,28 -4,4 44,4

8 39 34,7 171,0 21,00 29,40 -6,7 43,3

9 42 35,2 174,2 21,75 29,40 -5,0 43,3

10 51 34,7 174,2 20,38 30,88 -6,7 43,3

11 54 34,1 172,7 22,63 28,58 -7,2 42,2

12 60 35,5 174,7 20,50 30,53 -6,1 42,2

13 63 35,3 176,7 20,40 30,55 -6,1 44,4

14 72 34,2 177,0 20,35 30,70 -7,2 45,0

15 75 34,5 165,2 21,23 31,75 -6,7 40,6

16 84 35,0 171,2 20,58 29,88 -6,7 42,2

17 87 35,7 179,0 20,90 29,98 -6,7 45,6

18 99 36,0 173,0 23,30 32,13 -6,1 43,3

19 102 35,5 176,5 23,38 32,08 -6,7 46,1

20 114 34,5 180,5 21,15 32,08 -7,2 46,7

21 117 34,5 179,5 19,38 32,18 -7,2 46,1

22 126 34,5 174,7 21,18 30,80 -7,2 43,9

23 129 35,7 176,5 20,25 30,98 -7,2 44,4

24 141 36,0 178,1 21,80 30,88 -6,1 44,4

25 144 35,2 181,5 20,65 32,28 -6,7 47,2

26 147 34,5 179,0 20,38 30,33 -7,2 45,6

27 156 35,5 177,0 21,13 30,53 -6,7 43,9

28 159 35,0 177,7 21,70 32,83 -6,7 44,4

29 168 34,7 178,2 20,70 33,85 -7,2 45,6

30 171 35,2 178,5 21,53 32,15 -6,7 45,6

31 174 35,5 176,2 21,33 29,48 -6,7 43,9


59

Tabel 5.4 Hasil perhitungan tekanan (P1& P2) dan suhu (T1, T3, Te, Tc) lanjutan

No Waktu t

(menit)

P1

(Psia)

P2

(Psia)

T1

(oC)

T3

(oC)

Te

(oC)

Tc

(oC)

32 183 35,2 176,0 20,28 28,20 -6,7 43,3

33 186 35,2 178,5 18,63 30,00 -6,7 45,6

34 198 35,0 178,7 19,05 28,28 -6,7 45,6

35 201 35,5 181,0 18,50 28,70 -6,1 46,7

36 210 35,0 176,5 19,03 28,83 -6,7 43,9

37 213 35,2 178,7 19,48 29,90 -6,7 45,6

38 222 35,5 178,7 21,35 29,33 -6,1 45,6

39 225 35,2 178,2 21,18 31,78 -6,7 45,6

40 234 35,5 182,5 20,15 29,00 -6,1 46,7

41 237 35,7 178,0 19,58 28,75 -6,1 45,0

Tabel 5.5.Hasil perhitungan Karakteristik AC mobil

No Waktu t

(menit)

Kerja

Kompresor

(Win)

(kJ/kg)

Kalor yang diserap

evaporator

(Qin)

(kJ/kg)

Kalor yang

dilepas kondensor

(Qout)

(kJ/kg)

COP

aktual

1 3 51,2 174,5 225,6 3,4

2 6 53,5 174,5 227,9 3,3

3 15 51,2 176,8 227,9 3,5

4 18 51,2 174,5 225,6 3,4

5 27 48,8 176,8 225,6 3,6

6 30 53,5 167,5 221,0 3,1

7 33 51,2 167,5 218,6 3,3

8 39 53,5 165,1 218,6 3,1

9 42 51,2 165,1 216,3 3,2

10 51 51,2 162,8 214,0 3,2

11 54 55,8 167,5 223,3 3,0


60

Tabel 5.5.Hasil perhitungan Karakteristik AC mobil lanjutan

No Waktu t

(menit)

Kerja

Kompresor

(Win)

(kJ/kg)

Kalor yang diserap

evaporator

(Qin)

(kJ/kg)

Kalor yang

dilepas kondensor

(Qout)

(kJ/kg)

COP

aktual

12 60 53,5 165,1 218,6 3,1

13 63 55,8 169,8 225,6 3,0

14 72 55,8 172,1 227,9 3,1

15 75 53,5 174,5 227,9 3,3

16 84 55,8 172,1 227,9 3,1

17 87 55,8 172,1 227,9 3,1

18 99 58,2 167,5 225,6 2,9

19 102 58,2 169,8 227,9 2,9

20 114 58,2 169,8 227,9 2,9

21 117 58,2 167,5 225,6 2,9

22 126 55,8 169,8 225,6 3,0

23 129 58,2 167,5 225,6 2,9

24 141 55,8 169,8 225,6 3,0

25 144 58,2 167,5 225,6 2,9

26 147 58,2 169,8 227,9 2,9

27 156 55,8 174,5 230,3 3,1

28 159 55,8 172,1 227,9 3,1

29 168 55,8 169,8 225,6 3,0

30 171 55,8 169,8 225,6 3,0

31 174 58,2 172,1 230,3 3,0

32 183 60,5 167,5 227,9 2,8

33 186 60,5 167,5 227,9 2,8

34 198 58,2 169,8 227,9 2,9

35 201 62,8 165,1 227,9 2,6

36 210 60,5 167,5 227,9 2,8


61

Tabel 5.5.Hasil perhitungan Karakteristik AC mobil lanjutan

No Waktu t

(menit)

Kerja

Kompresor

(Win)

(kJ/kg)

Kalor yang diserap

evaporator

(Qin)

(kJ/kg)

Kalor yang

dilepas kondensor

(Qout)

(kJ/kg)

COP

aktual

37 213 58,2 167,5 225,6 2,9

38 222 60,5 167,5 227,9 2,8

39 225 58,2 167,5 225,6 2,9

40 234 58,2 169,8 227,9 2,9

41 237 58,2 169,8 227,9 2,9

Tabel 5.6. Hasil perhitungan Karakteristik AC mobil

No Waktu t

(menit) COP ideal

Efisiensi (η)

(%)

Laju aliran massa (ṁ)

(kg/s)

1 3 5,77 59,11 0,02

2 6 5,46 59,70% 0,02

3 15 5,71 60,50% 0,01

4 18 5,89 57,92% 0,01

5 27 6,14 58,97% 0,03

6 30 5,70 54,93% 0,02

7 33 5,50 59,54% 0,01

8 39 5,33 57,92% 0,01

9 42 5,55 58,17% 0,02

10 51 5,33 59,70% 0,02

11 54 5,38 55,78% 0,02

12 60 5,52 55,87% 0,01

13 63 5,28 57,58% 0,02


62

Tabel 5.6. Hasil perhitungan karakteristik AC mobil lanjutan

No Waktu t

(menit) COP ideal

Efisiensi (η)

(%)


(kg/s)

14 72 5,09 60,55% 0,02

15 75 5,64 57,78% 0,01

16 84 5,45 56,57% 0,01

17 87 5,10 60,42% 0,02

18 99 5,40 53,33% 0,02

19 102 5,05 57,83% 0,01

20 114 4,93 59,17% 0,02

21 117 4,99 57,76% 0,02

22 126 5,20 58,46% 0,01

23 129 5,15 55,96% 0,01

24 141 5,28 57,58% 0,02

25 144 4,95 58,24% 0,02

26 147 5,04 57,95% 0,01

27 156 5,27 59,29% 0,01

28 159 5,21 59,14% 0,02

29 168 5,04 60,37% 0,02

30 171 5,10 59,61% 0,01

31 174 5,27 56,16% 0,01

32 183 5,33 51,96% 0,01

33 186 5,10 54,27% 0,02

34 198 5,10 57,22% 0,02

35 201 5,06 51,97% 0,01

36 210 5,27 52,54% 0,01

37 213 5,10 56,44% 0,01

38 222 5,17 53,58% 0,02


63

Tabel 5.6. Hasil perhitungan karakteristik AC mobil lanjutan

No Waktu t

(menit) COP ideal Efisiensi (η)


(kg/s)

39 225 5,10 56,44% 0,02

40 234 5,06 57,71% 0,01

41 237 5,22 55,89% 0,01

5.4. Pembahasan

Dari hasil penelitian, diperoleh informasi bahwa mesin AC mobil dapat

bekerja dengan baik dan dalam kondisi yang baik (kompresor tidak bocor,

kondensor berfungsi dengan baik, kipas kondensor berfungsi dengan baik, katup

ekspansi bekerja dengan baik, evaporator berfungsi dengan baik, blower bekerja

dengan baik) dan mampu menghasilkan data yang baik. Hasil dari pengambilan

data dapat digambarkan pada P-h diagram dan membentuk siklus kompresi uap

dengan proses pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut. Suhu kerja kondensor

yang dihasilkan lebih tinggi dari suhu lingkungan, dengan rata-rata sekitar 43,9oC

dan suhu kerja evaporator lebih rendah dari suhu udara ruangan di dalam ruang

kabin mobil, denan rata-rata sekitar -6,6oC.

Dari hasil penelitian, diperoleh informasi bahwa pada siklus kompresi uap

yang dihasilkan terdapat proses pemanasan lanjut dan proses pendinginan lanjut.

Kondisi ini memberikan keuntungan. Karena dengan adanya proses pemanasan

lanjut dan proses pendinginan lanjut, kedua proses ini dapat menaikkan nilai COP

dan efisiensi dari mesin AC mobil. Demikian juga kondisi refrigeran ketika masuk

kompresor benar-benar dalam keadaan gas, sehingga proses kompresi dapat

berjalan ideal dan tidak merusak kompresor. Kondisi refrigeran ketika masuk

katup ekspansi juga dalam keadaan benar-benar cair, sehingga proses masuknya

refrigeran ke katup ekspansi mudah.

Dari hasil perhitungan diperoleh informasi bahwa besar Win, Qin, Qout, dan

COP dari mesin AC mobil dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut dari

waktu ke waktu memiliki nilai yang berbeda-beda. Gambar grafik hasil


64

perhitungan secara keseluruhan disajikan pada Gambar 5.2, Gambar 5.3, Gambar

5.4, Gambar 5.5, Gambar 5.6, Gambar 5.7, Gambar 5.8.

Gambar 5.2 Hubungan kerja kompresor persatuan massa refrigeran dan waktu

Gambar 5.2 memperlihatkan kerja kompresor persatuan massa refrigeran

(Win) dari waktu ke waktu. Nilai kerja kompresor persatuan massa refrigeran

terendah sebesar 48,8 kJ/kg dan nilai kerja kompresor persatuan massa refrigeran

tertinggi sebesar 62,8 kJ/kg. Rata-rata nilai kerja kompresor persatuan massa

refrigeran dari t = 3 menit sampai t = 240 menit sebesar 56,05 kJ/kg. Nilai kerja

kompresor saat stabil = 56,05 kJ/kg (saat stabil = rata-rata). Kerja kompresor

berubah pada setiap menit, hal ini kemungkinan terjadi karena kerja kopling

magnet yang selalu memutus dan menghubungkan pada kompresor.

Semakin besar kerja kompresor maka kebutuhan energi yang

dipergunakan juga semakin besar. Hal ini berarti bahan bakar yang dipergunakan

untuk mobil ber AC tersebut semakin boros.

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 50 100 150 200 250

Waktu t, menit

Win

kJ/k

g


65

Gambar 5.3 Hubungan kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator

dan waktu.

Gambar 5.3 memperlihatkan besar nilai kalor persatuan massa refrigeran

yang diserap evaporator (Qin) dari waktu ke waktu. Nilai kalor terendah yang

diserap evaporator adalah 162,8 kJ/kg dan nilai kalor tertinggi yang diserap

evaporator adalah sebesar 176,7 kJ/kg. Rata-rata nilai kalor persatuan massa

refrigeran yang diserap adalah sebesar 169,6 kJ/kg.Nilai kalor yang diserap

evaporator saat stabil = 169,6 kJ/kg (saat stabil = rata-rata). Pengambilan data

yang dilakukan, membuat kalor persatuan massa refrigeran yang diserap

evaporator cenderung tidak konstan. Hal ini kemungkinan dipengaruhi oleh kerja

kompresor (Win) yang tidak konstan.

Semakin besar nilai Qin, berarti besarnya energi kalor yang diserap

evaporator dalam persatuan massa refrigeran dari dalam kabin semakin besar. Hal

ini berarti bahwa semakin besar nilai Qin, suhu ruangan kabin akan cepat diperoleh

seperti yang diinginkan. Kalor yang diserap oleh evaporator meliputi kalor

sensibel dan kalor laten. Kalor sensibel di peroleh dari manusia yang ada dalam

ruang kabin, konduksi melalui dinding plat, konduksi melalui kaca, radiasi dan

udara luar yang masuk. Sedangkan kalor laten hanya diperoleh dari manusia dan

udara luar yang masuk ke dalam ruang kabin.

100

150

200

250

300

350

400

0 50 100 150 200 250

Waktu t, menit

Qin

kJ/k

g


66

Gambar 5.4 Hubungan kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor

dan waktu.

Gambar 5.4 memperlihatkan besar nilai kalor persatuan massa refrigeran

yang dilepas kondensor (Qout) dari waktu ke waktu. Nilai kalor persatuan massa

refrigeran terendah yang dilepas kondensor adalah 213,9 kJ/kg dan nilai kalor

persatuan massa refrigeran tertinggi yang dilepas kondensor adalah sebesar 230,2

kJ/kg. Rata-rata nilai kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor

adalah sebesar 225,6 kJ/kg.Nilai kalor yang dilepas kondensor saat stabil = 225,6

kJ/kg (saat stabil = rata-rata). Nilai kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas

kondensor berubah pada setiap menit. Hal ini sesuai dengan perubahan yang

terjadi pada kompresor dan evaporator.

150

200

250

300

350

400

0 50 100 150 200 250

Waktu t, menit

Qo

ut k

J/k

g


67

Karena kalor yang di lepas kondensor merupakan jumlah energi atau kerja

yang diberikan kompresor ditambah dengan besarnya energi kalor yang diserap

evaporator dalam persatuan massa refrigeran.

Gambar 5.5 Hubungan koefisien prestasi COP aktual dan waktu

Gambar 5.5 memperlihatkan besar Koefisien Prestasi COP aktual dari waktu

ke waktu. Nilai COPaktual terendah sebesar 2,63 dan nilai COPaktual tertinggi adalah

sebesar 3,45. Rata-rata nilai COP aktual adalah sebesar 3,04. Nilai COPaktual saat

stabil = 3,04 (saat stabil = rata-rata). Perubahan kerja kompresor juga berpengaruh

pada koefisien prestasi COPaktual.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 50 100 150 200 250

Waktu t, menit

CO

Pa

ktu

al


68

Gambar 5.6 Hubungan koefisien prestasi COP ideal dan waktu

Gambar 5.6 memperlihatkan besar Koefisien Prestasi COPideal dari waktu

ke waktu. Nilai COPideal terendah adalah 4,93dan nilai COPideal tertinggi adalah

sebesar 6,14. Rata-rata nilai COPideal adalah sebesar 5,30. Nilai COPideal saat

stabil = 5,30 (saat stabil = rata-rata).

Gambar 5.7 Hubungan efisiensi dan waktu

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 50 100 150 200 250

CO

Pid

ea

l

Waktu t, menit

20,%

30,%

40,%

50,%

60,%

70,%

80,%

90,%

100,%

0 50 100 150 200 250

Waktu t, menit

Efi

sien

si (

%)


69

Gambar 5.7 memperlihatkan efisiensi dari waktu ke waktu. Nilai efisiensi

terendah adalah 51,96% dan nilai efisiensi tertinggi adalah sebesar 60,55%. Rata-

rata efisiensi adalah sebesar 57,31%.Nilai efisiensi saat stabil = 57,31% (saat

stabil = rata-rata). Perubahan kerja kompresor yang semakin berat oleh karena

transfer kalor yang terjadi, sistem perpipaan yang ditekuk sehingga ada

kemungkinan aliran refrigeran pada pipa tidak sempurna dan ruang pendingin

(kabin) yang terbuat dari triplekmasih memiliki cacat / lubang kecil, tidak dapat

tertutup secara sempurna. Dan hal inilah yang kemungkinan menyebabkan

efisiensi mesin AC mobil tidak dapat 100% karena pengaruh kerja kompresor.

Efisiensi yang tidak maksimal juga dapat disebabkan karena ketidak

cocokan antara spesifikasi komponen mesin yang dipergunakan dengan putaran

kompresor yang dipilih.

Gambar 5.8 Hubungan laju aliran massa refrigeran dan waktu

Gambar 5.8 memperlihatkan laju aliran massa dari waktu ke waktu. Nilai

laju aliran massa terendah 0,01 kg/s dan nilai laju aliran masa tertinggi adalah

sebesar 0,03 kg/s. Rata-rata laju aliran massa adalah sebesar 0,02 kg/s.Nilai laju

aliran massa saat stabil = 0,02 kg/s (saat stabil = rata-rata). Tertutupnya

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,10

0 50 100 150 200 250

Waktu t, menit

Laju

ali

ran

mass

a k

g/s


70

evaporator oleh butiran air yang membeku, mengakibatkan laju aliran massa

menurun sesuai dengan kerja kompresor yang terjadi.

Uap air yang membeku dan menebal pada bagian dalam evaporator dapat

menghalangi transfer kalor. Uap air yang membeku menghalangi kinerja

evaporator sehingga kalor yang diserap evaporator semakin kecil. Akibatnya

kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran juga semakin kecil. Hal

ini mengakibatkan menurunnya koefisien prestasi mesin baik, aktual maupun

ideal dan juga menurunnya laju aliran massa dan efisiensi.


71

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Dari pengujian mesin AC mobil, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai

berikut :

a. Mesin AC mobil yang bekerja dengan siklus kompresi uap telah berhasil

dirakit baik dan dapat diambil datanya dengan suhu kerja kondensor rata-rata

sekitar 43,8oC dan suhu kerja evaporator rata-rata sekitar -6,5

oC.

b. Kerja kompresor per satuan massa refrigeran terendah sebesar 48,85 kJ/kg,

dan tertinggi sebesar 62,80 kJ/kg, pada saat stabil sebesar 56,05 kJ/kg.

c. Kalor per satuan massa refrigeran yang diserap evaporator terendah sebesar

168,82 kJ/kg, dan tertinggi yang diserap evaporator sebesar 176,78 kJ/kg,

pada saat stabil sebesar 169,63 kJ/kg.

d. Kalor per satuan massa refrigeran yang dilepas kondensor terendah sebesar

213,99 kJ/kg, dan tertinggi yang dilepas kondensor sebesar 230,27 kJ/kg, pada

saat stabil sebesar 225,68 kJ/kg.

e. COPaktual terendah mesin AC mobil sebesar 2,63,dan tertinggi sebesar 3,45,

pada saat stabil sebesar 3,04.

f. COPideal mesin AC mobil terendah sebesar 4,93,dan tertinggi sebesar 6,14 pada

saat stabil sebesar 5,30.

g. Efisiensi mesin AC mobil terendah sebesar 51,96% ,tertinggi sebesar 60,55%,

pada saat stabil sebesar 57,31%.

h. Laju aliran massa terendah adalah 0,01 kg/s, tertinggi sebesar 0,03 kg/s, pada

saat stabil sebesar 0,02 kg/s.

6.2 Saran.

Beberapa saran yang dapat disampaikan terkait dengan penelitian ini :


72

a. Pengaturan kopling magnet sebaiknya dilakukan secara otomatis. Agar

supaya bila suhu pada ruang kabin sudah tercapai (21oC), kopling magnet

dapat secara otomatis memutus aliran listrik pada kopiling magnet yang ada

di kompresor kemudian kompresor berhenti bekerja, dan pada saat suhu

ruang kabin mulai naik (23oC), kopling magnet dapat secara otomatis akan

menghubungkan aliran listrik padakopling magnet untuk menggerakan

kompresor kembali.

b. Waktu pengambilan data sebaiknya tidak terlalu lama, cukup membutuhkan

waktu sekitar 50 menit karena sudah stabil.

c. Pengambilan data sebaiknya menggunakan arduino supaya lebih teliti dalam

pengambilan data.

d. Pengaturan rpm kompresor sebaiknya dengan menggunakan perubahan

frekuensi listrik supaya rpm yang dihasilkan lebih akurat dan tidak

membutuhkan waktu yang lama dalam mengubah rpm kompresor.


73

DAFTAR PUSTAKA

Anwar, K., 2010 , Efek Beban Pendinginnan Terhadap Performa Sistem Mesin

Pendingin, Jurnal Teknik Mesin, 8.hal.203 – 204.

Marindho, D.C., 2014, Pengujian Kinerja HFC-134a Refrigerant pada AC Mobil

Sistem (Percobaan Statis) dengan Variasi Kecepatan Motor, Kudus.

Maclaine, I.L., 2004, Usage and risk hydrocarbon refrigerants in motor cars for

Australia and the United States, Sydney.

Wilis, GR., 2013, : Melakukan penelitian terhadap penggunaan refrigeran R22

dan R134a Pada Mesin Pendingin, Jurnal Teknik Mesin, 8.hal.125 –

235.

Yuswandi, A., 2007, Pengujian Unjuk Kerja Sistem AC Mobil Statik Eksperimen

Menggunakan Refrigeran CFC-12 dan HFC-134a Dengan Variasi

Putaran (RPM) Kompresor, Surakarta.


74

LAMPIRAN

Data 1 (menit 3)

Siklus kompresi uap dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut pada

diagram P-h. Data 1 (menit 3)

Data 2 (menit 6)



Data 3 (menit 15)


75



Data 4 (menit 18)



Data 5 (menit 27)


76



Data 6 (menit 30)



Data 7 (menit 33)


77



Data 8 (menit39)



Data 9 (menit42)


78



Data 10 (menit 51)



Data 11 (menit54)


79



Data 12 (menit 60)



Data 13 (menit 63)


80



Data 14 (menit 72)



Data 15 (menit75)


81



Data 16 (menit 84)



Data 17 (menit 87)


82



Data 18 (menit 99)



Data 19 (menit 20)


83



Data 20 (menit 114)



Data 21 (menit117)


84



Data 22 (menit 126)



Data 23 (menit 129)


85



Data 24 (menit141)



Data 25 (menit 144)


86



Data 26 (menit 147)



Data 27 (menit 156)


87



Data 28 (menit 159)



Data 29 (menit 168)


88



Data 30 (menit 171)



Data 31 (menit 174)


89



Data 32 (menit 183)



Data 33 (menit 186)


90



Data 34 (menit 198)



Data 35 (menit 201)


91



Data 36 (menit 210)



Data 37 (menit 213)


92



Data 38 (menit 222)



Data 39 (menit 225)


93



Data 40 (menit 234)



Data 41 (menit 237)


94




Documents

KARAKTERISTIK AC MOBIL DENGAN PUTARAN ... - core.ac.uk · mempergunakan siklus kompresi uap, daya penggerak motor listrik 2 hp, rpm : 1200, refrigeran : R-134a, dimensi kabin : 1,5