Kelistrikan dan Sistem Kontrol AC

Mobil yang telah menggunakan ECM biasanya dihubungkan dengan sirkuit kelistrikan AC. Saat switch AC diposisi ON, maka sinyal dikirimkan ke ECM untuk memberikan laporan bahwa sistem AC sedang bekerja.

Kelistrikan AC

Saat pressure switch tertutup , ECM akan mengaktifkan relay dengan cara menghubungkannya ke ground, sehingga magnetic clutch mendapatkan suplai kelistrikan. ECM juga merespons dengan menaikkan putaran mesin untuk mencegah mesin mati saat sistem AC bekerja.

Blower Speed Control

Sistem ini mengatur kecepatan putaran blower yang terdiri dari gulungan – gulungan kawat yang dirangkai secara seri.

Gulungan kabel ini mempunyai ketebalan yang berbeda dimana arus listrik dialirkan melalui satu atau beberapa gulungan koil untuk mendapatkan putaran motor blower yang bervariasi.

Putaran blower tertinggi dipilih jika tegangan baterai langsung mengalir ke motor blower melalui relay.

Fungsi dari electronic controller adalah untuk merubah sinyal arus listrik rendah yang berasal dari ECM menjadi arus listrik tegangan tinggi yang bervariasi ke blower motor.

Kecepatan putaran blower dapat diatur dalam rentang yang sangat luas biasanya bisa mencapai 13 kecepatan.

Pengontrolan kecepatan tipe ini biasanya digunakan pada system Electronic Climate Control ( ECC).

Putaran tinggi blower tercapai saat blower mendapat arus listrik dari baterai melalui relay.

Thermostatic Switch ( system Anti beku )

Thermostat dihubungkan secara seri ke magnetic clutch. Saat temperature evaporator mencapai Titik beku ( 0 ° C ) dimana temperatur ini di sensor oleh pipa kapiler yang bersentuhan langsung dengan sirip – sirip evaporator. Pipa kaplier berisi refrigerant yang akan memuai dan menyusut sesuai dengan perubahan temperatur evaporator.

Kontak point didalam themostatic switch akan terbuka saat refrigerant yang berada di pipa kapiler menyusut ( saat temperatur evaporator dingin ) dan memutuskan suplai kelistrikan dan mematikan kompresor.

Saat temperatur evaporator meningkat kembali ( 4 - 5 ° C ) switch kontak menutup kembali. Refigerant yang ada di pipa kapiler memuai ( saat suhu evaporator panas ) dan supply kelistrikan ke kompresor akan tersambung kembali.

Thermistor dan Amplifier

Thermistor

Merupakan sensor tipe NTC yang mengukur temparatur udara yang melewati evaporator

Amplifier

Merupakan perangkat elektronika yang berisi sirkuit board dan komponen elektronika. Tahanan thermistor diatur dan digunakan untuk mengontrol ON/OFF magnetic clutch.

Economy Mode

Fungsi economy mode bekerja dengan menggunakan thermistor amplifier. Dalam economy mode temperatur pemutusan kompresor diatur lebih tinggi dari normal mode. Hal ini berarti kompresor bekerja dengan waktu yang lebih pendek , mengurangi beban mesin dan meningkatkan efisiensi bahan bakar dan performa mesin.

Pressure Switch

Beberapa kendaraan menggunakan Cycling Clutch Orifice Tube ( CCOT ) yang menggunakan pressure switch yang berada pada sisi tekanan rendah system AC diantara evaporator dan kompresor untuk mengatur putaran kompresor.

Pressure switch dihubungkan secara seri dengan magnetic clutch.

Saat tekanan pada sisi tekanan rendah mencapai kira – kira 200 Kpa, magnetic clutch dinonaktifkan dengan pengoperasian pressure switch. Jika tekanan pada sisi tekanan rendah sekitar 200 kpa temperatur evaporator berkisar + 0.4 °C ( diatas temperature Titik beku )

Saat kompresor dinonaktifkan tekanan pada sisi rendah akan meningkat diikuti peningkatan temperatur evaporator. Pada Titik yang telah ditentukan sebelumnya , pressure switch akan kembali mengaktifkan magnetic clutch. Temperatur evaporator akan turun kembali dan kompresor akan diputuskan kembali.

Note : Pada umumnya Pressure cut off switch tidak digunakan bersama dengan pressure cyling switch karena pressure cycling switch terletak pada sisi tekanan rendah, karena fungsinya sama sebagai pemutus tekanan juga.

Pressure Control

AC demand High

Selama periode operasi kerja dari sedang ke tinggi, tekanan system penghisapan akan lebih besar dari titik penyetelan control valve. Selama periode ini , control valve menjaga bleed dari crank case ke suction. Akibatnya tekanan pada crank case akan sama dengan tekanan pada suction. Sudut wobble plate bertambah sehingga kapasitas silinder kompresor maksimum.

AC demand Low

Selama periode operasi AC dari rendah ke sedang , tekanan sistem penghisapan akan menurun sesuai dengan titik penyetelan control valve. Control valve menjaga bleed dari sisi discharge ke crank case dan mencegah bleed dari crank case ke suction. Sudut wobble plate, sehingga kapasitas silinder kompresor berkurang. Selama periode ini, kapasitas diatur bervariasi kira – kira % - 100 % dari kapasitas maksimium.

Clutch Diode

Magnetic clutch merupakan peralatan electromagnet dengan medan magnet yang kuat saat dialiri listrik. Medan magnet ini akan terus bertahan selama magnetic clutch dialiri listrik

Saat arus listrik di putuskan maka medan magnet akan jatuh dan menimbulkan induksi tegangan tinggi. Induksi tegangan tinggi ini dapat merusak ECM dan harus dicegah. Diode diletakkan pada magnetic clutch untuk menyediakan jalur listrik ke ground. Diode ini biasanya di pasang di dalam konektor magnetic clutch.

Thermal protection Switch

Termal protection switch biasanya terletak pada compressor housing. Protection switch digunakan untuk mencegah kerusakan kompresor karena gesekan internal.

Switch mengukur temperature casing compressor dan saat temperaturnya mencapai nilai yang telah ditetapkan maka arus listrik yang menuju ke magnetic clutch diputuskan.

Thermal protection switch dihubungkan secara seri dengan magnetic clutch, saat temperatur casing ckompresor turun pada nilai yang ditentukan, arus listrik kembali dihubungkan ke magnetic clutch

Refrigerant pressure switch

Low Pressure

Berfungsi untuk memutuskan arus listrik ke magnetic clutch jika tekanan refrigerant terlalu rendah atau jika ada masalah pada sistem sirkulasi refrigerant AC.

High pressure

Berfungsi untuk memutuskan arus listrik ke magnetic clutch saat tekanan refrigerant terlalu tinggi atau jika terjadi masalah pada sistem sirkulasi refrigerant AC.

Condensor fan control

Medium Pressure

Berfungsi untuk mengaktifkan condenser fan pada tekanan refrigerant yang telah ditentukan.

Contoh :

Putaran high speed condenser fan diaktifkan saat tekanan refrigeran mencapai 1770 Kpa.

Switch ini dapat berupa switch tunggal ataupun berupa kombinasi dari dua atau tiga switch dengan tingkat tekanan yang berbeda – beda.

Pressure Transducer

Pressure transducer merupakan alat pengukur yang berupa capsitive pressure sensor dengan pengaturan sinyal. Sensor ini mengeluarkan tegangan output 0,5 V dan membutuhkan supply tegangan 5 V.

Sewaktu bekerja sensor tranducer memberikan tekanan melalui perubahan 2 buah diaphragma keramik yang sebagian dihubungkan secara paralel dengan piringan kapasitor. Perubahan kapasitas yang dipengaruhi oleh tekanan refrigerant dibawah diaphragm keramik yang dirubah menjadi output sinyal analog oleh tranducer integral signal electronic.

Pressure tranducer electronic merupakan flexible circuit board yang terdapat dibagian atas tranducer dan memberikan kalibrasi linear sinyal kapasitas yang berasal dari ceramic sense diaphragm.

Keuntungan menggunakan sensor ini dibandingkan pressure switch type normal adalah tranducer secara konstan memonitor tekanan dan mengirim sinyal ke ECM , tidak seperti pressure switch tipe biasa yang memiliki batas bawah dan atas pemutusan arus listrik. ECM akan menonaktifkan kompresor AC pada tekanan refrigerant rendah atau tinggi dan alat diagnostic elektronik dapat digunakan untuk memeriksa kondisi system tekanan sehingga lebih mudah untuk memeriksa kerusakan.

Engine Control Modul ( ECM )

Microprocessor ( ECM, BCM, PCM ) digunakan untuk memutuskan dan menyambungkan sirkuit kelistrikan AC dan mengatur kompresor dan kondensor.

Bermacam – macam sinyal dari berbagai sensor yang berhubungan dengan putaran mesin, kecepatan kendaraan, temperature air pendingin, aktivasi switch AC, pressure switch, AC thermostatic switch, throttle position, dan kick down secara konstan dimonitor oleh ECM, BCM atau PCM. Berbagai macam sinyal ini diproses oleh microprocessor yang dibutuhkan untuk :

Aktivasi Kompresor AC pada tekanan rendah/tinggi
Pemutusan kompresor AC pada saat kick down
Aktivasi condenser fan
Menaikkan putaran mesin saat ac dihidupkan
Memutuskan compressor pada Rpm tinggi
Menunda peghubungan system AC pada saat starting
Mengaktifkan extrafan pada temperature air pendingin yang telah ditentukan
Memutuskan kompresor saat temperature tinggi
Memutuskan kompresor ac saat pembukaan throttle penuh.

Relay

Relay digunakan pada system AC untuk melindungi switch yang memiliki kemampuan dialiri arus listrik kecil ( kontak area kecil, kontak point pressure sensor yang lemah ) atau pembagian arus listrik yang berbeda – beda pada tiap komponen.

Sensor

Sun load

Merupakan photochemical Diode ( PCD ) yang terletak pada bagian atas dashboard. Sensor ini mengirim sinyal ke ECCM ( Electronic Climate Control Modul ) menunjukkan kekuatan sinar matahari yang mempengaruhi temperatur interior kendaraan.

Jika sinar matahari panas seperti yang dibaca oleh sun load sensor maka ECCM akan mengaktifkan putaran blower yang paling tinggi dan temperature pendinginan maksimal untuk mengimbangi panas radiasi dari matahari. Begitu pula jika sinar matahari redup ( tertutup awan ) yang kemudian dibaca oleh sun load sensor , maka ECCM akan menguragi kecepatan putaran blower dan sistem AC tidak akan bekerja pada pendinginan maksimal.

Ambient temperature Sensor

Ambient temperature sensor merupakan NTC sensor dengan input tegangan rendah, tahanan didalam sensor akan berubah sesuai dengan perubahan temperature udara di sekeliling sensor.

Sensor ini biasanya dipasang dibelakang bumper atau di area grill dimana ada aliran udara . Sensor ini digunakan untuk memonitor temperature udara luar dan ditampilkan secara visual pada instrument panel.

Temperature Control

Pengontrolan temperature dilakukan dengan mengoperasikan temperature control mode, biasanya dengan menggunakan kabel yang dihubungkan ke door house pada heater case. Door ini terletak diatas heater core, dimana pada kondisi pendinginan maksimal menutup secara rapat cover heater core. Saat dibutuhkan panas yang lebih banyak door ini dioperasikan dan bergerak menjauhi heater core sehingga memungkinkan panas radiasi dapat mengalir keatas dan bercampur udara dingin untuk meningkatkan temperature udara yang keluar dari ventilasi AC.

Heater control

Heater tap biasanya diperasikan menggunakan kevakuman mesin. Pada saat kondisi pendinginan maksimal kevakuman mesin disalurkan. Ha ini akan menghentikan aliran coolant ke heater core dengan cara menjag heater tap tertutup.

Saat pemanas diaktifkan maka kevakuman dikeluarkan dari sirkuit vakum melalui vacuum switch ke heater tap seingga coolant yang panas dapat mengalir ke heater core.

Vacum Actuator Single dan Dual Stage

Berbagai duct door pendistribusian udara yang tedapat pada heater dan AC di gerakkan membuka dan menutup menggunakan Vacum Actuator.

Vacum actuator tebuat dari container housing dari plstik atau metal, pegas, karet diaphragm dan connecting rod.

Saat diberikan kevacuman , karet diaphragm akan tertarik kebelakang begitu juga connecting rod yang dihubungkan dengan tuas ke air distribution door menekan pegas.

Saat kevacuman dilepaskan, pegas mendorong diaphragm dan connecting rod kembali keposisi semula.

Vacuum circuit

Kevakuman dari intake manifold mesin dihubungkan secara langsung ke distribution vacuum actuator.

Vacum switch dipasang pada mode control knob yang secara tidak langsung menghubungkan kevakuman ke vacuum actuator yang diinginkan.

Air Mix Motor

Air Mix Motor merupakan Potentiometer Balance resistor ( PBR ) yang terdiri dari motor listrik ukuran kecil , gigi roda dengan berbagai ukuran, drive shaft dan PCB. Dimana drive shaft nya ditautkan dengan air mix atau temperature mode main shaft. Motor ini mengatur temperature dengan menggerakkan door mendekat ( dingin ) atau menjauh ( panas ) dari heater core.

Electronic Temperature Control

Sistem ECC bekerja serupa dengan komponen yang sama seperti system manual, seperti kondensor, Kompresor, Evaporator, dan Heater. Perbedaannya adalah system ECC dapat menjaga tingkat dingin / panas pada level yang telah dipilih oleh pengemudi saat automatic mode diaktifkan.

Sensor yang digunakan memungkinkan system ECC untuk merespon berbagai macam perubahan seperti sun load, temperature dalam kabin, dan ambient temperature. Sistem ECC akan secara otomatis melakukan penyesuaian terhadap setiap perubahan temperature dan iklim untuk menjaga temperature didalam ruang kabin berada pada temperature yang telah ditentukan sebelumnya. Hal ini dapat dicapai dengan cara menyetel :

Kecepatan putaran blower
Posisi air mode
Pengaktifan system AC
Pengaktifan Heater tap
Pergerakan Air Mix door
Posisi Fresh / Recirculation door