Fungsi dan Cara Kerja Katup Ekspansi

Katup ekspansi atau Expansion Valve - Katup ekspansi atau expansion valve adalah salah satu komponen yang terdapat pada sistem AC. Fungsi katup ekspansi atau expansion valve adalah untuk menurunkan tekanan freon atau refrigerant yang menyebabkan berubahnya freon atau refrigerant berubah wujud dari cair menjadi gas sehingga lebih mudah menyebar disaluran evaporator. Penurunan tekanan freon atau refrigerant ini otomatis juga akan menurunkan temperatur dari zat pendingin (refrigerant).

Katup ekspansi atau expansion valve berada diantara receiver dryer dengan katup ekspansi. Lebih tepatnya katup ekspansi terletak di saluran masuk ke evaporator. Hal ini dikarenakan fungsi katup ekspansi yang digunakan untuk mengabutkan freon atau refrigerant bertekanan tinggi dari kompresor, kondensor, dan receiver dryer.

Komponen katup ekspansi (expansion valve) terdiri dari beberapa komponen. Komponen tersebut berfungsi untuk menunjang kinerja atau fungsi dari katup ekspansi. Komponen katup ekspansi terdiri dari diafragma, saluran inlet, saluran outlet, heat sensing tube, katup, spring, dan jarum. Namun komponen katup ekspansi juga tergantung jenis katup ekspansi yang digunakan. Ada beberapa jenis katup ekspansi yang banyak digunakan pada kendaraan.

Cara kerja katup ekspansi sebenarnya sangat sederhana. Katup ekspansi akan menyalurkan freon atau refrigerant sesuai dengan jumlah freon yang diuapkan dan dikeluarkan dari evaporator. Dengan kata lain, ketika beban ac terlalu tinggi maka temperatur pada outle evaporator juga tinggi. Hal ini akan menyebabkan heat sensing tube meneruskan panas sehingga diafragma akan melengkung. Pada tipe lain menggunakan ball yang akan menekan atau melawan pegas untuk membuka katup (jarum membuka). Semakin tinggi beban maka pembukaan akan semakin banyak. Sebaliknya apabila beban AC kecil maka pembukaan katup juga kecil.

Mengingat pentingnya katup ekspansi (expansion valve) pada sistem AC maka perlu diketahui berbagai hal mengenai katup ekspansi (expansion valve). Apa fungsi katup ekspansi? Apa saja komponen katup ekspansi? Apa saja jenis katup ekspansi? Bagaimana cara kerja katup ekspansi? Semua hal tersebut akan dibahas pada artikel berikut ini.

Fungsi Katup Ekspansi (Expansion Valve)

Fungsi katup ekspansi ada beberapa macam. Untuk lebih jelasnya berikut merupakan fungsi katup ekspansi yang banyak digunakan pada sistem AC kendaraan.

1. Menurunkan Tekanan Freon atau Refrigerant (Mengabutkan)

Fungsi katup ekspansi yang pertama yaitu menurunkan tekanan freon atau refrigerant (mengabutkan). Freon yang semula bertekanan tinggi hasil kompresi dari kompresor perlu diturunkan tekanannya untuk mengefektifkan proses pendinginan di evaporator.

2. Mendinginkan Temperatur Freon atau Refrigerant

Fungsi katup ekspansi yang kedua yaitu mendinginkan temperatur freon atau refrigerant. Akibat penurunan tekanan dari freon atau refrigerant maka freon akan menurun juga temperaturnya hingga -30 derajat celcius.

3. Mengatur Banyaknya Freon atau Refrigerant Yang Disalurkan Ke Evaporator Sesuai Dengan Beban Pendinginan AC

Fungsi katup ekspansi yang ketiga yaitu mengatur banyaknya freon atau refrigerant yang disalurkan ke evaporator sesuai dengan beban pendinginan AC. Banyaknya freon yang dikabutkan tergantung sensor panas pada heat sensing tube yang dipasang pada saluran outlet evaporator. Semakin panas, maka freon yang disalurkan semakin banyak atau menandakan beban AC tinggi. Semakin rendah panas, maka freon yang disalurkan semakin sedikit atau menandakan beban AC kecil.

Komponen Katup Ekspansi (Expansion Valve)

Katup ekspansi terdiri dari beberapa komponen. Komponen-komponen katup ekspansi bertugas agar katup ekspansi berfungsi sebagaimana mestinya. Berikut merupakan komponen katup ekspansi.

1. Saluran Inlet

Saluran inlet, merupakan salah satu komponen katup ekspansi yang memiliki fungsi sebagai saluran masuknya refrigerant atau freon yang mengalir dari receiver dryer.

2. Saluran Outlet

Saluran outlet, merupakan salah satu komponen katup ekspansi yang memiliki fungsi sebagai saluran keluarnya refrigerant atau freon dari katup ekspansi ke evaporator.

3. Diafragma atau Membran

Diafragma atau membran, merupakan salah satu komponen katup ekspansi yang memiliki fungsi sebagai penerus panas yang dideteksi oleh heat sensing tube, untuk melawan pegas agar katup dapat membuka sesuai dengan kebutuhan. Diafragma atau membran akan melengkung dan mendorong pegas dan jarum agar membuka. Semakin besar beban AC maka diafragma akan melengkung lebih dalam sehingga katup akan membuka lebih lebar.

4. Pegas

Pegas, merupakan salah satu komponen katup ekspansi yang memiliki fungsi sebagai pengembali posisi diafragma agar katup dapat tertutup sempurna ketika katup ekspansi tidak bekerja.

5. Jarum dan Katup

Jarum dan katup, merupakan salah satu komponen katup ekspansi yang memiliki fungsi untuk mengatur banyak sedikitnya freon atau refrigerant yang disalurkan ke evaporator. Semakin besar katup membuka maka freon yang disalurkan juga semakin banyak. Sebaliknya seakin kecil katup membuka maka freon yang disalurkan juga semakin sedikit.

6. Bodi

Bodi, merupakan salah satu komponen katup ekspansi yang memiliki fungsi sebagai wadah dan pelindung berbagai komponen katup ekspansi yang lainnya.

7. Heat Sensing Tube

Heat sensing tube, merupakan salah satu komponen katup ekspansi yang memiliki fungsi sebagai sensor temperatur pada saluran yang keluar dari evaporator. Semakin besar suhu maka heat sensing tube akan meneruskan panas yang diterima untuk membuka membran semakin besar. Sebaliknya, semakin kecil panas yang diterima maka semakin kecil pula membran untuk membuka katup.

8. Pipa Kapiler

Pipa kapiler, merupakan salah satu komponen katup ekspansi yang memiliki fungsi untuk menyalurkan panas dari heat sensing tube ke membran.

Jenis Katup Ekspansi (Expansion Valve)

Dalam penggunaan pada sistem AC, terdapat beberapa jenis katup ekspansi. Untuk lebih jelasnya berikut merupakan jenis katup ekspansi.

1. Katup Ekspansi Tipe Pipa Kapiler

Katup Ekspansi Tipe Pipa Kapiler, merupakan salah satu jenis katup ekspansi yang mana terdapat heat sensing tube untuk mengukur suhu atau temperatur freon yang keluar dari evaporator. Panas yang diterima oleh heat sensing tube akan digunakan untuk mengatur banyak sedikitnya freon yang disalurkan oleh katup ekspansi ke evaporator.

2. Katup Ekspansi Tipe Orrifice

Katup Ekspansi Tipe Orrifice, merupakan salah satu jenis katup ekspansi yang menggunakan orrifice untuk mengatur freon yang disalurkan dari katup ekspansi ke evaporator. Banyaknya freon yang mengalir tetap sesuai dengan ukuran orrifice yang ada.

3. Katup Ekspansi Tipe Box

Katup Ekspansi Tipe Box, merupakan salah satu jenis katup ekspansi yang banyak digunakan saat ini. Katup ekspansi tipe box menggunakan sensor suhu dan tekanan untuk mengatut banyak sedikitnya freon yang mengalir dari katup ekspansi ke evaporator.

Cara Kerja Katup Ekspansi (Expansion Valve) 

Cara kerja katup ekspansi (expansion valve) sebenarnya sudah dijelaskan sebelumnya. Cara kerja katup ekspansi sesuai dengan jenis katup ekspansi yang digunakan. Namun kali ini saya akan membahas cara kerja katup ekspansi tipe pipa kapiler yang masih banyak digunakan untuk mobil lama. Untuk jenis yang lain kinerjanya juga hampir sama dengan tipe pipa kapiler.

Freon atau refrigerant bertekanan akan mengalir dari receiver dryer ke katup ekspansi akibat penekanan dari kompresor. Namun freon atau refrigerant belum diteruskan ke evaporator karena katup masih dalam kondisi tertutup. 

Heat sensing tube akan mendeteksi panas yang dihasilkan oleh freon yang keluar dari saluran outlet evaporator. Panas yang diterima akan diteruskan melalui pipa kapiler ke membran didalam katup ekspansi. Semakin banyak panas yang diterima maka membran akan semakin melengkung. Lengkungan pada membran akan mendorong jarum untuk melawan pegas. Jarum atau ball yang terdorong akan membuka katup ekspansi.

Banyak sedikitnya pembukaan katup tergantung dari lengkungan membran. Semakin besar lengkungan maka gaya dorong terhadap jarum atau ball dan pegas semakin besar sehingga katup akan membuka semakin lebar. Semakin kecil lengkungan maka gaya dorong terhadap jarum atau ball dan pegas juga semakin kecil sehingga katup akan membuka sedikit.

Apabila katup membuka sedikit maka freon atau refrigerant yang disalurkan juga sedikit. Hal ini dikarenakan beban AC yang kecil sehingga tidak membutuhkan banyak freon. Sementara itu ketika katup membuka banyak maka freon atau refrigerant yang disalurkan akan semakin banyak. Hal ini dikarenakan beban AC yang besar sehingga membutuhkan freon yang banyak untuk mendinginkan udara yang diteruskan ke ruang kabin kendaraan.

Diatas merupakan pembahasan mengenai katup ekspansi (expansion valve). Pembahasan mulai dari fungsi katup ekspansi, komponen katup ekspansi, jenis katup ekspansi, dan cara kerja katup ekspansi.