## PENGARUH VARIASI TEKANAN SUCTION TERHADAP KINERJA AC MOBIL

## PRESSURE SUCTION IMPACT INTO CAR AIR CONDITIONER PERFORMANCE
Wardika 1) * , Aa Setiawan 1) , Dedi Suwandi 2) , Casinih 1)
1) Jurusan Teknik Pendingin dan Tata Udara, Politeknik Negeri Indramayu.
2) Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Indramayu Jalan Raya Lohbener Lama No 8 Kecamatan Lohbener Kab. Indramayu
* Email corresponding: wardika8@gmail.com

## INFORMASI ARTIKEL ABSTRAK
Diperbaiki: Revised 11/04/2022 Diterima: Accepted 24/10/2022 Publikasi Online:
Online-Published
31/10/2022 ©2022 The Authors.  Published by
AUSTENIT (Indexed in SINTA)
doi:
10.53893/austenit.v14i2.4534
Refrigeran adalah cairan berfungsi yang mengalir dalam siklus refrigerasi yang menyebabkan  dampak  pendinginan  pada  mesin  refrigerasi.  Penelitian  ini bertujuan  untuk  mengetahui  dampak  pengaruh  tekanan  suction  refrigeran terhadap kinerja AC mobil. Tekanan refrigeran didalam sistem pendingin dapat menaikkan  dan  menurunkan  kinerja  sistem  AC.  Pengujian  yang  dilakukan dengan memvariasikan 3 tekanan refrigeran yaitu sebesar 10psi, 20psi dan 30 psi  pada  alat  pengujian  trainer  AC  Mobil.  Berdasarkan  pengujian  dan pengolahan  data  diperoleh  kinerja  efisiensi  sistem  pada  tekanan  10psi  yaitu 81.26%,  pada  tekanan  20psi  sebesar  81.27%  dan  pada  tekanan  30  psi sebesar 82.13% dengan COP aktual masing-masing sebesar 6.98, 7.24, 7.36 dan COP  carnot  masing-masing sebesar  8.56, 8.92, 8.95.  Kemudian  dampak perubahan  akibat  variasi  tekanan  pada  sistem  terhadap  temperatur  kabin masing-masing  sebesar  22.52 ℃ ,  23.01 ℃ ,  dan  23.45 ℃ .  Perubahan  tekanan refrigeran  pada  mesin  AC  mobil  akan  berpengaruh  terhadap  kinerja  sistem, dimana semakin besar tekanan suction yang diberikan maka efisiensi, dan nilai COP akan meningkat begitu juga pada kerja kompresor dan temperatur kabin mengalami kenaikan.
Kata Kunci : Mesin Pendingin Ruangan, Mobil, Tekanan refrigeran, Kinerja

## ABSTRACT
A  refrigerant  is  a  functioning  liquid  that  flows  in  the  refrigeration  cycle  which causes  a  cooling  effect  on  the  refrigeration  machine.  This  study  aims  to determine the impact of refrigerant suction pressure on the performance of car air  conditioners.  The  refrigerant  pressure  in  the  refrigeration  system  can increase  and  decrease  the  performance  of  the  A/C  system.  The  test  was carried  out  by  varying  the  3  refrigerant  pressures,  10psi,  20psi,  and  30psi  on the  Car  AC  trainer  testing  tool.  Based  on  testing  and  data  processing,  the system efficiency performance at 10psi pressure is 81.26%, at 20psi pressure is  81.27%  and  at  30  psi  pressure  is  82.13%  with  actual  COP  of  6.98,  7.24, 7.36,  and  Carnot  COP  of  8.56  respectively.  ,  8.92,  8.95.  Then  the  impact  of changes  due  to  pressure  variations  in  the  system  on  cabin  temperature  is 22.52 ℃ , 23.01 ℃ , and 23.45 ℃ , respectively. Changes in refrigerant pressure in the car AC engine  will affect  system  performance,  where  the  more  significant the  suction  pressure  is  given,  the  efficiency,  and  the  COP  value  will  increase as well as the compressor work and the cabin temperature will increase.
Keywords : Air Conditioning machine, Car, Pressure refrigerant, Performance

## 1 PENDAHULUAN
AC  mobil  berfungsi  untuk  memberikan kenyamanan  dalam  berkendara,  juga  dapat meningkatkan konsentrasi pengemudi saat berkendara. Dengan adanya AC mobil maka suhu
kelembaban udara dan kebersihan udara di dalam mobil  dapat  terjaga.  (Wardika,  dkk.  2017).  Prinsip dasar  AC  adalah  proses  penyerapan  panas  dan pelepasan panas dengan  menggunakan suatu  zat yang  mudah  menyerap  (refrigerant).  Pada  sistem refrigerasi  ini  terjadi  pemindahan  kalor  secara
terus  menerus  dari  ruangan  ke  lingkungan, sedangkan media yang digunakan untuk memindahkan kalor yaitu refrigerant yang bersirkulasi  secara  terus  menerus  dan  tertutup dalam suatu sistem refrigerasi tersebut.
Penelitian  dengan  memvariasikan  massa refrigeran yaitu 700 gram, 750 gram, 800 gram dan 850 gram. Didapatkan hasil COP pada massa 700 gram  12,2  dan  massa  750  gram  14,  sedangkan pada  massa  800  gram  dan  850  gram  refrigeran adalah 14,5 dan 14,3. Sehingga berdasarkan hasil tersebut  dapat  disimpulkan  bahwa  performansi terbaik diperoleh  pada massa refrigeran 800 gram dengan total COP 14,5 (Mustafa dkk, 2017) melakukan  pengujian  performa  freezer dengan  memvariasikan  massa  pengisian  R290 sebesar  95%  dengan  massa  zat  pendingin  110,2 gram,  100%  dengan  massa  zat  pendingin  116 gram  dan  105%  dengan  massa  zat  pendingin 121,8  gram.  Berdasarkan  pengujian  didapatkan hasil COP untuk pengisian massa 95%, 100% dan 105%  berturut-turut  sebesar  2.8,  2.5  dan  2.2. Sehingga  berdasarkan  hasil  tersebut  dapat disimpulkan  bahwa  kinerja  freezer  akan  optimal pada  pengisian  massa  refrigeran  95%.  (Triaji Pangripto Pramudantoro, 2017).
Pada  penelitiannya  yang  telah  dilakukan mendapatkan  hasil  bahwa  nilai  COP  mengalami penurunan  seiring  dengan  kenaikan  nilai  COP. waktu  operasi  sistem  pendingin,  ini  menunjukkan bahwa  konsumsi  energi  meningkat  seiring  waktu. peningkatan  tekanan  refrigeran.  Penelitian  yang dilakukan  bertujuan  untuk  mengetahui  nilai  COP refrigeran R-134a dengan variasi tekanan refrigerant  100psi,  125psi  dan  150psi  pada  sisi suction .  Parameter  yang  diteliti  adalah  konsumsi energi kompresor, kapasitas pendinginan dan nilai COP. (Novarini, 2020).
Dalam  penelitiannya  mendapatkan  hasil nilai  COP  pada  tekanan  20  psi  dan  pada  35  psi berturut-turut  sebesar  4,00  kj/kg  dan  6,25  kJ/kg. Ditunjukkan dengan memvariasikan tekanan hisap kerja  kompresor,  yaitu  20psi,  25psi,  30psi,  35psi. Berdasarkan  hasil  yang  didapat  kemudian  dapat disimpulkan  bahwa  peningkatan  variasi  tekanan hisap  kerja  kompresor  berpengaruh  terhadap  nilai Coefficient  of  Performance  (COP)  pada  AC  mobil. (Danang Tri Sagoro, 2017).
Ketika  tekanan  refrigeran  lebih  dari  150  Psi nilai  COP  (Coefficient  Of  Performance)  dan  EER (Energy  Efficiency  Ratio)  akan  menurun.  Metode yang  digunakan  adalah  eksperimental  yaitu dengan  menguji  masing-masing  variasi  tekanan refrigerant  130psi,  150psi  dan  170psi  pada  sisi discharge kompresor,  setelah  itu  diambil  data untuk setiap pengujian seperti nilai COP (Coefficient  Of  Performance),  dan  nilai  EER (Energy Efficiency Ratio). Dalam hal ini spesifikasi komponen  lain  juga  mempengaruhi  seberapa besar  tekanan  yang  harus  diberikan  pada  mesin agar  performa  mesin  mencapai  optimal.  (Nizam Umami, 2020).
Dalam  penelitian  yang  serupa  dengan melakukan  pengujian  eksperimental  dan  analisis data,  menunjukkan  hasil  penelitian  tidak  ada pengaruh  rasio  tekanan  kompresor  terhadap perpindahan  panas  di  evaporator.  Sebaliknya terjadi  peningkatan  rasio  tekanan  kompresor. karena penurunan perpindahan panas di kondensor. Sedangkan metode eksperimen menggunakan refrigeran R 141B dengan pendingin air di evaporator dan kondensor. Kinerja sistem  refrigerasi  diwakili  oleh  perpindahan  panas di  evaporator  dan  kondensor.  (Kristian  Seleng, 2007).
Pada penelitia yang memvariasikan tekanan hisap  kompresor  menjadi  3  variasi  yaitu  30psi, 50psi  dan  70psi.  Dari  perhitungan  data  diperoleh nilai COP pada tekanan refrigerant masing-masing 30psi,  50psi  dan  70psi  adalah  14,98;  17.29  ; 19.87. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa tekanan  input  kompresor  yang  optimal  adalah 70psi. (Eko Budiyanto, 2014).
Tekanan  pengisian  refrigeran  yang  rendah menyebabkan  efek  pendinginan  yang  akan dihasilkan  juga  rendah  sedangkan  data  hasil pengujian menunjukkan bahwa tekanan refrigerant dengan  rentang  pengisian  pada  130  psig  –  170 psig  (diukur  pada  titik  pelepasan  kompresor) menghasilkan efek pendinginan yang lebih optimal daripada pengisian tekanan refrigerant kurang dari 130  psig  atau  lebih  dari  170  psig.  Dapat disimpulkan  bahwa  sistem  AC  akan  bekerja dengan  optimal  pada tekanan  refrigerant antara 110  psig  –  160  psig.  Pengujian  dilakukan  secara eksperimental  dengan  pengukuran  menggunakan parameter  impak  refrigerasi  dan  COP.  (Marwan Effendy&Tri Tjahjono, 2009).
Pada  AC  mobil  putaran  kompresor  selalu berubah-ubah  sesuai  dengan  perubahan  putaran mesin  dan  tingkat  kecepatan  mobil  itu  sendiri. Maka penelitian  ini dilakukan dengan tujuan untuk membandingkan  Mengetahui  pengaruh  variasi tekanan refrigerant terhadap kinerja AC Mobil serta mengetahui bagaimana  dampak perubahan akibat variasi tekanan terhadap temperatur kabinnya..

## 2. BAHAN DAN METODA
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah  metode  eksperimental  yaitu  dengan  cara memvariasikan  tekanan  dalam  3  variasi  yaitu 10psi, 20psi dan 30psi. Data yang diambil setiap 5 menit  sekali  selama  180  menit  dalam  satu  variasi tekanan.
Gambar 1 rancangan pada trainer pengujian AC Mobil
Gambar 1 . Rancangan Trainer pengujian AC Mobil
a.  Kondensor  yang  digunakan  type  pendinginan udara dengan pipa bersirip.
b.  Evaporator yang digunakan type Futura Taruna Elf dengan blower.
c.  Katup ekspansi menggunakan thermo expansion valve danfoss TXV TX2 R22.
d.  Motor  AC  1  Phase  kapasitas  1  PH  sebagai penggerak menggunakan V balt
e.  LHPS  type  bourdon  tube  sebagai  indikator tekanan suction dan discharge.
f.  Kabin untuk ruang sistem menggunakan bahan akrilik  tebal  5  mm  dengan  ukuran  panjang  50 cm, lebar 50 cm dan tinggi 60 cm.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah  dilakukan  pengolahan  data,  maka penulis  menyajikan  grafik  pengaruh  tekanan terhadap  temperatur  kabin,  kerja  kompresi,  kalor lepas  kondensor,  efek  refrigerasi,  COP  aktual, COP  carnot  dan  efisiensi  kerja  sistem.  Grafik ditunjukkan  pada  gambar  2  menjelaskan  bahwa temperatur  kabin  pada  tekanan  10  psi  memiliki temperatur  kabin  sebesar  22,52 ℃ dan  pada tekanan  20  psi  memiliki  temperatur  kabin  sebesar 23,01 ℃ . Sedangkan pada tekanan 30 psi memiliki temperatur  kabin  sebesar  23,45 ℃ .  Dari  ketiga variasi tekanan  tersebut dapat disimpulkan  bahwa temperatur kabin terbesar terjadi pada  tekanan 30 psi.
Gambar 2 . Temperatur Kabin Terhadap Waktu
Merujuk  gambar  3.  menjelaskan  bahwa  kerja kompresi  pada  tekanan  10  psi  memiliki  kerja kompresi  sebesar  18,54  kJ/Kg  dan  pada  tekanan 20  psi  memiliki  kerja  kompresi  sebesar  19,36 kJ/Kg.  Sedangkan  pada  tekanan  30  psi  memiliki kerja  kompresi  sebesar  19,42  kJ/Kg.  Dari  ketiga variasi  tekanan  diatas  dapat  disimpulkan  bahwa kerja  kompresi  terbesar  terjadi  pada  tekanan  30 psi.
Gambar 3 . Kerja Kompresi Terhadap Waktu
Merujuk pada gambar 4. menjelaskan bahwa kalor lepas  kondensor  pada  tekanan  10  psi  memiliki kalor  lepas  kondensor  sebesar  151,96  kJ/kg  dan pada  tekanan  20  psi  memiliki  kalor  lepas kondensor sebesar 152,00 kJ/kg. Sedangkan pada tekanan  30  psi  memiliki  kalor  lepas  kondensor sebesar  154,41  kJ/kg.  Dari  ketiga  variasi  tekanan diatas  dapat  disimpulkan  bahwa  kalor  lepas kondensor terbesar terjadi pada tekanan 30 psi.
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 5 30 55 80 105 130 155 180 T em p er at u r K ab in ( ℃ ) Waktu (menit) 10 psi 20 psi 30 psi 0 5 10 15 20 25 30 5 2 0 3 5 5 0 6 5 8 0 9 5
1 1 0 1 2 5 1 4 0 1 5 5 1 7 0 1 8 0 K er ja K o m p re si ( k J/ k g ) Waktu (menit) 10 psi 20 psi
30 psi
Gambar 4 . Kalor Lepas Kondensor Terhadap Waktu
Pada  gambar  5.  menjelaskan  bahwa  efek refrigerasi  pada  tekanan  10  psi  memiliki  efek refrigerasi sebesar 132,02 kJ/kg dan pada tekanan 20  psi  memiliki  efek  refrigerasi  sebesar  132,40 kJ/kg.  Sedangkan  pada  tekanan  30  psi  memiliki efek  refrigerasi  sebesar  135,83  kJ/kg.  Dari  ketiga variasi  tekanan  diatas  dapat  disimpulkan  bahwa efek  refrigerasi  terbesar  terjadi  pada  tekanan  30 psi.
Gambar 5 . Efek Refrigerasi Terhadap Waktu
Merujuk  pada  gambar  6.  menjelaskan  bahwa menjelaskan  bahwa  COP  aktual  pada  tekanan  10 psi  memiliki  COP  aktual  sebesar  6,98  dan  pada tekanan 20 psi  memiliki COP aktual sebesar 7,24. Sedangkan  pada  tekanan  30  psi  memiliki  COP aktual  sebesar  7,36.  Dari  ketiga  variasi  tekanan diatas  dapat  disimpulkan  bahwa  COP  aktual terbesar terjadi pada tekanan 30 psi.
Gambar 6 . COP aktual Terhadap Waktu
Pada  gambar  7.  menjelaskan  bahwa  COP  carnot pada tekanan 10 psi memiliki COP carnot sebesar 8,56  K  dan  pada  tekanan  20  psi  memiliki  COP carnot sebesar 8,92. Sedangkan pada tekanan 30 psi memiliki COP carnot sebesar 8,95. Dari ketiga variasi  tekanan  diatas  dapat  disimpulkan  bahwa COP carnot terbesar terjadi pada tekanan 30 psi.
Gambar 7 . COP Carnot Terhadap Waktu
Pada  gambar  8.  menjelaskan  efisiensi  pada tekanan  10  psi  memiliki  efisiensi  sebesar  81,26% dan  pada  tekanan  20  psi  memiliki  efisiensi  rata- rata sebesar 81,27%. Sedangkan pada tekanan 30 psi  memiliki  efisiensi  sebesar  82,13%.  Dari  ketiga variasi  tekanan  diatas  dapat  disimpulkan  bahwa efisiensi terbesar terjadi pada tekanan 30 psi
120 130 140 150 160 170 5 2 0 3 5 5 0 6 5 8 0 9 5 1 1 0 1 2 5 1 4 0 1 5 5 1 7 0 1 8 0 K e rj a K o n d e n so r (k J/ k g ) Waktu (menit) 10 psi 20 psi 30 psi 90 100 110 120 130 140 150 160 170 5 2 0 3 5 5 0 6 5 8 0 9 5 1 1 0 1 2 5 1 4 0 1 5 5 1 7 0 1 8 0 E fe k R ef ri g er as i (k J/ k g ) Waktu (menit) 10 psi 20 psi 30 psi
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 5 2 0 3 5 5 0 6 5 8 0 9 5 1 1 0 1 2 5 1 4 0 1 5 5 1 7 0 1 8 0 C O P A k tu al Waktu (menit) 10 psi 20 psi 30 psi 0.00 5.00 10.00 15.00 5 2 0 3 5 5 0 6 5 8 0 9 5 1 1 0 1 2 5 1 4 0 1 5 5 1 7 0 1 8 0 C O P C ar n o t (K ) Waktu (menit) COP Carnot Terhadap Waktu 10 psi 20 psi
30 psi

## Gambar 8 . Efisiensi Terhadap Waktu
Setelah  melakukan  penelitian  diperoleh  rekap pengolahan data seperti pada tabel 1.
Tabel 1 . Rekap Pengolahan Data Parameter Variasi 10 psi 20 psi 30 psi T. Kabin ( o C) 22,52 23,01 23,45 qw (kJ/kg) 18,54 19,36 19,42 qc (kJ/kg) 151,96 152 154,41 qe (kJ/kg) 132,02 132,4 135,83 COP Aktual 6,98 7,24 7,36 COP Carnot 8,56 8,92 8,95 Efisiensi (%) 81,26 81,57 82,13

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengukuran dan pengolahan data pada penelitian  pengaruh variasi tekanan mulai 10psi, 20psi, 30psi terhadap kinerja COP  aktual  masing-masing  sebesar  6.98,  7.24, 7.36  dan  COP  carnot  masing-masing  sebesar 8.56,  8.92,  8.95  sedangkan  untuk  efisiensi  sistem masing-masing  sebesar  81.26%,  81.27%  dan 82.13%.  Pengaruh  perubahan  akibat  variasi tekanan  pada  sistem  terhadap  temperatur  kabin masing-masing  sebesar  22.25 ℃ ,  23.01 ℃ ,  dan 23.45 ℃ .

## 5. UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis menyampaikan terima kasih kepada Pusat Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat (P3M) Polindra yang telah memberikan  dukungan  dana  penelitian  sehingga pelaksanaan penelitian dapat berjalan dengan baik dan lancar.

## DAFTAR PUSTAKA
Budiyanto,  E.  (2014).  Hubungan  Tegangan  Input Kompresor  dan  Tekanan  Refrigerasi  Terhadap COP  Mesin  Pendingin  Ruangan. TURBO  ISSN 2301-6663 Vol. 3 N0. 1 https://ojs.ummetro.ac.id/index.php/turbo/article/v iew/20/19 DOI :10.24127/trb.v3i1.20
Demak,  R.  K.  (2017).  Pengaruh  Variasi  Massa Refrigeran  Terhadap  Kinerja  Air  Conditioner Water  Heater  (ACWH).  Demak  : Prosiding  Snitt Poltekba ISBN: 978-602-51450-0-1 https://jurnal.poltekba.ac.id/index.php/prosiding/a rticle/view/420
Wardika, Sunanto, Sugara Ferry, (2018). Pengaruh Kecepatan Putaran Blower Evaporator Terhadap Kinerja  AC  Mobil.  Jurnal  teknologi  terapan Polindra vol 4 No.2 e-ISSN 2549-1938 102-105 https://jurnal.polindra.ac.id/index.php/jtt/article/vie w/138
DOI: https://doi.org/10.31884/jtt.v4i2.138 Dossat,  R.  J.  (1961). Principles  of  Refrigeration. New  York  and  London:    John  Wiley  and  sons, Inc.
Effendy,  M.  (2009).  Optimasi  Kapasitas  Tekanan Pengisian Refrigeran dan Laju Aliran Udara yang Melintasi Kondensor Terhadap Prestasi Kerja AC Mobil. Surakarta.
https://publikasiilmiah.ums.ac.id/handle/11617/25 52
Ivana,  I.  (2020).  Pengaruh  Variasi  Kecepatan Putaran  Fan  Kondensor  Terhadap  Performansi Kinerja  Sistem.  Indramayu  :  Politeknik  Negeri Indramayu.
https://sista.polindra.ac.id/assets/dasboard/asset s/data_ta/mahasiswa/481044a29b6a66b24230f5
1ce5079943.pdf (diakses 16 Juni 2021) Novarini.  (2020).  Pengaruh  Tekanan  Refrigeran R134a Terhadap Nilai Coefficient Of Performance (COP). Jurnal Inovator Vol 4, no 2 . http://ojs.politeknikjambi.ac.id/inovator/article/vie w/136 DOI: https://doi.org/10.37338/ji.v3i2.136
Pramudantoro,  T.  P.  (2017).  Pengaruh  Variasi Massa  Pengisian  R290  Sebagai  Refrigeran Pengganti  R22  Pada  Kinerja  Freezer. Prosiding Seminar Nasional ReTII ke-12
https://journal.itny.ac.id/index.php/ReTII/article/vi ew/652
Sagoro,D.  T.  (2017).  Analisa  Pengaruh  Tekanan Kerja  ompresor  Terhadap  Performansi  Sistem AC Paa  Mobil Daihatsu. Simki-Techsain Vol.  01 . Vol. 01 No.10 Tahun 2017.
10.00 30.00 50.00 70.00 90.00 5 2 0 3 5 5 0 6 5 8 0 9 5 1 1 0 1 2 5 1 4 0 1 5 5 1 7 0 1 8 0 E fi si en si ( % ) Waktu (menit)
10 psi 20 psi 30 psi
http://simki.unpkediri.ac.id/detail/13.1.03.01.0044 Selleng,  Kristian.  Efek  Rasio  Tekanan  Kompresor Terhadap  Unjuk  Kerja  Sistem  Refrigerasi  R 141b. Mektrik , vol. 9, no. 1, 2007. http://jurnal.untad.ac.id/jurnal/index.php/Mektek/a rticle/view/414 Umami,  N.  (2020).  Analisa  Perubahan  Tekanan Pengisian  Refrigerant  R32  Terhadap  Kinerja  AC Split  1,5PK  Pada  Ruangan  Dengan  Volume 600m3.Tegal : Universitas Pancasakti http://repository.upstegal.ac.id/id/eprint/2726 Marwan  Effendy,  (2005).  Pengaruh  Kecepatan Putar  Poros Kompresor  Terhadap Prestasi  Kerja Mesin  Pendingin  AC”.    ISSN    1411-4348,  Jurnal Media Mesin Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah  Surakarta  Volume  6  No.2  Juli 2005, halaman hal 55-62. https://journals.ums.ac.id/index.php/mesin/article/ view/2898/0 DOI: 10.23917/mesin.v6i2.2898