Jeep XJ. Manual - part 508

provides an additional food source for fungal spores,
which enter the housing with the fresh air. Excess
debris, as well as objectionable odors created by
decaying plant matter and growing fungi can be dis-
charged into the passenger compartment during
heater-A/C system operation.

OPERATION

The heater and optional air conditioner are blend-

air type systems. In a blend-air system, a blend-air
door controls the amount of unconditioned air (or
cooled air from the evaporator on models with air
conditioning) that is allowed to flow through, or
around, the heater core. A temperature control knob
on the heater-A/C control panel determines the dis-
charge air temperature by controlling an electric
motor, which moves the blend-air door. This allows
an almost immediate control of the output air tem-
perature of the system.

The mode control knob on the heater-only or heat-

er-A/C control panel is used to direct the conditioned
air to the selected system outlets. Both mode control
switches use engine vacuum to control the mode
doors, which are operated by vacuum actuator
motors.

On air conditioned vehicles, the outside air intake

can be shut off by selecting the Recirculation Mode
with the mode control knob. This will operate a vac-
uum actuated recirculating air door that closes off
the outside fresh air intake and recirculates the air
that is already inside the vehicle.

The optional air conditioner for all models is

designed for the use of non-CFC, R-134a refrigerant.
The air conditioning system has an evaporator to cool
and dehumidify the incoming air prior to blending it
with the heated air. This air conditioning system
uses a fixed orifice tube in the liquid line near the
condenser outlet tube to meter refrigerant flow to the
evaporator coil. To maintain minimum evaporator
temperature and prevent evaporator freezing, a fixed
pressure setting switch on the accumulator cycles the
compressor clutch.

HEATER AND AIR CONDITIONER CONTROL

DESCRIPTION

Both the heater-only and heater-A/C systems use a

combination of mechanical, electrical, and vacuum
controls. These controls provide the vehicle operator
with a number of setting options to help control the
climate and comfort within the vehicle. Refer to the
owner’s manual in the vehicle glove box for more
information on the features, use, and suggested oper-
ation of these controls.

OPERATION

The heater-only or heater-A/C control panel is

located to the right of the instrument cluster on the
instrument panel. The control panel contains a rota-
ry-type temperature control knob, a rotary-type mode
control switch knob, and a rotary-type blower motor
speed switch knob.

The heater-only or heater-A/C control panel cannot

be repaired. If faulty or damaged, the entire unit
must be replaced. The illumination lamps are avail-
able for service replacement.

HEATER CORE

DESCRIPTION

The heater core is located in the heater-A/C hous-

ing, under the instrument panel. It is a heat
exchanger made of rows of tubes and fins.

OPERATION

Engine coolant is circulated through heater hoses

to the heater core at all times. As the coolant flows
through the heater core, heat removed from the
engine is transferred to the heater core fins and
tubes. Air directed through the heater core picks up
the heat from the heater core fins. The blend air door
allows control of the heater output air temperature
by controlling how much of the air flowing through
the heater-A/C housing is directed through the
heater core. The blower motor speed controls the vol-
ume of air flowing through the heater-A/C housing.

The heater core cannot be repaired and, if faulty or

damaged, it must be replaced. Refer to Group 7 -
Cooling System for more information on the engine
cooling system, the engine coolant and the heater
hoses.

HIGH PRESSURE CUT-OFF SWITCH

DESCRIPTION

The high pressure cut-off switch is located on the

discharge line between the compressor and the con-
denser inlet. The switch is screwed onto a fitting that
contains a Schrader-type valve, which allows the
switch to be serviced without discharging the refrig-
erant system. The discharge line fitting is equipped
with an O-ring to seal the switch connection.

OPERATION

The high pressure cut-off switch is connected in

series electrically with the low pressure cycling
clutch switch between ground and the Powertrain
Control Module (PCM). The switch contacts open and
close causing the PCM to turn the compressor clutch
on and off. This prevents compressor operation when
the discharge line pressure approaches high levels.

24 - 6

HEATING AND AIR CONDITIONING

XJ

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

The high pressure cut-off switch contacts are open

when the discharge line pressure rises above 3100 to
3375 kPa (450 to 490 psi). The switch contacts will
close when the discharge line pressure drops to 1860
to 2275 kPa (270 to 330 psi).

The high pressure cut-off switch is a factory-cali-

brated unit. The switch cannot be adjusted or
repaired and, if faulty or damaged, it must be
replaced.

HIGH PRESSURE RELIEF VALVE

DESCRIPTION

A high pressure relief valve is located on the com-

pressor manifold, which is on the side of the com-
pressor. This mechanical valve is designed to vent
refrigerant from the system to protect against dam-
age to the compressor and other system components,
caused by condenser air flow restriction or an over-
charge of refrigerant.

OPERATION

The high pressure relief valve vents the system

when a discharge pressure of 3445 to 4135 kPa (500
to 600 psi) or above is reached. The valve closes
when a minimum discharge pressure of 2756 kPa
(400 psi) is reached.

The high pressure relief valve vents only enough

refrigerant to reduce the system pressure, and then
re-seats itself. The majority of the refrigerant is con-
served in the system. If the valve vents refrigerant, it
does not mean that the valve is faulty.

The high pressure relief valve is a factory-cali-

brated

unit.

The

valve

cannot

be

adjusted

or

repaired, and must not be removed or otherwise dis-
turbed. The valve is only serviced as a part of the
compressor assembly.

LOW PRESSURE CYCLING CLUTCH SWITCH

DESCRIPTION

The low pressure cycling clutch switch is located

on the top of the accumulator. The switch is screwed
onto an accumulator fitting that contains a Schrader-
type valve, which allows the switch to be serviced
without discharging the refrigerant system. The
accumulator fitting is equipped with an O-ring to
seal the switch connection.

OPERATION

The low pressure cycling clutch switch is connected

in series electrically with the high pressure cut-off
switch, between ground and the Powertrain Control
Module (PCM). The switch contacts open and close
causing the PCM to turn the compressor clutch on
and off. This regulates the refrigerant system pres-

sure and controls evaporator temperature. Control-
ling the evaporator temperature prevents condensate
water on the evaporator fins from freezing and
obstructing air conditioning system air flow.

The low pressure cycling clutch switch contacts are

open when the suction pressure is approximately 141
kPa (20.5 psi) or lower. The switch contacts will close
when the suction pressure rises to approximately 234
to 262 kPa (34 to 38 psi) or above. Lower ambient
temperatures, below approximately -1° C (30° F), will
also cause the switch contacts to open. This is due to
the pressure/temperature relationship of the refriger-
ant in the system.

The low pressure cycling clutch switch is a factory-

calibrated unit. It cannot be adjusted or repaired
and, if faulty or damaged, it must be replaced.

REFRIGERANT

DESCRIPTION

The refrigerant used in this air conditioning sys-

tem is a HydroFluoroCarbon (HFC), type R-134a.
Unlike R-12, which is a ChloroFluoroCarbon (CFC),
R-134a refrigerant does not contain ozone-depleting
chlorine. R-134a refrigerant is a non-toxic, non-flam-
mable, clear, and colorless liquefied gas.

Even though R-134a does not contain chlorine, it

must be reclaimed and recycled just like CFC-type
refrigerants. This is because R-134a is a greenhouse
gas and can contribute to global warming.

OPERATION

R-134a refrigerant is not compatible with R-12

refrigerant in an air conditioning system. Even a
small amount of R-12 added to an R-134a refrigerant
system will cause compressor failure, refrigerant oil
sludge or poor air conditioning system performance.
In addition, the PolyAlkylene Glycol (PAG) synthetic
refrigerant oils used in an R-134a refrigerant system
are not compatible with the mineral-based refriger-
ant oils used in an R-12 refrigerant system.

R-134a refrigerant system service ports, service

tool couplers and refrigerant dispensing bottles have
all been designed with unique fittings to ensure that
an R-134a system is not accidentally contaminated
with the wrong refrigerant (R-12). There are also
labels posted in the engine compartment of the vehi-
cle and on the compressor identifying to service tech-
nicians that the air conditioning system is equipped
with R-134a.

REFRIGERANT LINES

DESCRIPTION

The refrigerant lines and hoses are used to carry

the refrigerant between the various air conditioning

XJ

HEATING AND AIR CONDITIONING

24 - 7

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

system components. A barrier hose design with a
nylon tube, which is sandwiched between rubber lay-
ers, is used for the R-134a air conditioning system on
this vehicle. This nylon tube helps to further contain
the R-134a refrigerant, which has a smaller molecu-
lar structure than R-12 refrigerant. The ends of the
refrigerant hoses are made from lightweight alumi-
num or steel, and commonly use braze-less fittings.

Any kinks or sharp bends in the refrigerant plumb-

ing will reduce the capacity of the entire air condi-
tioning system. Kinks and sharp bends reduce the
flow of refrigerant in the system. A good rule for the
flexible hose refrigerant lines is to keep the radius of
all bends at least ten times the diameter of the hose.
In addition, the flexible hose refrigerant lines should
be routed so they are at least 80 millimeters (3
inches) from the exhaust manifold.

OPERATION

High pressures are produced in the refrigerant sys-

tem when the air conditioning compressor is operat-
ing. Extreme care must be exercised to make sure
that each of the refrigerant system connections is
pressure-tight and leak free. It is a good practice to
inspect all flexible hose refrigerant lines at least once
a year to make sure they are in good condition and
properly routed.

The refrigerant lines and hoses are coupled with

other components of the HVAC system with peanut-
block style fittings. A stat-O seal type flat steel gas-
ket with a captured compressible O-ring, is used to
mate plumbing lines with A/C components to ensure
the integrity of the refrigerant system.

The refrigerant lines and hoses cannot be repaired

and, if faulty or damaged, they must be replaced.

REFRIGERANT LINE COUPLERS

DESCRIPTION

Spring-lock type refrigerant line couplers are used

to connect many of the refrigerant lines and other
components to the refrigerant system. These couplers
require a special tool for disengaging the two coupler
halves.

OPERATION

The spring-lock coupler is held together by a garter

spring inside a circular cage on the male half of the
fitting (Fig. 5). When the two coupler halves are con-
nected, the flared end of the female fitting slips
behind the garter spring inside the cage on the male
fitting. The garter spring and cage prevent the flared
end of the female fitting from pulling out of the cage.

Two O-rings on the male half of the fitting are

used to seal the connection. These O-rings are com-

patible with R-134a refrigerant and must be replaced
with O-rings made of the same material.

Secondary clips are installed over the two con-

nected coupler halves at the factory for added blowoff
protection. In addition, some models have a plastic
ring that is used at the factory as a visual indicator
to confirm that these couplers are connected. After
the coupler is connected, the plastic indicator ring is
no longer needed; however, it will remain on the
refrigerant line near the coupler cage.

REFRIGERANT OIL

DESCRIPTION

The refrigerant oil used in R-134a refrigerant sys-

tems is a synthetic-based, PolyAlkylene Glycol (PAG),
wax-free lubricant. Mineral-based R-12 refrigerant
oils are not compatible with PAG oils, and should
never be introduced to an R-134a refrigerant system.

There are different PAG oils available, and each

contains a different additive package. The 10PA17
compressor used in this vehicle is designed to use an
ND-8 PAG refrigerant oil. Use only refrigerant oil of
this same type to service the refrigerant system.

OPERATION

After performing any refrigerant recovery or recy-

cling operation, always replenish the refrigerant sys-
tem with the same amount of the recommended
refrigerant oil as was removed. Too little refrigerant

Fig. 5 Spring-Lock Coupler - Typical

1 – MALE HALF SPRING-LOCK COUPLER
2 – FEMALE HALF SPRING-LOCK COUPLER
3 – SECONDARY CLIP
4 – CONNECTION INDICATOR RING
5 – COUPLER CAGE
6 – GARTER SPRING
7 – COUPLER CAGE
8 – “O” RINGS

24 - 8

HEATING AND AIR CONDITIONING

XJ

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

oil can cause compressor damage, and too much can
reduce air conditioning system performance.

PAG refrigerant oil is much more hygroscopic than

mineral oil, and will absorb any moisture it comes
into contact with, even moisture in the air. The PAG
oil container should always be kept tightly capped
until it is ready to be used. After use, recap the oil
container immediately to prevent moisture contami-
nation.

REFRIGERANT SYSTEM SERVICE PORT

DESCRIPTION

The two refrigerant system service ports are used

to charge, recover/recycle, evacuate, and test the air
conditioning refrigerant system. Unique service port
coupler sizes are used on the R-134a system, to
ensure that the refrigerant system is not accidentally
contaminated by the use of the wrong refrigerant
(R-12), or refrigerant system service equipment.

OPERATION

The high pressure service port is located on the

refrigerant line, near the discharge port of the com-
pressor. The low pressure service port is located on
the liquid line at the rear of the engine compartment,
near the evaporator inlet tube.

Each of the service ports has a threaded plastic

protective cap installed over it from the factory. After
servicing the refrigerant system, always reinstall
both of the service port caps.

VACUUM CHECK VALVE

DESCRIPTION

A vacuum check valve is installed in the accessory

vacuum supply line in the engine compartment, near
the vacuum tap on the engine intake manifold, and
at the HVAC unit takeout. The vacuum check valve
is designed to allow vacuum to flow in only one direc-
tion through the accessory vacuum supply circuits.

OPERATION

The use of a vacuum check valve helps to maintain

the system vacuum needed to retain the selected
heater-A/C mode settings. The check valve will pre-
vent the engine from bleeding down system vacuum
through the intake manifold during extended heavy
engine load (low engine vacuum) operation.

The vacuum check valve cannot be repaired and, if

faulty or damaged, it must be replaced.

VACUUM RESERVOIR

DESCRIPTION

The vacuum reservoir is mounted to the front

bumper bar behind the passenger side bumper end
cap. The bumper end cap must be removed from the
vehicle to access the vacuum reservoir for service.

OPERATION

Engine vacuum is stored in the vacuum reservoir.

The stored vacuum is used to operate the vacuum-
controlled vehicle accessories during periods of low
engine vacuum such as when the vehicle is climbing
a steep grade, or under other high engine load oper-
ating conditions.

The vacuum reservoir cannot be repaired and, if

faulty or damaged, it must be replaced.

DIAGNOSIS AND TESTING

A/C PERFORMANCE

The air conditioning system is designed to provide

the passenger compartment with low temperature
and low humidity air. The evaporator, located in the
heater-A/C housing on the dash panel below the
instrument panel, is cooled to temperatures near the
freezing point. As warm damp air passes through the
cooled evaporator, the air transfers its heat to the
refrigerant in the evaporator and the moisture in the
air condenses on the evaporator fins. During periods
of high heat and humidity, an air conditioning sys-
tem will be more effective in the Recirculation Mode.
With the system in the Recirculation Mode, only air
from the passenger compartment passes through the
evaporator. As the passenger compartment air dehu-
midifies, the air conditioning system performance
levels improve.

Humidity has an important bearing on the temper-

ature of the air delivered to the interior of the vehi-
cle. It is important to understand the effect that
humidity has on the performance of the air condition-
ing system. When humidity is high, the evaporator
has to perform a double duty. It must lower the air
temperature, and it must lower the temperature of
the moisture in the air that condenses on the evapo-
rator fins. Condensing the moisture in the air trans-
fers heat energy into the evaporator fins and tubing.
This reduces the amount of heat the evaporator can
absorb from the air. High humidity greatly reduces
the ability of the evaporator to lower the temperature
of the air.

XJ

HEATING AND AIR CONDITIONING

24 - 9

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)