Sistem Pendingin dan Komponen
Latar Belakang
Masalah
Sistem
pendinginan adalah suatu sistem yang berfungsi untuk menjagamesin supaya
temperatur mesin dalam kondisi yang ideal. Sistem pendinginan perlu dan
penting dilakukan. Berdasarkan neraca panas pada mesin maka
fungsi pendinginan pada motor menjadi penting karena panas yang akan
terserap olehsistem pendinginan dapat mencapai 32 %.
Bila mesin
tidak didinginkan akan terjadi pemanasan yang lebih(overheating) dan akan
mengakibatkan gangguan-gangguan seperti:
a. Bahan akan
lunak pada suhu tinggi. Contoh: torak yang terbuat dari logam paduan
aluminium akan kehilangan kekuatannya (kira-kira sepertiganya) padasuhu tinggi
(300 C), bagian atas torak akan berubah bentuk atau bahkanmencair.
b. Ruang bebas
(clearance) antara komponen yang saling bergerak menjaditerhalang bila terjadi
pemuaian karena panas berlebihan. Misalnya torak akanmemuai lebih besar (karena
terbuat dari paduan aluminium) daripada blok silinder (yang terbuat dari
besi tuang) sehingga gerakan torak menjadi macet.
c. Terjadi
tegangan termal, yaitu tegangan yang dihasilkan oleh perubahan suhu.Misalnya
cincin torak yang patah, torak yang macet karena adanya tegangantersebut.
d. Pelumas
lebih mudah rusak oleh karena panas yang berlebihan. Jika suhu naik sampai
250 C pada alur cincin, pelumas berubah menjadi karbon dan cincintorak akan
macet sehingga tidak berfungsi dengan baik, atau cincin macet(ring stick). Pada
suhu 500 ºC pelumas berubah menjadi hitam, sifat pelumasannya
turun, torak akan macet sekalipun masih mempunyai ruang bebas.
e. Pembakaran
tidak normal. Motor bensin cenderung untuk terjadi ketukan(knocking).Sebaliknya
bila motor terlalu dingin akan terjadi masalah, yaitu pada
motor bensin bahan bakar akan sukar menguap dan campuran udara bahan
bakar menjadi gemuk. Hal ini menyebabkan pembakaran menjadi tidak
sempurna.Pada motor diesel bila udara yang dikompresi dingin akan mengeluarkan
asap putih dan menimbulkan ketukan dan motor tidak mudah dihidupkan. Selainitu,
kalau pelumas terlalu kental, akan mengakibatkan motor mendapat tambahantekanan
dan uap yang terkandung dalam gas pembakaran akan terkondensasi padasuhu
kira-kira 50C.
- SISTEM
PENDINGIN
- Sistem
Pendingin Air Pada Mobil
Pada mobil yang
menggunakan bahan bakar sebagai sumber tenaga, pasti menghasilkan panas.Tetapi
tidak semua energi panas dirubah ke dalam tenaga.hanya 25% energi yang
dimanfaatkan secara efektif.45% energi lainnya hilang saat gas buang atau
gesekan.dan 30% diserap oleh mesin itu sendiri.
Panas yang
diserap oleh mesin harus dibuang ke udara segera,sebab bila tidak mesin akan
menjadi terlalu panas dan mempercepat keausan.maka sistem pendingin dilengkapi
di dalam mesin untuk mendinginkan dan mencegah panas berlebihan(overheating).
Ciri-ciri overheating adalah knocking atau menggelitik sampai dengan mesin
mobil menjadi mati.
Pada mobil
biasanya menggunakan sistem pendingin air.Idealnya mesin mobil bekerja pada
suhu 80-90 derajat celcius, dibawah itu juga tidak bagus karena mesin menjadi
terlalu dingin atau overcooling dan kerja mesin menjadi tidak efisien. Dan
jelas kuncinya ada di perawatan.Oleh sebab itu pada makalah ini akan dijelaskan
cara-cara pemeriksaan dan perawatan komponen-komponen sistem pendingin.
- Cara kerja
sistem pendingin air
- Mesin
dalam keadaan dingin
Pendingin
diberi tekanan oleh pompa air dan bersirkulasi.Ketika mesin masih dalam keadaan
dingin,air pendingin masih dalam keadaan dingin dan thermostat masih dalam
keadaan tertutup,seingga cairan bersirkulasi melalui selang bypass dan kembali
ke pompa air
- Mesin
dalam keadaan panas
Setelah mesin
menjadi panas, thermostat terbuka dan katupbypass tertutup dalam bypass
sirkuit.cairan pendingin setelah menjadi panas di dalam water jacket kemudian
disalurkan ke radiator untuk didinginkan dengan kipas dan putaran udara dengan
adanya gerakan maju dari kendaraan itu sendiri.cairan pendingin yang sudah
dingin di tekan kembali oleh pompa air ke water jacket.
- IDENTIFIKASI
FUNGSI SISTEM PENDINGIN AIR
- Water
Jacket
Water jacket
(kantong air) berfungsi sebagai tempat bersirkulasinya air pendingin di dalam
mesin untuk menyerap panas pembakaran secara langsung
- Radiator
Radiator
berfungsi mendinginkan cairan pendingin yang telah menjadi panas setelah
melalui saluran water jacket
- Reservoir
tank
Reservoir tank
berfungsi sebagai persediaan air dan untuk menyeimbangkan perbedaan volumeair
pendingin akibat panas
- Water Pump
Water
pump(pompa air) berfungsi mengirimkan cairan pendingin melalui sistem pendingin
dengan tekanan
- Cooling
fan
Cooling fan
(kipas pendingin) berfungsi menambah pendinginan pada radiator untuk membantu
mempercepat penyerapan radiasi panas ke udara luar
- Thermostat
Thermostat
berfungsi sebagai katup yang membuka dan menutup secara otomatis sesuai
temperatur cairan pendingin
- By pass
By pass sebagai
saluran pengembali air pendingin agar tetap bersirkulasi di dalam water jacket
ketika temperatur kerja mesin belum tercapai dan thermostat masih dalam keadaan
menutup
- Upper hose
dan Lower hose
Upper
hose(selang karet atas) dan lower hose(selang karet bawah) berfungsi sebagai
saluran untuk memindahkan air pendingin dari/ke water jacket melalui radiator
- Cairan
pendingin
Cairan
pendingin berfungsi sebagai medium atau zat perantara untuk menyerap panas yang
dihasilkan oleh mesin
Sistem Pendingin Pada Motor Diesel dan Macam Macam Pendingin Diesel Engine
Sistem pendingin engine bertanggung jawab untuk menjaga suhu
engine agar selalu berada pada suhu operasi. Hal itu diperlukan karena engine
akan beroperasi optimum pada suhu operasinya.
Sistem pendingin mensirkulasikan cairan pendingin ke seluruh
engine untuk membuang panas yang timbul akibat pembakaran dan gesekan. Ia
menggunakan dasar pemindahan panas.
Panas selalu pindah dari sumber panas yang satu (1) ke sumber
panas yang lebih dingin (2). Sumber panas dan sasaran panas dapat berupa logam,
cairan atau udara. Apabila perbedaan suhu tersebut semakin jauh maka makin
banyak panas akan berpindah
Bagian-Bagian Sistem Pendingin
Komponen-komponen dasar sistem pendingin adalah (1) water
pump, (2) oil cooler, (3) lubang-lubang pada engine block dan cylinder head,
(4) temperature regulator dan rumahnya, (5) radiator, (6) radiator cap, dan (7)
hose serta pipa-pipa penghubung. Tambahan kipas, umumnya digerakkan oleh tali
kipas terletak dekat radiator berguna untuk menambah aliran udara sehingga
pemindahan panas lebih baik.
Water pump: Water pump terdiri dari sebuah impeller dengan
kipas-kipas berbentuk kurva di dalam rumah water pump tersebut. Bila impeller
berputar, baling-baling kurva mengalirkan air keluar rumah water pump.
 |
Water pump:
|
Oil cooler (pendingin oli): Dari saluran keluar water pump,
cairan pendingin mengalir ke oil cooler. Oil cooler terdiri dari satu set
tabung dalam rumahnya. Pada contoh ini cairan pendingin mengalir melalui
tabung-tabung membuang panas oli yang ada di sekeliling tabung. Oil cooler
membuang panas dari oli pelumas sehingga sifat-sifat dan konsentrasi oli tetap
terpelihara.
 |
Oil cooler (pendingin oli):
|
After Cooler: Dari oil cooler, cairan pendingin mengalir ke
engine block atau ke after cooler untuk engine yang dilengkapi turbocharger.
Beberapa engine yang menggunakan turbocharger juga menggunakan jacket water
pump aftercooler sehingga cairan pendingin mengalir ke sana. After cooler
membuang panas dari udara yang masuk. Pada jacket water after cooler sistem
pendingin membuang panas dari udara. Konstruksi aftercooler seperti radiator
dengan tabung-tabung dan sirip-sirip. Udara panas yang ditekan oleh turbo
melewati sirip-sirip dan memindahkan panas ke air pendingin di dalam tabung.
 |
After Cooler: Dari oil cooler
|
Water Jacket: Dari aftercooler, air pendingin mengalir ke
engine block dan di sekitar cylinder liner. Membuang panas yang tidak berguna
dari piston, ring dan liner. Rongga-rongga tempat air tersebut disebut water
jacket.
 |
Water Jacket: Dari aftercooler,
|
Cylinder head: Air pendingin bergerak dari lubang-ubang pada
engine block menuju cylinder head, mengambil panas dari valve seat dan valve
guide.
Regulator housing/rumah regulator: Apabila air pendingin
meninggalkan cylinder head, air pendingin masuk ke thermostat atau regulator
housing. Pengatur suhu (temperature regulator) dipasang di dalam rumah
regulator.
Pengatur suhu/temperatur regulator: Temperature regulator
bekerja seperti polisi jalan raya pada sistem pendingin. Regulator bekerja
untuk menjaga suhu kerja engine. Kadang-kadang regulator mengalirkan air
pendingin melalui radiator, kadang-kadang ke pipa bypass untuk kembali ke pompa
air (water pump). Bila engine dingin, regulator menutup. Air pendingin mengalir
kembali ke water pump, tidak melalui radiator, tetapi melalui pipa bypass. Ini
akan membantu mempercepat memanaskan engine. Bila engine mulai panas, suhu air
pendingin mulai naik sampai mencapai suhu pembukaan radiator. Bila regulator
membuka lebih lebar dan lebih banyak lagi air yang menuju radiator.
 |
Pengatur suhu/temperatur regulator:
|
Radiator: Bila regulator membuka, air pendingin mengalir
melalui pipa-pipa atau slang-slang ke bagian atas radiator yang telah mengambil
panas engine. Di dalam radiator situasinya dibalik. Air pendingin melepaskan
panas ke atmosfir. Di dalam radiator air pendingin mengalir dari atas ke bawah.
Tabung dan sirip-sirip bekerja sama membuang panas. Radiator umumnya dipasang
dimana udara paling banyak dan pembuangan panas paling baik. Tutup radiator air
di dalam radiator bertekanan. Tutup radiator akan menentukan berapa besar
tekanan sistem pendingin selama engine bekerja. Sistem pendingin yang
bertekanan membantu mencegah air radiator mendidih pada tempat operasi yang
lebih tinggi. Bila anda berada pada permukaan yang lebih tinggi, titik
didih akan turun. Bila sistem pendingin tidak bertekanan, maka air pendingin
cepat mendidih sehingga mempercepat kerusakan engine.
 |
Radiator
|
Fan ( Kipas ) Pemindahan panas melalui radiator adalah dengan
bantuan kipas-kipas menambah aliran udara melewati tabung dan sirip radiator.
Ada 2 tipe kipas, hisap (suction) dan tiup (blower), kipas hisap (1) menarik
udara melalui radiator dan kipas tiup (2) menekan udara melalui radiator.
Beberapa engine menggunakan tali kipas untuk mengerakkan kipas, pompa air atau
komponen lainnya. Bila tali kipas terlalu kendor, kecepatan putar kipas turun,
Ini akan mengurangi aliran udara melewati radiator dan akan menurunkan
kemampuan sistem pendingin.
class="tr-caption-container"
style="margin-left: auto; margin-right: auto; text-align: center;"
align="center" cellpadding="0"
cellspacing="0">
Variasi Pada Sistem Pendingin
Sistem pendingin selalu dimodifikasi agar cocok dengan pemakaian
engine. Di sini anda akan mempelajari perbedaan-perbedaan sistem pendingin.
Gas buang yang didinginkan oleh air/water cooled
exhaust.Saluran gas buang yang didinginkan oleh air kadang-kadang ditambahkan
pada sistem pendingin untuk mendinginkan gas buang yang keluar. Pada engine
kapal gas buang yang didinginkan tidak memanaskan ruang mesin. Pada saluran gas
buang yang didinginkan, air pendingin mengalir di sekitar lubang-lubang saluran
gas buang.
Elemen kondisioner air pendingin/coolant conditioner
element. Pilihan lain pada sistem pendingin adalah menggunakan elemen
kondisioner air pendingin bila perlu. Elemen kondisioner air pendingin
mengalir bersama air pendingin. Anti karat terdapat di dalamnya. Karat tersebut
larut di dalam sistem pendingin selama engine bekerja.
Truck jalan raya/on highway truck. Pada on highway truck
perubahan engine speed selalu terjadi. Karena pompa air digerakkan oleh roda
gigi, berarti aliran air pendingin juga berubah. Sistem pendingin dimodifikasi
untuk menyesuaikan keadaan ini. Disamping pompa air, oil cooler, lubang-lubang
air pendingin, regulator suhu, radiator dan tutupnya, kipas, pipa-pipa dan
slang pada truck ada tambahan pipa yang dipasang pararel (shuntline) yang
menghubungkan bagian atas radiator dengan pompa air. Pipa yang dipasang pararel
ini mencegah kerusakan pompa air.
 |
Truck jalan raya/on highway truck.
|
Shunt line/pipa pararel. Bila kecepatan truck berubah,
kecepatan pompa air juga berubah, namun demikian aliran air pendingin tidak
terlalu cepat berubah sehingga terdapat perbedaan tekanan dipompa air. Shunt
line menyediakan air yang cukup ke saluran masuk pompa air untuk menjaga
tekanan dan mencegah air mendidih. Air pendingin pada saluran masuk pompa dapat
mendidih karena turunnya tekanan. Pada saluran keluar pompa tekanan tersimpan.
Tekanan ini akan menimbulkan gelembung udara. Pecahnya gelembung udara akan
menyebabkan erosi pada pompa air.
Sistem pendingin engine kapal. Ada beberapa keunikan pada
komponen-komponen sistem pendingin pada engine kapal sebab panas engine
dialirkan ke air ketimbang ke udara. Engine kapal menggunakan heat exchanger
atau keel cooler. Dasar aliran air pendinginnya sama dengan engine lainnya.
Heat exchanger atau keel cooler berfungsi menggantikan radiator.
Sistem keel cooler Komponen-komponen keel cooler ini sama
dengan yang konvensional. Ada pompa air (water pump), lubang aliran air,
expansion tank tempat dimana dipasang pengatur suhu (temperature regulator).
Air pendingin mengalir melalui keel cooler. Keel cooler adalah tabung-tabung
yang dililitkan atau dilas ke lambung kapal. Air mengalir dari expansion tank
(1) ke pompa air (water pump) (2) terus mengalir ke engine dan keel cooler (3)
dimana air laut mendinginkan air pendingin.
 |
Sistem keel cooler
|
Heat exchanger Sistem pendingin ini terdiri dari pompa air
(water pump), lubang-lubang aliran air, saluran gas buang yang didinginkan oleh
air (water cooled exhaust manifold), expansion tank tempat dimana dipasang
pengatur suhu (temperature regulator). Air laut yang mendinginkan air pendingin
juga mempunyai pompa, pipa-pipa dan slang-slang tersendiri. Pada dasarnya heat
exchanger berbentuk kotak di dalamnya diisi tabung-tabung air pendingin
mengalir di dalam tabung yang dikelilingi air laut. Air laut menyerap
panas yang terdapat pada air pendingin.
 |
Heat exchanger
|
Zinc Rod (batang seng) Zinc rod dipasang pada engine kapal
untuk mengurangi karat. Seng lebih rentan pada karat dari pada logam lain di
sistem pendingin. Bila seng dilalui air laut, seng tersebut lebih cepat
berkarat. Proses berkarat karena air laut ini disebut korosi galvanic. Batang
seng disebut “Anoda yang berkorban” sebab dia dirancang untuk berkarat dari
pada benda lain. Batang seng harus selalu diperiksa dan diganti bila perlu.
 |
Zinc Rod
|
v
