URAIAN
Pada mesin bahan bakar dibakar di dalam silinder untuk merubah energi panas ke dalam tenaga gerak. Tapi energi panas yang dihasilkan tidak semuanya dirubah ke dalam tenaga. Hanya kira-kira 25% energi yang dimanfaatkan secara efektif. Kira – kira sebesar 45% lainnya hilang saat gas buang atau gesekan dan 30% diserap oleh mesin itu sendiri.
Panas yang diserap oleh mesin harus dibuang ke udara dengan segera, sebab bila tidak mesin akan menjadi terlalu panas dan dapat mempercepat keausan. Maka sistem pendingin dilengkapi didalam mesin untuk pendinginan dan mencegah panas yang berlebihan (Over Heating).
Umumnya mesin didinginkan oleh sistem pendingin udara atau sistem pendingin air. Mesin mobil banyak menggunakan sistem pendingin air.
REFERENSIPada mesin bensin hanya 23 – 28 % energi panas dari hasil pembakaran bahan bakar di dalam silinder yang dimanfaatkan secara efektif sebagai tenaga. Sedangkan sisanya terbuang dalam beberapa bentuk
Sistem pendingin air lebih rumit dan selain itu biayanya lebih mahal dibanding dengan sistem pendingin udara. Tapi mempunyai banyak keuntungan. Mesin dengan pendingin air lebih aman, sebab ruang bakar dikelilingi oleh pendingin (terutama air dengan additive dan anti beku), juga bertindak sebagai peredam bunyi. Air pendingin yang panas dapat juga digunakan sebagai sumber panas untuk pemanas udara di dalam kendaraan.
1. Kontruksi
Sistem pendingin air dilengkapi oleh water jacket, pompa air, radiator, thermostat, kipas, selang karet dan lain-lain.
2. Fungsi (prinsip kerja)
Bila mesin masih dalam keadaan dingin
Tekanan pada sistem pendingin dipompa oleh pompa air dan bersirkulasi dari water pump ke water jacket ke by pass hose kembali lagi ke water pump, karena pada saat ini mesin masih dingin dan air pun masih dingin menyebapkan katup thermostat masih tertutup, Pada saat mesin masih dingin, air tidak bersirkulasi melalui radiator, hal ini bertujuan agar air pendingin dan mesin cepat mencapai suhu kerja maximal, mengingat bahwa performa mesin juga akan maximal ketika mesin itu pada suhu kerjanya, bukan terlalu dingin dan juga terlalu panas.
Bila mesin dalam keadaan panas
Setelah mesin menjadi panas, kira-kira pada temperatur 85°C thermostat mulai terbuka dan katup bypass tertutup dalam bypass sirkuit, sehingga aliran air pendingin mengalir dari radiator ke lower hose, ke water pump, ke water jacket, ke upper hose dan kembali ke radiator untuk didinginkan dengan kipas dan udara yang dihasilkan dari gerakan maju kendaraan itu sendiri.
PENTING…! Jangan menghidupkan mesin dengan thermostat tidak terpasang. Sirkuit bypass akan selalu terbuka, menyebabkan air pendingin melalui bypass radiator dimana air pendingin tersebut didinginkan. Hal itu akan mengakibatkan mesin menjadi panas berlebihan (Over Heating).
KOMPONEN-KOMPONEN SISTEM PENDINGIN AIR
1. RADIATOR
Radiator mendinginkan cairan pendingin yang telah menjadi panas setelah melalui saluran water jacket. Radiator terdiri dari tangki air bagian atas (upper water tank), tangki air bagian bawah (lower water tank) dan radiator core pada bagian tengahnya. Cairan pendingin masuk ke upper tank dari selang atas (upper hose). Upper tank dilengkapi dengan tutup radiator untuk menambah air pendingin. Selain itu juga dihubungkan dengan slang ke reservoir tank sehingga air pendingin atau uap yang berlebihan dapat ditampung. Lower tank dilengkapi outlet dan kran penguras.
Inti radiator (radiator core) terdiri dari pipa-pipa yang dapat dilalui air pendingin dari upper tank ke lower tank. Selain itu juga dilengkapi dengan sirip-sirip pendingin fungsinya untuk menyeap panas dari cairan pendingin. Radiator letaknya di depan kendaraan, sehingga radiator dapat didinginkan oleh gerakan dari kendaraan itu sendiri.
Inti radiator (radiator core) terdiri dari pipa-pipa dimana cairan pendingin melaluinya dari upper ke lower tank. Juga dilengkapi dengan sirip-sirip pendingin (fin). Panas cairan pendingin pertama dipindahkan (diserap) ke sirip-sirip, yang didinginkan oleh kipas dan udara akibat gerakan dari kendaraan, yang mengalir melalui sirip-sirip pada saat kendaraan sedang bergerak.
Ada 2 tipe inti radiator, yang perbedaannya tergantung model pada sirip-sirip pendinginannya. Tipe plate (flat fin type) dan tipe lekukan (currogated fin type). Beberapa kendaraan modern menggunakan versi terbaru, yaitu tipe lekukan, dari radiator tipe SR. Inti radiator bertipe radiator SR hanya mempunyai susunan pipa tunggal (single row) sehingga bentuk keseluruhannya menjadi tipis dan ringan dibandingkan dengan radiator biasa.
2. TUTUP RADIATOR
Pada umumnya radiator dilengkapi dengan tutup radiator (radiator cap) yang bertekanan dan menutup rapat pada radiator. Ini memungkinkan naiknya temperatur pendingin 100o C tanpa terjadi pendidihan. Penggunaan tutup radiator yang bertekanan (pressure cap) diutamakan sebab efek pendinginan radiator bertambah dan membuat perbedaan suhu antara udara luar dan cairan pendingin. Ini berarti ukuran radiator dapat berkurang (menjadi tipis) tanpa mengurangi pendinginan yang diperlukan.
Cara kerja tutup radiator:
Pada tutup radiator dilengkapi relief velve dan vacuum valve seperti pada gambar. Bila volume pendingin bertambah saat temperatur mulai naik, maka tekanan juga akan bertambah. Bila tekanan naik hingga mencapai 0,3 – 1,0 kg/cm2 pada 110– 120o C relief valve akan membuka dan membebaskan kelebihan tekanan melalui overflow pipe.
Temperatur cairan pendingin berkurang setelah mesin berhenti dan membentuk ruangan vacum di dalam radiator. Vacuum valve akan membuka secara otomatis untuk menghisap udara segar mengganti kevakuman di dalam radiator. Kemudian cairan pendingin di dalam radiator pada tekanan atmosfir bila mesin sudah benar- benar menjadi dingin.
Tangki cadangan (reservoir tank) dihubungkan ke radiator dengan slang overflow. Bila volum cairan pendingin berekspansi disebabkan naiknya temperatur, maka cairan pendingin yang berlebihan dikirim ke tangki cadangan. Bila temperatur turun, maka cairan pendingin yang ada di dalam tangki cadangan akan kembali ke radiator. Ini untuk mencegah terbuangnya cairan pendingin dan untuk menjamin agar dapat mengirimkan cairan pendingin saat diperlukan penambahan secara tetap.
Pompa air (water pump) mengirim cairan pendingin melalui sistem pendingin dengan tekanan. Umumnya yang banyak digunakan adalah tipe pompa sentrifugal (centrifugal pump). Pompa air ditempatkan dibagian depan blok silinder dan digerakkan oleh tali kipas (V-belt), V ribbed belt atau timing belt.
Temperatur cairan pendingin tergantung dengan mesin. Pada umumnya efisiensi operasi mesin yang tertinggi, adalah bila temperaturnya kira-kira pada 80 – 90 derajat celcius..
Sangat penting sekali bahwa temperatur yang cepat mencapai batas optimal (yang paling baik) secepat mungkin setelah mesin hidup.
Panasnya tidak boleh menurun, terutama dalam musim dingin. Thermostat dirancang untuk mempertahankan temperatur cairan pendingin dalam batas yang diizinkan.
Thermostat adalah semacam katup yang membuka dan menutup secara otomatis sesuai temperatur cairan pendingin. Thermostat dipasang antara radiator dengan sirkuit pendingin mesin. Bila temperatur pendingin rendah, katup menutup untuk mencegah agar air tidak masuk ke radiator. Bila temperatur meningkat katup akan membuka dan dengan demikian cairan pendingin mengalir ke radiator.
Thermostat dioperasikan oleh wax sealed yang ada di dalam silinder, volume wax ini berubah disebabkan oleh temperatur. Perubahan volume dalam wax menyebabkan silinder bergerak turun atau naik mengakibatkan katup membuka dan menutup.
Thermostat dilengkap dengan jiggle valve yang digunakan untuk mengalirkan air dari sistem pendingin saat menambahkan cairan pendingin ke dalam sistem.
6. KIPAS PENDINGIN
Radiator didinginkan oleh udara luar. Tetapi pendinginannya belumlah cukup bila kendaraan tidak bergerak. Kipas pendingin (cooling fan) bertujuan untuk menambah pendinginan. Kipas pendingin ditempatkan dibelakang radiator. Kipas pendingin digerakkan oleh poros engkol melalui tali kipas (belt) atau dengan motor listrik.
Sistem Kipas Pendingin digerakkan oleh Belt
Kipas pendingin jenis ini digerakkan terus-menerus oleh poros engkol melalui tali kipas. Kecepatan kipas berubah sesuai dengan kecepatan mesin. Bila mesin berputar dengan kecepatan tinggi, kipas juga berputar dengan cepat dan putaran ini menambah tahanan pada saat yang sama. Ini menyebabkan kehilangan tenaga dan menimbulkan bunyi pada kipas.
Kopling fluida (sealed silicone oil) biasanya dipasangkan antara pompa air dan kipas pendingin untuk mengatasi problem seperti tersebut diatas.
Tali kipas penggerk kipas pendingin digerakkan oleh V-belt atau dengan tali kipas yang bergigi (ribbed belt).
Sistem Kipas Pendingin digerakkan oleh Motor Lisrik
Kipas pendingin digerakkan oleh motor listrik. Motor listrik ini menerima sinyal dan sensor temperatur pendingin yang dikirimkan dari kepala silinder. Ketika temperatur meningkat pada suatu tingkat yang ditetapkan, sinya ini merangsang motor relay menggerakkan motor, dan kemudian menggerkkan kipas pendingin. Kipas pendingin hanya bekerja jika dibutuhkan. Ini berarti bahwa mesin dapat mencapai temperatur operasi yang optimal dengan lebih cepat. Selain itu juga membantu mengurangi penggunaan bensin dan bunyi kipas.
Kipas pendingin umumnya digerakkan oleh tali kipas (belt). Unit bagian lainnya pada mobil seperti Pompa air, Alternator, Pompa Power Steering, dan pendingin kompresor juga digerakkan oleh tali kipas (belt) atau tali kipas yang bergigi (V-Ribbed Belt). Belt sangat sederhana sekali dalam pemindahan tenaga karena tidak dibutuhkan pelumasan.
7. V-Belt
Tali kipas (belt) sudah digunakan beberapa tahun yang lalu sampai sekarang. Disebut V-belt sebab mempunyai bagian yang terpotong berbentuk V yang menambah efisiensi penambahan tenaga. V-belt umumnya terdiri dari karet sintetis, tetron atau penguat lainnya dan dilapisi dengan kanvas pada kedua sisinya. V-Belt tipe COG dengan gigi semi – elliptical adalah salah satu jenis dari V-Belt.
V RIBBED Belt
Tali kipas secara bertahap diganti dengan tali kipas yang bergigi (V Ribbed belt) yang mempunyai penampang yang tampak pada gambar. Tebal keseluruhannya kurang dari V- belt. V ribbed belt mempunyai bentuk rusuk V – shaped rib pada bagian sisi pulley.
Mereka mempunyai efisiensi pemindahan tenaga yang besar dan panas yang tinggi, tahan lama dibanding dengan V-belt serta berkurangnya bidang gesek sehingga mengurangi panas.
PENTING…!!! Bila menservis V-Belt dan V Ribbed belt, perhatikan bahwa belt harus mempunyai ketegangan yang benar. Bila belt kendor akan menyebabkan bunyi dan slip. Bila terlalu keras akan merusak puli dan bantalan poros. Oleh karena itu stel tegangan sesuai ukuran yang disarankan dengan menggunakan Tension Gauge
Post a Comment