Fungsi Sistem Pendingin
Panas yang dihasilkan oleh proses
pembakaran di dalam motor dirubah menjadi tenaga gerak. Namun
kenyataannya hanya sebagian dari panas tersebut yang dimanfaatkan
secara efektif, Panas yang diserap motor harus dengan segera dibuang
ke udara luar, sebab jika tidak maka motor akan terlalu panas dan komponen
motor cepat aus. Untuk itu pada motor dilengkapi dengan sistem pendingin
yang berfungsi untuk mencegah panas yang berlebihan. Pada motor bensin
kira-kira hanya 23 % energi panas dari hasil pembakaran bahan bakar dalam
silinder yang dimanfaatkan secara efektif sebagai tenaga. Sisanya
terbuang dalam beberapa bentuk.
Secara garis besar fungsi sistem pendingin pada motor adalah sebagai
berikut :
- Untuk mengurangi panas motor. Panas yang dihasilkan oleh pembakaran campuran udara dan bahan bakar dapat mencapai sekitar 2500° C. Panas yang cukup tinggi ini dapat melelehkan logam atau komponen lain yang digunakan pada motor, sehingga apabila motor tidak dilengkapi dengan sistem pendingin dapat merusakkan komponen motor tersebut.
- Untuk mempertahankan agar temperatur motor selalu pada temperatur kerja yang paling efisien pada berbagai kondisi. Umumnya temperatur kerja motor antara 82 sampai 99° C. Pada saat komponen motor mencapai temperatur tersebut, komponen motor akan memuai sehingga celah (clearance) pada masing-masing komponen menjadi tepat. Disamping itu kerja motor menjadi maksimum dan emisi gas buang yang ditimbulkan menjadi minimum.
- Untuk mempercepat motor mencapai temperatur kerjanya dengan tujuan untuk mencegah terjadinya keausan yang berlebihan, kerja motor yang kurang baik, emisi gas buang yang berlebihan. Hal tersebut dapat terjadi karena pada saat motor bekerja pada temperatur yang dingin maka campuran bahan bakar dengan udara yang masuk ke dalam silinder tidak sesuai dengan campuran yang dapat menghasilkan kerja motor yang maksimum. Temperatur dinding silinder yang dingin mengakibatkan pembakaran menjadi tidak sempurna sehingga gas buang banyak mengandung emisi yang merugikan manusia. Oleh karena itu pada saat motor hidup temperatur kerja harus segera dicapai. Hal tersebut akan terpenuhi apabila pada motor sistem pendingin yang dilengkapi dengan komponen yang memungkinkan hal tersebut terjadi.
- untuk memanaskan ruangan di dalam ruang penumpang, khusunya di negara-negara yang mengalami musim dingin.
Macam Sistem Pendingin Sistem
pendingin yang biasa digunakan pada motor ada dua macam, yaitu sistem
pendingin udara dan sistem pendingin air.
a) Sistem Pendingin Udara
Pada sistem
ini panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar dan udara di dalam
silinder sebagian dirambatkan keluar melalui sirip-sirip pendingin yang
dipasang di luar silinder dan ruang bakar tersebut. Panas tersebut
selanjutnya diserap oleh udara luar yang temperaturnya jauh lebih rendah
dibanding temperatur sirip pendingin. Untuk daerah mesin yang
temperaturnya tinggi yaitu di sekitar ruang bakar diberi sirip pendingin
yang lebih panjang dibanding di daerah sekitar silinder. Udara yang
menyerap panas dari sirip-sirip pendingin harus berbentuk aliran atau
udaranya harus mengalir agar temperatur di sekitar sirip tetap rendah
sehingga penyerapan panas tetap berlangsung secara sempurna. Aliran udara
ini kecepatannya harus sebanding dengan kecepatan putar mesin agar
temperatur ideal mesin dapat tercapai sehingga pendinginan dapat
berlangsung dengan sempurna. Untuk menciptakan aliran udara, ada dua
cara yang dapat ditempuh yaitu menggerakkan udara atau
siripnya. Apabila sirip pendinginnya yang digerakkan berarti mesinnya
harus bergerak seperti mesin yang dipakai pada sepeda motor. Untuk
mesin-mesin stasioner dan mesin mesin yang penempatannya sedemikian rupa
sehingga sulit untuk mendapatkan aliran udara, maka diperlukan
blower yang fungsinya untuk menghembuskan udara. Penempatan yang
digerakkan oleh poros engkol memungkinkan aliran udara yang sebanding
dengan putaran mesin sehingga proses pendinginan dapat berlangsung
sempurna.
b) Sistem Pendingin Air
Pada sistem ini, panas dari hasil proses
pembakaran bahan bakar dan udara dalam ruang bakar dan silinder sebagian
diserap oleh air pendingin setelah melalui dinding silinder dan ruang
bakar. Oleh karena itu di bagian luar dinding silinder dan ruang bakar
dibuat mantel-mantel air (water jacket). Panas yang diserap oleh air
pendingin pada water jacket selanjutnya akan menyebabkan
naiknya temperatur air pendingin tersebut. Apabila air pendingin tersebut
tetap berada pada mantel air, maka air akan cenderung mendidih dan
menguap. Hal tersebut dapat dihindari dengan jalan mengganti air tersebut
dengan air yang masih dingin sedangkan air yang telah panas
harus dialirkan keluar dari mantelnya dengan kata lain harus bersirkulasi.
Sirkulasi air tersebut ada dua macam yaitu sirkulasi alam atau thermo
syphon dan sirkulasi dengan tekanan. Kebanyakan mobil menggunakan sistem
pendingin air dengan sirkulasi tekanan (forced circulation),
sedangkan sepedamotor umumnya menggunakan sistem pendingin udara.
Untuk selanjutnya pada modul ini akan dibahas sistem pendingin air dengan
sirkulasi tekanan. Konstruksi sistem pendingin air lebih rumit
dibanding sistem pendingin udara sehingga biaya produksinya lebih mahal.
Secara rinci keunggulan sistem
pendingin air antara lain :
1) Temperatur seluruh mesin lebih seragam
sehingga kemungkinan distorsi kecil
2) Ukuran kipas relatif lebih kecil sehingga
tenaga yang diperlukan kecil
3) Mantel air dan air dapat meredam getaran
4) Kemungkinan overheating kecil, walaupun dalam
kerja yang berat
5) Jarak antar silinder dapat diperdekat sehingga
mesin lebih ringkas.
Di sisi lain sistem pendingin air
mempunyai kerugian yaitu :
1) Bobot mesin lebih berat (karena adanya air,
radiator, dsb.)
2) Waktu pemanasan lebih lama
3) Pada temperatur rendah diperlukan antifreeze
4) Kemungkinan terjadinya kebocoran air
sehingga mengakibatkan overheating
5) Memerlukan kontrol yang lebih rutin.
Kipas pendingin
Kipas pada sistem pendingin digunakan
untuk membantu proses pendinginan yang sudah dilakukan radiator. Pada
proses pendinginan, radiator didinginkan oleh udara luar, tetapi
pendinginannya belum cukup bila kendaraan tidak bergerak. Kipas pendingin
ditempatkan dibagian belakang radiator. Penggerak kipas pendingin adalah
mesin itu sendiri melalui belt atau motor listrik.
(1) Kipas pendingin yang digerakkan poros engkol
Kipas
pendingin jenis ini digerakkan terus menerusoleh poros engkol melalui tali
kipas. Kecepatan kipas berubah sesuai dengan k ecepatan mesin Putaran
kipas belum cukup besar apabila mesin masih berputar lambat, tetapi
apabila mesin berputar dengan kecepatan tinggi, kipaspun berputar dengan
kecepatan tinggi pula. Hal tersebut akan menambah tahanan
sehingga kehilangan tenaga dan menimbulkan bunyi pada kipas. Untuk
mencegah hal tersebut maka biasanya antara pompa air dan kipas pendingin dipasang
sebuah kopling fluida.
(2) Kipas pendingin yang digerakkan motor listrik
Berputarnya kipas pendingin yang digerakkan
oleh motor listrik terjadi pada saat temperatur air pendingin panas.
Temperatur air pendingin dikirimkan ke motor listrikmelalui sinyal yang
terdapat pada kepala silinder. Pada saat temperatur meningkat pada suatu
tingkat yang ditetapkan, sinyal tersebut merangsang motor relay
untuk menggerakkan motor listrik yang kemudian menggerakkan kipas
pendingin. Dengan demikian kipas akan bekerja pada saat yang dibutuhkan,
sehingga temperatur mesin dapat dicapai lebih cepat. Disamping itu juga
membantu suara bising yang ditimbulkan kipas pendingin.
Cara kerja motor penggerak kipas
saat mesin dingin.
Apabila temperatur air pendingin melebihi 93° C,
titik kontak pada coolant temperatur switch akan terbuka
yang selanjutnya akan menyebabkan relay tidak bekerja dan
titik kontaknya saling berhubungan. Pada keadaan ini arus
listrik akan mengalir dari baterai ke motor listrik melalui
kunci kontak dan titik kontak relay sehingga motor berputar bersama
dengan kipas yang selanjutnya mengalirkan udaramelalui inti radiator seperti
terlihat pada gambar dibawah.
Semoga Bermampaat... @Ahmad Ahyar Rasyid