Sistem Pendinginan Mesin Mobil

Sistem Pendinginan Mesin Mobil

Perawatan Komponen Sistem Pendinginan dan Pengaruh Terhadap Performance Mesin

Latar Belakang

Dengan makin meningkatnya performance mesin pada mobil, maka system pendinginan pun harus sangat diperhatikan untuk menjaga permormance mesin tetap sempurna.


Permasalahan

Pengaruh pendinginan mesin mobil terhadap usia / keawetan mesin,Pengaruh pendinginan terhadap performa mesinKesalah pahaman pengguna kendaraan terhadap komponen system pendingin (thermostat)Pengujian komponen system pendingin


Pembahasan

Sistem pendinginan berfungsi untuk menjaga temperatur kerja mesin, agar mesin dapat bekerja secara efisien. Untuk menjaga temperatur kerja tersebut, mesin akan cepat mengalami panas pada saat temperatur mesin masih dingin atau saat mesin mulai hidup, dan mesin akan dengan cepat membuang panas bila temperatur mesin berlebihan.


Sistem pendinginan bekerja dengan mensirkulasikan cairan pendingin (campuran air dan cairan kimia pencegah korosi), melalui mantel pendingin yang berada di blok silinder dan kepala silinder. Cairan pendinginan yang panas dari mesin dialirkan ke radiator bagian atas melalui pipa atas radiator dan didinginkan melalui sirip-sirip yang terdapat pada radiator. Cairan pendinginan yang sudah dingin dibagian bawah radiator dialirkan kembali ke dalam mesin melalui pipa bawah radiator, begitulah seterusnya proses sirkulasi cairan pendingin berlangsung.


Aliran udara yang melalui sirip-sirip pada radiator dibantu dipercepat dengan isapan dari kipas yang diputar oleh putaran mesin melalui sabuk kipas pada pulley poros engkol atau dengan motor listrik. Selain memutar kipas, sabuk kipas berfungsi untuk memutar pompa cairan pendingin (mensirkulasikan cairan pendingin).


Salah satu komponen sistem pendinginan yang lain adalah thermostat. Komponen tersebut berfungsi untuk mengatur atau mempercepat temperatur kerja mesin dengan cara membuka dan menutup sirkulasi cairan pendingin melalui valvenya. Valve akan menutup pada saat cairan pendingin masih dingin hal ini bertujuan untuk mempercepat tercapainya temperatur kerja mesin. Jika cairan pendingin sudah panas, valve akan terbuka untuk mengalirkan cairan pendingin dari mesin ke radiator untuk didinginkan.


Salah satu faktor yang mendukung panjangnya umur pakai dari mesin adalah terjaga baiknya kondisi Cooling System atau sistem pendingin mesin. Terutama untuk mesin diesel yang bekerja pada rasio kompresi yang sangat tinggi sehingga panas mesin merupakan hal yang krusial dalam kestabilan operasinya.


Salah satu faktor yang mendukung panjangnya umur pakai dari mesin adalah terjaga baiknya kondisi Cooling System atau sistem pendingin mesin. Terutama untuk mesin diesel yang bekerja pada rasio kompresi yang sangat tinggi sehingga panas mesin merupakan hal yang krusial dalam kestabilan operasinya. Seperti yang kita tahu, mesin diesel pada aplikasi otomotif memakai air sebagai medium pendingin, dimana air ditampung di dalam radiator dan dibantu oleh water pump atau pompa air sebagai perangkat pembantu sirkulasinya.


Secara garis besar komponen sistem pendingin yang utama antara lain adalah:

Radiator sebagai penampung air sebagai medium pendingin dan perangkat pelepas panas medium pendinginWaterpump atau pompa air sebagai perangkat distribusi sirkulasi medium pendinginCooling fanThermostat sebagai pengatur sirkulasi medium pendinginSelang air sebagai pengalir sirkulasi air diluar water jacketWater jacket atau alur air di dalam blok mesin sebagai jalur sirkulasi medium pendingin dalam tugasnya menjaga temperatur kerja mesinFan Shrout

Masing masing komponen sistem tersebut memiliki ketergantungan dan menjadi satu kesatuan yang utuh agar temperatur kerja mesin dapat terjaga.


Sistem sirkulasi sistem pendingin mesin dengan medium air adalah sebagai berikut. Ketika mesin baru akan dihidupkan (biasanya di pagi hari), suhu air pada radiator berkisar pada suhu ruang yaitu sekitar 23 deg.C. Ketika mesin dinyalakan, air yang berada di dalam blok mesin bersirkulasi dengan bantuan waterpump melewati selang by-pass tanpa melewati radiator. Mengapa tidak melewati radiator? Itu dikarenakan lubang air menuju radiator masih ditutup oleh termostat, sementara itu lubang by-pass yang letaknya berseberangan dengan lubang menuju radiator terbuka memungkinkan waterpump mengalirkan air yang keluar dari blok mesin untuk kembali masuk ke dalam blok mesin untuk mendinginkan silinder, oil cooler dan cylinder head. Mengapa dibuat demikian? Fase ini disebut sebagai fase pemanasan dimana air yang bersirkulasi di dalam blok mesin sengaja tidak di dinginkan agar suhu kerja mesin, berkisar di 85-90 deg.C cepat tercapai.


Ketika mesin mencapai suhu kerja, temperatur air pada sistem sirkulasi fase pendinginan pun naik hingga 85-90 deg.C. Ketika air dengan temperatur tersebut sampai ke rumah thermostat, thermostat yang oleh pabrikan di-set untuk membuka pada suhu antara 85-90 deg.C membuka, sehingga memungkinkan air dari blok mesin masuk ke radiator. Dengan membukanya thermostat, ujung dari thermostat tersebut menutup lubang by-pass yang berseberangan dengan jalur keluar air. Dengan tertutupnya lubang by-pass tersebut juga memungkinkan waterpump untuk memompa air dari dalam radiator untuk menjaga temperatur kerja dari mesin tersebut. Air yang keluar dari blok mesin masuk ke radiator untuk didinginkan dengan bantuan tiupan angin dari fan, baik mekanik maupun elektrik. Fase ini disebut fase pendinginan. Disaat mesin berkerja pada putaran rendah, suhu kerja mesin turun dari 85 deg.C, maka otomatis si thermostat kembali menutup untuk menjaga temperatur air tidak berkurang dari suhu kerja mesin, dan akan membuka kembali ketika suhu tersebut tercapai kembali. Kedua fase ini berpindah secara bergantian bergantung dari temperatur mesin itu sendiri.


Ada kesalahpahaman yang terjadi pada pengguna kendaraan yaitu melepas thermostat karena dianggap benda tersebut mengakibatkan temperatur mesin naik dari yang semestinya. Hal ini perlu dicermati karena seperti komponen mesin yang lain, thermostat pun memiliki umur pakai. Indikasi dari thermostat sudah tidak dapat bekerja secara maksimal adalah temperatur mesin naik lebih tinggi dari suhu normalnya bila dilihat dari indikator temperatur di dalam kendaraan. Mencopot thermostat bukan sebuah tindakan yang bijaksana karena dengan mengilangkan thermostat sebagai pengatur sirkulasi air di sistem pendinginan terebut, sirkulasi air akan berjalan tidak sempurna. Tanpa thermostat, fase pemanasan dan fase pendinginan tidak terjadi, dikarenakan pada temperatur mesin masih dingin, air sudah masuk ke radiator, padahal temperatur air belum perlu untuk didinginkan. Tanpa thermostat, lubang by-pass pun tidak tertutup sehingga waterpump akan memompa air dari lubang by-pass tersebut. Hal ini mengakibatkan debit air yang didesain untuk berjalan di keseluruhan waterjacket tidak tercapai. Suplai air menuju ke tempat terjauh dari waterpump terganggu karena adanya pencabangan, jalur pertama yaitu jalur bypass langsung ke kembali ke waterpump sementara jalur kedua ke waterjacket. Dengan berkurangnya debit air tersebut, pendinginan untuk silinder nomor 3 dan nomor 4 menjadi berkurang, mengakibatkan suhu pada kedua silinder ini naik dari suhu kerja optimalnya. Terlebih lagi, temperatur air yang dideteksi oleh sender/sensor temperatur air adalah air yang baru saja didinginkan oleh radiator yang secara tidak sengaja terhisap oleh waterpump karena terbukanya lubang by-pass sehingga pada panel indikator temperatur menunjukkan suhu mesin dingin sementara pada silinder 3 dan 4 tidak mendapatkan pendinginan yang cukup. Pada kondisi ekstrem, kurangnya pendinginan akan memicu pemuaian piston sehingga besar kemungkinan piston tersebut macet karena pemuaian tersebut.


Permasalahan pada cooling system dapat dicermati dengan melihat apakah fungsi masing masing komponen bekerja dengan baik. Untuk mengecek apakah thermostat masih berfungsi dengan baik dapat dengan cara melepas perangkat tersebut kemudian merebusnya di dalam panci berisi air. Ketika air mendidih, thermostat tersebut harus sudah membuka, apabila tidak artinya sudah tidak dapat dipakai lagi. Untuk waterpump, apabila terlihat ada tetesan air dari lubang dibawah as pulley, itu merupakan tanda awal bahwa waterpump tersebut mengalami kerusakan. Waterpump yang rusak tidak dapat diperbaiki, harus diganti dengan yang baru. Apabila kondisi thermostat dan waterpump dalam keadaan baik namun temperatur masih diatas normal, besar kemungkinan radiator sudah tidak berfungsi dengan baik. Untuk perbaikannya bisa dilakukan dengan bantuan tukang radiator. Kondisi clamp dari selang selang pun harus dicermati, karena apabila kerapatan clamp sudah tidak pada kondisi normal, air panas dapat keluar dari sela sela selang karetnya, lama kelamaan air akan habis sehingga mengakibatkan mesin mengalami overheating.


Sebagai tambahan dari sistem pendinginan di atas, untuk mengoptimalkan kerja cooling fan atau kipas pendingin udara dalam menjaga kestabilan suhu air di radiator, penggunaan fan shrout atau rumah kipas mutlak harus ada. Absennya fan shrout membuat hembusan udara dari fan tidak terfokus pada radiator, apalagi bila kendaraan melaju pada kecepatan tinggi. Hembusan udara dari arah bawah kendaraan dapat memecah konsentrasi udara pendingin yang ditiup oleh fan ke radiator.


Perhatian terhadap komponen sistem pendingin lainnya juga perlu agar mesin selalu dalam kondisi prima:
Flush dan ganti coolant secara teratur. Kualitas dan jenis coolant yang dipakai sangat menentukan keawetan mesin, dianjurkan memakai Extended Life Coolant (ELC) atau Surfactant Coolant (SC), beberapa produk coolant dijual siap tuang.Hindari menggunakan air ledeng atau air sumur untuk mengisi radiator. gunakan aquadest yang dicampur dengan coolant sebagai inhibitor (pencegah karat dan kerak). Pemakaian aquadest saja tak dapat mencegah timbulnya karat.Gunakan Radiator Coolant yang bermutu baik, dan pakai sesuai anjuran.Ganti tutup radiator setiap 4 - 5 tahun, kerusakan tutup radiator menyebabkan tidak dapat melepas kelebihan tekanan sehingga akan merusak cylinder head gasket dan kepala radiator, gunakan tutup radiator original.Ganti thermostat setiap 5 tahun, jika tetap akan menggunakan thermostat bersuhu lebih rendah dari anjuran pabrik, jangan lebih dari 5ºC perbedaannya. Ingat, thermostat jangan dilepas.kinerja Periksa motor fan atau visco fan.Ganti waterpump apabila sudah terdeteksi terjadi kebocoran atau aliran air lemah.Jika radiator yang berbahan plastik pecah/retak, ganti dan gunakan radiator head original, jangan mengganti dengan bahan kuningan, karena jika terjadi over-pressure, maka komponen mesin lain akan dapat pecah atau retak.Pemakaian Radiator coolant untuk mesin diesel sebaiknya memakai jenis Extended Life.



Menguji Thermostat, Engine Coolant Temperature Switch, Engine Coolant Temperature Sensor, Engine Coolant Temperature Gauge


Sistem pendinginan mesin pada mobil kita mengandalkan juga sensor-sensor suhu (temperature sensor), baik diimplementasi secara mekanis maupun elektrik, hingga pengontrolan ECU dan Air Conditioning System.


Tips berikut dibawah adalah bertujuan untuk melakukan Pengujian atas komponen sbb:

Thermostat.
ThermoSwitch / Engine Coolant Temperature Switch.Engine Coolant Temperature Sensor.Engine Coolant Temperature Gauge.
Prinsip pengetesan Thermostat, ThermoSwitch, Engine Coolant Temperature Gauge dan Engine Coolant Temperature Sensor hampir sama.. yaitu dengan DIREBUS!!!
Target suhu perebusan adalah sekitar 80-115ºC



THERMOSTAT

Nah.. boss.. gambar logic thermostat seperti di atas… kalau panas dia akan OPEN.. alias mengalirkan air bersirkulasi dari mesin yang panas menuju radiator untuk didinginkan dan dikembalikan ke mesin sehingga suhu mesin turun dan optimal.
Coba rendam Thermostat ke dalam AIR spt pada gambar di atas Jika mencapai suhu sekitar 80-90ºC thermostat harus sudah membuka penuh. jika setengah, artinya problem.. atau bahkan jika tidak membuka sama sekali… atau belum panas udah terbuka… hmmm… ouuuh oouhh.. yeaaah.

Bagaimana jika thermostat dilepas/ditiadakan seperti anjuran2 banyak montir ?
Tujuan keberadaan thermostat ini adalah untuk mengusahakan mesin bekerja pada suhu ideal 80-90ºC.

Pada saat mesin dingin misalnya pada pagi hari,.. sirkulasi air ditahan oleh oleh thermostat sehingga ‘manteng’ di sekitar blok mesin hingga air tersebut panas akibat panas ruang bakar. Tujuan memblokir sirkulasi tersebut adalah supaya mesin cepat mencapai suhu idealnya (80-90ºC). Ketika mencapai suhu ideal tersebut, kemudian thermostat mulai membuka sehingga air bersirkulasi sempurna, dan suhu mesin tidak melebihi 80-90ºC.

Jadi jika thermostat ditiadakan atau tidak berfungsi dengan baik mengakibatkan:

1. jika mampet/ macet menutup: air tidak bersirkulasi -> suhu mesin meningkat diatas suhu ideal.
2. jika tidak ada thermostat: mesin lambat mencapai suhu ideal.

THERMOSWITCH / ENGINE COOLANT TEMPERATURE SWITCH

Digunakan untuk mengaktifkan Fan Radiator secara otomatis ketika suhu air radiator mencapai -90ºC.

Jika panas mencapai 80-90ºC, dua konektor pada socket tersebut akan saling berhubungan (Contacted/Short/Closed), sehingga menjadi saklar bagi Fan Radiator untuk menyala mengalirkan udara segar bagi radiator.


PENGUJIAN: Rebus dengan AIR
ketika direbus mencapai suhu 80-90ºC, dengan MultiTester (ohm meter) harus memiliki resistensi 0 (nol ohm) alias terhubung dengan baik.


ENGINE COOLANT TEMPERATURE SENSOR


Komponen ini bertugas memberi informasi kepada sistem AC (Air Conditioner) agar menonaktifkan Magnetic Clutch Kompresor AC ketika suhu air di mesin mencapai 108-115ºC alias OVERHEATing. Dengan kata lain, ketika mesin OverHeat, sistem AC akan tidak bekerja sehingga tidak memberatkan kerja mesin.


PENGUJIAN: Rebus dengan OLI
Pada suhu dibawah 108ºC harus dalam kondisi OFF (Open)
Pada suhu 108-115ºC harus dalam posisi ON (Close)


ENGINE COOLANT TEMPERATURE GAUGE

Sensor ini memberi informasi suhu kepada ECU. Kemudian juga informasi ini diteruskan oleh ECU ke Panel Temperatur mesin di Dashboard.
Berikut tabel perkiraan nilai tahanan/resistensi antara konektor dengan body (arde/ground), yang berdampak pada suhu perebusan… untuk itu perlu berdampingan dengan Thermometer sebagai referensi!


PENGUJIAN: Rebus dengan AIR
Nilai di atas bukanlah mutlak!!!.. tapi paling tidak mendekati tabel di atas ini.
Contoh.. nilai resistensi untuk suhu 20ºC di beberapa mobil adalah sekitar 3,5KOhm beda 1KOhm dari tabel di atas.

Kalau sensor suhu ini rusak, akan terjadi apa sih?
Jika rusak,… maka ECU mengira mesin masih dingin, sehingga dia akan menaikkan Idle RPM (untuk memanaskan mesin) melalui Servo/ ISC.
Akibatnya sekalipun mesin sudah hangat/berada di suhu optimal,.. RPM saat Idle tetap tinggi (di atas normal) .. ini tidak terasa mengakibatkan pemborosan bensin.



Kesimpulan

Permasalahan pada sistem pendingin dapat dicermati dengan melihat apakah fungsi masing masing komponen bekerja dengan baik.
Tidak melakukan tindakan yang ceroboh / merusak komponen sistem pendingin.
Selalu melakukan pengecekan terhadap komponen sistem pendingin secara teratur / berkala


Daftar Pustaka
Blognya,I.RIDWAN FARID, S.Pd - http://ridwanfaridotomotif.blogspot.com/

www.taftdieselindonesia.com/old/index.php?option=com_content&task= view&id=34&Itemid=26 - 22k

www.automotive.roll.co.id/index.php?option=com_content&view=article&id =23:tips...sistem-pendingin-mesin&catid... - 20k

saft7.com/?p=78 - 44k –