PENDAHULUAN A. Deskripsi sistem pendinginan merupakan salah satu sistem yang sangat beperan penting pada sebuah motor bakar, sistem pendinginan mempunyai fungsi-fungsi sebagai berikut: Untuk memanaskan ruangan di dalam ruang penumpang,Untuk mempertahankan agar temperatur motor selalu pada temperatur kerja, Untuk mempercepat motor mencapai temperatur kerja. Untuk mengurangi panas motor, padaumumnya temperatur kerja motor antara 82 sampai 99° C, apabila temperatur terlalu tinggi akan diturunkan oleh sistem pendingin sehingga temperatur kerja motor tetapa terjaga pada kondisi temperatur kerja normal. B. Tujuan Umum Dan Tujuan Khusus Pembelajaran 1. Tujuan Umum Memahami konstruksi dan cara kerja sistem pendingin yang pada umumnya digunakan pada motor bensin. 2. Tujuan Khusus a. Siswa dapat mengetahui komponen sistem pendingin air. b. Sisw dapat menjelaskan fungsi sistem pendingin pada motor. c. Siswa dapat menjelaskan kebaikan dan kelemahan sistem pendingin air dibanding sistem pendingin udara. d. Siswa dapat menjelaskan cara kerja sistem pendingin air. 1 C. Petunjuk penggunaan modul
D. Alokasi waktu 2 X 45 menit (2 jam mata pelajaran) E. Peralatan dalam penggunaan modul Untuk memperlancar penggunaan modul ini dan tercapainya tujuan pembelajaran dibutuhkan satu buah LCD proyektor
MATEERI PEMBELAJARAN KONSTRUKSI DAN CARA KERJA SISTEM PENDINGIN A. URAIAN MATERI 1. Fungsi Sistem Pendingin Secara garis besar fungsi sistem pendingin pada motor adalah sebagai berikut : a. 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, apabila motor tidak dilengkapi dengan sistem pendingin dapat merusakkan komponen motor tersebut. b. Untuk mempertahankan agar temperatur motor selalu pada temperatur kerja 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. c. Untuk mempercepat motor mencapai temperatur kerja Mempercepat motor mencapai temperatur kerja bertujuan 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. d. Untuk memanaskan ruangan di dalam ruang penumpang 3 2. Macam-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. Sistim pendingin udara pada umumnya digunakan pada sepeda motor. 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. 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. Adapun konstruksi sistem pendingin air dengan sirkulasi tekanan dapat dilihat pada gambar 01. Sistem pendingin air dilengkapi dengan water jacket, pompa air, radiator, thermostat, dan selang karet. Masing-masing komponen sistem pendingin tersebut akan dibahas pada uraian tersendiri.
Gambar 01. Konstruksi sistem pendingin air Pada saat mesin masih dingin, air hanya bersirkulasi di sekitar mesin karena thermostat masih menutup. Dalam hal ini thermostat berfungsi untuk membuka dan menutup saluran air dari mesin ke radiator. Air mendapat tekanan dari pompa air, tetapi tekanan tersebut tidak mampu menekan thermostat menjadi terbuka. Untuk mencegah timbulnya tekanan yang berlebihan akibat proses pemompaan, maka pada sistem pendingin dilengkapi dengan saluran by pass, sehingga air yang bertekanan akan kembali melalui saluran by pass tersebut.
Gambar 02. Sistem pendingin air saat mesin dingin Pada saat mesin panas, thermostat terbuka sehingga air yang telah panas di dalam water jacket (yang telah menyerap panas dari mesin), kemudian disalurkan ke radiator untuk didinginkan dengan kipas pendingin dan aliran udara dengan adanya gerakan maju dari kendaraan. Air pendingin yang sudah dingin kemudian ditekan kembali ke water jacket oleh pompa air.
Gambar 03. Sistem pendingin air saat mesin panas 3. Komponen Sistem Pendingin Air a. Radiator Radiator berfungsi untuk mendinginkan cairan pendingin yang telah panas setelah melalui saluran water jacket. Bagian-bagian radiator antara lain : tangki air bagian atas (upper water tank), tangki air bagian bawah (lower water tank) dan inti radiator (radiator core). Cairan pendingin masuk ke tangki air bagian atas melalui selang atas. Pada tangki air bagian atas dilengkapi dengan lubang pengisian air dan saluran kecil yang menuju ke tangki cadangan. Pada tangki air bagian bawah dilengkapi dengan lubang penguras untuk mengeluarkan air pendingin pada saat mengganti cairan pendingin. Inti radiator terdiri atas pipa-pipa (tube) yang dapat dilalui air dari tangki atas ke tangki bawah. Disamping itu juga dilengkapi dengan sirip-sirip pendingin (fin) yang fungsinya untuk menyerap panas dari air pendingin. Biasanya radiator terletak di depan kendaraan sehingga radiator dapat didinginkan oleh gerakan kendaraan tersebut.
Gambar 04. Konstruksi radiator Ada dua tipe inti radiator yang perbedaannya tergantung bentuk sirip-sirip pendinginnya, yaitu tipe plat (flat fin type) dan tipe lekukan (corrugated fin type) seperti terlihat pada gambar 20.
a. Tipe plat b. Tipe lekukan Gambar 05. Tipe radiator Beberapa kendaaraan modern menggunakan radiator versi terbaru yaitu tipe "SR".
Gambar 06. Tipe SR Inti radiator tipe SR (single row) mempunyai susunan pipa tunggal sehingga bentuk radiator menjadi tipis dan ringan dibanding dengan radiator tipe lain.Pada bagian atas tangki radiator dilengkapi dengan lubang pengisian dan tutup radiator. Dalam hal ini tutup radiator tidak hanya berfungsi untuk mencegah agar air pendingin tidak tumpah, tetapi berfungsi untuk mengatur arus lalu lintas air pendingin dari radiator ke tangki cadangan dan sebaliknya. Dengan demikian jika tutup radiator rusak, maka tidak dapat diganti dengan sembarang tutup. Pada tutup radiator dilengkapi dengan dua buah katup yaitu katup relief dan katup vacum. Apabila volume air pendingin bertambah saat temperaturnya naik, maka tekanannya juga bertambah. Apabila tekanan air pendingin mencapai 0,3 – 1,0 kg/cm2 pada 110 - 120° C, maka relief valve terbuka dan membebaskan kelebihan tekanan melalui pipa overflow sehingga sebagian air pendingin masuk ke dalam tangki cadangan.
Gambar 07. Relief valve b. Tutup radiator Fungsi utama dari tutup radiator ini adalah menutup lubang pengisian coolant atau air radiator. Disamping fungsi utamanya, tutup radiator memliki fungsi tambahan yang jauh lebih kompleks dibandingkan fungsi utamanya. Yaitu sebagai penjaga tekanan didalam ruang sirlkulasi air dan sebagai pengatur aliran air dari dan menuju tabung reservoir. Biasanya di atas tutup radiator terdapat angka 0,9 atau 1,2 itu merupakan indikator tekanan yang harus dipertahankan di dalam ruangan sirkulasi air dalam satuan Bar. Jika tekanan didalam ruangan sirkulasi air sudah melebihi tekanan set, maka pegas dari pressure valve akan tertekan ke atas, kemudian akan terbuka ruangan yang menghubungkan antara ruang sirkulasi air dengan ruang reservoir sehingga tekanan dapat dikurangi sekaligus volume air yang mengalami expansi akibat pemanasan dipindahkan ke reservoir.
Gambar 08. Tutup radiator Ketika mesin dimatikan atau mesin mengalami pendingian begitupula dengan air radiator maka akan mengalami pendinginan, sebagai akibatnya volume air akan mengalami penyusutan. Efek samping dari adanya penyusutan volume air maka akan terjadi ke vakuuman di dalam ruang sirkulasi air. Ketika terjadi kevakuuman di ruang sirkulasi air maka klep tutup radiator bagian tengah yang kecil akan membuka maka ruang sirkulasi air dan reservoir akan terhubung kembali dan karena adanya vakuum di ruang sirkulasi air maka air akan mengalir kembali dari tabung reservoir ke ruang sirkulasi. c. Tangki cadangan Reservoir dihubungkan ke karburator melalui overflow pipe. Reservoir berfungsi untuk mencegah terbuangnya air pendingin dan menjamin agar tetap dapat mengirimkan cairan pendingin.
Gambar 09. Tangki cadangan d. Pompa air Pompa air berfungsi untuk mempompakan cairan pendingin karburator ke water jacket. Umumnya yang banyak digunakan adalah tipee wax (lilin). Pada thermostat terdapat jiggle valve yang berfungsi untuk mempermudah masuknya air saat pengisian. e. Thermostat
Gambar 10. Thermostat Thermostat berfungsi untuk mempercepat tercapainya suhu kerja mesin, type thermostat yang umum digunakan adalah tipe wax ( lilin) pada thermostat terdapat jigle valve yang berfungsi untuk mempermudah masuknya air saat pengisian. B. Rangkuman 1. fungsi sistem pendingin pada motor adalah sebagai berikut a. Untuk memanaskan ruangan di dalam ruang penumpang b. Untuk mempertahankan agar temperatur motor selalu pada temperatur kerja c. Untuk mempercepat motor mencapai temperatur kerja d. Untuk mengurangi panas motor. 2. Sistem pendingin yang biasa digunakan pada motor ada dua macam yaitu: a. Sistem Pendingin Udara sistem pendingin udara umumnya digunakan pada motor yang mana panas pada mesin langsung dibuang keudara bebas. 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 3. Komponen Sistem Pendingin Air a. Radiator Radiator berfungsi untuk mendinginkan cairan pendingin yang telah panas setelah melalui saluran water jacket b. Tutup radiator Tutup radiator berfungsi untuk menutup lubang pengisian coolant atau air radiator dan sebagai penjaga tekanan didalam ruang sirlkulasi air dan sebagai pengatur aliran air dari dan menuju tabung reservoir. c. Tangki cadangan Tangki cadangan berfungsi untuk mencegah terbuangnya air pendingin dan menjamin agar tetap dapat mengirimkan cairan pendingin. d. Pompa air Pompa air berfungsi untuk mempompakan cairan pendingin e. Thermostat Thermostat berfungsi untuk mempercepat tercapainya suhu kerja mesin,
EVALUASI A. Petunjuk Pengerjaan
Waktu: 15 menit B. Soal 1. Jelaskan salah satu fungsi dari system pendinginan 2. Tuliskan dua keuntungan dan keruian dari sisitem pendinginan air 3. Jelaskan fungsi dari tutup radiator C. Jawaban 1. Untuk mempertahankan agar temperatur motor selalu pada temperatur kerja 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. 2. Keutungan dan kerugian sistem pendingin air a. keuntungan sistem pendingin air antara lain : 1) Temperatur seluruh mesin lebih seragam sehingga kemungkinan distorsi kecl 2) 14 b. Kerugian sistem pendingin air 1) Bobot mesin lebih berat (karena adanya air, radiator, dsb.) 2) Waktu pemanasan lebih lama 3. Fungsi dari tutup radiatoradalah sebagai berikut Fungsi utama dari tutup radiator adalah menutup lubang pengisian coolant atau air radiator. Tutup radiator memliki fungsi tambahan yaitu sebagai penjaga tekanan didalam ruang sirlkulasi air dan sebagai pengatur aliran air dari dan menuju tabung reservoir. D. Umpan Balik Untuk Modul
Astra, Toyota Motor. 1995. New Step 1, Suryanto wardan. 1989. Teori Motor Bensin, Dept P&K, Jakarta http://www.sweethaven02.com/Automotive01/fig0606.gif |
- Blogger Comment
- Facebook Comment
Subscribe to:
Post Comments
(
Atom
)
0 comments:
Post a Comment