Sistem Pendinginan Mesin pada Mobil

Automotive E-learning – Jika kita bekerja di bengkel, pasti akan ketemu dengan pekerjaan yang berhubungan dengan sistem pendinginan mesin. Baik hanya sekedar permintaan kuras air radiator dan pemeriksaan rutin, atau bahkan karena permasalahan yang cukup berat yaitu overheat.

Jika bertemu dengan masalah seperti overheat, kita mesti jeli dalam menentukan penyebab kerusakan. Ada beberapa pertanyaan yang mesti kita jawab contohnya:

  • Apakah air bocor?
  • Apakah ada udara dalam sistem pendingginan (lupa bleeding)
  • Apakah sirip radiator kotor?
  • Apakah tutup radiator berfungsi
  • Apakah kipas berfungsi?
  • Apakah thermostat berfungsi?
  • dll.

Dari pertanyaan diatas saya selipkan pertanyaan tentang tutup radiator. Karena ditempat kami juga harus memastikan apakah tutup bekerja dengan baik atau tidak. Walaupun terlihat sepele, tetapi banyak yang masih salah paham tentang fungsinya.

Contoh nyata

Ketika memeriksa sistem pendinginan dengan tutup radiator bertuliskan 1.4/2.0 (mercedes) dalam kondisi tutup dibuka, di jamin thermostat tidak membuka, air terlihat mendidih dan jadi bingung. Ujung-ujungnya salah diagnosa. Padahal bisa jadi kejadian tersebut normal

Supaya kita bisa lebih sistematis dalam memeriksa, mari pelajari sistem pendinginan mesin dari awal. Mulai dari komponen, fungsi dan cara kerja dan juga perkembangannya.

Faktanya, panas mesin itu di butuhkan tetapi terpaksa dibuang

Mesti kita ingat bahwa mesin bekerja untuk menghasilkan energi panas. Dan energi panas ini akan dirubah menjadi tenaga penggerak mobil.

Tetapi sayangnya tidak semua energi panas yang dihasilkan dirubah menjadi tenaga. Pada mesin-mesin lama hanya sekitar 25% energi saja yang bisa dimanfaatkan secara efektif.

Sekitar 34% energi akan terbuang ikut dengan gas buang. Itu sebabnya ada yang memanfaatkannya untuk menggerakkan turbocharger.

Sebagian hilang karena gesekan (menurut data 6%) dan 32% hilang karena pendinginan.

Wah sayang banget ya kalau hanya 25% saja yang dimanfaatkan untuk tenaga. Itu kenapa pada sistem juga dikembangkan teknologinya.

Jika rugi, kenapa harus tetap ada sistem pendinginan mesin?

Jika semua energi panas diserap, efeknya sangat jelek untuk mesin. Karena juga terlalu panas, komponen mesin akan lebih cepat aus. Gesekan juga akan menjadi berlebihan dan mesin macet.

Itu sebabnya mesin perlu sistem pendinginan. Tetapi sebenarnya bukan hanya untuk mendinginkan mesin saja. Lebih tepanya sistem pendinginan mesin berfungsi untuk menjaga temperatur kerja mesin tetap terjaga.

Ingat ya, menjaga temperatur kerja.

Karena jika mesin terlalu dingin juga akan memiliki efek kurang baik. Beberapa hal yang bisa terjadi adalah bahan bakar menjadi boros karena sistem pengayaan.

Jadi berapa suhu kerja mesin?

Suhu kerja mesin berbeda-beda. Ada yang 80-90 derajat, ada yang 90-100 derajat, ada juga yang diatas 100 derajat tergantung teknologi masing-masing mobil.

Terakhir kami memeriksa Mercedes C 200 W204 temperatur kerjanya 108-114 derajat.

Komponen Sistem Pendinginan Mesin

Mari kita lihat gambar dibawah ini untuk mengetahui komponen sistem pendinginan mesin.

sistem pendinginan mesin

Jadi jika dilihat diatas, komponen dari sistem pendinginan mesin adalah:

  1. Radiator
  2. Tangki Cadangan (Reservoir)
  3. Selang Atas (Upper Hose)
  4. Thermostat
  5. Selang Bawah (Lower Hose)
  6. Kipas Pendingin (Cooling Fan)
  7. Pompa Air (Water Pump)
  8. Water Jacket
  9. Heater Core

Kalau yang diatas adalah sistem pendinginan standar dan umum digunakan, dibawah ini, saya mempunyai skema sistem pendinginan mesin modern yang sudah dikontrol oleh Engine Management System

sistem pendinginan mesin dengan electric water pum
1. Radiator, 2. Electric Fan 3. Map Thermostat, 4. Heater for map thermostat
5.Water level sensor, 6. Expansion tank, 7. Turbocharger, 8. Heater Core
9. Engine oil-to-coolant heat exchager, 10. Coolant temperatur sensor, 11. Electric pump

Skema diatas adalah sistem pendinginan mesin pada mobil bmw yang sistemnya sudah dipetakan, atau dikenal dengan map cooling, dan juga sudah menggunakan electric water pump.

Bagaimana Cara Kerja Sistem Pendinginan Mesin ?

Kita mulai dari sistem pendinginan mesin yang standar terlebih dahulu.

Ketika Mesin Dingin dan suhu kerja mesin belum tercapai

Jadi ketika dingin, Thermostat masih tertutup, sehingga panas mesin diserap oleh air yang ada di water jaket sampai suhu kerja mesin tercapai.

Disini water pump akan selalu berputar karena digerakkan oleh mesin

Air yang dipompa, akan bersirkulasi di sekitar pompa melalui saluran by pass.

Ketika Mesin Panas (suhu kerja mesin tercapai)

Ketika temperatur sudah mencapai suhu kerja mesin, (tergantung yang tertulis di themostat). Angap saja sekitar 80-90 derajat celcius. Maka thermostat membuka dan air dari water jacket akan mengalir ke radiator. Sehingga air didinginkan oleh radiator dan bersirkulasi kembali ke mesin.

Komponen sistem pendinginan mesin dan fungsinya.

Sementara ini ada 5 komponen inti yang akan kita pelajari bersama.

1. Radiator

Radiator berfungsi mendinginkan cairan pendingin (coolant) yang panas karena sudah melewati mesin (water jacket).

Radiator terdiri dari tangki atas (upper tank) dan tangki bawah (lower tank) dan juga radiator core yang berada di tengah.

Pada radiator mobil dengan transmisi otomatis terdapat oil cooler didalam lower tank yang digunakan untuk mendinginkan ATF dari transmisi otomatis

2. Tutup Radiator (Radiator Cap)

tutup radiator dengan tekanan 1.1 bar

Pada umumnya radiator dilengkapi dengan tutup radiator yang bertekanan dan menutup rapat pada radiator. Tetapi memang pada beberapa tipe, tutup bertekanan dipasang pada reservoir.

Kenapa dipasang tutup radiator bertekanan?

Ini memungkinkan naiknya temperatur pendingin diatas 100 derajat celcius tanpa mendidih. Kalau kita amati semakin tinggi angka pada tutup, maka tempertur kerja juga semakin tinggi

Air mendidih pada temperatur 100 derajat celcius. Dan selanjutnya wujud akan berubah menjadi gas (menguap)

Berikut adalah besaran angka yang perna kami temui tertera pada tutup radiator.

  • 0,9 bar = 89 kpa
  • 1,1 bar = 108 kpa
  • 1,4 bar = 138 kpa
  • 2,0 bar = 198 kpa

Contoh tutup dibawah ini milik mobil BMW dan tertulis angka 140 kpa

tutup dengan tekanan 140 kpa

Efeknya apa?

Temperatur kerja mesin diatas 100 derajat celcius. Untuk membuktikannya dengan menggunakan scanner mobil.

Pasang scanner dan akses data stream, kemudian nyalakan mesin dalam kondisi tutup radiator terpasang. Tunggu sampai temperatur kerjanya sambil amati scanner.

Hal tersebut tidak bisa di coba pada mobil yang tutupnya bertuliskan 0,9 ataupun 1,1

JANGAN BUKA TUTUP RADIATOR KETIKA PANAS. BAHAYA!

Penjelasan diatas tadi adalah fungsi dari pressure valve yang terpasang pada tutup radiator. Jika tekanan sudah tercapai, maka pressure valve terbuka dan air menuju ke tangki reservoir.

Pada tutup radiator juga terdapat vacuum valve. Jika sudah dingin, air kembali dari reservoir ke radiator melalui vacuum valve

Seperti ketika kita masak mie pakai telur, ketika tutup dibuka tekanan akan keluar dan air akan kembali surut. Prinsipnya hampir mirip kan.

3. Pompa Air (Water Pump)

water pump, pompa air yang diputar oleh drive belt

Pompa air berfungsi untuk menekan air untuk bersirkulasi ke seluruh sistem.

Pompa umumnya diputar oleh drive belt seperti gambar diatas, tetapi ada juga yang diputar timing belt seperti dibawah. Dan pada banyak mobil eropa mulai menggunakan pompa listrik (electric pump).

Terus terang pompa air adalah komponen yang agak susah di deteksi rusaknya dari luar. Kecuali rusaknya extrim seperti bunyi dan bocor.

water pump yang diputar oleh timing belt

Ketika kita melakukan penggantian pompa air yang diputar oleh timing belt seperti diatas, kita perlu hati-hati karena berhubungan dengan timing belt. Jangan asal bongkar, tandai terlebih dahulu untuk timingnya

electric water pump

Awalnya electric water pump hanya digunakan sebagai pompa tambahan saja, tetapi kedepan akan mulai banyak digunakan. Terutama pada mobil eropa, karena tuntutan emisi gas buang semakin ketat di sana.

4. Komponen sistem pendinginan mesin yang sering diabaikan yaitu Thermostat.

Kenapa saya tulis diabaikan? karena banyak disarankan untuk dibuang. Padahal

Thermostat merupakan komponen penting yang menjaga temperatur kerja mesin. Karena fungsinya adalah membuka dan menutup saluran air agar temperatur kerja mesin terjaga.

Dulu saya berfikir kalau thermostat selalu di atas untuk membuka jalur dari blok mesin ke tabung radiator atas.

Tetapi ternyata saya salah.

Banyak saya jumpai thermostat berada setelah selang bawah (inlet ke mesin) , membuka dan menutup air yang akan masuk ke mesin.

cara kerja thermostat pada sistem pendinginan mesin

Cara kerja thermostat

Seperti yang saya sebutkan diatas, terdapat dua tipe thermostat yaitu diletakkan pada inlet atau outlet air pendingin.

Kita akan bahas tipe yang pertama yaitu yang terletak pada saluran keluar air pendingin dari mesin.

Ketika panas air pendingin mencapai temperatur kerja, maka wax didalam thermostat akan mencair, sehingga thermostat akan membuka dan air akan menuju ke radiator.

Jika overheat buang aja, pasti adem.

Jangan lah.

Thermostat ada lho yang membuka saluran tetapi sekaligus nutup saluran by pass. Istilah kerennya bottom bypass.

Pada model ini, jika dibuang bisa malah overheat lho. Air yang seharusnya menuju radiator, sebagian tetap akan berputar didalam blok melalui saluran by pass.

Selain itu efeknya pada mesin injeksi bakal lebih boros karena ECM akan memberi bahan bakar lebih kaya ketika temperatur belum tercapai.

Jiggle valve

Perlu diketahui juga, pada beberapa thermostat terdapat jiggle valve seperti dibawah yang berfungsi untuk mengerluarkan angin yang terjebak didalam sistem

komponen sistem pendinginan mesin, thermostat

Jadi ketika kita mengisi air, udara yang didalam mesin akan keluar melalui jiggle valve diatas. Karena angin didalam sistem pendingin itu bahaya.

Kedepan yang akan kita jumpai adalah thermostat yang dilengkapi electronic. Kalau model seperti ini, saya rasa montir tidak mungkin membuangnya. Contohnya adalah seperti dibawah ini

komponen sistem pendinginan mesin, electric thermostat

5. Kipas Pendingin (Cooling Fan)

Radiator didinginkan oleh udara luar. Ketika mobil berjalan, angin akan melalui kisi-kisi radiator untuk mendinginkannya. Tetapi karena masih kurang, maka di tambahkan cooling fan.

Untuk cooling fan yang berada dibelakang radiator kipas pendinginan menghisap udara dari depan, sedangkan yang di bagian depan akan meniupkan angin ke radiator.

Jangan pernah terbalik arah putarannya!

Cooling fan ada yang menggunakan tenaga listrik, tetapi ada juga yang menggunakan tenaga mekanis yaitu diputar oleh drive belt. Tetapi untuk yang diputar mesin biasanya dilengkapi dengan viscous (kopling fluida) atau lebih dikenal dengan visco fan

sistem pendinginan mesin dengan 2 extra fan

Pada mobil yang menggunakan AC, kombinasi kipas umumnya menggunakan dua (2) extra fan terutama pada mesin yang melintang seperti pada contoh diatas.

Satu fan berkerja untuk melayani AC mobil yaitu mendinginkan kondensor. Jadi kipas akan menyala ketika AC dinyalakan. Dan yang satu lagi melayani sistem pendinginan mesin.

Tetapi ada yang menggunakan kombinasi visco dan extrafan terutama pada mobil degan mesin horisontal seperti gambar dibawah ini.

Kombinasi extra fan dan visco fan pada Toyota Landcruiser

Pada mobil diatas, extra fan melayani pendinginan kondensor AC dan Visco melayani pendinginan radiator pada saat temperatur kerjanya.

Akhir-akhir ini saya jumpai ada beberapa mobil menggunakan singgle fan kembali, tetapi kecepatan putaran kipasnya bisa diatur. Jika dilihat melalui scanner, putaran kipas ditunjukkan dengan persen (%) karena menggunakan PWM (Pulse Width Modulation)

Contoh pada mobil BMW berikut ini

sistem pendingin mesin dengan satu extra fan

Jadi ketika AC dinyalakan putaran sekitar 40 % sedangkan ketika temperatur kerja, putaran akan naik sekitar 70 %

Sebetulnya masih ada beberapa komponen yang belum dibahas, yaitu reservoir tank, heater core dan juga coolant tetapi..

Saya rasa sudah cukup dulu untuk sistem pendinginan mesin

Salam kunci

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

error: Sering-sering mampir ya bro !