SISTEM RADIATOR

A.    Pengertian Sistem Radiator

Sistem Radiator adalah suatu rangkaian pada mobil untuk mengatasi terjadinya overheating pada mesin sehingga mesin dapat tetap bekerja secara optimal, apabila sistem radiator mengalami gangguan maka komponen mesin yang berhubungan dengan panas akibat pembakaran akan mengalami kenaikan temperatur yang berlebihan dan cenderung akan merubah sifat dan bentuk dari komponen mesin tersebut.

B.     Fungsi Sistem Radiator

Sistem Radiator berfungsi untuk mengurangi panas dari mesin dan untuk mencegah berkurangnya kekuatan mekanik pada komponen, terutama komponen logam. Yaitu pada saat komponen mencapai suhu yang panas, maka kekuatan tarik, kekuatan tekan akan mengalami kelemahan/ berkurang. Maka dengan adanya sistem pendingin air pada komponen utama pada bagian silinder, kepala silinder dan katup buang akan dapat mengurangi panas yang dapat mengurangi kekuatan mekanik pada komponen tersebut. Panas dari komponen tersebut akan diserap air pendingin dan akan didinginkan oleh radiator dengan bantuan tiupan angin dari kipas elektrik atau tiupan angin dari luar.

   

C.    Konstruksi Sistem Radiator

Gambar 2.1 Aliran Air Pada Radiator

1. Radiator

Radiator menerima air yang telah menjadi panas dari mesin. Air panas mengalir melalui pipa dan menyemburkan panasnya ke udara luar melalui siripsirip. Posisi radiator pada kendaraan tergantung pada posisi mesin, tetapi dalam beberapa hal aliran udara keluar perlu untuk efisiensi kerja.

Gambar 2.2 Konstruksi Radiator

Pada kendaraan bermesin depan, biasanya radiator diletakkan didepanmesin dalam posisi terbuka untuk sirkulasi udara melalui kisi-kisi didepan kendaraan. Bentuk radiator bisa merupakan jenis tegak.

2. Pompa Air

Pompa air berfungsi untuk menyirkulasikan air pendingin dengan jalan membuat perbedaan tekanan antara saluran isap dengan saluran tekan pada pompa. Pompa air yang biasa digunakan adalah pompa sentrifugal.

Pompa air ini digerakkan oleh mesin dengan bantuan tali kipas (“V” belt) dan puli dengan perbandingan putaran antara pompa air dengan mesin sekitar 0,9 sampai 1,3. Hal ini dimaksudkan agar dapat mengalirkan air pendingin

sesuai dengan operasi mesin.

Gambar 2.3 Pompa Air

3. Tutup Radiator

          Tutup radiator berfungsi untuk menaikkan titik didih air pendingin dengan jalan menahan ekspansi air pada saat air menjadi panas sehingga tekanan air menjadi lebih tinggi dari pada tekanan udara luar. Di samping itu pada sistem pendinginan tetrutup, tutup radiator berfungsi untuk mempertahankan air pendingin dalam sistem meskipun dalam keadaan dingin atau panas. Untuk maksud tersebut tutup radiator dilengkapi dengan katup pengatur tekanan (relief valve) dan katup vakum.

Gambar 2.4 Tutup Radiator

Cara kerja katup-katup pada tutup radiator adalah sebagai berikut:

Pada saat mesin dihidupkan suhu air pendingin segera naik dan akan menyebabkan kenaikan volume air sehingga cenderung keluar saluran pengisian radiator. Keluarnya air tersebut ditahan oleh katup pengatur tekanan sehingga tekanan naik. Kenaikan tekanan akan menaikkan titik didih air yang berarti mempertahankan air pendingin dalam sistem. Bila kenaikan suhu sedemikian rupa sehingga menyebabkan kenaikan volume air yang berlebihan, tekanan air akan melebihi tekanan yang diperlukan dalam sistem. Karenanya air akan mendesak katup pengatur tekanan untuk membuka dan air akan keluar melalui katup ini ke pipa pembuangan. (GAMBAR A)

         Pada saat suhu air pendingin turun akan terjadi penurunan volume, yang akan menyebabkan terjadinya kevakuman dalam sistem yang selanjutnya akan membuka katup vakum sehingga dalam sistem tidak terjadi kevakuman lagi (Gambar B). Sistem yang menggunakan tangki reservoir, kevakuman akan diisi oleh air sehingga air dalam sistem akan tetap. Bila sistem tidak menggunakan tangki reservoir maka yang masuk adalah udara. (GAMBAR B)

                    Gambar 2.5 A                                                     Gambar 2.6 

4. kipas pendingin

    Kipas berfungsi untuk mengalirkan udara pada inti radiator agar panas yang terdapat pada inti radiator dapat dipancarkan ke udara dengan mudah. Kipas pendingin dapat berupa kipas pendingin biasa (yang diputarkan oleh mesin) atau kipas pendingin listrik. Kipas pendingin biasa digerakkan oleh putaran puli poros engkol. Poros kipas biasa sama dengan poros pompa air sehingga putaran kipas sama dengan putaran pompa.

   Pada kipas pendingin listrik digerakkan oleh motor listrik akan menghasilkan efisiensi pendinginan yang lebih baik (terutama pada kecepatan rendah dan beban berat) dan membantu pemanasan awal air pendingin yang lebih cepat, penggunaan bahan bakar yang lebih hemat, dan mengurangi suara berisik

Gambar 2.7 Kipas pendingin yang digerakkan poros engkol

5. Katup Thermostat

   Katup termostat berfungsi untuk menahan air pendingin bersirkulasi pada saat suhu mesin yang rendah dan membuka saluran dari mesin ke radiator pada saat suhu mesin mencapai suhu idealnya. Katup thermostat biasanya dipasang pada saluran air keluar dari mesin ke radiator yang dimaksudkan agar lebih mudah untuk menutup saluran bila mesin dalan keadaan dingin dan mebuka saluran bila mesin sudah panas.

Gambar 2.8 katup Thermostat

Cara kerja katup termostat adalah sebagai berikut:

      Pada saat suhu air pendingin rendah katup tertutup atau saluran dari mesin ke radiator terhalang oleh wax (lilin) yang belum memuai. Bila suhu air pendingin naik sekitar 80 sampai dengan 90 derajat Celcius maka lilin akan memuai dan menekan karet. Karet akan berubah bentuk dan menekan poros katup. Oleh karena posisi poros tidak berubah maka maka karet yang sudah berubah tersebut akan membawa katup untuk membuka

Gambar 2.9 Thermostat Pada Suhu 80-90 ºC

                    Untuk menghindari terjadinya tekanan air yang tinggi pada saat katup thermostat tertutup, pada saluran di bawah katup dibuatkan saluran ke pompa     air yang dikenal dengan

           saluran pintas (by pass).

Gambar 2.10 Thermostat dengan katup by pass

6. Reservoir (Tangki Cadangan)

    Tangki cadangan (reservoir tank) dihubungkan ke radiator dengan selang

over flow.Apabila temperatur dan tekanan air pendingin naik menyebabkan cairan pendingin berekspansi. Saat tekanan dan volume melebihi kemampuan kerja tutup radiator maka cairan pendingin yang berlebihan akan dikirim ke reservoir. apabila temperatur turun, maka cairan pendingin yang ada di dalam tangki cadangan akan kembali ke radiator. Hal ini untuk mencegah terbuangnya cairan pendingin saat diperlukan agar jumlahnya tetap.

7. Selang Radiator

    Pemasangan saluran pendingin memerlukan pipa saluran yang fleksibel, seperti saluran utama bagian atas dan bagian bawah radiator serta saluran by pass dan saluran lainnya bisa digunakan untuk memindahkan zat pendingin menuju atau keluar dari mesin. Macam-macam selang dalam sistem pendingin antaralain :

a.       Selang Radiator Atas

Selang radiator atas berfungsi menghubungkan bagian atas dari radiator ke pengeluar (outlet ) ruang pengukur panas dan menyalurkan air panas dari mesin ke radiator.

b.      Selang radiator bawah

Selang radiator bawah berfungsi menghubungkan bagian lebih rendah pada ruang thermostat  ke sisi jalan masuk pompa air dan menyalurkan air hangat dari radiator ke mesin.

c.       Selang by pass (ketika dipasang)

Selang by pass (ketika dipasang) berfungsi untuk menghubungkan bagian lebih rendah pada ruang thermostat ke sisi jalan masuk pompa air dan menyediakan sirkulasi ke pompa ketika thermostat  tertutup.

D.    Jenis-Jenis Sistem Pendingin

Sistem pendingin yang biasa digunakan pada motor ada dua macam, yaitu sistem pendingin udara dan sistem pendingin air.

1.                     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.

       Gambar 2.11 Sistem Pendingin Udara

     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 uadara 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 blower yang digerakkan oleh poros engkol memungkinkan aliran udara yang sebanding dengan putaran mesin sehingga proses pendinginan dapat berlangsung sempurna.

2.                           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.

Konstruksi sistem pendingin air lebih rumit dibanding sistem pendingin udara sehingga biaya produksinya lebih mahal. Secara rinci keunggulan sistem pendingin air antara lain :

a.    Temperatur seluruh mesin lebih seragam sehingga kemungkinan distorsi kecil  

b.    Ukuran kipas relatif lebih kecil sehingga tenaga yang diperlukan kecil

c.    Mantel air dan air dapat meredam getaran

d.   Kemungkinan overheating kecil, walaupun dalam kerja yang  berat  

e.    Jarak antar silinder dapat diperdekat sehingga mesin lebih ringkas.                                                                                                                     

Di sisi lain sistem pendingin air mempunyai kerugian yaitu :  

a.    Bobot mesin lebih  berat (karena adanya air, radiator, dsb.)

b.    Waktu pemanasan lebih lama

c.    Pada temperatur rendah diperlukan antifreeze

d.   Kemungkinan terjadinya kebocoran air sehingga mengakibatkan overheating  

e.    Memerlukan kontrol yang lebih rutin.

E.     Cara Kerja Sistem Radiator

 Cara kerja sistem Radiator adalah sebagai berikut:

1.      Pada saat mesin masih dingin, air hanya bersirkulasi di sekitar mesin karena thermostat masih menutup. 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.

2.      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 2.12 Keadaan Radiator

F.     Analisis Gangguan

1.    Selang Radiator Rusak/Bocor/Tersumbat

2.    Tutup Radiator Rusak

3.    Radiator Tersumbat

4.    Thermostat  tidak bekerja

5.    Pompa air rusak

6.    Kebocoran Air Radiator