A.
Deskripsi Singkat
Setiap motor bakar memerlukan pendinginan. Untuk itu dikenal adanya sistem pendinginan pada sepeda motor. Secara umum sistem pendinginan berfungsi sebagai berikut:
1. Mencegah terbakarnya lapisan pelumas pada dinding silinder.
2. Meningkatkan efisiensi/daya guna thermis.
3. Mereduksi tegangan-tegangan thermis pada bagian-bagian silinder, torak, cincin torak dan katup-katup.
Pembakaran campuran bahan bakar dan udara di dalam silinder
menghasilkan panas yang tinggi. Pada motor bakar hasil pembakaran menjadi tenaga mekanis hanya sekitar 23 sampai dengan 28 %. Sebagian panas keluar bersama gas bekas dan sebagian lain hilang melalui
pendinginan. Meskipun pendinginan merupakan suatu kerugian jika ditinjau dari segi pemanfaatan energi, tetapi mesin harus didinginkan untuk menjamin kerja secara optimal. Selain itu pendinginan
juga mutlak diperlukan guna menjaga kestabilan temperatur kerja motor. Jika dilihat dari diagram panas, sistem pendingin merupakan suatu bentuk kerugian energi, lebih dari 32% energi panas hilang akibat pendinginan. Di mana panas akan diserap oleh fluida pendingin. Panas yang terjadi tidak
menyebabkan perubahan bentuk komponen
akibat memuai. Pedinginan dilakukan untuk mencegah terjadinya kelebihan panas (overheating), pemuaian dan kerusakan minyak pelumas.
B.
Tujuan Pembelajaran
a. Setelah
berdiskusi dan menggali informasi, peserta didik diharapkan mampu menjelaskan macam
macam sistem pendingin sesuai buku manual.
b. Setelah
berdiskusi dan menggali informasi, peserta didik diharapkan mampu
mengidentifikasi komponen sistem pendingin sesuai buku manual
c. Setelah
berdiskusi dan menggali informasi, peserta didik diharapkan mampu memahami
prinsip kerja sistem pendingin sesuai buku manual.
C.
Uraian Materi
a. Dasar
sistem pendingin mesin
1) Sistem Pendinginan Mesin
Sangat diperlukan
Menurut neraca panas,
pada motor bakar hanya akan diperoleh sekitar 25 persen hasil pembakaran bakar
yang dapat diubah menjadi energi mekanik. Sebagian besar panas akan keluar
melalui gas buang (kira-kira 34 persen), melalui sistem pendinginan (kira-kira
32 persen) dan sisanya akan melalui kerugian pemompaan dan gesekan.
Gambar
1. Neraca
panas pada mesin
Berdasarkan neraca panas di atas maka
fungsi pendinginan pada motor menjadi penting, karena panas yang akan terserap
oleh sistem pendinginan dapat mencapai 32 persen.
Bila
mesin tidak didinginkan akan terjadi pemanasan yang lebih (overheating)
dan akan mengakibatkan gangguan- gangguan sebagai berikut:
a) Bahan akan lunak pada suhu tinggi.
Contoh: torak yang terbuat dari logam paduan aluminium akan kehilangan
kekuatannya (kira-kira sepertiganya) pada suhu tinggi (300ºC), bagian atas
torak akan berubah bentuk atau bahkan mencair.
b) Ruang bebas (clearance) antara
komponen yang saling bergerak menjadi terhalang bila terjadi pemuaian karena
panas berlebihan. Misalnya torak akan memuai lebih besar (karena terbuat dari
paduan aluminium) daripada blok silinder (yang
terbuat dari besi tuang) sehingga
gerakan torak menjadi macet.
c) Terjadi tegangan termal, yaitu
tegangan yang dihasilkan oleh perubahan suhu. Misalnya cincin torak yang patah,
torak yang macet karena adanya tegangan tersebut.
d) Pelumas lebih mudah rusak oleh karena
panas yang berlebihan. Jika suhu naik sampai 250 ºC pada alur cincin, pelumas
berubah menjadi karbon dan cincin torak akan macet sehingga tidak berfungsi
dengan baik, atau cincin macet (ring stick). Pada suhu 500 ºC pelumas berubah menjadi hitam, sifat
pelumasannya turun, torak akan macet sekalipun masih mempunyai ruang bebas.
e) Pembakaran tidak normal. Motor bensin
cenderung untuk terjadi ketukan (knocking).
Sebaliknya
bila motor terlalu dingin akan terjadi masalah, yaitu:
a) Pada motor bensin bahan bakar akan
sukar menguap dan campuran udara bahan bakar m,enjadi gemuk. Hal ini
menyebabkan pembakaran menjadi tidak sempurna.
b) Pada motor diesel bila udara yang
dikompresi dingin akan mengeluarkan asap putih dan menimbulkan ketukan dan
motor tidak mudah dihidupkan.
c) Kalau pelumas terlalu kental, akan
mengakibatkan motor mendapat tambahan tekanan
d) Uap yang terkandung dalam gas
pembakaran akan terkondensasi pada suhu kira-kira 50 ºC
b. Macam-macam
sistem pendingin
1.
Sistem Pendingin Udara
Dalam
sistem pendinginan udara, sekeliling
silinder dan kepala silinder diberi sirip-sirip pendingin guna memperbesar luas
permukaa yang bersinggungan dengan udara pendingin yang dialirkan ke
sekelilingnya. Panas yang timbul dari hasil pembakaran akan diambil oleh udara
pendingin yang mengalir melalui sirip-sirip tersebut.
Sirip-sirip pada kepala silinder bisa disebut sebagai
penghantar panas dari dalam mesin. Agar pemindahan panas dari sirip ke udara
pendingin berlangsung dengan baik maka sirip-sirip harus dalam keadaan bersih
dan tidak dilapisi kotoran yang akan mengurangi efek pendinginan. Untuk itu
sebaiknya bersihkan kotoran-kotoran yang menempel pada sirip pendingin tersebut
secara berkala. Gunakan skrap untuk melepas kotoran kotoran yang menempel
tersebut. Jika terdapat karet pada celah-celah sirip pendingin periksa
kondisinya apakah karet tersebut masih
baik digunakan,jika sudah rusak ganti dengan yang baru. Karet tersebut
berfungsi untuk meredam getaran mesin akibat sirip-sirip pendingin tersebut.
Sistem pendinginan udara ada dua macam:
a.
Sistem pendinginan udara secara alami
Merupakan sistem pendinginan dengan menggunakan aliran udara
yang berembus melewati mesin sewaktu sepeda motor berjalan dengan laju.
Gambar 1.4 :
pendinginan udara secara alami
Keuntungan :
· Konstruksi sederhana
· Harga lebih murah
· Motor ringan
Kerugian :
· Pendinginan tidak merata
· Suara motor keras karena getaran sirip-sirip
Digunakan pada :
· Sepeda motor
· Temperatur kerja : 100 – 1300
C
b.
Sistem pendinginan udara dengan ventilasi
Pengaliran udara ke sirip pendingin melalui
kipas yang digerakkan poros engkol Digunakan
pada mobil atau sepeda motor yang motornya dalam keadaan tertutup
Misal
: Vespa, Suzuki RC, Yamaha ( Force One)
Gambar
1.5: pendinginan udara dengan ventilasi Cara kerja
Jika motor dihidupkan, maka
Kipas berputar
Udara dialirkan menuju sudu-sudu penghantar ke
sirip-sirip kepala silinder dan blok silinder
Keuntungan
· Pendinginan lebih merata
· Baik untuk motor stasioner karena sederhana tanpa perawatan
2. Sistem Pendingin
Cairan
Pada
sistem ini sebagian panas dari hasil pembakaran dalam ruang bakar diserap oleh
air pendingin setelah melalui dinding silinder. Oleh karena itu di luar
silinder dibuat mantel air (water
jacket). Pada sistem pendinginan
air ini air harus bersirkulasi.
Keuntungan
·
Pendinginan dapat merata
·
Radiator dapat diperkecil, karena aliran air
lebih lancar
Kerugian
·
Konstruksi rumit
·
Harga mahal
·
Sering terjadi kebocoran
c. Komponen-komponen
sistem pendingin
 |
|||
 |
|||
Gambar 1.6 Sistem
pendingin cairan
Fungsi komponen-komponen sistem pendinginan
cairan
a.
Kantong air
Sebagai tempat peredaran air di dalam motor, air
pendingin akan dialirkan ketempat-tempat yang memerlukan pendinginan ( blok
motor dan kepala silinder)
b.
Slang-slang air
Untuk memindahkan air panas dari kantong air ke
radiator dan sebaliknya
c.
Radiator
Untuk mendinginkan
air pendingin dengan memindahkan panas ke udara luar ( radiasi )
d.
Reservoir
Sebagai tempat persediaan air dan untuk
meyeimbangkan perbedaan volume air pendingin akibat panas
e.
Tutup radiator
Untuk menaikkan dan menstabilkan tekanan air
dalam sistem pendinginan ( mengatur tekanan air )
f.
Ventilator ( kipas )
Untuk mengalirkan udara melalui radiator supaya pendinginan tidak tergantung
pada kecepatan kendaraan
g.
Pompa air
Untuk mempercepat peredaran air pada sistem
pendinginan
h.
Termostat
untuk mempercepat temperatur kerja air
pendingin, saat motor masih dingin ( baru hidup ) dan mengatur
peredaran/sirkulasi air pendingin
d. Perawatan
sistem pendingin mesin
1. Pemeriksaan dan Penggantian Media Pendingin
Pemeriksaan media pendingin meliputi pemeriksaan kapasitas
dan kualitas media pendingin. Pemeriksaan kualitas pendingin meliputi pemeriksaan terhadap endapan karat atau kotoran di sekitar tutup radiator atau lubang pengisi radiator. Disamping itu media pendingin juga tidak boleh mengandung minyak pelumas. Adapun pemeriksaan kualitas dan kapasitas media pendingin dapat dilakukan sebagai berikut :
a). Pemeriksaan kapasitas media pendingin
Kapasitas air pendingin dapat dilihat pada tangki cadangan (reservoir tank). Permukaan media pendingin harus berada diantara garis LOW
dan FULL dalam
keadaan mesin dingin. Apabila jumlah air
pendingin kurang, periksa kebocoran dan
tambahkan media pendingin sampai garis FULL.
b). Pemeriksaan
dan penggantian kualitas media pendingin
Endapan karat atau kotoran di sekitar tutup radiator atau lubang
pengisi radiator harus sedikit. Apabila media pendingin terlalu kotor atau banyak mengandung karat (berwarna kuning)
harus dilakukan penggantian dengan cara sebagai berikut :
(1) Melepas tutup radiator. Pada saat membuka tutup radiator, mesin harus dalam keadaan dingin. Apabila tutup radiator dibuka dalam keadaan panas, cairan dan uap yang bertekanan akan menyembur keluar.
(2) Mengeluarkan media
pendingin melalui lubang penguras dengan cara
mengendorkan atau melepas
baut penguras.
(3) Menutup lubang penguras, kemudian isilah dengan media
pendingin berupa ethylene glycol base yang baik dan campurlah sesuai dengan petunjuk
dari pabrik pembuatnya. Pendingin yang dianjurkan ialah
yang mengandung ethylene glycol base lebih dari 50% tetapi tidak lebih dari 70 %). Media pendingin tipe alcohol tidak disarankan dan harus dicampur dengan
air sulingan.
(4) Memasang tutup radiator
(5) Menghidupkan mesin dan periksa kebocoran
(6) Memeriksa permukaan media
pendingin dan tambahkan jika diperlukan.
2. Pelepasan, Pemeriksaan dan Penggantian Pompa Air
Pompa air perlu diperiksa
apabila air dalam sistem pendingin tidak bersirkulasi, karena fungsi pompa
air adalah untuk menekan air pendingin sehingga dapat bersirkulasi didalam sistem. Gejala yang ditimbulkan apabila pompa air tidak
bekerja adalah temperatur mesin naik dengan cepat pada saat mesin hidup. Pompa
air juga perlu diganti apabila seal
perapat telah aus atau sudah
tidak mampu menahan tekanan air. Dalam kenyataannya seringkali seal pompa tidak tersedia
di pasaran, sehingga apabila terjadi
kebocoran air akibat seal
pompa, maka harus mengganti unit pompa
secara keseluruhan.
Untuk melepas pompa dari sistem pendingin sebaiknya mengikuti prosedur yang
benar. Demikian pula pelepasan komonen-komponen pompa. Pelepasan dan pemasangan komponen yang tidak benar akan mengakibatkan kerja pompa tidak optimal. Selanjutnya dalam kegiatan belajar ini akan dibahas berturut-turut prosedur pelepasan,
pemeriksaan dan pemasangan pompa air.
(1) Mengeluarkan media pendingin mesin
(2) Melepas tali kipas, kipas, kopling fluida (jika ada) dan puli pompa air dengan prosedur sebagai berikut :
·
Merentangkan tali kipas
dan mengendurkan mur pengikat
tali kipas
·
Mengendorkan pivot dan baut penyetel, alternator, kemudian lepas tali kipas.
·
Melepas mur pengikat kipas dengan kopling fluida dan puli
·
Melepas mur pengikat kipas dari kopling fluida
(3) Melepas pompa air
b)
Pemeriksaan komponen pompa air:
1) Pemeriksaan pompa air dapat dilakukan
dengan cara memutar dudukan puli dan mengamati bahwa bearing pompa air tidak kasar atau berisik. Apabila diperlukan, bearing pompa air harus diganti.
2) Pemeriksaan kopling fluida dari kerusakan
dan kebocoran minyak silicon.
c) Prosedur pelepasan komponen pompa air :
Komponen pompa air terdiri atas: bodi pompa,
dudukan puli, bearing, satuan seal, rotor,
gasket dan plat (lihat gambar 3).
Nama komponen yang diberi tanda? Adalah komponen yang tidak dapat digunakan lagi setelah dilakukan pelepasan komponen.
Adapun prosedur pelepasan komponen pompa air adalah
sebagai berikut :
(1) Melepas plat pompa dengan cara melepas baut pengikatny
(lihat gambar )
Gambar Cara melepas plat
(2) Melepas dudukan
puli dengan menggunakan SST dan pres, tekan poros bearing dan lepas dudukan puli
Gambar Cara melepas dudukan Puli
(3)
Melepas bearing pompa dengan cara sebagai berikut :
(a) Memanaskan bodi pompa secara bertahap sampai mencapai suhu 75° – 85° C
(b) Menekan poros bearing dan melepas bearing dan rotor dengan menggunakan SST dan press
(4) Melepas rakitan seal dengan menggunakan SST dan pres
d)
Prosedur perakitan komponen pompa air :
(1) Memasang bearing pompa dengan cara sebagai berikut :
(a) Memanaskan bodi pompa secara bertahap sampai mencapai suhu 75° – 85° C
(b) Menggunakan SST dan pres, tekan poros bearing dan lepas bearing dan rotor. Permukaan bearing harus rata dengan bodi pompa.
(a) Oleskan seal pada seal baru dan bodi pompa
(b) Menggunakan SST dan pres, pasang seal
(3) Memasang dudukan puli menggunakan SST dan pres pada poros bearing pompa.
(4) Memasang rotor menggunakan press pada poros bearing pompa. Permukaan rotor harus rata dengan permukaan poros bearing
(5) Memasang plat pompa, periksa bahwa rotor tidak menyentuh plat pompa.
(6) Memeriksa bahwa pompa air berputar lembut.
3. Pelepasan, Pemeriksaan dan Pemasangan Thermostat
a). Prosedur pelepasan thermostat dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :
(1) Mengeluarkan media pendingin mesin
(2) Melepas saluran air keluar (selang karet atas)
 |
(3) Melepas tutup rumah thermostat, kemudian mengeluarkan thermostat dari rumahnya.
Gambar melepas tutup thermostat
b). Pemeriksaan thermostat, dengan cara sebagai berikut :
 |
(1) Mencelupkan thermostat ke dalam air dan panaskan air secara bertahap, kemudian periksa temperatur pembukaan katup.
Gambar Memeriksa kerja thermostat
Temperatur pembukaan katup : 80° - 90° C. Jika temperatur pembukaan katup tidak sesuai dengan spesifikasi, thermostat perlu diganti.
(2) Memeriksa tinggi kenaikan katup. Jika kenaikan katup tidak sesuai dengan spesifikasi, maka termostat perlu diganti. Spesifikasi kenaikan katup pada 95° C :
8 mm atau lebih.
c) Prosedur pemasangan thermostat dengan cara sebagai berikut :
(1) Memasang gasket baru pada thermostat
Gambar memasang gasket baru
(2) Meluruskan jiggle valve pada thermostat dengan
tanda di sisi kanan dan masukkan ke dalam rumah saluran. Posisi jiggle valve dapat digeser, 10° ke kiri atau ke kanan dari tanda.
(3) Memasang saluran air keluar.
Gambar Pemasangan thermostat
D.
Rangkuman
a.
Dasar sistem pendingin mesin
Sistem pendinginan sepeda motor berfungsi untuk
mendinginkan mesin agar mesin bekerja pada temperatur kerjanya dan tidak
mengalami over heating.
b.
Macam macam sistem pendingin
Sistem pendinginan sepeda motor ada dua yaitu:
1. Sistem pendinginan udara
2. Sistem pendinginan air
Sistem pendinginan udara dibedakan menjadi dua, yaitu:
1. Sistem pendinginan udara alami
2. Sistem pendinginan udara paksa
Sistem pendinginan udara alami
Udara mengalir melewati mesin dan melakukan pendinginan
sewaktu sepeda motor berjalan. Sirip-sirip pendingin di blok silinder dan
kepala silinder berfungsi untuk memperluas bidang pendinginan.
Sistem pendinginan udara paksa
Udara disirkulasikan oleh kipas ke sirip-sirip pendingin.
Sistem pendinginan air
Sekeliling silinder dan kepala silinder diberikan
rongga-rongga berisi air yang disirkulasikan oleh pompa air (water pump).
Air yang telah menyerap panas mesin dialirkan ke radiator untuk didinginkan melalui kisi-kisi radiator dan aliran udara yang melaui radiator.
Air yang telah menyerap panas mesin dialirkan ke radiator untuk didinginkan melalui kisi-kisi radiator dan aliran udara yang melaui radiator.
Sistim pendingin air:
Pada
sistem pendingin air yang digunkan adalah air sebagai bahan pendinginnya
c.
Komponen komponen sistem pendingin
Ø Kantong air sebagai tempat peredaran air di
dalam motor, air pendingin akan dialirkan ketempat-tempat yang memerlukan
pendinginan ( blok motor dan kepala silinder)
Ø Slang-slang air untuk memindahkan air panas dari
kantong air ke radiator dan sebaliknya
Ø Radiator untuk mendinginkan
air pendingin dengan memindahkan panas ke udara luar ( radiasi )
Ø Reservoir sebagai tempat persediaan air dan
untuk meyeimbangkan perbedaan volume air pendingin akibat panas
Ø Tutup radiator untuk menaikkan dan menstabilkan
tekanan air dalam sistem pendinginan ( mengatur tekanan air )
Ø Ventilator ( kipas ) untuk mengalirkan udara
melalui radiator supaya pendinginan tidak tergantung pada kecepatan kendaraan
Ø Pompa air untuk mempercepat peredaran air pada
sistem pendinginan
Ø Termostat
untuk mempercepat temperatur
kerja air pendingin, saat motor masih dingin ( baru hidup ) dan mengatur
peredaran/sirkulasi air pendingin
d.
Perawatan sistem pendingin mesin
1.
Pemeriksaan dan penggantian media pendingin
2.
Pelepasan, pemeriksaan dan penggantian pompa air
3.
Pelepasan, pemeriksaan dan pemasangan thermostat
