Sebutkan dua jenis sistem pendinginan air

Kendaraan bermotor, selain menghasilkan emisi juga akan menghasilkan panas. Panas pada kendaraan bermotor tidak dapat dicegah karena panas menjadi salah satu aspek dalam prinsip kerja mesin. Mesin motor bakar adalah suatu alat yang mengubah energi panas menjadi energi gerak, apabila mesin itu bekerja secara terus menerus maka akan menghasilkan panas yang luar biasa, oleh karena itu mesin membutuhkan pendingin supaya mesin tidak over heat/kelebihan panas dan tetap pada suhu kerja (O°C 450°C). Untuk itulah, diperlukan sistem pendingin pada mesin sepeda motor.

Pengertian dan Fungsi Sistem Pendingin pada Mesin Sepeda Motor

Sistem pendingin dapat diartikan sebuah rangkaian tersistematis yang digunakan untuk mencegah mesin dan seluruh komponennya berada pada suhu kerja. Proses pembakaran pada mesin akan menghasilkan tenaga dan energi panas. Namun, energi panas yang dihasilkan tidak semuanya dapat dirubah menjadi tenaga. Hanya sekitar 25% energi yang dimanfaatkan secara efektif. Panas yang berlebihan yang diserap oleh mesin harus segera dibuang ke udara bebas. Apabila tidak maka temperatur mesin akan menjadi panas yang berlebihan dan bisa menyebabkan mesin mengalami overhead serta mempercepat keausan komponen-komponen mesin. Overheat adalah kondisi di mana suhu mesin lebih tinggi dari suhu kerjanya dan sistem pendingin tidak mampu mendinginkan.

Secara garis besar fungsi sistem pendingin pada mesin sepeda motor yaitu sebagai berikut.

1. Untuk mengurangi panas mesin motor

Panas mesin yang dihasilkan oleh pembakaran campuran udara dan bahan bakar didalam ruang bakar dapat mencapai sekitar 2500°C. Panas mesin ini dirasa cukup tinggi ini dapat melelehkan logam atau komponen lain yang digunakan pada sepeda motor, sehingga apabila motor tidak dilengkapi dengan sistem pendingn dapat merusakkan komponen motor tersebut.

2. Untuk mempertahankan temperatur mesin

Pada temperatur kerja yang paling efisien pada berbagai kondisi Umumnya suhu temperatur kerja motor antara 82 sampai 99°C. Pada saat komponen motor mencapai temperatur 82 sampai 99°C, Komponen motor akan memuai sehingga celah (clearance) pada masing-masing komponen mesin menjadi tepat. Di samping itu kerja mesin motor menjadi maksimum dan juga emisi gas buang yang ditimbulkan mesin akan menjadi minimum.

3. Untuk mempercepat mesin motor mencapai temperatur keja

Mesin motor perlu dipercepat dalam mencapai temperatur kerja untuk mencegah terjadinya keausan yang berlebihan, kerja motor yang Kurang baik, dan emisi buang yang berlebihan. Hal tersebut dapat terjadi karena pada saat mesin motor bekerja pada temperatur yang dingin maka campuran bahan bakar dan udara yang masuk ke dalam silinder tidak sesuai dengan campuran yang dapat menghasilkan Kerja motor yang maksimum. Temperatur dinding silinder yang masih dingin mengakibatkan pembakaran menjadi tidak sempurna yang mengakibatkan gas buang mesin banyak mengandung emisi yang merugikan manusia. Oleh karena itu, padaa saat motor hidup temperatur kerja harus segera dicapai. Hal tersebut akan terpenuhi apabila pada mesin motor terdapat sistem pendingin yang dilengkapi dengan komponen untuk mempercepat suhu kerja pada mesin.

4. Membantu menyebarkan panas mesin motor secara merata, dan menyerap panas dari mesin dan dibuang ke udara.

Macam-macam Sistem Pendingin Mesin Sepeda Motor

Secara umum ada tiga macam sistem pendingin pada mesin sepeda motor, yaitu sebagai berikut.

1. Sistem Pendingin Udara

Sistem pendingin udara menggunakan udara luar disekitar mesin sebagai media pendingin. Dan artinya, panas mesin akan disalurkan secara langsung ke udara bebas disekitar mesin.

Sistem pendingin udara ini dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu sebagai berikut.

a. Sistem Pendingin Udara Alami

Sebutkan dua jenis sistem pendinginan air
Gambar Sistem Pendingin Udara Alami

Pendinginan mesin pada sistem ini hanya menggunakan udara yang mengalir melewati mesin sewaktu sepeda motor berjalan. Untuk mempercepat proses perpindahan panas, maka dibuatlah konstruksi blok silinder mesin dan kepala silinder yang dilengkapi dengan sirip udara. Sirip udara ini sebenarnya berfungsi untuk memperluas bidang interaksi panas. Sehingga semakin lebar luas penampang mesin yang yang berinteraksi maka semakin cepat pula perpindahan panasnya. Mekanismenya, saat suhu mesin meningkat maka panas mesin akan menyebar keseluruh bagian mesin. Termasuk sirip udara yang terletak disekitar blok mesin. Sementara itu, lokasi mesin motor tidak tertutup frame/bodi kendaraan, hal itu menyebabkan adanya aliran udara yang melewati mesin saat motor bergerak. Aliran udara disekitar mesin ini akan menyerap panas dari sirip mesin. Karena sifat panas yang akan mengalir dari suhu yang lebih tinggi ke suhu zat yang memiliki suhu lebih rendah. Sehingga proses pendinginan bisa berlangsung melalui sirip-sirip udara.

b. Sistem Pendingin Udara Paksa

Pada sistem pendinginan ini udara disirkulasikan oleh kipas ke sirip-sirip pendingin. Sistem pendingin udara paksa ini sekarang banyak diaplikasikan pada motor matic. Di mana letak mesin yang berada di bawah jok dan tertutup cover maka proses pendinginan alami tidak bisa berlangsung maksimal.

Sebutkan dua jenis sistem pendinginan air
Gambar Sistem Pendingin Udara Paksa

Untuk mengatasi hal tersebut, maka poros engkol mesin dihubungkan dengan sebuah kipas. Fungsi kipas ini adalah untuk menciptakan aliran dari luar mesin menuju ke dalam mesin sehingga proses pendinginan akan berjalan maksimal.

2. Sistem Pendingin Air

Sebutkan dua jenis sistem pendinginan air

Saat ini, sudah mulai banyak sistem sepeda motor yang menggunakan pendingin air. Terutama untuk sepeda motor dengan kapasitas di atas 1 50 CC. Sistem ini dipakai karena lebih cepat dan akurat. Proses pendinginan pada sistem pendingin air terdapat tambahan disekeliling silinder dan kepala silinder diberikan rongga-rongga berisi air yang disirkulasikan oleh pompa air (walter pumpu). Air yang telah menyerap panas mesin dialirkan ke radiator untuk didinginkan melalui kisi-kisi radiator dan aliran udara yang melalui radiator.

3. Sistem Pendingin Oli

Oli memang berfungsi sebagai pelumas, namun oli mesin juga berfungsi sebagai penyerap panas. Sehingga fungsi pendingin oli bisa menyamai dari fungsi coolant atau air pendingin. Prinsip kerjanya, saat mesin hidup oli akan dipompa dan bersirkukasi keseluruh bagian mesin. Namun, sirkulasi ini akan dilewatkan pada komponen oil cooler yang bertujuan mendinginkan oli. Oil cooler memiliki bentuk seperti radiator hanya saja biasanya memiliki ukuran lebih kecil. Fungsi oil cooler adalah untuk menyerap panas oli dan melepaskannya ke udara. Saat motor berjalan, akan timbul aliran udara dari depan menerpa oil cooler, sehingga panas dari oil cooler akan pindah ke udara bebas disekitar mesin. Hal itu menyebabkan suhu mesin terjaga dari pelumasnya.

Sistem pendinginan dalam mesin kendaraan adalah suatu sistem yang berfungsi untuk menjaga supaya temperatur mesin dalam kondisi yang ideal. Mesin pembakaran dalam (maupun luar) melakukan proses pembakaran untuk menghasilkan energi dan dengan mekanisme mesin diubah menjadi tenaga gerak. Mesin bukan instrumen dengan efisiensi sempurna, panas hasil pembakaran tidak semuanya terkonversi menjadi energi, sebagian terbuang melalui saluran pembuangan dan sebagian terserap oleh material disekitar ruang bakar. Mesin dengan efisiensi tinggi memiliki kemampuan untuk konversi panas hasil pembakaran menjadi energi yang diubah menjadi gerakan mekanis, dengan hanya sebagian kecil panas yang terbuang. Mesin selalu dikembangkan untuk mencapai efisiensi tertinggi, tetapi juga mempertimbangkan faktor ekonomis, daya tahan, keselamatan serta ramah lingkungan.

Proses pembakaran yang berlangsung terus menerus dalam mesin mengakibatkan mesin dalam kondisi temperatur yang sangat tinggi. Temperatur sangat tinggi akan mengakibatkan desain mesin menjadi tidak ekonomis, sebagian besar mesin juga berada di lingkungan yang tidak terlalu jauh dengan manusia sehingga menurunkan faktor keamanan. Temperatur yang sangat rendah juga tidak terlalu menguntungkan dalam proses kerja mesin. Sistem pendinginan digunakan agar temperatur mesin terjaga pada batas temperatur kerja yang ideal.

Prinsip pendinginan adalah melepaskan panas mesin ke udara, tipe langsung dilepaskan ke udara disebut pendinginan udara (air cooling), tipe menggunakan fluida sebagai perantara disebut pendinginan air.

 

Silinder mesin dengan sirip pendingin

 

A fully closed IC engine cooling system

 

Open IC engine cooling system

 

Semiclosed IC engine cooling system

Dalam sistem ini, panas mesin langsung dilepaskan ke udara. Mesin dengan sistem pendinginan udara mempunyai desain pada silinder mesin terdapat sirip pendingin. Sirip pendingin ini untuk memperluas bidang singgung antara mesin dengan udara sehingga pelepasan panas bisa berlangsung lebih cepat. Sebagian dilengkapi dengan kipas (kipas eletkris atau mekanis) untuk mengalirkan udara melalui sirip pendingin, sebagian yang lain tanpa menggunakan kipas.

Kelebihan

Tipe ini memiliki kelebihan:

  • Desain mesin lebih ringkas.
  • Berat mesin secara keseluruhan lebih ringan dibandingkan tipe pendinginan air.
  • Mudah perawatannya.

Tipe ini memiliki kekurangan, harus ada penyesuaian untuk digunakan di daerah dingin atau panas terutama mesin berkapasitas besar.

Tipe ini banyak diaplikasikan pada mesin pesawat, sebagian besar sepeda motor, mobil tipe lama dan sebagian kecil mobil tipe terbaru. Hampir semua mesin dengan kapasitas kecil menggunakan tipe ini, seperti mesin pemotong rumput, mesin genset di bawah 10 Kva, mesin pemotong kayu (chain saw) dan sebagainya.

Pendinginan air

Sistem ini menggunakan media air sebagai perantara untuk melepaskan panas ke udara.

Komponen utama

Komponen utama dalam sistem ini adalah:

  1. Radiator, berfungsi untuk melepaskan panas.
  2. Saluran berupa pipa (tube) atau selang karet (hose).
  3. Pompa, berfungsi untuk sirkulasi air dalam sistem.
  4. Thermostat, berfungsi untuk menutup atau membuka jalur sirkulasi.
  5. Kipas, berfungsi untuk membantu pelepasan panas pada radiator.

Sistem ini sangat umum dipakai pada mobil, sedangkan sepeda motor jarang menggunakan tipe ini

sistem pendingin pada sepedamotor secara umum menggunakan sirip sirip udara sebagai pendinginan pada mesin. meskipun pada sepedamotor jenis baru atau kendaraan besar sudah menggunakan sistem pendingin menggunakan fluida, berbeda dengan sistem pendingian pada mobil yang menggunakan air.

Pendingin lain

Oli mesin dalam bak poros engkol, selain berfungsi untuk pelumas bagian dalam mesin juga turut serta dalam proses pendinginan mesin.

  • Mesin pembakaran dalam.
  • Penukar panas

  • Biermann, Arnold E.; Ellerbrock, Herman H., Jr (1939). The design of fins for air-cooled cylinders (PDF). NACA. Report Nº. 726. Diarsipkan dari versi asli (pdf) tanggal 2020-12-04. Diakses tanggal 2016-05-23. 
  • P V Lamarque: "The Design of Cooling Fins for Motor-Cycle Engines". Report of the Automobile Research Committee, Institution of Automobile Engineers Magazine, March 1943 issue, and also in "The Institution of Automobile Engineers Proceedings, XXXVII, Session 1942-43, pp 99-134 and 309-312.
  • "Air-cooled Automotive Engines", Julius Mackerle, M. E.; Charles Griffin & Company Ltd., London, 1972.
  • engineeringtoolbox.com for physical properties of air, oil and water.

Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sistem_pendinginan&oldid=18419310"