BAHAN AJAR

(HAND OUT)

Perawatan Kendaraan

Sekolah : SMK

Program Studi Keahlian : Teknik Otomotif

Paket Keahlian : Teknik Kendaraan Ringan

Mata Pelajaran : Pemeliharaan Mesin Kendaraan Ringan

Kelas/Semester : XI/Tiga

Sub bahasan : Mengetahui komponen sistem pendinginan,

gejala kerusakan dan memahami cara

perawatannya.

Pertemuan ke : 1 (satu)

Alokasi waktu : 2 x 45 menit (1 x Tatap Muka)

Guru mata pelajaran : Ari Arianto Bermani Putra / 1203173

Learning Outcomes (Capaian Pembelajaran)

Materi :

a. Komponen dan fungsi sistem pendinginan.

b. Gejala kerusakan yang terjadi pada sistem pendinginan dan cara

perawatannya.

1. Peserta didik mengetahui komponen sistem pendinginan.2. Peserta didik mampu mengetahui gejala kerusakan pada sistem

pendinginan.3. Peserta didik mampu menjelaskan cara perawatan sistem pendinginan.

Soft skill/ Karakter : Kesadaran pada peserta didik akan pentingnya mengetahui dan mempelajari komponen pada sistem pendinginan, gejala kerusakan yang terjadi dan cara perawatannya, untuk mempermudah peserta didik didunia kerja nantinya.

SISTEM PENDINGINAN

PENDAHULUAN

       

        Panas yang dihasilkan oleh mesin hanya 25% dari keseluruhan jumlah

panas yang dapat dimanfaatkan.

Sisanya :

Ø30% diserap oleh mesin itu sendiri

Ø45% hilang bersama gas buang

Øsisanya hilang karena adanya gesekan pada mesin itu sendiri

Pada saat mesin mulai di start / pada keadaan dingin maka mesin tersebut

membutuhkan panas agar bahan bakar tidak kaya dan terjadi temperature kerja.

Temperatur kerja yaitu antara 80-90°C.

Sistem pendinginan dirancang untuk mempertahankan mesin agar tetap

pada temperature kerja agar kinerja mesin maksimal dan bahan bakar dapat

bernilai ekonomis.

Pembakaran yang terjadi di dalam silinder dapat mencapai temperatur

sekitar 2500 °C dan terjadi berulang-ulang. Pada motor bakar seperti telah

diketahui bahwa hasil pembakaran yang diubah menjadi energi mekanis hanya

sekitar 26% s/d 40 %. Sebagian panas keluar menjadi gas bekas dan sebagian

lagi hilang melalui pendinginan, Apabila sebagian panas yang dihasilkan dari

pembakaran tidak dibuang, maka komponen mesin yang berhubungan dengan

panas pembakaran tadi akan mengalami kenaikan temperatur yang berlebihan

dan cenderung merubah sifat-sifat serta bentuk dari komponen mesin tersebut.

Untuk mencegah terjadinya perubahan sifat-sifat serta bentuk dari komponen

mesin yang diakibatkan oleh kenaikan temperatur yang tinggi, maka pada mesin

perlu dibuatkan suatu sistem pendinginan.

Sistem pendinginan yang biasa digunakan pada motor bakar ada 2 macam

yaitu sistem pendinginan air dan sistem pendinginan udara.

1. Sistem Pendinginan Udara (Air Cooling System)

Pada sistem ini panas yang dihasilkan dari pembakaran gas di dalam

ruang bakar dan silinder sebagian dirambatkan keluar dengan menggunakan

sirip-sirip pendingin yang dipasangkan pada bagian luar dinding silinder dan

ruang bakar seperti pada gambar. Panas ini selanjutnya diserap oleh udara

luar yang temperaturnya jauh lebih rendah dari temperatur sirip pendingin.

Udara yang menyerap panas dari sirip-sirip pendingin harus

berbentuk aliran atau udaranya harus mengalir agar temperatur udara sekitar

sirip tetap rendah sehingga penyerapan panas tetap berlangsung secara

sempurna.

Keuntungan dan kerugian sistem pendinginan udara :

a. Konstruksi mesin lebih sederhana.

b. Berat mesin lebih ringan, untuk daya yang sama dibandingkan

dengan pendinginan air.

c. Temperatur kerja lebih cepat tercapai.

d. Sistem pendinginan udara lebih cocok digunakan untuk mesin-mesin

yang berukuran kecil.

Gambar . Sistem pendinginan udara

2. Sistem Pendinginan Air (Water Cooling System)

Pada sistem pendinginan air, panas dari hasil pembakaran diserap

oleh dinding silinder dan kepala silinder. Untuk mendinginkan silinder-

silinder pada blok motor dan kepala silinder, di dalam blok silinder dan

kepala silinder dibuat rongga-rongga air pendingin yang disebut mantel air

pendingin (water jacket).

Mantel pendingin dihubungkan dengan radiator melalui selang

radiator. Selang bagian atas untuk mengalirkan air pendingin dari mantel ke

radiator dan selang bagian bawah mengalirkan air pendingin dari radiator ke

mantel pendingin. Air yang telah panas dalam mantel pendingin di alirkan

ke radiator untuk di dinginkan. Pendinginan air pada radiator dilakukan oleh

udara yang mengalir melalui kisi-kisi radiator, sedangkan aliran udara

dilakukan oleh kipas yang diputar mesin.

Sirkulasi air pendingin pada sistem pendinginan ada 2 macam yaitu,

sirkulasi alam (thermosiphon) dan sirkulasi tekanan. Sirkulasi alam bekerja

berdasarkan perbedaan berat jenis, air yang telah panas pada mantel air

pendingin akan naik ke bagian atas tangki air (reservoir) sedangkan air yang

suhunya sudah turun dan akan mengalir ke blok motor.

Gambar . Sirkulasi alami

Peredaran air pendingin dalam sistem sirkulasi tekanan pada dasarnya

sama dengan sirkulasi alam. Untuk memperbesar jumlah panas yang dapat

diserap tiap satuan waktu sirkulasi air pendingin di percepat dengan cara

memakai pompa. Pompa ditempatkan antara radiator dan mesin. Air

pendingin mengalir ke dalam mesin dengan cara di sirkulasikan oleh pompa

air dari radiator ke mesin . Supaya temperatur kerja lebih cepat tercapai,

maka pada sistem pendinginan dengan sirkulasi tekanan dipasangkan

termostat. Pada saat mesin masih dingin thermostat masih menutup,

sirkulasi air pendingin melalui saluran bypass. Setelah temperatur kerja

mesin mulai tercapai sekitar 80 °C thermostat membuka, sirkulasi air

Radiator Kipas radiator

Kepala silinder Blok silinder Tabung

pendingin melalui pompa, blok silinder, kepal silinder, thermostat, radiator

dan kembali ke pompa.

Selama mesin dihidupkan dengan temperatur kerja yang normal

termostat membuka terus. Setelah mesin di matikan dan mesin sudah dingin

thermostat menutup kembali. Sistem pendinginan dengan sirkulasi tekanan

lebih baik dari pada sirkulasi alam, oleh karena itu sistem ini paling banyak

dipakai.

Gambar . Pendinginan air dengan sirkulasi tekanan

A. KOMPONEN UTAMA & FUNGSI SISTEM PENDINGINAN AIR

Untuk mencegah terjadinya perubahan sifat-sifat serta bentuk dari

komponen mesin yang diakibatkan oleh kenaikan temperatur yang tinggi,

maka pada mesin perlu dibuatkan suatu sistem pendinginan. Komponen

utama pada sistem pendinginan air ada beberapa macam, diantaranya :

1. Radiator

Radiator berfungsi untuk mendinginkan air yang panas, setelah

bersirkulasi dalam blok motor. Radiator terdiri dari dua buah tangki

yang terletak di bagian atas dan bagian bawah, kedua tangki tersebut

dihubungakan oleh kisi-kisi pendingin.

Gambar . Radiator

Tangki air yang terletak di bagian atas berfungsi untuk

menampung air panas yang datang dari blok motor sedangkan tangki

yang terletak di bagian bawah berfungsi untuk menampung air yang

sudah dingin. Kisi-kisi berfungsi untuk mengalirkan air dari tangki

atas ke tangki bawah agar panas yang dapat diserap oleh udara lebih

banyak, kisi-kisi pendingin dilengkapi dengan sirip-sirip pendingin.

Hal ini untuk memperluas bidang pendinginan.

Bentuk kisi-kisi dapat dibedakan dalam 2 jenis yaitu sarang

lebah (cellular) dan tubular. Sedangkan sirip-sirip pendingin dikenal

dengan nama tipe sirip plat dan tipe sirip zig zag. Kisi-kisi bentuk

sarang lebah jarang dipakai karena mudah tersumbat dan sulit untuk

dibersihkan. Kendaraan sekarang banyak menggunakan

konstruksi radiator yang memakai bentuk tubular yang memakai

strip zig zag.

Gambar . Tubular dengan sirip zig zag

Gambar . Sarang lebah (Cellular)

2. Tutup Radiator

Tutup radiator berfungsi untuk menutup radiator supaya tidak

ada hubungan antara radiator bagian dalam dengan tekanan udara

luar. Seperti telah kita ketahui bahwa air mendidih pada temperatur

100 °C dengan tekanan 1 atm. Apabila tekanannya lebih dari 1 atm,

maka titik didihnya lebih dari 100 °C, dengan demikian air di dalam

radiator tidak akan mendidih, karena tekanannya lebih dari 1 atm dan

temperaturnya hanya sampai sekitar 90 °C.

Tutup radiator dilengkapi dengan dua katup yaitu katup tekanan

dan katup vakum. Pada saat mesin dihidupkan, temperatur air

pendingin akan naik, meskipun temperaturnya tidak mencapai titik

didih, air di dalam radiator akan menguap. Sehingga tekanan dalam

radiator akan naik, apabila tekanannya mencapai tekanan udara luar

(1 atm) + 0,9 km/cm2, katup tekanan akan terbuka. Uap air dari

radiator masuk ke reservoir. Karena berkondensasi dengan dinding

selang yang dingin maka uap air yang sampai ke reservoir sudah

menjadi air kembali. Selama tekanan didalam radiator lebih dari 1,9

atm katup tekanan terbuka terus dan uap air dalam radiator mengalir

ke reservoir.

Gambar . Tutup radiator

Pada saat mesin dingin air di dalam blok motor menjadi dingin

pula. Apabila mesin di starter thermostat masih menutup, pompa air

bekerja maka radiator akan menjadi vacum sehingga katup vacum

membuka. Air dari reservoir mengalir ke dalam radiator. Adanya

reservoir dan katup vacum bekerja dengan normal, penambahan air

pendingin hampir tidak diperlukan.

Gambar . Katup tekanan terbuka

Gambar . Katup vacuum terbuka

3. Mantel Pendingin

Mantel pendingin berfungsi untuk mendinginkan silinder dan

ruang bakar secara efektif, karena bagian ini merupakan bagian yang

paling banyak menerima panas. Mantel pendingin pada blok silinder

dan kepala silinder dibuat sedemikian rupa, sehingga satu dengan

yang lain saling berhubungan.

4. Pompa Air

Pompa air berfungsi untuk mensirkulasikan air pendingin, yaitu

mengisap dari radiator dan menekannya ke dalam mantel air yang ada

pada blok motor. Pompa air yang biasa digunakan pada sistem

pendinginan mesin adalah pompa sentrifugal. Pompa ini dipasang

pada bagian depan mesin dan digerakkan oleh poros engkol melalui

tali kipas.

Gambar . Pompa air

5. Termostat

Thermostat berfungsi untuk mempercepat pencapaian

temperatur kerja mesin, terutama pada saat mesin masih dingin.

Temperatur kerja mesin yang baik yaitu pada saat temperatur air

pendingin mencapai 80°C sampai 90°C. Thermostat bekerja

berdasarkan kondisi temperatur air pendingin, pada saat air pendingin

temperaturnya masih rendah, thermostat tertutup dan apabila

temperatur kerja mulai tercapai thermostat membuka secara otomatis.

Thermostat yang biasa dipakai pada mesin ada dua jenis yaitu

model below dan model wax. Pada model below di isi dengan cairan

yang mudah menguap. Pada temperatur rendah katup thermostat

menutup, sehingga air pendingin tidak dapat mengalir dari mantel air

ke radiator. Air pendingin hanya bersirkulasi pada blok silinder

saluran by pass pompa air dan kembali lagi ke blok silinder. Apabila

temperatur air pendingin sudah mencapai temperatur kerja, below

(volatile liquid) akan memuai dan katup thermostat terbuka.

Thermostat model wax cara kerjanya sama dengan model below,

hanya konstruksinya yang berbeda dan menggunakan parapin.

Gambar . Thermostat model below dan wax

6. Tangki Cadangan

Tangki cadangan berfungsi untuk menampung kelebihan air

pendingin atau uap air, pada saat mesin sedang beroperasi. Apabila air

pada radiator berkurang air dari tangki cadangan akan mengalir ke

radiator, terutama pada saat mesin dalam kondisi dingin. Hal ini untuk

mencegah terbuangnya air pendingin dan menambah air pendingin

saat diperlukan.

Gambar. Tangki cadangan

7. Air Pendingin

Air pendingin berfungsi sebagai media pembawa panas dari

dalam mantel air ke radiator. Penggunaan air pendingin pada sistem

pendinginan air seringkali tanpa diperiksa terlebih dahulu, sehingga

kadang kala air yang dipergunakan banyak mengandung mineral atau

bahan polutan lainnya dalam bentuk padatan yang dapat bereaksi dan

terurai pada waktu proses pemanasan.

Padatan terlarut adalah padatan-padatan yang mempunyai

ukuran lebih kecil dari pada padatan tersuspensi. Padatan ini terdiri

dari senyawa-senyawa anorganik dan organik yang terlarut air,

mineral dan garam-garamnya. Sebagai contoh, air buangan pabrik

gula biasanya mengandung berbagai jenis gula yang terlarut,

sedangkan air buangan industri kimia sering mengandung mineral-

mineral seperti merkuri (Hg), timbal (Pb), arsenik (As), cadmium

(Cd), khromium (Cr), nikel (Ni), Cl2, serta garam-garam kalsium dan

magnesium yang mempengaruhi kesadahan air. Selain itu air buangan

sering mengandung sabun, deterjen dan surfaktan yang larut air,

misalnya pada buangan air rumah tangga dan industri pencucian.

Beberapa polutan logam berat yang sering mencemari air buangan

dan sangat berbahaya bagi kehidupan di sekitarnya, misalnya merkuri

dan timbal.

Adanya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) didalam air

akan menyebabkan sifat kesadahan terhadap air tersebut. Air yang

mempunyai tingkat kesadahan yang terlalu tinggi dan dapat

menyebabkan kerugian karena ada beberapa hal diantaranya dapat

menimbulkan karat atau korosi pada alat-alat yang terbuat dari besi.

Kesadahan air dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu; kesadahan

sementara (temporer) dan kesadahan tetap (permanen). Kesadahan

sementara disebabkan oleh garam-garam karbonat (C03=) dan

bikarbonat (HCO3-) dari calsium (Ca) dan magnesium (Mg). Garam

karbonat merupakan garam yang tidak larut, sedangkan garam

bikarbonat merupakan garam yang larut. Oleh karena itu semakin

tinggi kadar CO2 di udara semakin tinggi kelarutannya. Dengan reaksi

sebagai berikut;

CaCO3 + CO2 + H2O menjadi Ca(HCO3)2

Kesadahan tetap disebabkan oleh adanya garam- garam klorida

(CL-) dan sulfat (SO4) = dari kalsium dan magnesium. Kesadahan

karena garam-garam tersebut bersifat tetap dan sangat sukar

dihilangkan. Berdasarkan tingkat kesadahannya, air dapat dibedakan

atas beberapa macam yaitu air lunak, air agak sadah, air sadah dan air

sangat sadah. Berikut tabel derajat kesadahan air berdasarkan

kandungan kalsium karbonat.

Derajat Kesadahan CaCO3 (ppm) Ion Ca= (ppm)

Lunak < 50 < 2,9

Agak sadah 50 - 100 2,9 – 5,9

Sadah 100 - 200 5,9 – 11,9

Sangat sadah > 200 > 11,9

8. Kipas Udara (Fan)

Untuk mengalirkan (menekan, menghisap) udara melalui sirip-

sirip pendingin radiator, sirip-sirip pendingin oil cooler sehingga

temperatur pada sisip-sirip tersebut turun akibat aliran udara yang

bertemperatur lebih rendah.

B. GEJALA KERUSAKAN YANG TERJADI PADA SISTEM

PENDINGINAN DAN CARA PERAWATANNYA

Gangguan pada sistem pendinginan secara umum akan

berakibat meningkatnya suhu kerja engine yang akhirnya akan

mengganggu kinerja engine. Gangguan langsung yang dirasakan antara

lain: tenaga berkurang, bahan bakar boros, komponen-komponen engine

mengalami kerusakan. Pekerjaan perawatan berkala pada sistem

pendinginan meliputi:

a) Pemeriksaan tinggi permukaan air pendingin

Periksa ketinggian air pendingin yang terdapat pada tangki

penampungan (Reservoir). Jika tinggi air kurang isilah hingga garis

FULL.

Gambar . Pemeriksaan tinggi air

b) Memeriksa kondisi air pendingin

Periksalah air pendingin kemungkinan kotor terdapat karat atau

tercemar oli.

Gambar . Pemeriksaan kondisi air pendingin

c) Memeriksa sistem pendinginan

Periksalah kemungkinan terjadi:

1) Kerusakan fisik pada radiator atau slang radiator.

2) Kerusakan pada klem slang radiator.

3) Kisi-kisi radiator berkarat.

4) Kebocoran pada pompa air, pipa radiator (core),penguras.

Gambar 3. Pemeriksaan sistem pendinginan

d) Memeriksa kerja tutup radiator

Dengan menggunakan alat tes tutup radiator (Radiator cap tester)

periksalah kondisi pegas dan katup vakum dari tutup radiator.

Tutup perlu diganti bila tekanan pembukaan dibawah angka

spesifikasi pabrik, atau jika secara fisik rusak.

Tekanan pembukaan katup :

STD : 0,75 – 1,05 kg/cm2

Limit : 0,6 kg/cm2

(sesuaikan dengan ketentuan manual)

Gambar . Pemeriksaan kerja tutup radiator

e) Memeriksa tali kipas

1) Tali kipas diperiksa secara visual kemungkinan terjadi: Retak,

perubahan bentuk, aus atau terlalu keras. terkena oli atau

paslin/grease.

2) Persinggungan yang tidak sempurna antara tali dan puli.

Gambar . Pemeriksaan tali kipas secara visual

f) Memeriksa dan menyetel tegangan tali kipas

Dengan tekanan 10 kg/cm2, tekan tali seperti pada gambar

defleksi/kelenturan tali :

Pompa air – Alternator : 7 – 11 mm

Engkol – Kompressor : 11 – 14 mm

Bila tidak memenuhi spesifikasi pabrik lakukan penyetelan tali

kipas dengan SST penyetel tali kipas.a

Tegangan tali kipas :

Baru : 100 – 150 Lbs

Lama : 60 – 100 Lbs.

(sesuaikan dengan ketentuan manual)

Gambar . Pemeriksaan tegangan tali kipas

Kemungkinan kerusakan dilihat dari gejalanya

Kerusakan pada sistem pendingin mesin bisa dideteksi dari beberapa gejala

berikut.

1. Gejala: Mesin panas saat AC mati

Kerusakan: Thermoswitch rusak sehingga kipas elektrik tidak hidup saat

mesin panas. Kipas akan hidup hanya saat AC hidup.

Solusi: Gantilah thermoswitch.

2. Gejala: Mesin panas saat kecepatan tinggi

Kerusakan: Radiator mampat sehingga tidak mampu mendinginkan air

yang lebih panas saat mesin bekerja keras.

Solusi: Servis radiator atau ganti bila perlu.

3. Gejala: Mesin terlalu dingin meski sudah berjalan jauh.

Kerusakan: thermostat terus terbuka karena macet.

Solusi: Ganti thermostat.

4. Gejala: Air radiator selalu berkurang

Kerusakan: Terjadi kebocoran pada sistem pendingin.

Solusi: Carilah kebocoran dengan seksama dalam keadaan mesin

hidup.

5. Gejala: Air di tangki cadangan menjadi penuh namun yang di radiator

berkurang

Kerusakan: Kemungkinan besar pengatur tekanan radiator rusak.

Solusi: Ganti tutup radiator.

6. Gejala: Keluar gelembung udara dari dalam radiator saat mesin hidup

Kerusakan: Terjadi kebocoran kompresi.

Solusi: Mintalah bengkel langganan untuk mengatasinya.

7. Gejala: Air radiator keruh dan berwarna coklat.

Kerusakan: Sistem pendingin sudah diserang karat.

Solusi: Cobalah untuk menguras radiator, gunakan radiator flush dan

isi kembali dengan coolant yang berkualitas tinggi.

8. Gejala: Kipas mesin tetap berputar kencang, baik saat mesin dingin maupun

panas.

Kerusakan: Kopling visco lemah.

Solusi: Servis kopling visco dengan mengganti cairan silikon di

dalamnya. Minta bantuan bengkel untuk melakukannya.

9. Gejala: Mesin bertambah panas ketika mobil berjalan lambat atau di tengah

kemacetan.

Kerusakan: Kipas elektrik mati bisa jadi kipas rusak atau ada yang tidak

beres dengan sistem kelistrikannya.

Solusi: Ganti kipas elektrik atau motor listrik penggeraknya.