ANALISIS GANGGUAN DAN CARA MENGATASI SISTEM PENDINGIN PADA MESIN DAIHATSU CHARADE
PROYEK AKHIR Diajukan Dalam Rangka Penyelesaian Studi Diploma 3
Disusun Oleh: Nama
: Arifin
NIM
: 5250302535
Prodi
: Teknik Mesin D3 Paralel A
Jurusan
: Teknik Mesin
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2006
ABSTRAK Arifin 2006. Analisis Gangguan Dan Cara Mengatasi Sistem Pendingin Mesin Daihatsu Charade Proyek Akhir. Teknik mesin D3. Fakultas Teknik. Universitas Negeri Semarang. Perkembangan teknologi pada bidang otomotif khususnya pada mobil yang begitu cepat, mendorong manusia untuk selalu belajar. Untuk mengetahui lebih mendalam tentang sistem pendingin dan berdasarkan dari proyek akhir yang dibuat dalam pembuatan engine stand maka penulis mengambil judul “ Analisis Gangguan Dan Cara Mengatasinya Sustem Pendingin Mesin Daihatsu Charade” . permasalahan yang diangkat dalam penulisan proyek akhir ini adalah ingin mengetahui konstruksi dan cara kerja serta analisis gangguan yang sering terjadi pada komponen-komponen sistem pendingin pada mesin daihatsu charade. Pendinginan pada motor merupakan hal yang dibutuhkan. Sistem pendinginan (cooling system) adalah suatu rangkaian pada mobil untuk mengatasi terjadinya over heating pada mesin sehingga mesin dapat tetap bekerja secara optimal, apabila sistem pendingin 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. Komponen-komponen utama sistem pendinginan pada mobil daihatsu charade adalah terdiri dari : radiator, media air pendingin (coolant), pompa air, kantong air pendingin (water jacket), sumbat penutup, tutup radiator, termostat, kipas elektrik, selang radiator dan botol pelimpah (reservoir tank). Cara kerja sistem pendingin Daihatsu Charade adalah sistem pendingin tekan yang memanfaatkan pompa air untuk mensirkulasikan air sebagai media pendingin. Air pendingin yang masih dingin ditampung didalam radiator, stelah mesin dihidupkan dan suhu air pendingin naik, air pendingin tersebut dipompa menuju ke mesin. Air pendingin yang telah panas sekitar 80o C akan membuka katup termostat, dan mengalirkan air pendingin yang telah panas tersebut ke radiator untuk didinginkan kembali. Pendinginan radiator dibantu oleh isapan angin dari kipas yang berputar. Proses pendinginan ini akan berlangsung pada saat mesin hidup. Proses pendinginan pada mesin dapat terganggu jika terdapat gangguan operasional pada komponen mesin itu sendiri. Hal ini dapat di identifikasi melalui pemeriksaan kerusakan yang terjadi. Gangguan-gangguan yang sering terjadi pada sustem pendinginan air antara lain : kebocoran sistem pendingin, radiator tersumbat, selang-selang radiator rusak, termostat macet, pompa air rusak, water jacket tersumbat, kerusakan pada kipas , terdapat bunyi pada sistem pendinginan, mesin terlalu panas atau mesin terlalu dingin. Sistem pendingin dapat berfungsi dengan baik apabila komponenkomponen dari sistem pendingin tidak mengalami kerusakan. Kerusakan yang terjadi pada sistem pendingin harus diatasi sedini mungkin agar hal-hal yang tidak di inginkan tidak terjadi.
ii
PENGESAHAN
Laporan proyek akhir 2005, dengan judul TA “ Analisis Gangguan Dan Cara Mengatasi Sistem Pendingin Pada Mesin Daihatsu Charade “ ini dipertahankan dihadapan sidang panitia ujian pada : Hari
:
Tanggal
:
Panitia Ujian Pembimbing
Drs. Budiarso Eko, MPd NIP.131285577
Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Mesin
Drs. Pramono
NIP.131474226
iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO 1. Bunga yang tidak akan layu adalah kebajikan. (Coper) 2. Orang yang berbudi luhur biasanya pandai membawa diri dan ramah. (menteign) 3. Berangkatlah dalam keadaan berat atau ringan untuk berjuang dijalan Allah dengan harta dan jiwanya, itulah orang-orang yang akan mendapat kemenangan. (Hadits) 4. barang siapa menempuh jalan mencari ilmu, maka Allah akan memudahkan baginya jalan ke Surga. (HR. Muslim)
PERSEMBAHAN 1. Kepada bapak dan ibu tercinta yang telah memberikan segalanya 2. Kepada adik-adikku atas cerianya 3. Pada
Sephia
mendukung
iv
tersayang
yang
telah
KATA PENGANTAR
Kita panjatkan puja dan puji syukur pada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan hidayat-Nya sehingga dapat menyelesaikan laporan Proyek Akhir ini. Laporan ini disusun guna memenuhi mata kuliah Proyek Akhir yang berbobot 4 SKS dan merupakan syarat kelulusan D3 Teknik Mesin UNNES. Tersusunnya laporan ini tentu saja tidak terlepas dari dukungan berbagai pihak yang telah turut membantu penulis, untuk itu penulis dengan kerendahan hati menyampaikan banyak terima kasih kepada : 1. Bapak Drs. Pramono, Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri Semarang 2. Bapak Drs. Budiarso Eko, M.Pd , Dosen Pembimbing 3. Kepada semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan Proyek Akhir Penulis sepenuhnya menyadari bahwa laporan Proyek Akhir ini masih jauh dari sempurna dan masih banyak kekurangan. Demikian pengantar yang bisa di paparkan, diharapkan kritik dan saran untuk menambah wawasan pengetahuan penulis pada masa-masa yang akan datang dan juga untuk perbaikan laporan Proyek Akhir ini. Semoga laporan Proyek Akhir ini dapat berguna untuk pembaca maupun penulis.
v
Dan penulis bisa berharap dari penyusunan laporan ini dapat dijadikan bahan pembelajaran
Semarang,
Febuari 2006
Penulis
vi
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL............................................................................................. i ABSTARK ............................................................................................................ ii HALAMAN PENGESAHAN............................................................................... iii MOTTO DAN PERSEMBAHAN ........................................................................ iv KATA PENGANTAR .......................................................................................... v DAFTAR ISI......................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... ix BAB I
PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah................................................................. 1 B. Rumusan Masalah. .......................................................................... 2 C. Manfaat ........................................................................................... 3 D. Tujuan ............................................................................................. 3
BAB II. PEMBAHASAN DESKRIPSI SISTEM PENDINGIN PADA MOTOR A. Perpindahan Panas Pada Mesin....................................................... 4 B. Bentuk Pendingin Pada Mesin Daihatsu Charade........................... 6 C. Temperatur Dinding Silinder .......................................................... 6 D. Tujuan Pendinginan......................................................................... 7 E. Mantel Air ( Water Jacket )............................................................. 9 F. Kontruksi Sistem Pendingin Daihatsu Charade .............................. 11 1. Radiator..................................................................................... 11 2. Pompa Air ................................................................................. 12 vii
3. Tutup Radiator .......................................................................... 12 4. Termostat ( alat pengukur panas )............................................. 13 5. Kipas Elektrik ........................................................................... 14 6. Selang karet dan penjepit/klem selang...................................... 15 7. Botol Pelimpah.......................................................................... 16 8. Water Temperatur Switch ......................................................... 17 G. Analisa Gangguan-Gangguan Sistem Pendingin dan cara mengatasinya................................................................................... 18 1. Terjadi Over Cooling ............................................................. 18 2. Terjadi Over Heating ............................................................ 19 H. Cara Mencegah Kerusakan Dari Sistem Pendingin ........................ 29 1. Perawatan Preventif ............................................................... 29 2. Perawatan Kuratif .................................................................. 29 BAB III PENUTUP A.
Simpulan ......................................................................................... 32
B.
Saran................................................................................................ 33
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 34 LAMPIRAN.......................................................................................................... 36
viii
DAFTAR GAMBAR Halaman
Gambar 1. Variasi Temperatur Maksimum Dan Minimum.......................................7 Gambar 2. Garis Isometris Dan Variasi Temperatur Tabung Silinder.......................7 Gambar 3. Skema Mantel Air Pada Blok Silinder Dan Tabung Silinder...................10 Gambar 4. Kontruksi Sistem Pendingin Pada Daihatsu Charade .............................11 Gambar 5. Rangkaian Radiator ..................................................................................11 Gambar 6. Pompa Air ................................................................................................12 Gambar 7. Tutup Radiator .........................................................................................13 Gambar 8. Termostat..................................................................................................14 Gambar 9. Kipas Elektrik...........................................................................................14 Gambar 10. Selang By Pass .......................................................................................16 Gambar 11. Botol Pelimpah.......................................................................................17 Gambar 12. Tes Tekanan Sistem Pendingin ..............................................................20 Gambar 13. Membersihkan Inti Radiator...................................................................22 Gambar 14. Mengetes Termostat ...............................................................................25 Gambar 15. Memeriksa Pompa Air ...........................................................................26 Gambar 16. Pemeriksaan Tutup Radiator ..................................................................28
ix
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah Perkembangan teknologi yang semakin cepat mendorong manusia untuk mempelajari ilmu pengetahuan dan teknologi. Dalam dunia otomotif khususnya pada mobil dikenal berbagai macam sistem yang digunakan. Sistem-sistem ini bekerja saling berangkaian antara satu dengan yang lainnya, sehingga apabila salah satu dari sistem tersebut mengalami kerusakan maka mobil akan menambah kerusakan yang lain. Sistem pendingin pada mobil berfungsi untuk menurunkan temperatur pada mesin yang terjadi akibat dari pembakaran maupun gesekan. Proses pembakaran selanjutnya akan menghasilkan tenaga mekanis yang kemudian akan menggerakkan mesin. Akibat lain dari proses pembakaran adalah hanya panas yang apabila tidak didinginkan akan merusak komponen dari mesin itu sendiri. Sistem pendingin (cooling system) adalah suatu rangkaian untuk mengatasi terjadinya over heating pada mesin. Alat transportasi pada zaman teknologi canggih ini bermacam-macam antara lain kendaraan roda empat dan kendaraan roda dua maupun kendaraan roda tiga yang oleh masyarakat Indonesia banyak digunakan sebagai alat trasportasi. Pada sebuah kendaraan dilengkapi dengan sistem-sistem dan komponenkomponen lain yang menyertainya, sehingga kendaraan tersebut dapat dipergunakan sebagaimana mestinya secara optimal.
1
2
Sistem yang ada pada sebuah kendaraan adalah : 1. Sistem pengisian 2. Sistem pengapian 3. Sistem penerangan 4. Sistem pendingin, dll Penulis memilih Daihatsu Charade sebagai bahan penulisan laporan adalah keunikan pada mesin daihatsu charade yang hanya memakai tiga (3) silinder. Jadi sistem pendingin hanya bersirkulasi pada 3 silinder saja. Pada sistem pendinginan mesin Daihatsu Charade ini sama dengan mesin-mesin lainnya yaitu dengan menggunakan sistem tekan untuk mensirkulasikan air pendingin (coolant). Adapun hal-hal yang melatar belakangi penulis dalam memilih judul Analisa sistem Pendingin pada Daihatsu Charade adalah : 1. Kurangnya pengetahuan pemakai kendaraan dalam merawat sistem pendingin, sehingga kerusakan kecil akan menjadi besar dan akan menambah biaya perawatan. 2. Gangguan yang sering terjadi pada Daihatsu Charade adalah kebocoran pada sistem pendingin dan kerusakan komponen sistem pendingin akibat kurangnya perawatan.
B. Rumusan Masalah Permasalahan yang sering terjadi pada sistem pendingin khususnya pada Daihatsu Charade perlu diberi pembatasan masalah agar nantinya tidak terjadi kerancuan dalam pembahasannya. Maka batasan-batasan permasalahannya adalah sebagai berikut :
3
1. Bagaimana bentuk sistem pendingin pada mesin Daihatsu Charade. 2. Bagaimana cara kerja sistem pendingin. 3. bagaimana mencari, menganalisa dan juga mengatasi suatu gangguangangguan yang sering terjadi pada sistem pendingin Daihatsu Charade.
C. Manfaat Manfaat yang dapat diambil dari pembahasan sistem pendinginan ini adalah sebagai berikut : 1. Dapat membantu meningkatkan pemahaman tentang sistem pendingin yang dipakai oleh Daihatsu Charade. 2. Dapat memperbaiki jika terjadi kerusakan pada sistem pendingin pada Daihatsu Charade. 3. Meningkatkan pemahaman dalam hal menganalisa gangguan dan cara mengatasi pada Daihatsu Charade.
D. Tujuan Tujuan yang dapat diambil dalam penulisan proyek akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Mahasiswa dapat mengetahui lebih dalam tentang sistem pendingin yang digunakan pada mesin Daihatsu Charade. 2. Mahasiswa dapat mengetahui komponen-komponen yang terkait pada sistem pendingin mesin Daihatsu Charade. 3. Mahasiswa dapat menganalisis gangguan-gangguan yang ada pada sistem pendingin mesin Daihatsu Charade.
BAB II PEMBAHASAN DESKRIPSI SISTEM PENDINGIN PADA MOTOR
A. Perpindahan Panas Pada Mesin Panas adalah bentuk tenaga yang dapat berpindah atau mengalir dari suatu zat ke zat yang lainnya, bila kedua benda tersebut memiliki perbedaan temperatur. Panas mengalir dari temperatur tinggi ke temperatur rendah. Perpindahan panas gas melalui dinding atau bagian yang disinggung oleh gas, berlangsung dalam dua arah. Selama pembakaran expansi awal pembakaran pembuangan dan akhir kompresi, temperatur gas lebih tinggi dari temperatur silinder. Sebab itu panas mengalir ke dinding kemudian dilanjutkan sampai ke zat pendingin. Panas yang di terima oleh zat pendingin itu selanjutnya dikeluarkan dari sistem pendingin. Pada langkah pengisian dan pada awal kompresi, sebagian dari panas dinding tadi di kembalikan pada gas sampai temperatur mencapai keseimbangan. Perpindahan panas selama proses pembakaran dan expansi tadi merupakan salah satu aspek kerugian panas. Kerugian panas yang diserap oleh dinding silinder swlama langkah kompresi yang pertama, secara praktis sama dengan jumlah panas yang diserap pada panas yang diserap pada langkah kompresi berikutya. Atau dengan kata lain, panas yang diterima sama dengan panas yang dipindahkan. Faktor-faktor penting yang mempengaruhi besar kerugian panas ke dinding silinder terutama tergantung pada : 1. Lama waktu pembakaran berlangsung 2. Bentuk ruang bakar dan ukuran silinder
4
5
3. Temperatur pembakaran yang terantung pada jenis pembakaran, perbandingan kompresi dan beban motor 4. Kecepatan motor dan pada saat penyalaan muatan Perpindahan panas secara konveksi terjadi oleh adanya perpindahan massa yang panas dari tempat yang bertemperatur tinggi. Perpindahan panas tersebut dapat berlangsung secara paksa (dengan menggunakan pompa) atau secara bebas (oleh adanya perbedaan berat jenis). Sistem pendingin motor khususnya mobil menggunakan gabungan dari ketiga cara perpindahan panas tersebut, yaitu : 1. Radiasi Contoh : Panas dari mesin akan memancar disekeliling ruang mesin, jadi perambatan panas secara langsung walaupun tanpa media panas bisa merambat. 2. Konduksi Contoh : Perpindahan panas dari dinding silinder bagian dalam ke dinding silinder bagian luar. 3. Konveksi Contoh : Perpindahan panas dari gas pembakaran ke dinding silinder bagian dalam dan perpindahan panas dari dinding silinder bagian luar ke air dalam mantel air.
6
B. Bentuk Pendingin Pada Mesin Daihatsu Charade Bentuk pendinginan terdiri dari dua macam, yaitu; 1. Pendinginan Udara. Pendinginan udara digunakan jika panas dari mesin yang bekerja atau berputar dilewatkan sirip ke udara luar. Sirip-sirip ini akan memperluas bidang yang didinginkan. Pendingin udara biasanya digunakan pada mesin bersilinder tunggal atau berkapasitas kecil. Juga biasa dipakai untuk kendaraan-kendaraan perang. 2. Pendinginan Air. Sistem pendinginan ini digunakan pada mesin Daihatsu Charade. Pada mesin Daihatsu Charade tidak memungkinkan untuk memakai sistem pendingin udara. Selain memerlukan komponen yang lebih besar juga panas dari mesin tidak dapat diredam dengan baik karena mesin terdapat didalam sebuah mobil. Pada mesin daihatsu charade menggunakan sistem pendingin air karena selain memerlukan komponen yang relatif kecil juga dapat meredam panas dengan baik.
C. Temperatur Dinding Silinder Seperti yang telah diuraikan diatas bahwa temperatur gas didalam silinder berubah-ubah. Perubahan tersebut dialami juga oleh dinding silinder. Perubahan temperatur maksimum rata-rata selama satu siklus pada berbagai tempat pada dinding silinder suatu motor ditujukan pada gambar 1. Dari gambar ternyata bahwa temperatur rata-rata turun ke arah zat pendingin. Garis-garis isometris pada dinding silinder pada tabung silinder dan puncak torak suatu motor ditujukan pada gambar 2. Dari percobaan terbukti bahwa bagian terbesar dari panas yang
7
berpindah dari puncak torak ke dinding silinder disalurkan melalui cincin-cincin torak.
Gambar 1. Variasi Temperatur Maksimum Dan Minimum ( Sumber: BM Surbhakty, 1997: 157-1 )
Gambar 2. Garis Isothermis Dan Variasi Temperatur Tabung Silinder ( sumber: BM Surbhakty, 1997: 157-2 )
D. Tujuan Pendinginan Perubahan temperatur gas dalam silinder itu berlangsung secara tepat, sebab temperatur permukaan dinding silinder tidak pernah dapat menyamai temperatur tertinggi gas. Gas yang bergerak menyinggung dinding silinder
8
tersebut membentuk suatu kabut gas yang diam, kabut ini bekerja sebagai isolator panas. Misalnya temperatur gas 15000 C, temperatur permukaan dinding silinder 1500 C. Walaupun tempertur ini rendah, namun berdasarkan struktural, pendingin perlu diadakan. Tujuan utama pendinginan adalah 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. Pada mesin efisiensi kerja mesin yang baik suhunya sekitar 80o C, karena pada suhu itu mesin dapat bekerja dengan optimal. Apabila mesin suhunya sekitar 70o C, maka mesin tidak bekerja dengan optimal dan tidak efisien. Apabila mesin suhunya 90o C atau lebih maka mesin akan mengalami over heating. Untuk menghindari hal demikian maka mesin perlu didinginkan untuk mempertahankan pada suhu kerja mesin dan agar mesin dalam kondisi stabil. Sistem pendingin yang terdapat pada mobil Daihatsu Charade merupakan bagian dari keseluruhan yang terdapat pada mobil Daihatsu Charade. Sistem pendingin mempunyai peranan yang sangat penting untuk menurunkan panas pada mesin akibat dari proses pembakaran. Sirkulasi air pendingin Daihatsu Charade berawal dari radiator kemudian air diserap oleh pompa air dan dikirim ke
9
kantong-kantong water jacket pada silinder mesin, pompa ini dipasang pada bagian depan dari mesin dan digerakkan oleh poros engkol dengan perantara V belt. Air yang berada di water jacket berfungsi untuk mendinginkan motor tersebut. Setelah air digunakan untuk mendinginkan suhunya naik, dan sebelum air masuk ke radiator terlebih dahulu masuk kesaluran simpangan yang dilengkapi dengan termostat yang akan mengatur aliran yang menuju ke radiator atau ke by pass ke kantong-kantong air. Termostat akan mem by pass air apabila suhu air kurang dari suhu kerja mesin sekitar 800 C. Air yang masuk ke radiator dengan melalui selang akan didinginkan dengan persinggungan udara yang diserap oleh sirip-sirip yang menyelubungi pipa air. Apabila tekanan pada sistem pendingin mesin berlebihan maka tutup radiator akan mengalirkan air ke botol melimpah atau reservoir.
E. Mantel air ( water jacket ) Mantel air dibuat dengan cara dituang sebagai bagian dari blok dan tutup silinder. Melalui mantel tersebut air dapat mengalir bebas ke dalam rongga yang terdapat di sekeliling silinder, ruang bakar, tutup silinder dan dudukan katup. Perpindahan panas dari gas ke dinding silinder berlansung secara konveksi dan konduksi. Bila dipakai udara sebagai zat pendingin maka sekeliling silinder itu dipasang sirip-sirip pendingin. Sirip-sirip itu memperluas bidang perpindahan panas.
10
Busi Saluran katup-katup
Tutup silinder Mantel air
Saluran air Blok silinder Torak
Gambar 3. Skema Mantel Air Pada Blok Silinder Dan Tutup Silinder ( Sumber : BM Subhakty, 1997 : 158-3 )
11
F. Kontruksi sistem pendingin Daihatsu Charade
Gambar 4. Kontruksi Sistem Pendingin Pada Daihatsu Charade (Sumber : Astra Daihatsu Motor, 2001: 32) 1. Radiator Radiator menerima air yang telah menjadi panas dari mesin. Air panas mengalir melalui pipa dan menyembnurkan 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 5. Rangkaian Radiator (Sumber: Toyota Astra Motor, 1995: 36)
12
Pada kendaraan bermesin depan, biasanya raditor diletakkan didepan mesin dalam posisi terbuka untuk sirkulasi udara melalui kisi-kisi didepan kendaraan. Bentuk radiator bisa merupakan jenis tegak. Untuk mesin daihatsu charade kapasitas air pada radiator dibatasi dengan spesifikasi tertentu. Yaitu untuk spesifikasi umum 5,2 liter dan untuk spesifikasi daerah tropik 5,5 liter. Sebaiknya isi radiator dan botol pelimpah dengan larutan anti freez sesuai pabrik pembuatnya.
2. Pompa Air Pompa air mengedarkan air dari mesin ke radiator dan kembali lagi ke radiator untuk memastikan aliran yang positif. Pompa jenis sentrifugal digunakan untuk membuat air mengalir secara teratur tanpa memerlukan tenaga yang berlebihan untuk mengendalikannya.
Gambar 6. Pompa Air (Sumber: PT Astra Daihatsu Motor, 1993: 4)
3. Tutup Radiator Semua kendaraan bermotor dipasang dengan menggunakan tutup radiator bertekanan. Sehingga mengakibatkan beberapa hal berikut ini :
13
a. Radiator yang lebih kecil bisa digunakan b. Pompa air lebih efisien c. Pemanasan ditempat dapat dikurangi d. Kehilangan air melalui evaporasi dapat dikurangi e. Gelombang air dapat ditekan
Gambar 7. Tutup Radiator (Sumber: Toyota Astra Motor, 1995: 38) Pada tutup radiator yang dipakai mesin daihatsu Charade mempunyai spesifikasi pembukaan katup relief pada tekanan 0,6 – 1,05 kg/cm2 ( 8,53 – 14,9 psi). Pada tekanan lebih dari angka tersebut maka katup relief akan membuka dan mengalirkan uap air ke botol pelimpah.
4. Termostat (Alat Pengatur Panas) Termostat mengijinkan mesin untuk memanaskan dengan cepat dan mengaturnya dalam temperatur yang sesuai. Hal ini dapat mencapai bentuk mesin yang lebih baik dan hidup mesin lebih lama. Termostat terletak dalam ruang aliran keluar air mesin. Ketika katup ditutup sirkulasi air melalui radiator dibatasi. Kepala katup dihubungkan ke elemen yang mudah panas yang dipanasi oleh air.
14
Bila elemen panas ia akan memuai dan membuka katup, bila elemen dingin ia mengerut dan menutup katup. Selama katup menutup sirkulasi air berjalan terus.
Gambar 8. Termostat (Sumber: Astra Daihatsu Motor, 2001: 32)
5.
Kipas Elektrik Untuk memastikan aliran udara yang benar melalui core/inti radiator dan
sekitar mesin, kipas dipasang tepat didepan radiator dengan menggunakan motor listrik untuk penggerak oleh sebuah tombol yang peka temperatur dalam sistem pendinginan.
Gambar 9. Kipas Elektrik (Sumber: Astra Daihatsu Motor, 1993: 14)
15
Keuntungan kipas elektrik : a. Pengoperasiannya hanya ketika diperlukan b. Bunyi gaduh dapat dikurangi karena tidak beroperasi terus menerus c. Tenaga tidak terus-menerus mengalir dari mesin d. Kipas elektrik sering di pasang sebagai pengerak tambahan pada mesin ketika kendaraan digunakan secara ekstensif dalam kondisi panas.
6. Selang-Selang Karet Dan Penjepit/Klem Selang Selang karet membuat hubungan yang fleksibel antara mesin dan radiator atau komponen lainnya,seperti pemanas dan AC. Penguat penjepit selang karet digunakan untuk hal-hal berikut ini : a. Membalut permukaan b. Menjaga tekanan dalam sistem dengan menahan kelenturannya c. Menjadi peredam suhu dalam ustem pendinginan
Penggunaan selang ini terdapat pada : a. Selang Radiator Bagian Atas 1. Menghubungkan bagian teratas dari radiator ke pengeluar (outlet) ruang pengukur panas 2. Menyalurkan air panas dari mesin ke radiator b. Selang Radiator Bawah 1. Menghubungkan bagian radiator terbawah ke saluran masuk pompa air 2. Menyalurkan air hangat dari radiator ke mesin
16
c. Selang By Pass (Ketika Dipasang) 1. Menghubungkan bagian lebih rendah pada ruang termostat ke sisi jalan masuk pompa air 2. Menyediakan siskulasi ke pompa ketika termostat tertutup
Gambar 10. Selang by pass (Sumber: Toyota Astra Motor, 1995: 36)
7. Botol Pelimpah Botol pelimpah di pasang dalam unit mesin didekat radiator, dihubungkan ke radiator dialirkan oleh selang karet, sering disebut sistem pemulihan pendingin. Botol atau tabung biasanya terbungkus plastik dan mempunyai tanda “ADD & Full”, untuk mengatasi kelebihan atau panas, seperti sistem pendinginan zat pendingin di transfer kembali ke radiator melalui selang. Kegunaan botol pelimpah ini adalah untuk memelihara zat pendingin dan membuatnya lebih mudah untuk memeriksa tingkat derajat panas.
17
Botol Pelimpah
Gambar 11. Botol Pelimpah (Sumber:Drs Daryanto, Reparasi Sistem Pendingin Mesin Mobil, 1999: 1) Untuk botol pelimpah pada mesin daihatsu Charade dibatasi atau mempunyai spesifikasi umum dengan kapasitas 0,6 liter. 8. Water Temperatur Switch water temperatur switch ini, pada Daihatsu Charade dipasangkan pada saluran inlet yaitu sebelum melewati termostat cara kerja : pada saat coolant mencapai temperatur tertentu yaitu diatas 93o C water temperatur switch ini akan menjadi isolator atau titik kontaknya akan terbuka sehingga kipas akan berputar pada temperatur ini, yaitu untuk membantu pendinginan dari coolant dan setelah coolant tersebut menjadi turun temperaturnya water temperatur switch tersebut akan kembali menjadi konduktor atau menutup sehingga akan menghantarkan arus langsung menuju ke massa. Pengetesan water temperatur switch : 1. Pada kondisi coolant dingin jika water temperatur switch connector dicabut, dan kunci kontak di ON kan, maka kipas akan berputar. Jika hal ini terjadi berarti kerja dari water temperatur switch masih bagus.
18
2. Pengetesan juga dapat dilakukan dengan melepas water temperatur switch kemudian dimasukkan dalam air yang panasnya mencapai temperatur diatas 93o C. Kemudian dengan ohm meter cek ada tidaknya hubungan berarti water temperatur switch tersebut rusak dan harus diganti.
G. Analisa Gangguan-Gangguan Sistem Pendingin Dan Cara Mengatasinya 1. Terjadi Overcooling (mesin dingin) Terjadinya Overcooling dapat diamati pada temperatur air pendingin yang selalu rendah (jauh di bawah temperatur kerja idelnya). Jika hal ini terjadi berarti Overcooling. Dari neraca panas hal ini berarti terjadi kenaikan kerugian karena pendinginan (cooling loos). Dengan adanya kenaikan cooling loos ini berarti daya mekanis yang dihasilkan sudah pasti berkurang. Tetapi pada mesin tidak terasa betul, yang lebih terasa adalah adanya kenaikan pamakaian bahan bakarnya. Jadi over cooling sepertinya tidak berakibat menurunnya daya mekanis mesin yang dihasilkan melainkan menaiknya konsumsi bahan bakar yang diperlukan mesin. Gejala dan kemungkinan yang terjadi: a. Termostat rusak. Termostat yang berfungsi untuk mengatur masuknya air pendingin yang masuk ke dalam mantel air supaya didapatkan suhu mesin yang sesuai dan apabila pada alat ini terjadi kerusakan akan mengakibatkan mesin manjadi dingin atau sebaliknya.
19
Cara mengatasinya: Tes bagaimana kerja termostat tersebut masih bisa bekerja dengan baik apa tidak apabila termostat membuka terus ini karena alat tersebut tidak bisa menutup saat mesin dingin, salah satu yang dapat dilakukan adalah menggantinya. b. Jika udara terlalu dingin, radiator harus ditutup. Udara luar yang terlalu dingin akan menjadikan mesin itu menjadi dingin. Cara mengatasinya: Dengan menghindarkan radiator dengan udara luar dan radiator dalam keadaan tertutup.
2. Terjadi Over heating Terjadinya over heating dapat diamati pada temperatur air pendingin yang selalu tinggi (jauh diatas temperatur kerjanya). Jika hal ini terjadi berarti over heating. Dari neraca panas hal ini sebetulnya akan menurunkan kerugian panas karena pendinginan (cooling loss). Tetapi dengan kenaikan temperatur mesin yang diamati pada air pendingin ini selanjutnya akan menyebabkan beberapa komponen mesin mangalami perubahan bentuk yang berlebihan akibat pemuaiannya seperti piston pada silinder. Akibat lanjutan yang dapat dirasakan adalah adanya kenaikan kerugian akibat gesekan. Secara prinsip penyebab dari over heating adalah aliran dari air pendingin dan udara pada radiator yang mengalami ganguan. Kemungkinan penyebab dari terganggunya sistem pendinginan dapat diuraikan sebagai berikut: a. Sistem Pendinginan Bocor Penyebab terjadinya sistem pendingin bocor:
20
Pemakaian yang lama dan perawatan sistem pendinginan ynag kurang teratur dapat menyebabkan kebocoran. Kebocoran ini akan menggangu sirkulasi air pendingin. Untuk mengetahui bocor atau tidaknya sistem pendinginan yaitu dengan menggunakan tes tekanan sistem pendingin. Cara mengatasinya: Tes tekanan sistem pendingin ini untuk menemukan tempat yang mengalami kebocoran. Alat yang digunakan adalah radiator tester. Bagian-bagian yang rawan bocor adalah pada sambungan pipa air dan bak penampung air. Pemompaan ke dalam tidak boleh melebihi tekanan kerja (1,2 kg/cm2 atau 118 kpa) dari sistem pendingin karena dapat merusakkan bagian–bagian sistem pendingin. Setelah sistem diberi tekanan (1,2 kg/cm2 atau 118 kpa) dengan radiator tester dapat diketahui tempat kebocoran yang alan diperbaiki.
3
2
1
Gambar 12. Tes Tekanan Sistem Pendinginan (Sumber: Astra Daihatsu Motor, 1993: 10)
21
Keterangan: 1. Radiator 2. Tutup radiator 3. Radiator tester
b. Radiator Tersumbat Penyebab radiator tersumbat: Di dalam radiator terdapat komponen yaitu pipa air. Pemakaian yang lama menyebabkan banyak kotoran atau kerak yang mengendap dan menyumbat saluran air, sehingga kemampuan membuang panas menjadi menurun. Temperatur yang tinggi akan merusak komponen-komponen mesin yang lainnya. Bagian-bagian dari radiator yang bisa terjadi kemungkinan kerusakan yaitu: 1. Mulut Pipa-pipa Air Pada bagian mulut pipa-pipa air sering terjadi adanya kerak-kerak yang menempel pada setiap bagian lubang sehingga air tidak dapat masuk malalui pipa yang tersumbat kotoran tadi. Cara mengatasinya yaitu: Untuk membersihkan kotoran tersebut pada bagian ujung pipa dapat dibersihkan dengan alat penggores besi atau baja yang dibentuk seperti skrap. 2. Pipa-pipa Air Cara mengatasinya: Gangguan pada pipa-pipa yang tersumbat oleh kotoran air atau kerakkerak dengan menggunakan alat korok ke dalam pipa-pipa tersebut, sehingga kerak-kerak yang menempel bisa dikeluarkan. Perlu diperhatikan bahwa pipa-pipa
22
tersebut dari bahan yang mudah rusak, maka di dalam membersihkan perlu hatihati jangan sampai terjadi kebocoran.
3. Inti Radiator Bentuk sirip-sirip pada radiator ada dua jenis, yaitu berbentuk plat dan berbentuk zig-zag. Pada Daihatsu Charade menggunakan sirip jenis zig-zag, siripsirip inilah yang mudah terkena kotoran. Cara mengatasinya: Untuk membersihkan kotoran pada sirip-sirip radiator ini dengan cara menyemprotkan udara dari kompresor ke dalam sirip sampai kotoran keluar. 5
2 3
4
1
6 Gambar 13. Membersihkan Inti Radiator (Sumber:Drs Daryanto, Reparasi Sistem Pendingin Mesin Mobil, 1999: 1)
Keterangan: 1. Udara tekan 2. Mulut pipa air 3. pipa air 4. Inti radiator 5. Bak air atas 6. Bak air bawah
23
4. Bak Air Atas Bak bagian atas berfungsi sebagai penapung air panas yang masuk dari selang, penampung atas ini dilengkapi dengan tutup radiator. Kotoran yang menempel pada dinding bak penampung atas dapat dihilangkan dengan cara menguras radiator. Mesin dihidupkan, pipa bagian bawah dibuka dan dialirkan air dari tutup radiator. Setelah bersih radiator dipasang kembali, diisi air pendigin, dan bila perlu ditambah zat anti karat. 5. Bak Air Bawah Bak ini berfungsi menampung air yang telah didinginkan oleh sirip-sirip yang menyerupai pipa-pipa kecil sebagai alat pendingin. Padahal penampung bawah ini dilengkapi kran pembuangan air dan lubang aliran menuju pompa air. Agar pada bak tetap penuh, maka sauran-saluran pipa-pipa kecil pada sitem pendinginan air harus selalu baik dan tidak ada endapan kotoran yang dapat menyebabkan terjadi kerusakan pada bagian lainnya. Pipa-pipa kecil sangat mudah ditempeli kotoran yang makin lama makin tebal sehingga fungsi pendinginnya berkurang.
c. Termostat Tidak Bekerja/Macet Penyebab termostat tidak bekerja: Termostat berfungsi mengatur sirkulasi air agar kerja mesin maksimal pada temperatur yang sesuai. Termostat yang macet pada saat tertutup dapat menyebabkan mesin menjadi overheating dan termostat yang macet pada saat terbuka dapat menyebabkan mesin menjadi overcooling. Penyebabnya karena
24
termostat sudah lama dan tidak mampu bekerja dengan baik jadi pegas-pegasnya sudah tidak mampu untuk membuka termostat itu. Cara mengatasinya: Kedua gejala tersebut dapat merusakkan bagian dari mesin dan tenaga yang dihasilkan menjadi turun. Bila pada saat suhu mesin masih dingin sudah ada sirkulasi air, maka kemungkinan termostat macet dalam keadaan terbuka. Tetapi bila pada saat temperatur mesin sudah mencapai suhu kerja tetapi tidak ada sirkulasi air, ada kemungkinan termostat macet dalam posisi tertutup. Saat temperatur air mencapai 820C, maka katup termostat akan mulai membuka dan pada 880C katup tersebut terbuka penuh dan memugkinkan air pendingin bersirkulasi ke radiator dalam keadaan baik. Apabila termostat tidak dapat membuka atau tidak dapat bekerja pada waktunya, sudah waktunya termostat tersebut harus diganti. Pengujian termostat perlu dilakukan untuk mengetahui kondisinya dengan cara: 1. Rendam termostat ke dalam air 2. Panaskan air, biarkan panas air konstan, dan hindari pemanasan langsung ke termostat. 3. Periksa pertama terbukanya katup pada temperatur 820C. 4. Periksa saat terbukanya pada temperatur 880C.
25
5 4
2
3
1 Gambar 14. Mengetes Termostat (Sumber:Drs Daryanto, Reparasi Sistem Pendingin Mesin Mobil, 1999: 2) Keterangan: 1. Sumber panas 2. Kawat penggantung 3. Termostat 4. Batang pengaduk 5. Thermometer
d. Pompa Air Rusak Penyebab terjadinya pompa air rusak: Pompa air berfungsi mensirkulasikan air ke dalam sstem pendinginan. Apabila pompa air macet atau tidak berfungsi, maka sirkulasi pendinginan akan terganggu, sehungga air yang mengalir dari radiator ke mesin tidak dapat bersirkulasi dengan sempurna. Adanya karat di dalam sistem pendinginan dapat merusakkan seal pompa yang akhirnya dapat menimbulkan kerusakan pada poros dan bantalan.
26
Pemasangan tali ipas yang terlalu kencang juga menyebabkan kerusakan pada bantalan dari pompa air pendingin karena akan timbul beban ynag terlalu berat penekanan kesatu sisi. Seal dari poros pompa yang rusak dapat menimbulkan kebocoran. Cara mengatasinya: Dengan memeriksa dimana letak kerusakan itu dengan mengetesnya apabila ditemukan kerusakan pada seal yang bocor maka diperbaiki seal yang bocor itu apabila tidak dapat diperbaiki maka ganti pompa itu.
Poros penghubung
Rumah pompa
Daun kipas Poros
Gambar 15. Memeriksa Pompa Air (Sumber: Toyota Astra Motor, 1995: 38)
e. Water Jacket Tersumbat Penyebab terjadinya mantel air tersumbat: Water jacket (mantel pendingin) terdapat disekeliling silinder-silinder mesin dan kepala silinder. Fungsi water jacket ini adalah untuk mendinginkan bagian-bagian dinding silinder dan ruang bakar. Mantel pendingin pada kepala
27
silinder berhubungan langsung dengan bak penampung atas radiator dan bagian blok silinder berhubungan dengan bak penampung bawah radiator. Aliran air yang melewati mantel pendingin akan meningggalkan kotoran/karat yang akan mengendap dan menghambat sirkulasi pendingain di dalam matel pendingin, jadi akibat dari water jacket tersumbat karena adanya kotoran-kotoran di dalamnya seperti kotoran yang dibawa oleh air atau kotoran dari akibat terjadinya korosi atau karat. Cara mengatasinya: Endapan kotoran harus dibersihkan dengan cara meniupkan udara yang bertekanan dari kompresor ke lubang-lubang yang tersmbat sehingga kotoran diharapkan keluar dari water jacket.
f. Tutup Radiator Bocor Penyebab terjadinya tutup radiator bocor: Salah satu fungsi tutup radiator adalah untuk mengurangi tekanan apabila tekanan di dalam sistem berlebihan sehingga dapat mencegah kerusakan bagianbagian sistem, apabila tidak ada kebocoran di dalam sistem pendinginan dan radiator tidak terganggu, tetapi motor mengalami gejala overheating, maka dapat juga disebabkan karena tutup radiator yang kurang baik sehingga sistem terlalu tinggi. Terjadinya tutup radiator bocor diakibatkan karena tekanan air pada radiator yang sangat tinggi dan tutup radiator tidak mampu menahannya maka komponen pada tutup radiator itu rusak dan akibatnya bocor.
28
Cara mengatasinya: Pemeriksaan tutup radiator untuk mengetahui keadaan katup tekan dan katup isapnya dengan menggunakan pompa seperti terlihat dalam gambar 16.
Gambar 16. Pemeriksaan Tutup Radiator (Sumber: Astra Daihatsu Motor, 1993: 9)
Dengan alat tersebut dapat diketahui tekanan pembukaan katup tekan dan katup vakumnya, serta dapat diketahui apakah ada kebocoran pada tutup radiator atau tidak. Apabila tutup rusak maka harus diganti.
g. Terdapat Bunyi Pada Sistem Pendingin Penyebab terjadinya bunyi pada sistem pendingin: Gesekan-gesekan dari komponen-komponen mesin diantaranya komponen sistem pendingin dapat menimbulkan suara. Apabila bunyi tersebut tidak lazim dari biasanya, hal ini yang harus kita periksa sumber dari bunyi tersebut. Cara mengatasinya: a. Bantalan pompa yang rusak dapat diatasi dengan mengganti rakitan bantalan.
29
b. Daun kipas pompa yang longgar atau bengkok dapat diatasi dengan cara daun kipas diperbaiki atau diganti. c. Tali kipas yang aus atau retak dapat diatasi dengan cara mengganti tali kipas.
H. Cara Mencegah Kerusakan Dari Sistem Pendingin Cara mengatasi gangguan-gangguan pada sistem pendingin air dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut: 1. Perawatan Preventif Perawatan preventif merupakan perawatan sistem pendinginan secara ringan. Pada perawatan ini juga bertujuan untuk mencegah atau menanggulangi secara dini sebelum komponen sistem pendingin mengalami kerusakan. Kegiatan yang dilakukan pada perawatan preventif meliputi: penyetelan, pemeriksaan dan membersihkan komponen-komponen sistem pendingin saja. Perawatan ini membutukan biaya yang relatif kecil dan biasanya dilakukan secara berkala. 2. Perawatan Kuratif Perawatan
kuratif
merupakan
perawatan
yang
dilakukan
untuk
menanggulangi komponen sistem pendingin setelah terjadi kerusakan. Perawatan ini membutuhkan biaya yang besar dan perawatan ini dilakukan secara tiba-tiba tanpa adanya suatu perencanaan. Kegiatan yang biasa dilakukan pada perawatan ini adalah penggantian komponen yang mengalami kerusakan. Gejala dan kemungkinan yang terjadi pada sistem pendingin mesin Daihatsu Charade adalah sebagai berikut: a. Mesin Terlalu Panas
30
1. Kekurangan air, dapat diatasi dengan menambah air pendingin dan memeriksa kebocorannya. 2. Tali kipas yang kendor, dapat diatasi dengan menyetel kembali tali kipas sesuai prosedur dan batas kekencangannya. 3. Tali kipas basah karena minyak atau rusak, dapat diatasi dengan mengganti tali kipas. 4. Termostat yang rusak harus diganti. 5. Pompa air yang tidak bekerja, dapat diatasi dengan memperbaiki pompa air atau diganti. 6. Saluran pendingin radiator, mantel air yang tersumbat harus dibersihkan. 7. Water temperatur switch rusak, dapat diatasi dengan menggantinya.
b. Mesin Terlalu Dingin a. Termostat rusak, dapat diatasi dengan menggantinya. b. Jika udara terlalu dingin, radiator harus ditutup. c. Kehabisan air, diakibatkan karena tutup radiator rusak akibatnya terjadi penguapan yang berlebihan. d. Kebocoran pada radiator, dapat diatasi dengan memperbaiki radiator. e. Selang yang longgar atau rusak, dapat diatasi dengan penghubung selang dipererat atau diganti. f. Pompa air yang bocor, dapat diatasi dengan memperbaiki atau menggantinya. g. Gasket kepala silinder yang bocor, dapat diatasi dengan mengencangkan baut atau mengganti gasket.
31
h. Kepala silinder yang retak harus diganti. i. Mesin bekerja dengan suhu yang terlalu tinggi, dapat diatasi dengan menyelidiki sebab terjadinya panas yang berlebih.
c. Terdapat Bunyi Pada Sistem Pendinginan Adapun terdapat bunyi atau suara pada sistem pendingin yang dapat mengganggu sistem pendingin itu sendiri antara lain : a. Bantalan pompa yang longgar atau bengkok, dapat diatasi dengan mengganti rakitan bantalan. b. Daun kipas yang longgar atau bengkok, dapat diatasi dengan cara mengencangkan daun kipas, diperbaiki atau diganti. c. Fan Belt sudah aus atau retak, dapat diatasi dengan mengganti fan belt.
BAB III PENUTUP
A. SIMPULAN Sistem pendinginan pada motor bakar berfungsi untuk menurunkan temperatur dari mesin sehingga mesin dapat bekerja secara optimal. Pada sistem pendingin mesin Daihatsu Charade terdapat beberapa komponen yang bekerja antara lain: radiator, pompa air, sumbat penutup, tutup radiator, termostat, kipas elektrik, selang-selang karet dan penjepit, serta botol pelimpah (reservoir tank). Komponen-komponen pada sistem pendingin mesin Daihatsu Charade akan bekerja sesuai dengan fungsi dari masing-maing komponen. Proses dari sistem pendinginan lama kelamaan akan menyebabkan komponen-komponen dari sistem pendingin akan menurun fungsinya atau akan mengalami kerusakan. Kerusakan-kerusakan yang sering terjadi pada sistem pendingin mesin Daihatsu Charade antara lain: rusaknya termostat, kerusakan pada kipas elektrik, kerusakan pada pompa air, kerusakan pada radiator, kerusakan pada selang-selang radiator, dan kerusakan pada bantalan pompa. Gangguan-gangguan pada sistem pendingin mesin Daihatsu Charade diantaranya adalah mesin terlalu dingin (over cooling) disebabkan karena termostat rusak. Cara mengatasinya dengan memeriksa termostat, jika terdapat kerusakan maka ganti dengan yang baru. Ini disebabkan karena udara di luar dingin, dapat diatasi dengan menutup radiator. Mesin terlalu panas (over heating), penyebabnya adalah kekurangan air pendingin. Cara mengatasinya yaitu dengan menambah air pendingin, electric fan mengalami kerusakan caranya dengan 32
33
memperbaikinya, termostat rusak maka ganti termostat yang rusak sebelumnya dites terlebih dahulu, pompa air rusak cari kerusakan yang terjadi pada pompa, kemudian perbaiki apabila tidak bisa ganti pompa air, radiator tersumbat bersihkan kotoran-kotoran yang menempel pada pipa-pipa air radiator, inti radiator dan kemungkinan sirip-sirip pendingin sudah banyak yang rusak.
B. SARAN 1. Melakukan pengecekan sistem pendingin pada mobil secara berkala, karena sistem pendinginan mempunyai peranan yang sangat penting untuk mempertahankan temperatur mesin. Antara lain: (a) Periksa air pendingin, (b) Periksa saluran sistem pendingin, (c) Periksa komponen sistem pendingin, dan lain-lain. 2. Melakukan pemeriksaan terhadap komponen-komponen sistem pendinginan pada mobil terhadap gejala kerusakan sedini mungkin.
DAFTAR PUSTAKA
Daryanto. 1999. Reparasi Sistem Pendingin Mesin Mobil. Jakarta : Bumi Aksara Surbhakty, BM.1978. Motor Bakar I. Jakarta : Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Toyota Astra Motor. 1996. New Step I Training Manual. Jakarta : Astra Motor. Anonim. 1996. New Step I Manual, Jakarta: Astra Motor. ---------. 1993. Pedoman Perbaikan Daihatsu Charade Mesin Type HC. Jakarta. PT.Astra Daihatsu Motor.
34
35
LAMPIRAN
Gambar Radiator
Gambar Saluran Air Keluar Menuju Ke Radiator
36
Gambar Saluran Air Masuk Dari Radiator Menuju Pompa Air
Gambar Pompa Air
37
Gambar Engine Stand Daihatsu Charade (Gambar Tampak Samping)
Gambar engine stand daihatsu charade (gambar tampak depan)