pengertian sistem pendinginan pada mobil

Pada mesin bensin hanya 23 sampai 28% energi panas dari
hasil pembakaran bahan bakar didalam cylinder yang dimanfaatkan secara efektif sebagai tenaga. Sedangkan
sisanya terbuang dalam beberapa bentuk seperti diperlihatkan di bawah ini

Sistem pendingin air lebih rumit dan selain itu biayanya lebih mahal dibanding dengan sistem pendingin udara. Akan tetapi memiliki banyak keuntungan. Mesin dengan pendingin
air lebih aman, sebab ruang bakar dikelilingi oleh pendingin (terutama air dengan additive dan anti beku), juga bertindak sebagai peredam noise. Air pendingin yang panas dapat juga digunakan sebagai sumber panas untuk pemanas udara di dalam kendaraan. Konstruksi Sistem pendingin air
dilengkapi oleh water jacket pompa air, radiator, thermostat, kipas, selang karet dan lain-lain.

1) Bila mesin masih dalam keadaan dingin Pendingin diberi tekanan oleh pompa air dan bersirkulasi (seperti yang ditunjuk arah panah pada gambar). Ketika mesin masih dalam keadaan dingin, air pendingin masih dalam keadaan dingin dan thermostat masih tertutup, sehingga cairan bersirkulasi melalui selang bypass dan kembali ke pompa air.

PENTING Jangan menghidupkan mesin dengan thermostat tidak terpasang. Sirkuit bypass akan selalu terbuka,  menyebabkan air pendingin melalui bypass radiator dimana air pendingin tersebut didinginkan. Hal ini akan mengakibatkan mesin menjadi panas berlebihan (over
heating).

2) Bila mesin dalam keadaan panas

Setelah mesin menjadi panas, thermostat terbuka dan katup
bypass tertutup dalam bypass sirkuit.
Cairan pendingin setelah menjadi panas di dalam water jacket (yang menyerap panas dari mesin) kemudian disalurkan ke radiator untuk didinginkan dengan kipas dan putaranudara dengan adanya gerakan maju kendaraan itu sendiri. Cairan pendingin yang sudah dingin ditekan
kembali oleh pompa air ke water jacket.

Radiator mendinginkan cairan pendingin yang telah menjadi panas setelah melalui saluran water jacket. Radiator terdiri dari tangki air bagian atas (upper water tank), tangki air bagian bawah (lower water tank) dan radiator core pada bagian tengahnya. Cairan pendingin masuk ke upper tank dari selang atas (upper hose).
Upper tank dilengkapi dengan tutup radiator untuk menambah air pendingin.
Selain itu juga dihubungkan dengan selang ke reservoir tank sehingga air pendingin atau uap yang berlebihan dapat ditampung. Lower tank dilengkapi outlet dan drain cock (kran penguras).
Inti radiator (radiator core) terdiri dari pipa-pipa yang dapat dilalui air pendingin dari upper tank ke lower tank. Selain itu juga dilengkapi dengan siripsirip pendingin fungsinya
untuk menyerap panas dari cairan pendingin. Radiator letaknya di depan kendaraan, sehingga radiator dapat didinginkan oleh gerakan dari pada kendaraan itu sendiri.

Inti radiator terdiri dari pipa-pipa dimana cairan pendingin melaluinya dari upper ke lower tank. Juga dilengkapi dengan sirip-sirip pendingin (fin). Panas cairan pendingin pertama
dipindahkan (diserap) kesirip-sirip, yang didinginkan oleh kipas dan udara akibat gerakan dari kendaraan, yang mengalir melalui sirip-sirip pada saat kendaraan sedang bergerak.
Ada 2 tipe inti radiator, yang perbedaannya targantung model pada sirip-sirip pendinginnya, tipe plate (flat fin type) dan tipe lakukan (currogated fin type) seperti terlihat pada gambar.

Beberapa kendaraan modern menggunakan versi terbaru,
yaitu tipe lekukan dari radiator tipe SR.
Inti radiator tipe radiator SR ini hanya mempunyai susunan pipa tunggal (single row) sehingga bentuk keseluruhannya menjadi tipis dan ringan dibandingkan dengan radiator
biasa.

Pada umumnya radiator dilengkapi dengan tutup radiator (radiator cap) yang bertekanan dan menutup rapat pada radiator. Ini memungkinkan naiknya temperatur pendingin 100°C tanpa terjadi mendidih. Penggunaan tutup radiator yang bertekanan (pressure cap) diutamakan sebab efek pendinginan radiator bertambah dan membuat perbedaan suh antara udara luar dan cairan pendingin, ini berarti
ukuran radiator dapat berkurang (menjadi tipis) tanpa mengurangi pendinginan yang diperlukan.

Pada tutup radiator dilengkapi relief valve dan vacuum
valve seperti pada gambar. Bila volume pendingin bertambah saat temperatur mulai naik, maka tekanan juga akan bertambah. Bila tekanan naik hingga mencapai 0,3-1,0 kg/cm2 pada 110-120°C relief valve akan membuka dan
membebaskan kelebihan tekanan melalui overflow pipe.

Temperatur cairan pendingin berkurang setelah mesin
berhenti dan membentuk ruangan vakum di dalam radiator. Vacuum valve akan membuka secara otomatis untuk menghisap udara segar mengganti kevakuman dalam radiator. Kemudian cairan pendingin dalam radiator
pada tekanan atmosfir bila mesin sudah benar-benar menjadi dingin.

Reservoir tank dihubungkan ke radiator dengan selang overflow. Bila volume cairan pendingin berekspansi disebabkan naiknya temperatur, maka cairan pendingin yang berlebihan dikirim ke reservoir tank. Bila temperatur turun, maka cairan pendingin yang ada di dalam reservoir tank akan kembali ke radiator. Ini untuk mencegah terbuangnya cairan pendingin dan untuk menjamin agar tetap dapat mengirimkan cairan pendingin saat diperlukan penambahan secara tetap.

POMPA AIR (WATER PUMP)
Pompa air mengirim cairan pendingin melalui sistem pendingin dengan tahanan.
Umumnya yang banyak digunakan adalah tipe pompa sentrifugal (cenifttugal pump). Pompa air ditempatkan dibagian depan cylinder block dan digerakkan oleh V-belt, V ribbed belt atau timing belt.

Temperatur cairan pendingin tergantung dengan mesin. Pada umumnya efisiensi operasi mesin yang tertinggi. adalah bila temperaturnya kira-kira pada 80- 90°C(176- 194°F).
Sangat penting sekali bahwa temperatur yang cepat mencapai batas optimal (yang paling baik) secepat mungkin setelah mesin hidup. Panasnya (suhu) tidak boleh menurun, terutama dalam musim dingin. Thermostat dirancang untuk mempertahankan temperatur cairan pendingin dalam batas yang diizinkan. Thermostat adalah semacam katup yang membuka dan menutup secara otomatis sesuai temperatur cairan pendingin. Thermostat dipasang antara radiator dan sirkuit pendingin mesin.
Bila temperatur pendingin rendah, katup menutup untuk mencegah agar air tidak masuk ke dalam radiator. Bila temperatur meningkat katup akan membuka dan dengan demikian cairan pendingin mengalir ke radiator.

Konstruksi Thermostat dioperasikan oleh wax sealed yang ada di dalam cylinder, volume wax ini berubah disebabkan oleh temperatur. Perubahan volume dalam wax menyebabkan cylinder
bergerak turun atau naik, mengakibatkan katup membuka atau menutup. Thermostat dilengkapi dengan jiggle valve yang digunakan untuk mengalirkan air dari sistem pendingin saat menambahkan cairan pendingin ke dalam sistem.

Radiator didinginkan oleh udara luar. Tetapi pendinginannya belumlah cukup bila kendaraan tidak bergerak. Cooling fan bertujuan untuk menambah pendinginan. Cooling fan ditempatkan di belakang radiator. Cooling fan digerakkan oleh crankshaft melalui belt atau dengan motor listrik.
Sistem Cooling Fan yang digerakkan oleh Belt. Kipas pendingin jenis ini digerakkan terus-menerus oleh crankshaft melalui belt. Kecepatan belt beruban sesuai dengan kecepatan mesin dan hal tersebut belum cukup besar, ketika putaran mesin lambat. Bila putaran mesin pada kecepatan tinggi, belt juga berputar dengan cepat dan
putaran ini menambah tahanan pada saat yang sama. Ini menyebabkan kehilangan tenaga dan menimbulkan noise pada belt. Kopling fluida (sealed silicone oil) biasanya dipasangkan antara pompa air dan kipas pendingin
untuk mengatasi problem seperti tersebut di atas. Penggerak cooling fan digerakkan oleh V-belt atau
ribbed belt.

Sistem Cooling Fan yang digerakkan oleh Motor Listrik.
Cooling fan digerakkan oleh motor listrik. Motor listrik ini menerima sinyal dan sensor temperatur pendingin yang dikirimkan dari cylinder head. Ketika temperatur meningkat pada suatu tingkat yang ditetapkan, sinyal ini merangsang motor relay menggerakkan motor, dan kemudian menggerakkan cooling fan. Cooling fan hanya bekerja bila dibutuhkan. Ini berarti bahwa mesin dapat mencapai temperatur operasi yang optimal dengan lebih cepat. Selain itu juga membantu mengurangi penggunaan bensin, dan noise pada belt.

Cooling fan umumnya digerakkan oleh belt. Unit bagian lainnya pada kendaraan seperti pompa air, alternator, pompa power steering, dan pendingin compressor juga digerakkan oleh V-belt atau ribbed belt. Belt sangat sederhana sekali dalam pemindahan tenaga karena tidak
dibutuhkan pelumasan.
V-Bett Belt sudah digunakan beberapa tahun yang lalu hingga saat ini. Dan disebut V-Belt sebab mempunyai bagian yang terpotong berbentuk V yang menambah efisiensi pemindahan tenaga.
V-Bett umumnya terdiri dari karet sintetis, tetron atau penguat lainnya, dan dilapisi dengan kanvas pada kedua sisinya. V-belt tipe COG dengan gerigi semi-elliptical adalah salah satu jenis dan V-belt.

V-Ribbet Belt
V-belt secara bertahap diganti dengan tali kipas yang bergerigi (V-Ribbed belt) yang mempunyai penampang seperti pada gambar. Tebal keseluruhannya kurang dari
V-belt. V Ribbed belt mempunyai bentuk rusuk V-shaped rib pada bagian sisi pulley. Mereka mempunyai efesiensi pemindahan tenaga yang besar dan panas yang tinggi, tahan lama dibanding dengan V Belt serta berkurangnya bidang gesek sehingga mengurangi panas.

PENTING Bila menyervis V-Belt dan V-Ribbed belt,
perhatikan bahwa belt harus mempunyai ketegangan yang benar. Bila Belt kendor akan menyebabkan noise dan slip. Bila terlalu keras akan merusak puli dan shaft bearing. Oleh karena itu setel tegangan sesuai ukuran yang disarankan dengan menggunakan tension gauge.

KOPLING FLUIDA YANG DIKONTROL TEMPERATUR
Kopling fluida yang dikontrol temperatur temperaturcontrolled coupling) adalah sebuah alat yang mengatur kecepatan cooling fan dalam dua tahap sesuai dengan temperatur udara luar yang melalui radiator. Saat temperatur udara rendah, dapat menurunkan kecepatan cooling fan sehingga mesin cepat menjadi panas dan
dapat mengurangi noise pada belt. Bila temperatur tinggi, akan menambah kecepatan cooling fan untuk mendinginkan radiator dengan lebih efisien.