Mechanical Engineering

Sabtu, 12 September 2015

Cooling System

Cooling System





Pembakaran campuran bahan bakar-udara dalam silinder engine menghasilkan jumlah panas yang hebat dan temperatur tinggi. Panas diserap oleh dinding silinder, silinder head dan piston. Mereka, dalam perputarannya, harus dilindungi oleh sistem pendingin sehingga tidak  menjadi terlalu panas.




  

Sistem pendingin memiliki beberapa fungsi :
1. Menghilangkan panas yang berlebihan dari engine.
2. Menjaga temperatur kerja engine yang tetap. 
3. Meningkatkan temperatur engine yang dingin secepat mungkin. 
4. Memberikan fungsi untuk kerja pemanas (warming passenger compartment). 
Sistem pendinginan pada engine mempunyai 2 kegunaan, yaitu:

1.      Mencegah terjadinya panas yang berlebihan (overheating) pada engine. Panas yang berlebihan dapat merusakkan komponen engine yang dalam waktu  relative  singkat. Walapun  sebenarnya  panas diperlukan untuk melakukan pembakaran  di dalam engine itu sendiri, tetapi panas yang dihasilkan akibat pembakaran ternyata berlebihan. Untuk itu diperlukan suatu system pendingin untuk membuang panas yang berlebihan tersebut.

2.      Untuk mengatur temperature kerja  dari engine. Untuk mengatur temperature kerja pada suhu yang tepat untuk melakukan kerja, maka di perlukan suatu system pendinginan yang mampu memelihara temperature pada suhu tertentu selama pembakaran dalam engine  berlangsung. Pada waktu menghidupkan tidak diperlukan  system pendingin sama sekali, hanya setelah digunakan untuk kerja, maka system pendingin mutlak di gunakan.

I.          MACAM  - MACAM SISTEM PENDINGINAN
Ada 2 macam system pendingin yang umum digunakan pada engine sekarang ini, yaitu:
1.    Sistem pendingin udara (air  cooling system): yaitu suatu system untuk mendinginkan engine  dengan jalan menghembuskan udara pada sekelillng engine  untuk menghilangkan panas yang timbul  akibat pembakaran.
2.     Sistem pendinginan air (liquid/ water cooling system): yaitu system untuk mendinginkan engine dengan menggunakan air yang di sirkulasi melalui dalam block engine untuk menghilangkan panas berlebihan yang timbul akibat dari pembakaran.

II.        AIR  COOLING  SYSTEM .
Sistem pendinginan udara ini banyak digunakan pada engine kecil, seperti sepeda motor dan juga engine–engine pesawat terbang. Sistem ini tidak digunakan pada engine-engine besar ,karena sulit untuk dapat mengarahkan aliran udara ini biasanya di gunakan plat selubung atau sroud dan untuk mengalirkan udara di gunakan kipas  angina tau blower. Besar kecilnya kipas atau blower tergantung dari besar kecilnya engine. Pada sepeda motor misalnya, tidak digunakan kipas, tetapi digunakan pergeseran udara akibat cepatnya/jalannya motor tersebut.

III.          LIQUID COOLING SYSTEM .
Pada liquid cooling system ini biasanya digunakan air tawar untuk di gunakan sebagai air pendingin  (coolant). Sehingga yang terdapat musim dingin, digunakan suatu bahan tambah yang di sebut anti freezesolution. Bahan tambah tersebut bertujuan untuk mencegah agar air tidak membeku pada waktu musim dingin.
IV.          KOMPONEN SISTEM PENDINGINAN .
Block engine, silinder head dan manifold. Pada silinder block dan silinder head mempunayai banyak saluran air yang dapat mengalir disekeliling silinder, combustion chamber, valve atau pun pre combustiom chamber. Sehingga ruangan ruangan di sekeliling silinder tersebut di sebut dengan water jacket, seperti pada gambar: 


Water jacket tersebut hanya mampu menampung sedikit air pendingin. Karena sedikitnya air pendingin tersebut, maka air akan menjadi cepat panas sementara. Thermostat masih menutup apabila engine masih dingin. Apabila engine sudah panas mencapai suhu kerja, maka thermostat akan membuka dan air kan bersikulasi melalui radiator. Perhatikan lubang-lubang yang ada pada silinder block dan silinder head pada gambar 7-19. Lubang-lubang yang terlihat  bukanlah  semuanya lubang air pendingin. Hanya sebagian dari lubang tersebut sebagai lubang air pendingin sedang yang lain kemungkinan lubang baut pengikat atau lubang pasak /dowel. Di samping menggunakan saluran air di luar block, yang biasanya disebut dengan water manifold. Water manifold tersebut di ikatkan pada engine block dengan baut dan nut. Manifold ini di gunakan bila engine mempunyai silinder head lebih dari satu buah, atau di gunakan juga untuk menghubungkan oil cooler dangan engine block. Untuk mencegah antara manifold dan block biasanya dilengkapi dengan gasket antara kedua permukaan yang diikatkan.

V.          RADIATOR .
Radiator adalah merupakan suatu perubah panas (head exchanger) yang digunakan pada system pendinginan seperti pada gambar 7 – 20. Radiator tersebut terdiri dari tangki atas,  tangki bawah dan sirip–sirip elemen pendingin. Pada tangki bawah di lengkapi dengan cerat pada sisi bagian bawah. Tangki tersebut dapat di solder terhadap elemen pendingin seperti pada gambar, dan ada juga antara tangki atas dan bawah dengan elemen pendingin atau core-nya di ikatkan dengan baut pengikat. Radiator yang digunakan pada engine besar, biasanya di gunakan radiator yang sambungannya berbaut. 



Ada dua jenis elemen pendingin pada radiator  ( radiator core ) , yaitu  :
1.      Tube dan fin core.
2.      Cellular core seperti pada gambar 7 – 21.
Sebenarnya radiator bekerja dengan prinsip konveksi yaitu sirkulasi air pendingin dan juga prinsip radiasi yaitu memindahkan panas pada gelombang udara yang mengalir melalui sela-sela radiator core. Aliran yang diakibatkan karena pompa air atau pun kaena perbedaan panas bagian atas dan bawah yang di kenal dengan thermal siphon action akan membawa panas akibat pembakaran yang akan di teruskan ke radiator bagian atas dan kemudian mengalir melalui radiator core. Pada core tersebut panas air pendingin akan didinginkan oleh aliran udara yang di hembuskan oleh kipas (fan) melalui sela – sela core atau sirip – sirip radiator.