SISTEM PENDINGIN RADIATOR

Sistem Pendingin

Radiator adalah bagian dari sebuah sistem pendinginan mesin. Jadi, radiator bukan part sebatang kara dalam meredam panas pembakaran bahan bakar.
Sistem pendinginan mesin terdiri dari beberapa part yaitu :
1. Radiator. Part yang terlihat banyak kisi-kisi atau celah-celah kecil yang tersusun rapi dengan bahan aluminium. Dan biasanya diletakkan di depan mesin.
2. Kipas radiator. Part yang berfungsi membantu memaksimalkan proses pendinginan radiator. Walaupun radiator dah terbuat dari bahan aluminium yang terbukti baik dalam penyerapan dan pelepasan panas, namun pada suhu tertentu yaitu diatas 80 derajad celcius, sangat memerlukan bantuan pendingin radiator dengan kipas ini, sehingga temperatur mesin dapat di jaga lebih ideal.
3. Water Pump. Atau disebut pompa cairan radiator, berfungsi mensirkulasikan cairan radiator dari silinder block lalu head untuk mengambil panas lalu cairan masuk ke radiator utk dibuang panasnya.
Pompa ini bekerja terus-menerus selama mesin bekerja, ada yang menggunakan putaran poros engkol atau crankshaft, ada juga meminta putaran noken as atau camshaft, bahkan ada pula yang memakai pompa elektris yang diputar oleh aki.
Pompa air ini menggunakan type pompa sentrifugal yang menggunakan sudu-sudu atau propeler untuk menimbulkan tekanan atau head energy agar dapat bersirkulasi ke seluruh lintasan selang radiator.
4. Thermo Sensor. Suatu piranti yang membaca suhu cairan yang keluar dari silinder head atau mesin dan akan mau masuk ke radiator. Penempatan ini dimaksudkan agar suhu yang dibaca merupakan suhu panas yang terjadi di silinder head. Pembacaan suhu ini langsung terkoneksi ke speedometer, sehingga pengemudi dapat mengetahui kondisi panas mesin motornya. Bisa terbaca garis-garis tebal, atau juga angka.
5. Thermo switch. Suatu piranti saklar yang menyambungkan aliran arus baterei ke kipas radiator. Sebagaimana kita tahu di atas bahwa kipas radiator hanya bekerja saat suhu mesin dianggap panas, yaitu saat suhu radiator diatas 100 derajad celcius. Nah termoswitch ini yang mengontrol kapan kipas harus diputar.
6. Thermostat. Suatu piranti yang mengatur debit aliran cairan radiator antara mesin masih dingin dan panas. Termostat ini berbentuk seperti klep atau lubang pintu, dimana saat suhu mesin dingin, pintu ini terbuka sedikit sehingga cairan radiator yang bersirkulasi sedikit sehingga panas yang ditransfer memang masih sedikit. Namun, saat mesin sudah panas, menghasilkan panas besar, maka termostat akan membuka penuh, sehingga debit aliran maksimal dan proses penyerapan panas pun bisa maksimal.
7. Reservoir tank. Suatu tempat penampungan cairan radiator cadangan dan overflow dari radiator.
8. Radiator cap. Tutup radiator ini memiliki pegas klep yang berfungsi saat dingin, membuka masuk sehingga cairan dari tangki cadangan bisa menambah volume yang bersirkulasi di radiator. Namun saat panas, tutup ini akan membuka klep ke arah keluar untuk mengalirkan cairan yang balik ke tangki cadangan.
nah, sekarang kita balik ke Radiator, benda ini terdiri dari beberapa pipa kapiler kecil yang tersusun rapi yang bagian luar ditempeli oleh kisi-kisi aluminium.
Sistem ini bekerja memakai prinsip konveksi, konduksi lalu konveksi dan radiasi.
Pertama-tama, cairan akan dipompakan memasuki silinder block lalu naek ke atas silinder head untuk mengambil atau menyerap panas mesin akibat pembakaran. Lalu keluar melalui selang radiator menuju termostat sebagai pengatur debit aliran, lalu melewati termosensor untuk dibaca panas nya, kemudian masuk ke radiator dari sisi atas, kemudian mengalir ke pipa2 kapiler kecil sampai ke bawah.
Panas mesin ini berpindah ke cairan melalui proses konveksi, lalu merambat ke dinding pipa2 kecil radiator dan terjadilah perambatan konduksi ke seluruh kisi-kisi. Lalu dari kisi-kisi akan menyalurkan panas ke udara sekitar, bahkan saat suhu panas, udara akan dipaksa oleh kipas untuk bertumbukan atau bersinggungan dengan kisi-kisi radiator.
Nah. Selama proses diatas berjalan sesuai kerjanya dan cairan dalam keadaan penuh, maka mesin akan bekerja di suhu yang stabil, sehingga menghasilkan power yang maksimal di berbagai kondisi panas mesin.
Apabila tidak, maka akan timbul istilah “overheating” atau panas berlebihan.
Hal ini terjadi karena panas yang dihasilkan oleh pembakaran tidak cepat dibuang keluar.
Banyak faktor-faktor pendukung terjadinya overheating ini.
1. Mesin mengalami modifikasi ekstrem dengan rasio kompresi tinggi. Seperti CS1 yang mulanya ber cc 125 menjadi 200cc.. Yang ber-rasio kompresi 10,7: 1 menjadi 15 : 1.
2. Volume air kurang. Bisa di akibatkan karena kebocoran air di sistem pemasangan, volume air yang kurang ini menyebabkan kemampuan menyerap panas kurang.
3. Lubang pipa dalam radiator tersumbat. Hal ini bisa terjadi jika menggunakan air sebagai cairan radiator.. Dikarenakan air terdapat unsur, magnesium, kalium atau kalsium… Sehingga direkomendasikan memakai cairan khusus dari pabrikan yang sudah dilengkapi dengan anti karat dan anti beku.
4. Kipas tidak bekerja atau rusak. Sehingga panas berlebih ini tidak mendapat support pendinginan.
Gejala dan penangulangan Mesin Overhead.
Mesin yang menggunakan radiator, pasti di speedometer dilengkapi penunjukkan level panas mesin. Contoh: Honda CS1 di speedo meter bagian kiri terdapat 6 kotak penunjuk suhu. Motor normal bekerja di garis tiga, dan bila jalanan macet, maka garis akan naek ke garis 4.sehingga kondisi ini akan memutar kipas radiator sehingga radiator akan mendapat support pendinginan dari kipas.
Apabila suhu menunjukkan garis maks atau 6.. Maka itu tandanya mesin Overheating…
Cara menanggulanginya :
Matikan mesin, lalu nyalakan kontak (listrik on, tapi mesin off). Hal ini akan menyalakan kipas untuk mendinginkan radiator. Tunggu hingga garis suhu turun sampai ke garis 3, lalu nyalakan mesin dan gunakan seperti biasanya.

Bahan Bakar Bensin dan Pembakaran Motor Otto

Bahan bakar

            Bahan bakar yaitu bahan yang apabila dibakar dapat meneruskan proses pembakaran dengan sendirinya, disertai pengeluaran kalor.

Ada beberapa bahan bakar yang digunakan pada kendaraan. Beberapa diantaranya berisikan racun dan zat kimia yang mudah terbakar, dan ini harus ditangani dengan berhati-hati. Gunakan tipe bahan bakar yang sesuai agar tidak terjadi kesalahan, karna ini dapat menyebabkan kerusakan bekerjanya komponen.

Bahan bakar bensin

1.      Sifat Utama Bensin

Bensin mengandung hydrocarbon hasil sulingan dari produksi minyak mentah. Bensin mengandung gas yang mudah terbakar, pada umumnya bahan bakar ini digunakaan untuk mesin dengan pengapian busi. Sifat yang dimiliki bensin sebagai berikut:

·         Mudah menguap pada temperature normal

·         Tidak berwarna, tembus pandang dan berbau

·         Mempunyai titik nyala rendah (-10° sampai -15°C)

·         Mempunyai berat jenis yang rendah (0,60-0,78)

·         Dapat melarutkan oli dan karet

·         Menghasilkan jumlah panas yang besar (9,500-10,500 kcal/kg)

·         Sedikit meninggalkan karbon setelah dibakar

Mesin bensin saat ini menggunakan bensin dengan komposisi yang seimbang untuk memperoleh kemampuan yang optimal pada berbagai tingkat kecepatan.

2.      Syarat-Syarat Bensin

Kwalitas berikut ini diperlukan oleh bensin untuk memberikan kerja mesin yang lembut.

·         Mudah Terbakar

 Pembakaran serentak didalam ruang bakar dengan sedikit knocking.

·         Mudah menguap

Bensin harus mampu membentuk uap dengan mudah untuk memberikan campuran udara-bahan bakar dengan tepat saat menghidupkan mesin yang masih dingin

·         Tidak beroksidasi dan bersipat pembersih

Sedikit perubahan kualitas dan perubahan bentuk selama disimpan. Selain itu juga bensin harus mencegah pengendapan pada system intake.

3.      Nilai Oktana

Nilai Oktan (Octane Number) atau tingkatan dari bahan bakar adalah mengukur bahan bakar bensin terhadap anti-knock characteristic . bensin dengan nilai oktana tinggi akan tahan terhadap timbulnya engine knocking dibanding dengan nilai oktan yang rendah.

Ada dua cara yang digunakan untuk mengukur nilai oktana: Research method dan motor medhod.

Research method adalah yang paling umum digunakan dan spesifikasi nilai oktannya dengan metode ini ditetapkan dengan istilah RON (Research Octane Number).

Bensin dengan nilai oktana 90 umumnya disebut bensin biasa dan yang nilai oktanya lebih dari 95 disebut oktan tinggi atau super atau yang kita sebut premium. Mesin yang mempunyai perbandingan kompresi yang tinggi memerlukan bahan bakar bensin yang mempunyai nilai oktana yang tinggi untuk menghilangkan knocking dan menghasilkan purtaran yang lembut.

Ada sedikit kerugian menggunakan bensin beroktan tinggi pada mesin biasa yang mempunyai perbandingan kompresi rendah. Bensin “octane tinggi” dan biasa banyak tersedia pada stasiun pompa bensin.

Bilangan oktana suatu bahan bakar diukur dengan mesin CFR (Coordinating Fuel Research), yaitu sebuah mesin penguji yang perbandingan kompresinya dapat di ubah-ubah. Di dalam pengukuran itu ditetapkan kondisi standar oprasinya (putara, temperatur, tekanan, dan kelembaban relatif dari udara yang masuk, dan sebagainya) dan bahan bakar yang akan digunakan sebagai pembanding atau pengukur.

Untung motor bensin di tetapkan heptana normal dan isooktana sebagai bahan bakar pembanding. Heptana normal adalah bahan bakar hidrokarbon (rantai lurus) yang mudah berdetonasi di dalam motor bensin, oleh karna itu dinyatakan sebagai bahan bakar dengan bilangn oktana sama dengan nol. Iso-oktana adalah suatu jenis bahan bakar hidrokarbon yang tidak mudah berdetonasi, dalam hal ini dinyatakan sebagai bahan bakar dengtan bilangan oktana sama dengtan 100.

Apabila suatu bahan bakar dengan bilangan oktana yang tinggi hendak digunakan pada mesin yanag sebenarnya dirancang untuk menggunakan bahan bakar dengan bilangan oktana yang rendah tanpa detonasi, tidak akan terlahat adanya perbaikan pada efisiensi dan daya yang dihasilkan. Keuntunagan yang dapat diperoleh dari bahan bakar dengan bilangan oktana yang tinggi adalah bahwa ia tidak peka terhadap detonasi. Oleh karena itu sangat cocok untuk digunakan pada mesin dengan perbandingan komperesi yang tinggi untuk memperoleh efisiensi yang tinggi tanpa detonasi, juga pada mesin dengan supercarjer  yang bertujuan menaikan daya poros.

Disamping itu juga sangat berguna untuk menaikan daya dan efisiensi dengan jalan memajukan saat penyalaan. Hal terahir ini dilakukan apabila semula ditetapkan saat penyalaan yang lebih lambat hanya dengan alasan hendak mencegah terjadinya detonasi.

Karekteristik mesin bensin

- Kecepatan tinggidan tenaganya besar

- Mudah pengoperasiannya

- Pembakarannya sempurna

- Umumnya di ganakan untuk mobil penumpang, kendaraan truk yang kecil, dan      sebagainya.

Prinsip kerja mesin bensin

            Mari kita perhatikan bagai mana mesin bensin mengubah bahan bakar menjadi tenaga. Dalam gambar skema mesin bensin, campuran udara dan bensin di hisap kedalam silinder, kemudian dikompresikan oleh torak saat begerak naik, bila campuran udara dan bensin terbakar dengan adanya api dari busi yang panas sekali, maka akan menghasilkan tekanan gas pembakaran yang besar di dalam silinder. Tekanan gas pembakaran ini mendorong torak kebawah, yang menggerakan torak turun naik dengan bebas di dalam silinder. Dari gerak lurus (naik turun) torak dirubah menjadi gerak putar pada poros engkol melalui batang torak. Gerak putar inilah yang menghasilkan tenaga pada mobil.

            Posisi tertinggi yang di capai torak di dalam silinder di sebut titik mati atas (TMA), dan posisi terendah yang di capai torak disebut (TMB). Jarak bergeraknya torak antara TMA dan TMB di sebut langkah torak (stroke).

            Campuran udara dan bensin dihisap kedalam silinder dan gas yang telah terbakar harus keluar, dan ini harus berlangsung secara tetap. Pekerjaan ini dilakukan dengan adanya gerak torak yang turun naik di dalam silinder. Proses menghisap campuran udara dan bensin kedalam silinder, mengkompresikan, membakarnya, dan mengeluarkan gas bekas dari silinder, disebut satu siklus.

            Ada juga mesin yang tiap siklusnya terdiri dari dua langka torak. Mesin ini di sebut mesin dua langkah (two stroke engine). Poros engkol berputar satu kali selama torak menyelesaikan dua langkah. Sedangkan mesin lainnya, tiap siklusnya terdiri dari empat langkah torak. Mesin ini disebut mesin empat langkah (four-stroke engine). Poros engkol berputar dua putaran penuh selama torak menyelesaikan empat langkah dalam setiap siklus. 

                                   

Sistem bahan bakar

            Sistem bahan bakar (ful system) terdiri dari beberapa komponen, dimulai dari tangki bahan bakar (ful tank) sampai pada charcoal canister. Bahan bakar yang tersimpan dalam tangki dikirim oleh pompa bahan bakar (fuel pump) ke karburator melalui ppipa-pipa dan selang-selang. Air dan pasi, kotoran dan benda-benda lainya dikeluarkan dari bahan bakar oleh saringan (ful filter).

            Kalburator menyalurkan ke mesin sejumlah bahan bakar yang dibutuhkan berupa campuran udara dan bahan bakar. Sejumlah gas HC yang timbul di dalam tangki dikurangi oleh charcoal canister. Bensin di alirkan dari tangki melalui sarinagn, selang dan pip-pipa hisap (suction tube). Bensin yang sudah disaring dikirim ke karburator oleh pompa bahan bakar, dan karburator mencampurnya dengan udara dengan suatu perbandingkan tertentu menjadi canpuran udara dan bahan bakar. Sebagian campuran udara dan bahan bakar menguap dan menjadi kabut saat mengalir melalui intake manifold ke silinder.

Campuran Udara dan Bahan Bakar

            Bahan bakar yang dikirim kedalam silinder untuk mesin harus ada dalam Kondisi mudah terbakar agar dapat menghasilkan efesiensi tenaga yang maksimum. Bensin sedikit sulit terbakar, bila tidak dirubah kedalam bentuk gas. Bensin tidak dapat terbakar dengan sendirinya, harus dicampur denagan udara dalam perbandingan yang tepat. Untuk mendapatkan campuran udara dan bahan bakar yang baik, uap bensin harus bercampur dengan sejumlah udara yang tepat. Perbandingan campuran udara dan juga mempengaruhi pemakaian bahan bakar.

Perbandingan Udara Dengan Bahan Bakar

Perbandingan udara dengan bahan bakar dinyatakan dalam volume atau berat dari bagian udara dan bahan bakar. Pada umumnya, perbandingan udara dan bahan bakar dinyatakan berdasarkan perbandingan berat udara dengan berat bahan bakar. Bensin harus dapat terbakar keseluruhannya di dalam ruang bakar untuk menghasilkan tenaga yang besar pada mesin. Perbandingan udara dan bahan bakar dalam teorinya adalah 15:1, yaitu 15 untuk udara berbanding 1 untuk bensin.

Tetapi pada kenyataannya, mesin menghendaki campuran udara dan bahan bakar dalam perbandingan yang berbeda-beda tergantung pada temperatur, kecepatan mesin, beban, dan kondisi lainya. Pada table di bawah ini diperlihatkan perbandingan udara dan bahan bakar yang dibutuhkan sesuai dengan kondisi mesin.

Proses pembakaran

            Campuran bahan bakar-udara didalam selinder motor bensin harus sesuai dengan syarat busi, yaitu jangan terbakar sendiri. Ketika busi mengeluarkan api listrik, yaitu pada saat beberapa derajat engkol sebelum torak mencapai TMA, campuran bahan bakar-udara disekitar itulah mula-mula terbakar. Kemudian nyala api merambat kesegala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi (25-50 m/detik), menyalakan campuran yang dilaluinya sehingga tekanan gas didalam silinder naik, sesuia dengan jumlah bahan bakar yang terbakar.

            Sementara itu campuran dibagian yang terjauh dari busi masih menunggu giliran untuk terbakar. Akan tetapi ada kemungkinan bagian campuran tersebut terakhir, karena terdesak oleh penekanan torak maupun oleh gerakan nyala api pembakaran pembakaran yang merambat dengan cepat itu, temperaturnya dapat melampaui temperatur penyalaan sendiri sehingga akan terbakar dengan cepatnya. Proses terbakar sendiri dari bagian campuran yang terakhir (terjatuh dari busi) dinamai detonasi.

            Tekanan didalam selinder tersebut dapat mencapai 130-200 kg/cm², dengan frekuensi getaran mencapai 4000-5000 cps. Detonasi yang cukup berat  menimbulkan suara  gemeletik seperti bunyi pukulan palu pada dinding logam. Bunyi tersebut jelas terdengar pada mesin mobil atau sepeda motor. Akan tetapi pada mesin pesawat terbang jarang terdengar karena terkalahkan oleh bunyi  gas pembakaran yang keluar dari mesin dan bunyi baling-baling.

            Detonasi yang berulang-ulang dalam waktu yang cukup lama dapat merusa bagian ruang bakar, terutama bagian tepi dari kepala torak tempat detonasi erjadi. Disamping itu detonasi mengakibatkan bagian ruang bakar (misalnya busi atau kerak yang ada)  sangat tinggi temperaturnya, atau pijar, sehingga dapat menyalakan campuran bahan bakar-udara sebelum waktunya  (pranyala). Pranyala ini serupa dengan penyalaan yang terlalu pagi. Jadi, dapat mengurangi daya dan efisiensi mesin, sedangkan tekanan maksimum gas pembakaranpun akan bertambah tinggi. Karena itu, detonasi yang dahsyat tidak di kehendaki dan harus dicegah seluruh campuran bahan bakar-udara harus dinyalakan oleh nyala api yang berasal dari busi.

Berikut ini beberapa cara untuk mencegah detonasi :

1.    Mengurangi tekanan dan temperatur bahan bakar-udara yang masuk kedalam silinder.

2.      Mengurangi perbandingan kompresi.

3.    Memperlambat saat penyalaan.

4.   Memperkaya yaitu menaikan perbandingan campuran bahan bakar-udara atau

      mempermiskin yaitu menurunkan campuran bahan baka-udara  dari suatu harga

      perban dingan   campuran (misalnya, f=0,08) yangsangat mudah berdetonasi.

   5.  Menaikan kecepatan torak atau putaran poros engkol, untuk memperoleh arus

   turbulen pada   campuran didalam silinder yang mempercepat rambatan nyala api.

6.    Memperkecil diameter torak untuk memperpendek jarak yangdi tempuh oleh

      nyala api dari busi kebagian yang terjauh. Hal ini bias juga di capai jika

      dipergunakan busi lebih dari satu.

 Membuat kontruksi ruang bakar demikian rupa sehingga bagian yang terjauh darinbusi mendapat pendinginan yang lebih baik. Caranya ialah dengan memperbesarperbandingan antara luas pemukaan dan volume sehingga diperoleh ruangan yang sempit. Apabila detonasi itu terjadi juga, hanyalah dalam bagian yang kecil jumlahnya sehingga tidak membahayakan. Disamping itu busi   ditempatkan dipusat ruang bakar yaitu di antara katup buang bagian yang panas dan katup isap tepat  kemungkinan basar terdapat campuran yang kaya.