Sistem Pendinginan Motor Bakar

Suhu yang dihasilkan pada silinder motor bakar oleh sistem penyalaan dapat mencapai 1200 ^oC.  Torak dan silinder terbuat dari logam.  Jika panas  cukup tinggi, maka kekuatan logam berkurang, bahkan bisa meleleh.  Utulah sebabnya diperlukan sistem pendinginan pada motor bakar.  Pendinginan sebenarnya merugikan, sebab mengurangi rendemen panas.  Namun demikian, pendinginan harus ada, agar motor tidak rusak.  Pendinginan juga berguna untuk mencegah agar minyak pelumas pada motor bakar tidak terbakar.  Sistem pendinginan dipasang pada sepanjang selah torak pada silinder motor bakar. 

Tujuan sistem pendingin adalah untuk mencegah suhu yang sangat tinggi (yang dihasilkan pada proses pembakaran pada silinder), karena suhu yang sangat tinggi tersebut dapat merusak bagian – bagian dinding silinder, torak, katup, dan bagian motor lainnya, serta mencegah kerusakan oli pelumas yang melumasi bagian bagian tersebut.

Klasifikasi sistem pendinginan pada motor bakar (Hardjosentono et al.,  2000) adalah : (a) sistem pendinginan dengan udara,  dan (b) sistem pendinginan dengan air.

            Pada pendinginan udara, udara pada motor, terutama dialirkan ke bagian kepala silinder dan silinder blok.  Udara dihembuskan dari kipas angin atau dapat juga dari laju gerak motor, yaitu pada sepeda motor.  Untuk memperluas permukaannnya, kepala silinder di daerah silinder blok dibuat bersirip.  Tutup motor yang terbuat dari kaleng / plat berguna untuk keindahan dan penahan debu, serta untuk mengarahkan udara pendingin (Hardjosentono et al.,  2000).

Sistem pendinginan air ada tiga macam yaitu (Hardjosentono et al.,  2000):

        sistem hopper

Bak air (tangki air) berhubungan dengan ruang, yang disebut ”mantel air”, yang ada di sekeliling kepala silinder dan silinder liner.  Pada sistem hopper terdapat pelampung penunjuk air.  Pelampung ini naik bila air di hopper penuh, dan turun jika air berkurang karena penguapan.  Cara pendinginannya berdasarkan aliran konveksi air, yaitu air di sekitar kepala silinder dan dinding silinder menjadi panas, sehingga berat jenisnya turun, air lalu naik dan didinginkan di hopper. Sebaliknya, air yang lebih dingin akan turun  ke mantel air.

        sistem radiator

Pada sistem ini, air didinginkan dengan kipas angin.  Untuk mempercepat pendinginan, air dilewatkan melalui pipa – pipa air dengan  kisi – kisi dari plat tembaga, yang apabila dilihat dari luar tampak seperti bentuk sarang tawon, yang biasa disebut kondensor (dapat dilihat pada Gambar 2).  Alat tersebut biasanya dilengkapi dengan pompa air untuk memperlancar aliran air dari ”radiator” ke mantel air, dan berputar ke radiator kembali.

    sistem dengan tambahan perlengkapan ”thermosyphon”

Pada motor stationer (misalnya rice mill dan huller), biasanya pompa airnya ditambah lagi perlengkapannya dengan tangki air yang disebut thermosyphon

Pada pendinginan dengan udara, maka permukaan silinder perlu diperluas dengan sirip – sirip pendingin. Dengan adanya sirip pendingin, maka panas didistribusikan pada luasan yang lebih besar, agar mudah terjadi pendinginan.  Makin banyak udara yang berhubungan dengan silinder tiap satuan waktu, maka proses pendinginan akan lebih baik.

Untuk kendaraan yang berjalan cepat, pergantian udara akan berlangsung dengan cepat pula.  Tiap – tiap kali ada penggantian udara baru yang mempunyai kemampuan untuk mendinginkan silinder.

Kerugian pendinginan dengan  air : (a) bila suhu engine dingin, maka air tersebut membeku, volumenya mengembang (sifat anomali air) sehingga bisa merusakkan silinder, (b) air harus selalu ditambahkan sebelum air tersebut habis.  Jadi, perlu perhatian khusus. 

Cara pendinginan dengan air ada tiga, yaitu : (a) pendinginan dengan penguapan, (b) pendinginan dengan thermosyphon, dan (c) pendinginan dengan peredaran paksa.

             Pendinginan dengan Penguapan

Pendinginan dengan penguapan dapat dilihat pada Gambar 5.  Karena ada panas, maka air menguap.  Air tersebut berfungsi untuk memindahkan atau mengurangi panas yang terjadi pada silinder motor bakar.  Pendinginan pada Gambar 5 tersebut bukanlah cara pendinginan yang paling baik.  Pendinginan pada Gambar 5 perlu mendapat perhatian yang sungguh – sungguh, bila air habis menguap maka perlu penambahan air. Maksudnya, perlu dijaga agar tidak terjadi kehabisan air.  Jadi cara tersebut kurang praktis.

      Pendinginan dengan Thermosyphon

Pendinginan dengan thermosyphon seperti pada Gambar 6.  Pada tempat yang suhunya tinggi (dekat dengan silinder), massa jenis air menurun, sehingga terjadi aliran air ke arah atas., dan ruangan tersebut akan digantikan dengan air yang telah bersuhu relatif dingin, yaitu di bagian atas, maka terjadi sirkulasi air, sambil medmbawa panas, dan dibuang ke udara.

            Pendinginan dengan Peredaran Paksa

Pendinginan dengan peredaran paksa, maksudnya adalah dengan menggunakan pompa, seperti yang disajikan pada Gambar 7.  Radiator termasuk kelompok pendinginan dengan peredaran paksa.

 

Pada pendinginan motor bakar menggunakan radiator,  poros pompa menjadi satu dengan poros ventilator.  Pada radiator tersebut terdapat sirip – sirip yang memperluas permukaan pipa radiator.  Dalam hal ini, udara mendinginkan air, dan air mendinginkan dinding silinder.  Pompa yang diaplikasikan pada radiator adalah pompa sentrifugal (berputar), yang diputar oleh poros engkol.  Ventilator bekerja menghisap udara, dan mendinginkan air pada radiator.  Pompa berfungsi untuk mempercepat peredaran air di radiator atau peredaran paksa. 

DAFTAR PUSTAKA 

Badan Pendidikan, Latihan dan Penyuluhan Pertanian (BPLPP).  1983.  Mekanisasi Pertanian.  Kerjasama dengan Japan International Cooperation Agency (JICA).  Jakarta.

Hardjosentono, M., Wijanto, E. Rachlan, I. W. Badra, dan R. D. Tarmana.  2000.  Mesin – Mesin Pertanian.  Cetakan ketiga belas. PT Bumi Aksara.  Jakarta.

Soenjoto S. 1985.  Hand Out  Daya Dalam Bidang Pertanian II.  Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.