Proses pembakaran oleh mesin menghasilkan panas yang semakin bertambah terlebih dalam kondisi ekstrim. Hal tersebut perlu dikontrol karena kestabilan suhu kerja mesin sangat penting untuk memperpanjang umur komponennya. Oleh sebab itu, dibuatlah sistem pendingin yang bertugas memindahkan panas dari dalam ke luar mesin. Lalu, bagaimana cara kerja sistem pendingin? Berikut uraian lengkapnya.
Proses Pendinginan Mesin pada Mobil
Sebelum mengenali lebih jauh mengenai cara kerja sistem pendingin pada mobil, perlu diketahui juga bahwa terdapat tiga macam sistem pendingin mesin kendaraan, antara lain:
- Sistem pendingin air yang cara kerjanya menyerap panas dengan memanfaatkan kubangan air. Biasanya digunakan pada mesin di pompa air, dan mesin lain yang berukuran kecil;
- Sistem pendingin udara yang cara kerjanya memanfaatkan aliran udara untuk memindahkan panas ke luar mesin. Biasanya digunakan pada mesin motor yang tipenya terbuka;
- Sistem pendingin radiator yang cara kerjanya menggunakan radiator. Biasanya digunakan untuk mobil yang mesinnya tertutup.
Hal tersebut sekaligus menjelaskan bahwa mobil menggunakan bantuan radiator untuk melakukan proses pendinginan mesinnya. Sistem pendingin radiator sendiri memiliki dua tipe, sebagai berikut:
- Sistem Terbuka (Open System)
Pada sistem ini, peran ventilasi sangat penting untuk menstabilkan tekanan yang disebabkan oleh peningkatan suhu air. Posisi lubang ventilasi terdapat di tutup radiator sehingga mempermudah pelepasan tekanan. - Sistem Tertutup (Closed System)
Lubang ventilasi tidak lagi digunakan dan digantikan oleh tabung reservoir bervolume besar untuk melepas tekanan. Dengan menggunakan tabung berukuran besar, maka tekanan mampu ditampung sehingga tidak terjadi kebocoran.
Pengoperasian sistem pendingin pada mobil didukung oleh beberapa komponen yaitu radiator, reservoir tank, radiator cap, selang radiator, water pump, thermostat, water jacket, kipas pendingin, dan sensor ECT. Berikut tiga tahapan dari mekanisme sistem pendingin mesin:
1. Tahap awal
Saat mesin mobil baru dinyalakan pada pagi hari, maka sistem pendingin belum bekerja. Hal tersebut karena panas yang dihasilkan lebih diutamakan untuk memanaskan komponen terlebih dahulu. Dengan membuat komponen menjadi panas, maka kinerjanya akan lebih efektif. Alur dari tahap ini adalah sebagai berikut:
Mesin menyala panas dihasilkan oleh proses pembakaran air pendingin melakukan penyerapan panas sirkulasi air terjadi walaupun dalam thermostat saja.
Pada fase awal ini, thermostat masih tertutup sehingga sirkulasi air hanya terjadi di dalam water jacket saja. Nantinya, katup dari thermostat yang memisahkan antara saluran pendingin pada bagian mesin dan radiator akan terbuka saat suhu mesin naik 80 C.
2. Suhu mesin naik hingga 80 C
Tahapan berikutnya adalah saat suhu mulai naik hingga 800 C yang memicu terbukanya katup thermostat. Pada tahap ini, posisi thermostat akan mengalami perubahan dari semula yang tertutup hingga menjadi terbuka. Thermostat sendiri terbagi menjadi dua macam, antara lain:
• Tipe lilin yakni tipe thermostat yang beroperasi secara konvensional. Sebagaimana cara kerja lilin yang bereaksi terhadap panas api, maka thermostat tipe lilin juga demikian. Elemen yang dimilikinya akan berreaksi ketika suhu air semakin tinggi sehingga terbuka.
• Tipe elektrik memiliki perbedaan dari tipe sebelumnya. Cara kerja tipe ini berlangsung secara elektronik. Proses pembukaannya mengandalkan kerjasama antara ECM dan sensor ECT.
Karena katup terbuka, maka air pendingin juga akan mengalir melewati saluran menuju radiator. Walaupun sirkulasi sudah meluas, namun kipas pendingin belum bekerja karena level 80 C masih dalam rentang suhu kerja mesin. Sehingga sistem pendingin bertugas mempertahankannya. Nantinya, kipas pendingin baru akan bekerja ketika suhu mesin meningkat hingga lebih dari 90 C.
3. Suhu mesin sudah melewati 90 C
Pada tahap ini, kipas pendingin memegang peranan penting untuk mengalirkan udara melalui sirip-sirip pada radiator. Artinya, sistem pendingin mobil akan beroperasi secara aktif untuk menyerap kelebihan panas di dalam mesin. Dengan begitu, kinerjanya tetap optimal tanpa terancam mengalami kerusakan. Terdapat tiga tingkatan kecepatan yang dimiliki oleh kipas pendingin, antara lain:
• Kecepatan Rendah (Low)
Kipas pendingin akan berputar pada kecepatan rendah apabila suhu mesin sudah menyentuh 900 C. Alasannya adalah karena suhu 80 hingga 900 C masih tergolong suhu kerja mesin, sehingga belum perlu didinginkan. Namun, kipas sudah mulai menyala agar angka suhu tersebut tetap terjaga.
• Kecepatan Sedang (Medium)
Saat panas mesin sudah melewati suhu kerja, maka kipas pendingin akan mengubah kecepatan menjadi medium. Putaran tersebut bertujuan agar kelebihan panas pada mesin berangsur keluar.
• Kecepatan Tinggi (High)
Nantinya, saat mesin kendaraan tengah beroperasi pada RPM yang tinggi, maka kipas pendingin mulai berputar secara intens. Kecepatan tinggi yang dilakukan bertujuan untuk mengimbangi kinerja mesin yang kian panas. Dengan begitu, suhu akan kembali dinormalkan secara cepat sehingga tidak terjadi overheating.
Berkat kinerja kipas pendingin yang melepaskan kelebihan panas, maka air pada tanki akan memiliki suhu yang lebih rendah. Tanki air tersebut terletak di bawah radiator, dan nantinya dapat digunakan kembali untuk mengurangi panas pada mesin mobil.
Lalu, kapan kipas pendingin akan berhenti berputar? Jawabannya adalah saat suhu mesin sudah turun ke suhu kerja yakni antara 80 – 90 C. Kipas pendingin atau cooling fan dalam sistem radiator memang sangat penting baik untuk menjaga suhu mesin dalam kisaran normal maupun untuk mencegah mesin mobil dari panas yang berlebihan. Dengan begitu, komponen mesin tetap terawat.
Prinsip utama dari sistem pendingin radiator adalah mengeluarkan kelebihan panas dari dalam ke luar mesin. Namun, radiator diperlukan karena mesin mobil merupakan jenis yang tertutup. Alur ringkasnya dari proses tersebut yaitu: panas mesin – air pendingin – menuju radiator – suhu menjadi normal – air kembali ke mesin untuk menyerap panas. Dengan adanya cara kerja sistem pendingin, maka mesin akan terhindar dari overheating.
