Proyek Akhir

ANALISIS SISTEM PENDINGINAN PADA TOYOTA STARLET

Diajukan dalam rangka penyelesaian studi Diploma Tiga Untuk mencapai gelar Ahli Madya

Disusun Oleh : Nama NIM Prodi : Syaiful Lukman : 5250302011 : Teknik Mesin DIII

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2005

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Proyek Akhir, tahun 2005 judul ANALISIS SISTEM STARTER PADA TOYOTA STARLET . Telah dipertahankan dihadapan sidang Panitia Ujian Proyek Akhir Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang, pada : Hari Tanggal : : Pembimbing,

Drs. Supraptono, M.Pd. NIP. 131125645

Penguji II

Penguji I

Drs. Murdani, M.Pd. NIP. 130894848 Ketua Jurusan Teknik Mesin

Drs. Supraptono, M.Pd. NIP. 131125645 Ka. Prodi DIII Teknik Mesin

Drs. Pramono NIP. 131474226

Drs. Wirawan Sumbodo, M.T. NIP. 131876223

Mengetahui, Dekan Fakultas Teknik

Prof. Dr. Soesanto NIP. 130875753 ii

iii

ABSTRAKSI

Syaiful Lukman, 2005. Analisis Sistem Pendinginan Pada Toyota Starlet. Proyek Akhir. Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. Tenaga mesin diperoleh dari hasil pembakaran campuran bahan bakar dan udara. Akibat dari proses pembakaran ini adalah panas, yang apabila tidak dikontrol akan mengakibatkan overheating pada mesin. Karena itu, perlu adanya sistem pendingin dalam mesin. Sistem pendingin berfungsi untuk menurunkan temperatur mesin, supaya dapat bekerja optimal. Berdasarkan latar belakang tersebut timbul beberapa permasalahan, diantaranya : (1) Apa prinsip kerja dari sistem pendinginan yang digunakan pada Toyota Starlet, (2) Komponen apa saja yang bekerja pada sistem pendinginan Toyota Starlet, (3) Apa troubleshooting pada sistem pendinginan Toyota starlet. Prinsip kerja dari sistem pendinginan Toyota Starlet adalah : pada saat mesin hidup dan belum mencapai temperatur kerja mesin, penyerapan panas oleh air pendingin belum diperlukan. Termostat belum membuka, karena temperatur air pendingin belum mencapai suhu kerja. Air pendingin akan mengalir melalui saluran by pass, dan kembali ke kantong-kantong air. Apabila temperatur mesin sudah tercapai, maka termostat akan membuka dan air akan bersirkulasi melalui termostat tersebut. Sirkulasi air pendingin yang bekerja pada Toyota Starlet adalah sirkulasi dengan tekanan (forced circulation). Keuntungan sistem pendingin dengan sirkulasi tekanan adalah dapat mempercepat sirkulasi air pendingin dan temperatur kerja mesin lebih cepat tercapai. Komponen-komponen dari sistem pendingin antara lain : (1) Radiator berfungsi untuk mendinginkan air pendingin, (2) Pompa Air berfungsi untuk mensirkulasikan air pendingin dengan jalan membuat perbedaan tekanan, (3) Kantong Air (water jacket), (4) Sumbat Penutup. (5) Tutup Radiator, (6) Termostat, (7) Kipas Radiator berfungsi untuk mengalirkan udara pada inti radiator, (8) Selang Karet dan Klem Selang, (9) Botol Pelimpah (reservoir), (10) Coolant dan Air Pendingin, (11) Sabuk / Belt. Kerusakan yang sering terjadi pada sistem pendingin adalah : (1) Suhu diatas rata-rata (overheating), (2) Suhu dibawah normal (over cooling), (3) Air pendingin cepat habis, (4) Terdapat bunyi pada sistem pendingin, (5) Air radiator tercampur oli, (6) Air pendingin kotor disebabkan oleh adanya kotoran yang bercampur dengan karat. Cara mengatasinya adalah dengan menganti air pendingin.

iii

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO Tidak ada sesuatu yang lebih menyenangkan dari pada menimbulkan senyum pada wajah orang lain, terutama pada wajah orang yang kita cintai. (Ams 1902) Engkau jauh lebih berharga dari pada emas bagi seseorang yang mengagumimu. Berikan hatimu padanya atau kagumi dia. (Kahlil Gibran) Jika engkau tidak memahami sahabatmu dalam semua kondisi, maka engkau tidak akan pernah memahaminya. (Kahlil Gibran) Hadapilah semua kenyataan yang ada dengan ketenangan hati.

PERSEMBAHAN. Laporan ini Aku persembahkan untuk : Bapak dan Ibu_ku tercinta.

iv

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala berkat, rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir dan Laporan Proyek Akhir ini. Laporan ini tidak akan terwujud tanpa adanya bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis sangat berterima kasih pada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan laporan Proyek Akhir dari awal sampai akhir. Kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih pada: 1. Bapak Prof. Dr. Soesanto, Dekan Fakultas Teknik. 2. Bapak Drs. Pramono, Ketua Jurusan Teknik Mesin. 3. Bapak Drs. Wirawan Sumbodo, M.T, Ketua Program Pendidikan DIII Teknik Mesin. 4. Bapak Drs. Supraptono, M.Pd, Dosen Pembimbing Proyek Akhir. 5. Bapak Drs. Murdani, M.Pd, Dosen Penguji Proyek Akhir. 6. Bapak Widi widayat, S.Pd, Dosen Pembimbing Lapangan Proyek Akhir. 7. Rekan-rekan DIII Teknik Mesin angkatan tahun 2002. Harapan penulis, semoga Laporan Proyek Akhir ini bermanfaat bagi pembaca, terutama untuk adik-adik kelas dalam pembuatan Laporan Proyek Akhir. Kritik dan saran yang membangun dari pembaca senantiasa penulis harapkan. Akhirnya, tiada kata yang pantas penulis ucapkan, selain mensyukuri nikmat dan karunia yang telah Allah SWT berikan.

Semarang, Desember 2005

Penulis. v

vi

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL........................................................................................ i HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................... ii ABSTRAK ....................................................................................................... iii HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN.............................................. iv KATA PENGANTAR ..................................................................................... v DAFTAR ISI.................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... ix BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................... 1 A. Alasan Pemilihan Judul........................................................................ 1 B. Permasalahan ....................................................................................... 2 C. Tujuan ................................................................................................. 3 D. Manfaat ................................................................................................ 3 E. Sistematika Tugas Akhir ...................................................................... 4 BAB II. SISTEM PENDINGINAN PADA TOYOTA STARLET ................. 5 A. Landasan Teori..................................................................................... 5 B. Prinsip Kerja Sistem Pendinginan Toyota Starlet................................ 7 C. Komponen Sistem pendinginan Toyota Starlet.................................... 9 D. Cara Kerja Komponen Sistem Pendinginan Air .................................. 18 E. Proses Sirkulasi Pendinginan Air......................................................... 24 vi

vii

F. Kerusakan-Kerusakan Yang Sering Terjadi Pada Sistem Pendinginan dan cara mengatasinya.................................................... 25 G. Skema Gangguan Sistem Pendinginan Toyota Starlet......................... 32 H. Diagram Alur Troubleshooting ............................................................ 34 BAB III. PENUTUP ........................................................................................ 37 A. Simpulan .............................................................................................. 37 B. Saran..................................................................................................... 37 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 38 LAMPIRAN

vii

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Sistem Pendinginan Udara ........................................................... 6 Gambar 2. Sistem Pendinginan Air................................................................ 7 Gambar 3. Sirkulasi Air Saat Mesin Dingin .................................................. 8 Gambar 4. Sirkulasi Air Saat Mesin Panas .................................................... 9 Gambar 5. Konstruksi Radiator ................................................................... 10 Gambar 6. Konstruksi Pompa Air................................................................ 11 Gambar 7. Konstruksi Tutup Radiator ......................................................... 13 Gambar 8. Konstruksi Termostat ................................................................. 14 Gambar 9. Kipas Radiator............................................................................ 15 Gambar 10. Pemasangan Selang dan Klem ................................................ 16 Gambar 11. Botol Pelimpah......................................................................... 17 Gambar 12. Kerja Katup Pengatur Tekanan ................................................ 19 Gambar 13. Kerja Katup Vakum ................................................................. 20 Gambar 14. Cara Kerja Termostat Jenis Wax .............................................. 21 Gambar 15. Rangkaian Kipas Radiator........................................................ 23 Gambar 16. Sirkulasi Pendinginan Mesin ................................................... 24 Gambar 17. Pemeriksaan Termostat ............................................................ 27 Gambar 18. Perbaikan Kipas........................................................................ 28 Gambar 19. Pemeriksaan Pompa Air ........................................................... 29 Gambar 20. Pemeriksaan Kualitas Air Pendingin........................................ 31

viii

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Surat Keterangan Selesai Alat ..................................................... 39 Lampiran 2. Foto Proyek Akhir ....................................................................... 40

ix

BAB I PENDAHULUAN

A. Alasan Pemilihan Judul Perkembangan teknologi yang semakin cepat mendorong manusia untuk selalu mempelajari ilmu pengetahuan dan teknologi. Dalam dunia otomotif khususnya pada mobil terdapat berbagai macam system yang bekerja. Sistemsistem tersebut bekerja saling berhubungan antara satu dengan yang lainnya. Apabila salah satu sistem tidak bekerja dengan baik atau mengalami kerusakan, maka mobil tidak dapat bekerja dengan sempurna atau mengalami kerusakan. Tenaga yang diperoleh mesin merupakan hasil pembakaran campuran bahan bakar dengan udara pada ruang bakar. Akibat lain dari proses pembakaran adalah adanya panas yang apabila suhunya tidak dikontrol akan menghasilkan panas yang berlebih pada mesin. Sistem pendinginan pada mobil merupakan salah satu sistem yang bekerja pada suatu mobil yang berfungsi untuk mengontrol temperatur pada mesin, agar mesin dapat bekerja secara optimal. Sistem pendinginan yang biasa digunakan pada mesin-mesin mobil ada dua macam, yaitu : system pendinginan udara (air cooling system) dan system pendinginan air (water cooling system). Sistem pendinginan air lebih rumit konstruksinya dibanding dengan system pendinginan udara. Tapi, system pendinginan air mempunyai banyak keuntungan. Mesin dengan pendingin air lebih aman, sebab ruang bakar dikelilingi oleh pendingin (terutama air dengan aditive dan anti beku), juga bertindak sebagai 1

2

peredam bunyi. Air pendingin yang panas juga digunakan sebagai sumber panas untuk pemanas udara dalam kendaraan. Pada Toyota Starlet, pendinginannya menggunakan system pendinginan air. Pada system ini, panas dari hasil pembakaran gas dalam ruang bakar dan silinder sebagian diserap oleh air pendingin setelah melalui dinding silinder dan ruang bakar. Sirkulasi air pendingin ada beberapa macam cara, antara lain : sirkulasi alam (natural circulation) atau thermo-syphon dan sirkulasi dengan tekanan (forced circulation). Pada sirkulasi alam ini, air pendingin akan mengalir dengan sendirinya, yang diakibatkan oleh perbedaan berat jenis dari air yang telah panas dan yang masih dingin, dimana air yang telah panas berat jenisnya lebih rendah dibanding dengan air yang masih dingin. Mesin yang menggunakan sirkulasi alam hanya terbatas pada mesin dengan kapasitas rendah. Sirkulasi air pendingin yang bekerja pada Toyota Starlet adalah sirkulasi dengan tekanan (forced circulation). Keuntungan dari sirkulasi dengan tekanan adalah dapat mempercepat sirkulasi air pendingin dan supaya temperatur kerja mesin lebih cepat tercapai. B. Permasalahan Permasalahan yang diangkat dalam penulisan judul Analisis Sistem Pendinginan Pada Toyota Starlet adalah untuk mengetahui lebih dalam tentang sistem pendinginan dan kerusakan-kerusakan yang sering terjadi pada mobil Toyota Starlet yaitu meliputi : 1. Bagaimana prinsip kerja dari sistem pendinginan yang digunakan pada mesin Toyota Starlet?

3

2. Komponen apa saja yang bekerja pada system pendinginan Toyota Starlet? 3. Apa troubleshooting yang sering terjadi dalam sistem pendinginan pada mesin Toyota Starlet? C. Tujuan Tujuan dari pembahasan sistem pendinginan yang bekerja pada mesin Toyota Starlet ini adalah : 1. Lebih mengetahui secara mendalam tentang sistem pendinginan yang bekerja pada mesin Toyota Starlet. 2. Dapat mengetahui komponen-komponen yang bekerja pada sistem

pendinginan mesin Toyota Starlet. 3. Dapat menganalisis dan memperbaiki kerusakan-kerusakan yang terjadi pada sistem pendinginan mesin Toyota Starlet. D. Manfaat Manfaat yang diperoleh dari pembahasan sistem pendinginan ini adalah 1. Menambah pengetahuan tentang sistem pendinginan pada Toyota Starlet. 2. Sebagai sumber informasi bagi dunia otomotif tentang cara menganalisis kerusakan-kerusakan yang sering terjadi pada sistem pendinginan Toyota Starlet. 3. Dapat membantu mengatasi atau memperbaiki kerusakan-kerusakan yang timbul pada sistem pendinginan Toyota Starlet.

4

E. Sistematika Tugas Akhir Untuk memberikan gambaran secara menyeluruh dalam memahami penulisan ini, maka secara garis besar sistematika penulisan ini dibagi menjadi tiga bagian yaitu bagian awal, bagian isi dan bagian akhir. Bagian awal penulisan ini terdiri dari : halaman judul, halaman pengesahan, halaman motto dan persembahan, kata pengantar, daftar isi dan daftar gambar. Bagian isi penulisan tugas akhir terdiri dari : Bab I Pendahuluan, meliputi latar belakang pemilihan judul, permasalahan, tujuan, manfaat dan sistematika penulisan. Bab II Pembahasan berisi tentang konstruksi dan cara kerja sistem pendinginan yang bekerja pada Toyota Starlet, dan analisis kerusakan yang terjadi pada komponen-komponen sistem pendinginan Toyota Starlet, serta cara memperbaiki kerusakan-kerusakan tersebut berdasarkan analisis dari kerusakan yang terjadi. Bab III Penutup terdiri dari simpulan dan saran atas masalah yang dikaji. Akhir dari penulisan tugas akhir adalah daftar pustaka yang berisi referensi buku-buku pendukung serta lampiran-lampiran.

BAB II SISTEM PENDINGINAN PADA TOYOTA STARLET

A. Landasan Teori Sistem pendinginan adalah suatu rangkaian untuk mengatasi terjadinya over heating ( panas yang berlebihan ) pada mesin agar mesin bisa bekerja secara stabil. Pada mesin bensin, energi yang terkandung dalam bahan bakar diubah menjadi energi efektif melalui proses pembakaran. Proses pembakaran akan menghasilkan panas yang kemudian diubah menjadi tenaga mekanis. Dari panas yang dihasilkan, hanya sekitar 25% yang digunakan sebagai tenaga penggerak. Untuk mencegah terjadinya over heating yang akan merusak komponenkomponen mesin, maka dibuatlah sistem pendinginan mesin. Secara garis besar fungsi sistem pendingin suatu mesin dapat dibagi menjadi tiga, yaitu : 1. Untuk mengurangi panas yang berlebihan pada mesin. 2. Untuk mempertahankan temperatur mesin, agar selalu pada temperatur kerja yang efisien. 3. Untuk mempercepat motor mencapai temperatur kerja yang ideal, karena untuk mencegah terjadinya keausan yang berlebihan, kerja mesin yang kurang baik, emisi gas buang yang berlebihan.

5

6

Cara pendinginan mesin yang diterapkan pada mesin motor yang selama ini dikenal adalah sebagai berikut : 1. Pendinginan Udara ( Pendinginan Langsung ) Pendinginan udara digunakan jika panas dari mesin yang bekerja / berputar dilewatkan sirip ke udara luar. Pendinginan udara biasanya digunakan pada mesin satu silinder atau kendaraan berdaya kecil. Semua motor yang didinginkan dengan udara, sekeliling silindernya dipasang sirip-sirip. Sirip-sirip ini memperbesar luas bidang yang diinginkan. Pengaliran udara ada yang berlangsung secara alami dan ada yang paksa.

Gambar 1. Sistem Pendinginan Udara ( Sumber : Motor Bakar ) 2. Pendinginan Air Sistem pendinginan air, panas dilewatkan / ditransfer ke air disekitar ruang bakar dan silinder. Panas yang diserap oleh air pendingin akan menyebabkan naiknya temperatur air pendingin tersebut. Panasnya ditransfer ke sirip radiator, kemudian panas tersebut disemburkan ke udara. Air selanjutnya

7

kembali ke mesin. Secara umum, sistem pendinginan air adalah menggunakan media air untuk sirkulasi pendinginannya. Untuk lebih jelasnya akan dibahas dalam tugas akhir ini.

Gambar 2. Sistem Pendinginan Air (Sumber : Motor Bakar) B. Prinsip Kerja Sistem Pendinginan Toyota Starlet Pada sistem pendinginan air terdapat dua jenis sirkulasi yang digunakan untuk mendinginkan mesin, yaitu : sirkulasi alam dan sirkulasi tekan. Pada mesin Toyota Starlet, sirkulasi yang digunakan adalah sirkulasi tekan. Sirkulasi tekan ini juga banyak digunakan pada mesin-mesin yang lain, karena sirkulasi air pendingin dapat berlangsung lebih cepat karena adanya pompa air. Sirkulasi tekan banyak digunakan pada mesin-mesin sekarang, karena proses sirkulasi air yang lebih cepat dan penggunaan radiator yang lebih kecil. Adapun cara kerja dari sistem pendinginan pada Toyota Starlet adalah sebagai berikut :

8

1. Saat Mesin Hidup Saat mesin dihidupkan dan belum mencapai temperatur kerja mesin, penyerapan panas oleh air pendingin belum diperlukan. Sirkulasi air hanya disekitar kantong air karena adanya termostat yang belum membuka saat temperatur air pendingin belum mencapai suhu kerja. Air pendingin pada kantong-kantong air yang dipompa akan mengalir melalui saluran by pass, sehingga akan kembali lagi ke kantong-kantong air.

Gambar 3. Sirkulasi Air Saat Mesin Dingin ( Sumber : Teknik-Teknik Servis Dasar ) Air pendingin yang berada pada sistem pendingin akan selalu cenderung panas. Saat suhu mesin melebihi suhu optimal, maka termostat akan membuka dan air yang berada pada kantong-kantong air akan mengalir menuju radiator untuk didinginkan, sedangkan air yang dingin pada radiator akan mengantikan air pada kantong air untuk mendinginkan mesin.

9

Gambar 4. Sirkulasi Air Saat Mesin Panas ( Sumber : Teknik-Teknik Servis Dasar ) 2. Saat Mesin Mati Saat mesin dimatikan, maka air pendingin yang berada pada kantong air akan terus menyerap panas dari mesin. Saat mesin telah dingin, temperatur dan volume cairan pendingin akan berkurang dan membentuk ruangan vakum dalam radiator. Ketika terjadi kevakuman tersebut, maka vacum valve pada tutup radiator akan membuka secara otomatis, yang kemudian akan menghisap udara segar ataupun air dalam tanki cadangan untuk menganti kevakuman dalam radiator.

C. Komponen Sistem Pendinginan Toyota Starlet Komponen yang digunakan dalam sistem pendinginan air Toyota Starlet pada umumnya sama dengan sistem pendinginan air yang diterapkan pada mesinmesin lainnya, antara lain :

10

1. Radiator Radiator berfungsi untuk mendinginkan air yang telah panas dari mesin dengan cara membuang panas air tersebut melalui sirip-sirip pendingin. Konstruksi radiator meliputi :

Gambar 5. Konstruksi Radiator ( Sumber : Teknik-Teknik Servis Dasar ) a. Tanki Atas Tanki atas berfungsi untuk menampung air yang telah panas dari mesin. Tanki atas dilengkapi dengan lubang pengisian dan pipa saluran masuk dari mesin. b. Inti Radiator Inti radiator berfungsi untuk membuang panas dari air ke udara agar temperatur air menjadi lebih rendah dari sebelumnya. c. Tanki bawah Tanki Bawah berfungsi untuk menampung air yang telah didinginkan oleh inti radiator dan selanjutnya disalurkan ke mesin melalui pompa air.

11

2. Pompa Air

Gambar 6. Konstruksi Pompa Air ( Sumber : Pedoman reparasi Mesin Type 1E, 2E ) Konstruksi Pompa Air terdiri dari : a. Impeller, berfungsi sebagai pembuat perbedaan tekanan pada pompa apabila diputar. Pada impeller terdapat sudu yang bentuknya berlawanan dengan arah putaran pompa, sehingga dapat menyebabkan aliran yang sempurna. b. Poros dan Bantalan, merupakan komponen utama yang bagian depannya dihubungkan dengan pully dan bagian belakang dihubungkan dengan impeller pompa. c. Water Pump Seal, berfungsi untuk mencegah bocornya air dari sistem pendinginan, yang keluar melalui poros pompa air. Pencegahan bocornya air

12

dilakukan oleh cincin arang yang dipasang pada perapat, dimana cincin-cincin ini saling menekan satu dengan yang lainnya. d. Badan pompa, merupakan rakitan terluar dari pompa. Fungsi dari pompa air adalah untuk mensirkulasikan air pendingin dengan jalan membuat perbedaan tekanan udara melalui saluran hisap dan saluran tekan yang terdapat pada pompa. Pompa yang digunakan pada sistem pendinginan mesin Toyota Starlet adalah pompa sentrifugal (centrifugal pump). 3. Kantong Air ( Water Jacket ) Kantong air terdiri dari selubung / pembungkus terluar silinder dan ruang bakar. Ruangan antara jaket air kiri dengan silinder ruang bakar dan selubung merupakan ruang air tempat panas dikonveksikan. Ruang jaket air diperluas untuk menyebarkan bagian logam yang terpanas dari mesin, seperti dudukan katup. 4. Sumbat Penutup Selama penuangan ke blok mesin, silinder mesin, dan kepala silinder perlu untuk memberikan lubang dalam dua bagian besar. Lubang terletak pada dinding terluar kantong air. Oleh sebab itu, harus disumbat. Sumbat dipasang pada lubang jaket air dalam blok mesin dan kepala silinder. Penyumbat dipasang dengan erat dalam masing-masing lubang bersama dengan seal ( perapat ) yang cocok dan efektif yang membentuk sebuah perapat air. Berikut ini adalah jenis-jenis penyumbat lubang : a. Kap berbentuk langsung lebih besar dari lubang.

13

b. Cakram atau disc, bentuknya cembung langsing dan diameternya lebih kecil dari lubang. c. Uliran / sekrup yang lain ditemukan dalam beberapa mesin diesel dan mesin alat berat yang disekrupkan dalam lubang. 5. Tutup Radiator Tutup radiator berfungsi untuk menaikkan titik didih dari air pendingin dengan jalan menahan exspansi dari air, pada saat air menjadi panas, sehingga tekanan air menjadi lebih tinggi dari tekanan udara luar.

Gambar 7. Konstruksi Tutup Radiator ( Sumber : Motor bakar ) 6. Termostat Termostat adalah semacam katup yang membuka dan menutup secara otomatis sesuai temperature cairan pendingin. Termostat dirancang untuk mempertahankan temperature cairan pendingin dalam batas yang diizinkan. Termostat dipasang antara radiator dan blok mesin. Bila temperature pendingin rendah, katup menutup untuk mencegah agar air tidak masuk ke radiator. Bila

14

temperature meningkat, katup akan membuka, dengan demikian cairan akan mengalir ke radiator.

Gambar 8. Konstruksi Termostat ( Sumber : Motor Bakar) Termostat terdiri dari dua macam, yaitu model bellow dan model wax. Toyota Starlet menggunakan termostat jenis wax. Termostat di pasang pada kepala silinder, dimana pada bagian tersebut terdapat dudukan termostat. Bagian atas dari termostat terdapat saluran yang menghubungkan dengan radiator dan bagian bawah dari termostat berhubungan dengan air dari motor. 7. Kipas radiator Kipas pada sistem pendinginan berfungsi untuk mengalirkan udara pada inti radiator, agar panas yang terdapat pada inti radiator dapat dirambatkan dengan mudah ke udara. Kipas ini terdiri dari sebuah bilah ( blade ) yang terbuat dari baja tipis atau bahan plastik. Ketika kipas diputar, maka bilah menggerakkan udara ke arah unit mesin.

15

Gambar 9. Kipas Radiator ( Sumber : Pedoman Reparasi Mesin Type 1E, 2E ) 8. Selang-Selang Karet dan Penjepit / Klem Selang Selang karet membuat hubungan yang fleksible antara mesin dan radiator atau komponen lainnya, seperti pemanas, AC, dan lain-lain. Berikut ini adalah nama dari bagian bermacam-macam selang sistem pendingin air : a. Selang radiator atas 1). Menghubungkan bagian teratas dari radiator ke pengeluaran ( outlet ) ruang pengukur panas. 2). Menyalurkan air panas dari mesin ke radiator. b. Selang radiator bawah 1). Menghubungkan bagian radiator terbawah ke saluran masuk pompa air. 2). Menyalurkan air hangat dari radiator ke mesin. c. Selang by pass 1). Menghubungkan bagian lebih rendah pada ruang termostat ke sisi jalan masuk pompa air. 2). Menyediakan sirkulasi ke pompa ketika termostat tertutup.

16

Penguat penjepit selang karet merupakan salah satu kelengkapan pada komponen sistem pendinginan yang biasanya selalu berhubungan dengan selangselang pada sistem pendinginan tersebut. Penguat penjepit (klem selang) digunakan untuk hal-hal berikut : a. Menjaga tekanan dalam sistem dengan menahan kelenturannya. b. Membalut permukaan. c. Menjadi peredam suhu dalam sistem pendinginan.

Gambar 10. Pemasangan Selang dan Klem ( Sumber : Pedoman Reparasi Mesin Type 1E, 2E ) 9. Botol Pelimpah ( Reservoir ) Botol pelimpah dipasang dalam unit mesin dekat dengan radiator, dihubungkan ke radiator, dialirkan oleh selang karet atau sering disebut dengan pemulihan sistem pendingin untuk mengatasi kelebihan atau melimpahnya zat pendingin dari radiator. Ketika sistem pendingin mulai panas, seperti sistem pendingin zat pendingin ditransfer kembali ke radiator melalui selang.

17

Gambar 11. Botol Pelimpah ( Sumber : Pedoman Reparasi Mesin Type 1E, 2E ) 10. Coolant dan Air Pendingin Pendinginan mesin dengan air dapat digolongkan menjadi dua yaitu : a. Pendinginan dengan air murni. b. Pendinginan menggunakan air ditambah dengan zat kimia sebagai pendingin ( coolant ). Sistem pendinginan dengan air murni mempunyai beberapa kelemahan yaitu : a. Pada saat suhu dingin terutama pada pagi hari, air dapat membeku yang mengakibatkan terganggunya proses sirkulasi air pendingin didalam sistem. Apabila terjadi pembekuan total, maka volume air pendingin akan bertambah, yang mengakibatkan jebolnya radiator. b. Kadar air mengandung kapur yang dapat mengakibatkan terjadinya penyumbatan pada pipa-pipa radiator yang berakibat terganggunya proses sirkulasi air.

18

c. Air dalam radiator mengandung kotoran yang dapat mengendap ke dalam system pendinginan. Endapan kotoran yang berlebihan dapat mengakibatkan terjadinya korosi. Coolant adalah suatu cairan yang mengandung zat kimia, digunakan untuk campuran cairan pendingin air yang bahan dasarnya ethylene glycol. Ethylene glycol merupakan zat kimia yang sangat beracun. Bahan ini akan sangat berbahaya bagi manusia bila masuk ke dalam organ tubuh sekitar 710 mg/kg berat badan. 11. Sabuk ( Belt ) Sabuk ( belt ) merupakan komponen yang penting dalam system pendinginan. Sabuk sudah digunakan sejak beberapa tahun yang lalu hingga sekarang. Sabuk ini digunakan untuk menggerakkan pompa air serta alternator pada system pengisian. Sabuk yang digunakan biasanya disebut V-Belt, karena mempunyai bagian yang terpotong berbentuk V, yang menambah efisiensi pemindahan daya. V-Belt terdiri dari karet sintetis, tetron, dan dilapisi kanvas pada kedua sisinya.

D. Cara Kerja Komponen Sistem Pendinginan Air 1. Radiator Cara kerja radiator : a. Air hangat dari mesin ditekan ke bagian atas radiator oleh pompa air. b. Air berpindah ke bagian bawah melewati tube ( inti ) radiator sehingga terjadi perbedaan tekanan pada bagian atas dan bawah yang disebabkan oleh tekanan

19

pompa air. Dengan adanya tekanan dari pompa air tersebut, maka terjadi perubahan berat jenis air. c. Air yang melewati tube, panasnya akan diredam / diserap melalui dinding tube pipa inti radiator dan rusuk pendingin. d. Dalam waktu yang sama, udara ditekan melalui tube dan rusuk, oleh gerakan maju kendaraan dan kipas. e. Saat udara didinginkan oleh dinding tube dan rusuk pendingin, panas disemburkan ke udara luar. f. Air hangat tinggal di tanki bawah radiator dan masuk ke saluran pompa air. 2. Tutup Radiator Cara kerja tutup radiator terdiri atas dua tahap, yaitu pengontrolan berdasarkan kenaikan dan penurunan tekanan. a. Pengontrolan berdasarkan kenaikan tekanan Pengontrolan sejumlah tekanan yang terjadi pada system pendinginan, tutup radiator disatukan dengan klep relief penekan, dengan sebuah pegas yang di bebani. Cara kerja klep tersebut adalah sebagai berikut :

Gambar 12. Klep Relief Penekananan Saat Air Memuai ( Sumber : Step 1 )

20

Air memuai bila dipanaskan adalah akibat pembakaran yang menyebabkan pengembangan. Pengembangan atau expansi ini mereduksi volume ( memperkecil volume dari udara ) atau tekanan air pada bagian atas radiator. Untuk tekanan tertentu, katup akan terbuka karena tekanan pegas dan pada tekanan ideal katup akan tertutup oleh pegas, selanjutnya tekanan akan kembali pada nilai tertentu jika air telah panas. b. Pengontrolan berdasarkan penurunan tekanan Mesin posisi off, air yang ada dalam system pendinginan akan menjadi dingin dan tekanannya menurun. Jika tekanan udara luar menurun, system akan menutup, jika tekanan menurun dibawah tekanan udara luar, suatu kevakuman akan terjadi di dalam system. Selanjutnya katup akan terbuka hingga menekan pegas, air akan melimpah keluar dari radiator ke botol pelimpah. Sebaliknya jika tekanan dalam system pendinginan sama dengan tekanan atmosfer, pegas akan menutup katupnya.

Gambar 13. Relief Valve Saat Terjadi Kevakuman Pada Kantong Air ( Sumber : Step 1 )

21

3. Termostat Termostat jenis wax yang diterapkan untuk mesin Toyota Starlet cara kerjanya adalah sebagai berikut :

Gambar 14. Cara Kerja Termostat Jenis Wax ( Sumber : Teknik-Teknik Servis Dasar ) Pada saat air pendingin suhunya masih rendah, katup tertutup atau saluran dari mesin ke radiator tertutup, karena lilin (wax) masih belum memuai. Apabila temperatur air pendingin naik sekitar 80C sampai dengan 90C, lilin akan memuai dan selanjutnya akan menekan karet. Karet ini akan berubah bentuk dan akan menekan poros katup. Oleh karena posisi poros tidak berubah, maka karet yang sudah berubah bentuk itu akan membawa katup agar membuka. Untuk menghindari terjadinya tekanan air yang tinggi pada saat katup thermostat tertutup, pada saluran dibawah katup dibuatkan saluran ke pompa air. Saluran ini lebih dikenal dengan sebutan saluran pintas (by pass passage).

22

4. Pompa Air Sesuai dengan posisinya saat mesin distart, maka : a. Kipas pompa berputar kira-kira sesuai putaran mesin karena pompa air digerakkan poros engkol melalui perantaraan pully dan belt. b. Putaran tenaga kipas dari air mengalir ke pusatnya / tengah. c. Tekanan air di sisi pompa mengakibatkan tekanan rendah pada pusatnya. d. Tenaga air di daerah tekanan rendah akan melewati saluran masuk. Itu akan mengakibatkan perbedaan tekanan saluran masuk pompa dan pusat dari kipas. e. Termostat membuka dan air akan bersirkulasi dari mesin ke radiator, dari radiator ke pompa melalui saluran masuk kipas, akhirnya tekanan tersebut akan ke mesin. f. Sesuai tekanan mesin, pompa akan memberikan tekanan yang menyebabkan air mengalir. 5. Botol Pelimpah ( Reservoir ) Prinsip kerja botol pelimpah adalah berdasarkan cara kerja radiator, apabila mencapai suhu kerja mesin, air akan bersirkulasi melalui tutup radiator. Air yang berada dalam siklus dengan suhu tinggi akan membuka klep dari tutup radiator, sehingga air akan mengalir ke botol pelimpah. Waktu suhu mesin mulai berkurang, tekanan yang berada dalam tutup radiator menjadi lebih rendah, sehingga terjadi kevakuman dan mengakibatkan air yang berada di dalam botol pelimpah akan tersedot ke dalam radiator.

23

6. Kipas Radiator

Gambar 15. Rangkaian Kipas Radiator Kipas pendingin digerakkan oleh motor listrik. Ketika temperature meningkat pada suhu tingkat yang ditetapkan (93), water temperature sensor akan menghubung, sehingga merangsang motor relay mengerakkan motor, dan kemudian menggerakkan kipas pendingin. Kipas pendingin hanya bekerja bila dibutuhkan, ini berarti bahwa mesin dapat mencapai temperature operasi yang optimal dengan lebih cepat. Selain itu dapat membantu mengurangi penggunaan bensin dan bunyi tali kipas.

24

E. Proses Sirkulasi Pendinginan

Gambar 16. Sirkulasi Pendinginan Mesin ( Sumber : Teknik-Teknik Servis Dasar ) Sirkulasi pendinginan mesin Toyota Starlet berawal dari radiator kemudian air di hisap oleh pompa air dan dikirim ke kantong-kantong air pada silinder mesin, pompa ini dipasang pada bagian depan dari mesin dan digerakkan oleh poros engkol melalui perantara V-Belt. Air yang berada di kantong-kantong air berfungsi untuk mendinginkan bagian-bagian mesin yang memerlukan pendinginan. Setelah air digunakan untuk mendinginkan, suhunya akan naik. Sebelum air masuk ke radiator, terlebih dahulu masuk ke saluran simpangan yang dilengkapi thermostat yang akan mengatur aliran air yang menuju ke radiator atau by pass ke kantong-kantong air. Termostat akan mem by pass air, apabila suhu air kurang dari suhu kerja mesin. Air yang masuk ke radiator dengan melalui selang

25

akan didinginkan dengan persinggungan udara yang diserap oleh sirip-sirip yang menyelubungi pipa air. Untuk mempercepat pendinginan air setelah bersirkulasi, maka diperlukan kipas dan aliran udara dari luar. Apabila tekanan dalam system pendingin mesin berlebihan, maka tutup radiator akan mengalirkan air ke botol pelimpah. Sirkulasi tersebut berlangsung terus-menerus selama mesin bekerja.

F. Kerusakan-kerusakan yang sering terjadi pada system pendinginan dan cara mengatasinya Proses pendinginan pada mesin terganggu apabila terdapat gangguan operasional pada komponen system pendinginan mesin itu sendiri. Hal ini dapat di identifikasikan melalui pemeriksaan yang dilakukan. Apabila pada system pendinginan sudah terdapat kelainan-kelainan, bukan tidak mungkin di ikuti penurunan daya dari mesin. Penurunan daya mesin yang dikaitkan dengan system pendinginan pada dasarnya ada kemungkinan-kemungkinan yang dapat diuraikan sebagai berikut : 1. Suhu diatas rata-rata (overheating) Terjadinya overheating dapat diamati pada temperature air pendingin yang selalu tinggi. Dengan kenaikan temperature mesin yang diamati pada air pendingin, selanjutnya akan menyebabakan beberapa komponen mesin

mengalami perubahan bentuk yang berlebihan akibat dari pemuaian seperti piston pada silinder serta komponen lain yang rawan akan panas. Akibat lanjutan yang dapat dirasakan adalah adanya kenaikan kerugian akibat gesekan (friction loss).

26

Secara prinsip, penyebab dari overheating adalah aliran dari air pendingin dan udara pada radiator yang mengalami gangguan. Penyebab dari terganggunya system pendinginan yang menyebabkan terjadinya panas berlebihan (overheating). a. Radiator mampet Jika radiator mampet pada saluran udara maupun saluran air, kemampuan membuang panas dari radiator menjadi menurun sehingga temperature air pendingin setelah melalui radiator akan tetap tinggi b. Katup thermostat macet Jika aliran air terganggu, temperature air akan naik dan kemungkinan menguap akan lebih besar. Disamping itu, terganggunya aliran air disebabkan salah satunya dari katup thermostat yang sudah macet. Jadi, dengan macetnya katup tersebut jumlah aliran massa air akan terganggu, penguapan air akan besar dan jumlah air yang bersirkulasi didalam mesin menjadi berkurang atau cepat habis. c. Kipas radiator tidak berfungsi Apabila kipas radiator tidak berfungsi dengan baik, maka system pengaliran udara menuju radiator akan terganggu. Hal ini dapat diakibatkan oleh rusaknya system elektronik pada kipas, sehingga kipas tidak dapat berfungsi dengan baik. d. Kekurangan air pada system pendingin Kekurangan air pada system pendingin berarti akan mengurangi media yang digunakan untuk mendinginkan mesin. Dengan kurangnya air, maka panas

27

tidak dapat diserap secara baik oleh system pendingin, yang berakibat terjadinya panas berlebih pada mesin. Cara mengatasi serta tindakan yang harus dilakukan jika mesin terlalu panas (overheating). 1. Kekurangan air, dapat diatasi dengan menambah air pendingin dan memeriksa kebocorannya. 2. Thermostat yang rusak harus diganti Periksa suhu pembuka katup dan saat terangkatnya katup. Jika suhu pembukaan katup dan terangkatnya katup tidak menurut spesifikasi, ganti thermostat. Suhu pembukaan katup 80C - 84C dan terangkatnya katup lebih dari 8 mm pada 95C.

Gambar 17. Pemeriksaan Termostat (Sumber : Pedoman Reparasi Mesin Tipe 1E, 2E) 3. Kipas radiator yang tidak bekerja dapat diatasi dengan diperbaiki atau diganti. Hubungkan baterai dan ampermeter dengan konektor motor kipas. Cek bahwa motor berputar lembut, dan cek pembacaan pada ampermeter (kuat arus

28

standar 3,2 - 4,4 A). Bila kuat arus tidak sesuai dengan spesifikasi, ganti motor kipas pendingin.

Gambar 18. Perbaikan Kipas (Sumber : Pedoman Reparasi Mesin Tipe 1E, 2E) 4. Saluran pendinginan yang tersumbat radiator atau jaket air harus dibersihkan. 2. Suhu dibawah normal Terjadinya over cooling dapat diamati pada temperature air pendingin yang selalu rendah (jauh dibawah temperature kerja idealnya 80). Dengan adanya kenaikan kerugian karena pendinginan, ini berarti daya mekanis yang dihasilkan. Cara mengatasi serta tindakan apabila mesin terlalu dingin (over cooling) : a. Apabila yang rusak thermostat, maka harus diatasi dengan menganti thermostat. b. Jika udara terlalu dingin, radiator harus ditutup.

29

3. Air Pendingin Cepat Habis Mesin Toyota Starlet menggunakan system pendinginan dengan air, penggunaan system pendinginan dengan air berarti pada mesin tersebut menggunakan air sebagai media penyerap panas. Hal-hal yang dapat menyebabkan kekurangan air pendingin adalah radiator bocor. Kebocoran pada radiator akan menyebabkan air pendingin cepat habis, karena air yang berada pada radiator akan keluar melalui kebocoran tersebut. Cara mengatasi serta tindakan apabila mesin kekurangan air adalah : a. Kebocoran pada radiator dapat diatasi dengan memperbaiki radiator. b. Selang yang longgar atau rusak dapat diatasi dengan penghubung selang di pererat atau diganti. c. Pompa air yang bocor dapat diperbaiki atau diganti. Periksa bahwa tidak terdapat gejala kebocoran dari lubang penguras air, jika perlu ganti perapat. Periksa juga bantalan pompa air, jika tidak dapat bekerja dengan halus, ganti bantalan pompa air.

Gambar 19. Pemeriksaan Pompa Air (Sumber : Pedoman Reparasi Mesin Tipe 1E, 2E)

30

d. Gasket kepala silinder yang bocor dapat diatasi dengan mengganti gasket atau mengencangkan. 4. Terdapat Bunyi Pada Sistem Pendinginaan Gerakan dari komponen mesin diantaranya komponen system pendingin dapat menimbulkan bunyi. Tetapi apabila bunyi tersebut tidak lazim dari biasanya, hal ini harus kita periksa sumber dari bunyi tersebut. Adapun penyebab yang sering terjadi adalah : a. Bantalan pompa rusak Bantalan pompa yang rusak dapat menyebabkan putaran pompa tidak stabil, sehingga menyebabkan bunyi. b. Daun kipas pompa longgar atau bengkok Daun kipas yang longgar atau bengkok akan menyebabkan bunyi pada saat kipas berputar. Cara mengatasi serta tindakan apabila terdapat bunyi pada system pendingin adalah : 1). Bantalan pompa yang rusak dapat diatasi dengan mengganti rakitan bantalan. 2). Daun kipas pompa yang longgar atau bengkok dapat diatasi dengan cara daun kipas dipererat, diperbaiki, atau diganti. 5. Air Radiator Tercampur Oli Kejadian yang sering terjadi adalah sambungan-sambungan pada blok mesin bocor. Sehingga oli dapat masuk ke radiator lewat kebocoran tersebut. Oli tersebut seharusnya melumasi komponen, karena ada kebocoran akhirnya oli masuk ke mantel air, sehingga kualitas air pendingin kurang baik.

31

Cara mengatasi serta tindakan apabila air pendingin tercampur oli adalah dengan memeriksa kebocoran pada sambungan-sambungan blok mesin, ganti gasket-gasket pada sambungan yang menyebabkan kebocoran oli. 6. Air Pendingin Kotor Setelah bersirkulasi serta pemakaian yang sudah lama, air radiator menjadi kotor. Hal tersebut dikarenakan ada kotoran-kotoran yang bercampur dengan karat dan sebagainya. Cara mengatasi dan tindakan apabila air pendingin kotor adalah mengganti air pendingin dengan yang bersih.

Gambar 20. Pemeriksaan Kualitas Air Pendingin (Sumber : Pedoman Reparasi Mesin Tipe 1E, 2E)

32

G. Skema Gangguan Sistem Pendinginan Toyota Starlet

Gangguan Mesin terlalu panas (overheating)

Kemungkinan Penyebab Kekurangan air pendingin Kipas rusak

Cara Mengatasi Menambah air pendingin Memperbaiki sistem dari kipas yang mengalami kerusakan.

Termostat

Periksa thermostat, bila mengalami kerusakan ganti.

Pompa air rusak

Mencari kerusakan pada pompa, kemudian perbaiki. Apabila tidak dapat diperbaiki, ganti dengan pompa yang baru.

Radiator tersumbat

Bersihkan kotoran-kotoran yang menempel pada pipa air radiator, inti radiator, dan perbaiki sirip-sirip apabila mengalami kerusakan.

Mesin terlalu dingin Thermostat rusak (over cooling) Udara sekitar dingin

Periksa thermostat, ganti bila rusak. Jika udara sekitar terlalu

dingin, radiator harus ditutup.

33

Air pendingin cepat Radiator bocor habis

Periksa kebocoran yang terjadi dan perbaiki.

Selang radiator longgar Kencangkan klem pada selang atau rusak dan ganti selang apabila

mengalami kebocoran. Pompa air bocor Perbaiki pompa, bila tidak memungkinkan, ganti dengan pompa yang baru. Gasket bocor kepala silinder Ganti gasket dan kencangkan baut kepala silinder sesuai dengan spesifikasi. Mesin bekerja pada suhu Periksa penyebab terjadinya terlalu tinggi panas berlebih tersebut,

kemudian perbaiki. Terdapat pada system bunyi Bantalan pompa rusak Daun kipas ada Ganti bantalan pompa. daun kipas yang

yang Perbaiki

bengkok

rusak, apabila tidak bisa, ganti yang baru.

34

H. Diagram Alur Troubleshooting

Mesin Terlalu Panas Periksa air pendingin buruk Tambah atau ganti air pendingin

Periksa radiator

buruk

Bersihkan, perbaiki atau ganti radiator

Periksa kipas

buruk

Perbaiki atau ganti

Periksa thermostat

buruk

Ganti thermostat

Periksa pompa air

buruk

Perbaiki kerusakan atau ganti

Mesin terlalu dingin Periksa kondisi udara sekitar buruk Tutuplah radiator dengan kain

Periksa thermostat

buruk

Ganti thermostat

35

Air Pendingin Cepat Habis Periksa radiator buruk Perbaiki kebocoran

Periksa selang dan klem

buruk

Kencangkan klem dang anti selang yang bocor

Periksa suhu mesin

buruk

Perbaiki penyebab suhu terlalu tinggi

Periksa pompa air

buruk

Perbaiki atau ganti

Periksa gasket kepala silinder

buruk

Ganti gasket dan kencangkan baut sesuai spesifikasi

Terdapat Bunyi Pada Sistem Pendinginan

Periksa bantalan pompa

buruk

Ganti bantalan dan seal atau ganti pompa

Periksa kipas

buruk

Perbaiki daun kipas dan kencangkan

Air Pendingin Tercampur Oli Periksa sambungan blok mesin buruk Perbaiki sambungan dan kencangkan baut

Periksa gasket-gasket blok mesin

buruk

Ganti gasket yang rusak

36

Air Pendingin Kotor Periksa kualitas air pendingin buruk

Ganti air pendingin

Periksa komponenkomponen system pendingin

buruk

Bersihkan karat dan kotoran atau ganti kompononen system pendingin

BAB III PENUTUP

A. Simpulan 1. Sistem pendinginan yang terdapat pada Toyota Starlet menggunakan sistem pendinginan air dengan sistem aliran paksa. 2. Komponen sistem pendinginan Toyota Starlet adalah : radiator, tutup radiator, pompa air, botol pelimpah, kipas, selang karet dengan klem, dan thermostat. 3. Kerusakan yang terjadi pada sistem pendinginan Toyota Starlet berkaitan dengan komponen-komponen yang digunakan.

B. Saran 1. Lakukan pengecekan sistem pendinginan pada mobil secara berkala, untuk mempertahankan kerja dari mesin. 2. Lakukan pemeriksaan dan perbaikan terhadap komponen-komponen system pendinginan, apabila terdapat gejala-gejala kerusakan sesuai dengan analisis yang dilakukan. 3. Sebelum menghidupkan mesin, lakukan pengecekan terhadap kualitas air dari kotoran dan tercampurnya minyak pelumas, serta periksa jumlah air pendingin dengan mengukur tinggi permukaan pada lubang pengisian radiator.

37

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 1993. Pedoman Reparasi Mesin 1E, 2E Toyota Starlet. Jakarta : PT. Toyota Astra Motor. Anonim, 1995. New Step I Trainning Manual. Jakarta : PT. Toyota Astra Motor. Anonim, 1996. New Step II Trainning Manual. Jakarta : PT. Toyota Astra Motor. Anonim, 1996. Pedoman Reparasi Mesin Seri K. Jakarta : PT. Toyota Astra Motor. Daryanto, 1999. Teknik Pemeliharaan Mobil. Jakarta : PT. Bumi Aksara. Daryanto, 1999. Pengetahuan Komponen Mobil. Jakarta : PT. Bumi Aksara.

38