makalah perpindahan panas pada radiator

8/18/2019 Makalah Perpindahan Panas Pada Radiator

1/10

MAKALAH PERPINDAHAN PANAS

PADA RADIATOR MOBIL

Disusun Oleh :

1. M. Isro Farisi ( 0121403003 )

2. Rui S!"#io$o ( 012140300% )

3. Mau&a$a Fa!ru' ( 0121403002 )

INSTITT TEKNOLOI INDONESIA

PRORAM STDI TEKNIK MESIN OTOMOTIF

SERPON

201*

P!$a+u&ua$


2/10

Radiator memegang peranan penting dalam mesin otomotif (misalnya: mobil).

Radiator berfungsi untuk mendinginkan mesin. Pembakaran bahan bakar dalam

silinder mesin menyalurkan energi panas ke dalam bentuk tenaga putar. Tetapi energi

panas dari bahan bakar tidak sepenuhnya dapat dikonversikan ke dalam bentuk

tenaga. Hanya kurang lebih !" dari energi yang dikonversikan men#adi tenaga.

$urang lebih %! " dari energi panas hilang men#adi gas buang atau gesekan dan &'

" diserap oleh mesin itu sendiri.

Panas yang diserap oleh mesin harus dikeluarkan ke udara sekeliling. ika tidak

maka akan menyebabkan mesin men#adi kelebihan panas dan pada akhirnya rusak.

istem pendinginan dipasang untuk mendinginkan mesin agar tidak kelebihan panas.

Pendinginan mesin biasanya menggunakan sistem pendinginan udara atau sistem

pendinginan air. Pada umumnya mesin otomotif menggunakan sistem pendinginan

air.

istem pendinginan air lebih sulit dan lebih mahal dari pada sistem pendinginan

udara. Tetapi sistem pendinginan air mempunyai beberapa keuntungan. *ir pendingin

mesin adalah aman sebab ruang pembakaran dikelilingi oleh air pendingin (air

ditambah ma+am,ma+am additive- dan #uga anti beku)- yang #uga sebagai peredam

suara. *ir pendingin yang panas dapat #uga berfungsi sebagai sumber panas pada

pemanas udara.

Dilihat dari fungsi dan kegunaan radiator ini- maka pemilihan material untuk

radiator dan #uga proses manufaktur radiator haruslah tepat agar diperoleh produk

radiator yang berkualitas dan berfungsi dengan baik dalam mendinginkan mesin.

T!ori Dasar

Raia#or Mo,i&


3/10

Radiator adalah komponenalat yang digunakan untuk mendinginkan

lingkungan ker#a yang berada disekitarnya. Radiator menyerap panas lingkungan- lalu

didinginkan dengan bantuan media platair yang berada didalamnya. Dalam makalah

yang kami susun saat ini akan lebih memfokuskan pada pembahasan tentang radiator

yang digunakan pada mobil.

Radiator pada mobil pada umumnya terpasang dibagian depan. Radiator

berfungsi untuk mendinginkan air yang men#adi panas setelah bersirkulasi dalam

mantel air pendingin pada mesin. Radiator mempunyai dua tabung air- yang terletak

di atas dan di ba/ah.

Ditabung bagian atas terdapat lubang pengisian air- pipa pemasukan air dari

mantel pembuangan dan di tabung bagian ba/ah terdapat kran pembuangan air-

dan pipa penghubung ke mesin.

0ambar Radiator 1obil

Radiator pada a/alnya hanya berupa plastik yang mengelilingi pipa,pipa

tembaga atau kuningan yang berisi air yang mengalir didalamnya. ekitar tahun 23'-

beberapa pabrikan kendaraan seperti 0eneral 1otor- telah menganti pipa

radiator men#adi berbentuk oval- sehingga men#adikannya lebih efisien. etelah

dimensi mesin bertambah besar dan panas- perusahaan mulai menambahkan

beberapa bagian seperti kipas- agar udara yang melalui melalui pipa ter#aga tetap

konstan. Dan #uga ditambahkan pompa air untuk mendorong air melalui pipa,pipatersebut. ekarang- pabrikan mulai menggunakan +airan kimia anti,beku kedalam

plastik pendingin untuk men+egah kegagalan plastik pendingin pada saat +ua+a

bersuhu rendah.

*/alnya radiator mengunakan pipa berdiameter 4 in+hi. Pada tahun

23%'- pabrikan 5ord mulai bereksperimen mengunakan pipa yang lebih besar.


4/10

Permasalahan mun+ul ketika diameter pipa yang digunakan bertambah besar maka

dinding pada pipa harus lebih tebal untuk men+egah kebengkokan pada saat

diberi tekanan. Hal ini menyebabkan radiator bertambah berat tetapi membuatnya

lebih efisien.

Pada tahun 236'- pabrikan kendaraan bereksperimen mengunakan radiator

yang berinti banyak- serta bereksperimen terhadap ukuran dan ketebalan pipa.

7eberapa pabrikan bahkan ada yang men+oba mengunakan plastik untuk

membuat radiator men#adi ringan. Dan sekarang beberapa kendaraan

menggunakan radiator berbahan aluminium yang lebih ringan dan dengan desain

lebih baik.

0ambar 7agian 8 bagian Radiator

2. Tabung air atas (upper tank)- berfungsi sebagai penampung air sebelum air masuk

kedalam kisi,kisi (tube) radiator.

. Tabung air ba/ah (lo/er tank)- berfungsi sebagai penampung air dari kisi,kisi

(tube) radiator.

&. ambungan selang atas- berfungsi sebagai #alan masuk air ke radiator.

%. ambungan selang ba/ah- berfungsi sebagai #alan keluar air dari radiator.

!. $isi,kisi (tube)- dengan memiliki konstruksi pipih dan meman#ang diharapkan

air dapat mentransferkan panasnya dengan efisien.


5/10

9. irip,sirip (fin)- berfungsi untuk membuat turbulensi udara disekitar kisi,kisi

(tube) agar pendinginan air lebih efisien.

6. Tutup radiator- berfungsi untuk menutup radiator serta mengatur dan

menaikan tekanan dalam sistem pendingin.

. $ran pembuang (drain +o+k)- berfungsi untuk membuang air yang ada didalam

radiator.

Thermostat

Thermostat adalah suatu bagian yang mengatur debit aliran +airan radiator antara

mesin masih dingin dan panas. Thermostat beker#a dengan memanfaatkan tekanan

yang disebabkan oleh fluida (+airan) panas dari dalam mesin. Termostat ini berbentuk seperti klep atau lubang pintu- dimana saat suhu mesin dingin- pintu ini

terbuka sedikit sehingga +airan radiator yang bersirkulasi sedikit sehingga panas yang

ditransfer memang masih sedikit. ;amun- saat mesin sudah panas- menghasilkan

panas besar- maka termostat akan membuka penuh- sehingga debit aliran maksimal

dan proses penyerapan panas pun bisa maksimal. $etika tekanan naik- pegas pada

thermostat akan tertekan dan membuka saluran menu#u radiator- sehingga fluida

panas tersebut akan masuk ke radiator dan didinginkan. 5luida dingin dalam radiator

masuk ke #aket pendingin dengan +ara menekan vakum valve thermostat.

Tutup radiator


6/10

Tangki Resevoir

istem pendingin radiator dilengkapi dengan tangki reservoir. Tangki

tersebut diletakkan dekat dengan radiator yang mempunyai fungsi untuk

memperbesar ekspansi air pendingin selama mesin beker#a.

Prinsip ker#a dari tangki reservoir adalah > 7ila suhu air pendingin dalam

radiator naik- maka air akan mengalir dari tangki reservoir kedalam radiator dan

akan mengalir kembali kedalam tangki reservoir bila suhu air dalam radiator turun?.

Pros!s P!r"i$a+a$ Pa$as "aa Raia#or

alah satu konsep perpindahan panas yaitu konveksi yang #uga diterapkan

dalam sistem ker#a radiator. istem ker#a radiator bermula bila suhu pada thermostat


7/10

men+apai '',3''@ maka air akan di alirkan menggunakan pompa ke /ater #a+ket

menu#u +ombustion +hamber- kemudian air yang masuk ke /ater #a+ket di sekeliling

+ombustion +hamber akan terpanaskan seperti proses pemanasan air dalam pan+i.

Aalu air yang terkonveksi panas dari +ombustion +hamberakan dialirkan kembali ke

radiator dan panas tersebut akan diserap dengan sirip 8 sirip (fin) se+ara konduksi

karena sirip 8 sirip tersebut bersentuhan dengan pipa yang mengalirkan air panas

yang berasal dari +ombustion +hamber. etelah suhu air kembali stabil- maka akan

kembali dalirkan ke /ater #a+ket sedangkan sirip 8 sirip (fin) yang men#adi panas

karena proses konduksi dari pipa yang mengalirkan air panas akan didinginkan

dengan kipas pendingin.

*pabila tekanan dan suhu yang terdapat dalam radiator melebihi batas yang di

tentukan- maka relief valve akan membuka dan menghisap air untuk dialirkan melalui

overflo/ pipe ke reservoir tank untuk mengurangi tekanan dan suhu berlebih pada

radiator dan bila suhu radiator sudah kembali stabil maka va+um valve akan

membuka se+ara otomatis untuk menghisap udara segar mengganti kevakuman dalam

radiator dan air yang berada pada reservoir tank akan kembali terhisap ke dalam

radiator.

Dalam proses ker#a radiator mobil berlangsung dua buah proses perpindahan

panas yaitu perpindahan panas se+ara konveksi pada saat air radiator dipanaskan di

dalam /ater #a+ketdan perpindahan panas se+ara konduksi yang ter#adi ketika sirip 8

sirip (fin) bersinggungan dengan pipa yang memba/a air radiator yang panas dan

menyerapnya.

Perpindahan panas konveksi adalah suatu proses perpindahan panas yang

membutuhkan benda fluida ( +airan atau gas ) perantara. Dari tempat yang

mempunyai temperatur yang berbeda dan berpindah dari temperatur yang lebih tinggi

menu#u temperatur yang lebih rendah.

Perpindahan panas konduksi adalah suatu proses perpindahan panas antar benda

padat yang #umlahnya lebih dari (dua) dengan suhu yang bervariasi serta se+ara

langsung bersentuhantanpa mengikuti fluida perantara.

1enurut *rmento (2363)- 1enegaBBi dan Trapi (2339) ( Rudi . (2333)) faktor

8 faktor yang mempengaruhi kiner#a dalam proses pendinginan dalam sebuah radiator

di antaranya yaitu:

, Tipe dari system pendinginan (menggunakan udara atau air)


8/10

, Diameter dari /ater #a+ket yang digunakan

, Tipe +oolant yang digunakan

, Thermostat

, Penutup tekanan

, =a+um dan Relief =alve

, $ondisi sirip kipas pendingin(@ooling 5an)

, $iner#a dari pompa air pendingin

elain pendapat diatas- masih ada beberapa pendapat untuk mengoptimalkan

proses perpindahan panas yang ter#adi atau meningkatkan efisiensi dari kiner#a

radiator diantaranya sebagai berikut:

2. Penelitian pendahulu yang dilakukan beberapa orang peneliti yang

dilaporkan kembali oleh Cndra 1amad 0andidi (''2) dan imenes (232)

melaporkan hasil eksperimen untuk koefisien perpindahan panas dalam susunan satu

dan dua baris pipa oval pada penukar panas sirip plat yang menun#ukkan bentuk

geometri bulat- diselidiki bah/a penurunan koefisien panas berkurang se+ara

dramatis dibelakang pipa,pipa dibandingkan dengan konfigurasi oval.

. Rosman et. al. (23%) se+ara eksperimen menentukan koefisien perpindahan

panas global dan lokal- menggunakan analogi perpindahan panas dan massa untuk

susunan satu dan dua baris pipa bulat- diikuti dengan perhitungan numeris distribusi

temperatur sirip dan efisiensi sepan#ang sirip. Hasilnya menun#ukkan bah/a

konfigurasi dua baris lebih efisien dari susunan satu baris.

&.


9/10

Dari data yang di dapat- kami dapat menyimpulkan bah/a :

• Dalam proses ker#anya- radiator mobil berlangsung dua buah proses

perpindahan panas yaitu perpindahan panas se+ara konveksi pada saat

air radiator dipanaskan di dalam /ater #a+ketdan perpindahan panasse+ara konduksi yang ter#adi ketika sirip 8 sirip (fin) bersinggungan

dengan pipa yang memba/a air radiator yang panas dan menyerapnya.

• 5aktor,faktor yang mempengaruhi kiner#a dalam proses pendinginan

yaituE tipe dari system pendinginan (menggunakan udara atau air)-

diameter dari /ater #a+ket yang digunakan- penutup tekanan- va+um dan

relief valve- kondisi sirip kipas pendingin (@ooling 5an)- serta kiner#a

dari pompa air pendingin.

Da#ar Pus#a/a


10/10

• Buku New Step 1, training manual Toyota

• Zemansky, Sears. 1982. FISIK untuk !ni"ersitas 1 #ekanika, $anas, Bunyi.

Ban%ung& Bina'ipta.

• (ttp&))i%.s'ri*%.'om)%o')8+-+/)$engertian0$anas

• (ttp&))www.s'ri*%.'om)%o')1+9998+82)#akala(0$erpin%a(an0$anass'ri*%
http://id.scribd.com/doc/86304367/Pengertian-Panashttp://www.scribd.com/doc/169998682/Makalah-Perpindahan-Panas#scribdhttp://www.scribd.com/doc/169998682/Makalah-Perpindahan-Panas#scribdhttp://id.scribd.com/doc/86304367/Pengertian-Panas

makalah perpindahan panas pada radiator

Documents