radiator
DESCRIPTION
Radiotor mobilTRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Alat penukar panas atau Heat Exchanger (HE) adalah alat yang digunakan untuk
memindahkan panas dari sistem ke sistem lain tanpa perpindahan massa dan bisa berfungsi
sebagai pemanas maupun sebagai pendingin. Biasanya, medium pemanas dipakai adalah air
yang dipanaskan sebagai fluida panas dan air biasa sebagai air pendingin (cooling water).
Penukar panas dirancang sebisa mungkin agar perpindahan panas antar fluida dapat
berlangsung secara efisien. Pertukaran panas terjadi karena adanya kontak, baik antara fluida
terdapat dinding yang memisahkannya maupun keduanya bercampur langsung (direct
contact). Penukar panas sangat luas dipakai dalam industri seperti kilang minyak, pabrik
kimia maupun petrokimia, industri gas alam, refrigerasi, pembangkit listrik. Salah satu
contoh sederhana dari alat penukar panas adalah radiator mobil di mana cairan pendingin
memindahkan panas mesin ke udara sekitar.
Radiator sebagai sistem pendinginan yang berfungsi untuk menurunkan temperatur
pada mesin, karena mesin dapat menghasilkan efisiensi kerja yang baik pada temperatur
mesin sekitar 800 C sampai dengan 900 C. Berdasarkan tujuan untuk mempelajari lebih
mendalam tentang aplikasi Heat Exchanger yang sering digunakan di keseharian manusia,
maka penulis mengambil judul “Aplikasi Heat Exchanger pada Radiator”.
B. Rumusan Masalah
Berkaitan dengan subpokok-subpokok yang akan dikaitkan dengan aplikasi Heat
Exchanger, yaitu radiator sebagai bagian dari kehidupan manusia, sehingga akan ada
rumusan masalah sebagai berikut:
a. Apa definisi radiator ?
b. Apa saja komponen dan bagian-bagian dari radiator ?
c. Bagaimana cara kerja radiator?
d. Bagaimana hubungan prinsip kerja radiator dengan sistem Heat Exchanger ?
C. Tujuan dan Manfaat
1. Mengetehaui definisi radiator.
2. Mengetahui komponen dan bagian-bagian dari radiator.
3. Mengetahui cara kerja radiator .
4. Mengetahui hubungan prinsip kerja radiator dengan sistem Heat Exchanger.
BAB II
LANDASAN TEORI
Unit penukar kalor adalah suatu alat untuk memindahkan panas dari suatu fluida ke
fluida yang lain. Sebagian besar dari industri-industri yang berkaitan dengan pemprosesan
selalu menggunakan alat ini, sehingga alat penukar kalor ini mempunyai peran yang penting
dalam suatu proses produksi atau operasi. Salah satu tipe dari alat penukar kalor yang banyak
dipakai adalah Shell and Tube Heat Exchanger. Alat ini terdiri dari sebuah shell silindris di
bagian luar dan sejumlah tube (tube bundle) di bagian dalam, dimana temperatur fluida di
dalam tube bundle berbeda dengan di luar tube (di dalam shell) sehingga terjadi perpindahan
panas antara aliran fluida didalam tube dan di luar tube. Adapun daerah yang berhubungan
dengan bagian dalam tube disebut dengan tube side dan yang di luar dari tube disebut shell
side.
Pemilihan yang tepat suatu alat penukar kalor akan menghemat biaya operasional
harian dan perawatan. Bila alat penukar kalor dalam keadaan baru, maka permukaan logam
dari pipa-pipa pemanas masih dalam keadaan bersih. Tetapi setelah alat beroperasi beberapa
lama maka terbentuklah lapisan kotoran atau kerak pada permukaan pipa tersebut. Tebal
tipisnya lapisan kotoran tergantung dari fluidanya. Adanya lapisan tersebut akan mengurangi
koefisien perpindahan panasnya. Harga koefisien perpindahan panas untuk suatu alat penukar
kalor selalu mengalami perubahan selama pemakaian. Batas terakhir alat dapat berfungsi
sesuai dengan perencanaan adalah saat harga koefisien perpindahan panas mencapai harga
minimum.
BAB III
PEMBAHASAN
A. Definisi Radiator
Radiator adalah komponen atau alat yang digunakan untuk mendinginkan lingkungan
kerja yang berada di sekitarnya. Radiator menyerap panas lingkungan, lalu didinginkan
dengan bantuan media plat atau air yang berada didalamnya. Radiator memegang peranan
penting dalam mesin otomotif (misalnya: mobil).
Sistem pendinginan pada mobil berfungsi untuk menurunkan temperatur pada mesin
yang terjadi dari proses pembakaran. Proses pembakaran selanjutnya akan menghasilkan
tenaga mekanis yang kemudian akan menggerakkan mesin. Akibat lain dari proses
pembakaran adalah adanya panas yang apabila tidak didinginkan akan merusak komponen
dari mesin itu sendiri. Sistem pendinginan (cooling system) adalah suatu rangkaian untuk
mengatasi terjadinya over heating pada mesin agar tetap bekerja secara optimal. Hasil
pembakaran pada motor bakar yang menjadi tenaga mekanis hanya sekitar 23%, sebagian
panas keluar menjadi gas bekas dan sebagian lagi hilang melalui proses pendinginan.
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 25 % dari energi yang dikonversikan menjadi tenaga. Kurang lebih 45 % dari
energi panas hilang menjadi gas buang atau gesekan dan 30 % diserap oleh mesin itu sendiri.
Panas yang diserap oleh mesin harus dikeluarkan ke udara sekeliling. Jika tidak maka akan
menyebabkan mesin menjadi kelebihan panas dan pada akhirnya rusak. Sistem 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. Sistem
pendinginan air lebih sulit dan lebih mahal dari pada sistem pendinginan udara. Tetapi
sistem pendinginan air mempunyai beberapa keuntungan. Air pendingin mesin adalah aman
sebab ruang pembakaran dikelilingi oleh air pendingin (air ditambah macam-macam additive,
dan juga anti beku), yang juga sebagai peredam suara. Air pendingin yang panas dapat juga
berfungsi sebagai sumber panas pada pemanas udara. Dilihat dari fungsi dan kegunaan
radiator ini, maka pemilihan material untuk radiator dan juga proses manufaktur radiator
haruslah tepat agar diperoleh produk radiator yang berkualitas dan berfungsi dengan baik
dalam mendinginkan mesin.
Add captionDalam paper yang kami susun 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 menjadi panas setelah beredar dalam
mantel air pendingin pada mesin. Yang mempunyai dua tabung air, terletak di atas dan di
bawah. Ditabung bagian atas terdapat lubang pengisian air, pipa pemasukan air dari mantel
pembuangan dan di tabung bagian bawah terdapat kran pembuangan air, dan pipa
penghubung ke mesin.
B. Komponen dan Bagian Radiator
1. Bagian-Bagian Radiator
a. Tabung air atas (upper tank), berfungsi sebagai penampung air sebelum air masuk kedalam
kisi-kisi (tube) radiator.
b. Tabung air bawah (lower tank), berfungsi sebagai penampung air dari kisi-kisi (tube)
radiator.
c. Sambungan selang atas, berfungsi sebagai jalan masuk air ke radiator.
d. Sambungan selang bawah, berfungsi sebagai jalan keluar air dari radiator.
e. Kisi-kisi (tube), dengan memiliki konstruksi pipih dan memanjang diharapkan air dapat
mentransferkan panasnya dengan efisien.
f. Sirip-sirip (fin), berfungsi untuk membuat turbulensi udara disekitar kisi-kisi (tube) agar
pendinginan air lebih efisien.
g. Tutup radiator, berfungsi untuk menutup radiator serta mengatur dan menaikan tekanan
dalam sistem pendingin.
h. Kran pembuang (drain cock), berfungsi untuk membuang air yang ada didalam radiator.
2. Komponen Radiator
a. Thermostat
Thermostat bekerja dengan memanfaatkan tekanan yang disebabkan oleh fluida
(cairan) panas dari dalam jaket pendingin mesin. Ketika tekanan naik, pegas pada thermostat
akan tertekan dan membuka saluran menuju radiator, sehingga fluida panas tersebut akan
masuk ke radiator dan didinginkan. Fluida dingin dalam radiator masuk ke jaket pendingin
dengan cara menekan vakum valve thermostat.
Termostat semacam katup otomatis yang bekerja atas dasar pengaruh suhu air
pendingin dan biasanya dipasangkan di dalam saluran air yang keluar dari kepala silinder.
Termostat sangat peka terhadap kotoran. Thermostat dapat seketika berhenti bekerja karena
tertahan debu, kotoran ataupun kerikil. Dalam keadaan dingin maka thermostat akan menutup
untuk mempercepat proses pemanasan mesin mencapai suhu ideal. Pada suhu sekitar 91
derajat celcius, thermostat akan mulai terbuka dan membiarkan cairan mengalir menuju
radiator untuk didinginkan. Setelah mencapai suhu sekitar 103 derajat celcius, maka
thermostat akan terbuka penuh dan memungkinkan lebih banyak cairan mengalir menuju
radiator agar proses pendinginan lebih cepat tercapai.
b. Tutup Radiator
Untuk mendapatkan efek pendinginan yang lebih baik, maka perbedaan suhu antara
udara luar dengan suhu air pendingin dalam radiator haruslah besar, dengan menggunakan
tutup radiator. Didalam tutup radiator terdapat relief valve atau klep relief dan vacuum valve
atau klep vakum yang mengatur agar tekanan dalam radiator tidak lebih dari 1 atmosfer (atm)
dan air mendidih dalam radiator diatas 100 derajat celcius.
Relief valve atau klep relief mempunyai fungsi untuk membuang kelebihan tekanan
dalam radiator, bila telah melewati batas tekanan yang ditentukan oleh pabrik.
Sedangkan vacuum valve atau klep vakum mempunyai fungsi untuk menyamakan
tekanan di dalam radiator dengan tekanan udara luar, apabila suhu air pendingin dalam
radiator turun sampai dibawah titik didihnya.
c. Tangki Reservoir
Sistem pendingin radiator dilengkapi dengan tangki reservoir. Tangki tersebut
diletakkan dekat dengan radiator yang mempunyai fungsi untuk memperbesar ekspansi air
pendingin selama mesin bekerja. Prinsip kerja dari tangki reservoir adalah “ Bila 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”.
d. Water Pump
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.
Bagian-bagian dari Water Pump :
1. Poros (shaft)
Merupakan komponen utama pada pompa dimana bagian depannya dihubungkan dengan
puli untuk mendapatkan tenaga dari putaran poros engkol sedangkan bagian belakang
dihubungkan dengan impeler pompa.
2. Impeler
Impeler berfungsi untuk membuat perbedaan tekanan pada saat pompa bekerja.
3. Water Pump seal
Water pump seal berfungsi untuk mencegah kebocoran air dari sistem pendingin pada poros
pompa.
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.
e. 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. Termoswitch ini yang mengontrol kapan kipas
harus diputar.
f. Mantel Pendingin
Mantel pendingin pada mesin mengelilingi silinder-silinder dan kepala silinder, yang
berfungsi untuk mendinginkan bagian-bagian pendingin silinder dan ruang bakar secara
efektif. Mantel pendingin pada kepala silinder dan blok silinder berhubungan langsung
dengan tangki radiator bagian atas.
C. Cara Kerja Radiator
Motor bensin dan motor diesel akan bekerja paling baik, bila air pendingin yang mengalir itu
memiliki temperature 700 sampai 800 C (kejadian gas dan pembakaran sebaik mungkin pada
motor bensin, minyak pelumas yang menjadi lebih encer oleh pengembunan bahan bakar
minimal). Pelumasan juga akan bekerja paling baik pada suhu tersebut.
Pertama-tama, cairan akan dipompakan memasuki silinder block lalu naik 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 termo
sensor untuk dibaca panasnya, kemudian masuk ke radiator dari sisi atas, kemudian mengalir
ke pipa-pipa kapiler kecil sampai ke bawah.
Panas mesin ini berpindah ke cairan melalui proses konveksi, lalu merambat ke
dinding pipa-pipa 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.
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.
Mantel pendingin mengelilingi silinder-silinder dan kepala silinder yang merupakan
bagian kombinasi blok silinder dan kepala silinder. Mantel pendingin berfungsi untuk
mendinginkan bagian-bagian silinder dan ruang bakar secara efektif karena bagian-bagian ini
cepat sekali menjadi panas.
Mantel pendingin pada kepala silinder dan blok silinder dibuat sedemikian rupa
sehingga dapat berhubungan satu dengan lainnya, mantel pendingin kepala silinder
berhubungan dengan tangki radiator bagian atas dan mantel pendingin blok silinder
berhubungan dengan tangki radiator bawah.
Dalam sistem pendinginan akan dikenal istilah over heating yang merupakan suatu
keadaan bahwa mesin bekerja dengan panas suhu yang melampaui batas. Hal tersebut akan
menyebabkan kinerja mesin tidak stabil bahkan cenderung ngedrop. Beberapa sebab yang
dapat menyebabkan over heating yaitu :
1. Mesin mengalami modifikasi ekstrem dengan rasio kompresi tinggi. Seperti motor 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.
D. Hubungan Prinsip Kerja Radiator dengan Sistem Heat Exchanger
Radiator merupakan salah satu alat pendingin mesin kendaraan. Prinsip kerja radiator
selalu terjadi perpindahan panas. Seperti pada proses berpindahnya panas silinder ke air
sirkulasi. Perpindahan panas tersebut mengalir secara konveksi. Jadi, dalam hal ini terjadi
konveksi paksa. Ingat bahwa proses konveksi melibatkan fluida (dalam kasus ini di wakili
oleh air) sebagai penghantar panas. Lalu perpindahan panas dari pipa-pipa kecil radiator ke
kisi-kisi radiator mengalir secara konduksi.
Dalam radiator mengalami banyak proses mulai dari panas dari silinder head yang
berpindah ke air sirkulasi kemudian panas dari air berpindah ke pipa-pipa radiator lalu ke kisi
radiator kemudian masuk radiator untuk didinginkan kemudian keluar lagi untuk menuju ke
silinder untuk mengambil panas. Proses kerja radiator merupakan aplikasi dari Heat
Exchanger (Unit Penukar Panas) karena terjadi perpindahan panas secara konveksi dan
konduksi dalam cara kerjanya.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Radiator adalah komponen atu alat yang digunakan untuk mendinginkan lingkungan
kerja yang berada di sekitarnya. Radiator menyerap panas lingkungan, lalu didinginkan
dengan bantuan media plat/air yang berada didalamnya. Radiator merupakan sistem
pendinginan pada mobil berfungsi untuk menurunkan temperatur pada mesin yang terjadi
dari proses pembakaran.
Bagian-Bagian Radiator adalah tabung air atas, tabung air bawah, sambungan selang
atas, sambungan selang bawah, kisi-kisi, sirip-sirip, tutup radiator, dan kran pembuang.
Komponen Radiator adalah thermostat, tutup radiator, tangki reservoir, water pump, thermo
switch, dan mantel pendingin.
Cara kerja Radiator, cairan akan dipompakan memasuki silinder block lalu naik 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
termo sensor untuk dibaca panasnya, kemudian masuk ke radiator dari sisi atas, kemudian
mengalir ke pipa-pipa kapiler kecil sampai ke bawah. Panas mesin ini berpindah ke cairan
melalui proses konveksi, lalu merambat ke dinding pipa-pipa 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.
Proses kerja radiator merupakan aplikasi dari Heat Exchanger (Unit Penukar Panas)
karena radiator merupakan Heat Exchanger jenis Cooler terjadi perpindahan panas dari
sistem ke sistem lainnya secara konveksi dan konduksi.
B. Saran
1. Sebagai peserta didik, seharusnya kita mengetahui bagian dan komponen salah satu aplikasi
Heat Exchanger pada Radiator yang merupakan sistem pendingin.
2. Sebagai peserta didik, sebaiknya kita mengetahui dan paham bagaimana cara kerja radiator
yang merupakan aplikasi dari Heat Exchanger.
DAFTAR PUSTAKA
Daryanto.2000.Tip Otomotif.Jakarta:2000
.2002.Reparasi Sistem Pendinginan Mobil.Jakarta:Bumi Aksara
.2008.Teknik Pemeliharaan Mobil. Jakarta:Bumi Aksara
www.avframa.blogspot.com (Diakses 28 November 2013)
www.masnilala.blogspot.com (Diakses 28 November 2013)
www.mobilku.org (Diakses 28 November 2013)
www.modul-radiator.pdf (Diakses 28 November 2013)
Kirimkan Ini lewat Email BlogThis! Berbagi ke Twitter Berbagi ke Facebook Posting Lebih Baru Posting Lama Beranda
0 komentar :
Poskan Komentar
Langganan: Poskan Komentar ( Atom )
Subscribe to Our RSS feed!
Follow Us on Twitter!
About
Popular Posts
JENIS BOILER BERDASAR JUMLAH LORONG
Boiler atau ketel merupakan salah satu bagian dari Heat Exchanger yang memiliki banyak jenis yang masing-masing memiliki kelebihan dan ...
KESEHATAN, KESELAMATAN, DAN KECELAKAAN KERJA
KESEHATAN, KESELAMATAN DAN KECELAKAAN KERJA (K3) A. Hiperkes Hiperkes be...
Search
Baterai (Aki)
KELISTRIKAN OTOMOTIF BATERAI (AKI) Disusun U ntuk M emenuhi T ugas M ata K uliah K elistrikan O tomotif Dosen Pengampu : D...
Integrated Circuit (IC)
TEKNIK LISTRIK DAN ELEKTRONIKA LANJUT INTEGRATED CIRCUIT ( IC ) Disusun u ntuk M emenuhi T ugas M ata K uliah Teknik Listrik d...
RADIATOR
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Alat penukar panas atau Heat Exchanger (HE) adalah alat yang digunakan untuk meminda...
Aplikasi Termodinamika pasa Dongkrak Hidrolik Carlift
TERMODINAMIKA APLIKASI TERMODINAMIKA PADA DONGKRAK HIDROLIK/CAR LIFT BAB I PENDAHULUAN a. Latar Belakang Prinsi...
Electric Discharge Machine
TEORI PEMESINAN ELECTRIC DISCHARGE MACHINE (EDM) ...
Komponen Pembangkit Uap
PAPER KOMPONEN PEMBANGKIT UAP (BOILER) Disusun Untuk Memenu...
Motivasi Berprestasi Kewirausahaan
KEWIRAUSAHAAN MOTIVASI BERPRESTASI KEWIRAUSAHAAN Disusun Oleh 1. Cholis Muh. Aji (K2513038/B) 2. Danan...
SISTEM AIR UMPAN
SISTEM AIR UMPAN A. Steam Drum Drum uap merupakan komponen utama dari boiler. Fungsi dari steam drum yaitu : 1. Mencamp...
Blogger templates
Blogger news
Blogroll
Blog Archive
▼ 2015 ( 12 ) o ▼ Juni ( 9 )
PRINSIP KERJA MOTOR BENSIN 4 TAK Sejarah Praktik Otomotif PTM Aplikasi Termodinamika pasa Dongkrak Hidrolik Carl... KESEHATAN, KESELAMATAN, DAN KECELAKAAN KERJA RADIATOR Integrated Circuit (IC) SISTEM AIR UMPAN Komponen Pembangkit Uap JENIS BOILER BERDASAR JUMLAH LORONG
o ► Mei ( 3 )
Copyright © 2015 Engine Teacher | Powered by Blogger Design by NewWpThemes | Blogger Theme by Lasantha - Premium Blogger Templates | NewBloggerThemes.com