Mengenal Sistem Pendinginan Mesin Mobil

Sistem pendingin berguna untuk memelihara suhu mesin pada level yang sesuai. Sistem pendinginan mesin ada 2 macam, menggunakan air pendingin/coolant serta menggunakan udara. Sistem  pendinginan mobil umumnya menggunakan coolant/air sedangkan sistem pendinginan sepeda motor umumnya menggunakan udara. Kali ini, penulis ingin menceritakan pengalaman penulis memahami sistem pendinginan mesin mobil daewoo matiz (also known as) a.k.a chevrolet spark.

Gambar a: Sistem Pendingin Mesin Mobil (Sumber: Servicel Manual Daewoo Matiz)

Sistem pendingin berbasis air menggunakan beberapa komponen, yaitu: radiator (a), kipas pendingin (b), thermostat (c), pompa air/coolant (d), drive belt serta selang pendingin. Semua komponen tersebut harus berfungsi dengan baik agar sistem pendingin dapat bekerja. Pompa coolant digerakkan oleh timing belt mesin saat mobil dihidupkan. Pompa coolant menyedot coolant/air dari radiator (panah a ke d) dan menyalurkan coolant/air ke blok mesin dan kepala silinder (blok mesin dilapisi jaket yg bisa dilewati coolant untuk mendinginkan mesin). Kemudian coolant melalui distributor (e) dan throttle body (f).

Saat mesin baru dinyalakan di pagi hari maka proses warming up/pemanasan terjadi. Pada kondisi ini, coolant yang disedot oleh pompa coolant tidak kembali ke radiator untuk mendinginkan coolant/air (Panah c-a masih tertutup). Justru menuju ke heater core (panah e-g) agar coolant dan mesin cepat panas. Mesin mobil perlu menaikkan suhu coolant pada titik suhu tertentu agar mesin mobil dapat bekerja stabil atau mobil bisa mulai dijalankan. Pada saat suhu telah mencapai 82 celcius, maka thermostat (c) membuka sehingga mengijinkan coolant masuk ke radiator (panah c-a) untuk mendinginkan suhu coolant/air. Thermostat sebenarnya berfungsi sebagai pintu air bagi coolant apakah boleh dialirkan ke radiator atau tidak. Sistem kerja thermostat akan dijelaskan detil pada bagian tersendiri.

Heater core (g) dapat memanaskan suhu coolant/air atau mencairkan coolant bila membeku (terjadi di daerah sub-tropis saat musim salju).  Tabung reservoir (h) yang berisi cadangan coolant/air yang terhubung ke 3 komponen yaitu ke radiator (h - a), throttle body (f - h) serta ke mesin (h - d). (Nanti Direvisi dengan gambar asli).

Radiator

Gambar b: Diagram Sistem Pendinginan Mobil (Sumber: Service Manual Daewoo Matiz)

Radiator adalah komponen berbentuk tabung pipih segi empat yang bersirip yang berfungsi untuk mendinginkan coolant/air. Radiator daewoo matiz tidak memiliki penutup yang bisa dibuka yang biasanya untuk mengisi coolant/air seperti umumnya radiator pada mobil Jepang. Akibatnya, coolant harus diisi melalui Tabung reservoir. Radiator daewoo matiz seperti ditunjukan Gambar b pada angka 4, mengalir dari kanan ke kiri, bukan dari atas ke bawah seperti umumnya mobil Jepang.

Tabung Reservoir

Tabung reservoir berisi cadangan coolant/air bagi sistem pendinginan. Tabung reservoir (h) terhubung ke radiator (a), throttle body (f) serta mesin (d) melalui selang. (Ada tambahan gambar dan aliran nanti) Ketika mobil berjalan, coolant terdistribusi dan menjadi panas. Akibat suhu yang sangat tinggi, sebagian coolant/air berbentuk gas dan menguap ke atas, dari radiator menuju tabung reservoir (a - h). Logika ini memang benar. Kenapa? Karena posisi radiator lebih rendah daripada tabung reservoir, jadi jika coolant bisa naik ke tabung reservoir tentunya coolant tsb berbentuk gas/uap. Ketika mesin mobil mati,  gas di dalam tabung reservoir mengembun (menjadi air kembali), mirip hujan kalo di bumi. Kejadian ini mengakibatkan coolant dalam bentuk gas akan mencair dan kembali ke radiator. Penting bagi pemilik mobil untuk mengontrol agar level ketinggian coolant/air di tabung reservoir selalu di antara batas MIN-MAX sesuai tanda di Tabung Reservoir. Jika coolant/air kurang, maka tuangkan coolant sampai batas MAX pada Tabung Reservoir.

Coolant Pump / Pompa Pendingin

Coolant pump adalah pompa pendingin centrifugal yang digerakkan sabuk timing belt mesin. Pompa pendingin terdiri dari impeller, drive shaft dan puli/gir. Tidak banyak yang dibahas pada coolant pump karena lokasinya berada di dalam blok mesin.

 

Thermostat

Gambar g: Thermostat sebagai sensor pintu air ke radiator

Thermostat (i) pada daewoo matiz mempunyai lilin bulat ditengah (j). Thermostat berfungsi untuk mengontrol aliran coolant/air pada sistem pendingin mobil. Pada thersmotat, terdapat lilin bulat yang ditutupi lapisan logam (j). Lilin pada thermostat akan mengembang/mencair saat panas dan akan mengkerut/menyusut saat dingin. 

Saat mobil berjalan dan mesin mulai panas maka suhu coolant/air pendingin secara berangsur-angsur akan meningkat. Ketika coolant/air mencapai suhu 82 celcius, lilin bulat pada thermostat mulai mengembang dan mendesak lapisan logam, lalu memaksa valve/katup membuka. Pada saat katup membuka maka coolant/air akan mengalir ke radiator untuk didinginkan. Ketika coolant mulai dingin saat mesin mobil dimatikan, maka lilin bulat dari thermostat mengkerut/menyusut yang menyebabkan pegas/per menutup katup sehingga coolant/air dari mesin dan distributor tidak dapat mengalir ke radiator.

Thermostat mulai membuka pada suhu 82 celcius dan terbuka secara penuh pada suhu 95 celcius. Thermostat akan menutup aliran ke radiator pada suhu 80 celcius. 

Gejala-gejala kerusakan pada Thermostat

• Mesin tidak pernah mencapai suhu operasi. Saat mobil dihidupkan pertama kali biasanya terjadi proses pemanasan/warming up dimana pada saat itu aliran coolant dari mesin, distributor seharusnya menuju heater core. Namun karena thermostat posisinya terbuka terus dan tidak menutup (stuck opened), maka aliran coolant justru menuju radiator untuk didinginkan padahal mesin menghendaki suhu coolant panas karena mobil baru saja hidup. Jika indikator panel instrumen di dashboard menunjukkan suhu tidak naik-naik sejak pertama kali mobil dihidupkan, kemungkinan thermostat dalam posisi terbuka terus sehingga harus dicek. 
• Mesin sangat panas dengan ditandai panel instrument dashboard tidak menunjukkan ke indikator ditengah-tengah namun lebih ke arah kanan (hot). Coba buka kap mesin anda, lalu pegang selang antara reservoir dan radiator (h - a). Jika selang tidak panas namun mesin panas, kemungkinan thermostat dalam posisi tertutup terus sehingga tidak ada aliran coolant/air panas dari mesin, distributor menuju ke radiator. Karena tidak ada aliran air panas ke radiator, maka tidak ada uap/gas panas dari radiator menuju reservoir sehingga selang (h - a) adem-adem saja. Untuk menguji suatu thermostat, silakan liat di bagian akhir artikel ini.

Cooling Fan / Kipas Pendingin

Jika anda berdiri berhadapan-hadapan dengan hidung mobil anda, maka terdapat komponen yang dipasang berurutan yaitu: Codensor AC - Radiator - Cooling fan. Cooling fan memberikan angin melewati radiator dan Codensor AC untuk mempercepat proses pendinginan. Terutama terjadi bila mobil dalam keadaan berhenti / macet atau mobil bergerak terlalu pelan. Daewoo matiz menggunakan kipas dengan diameter 32 cm dan 7 baling-baling. Motor elektrik dipasang berdekatan dengan radiator untuk memutar kipas.

Gambar: Cooling Fan untuk mendinginkan radiator dan condensor AC

Cooling fan dikendalikan oleh Electronic Control Module (ECM) memiliki 2 kecepatan, rendah dan tinggi. Ada beberapa aturan bagaimana kipas pendingin berputar.

• ECM akan memutar kipas dengan kecepatan rendah jika suhu coolant/air mencapat 93 celcius dan memutar kipas dengan kecepatan tinggi jika suhu coolant/air telah mencapai 100 celcius. 
• ECM akan mengubah dari kecepatan tinggi ke rendah bila suhu coolant/air turun ke 97 celcius dan mematikan kipas jika suhu coolant/air turun sampai ke 90 celcius. 
• ECM akan selalu memutar kipas dengan kecepatan tinggi bila AC mobil diaktifkan, tanpa memperdulikan berapa suhu coolant/air pada saat itu.

Engine Coolant Temperatur (ECT) Sensor

ECT sensor (n) digunakan oleh ECM untuk mengendalikan kipas pendingin / cooling fan. Jika cooling fan tidak beroperasi maka ada 2 kemungkinan kerusakan yaitu motor elektrik cooling fan atau ECT sensor-nya. Cara mengujinya sangat mudah, nyalakan saja AC mobil dan seharusnya kipas pendingin berputar tinggi. Bila tidak berputar, anda bisa memvonis bahwa kerusakan berasal dari motor elektrik cooling fan. Untuk menguji kerusakan ECT sensor, anda bisa memanaskan mobil dengan posisi kap mobil tertutup lalu tunggu beberapa menit. Dengan posisi mobil berhenti namun mesin nyala seharusnya berangsur-angsur suhu coolant/air meningkat dan menyebabkan kipas pendingin berputar rendah. Jika dalam 15 menit tidak berputar kemungkinan sensor ECT-nya rusak, meskipun ini jarang terjadi. Ini analisa saya aja sih, benar apa enggak ya?

Gambar i: CT dan ECT Sensor

Coolant Temperatur (CT) Sensor

CT sensor (m) digunakan oleh panel instrumen di dashboard dekat setir mobil anda. Jika mesin dinyalakan namun panel instrumen suhu tidak bergerak sama sekali, maka kemungkinan CT sensor-nya yang rusak. Lokasi ECT sensor dan CT sensor berdekatan dan menempel di bagian komponen Distributor.

Mohon feedback-nya, Terima kasih.

To be continued.

Hal-hal yang akan ditambahkan.

1. Prosedur menguras coolant/air Radiator.

2. Prosedur membuka Radiator

3. Prosedur membuka Coolant fan

4. Prosedur membuka Tabung reservoir

5. Prosedur membuka Thermostat.

6. Prosedur membuka sensor ECT.

7. Prosedur membuka sensor CT.

8. Prosedur menguji kelayakan Thermostat.

9. Prosedur menguji kebocoran Selang, Tabung Reservoir serta Tutup Tabung Reservoir.