KORELASI PUTARAN MESIN TERHADAP TEMPERATUR AIR PENDINGIN PADA MESIN MERK MITSUBISHI TIPE L 300 DIESEL Ahmad Dedi Wardani 1, A.Noorsetyo H.D. 2, Nurhadi 3 1,2,3 Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Tidar Dedi.wardani123@gmail.com, noorsetyo@untidar.ac.id, nurhadi@untidar.ac.id Abstrak Tujuan Laporan Akhir ini adalah untuk mengetahui hubungan putaran mesin terhadap temperatur air pendingin pada sistem pendingin mesin merk Mitshubishi tipe L 300 diesel. Pengukuran suhu air pendingin dilakukan pada 966,4 rpm dengan kondisi mesin dalam keadaan stasioner. Pengukuran dilakukan dengan waktu pengambilan data yaitu pada waktu 2, 5, 7, 10, 12, dan 15 menit. Pada 966,4 rpm, didapatkan hasilnya secara berturut-turut pada menit ke 2 sebesar 6,4 C, 7,9 C dan 8,4 C. Menit ke 5 sebesar 16 C, 19 C dan 20,8 C. Menit ke 7 sebesar 19,8 C, 24,5 C dan 26,5 C. Menit ke 10 sebesar 26,5 C, 32 C dan 34,5 C. Menit ke 12 sebesar 30,2 C, 36,5 C dan 37,3 C. Menit ke 15 sebesar 34,9 C, 36,7 C dan 36,2 C. Hasil pengujian menyimpulkan semakin tinggi pendingin juga semakin tinggi, pada kondisi thermostat mulai membuka, akan menyebabkan proses pendingin sudah Kata Kunci: mesin diesel, putaran mesin, temperatur air pendingin Abstract The purpose of this Final Report is to determine the relationship of engine rotation to the temperature of cooling water in the Mitsububishi type L 300 diesel engine cooling system. Cooling water temperature measurements were carried out at 723.8 rpm, 880.2 rpm, and 966.4 rpm with engine conditions in a stationary state. Measurements were made with the time of data collection, namely at 2, 5, 7, 10, 12, and 15 minutes. At engine speed 723.8 rpm, 880.2 rpm and 966.4 rpm, The results were obtained in successive minutes at 6.4 C, 7.9 C and 8.4 C. The 5th minute is 16 C, 19 C and 20.8 C. The 7th minute is 19.8 C, 24.5 C, and 26.5 C. The 10th minute is 26.5 C, 32 C, and 34.5 C. The 12th minute is 30.2 C, 36.5 C, and 37.3 C. The 15th minute is 34.9 C. 36.7 C, and 36.2 C. The test results concluded that the higher the engine rotation, the higher the temperature of the cooling water, the thermostat starts to open, will cause the cooling process to take place optimally. Keywords: diesel engine, engine speed, cooling water temperature. PENDAHULUAN Kendaraan merupakan alat transportasi yang sering digunakan oleh masyarakat. Dalam perkembangan kendaraan terdapat dua jenis yaitu mesin diesel dan mesin bensin. Mesin diesel memiliki efisiensi panas yang lebih baik dibandingkan dengan mesin bensin, karena pada mesin diesel memiliki perbandingan kompresi yang sangat besar. Pembakaran pada mesin diesel terjadi ketika injektor atau nozzle menginjeksikan bahan bakar ke dalam ruang bakar. Bahan bakar yang diinjeksikan ini akan terbakar karena temperatur yang tinggi yang disebabkan oleh tekanan kompresi mesin, agar dapat menunjang performa mesin yang maksimal maka perlu adanya perawatan. Salah satu yang harus diperhatikan adalah masalah pada sistem pendinginan. Hal ini sangat penting, karena pada suhu yang tinggi, logam dan minyak pelumas akan mudah rusak, dan beberapa bagian akan berubah bentuk akibat pemuaian. Sistem pendinginan berfungsi untuk menjaga temperatur kerja mesin, agar 53
dapat bekerja secara efisien. Untuk menjaga temperatur kerja tersebut, maka mesin harus cepat mengalami panas pada saat temperatur mesin masih dingin atau saat mesin mulai hidup dan mesin akan dengan cepat membuang panas apabila temperatur berlebihan. Sistem pendingin bekerja dengan mensirkulasikan cairan pendingin (campuran air dan cairan kimia pencegah korosi), melalui sirip tabung pendingin yang berada disamping kepala silinder. Dalam perkembangan kendaraan bermotor diperlukan sistem pendinginan yang lebih baik dalam mendinginkan mesin supaya tidak terjadi overheating. Seiring dengan kemajuan teknologi pendingin mesin kendaraan terdapat beberapa macam seperti radiator dan oil cooler. Pada Laporan Akhir ini akan membahas tentang korelasi putaran mesin terhadap perubahan temperatur air pendingin pada mesin merk Mitsubishi tipe L 300 diesel dengan interval waktu tertentu. TINJAUAN PUSTAKA Eko (2016) melakukan penelitian tentang pengaruh penggunan radiator pada sistem pendingin motor diesel stasioner satu silinder terhadap laju kenaikan suhu air pendingin, dengan variasi putaran mesin 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm, dan agar lebih mudah dalam pengoprasian mesin diesel. Hasil pengujian yang telah dilakukan didapatkan bahwa laju kenaikan suhu sistem pendingin alami pada putaran 1500 rpm, 2000 rpm, dan 2500 rpm secara berurutan didapatkan hasilnya sebesar 0,4916 C/menit, 0,5 C/menit, dan 0,5 C/menit. Sedangkan laju kenaikan suhu sistem pendingin radiator pada putaran 1500 rpm, 2000 rpm, dan 2500 rpm secara berurutan didapatkan hasilnya sebesar 0,075 C/menit, 0,1683 C/menit, dan 0,1683 C/menit. Hal ini dikarenakan laju kenaikan suhu air lebih rendah, dan akan berbeda dengan sistem pendingin alami yang mengalami laju kenaikan suhu lebih cepat sehingga titik didih air lebih cepat tercapai, sehingga proses penguapan lebih cepat. Motor diesel merupakan mesin pembakaran dalam (Internal Combution Engine) dengan membakar bahan bakar sebagai sumber tenaganya untuk menggerakkan piston dan memutarkan poros engkol. Proses pembakaran mesin diesel adalah udara dimampatkan dengan tekanan tertentu, sehingga menghasilkan suhu tinggi. Suhu yang tinggi akan mampu membakar bahan bakar yang disemprotkan karena itu mesin diesel disebut juga sebagai mesin penyalaan kompresi (Compression Ignition Engine). Sistem pendingin air yaitu suatu sistem pendinginan yang digunakan untuk menyerap panas yang dihasilkan dari panas pembakaran pada ruang bakar, dengan media air yang disirkulasi oleh pompa. Fungsi dari sistem pendinginan air yaitu untuk mengurangi keausan komponenkomponen mesin melalui penyerapan panas agar tidak terjadi overheating (panas berlebih) karena panas dapat mengakibatkan pemuaian serta tingkat gesekan yang lebih besar. Kontruksi sistem pendingin Mitshubishi diesel L300 yang ditunjukkan pada Gambar 1. Gambar 1. Konstruksi sistem pendingin METODOLOGI Pada penelitian ini akan dicari suhu pembukaan katup thermostat, putaran kipas pendingin, dan hubungan putaran mesin terhadap temperatur air pendingin 54
pada mesin merk Mitshubishi tipe L300 diesel. Adapun tahapan yang dilakukan mengikuti diagram alir pada Gambar 2. Gambar 2 Diagram alir pengujian 1. Persiapan alat dan bahan Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Alat dan bahan Alat - Thermometer digital - Stopwatch - Thermometer pocket test - Tachometer - Panci - Kompor - Tang - Clampmeter - Kunci pas 6 dan 10 Bahan - Mesin Mitsubishi diesel L300 - Water coolant 2. Bahan uji Bahan uji yang diguankan dapat dilihat pada Gambar 3. 3. Pengambilan data Pengambilan data dilakukan di laboratorium Teknik Mesin Diploma III Universitas Tidar dengan pengujian sebagai berikut : a. Pada suhu berapa katup thermostat akan mulai membuka hingga membuka penuh, dengan cara merebus thermostat dalam air yang dipanaskan. Menggukur suhu menggunakan thermometer pocket test. b. Mengukur putaran kipas pendingin apakah sama dengan putaran mesin dengan menggunakan tachometer, dengan memvariasi putaran mesin 700 rpm, 800 rpm, dan 900 rpm. c. Mengukur suhu air pendingin menggunakan thermometer dengan memvariasi putaran mesin 700 rpm, 800 rpm, dan 900 rpm menggunakan tachometer dengan pengambilan data dengan interval pengambilan data pada waktu 2, 5, 7, 10, 12, dan 15. Gambar 3. Bahan uji HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Pengujian thermostat Hasil pengujian thermostat ditunjukan pada Tabel 2. Dari hasil pengukuran pembukaan katup thermostat, didapatkan pada suhu 50 C, 60 C, dan 70 C katup thermostat belum membuka. Katup thermostat sudah mulai membuka pada suhu 78 C dan 80 C, pada suhu 82 C posisi katup thermostat membuka sebagian, suhu 84 C katup thermostat sudah mulai membuka setengahnya. Pada suhu 86 C katup thermostat membuka lebih dari setengahnya, suhu 88 C katup thermostat membuka menuju penuh dan 55
pada suhu 90 C katup thermostat membuka penuh. Dapat disimpulkan kondisi thermostat baik dilihat dari suhu bukak katup thermostat sesuai dengan spesifikasinanya dan thermostat mulai menutup ketika thermostat diangkat dari panci, sehingga thermostat dapat dipakai. Thermostat dikatakan rusak apabila thermostat mulai membuka dibawah suhu 75 C dan thermostat tidak membuka ketika suhunya sudah mencapai suhu 80 C atau lebih, sehingga pada kondisi ini thermostat harus diganti. Tabel 2. Hasil pengukuran pembukaan katup thermostat 2. Pengujian putaran kipas pendingin Setelah dilakukan pengujian putaran kipas pendingin apakah sama dengan putaran mesin dengan menggunakan tachometer didapatkan hasil pengujian yang ditunjukan pada Tabel 3. Tabel 3. Hasil pengukuran putaran kipas pendingin Tabel 3 menunjukkan hasil putaran kipas pendigin pada putaran mesin 703,5 rpm, 807,1 rpm dan 987,9 rpm, didapatkan putaran berturut turut sebesar 344,2 rpm, 428,7 rpm, dan 436,3 rpm. Jadi dapat disimpulkan bahwa putaran kipas pendingin tidak sama dengan putaran dari mesin namun seiring bertambahnya putaran mesin putaran kipas pendingin semakin meningkat. Hal ini dikarenakan pada kipas pendingin terdapat kopling fluida yang berfungsi agar putaran kipas pendingin tidak sama dengan putaran mesin. Saat temperatur udara rendah, kecepatan kipas rendah sehingga mesin menjadi panas dan saat temperatur tinggi, otomatis putaran kipas menjadi cepat. 3. Putaran mesin terhadap perubahan suhu Hasil pengujian putaran mesin terhadap kenaikan suhu air pendingin ditunjukan pada Tabel 4. Putaran mesin 723,8 rpm didapatkan suhu awal 30,5 C dan pada menit ke 2, 5, 7, 10, 12, dan 15 didapatkan hasilnya secara berturut-turut sebesar 36,9 C, 46,5 C, 50,3 C, 57,0 C, 60,7 C, dan 65,4 C. Terlihat pada menit ke 2 hingga menit ke 15 mengalami kenaikan secara linier yaitu semakin tinggi putaran mesin maka suhu air pendingin juga akan naik, pada kondisi thermostat masih tertutup, akan menyebabkan proses pendingin belum berlangsung secara optimal. Putaran mesin 880,2 rpm didapatkan suhu awal 30,5 C dan pada menit ke 2, 5, 7, 10, 12, dan 15 didapatkan hasilnya secara berturut-turut sebesar 38,4 C, 49,5 C, 55,0 C, 62,5 C, 67,0 C, dan 67,2 C. Terlihat pada menit ke 2 hingga menit ke 15 mengalami kenaikan secara linier yaitu semakin tinggi putaran mesin maka suhu air pendingin juga akan naik, pada kondisi thermostat masih tertutup, akan menyebabkan proses pendingin belum Putaran mesin 966,4 rpm didapatkan suhu awal 30,6 C dan pada menit ke 2, 5, 7, 10, 12, dan 15 didapatkan hasilnya 56
secara berturut-turut sebesar 39,0 C, 51,4 C, 57,1 C, 65,1 C, 67,9 C, dan 66,8 C. Terlihat pada menit ke 2 hingga menit ke 12 mengalami kenaikan secara linier, dan pada menit ke 15 mengalami penurunan, pada posisi ini thermostat mulai membuka, pada kondisi thermostat mulai membuka akan menyebabkan proses pendingin sudah berlangsung secara optimal. Tabel 4. Hasil pengujian hubungan putaran mesin terhadap kenaikan suhu air pendingin Gambar 4. Hubungan antara putaran mesin (n) dengan perubahan suhu ( T) air pendingin Dari data diatas akan didapatkan perubahan suhu air pendingin, yang ditunjukkan pada Gambar 4. 966,4 rpm, pada menit ke 2 didapatkan turut sebesar 6,4 C, 7,9 C dan 8,4 C. Terlihat pada menit ke 2 mengalami 966,4 rpm, pada menit ke 5 didapatkan turut sebesar 16 C, 19 C dan 20,8 C. Terlihat pada menit ke 5 mengalami 966,4 rpm, pada menit ke 7 didapatkan turut sebesar 19,8 C, 24,5 C dan 26,5 C. Terlihat pada menit ke 7 mengalami 57
966,4 rpm, pada menit ke 10 didapatkan turut sebesar 26,5 C, 32 C dan 34,5 C. Terlihat pada menit ke 10 mengalami 966,4 rpm, pada menit ke 12 didapatkan turut sebesar 30,2 C, 36,5 C dan 37,3 C. Terlihat pada menit ke 12 mengalami 966,4 rpm, pada menit ke 15 didapatkan turut sebesar 34,9 C, 36,7 C dan 36,2 C. Terlihat pada menit ke 15 mengalami kenaikan hingga puncaknya yaitu pada putaran mesin 880,2 rpm pada perubahan suhu 36,7 C, dan turun pada putaran mesin 966,4 rpm pada suhu 36,2 C, pada posisi ini thermostat mulai membuka, pada kondisi thermostat mulai membuka akan menyebabkan proses pendingin sudah KESIMPULAN Pengukuran korelasi putaran mesin terhadap temperatur air pendingin pada mesin merk Mitshubishi tipe L 300 diesel dapat disimpulkan semakin tinggi putaran mesin maka perubahan suhu air pendingin juga semakin tinggi, pada kondisi thermostat mulai membuka, akan menyebabkan proses pendingin sudah DAFTAR PUSTAKA Anonim. 1995. New Step 1 Training Manual, Jakarta : Training Center, Toyota Astra Motor. Arends, BPM dan Berenschot, H. 2000. Motor Bensin. Umur Sukrisno (Penerjemah). Jakarta : PT. Erlangga. Arismunandar, Wiranto. 1994. Motor Bakar Torak (edisi ke 4 cetakan ke 2). Bandung : ITB. Arismunandar, Wiranto dan Tsuda, Koichi. 2008. Motor Diesel Putaran Tinggi (edisi ke 11). Jakarta : PT. Pradnya Paramita. Departemen Pendidikan Nasional. 2003. Teknik Dasar Motor Diesel. Yogyakarta : Depdiknas Departemen Pendidikan Nasional. 2004. Perbaikan Sistem Pendingin Dan Komponen - Komponenya. Yogyakarta : Depdiknas. Legiman dan Sulaiman, Fahmi. 2014. Perawatan Dan Perbaikan Sistem Pendingin Mesin Mitsubishi Galant 2500 CC. Jurnal Teknovasi, Volume 1, Nomor 1, Halaman 26-34. ISSN : 2355-701X. Murtyas, Solli Dwi, 2017. Perpindahan Panas. Yogyakarta : Graha Cendekia. Mustafa. 2016. Analisis Variasi Media Pendinginan Pada Radiator Terhadap Kinerja Laju Pembuangan Panas Dengan Konveksi Paksa. Jurnal Ilmiah Ilmu-ilmu Teknik, Volume 1 Nomor 1. ISSN : 2502-7042. 58
Rabiman dan Arifin, Zainal. 2011. Sistem Bahan Bakar Motor Diesel. Yogyakarta : Graha Ilmu. Surjadi, Eko. 2016. Pengaruh Penggunaan Radiator Pada Sistem Pendingin Motor Diesel Stasioner Satu Silinder Terhadap Laju Kenaikan Suhu Air Pendingin. Jurnal AUTINDO Politeknik Indonusa Surakarta, Volume 1, Nomor 3. ISSN : 2442-7918. Suyanto, Wardan. 1989. Teori Motor Bensin. Jakarta : Depdikbud. 59