Memahami coolant dan fungsi pada kendaraan

Memahami coolant dan fungsi pada kendaraan - Kita tahu bahwa temperatur pada kerja engine sangat tinggi, jika tidak dilakukan adanya stabilisasi yaitu dengan penyerapan panas maka bisa jadi timbul kerusakan pada engine atau mesin kendaraan. Maka sebagian energi panas yang diubah menjadi enersi mekanis kira-kira 38%, terbuang melalui exhaust gas hampir 42%, dan sisa enersi panas yang dibuang melalui sistem pendingin. Pada umumnya, media pendingin (coolant) untuk membuang panas digunakan air (water).

Air (water) adalah media yang paling baik untuk digunakan dalam sistem pemindah panas, selain mudah didapat, air mempunyai “cooling effect” yang baik. Namun, secara umum air natural mempunyai sifat selalu mengandung zat-zat organik, anorganik, atau zat kimia lain yang dapat mengakibatkan terjadinya endapan (scale) pada permukaan dalam dari sistem pendingin, di samping air sendiri bersifat korosif pada besi atau logam lainnya. Zat-zat yang terkandung di dalam air natural sifat-sifatnya berbeda menurut tempatnya.

Karakteristik Air (Water)

• Jenis dan Kuantitas Pengotoran

Sodium chlorida (NaCI), garam-garam senyawa antara calcium (Ca), magesium (Mg), iron (Fe), mangan (Mn) dengan chlorida, sulphat, carbonat, nitrat, nitrit, dan zat-zat organik.

• Pengaruh Asam Carbonat 

Asam carbonat dapat menguraikan senyawa-senyawa sulfida, menghasilkan hydrogen sulfida. Zat ini menjadikan suatu pencemaran dalam air bawah tanah.

• Daya larut dan mutual reaction dari garam 

Reaksi mutual dari garam-garam sangat mempengaruhi kemampuan air untuk melarutkan zat-zat. Oleh sebab itu, di dalam air garam, zat-zat lebih mudah larut.

• Kekerasan (Hardness)

Besi (Fe) dan mangan (Mn) pada umumnya terkandung dalam air hanya dalam kuantitas yang kecil. Kekerasan (hardness) terbentuk karena adanya kandungan limestone (CaC03, calcium carbonat), dan magnesia (MgC03, magnesium carbonat). Kekerasan dari air ditentukan dengan banyaknya zat-zat ini yang larut di dalam air. Senyawa-senyawa kimia ini larut dan membentuk scale (kerak) dan endapaan. 

1. German Hardness 10 adalah indikasi bila 10 gram lime (CaO) dilarutkan dalam 1 m3 air. Suatu faktor CaO/MgO = 1.47 (7.14 gram dari magnesium oxida (MgO) bila ada 10 gram calsium oxida (CaO) digunakan untuk merubah ke lime hardness).
2. French Hardness 10 adalah indikasi bilalO gram calcium carbonate (CaC03) dilarutkan dalam 1 m3 air. Itu dapat disamakan dengan 0.56 German hardness.
3. British Hardness 10 adalah indikasi bila 10 g calcium carbonate (CaC03) dilarutkan dalam 0.7 m3 air. Itu dapat disamakan dengan 0.8 German hardness. 

• Korosif dari pengaruh Air

Jika metal dicelupkan kedalam air, timbul suatu perbedaan electric potential, dan hal ini seperti suatu cell (accu) yang kecil yang menghasilkan arus listrik. Jika ada oxygen terurai di dalam air (peristiwa elektrolisa), ini menyebabkan terjadi peng-oksidasi-an hydrogen, mengakibatkan korosif. Lapisan tipis air yang melekat pada permukaan material komponen mesin akan menimbulkan karat dan mengembangkan korosif.

• Air yang baik sebagai coolant 

1. Mengandung tingkat pencemaran/kotoran yang rendah.
2. Air tawar tidak mengandung garam.
3. Air dengan tingkat kekerasan yang rendah.
4. Sedangkan air yang memenuhi standar kualitas: 

• City water (air ledeng)

  

  Air Ledeng

  
  
• Air suling

  

  Proses Air Suling

  
  
• Air yang diolah dengan water treatment atau alat purifying.

  

  Air dari Water Treatment

Coolant, yang memang sangat identik dengan dunia otomotif, adalah suatu zat yang bentuknya cair atau gas yang biasanya dipakai untuk mengatur suhu suatu sistem kendaraan. Meskipun pendingan kendaraan mobil bisa memakai air, namun coolant jauh lebih efektif. Cairan pendingan pada sebuah kendaraan mobil biasanya memiliki kandungan kalor yang tinggi, tidak memiliki racun dan tidak akan menimbulkan korosi. 

Dengan adanya cairan pendingin, maka perpindahan panas dalam sistem kerja kendaraan bermotor akan berjalan dengan baik. Pengaturan suhu kendaraan sangatlah penting untuk dilakukan, agar mesin kendaraan tidak menjadi overheat. Coolant sangatlah bagus buat kendaraan bermotor karena memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan air biasa.

Kelebihan Air Radiator yang Perlu Diketahui

Gambar 2 Macam - Macam warna Coolant

• Punya Kompisisi Bahan Kimia Khusus 

Coolant merupakan cairan yang terbentuk dari air yang sudah melewati proses deionisasi dan proses demineralisasi. Kedua proses tersebut membuat coolant menjadi terbebas dari kotoran yang ada di air dan juga mineral. Jika air sudah bersih, maka ditambahkan juga beberapa bahan kimia khusus seperti corrosion inhibitor dan propylene glicol. Pada dasarnya, propylene glicol berguna untuk meningkatkan kualitas titik didih dari air dan corrosion inhibitor berguna untuk anti karat. 

• Punya Titik Beku Rendah dan Titik Didih Tinggi

Dengan adanya kandungan propylene membuat tingkat titik didih dari coolant menjadi meningkat dan kondisi ini akan membuat coolant menjadi lebih menyulitkan untuk bisa menguap. Kandungan propylene sangatlah penting, karena bisa membuat sistem pendinginan menjadi terhindari dari kebocoran yang ditimbulkan peningkatan volume saat penguapan. Propylene juga membuat coolant menjadi memiliki titik beku yang jauh lebih rendah. Pada dasarnya memang tidak terlalu berpengaruh pada iklim tropis, namun sangatlah berpengaruh di wilayah yang memiliki cuaca dingin.

Gambar Titik Beku Coolant

Biasanya untuk di daerah yang memiliki perbedaan ketinggian (altitude) terhadap sea level (tekanan atmosfer 760 mmHg) air mendidih pada temperatur 100 C, semakin tinggi tempat misalkan di atas gunung tekanan atmosfer lebih rendah, di bawah 760 mmHg, titik didih air-pun makin rendah, di bawah 100 C. Bila machine beroperasi di tempat yang tinggi, misalkan pada tempat dengan ketinggian 4000 m (Freeport) di atas permukaan laut, titik didih kira-kira 86 C, sedangkan temperatur optimum kerja engine antara 70 C-95 C, maka air radiator mendidih dan menyebabkan engine rusak (overheating).

• Coolant lebih Stabil

Secara umum, coolant menjadi cairan yang sudah terbebas dari berbagai kandungan bahan kimia yang bisa berpengaruh terhadap baja dalam mesin. Air biasanya masih memiliki mineral dan berbagai kandungan kimia lainnya, sehingga air bisa bereaksi dengan material baja mesin.

Proses deionisasi membuat coolant terbebas dari kandungan asam, oksigen yang bisa menimbulkan korosi dan kerak yang ditimbulkan dari tingginya kandungan kalsium. Dengan proses deionisasi, maka coolant dinyatakan memiliki kandungan yang lebih stabil. 

Peran Radiator dan Pressure Valve

Untuk mencegah cavitasi, titik didih air di dalam radiator tidak boleh dipengaruhi oleh tekanan udara luar, dan selama engine hidup tekanan (udara) di dalam radiator harus lebih besar daripada tekanan udara luar (differential pressure), agar supaya titik didih air naik diatas 100 C. Pada grafik, jika air bekerja pada tekanan sebesar 0.75 kg/cm2 (differential pressure) titik didih air menjadi 115 C, pada sea level. 

Untuk menjaga supaya tekanan udara didalam radiator tidak dipengaruhi tekanan atmosfer, pada radiator dilengkapi dengan radiator valve, yang berfungsi menjaga dan membatasi tekanan (diff. Pressure) dan mencegah terjadi ke-vacuum-an didalam radiator saat engine menjadi dingin. Pada umumnya tekanan didalam radiator dijaga sekitar 0.75 kg/cm2.

Pressure valve berfungsi untuk menahan tekanan di dalam radiator sampai perbedaan tekanan dari tekanan atmosphere (differential pressure menekan presure valve) adalah 0.75 kg/cm2 meskipun temperatur air pendingin naik. Dengan demikian mencegah air pendingin mendidih dan overflowing.

Setelah engine berhenti, dan temperatur air pendingin turun, menyebabkan timbulnya tekanan negatif di dalam cooling system, pressure valve bekerja sebagai Vacuum valve untuk menghilangkan internal stress dan membebaskan tekanan negatif. Raditor cap memainkan peranan yang sangat penting, sehingga perlu dilakukan pemeriksaan (PPM) kondisi dan actuating pressure dari radiator valve, dan ganti segera bila abnormal.

• Bisa Menyerap Panas

Coolant memiliki kandungan propylene, sehingga bisa menyerap panas dengan baik dan lebih bagus penyerapannya dibandingkan dengan air biasa. Banyaknya kelebihan coolant membuat cairan ini sangat penting untuk diperhatikan.