## EFEKTIVITAS VARIASI CAMPURAN RADIATOR COOLANT DENGAN AIR TERHADAP LAJU PEMBUANGAN PANAS
Hadi B 1 ,Aris Zainul Muttaqin 2
1 Alumni Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember
2 Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember
Jl. Kalimantan 37 Jember 68121 E-mail: aris.teknik@unej.ac.id

## ABSTRACT
Radiator adalah alat yang berfungsi sebagai alat untuk mendinginkan air yang telah menyerap panas dari mesin dengan cara membuang panas air tesebut melalui sirip-sirip pendinginnya. Penelitian bertujuan untukmengetahui laju  pembuangan  panas  dan efektifitas  pada  radiator  dengan  beberapa  komposisi  campuran  air  dengan  radiator coolant.Dalam  penelitian  ini,  dilakukan  pengujian  perbandingan  laju  pembuangan  panas  antara  komposisi campuran  90%  air  dengan  10%  radiator  coolant,  70%  air  dengan  30%  radiator  coolant,  60%  air  dengan  40% radiator coolant, dan 50% air dengan 50% radiator coolant. Pengambilan data dilakukan dengan mengambil data setiap  5  menit  selama  30  menit.  Dari  penelitian  tersebut  diambil  data  antara  lain  temperatur  masuk  dan  keluar radiator  dan  volume  aliran  fluida  (Q)  yang  kemudian  dilakukan  pengolahan  data  untuk  menentukan  laju  aliran massa  ( ),  panas  spesifik  fluida  (Cp),  laju  pembuangan  radiator  (q),  dan  pengolahan  data  secara  grafik.  Hasil penelitian dari beberapa komposisi campuran air dengan radiator coolant menunjukkan bahwa variasi dengan   =
1,02 yaitu  pada  komposisi  campuan  70%  air  dengan  30%  radiator  coolant  yang  memiliki  nilai  laju pembuangan panas  yang  paling  tinggi,  hal  ini  disebabkan nilai  Cp  pada  komposisi  ini  lebih  besar  dibandingkan dengan  yang  lain.  sedangkan  untuk nilai  efektifitas  paling tinggi  untuk  variasi  komposisi  campuran dimiliki  50% air dengan 50% radiator coolant, hal ini disebabkan
(beda suhu rata-rata) berbeda jauh dibandingkan variasi komposisi campuran yang lain.

## Kata kunci: Radiator, air, radiator coolant, heat exchanger

## PENDAHULUAN
Mesin  dapat  digambarkan  secara  sederhana sebagai sebuah sistem yang terdiri dari beberapa sistem pendukung yang bekerja secara simultan dan terintegrasi.Suatu  mesin  didalamnya  terdapat  beberapa sistem  pendukung  yang  bekerja  sekaligus.  Sistem- sistem  tersebut  antara  lain  :  sistem  kelistrikan,  sistem bahan  bakar,  sistem  pelumasan,  sistem  pendinginan. Sistem  tersebut  di  atas  melakukan  kerja  secara bersamaan  sehingga  menghasilkan  kerja  mesin  yang merupakan  output  dari  mesin  itu  sendiri.  Sistem pendinginan  merupakan  sistem  pendukung  dari  kerja mesin.sistem  pendinginan  bukanlah  sistem  utama  yang menjadi  dasar  mesin  ( engine )  untuk  melakukan  kerja dan  usaha,  namun  demikian  sistem  pendinginan mempunyai fungsi yang sangat vital . Sistem pendinginan  secara  garis  besar  sebagai  pelindung  kerja mesin,  sehingga  kinerjanya  dapat  dipertahankan  dalam jangka waktu yang relatif lebih lama.[1]
Dari penelitian sebelumnya disimpulkan laju pembuang an panas rata-rata (q rata-rata ) campuran 80% air dan 20% radiator coolant (RC) sebesar 8,03784 watt, sedangkan laju  pembuangan  panas  rata-rata  untuk  fluida  kerja 100%  air  sebesar  6,83426  watt,  secara  numerik  dapat diketahui bahwa laju pembuangan panas campuran 80% air dan 20% RC  lebih besar daripada laju pembuangan panas  fluida kerja 100% air pada rpm 2000.[2] Pada  penelitian  bertujuan  untuk  mengetahui  laju pembuangan panas dan efektifitas pada radiator dengan
beberapa  komposisi  campuran  air  dengan radiator coolant.

## METODOLOGI PENELITIAN
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  adalah  metode  eksperimental.  Alat  yang digunakan  pada  penelitian  ini:  Sepeda  motor  merk Honda  Vario  dengan  volume  langkah  108  cc transmisi Otomatis, Stopwatch, thermocouple (Jenis K  dengan  temperature  maksimal  300ºC), flowmeter merk  IMD  Ningbo  China.  Bahan  yang  digunakan pada  penelitian  ini  adalah  air  mineral  dan radiator coolant merk  A . dengan  komposisi  90%  air  dengan 10% radiator coolant , 70% air dengan 30% radiator coolant , 60% air dengan 40% radiator coolant , dan 50% air dengan 50% radiator coolant .Skema alat uji dalam  penelitian  ini  ditunjukkan  pada  Gambar 1.Pengujian  diawali  dengan  proses  penyusunan peralatan,  kemudian  dilakukan  proses  pengambilan data  yaitufluida  pendingin  dimasukan  kedalam radiator sepeda  motor,  Mencatat  temperatur  fluida pendingin pada sisi masuk dan keluar radiator,volume  aliran  fluida  (Q)  yang  kemudian dilakukan  pengolahan  data  untuk  menentukan  laju aliran  massa  ( ),  panas  spesifik  fluida  (Cp),  laju pembuangan  radiator  (q),  dan  pengolahan  data secara  grafik. Mesin  dihidupkan  dan  dipertahankan dalam  keadaan steady (  rpm1700+  100  ).  Mencatat data  setiap  5  menit  terhitung  saat  mesin  mulai hidup.Pengujian dilakukan selama 30 menit.
Gambar 1. Skema alat uji
Keterangan :
1. Mesin 7. Anemometer 2. Thermostat 8. Thermocouple ( 3. Thermocouple ( 9. Flowmeter
4. Radiator
10. Selang Bawah
5. Kipas
11. Water Pump
6. Anemometer

## HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian
Tabel  1.merupakan  hasil  dari  penelitian,  data yang diambil meliputi data Q ,T h1, T h2, T c1 dan T c2 dengan waktu menit ke-5 sampai menit ke-30
Tabel1. Data hasil penelitian
Gambar 2.  Grafik hubungan waktu terhadap
temperatur masuk (Th1)
Untuk  penelitian  dengan  menggunakan  fluida  kerja 100%  air,  Seperti  terlihat  pada  Gambar  4.2  Grafik
hubungan waktu terhadap dimana mulai menit-menit awal yaitu pada menit ke-5 (temperatur  masuk  radiator)  fluida  kerja  100% air sebesar 68 , sedangkan pada fluida kerja 100% radiator  coolant sebesar58 ,  hal  itu  menunjukkan fluida  kerja  100% radiator  coolant lebih  bagus daripada  fluida  kerja  100%  air.  Untuk  fluida  kerja 90%  air  dan  10% radiator  coolant sebesar  65 , selanjutnya  pada  fluida  kerja  70%  air  dan  30% radiator  coolant sebesar  64 ,  sedangkan  pada fluida  kerja  60%  air  dan  40% radiator  coolant
sebesar  63 ,  dan  untuk  fluida  kerja  50%  air  dan
50% radiator  coolant sebesar  61 .  Dari  keempat variasai  campuran  air  dan  radiator  variasi  yang paling  bagus  yaitu,  fluida  kerja  60%  air  dan  40%
radiator
coolant . Pada menit selanjutnya (temperatur  masuk  radiator)  mengalami  kenaikan temperatur  yanga  signifikan  sampai  menit  ke-30, kenaikan ini berlaku pada semua variasi fluida kerja
Gambar 3. Grafik hubungan waktu terhadap laju pembuangan panas (q)
Seperti terlihat pada Gambar 3. Grafik hubungan waktu terhadap  laju  pembuangan  panas  (q),dimana  mulai menit-menit  awal  yaitu  pada  menit  ke-5  laju pembuangan panas 100% air sebesar  0,278  watt,  untuk variasi  100% radiator  coolant  sebesar 0,276  watt. Sedangkan  untuk  variasi  fluida  kerja 90%  air dan  10% radiator  coolant 0,277  watt,  fluida  kerja  70%  air  dan 30% radiator  coolant sebesar  0,277,  fluida  kerja  60% air  dan  40% radiator  coolant sebesar  0,275  watt,  dan untuk  fluida  kerja  50%  air  dan  50% radiator  coolant sebesar  0,275  watt.  Nilai  laju  pembuangan  panas  yang diperoleh  dihitung  dengan  menggunakan  rumus
. .( ).  Pada  menit  ke-10  laju  pembuangan panas  pada  fluida  kerja  100%  air  semakin  meningkat dengan  nilai  sebesar  0,346  watt.  Begitu  pula  dengan variasi  fluida  kerja  yang  lain,  pada  fluida  kerja  100% radiator  coolant nilai  laju  pembuangan  panas  sebesar 0,346  watt,  fluida  kerja  90%  air  dan  10% radiator coolant sebesar  0,346  watt,  fluida  kerja  70%  air  dan 30% radiator  coolant sebesar  0,345  watt,  fluida  kerja 60%  air  dan  40% radiator  coolant sebesar  0,344  watt, dan  untuk  fluida  kerja  50%  air  dan  50% radiator coolant laju  pembuangan  panasnya  sebesar  0,343  watt. Pada menit ke-15 sampai menit ke-20 laju pembuangan panas  pada  fluida  kerja  100% radiator  coolant mengalami kenaikan yang signifikan, dimna pada menit ke-20  inilah  merupakan  puncak  dari  laju  pembuangan panas  pada  fluida  kerja  100%  air  yaitu  sebesar  0,444 watt. Begitu sebaliknya dengan variasi fluida kerja yang lain,  Untuk  fluida  kerja  100% radiator  coolant yaitu sebesar  0,435  watt,  fluida  kerja  90%  air  dan  10% radiator  coolant yaitu  sebesar  0,443  watt,  fluida  kerja 70%  air  dan  30% radiator  coolant yaitu  sebesar  0,441 watt,  fluida  kerja  60%  air  dan  40% radiator  coolant yaitu sebesar 0,439 watt, dan untuk fluida kerja 50% air dan  50% radiator  coolant yaitu  sebesar  0,437  watt. Pada menit selanjutnya yaitu menit ke-25 sampai menit ke-30  laju  pembuangan  panas  pada  fluida  kerja mengalami  penurunan,  pada  100%  air  sebesar  0,430 watt,  100% radiator  coolant sebesar  0,412  watt,  90% air dan 10% radiator coolant sebesar 0,43 watt, 70% air dan  30% radiator  coolant sebesar  0,42  watt,  60%  air dan  40% radiator  coolant sebesar  0,422    watt,  dan
untuk  50%  air  dan  50% radiator  coolant sebesar 0,418 watt.Untuk nilai laju pembuangan panaskomposisi campuran dapat dilihat
padaGambar 3.grafik hubungan waktu terhadap laju pembuangan  panas  bahwa  nilai  laju  pembuangan panas,  bahwa  pada  campuran  komosisi  fluida  kerja 90%  air  dan  10%  memiliki  nilai  laju  pembuangan yang  lebih  baik  dibandingkan  variasi  fluida campuran  yang  lainnya.  hal  ini  disebabkan campuran  komposisi  fluida  kerja  90%  air  dan  10% air memiliki nilai Cp yang lebih besar dibandingkan nilai Cp komposisi fluida kerja lainnya.
Gambar 4. Grafik temperatur masuk (Th1)terhadap
laju pembuangan panas (q)
Dari  Gambar  4.  Grafik  temperatur  masuk (Th1)  terhadap  laju  pembuangan  panas  (q) ditunjukkan  nilai  laju  pembuangan  panas  yang diperoleh  dengan  menggunakan  rumus q = m .Cp.(∆T)  dengan  data  seluruh  jenis  fluida  yang telah  diinterpolasi  linier  terlebih  dahulu  untuk menyamakan  nilai suhu (T h1 ). Pada fluida 100% air laju  pembuangan  panas  sebesar  0.322  watt  (pada
75 ), 0,399 watt (pada 85 ), 0,382 watt (pada 90 ),  0,424  watt  (pada
95 ). Untuk  100% radiator  coolant sebesar  0,341  watt (pada 75 ),  0,418  watt  (pada 85 ),
0,398 watt (pada 90 ), 0,3428 watt (pada
95 ).  Sedangkan  untuk  komposisi  campuran  90% air  dan  10% radiator  coolant laju  pembuangan
panas  sebesar  0,389  watt  (pada 75 ),  0,376 watt (pada 85 ), 0,376 watt (pada 90 ),
0,437  watt  (pada 95 ).  Pada  komposisi campuran  70%  air  dan  30% radiator  coolant laju pembuangan  panas  sebesar  0,408  watt  (pada
75 ),  0,408  watt  (pada 85 ),  0,384  watt (pada 90 ),  0,414  watt  (pada
95 ).
Untuk  komposisi  campuran  60%  air  dan  40% radiator  coolant laju  pembuangan  panas  sebesar
0,370 watt (pada 75 ), 0,394 watt (pada
85 ),  0,384  watt  (pada 90 ),  0,428  watt (pada 95 ).  Sedangkan  pada  komposisi campuran  50%  air  dan  50% radiator  coolant laju pembuangan  panas  sebesar  0,36  watt  (pada 75 ),  sebesar  0,408  watt  (pada 85 ),  0,392
watt  (pada
90 ),  0,391  watt  (pada 95 ). Untuk Grafik hubungan
terhadap laju pembuangan  panas  bahwa  dengan (temperatur masuk radiator) yang sama, q (laju pembuangan panas) variasi  komposisi  campuran  fluida  kerja  70%  air  dan 30% radiator coolant mempunyai nilai yang lebih besar dibandingkan  nilai  laju  pembuangan  panas  variasi campuran  air  dan  radiator  coolant  yang  lain,  hal  ini disebabkan  campuran  komposisi  fluida  kerja  70%  air dan 30% radiator coolant memiliki nilai Cp yang lebih besar  dibandingkan  nilai  Cp  komposisi  fluida  kerja lainnya.
Gambar 5. Grafik hubunganTh1 terhadap efektivitas
Metode  NTU  digunakan  untuk  melihat  nilai efektivitas  yang  sebenarnya  bisa  dicapai  oleh  fluida tersebut.Suhu(Th1)  telah  diinterpolasi  terlebih  dahulu untuk  mendapatkan  suhu  yang  sama  antar  fluida.  Pada 100%  air  sebesar  0,7  ( 75 ),  0,71  ( 85 ), 0,64  ( 90 ),  0,66  ( 95 ).  Untuk  100% radiator  coolant sebesar  1,18  ( 75 ),  1,08  ( 85 ),  1,01  ( 90 ),  0,92  ( 95 ).  Sedangkan untuk  komposisi  campuran  90%  air  dan  10% radiator coolant sebesar 0,89 ( 75 ), 0,76 ( 85 ), 0,7 ( 90 ),  0,69  ( 95 ).  Untuk  komposisi campuran  70%  air  dan  30% radiator  coolant sebesar
0,93  ( 75 ),  0,82  ( 85 ),  0,79  ( 90 ),
0,68  ( 95 ).  Pada  komposisi  campuran  60%  air
dan  40% radiator  coolant sebesar  0,93  ( 75 ), 0,84  ( 85 ),  0,79  ( 90 ),  0,69  ( 95 ).
Sedangkan  untuk  komposisi  campuran  50%  air  dan 50% radiator  coolant sebesar  0,93  ( 75 ),  0,89 ( 85 ),  0,84  ( 90 ),  0,71  ( 95 ).  nilai efektivitas  fluida  100%  air  lebih  rendah  dibandingkan nilai  efektivitas  fluida  100% radiator  coolant , Perbedaan  yang  besar  ini  diakibatkan  oleh  ∆Th  (beda suhu  rata-rata) radiator  coolant yang  jauh  berbeda. Sedangkan  untuk  fluida  campuran  air  dengan radiator
coolant , campuran yang mempunyai nilai efektivitas yang  paling  tinggi  yaitu,  variasi  fluida  50%  air  dan 50% radiator  coolant dibandingkan  dengan  variasi campuran air dengan radiator coolant yang lain.

## KESIMPULAN
Laju  pembuangan  panas  pada  komposisi  campuran 90%  air  dengan  10% radiator  coolant dengan  nilai 1  (g/ cenderung  rendah.  Untuk
Laju  pembuangan  panas  pada  komposisi  campuran 70%  air  dengan  30% radiator  coolant lebih  tinggi dibandingkan  dengan  komposisicampuran  90%  air dengan  10% radiator  coolant, hal  ini  disebabkan nilai komposisi  campuran  70%  air  dengan  30% radiator  coolant lebih  tinggi ,  dengan 1,02 (g/ .  Sedangkan  laju  pembuangan  panas untuk  komposisi  campuran  60%  air  dengan  40% radiator  coolant  dengan 1,04  (g/ dan  komposisi  campuran  50%  air  dengan  50% radiator  coolant dengan 1,04  (g/ lebih rendah dibandingkan dengan komposisicampuran  70%  air  dengan  30% radiator coolant, hal  ini  disebabkan  nilai  Cp  (kalor  spesifik fluida)  komposisicampuran  70%  air  dengan  30% radiator  coolant lebih  tinggi.  Efektivitas  tertinggi untuk  variasi  komposisi  campuran  fluida  kerja dimiliki 50% air dan 50% radiator coolant dengan
1,04 (g/ .

## SARAN
Beberapa  saran  yang  dapat  diberikan  oleh  penulis dari  hasil  penelitian  diantaranya  agar  lebih  berhati- hati  dalam  menggunakan  campuran  air  dengan radiator  coolant. Penelitian  ini  dapat  dikembangkan lebih  lanjut,  misalnya  dengan  menggantijenis radiator, mesin yang diuji ataupun jenis mesin.Untuk  pengujian  selanjutnya,  dianjurkan waktu  dalam  pengujian  harus  lebih  dari  30  menit, hal  ini  bertujuan  agar  temperatur  fluida  yang  di dapat konstan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]Maleev  NL.  1982. Internal  Combustion  Engine. Mc Graw Hill.
[2] Made ricki murti. 2008. Laju Pembuangan Panas Pada Radiator DenganFluida  Campuran 80 Air  Dan  20 RC  Dengan  Rpm
Konstan.  Jurnal  Ilmiah  teknik  mesin cakram vol.2 no.1
;