Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm

## J URNAL T eknik M esin
Vol. 15 No. 1 (2022) 20 - 25 ISSN Media Elektronik: 2655-5670
Perbandingan Penggunaan Cairan Pendingin Radiator Terhadap Temperatur Kerja Mesin Mobil Toyota Avanza 1.5 S M/T
Haris 1 *, Nota Effiandi 2 , Asmed 3 1,2,3 Teknik Mesin, Politeknik Negeri Padang haris@pnp.ac.id,  notaeffiandi@pnp.ac.id, asmed@pnp.ac.id

## Abstract
The increasing economic growth of the Indonesian people has implications for the number of vehicle ownership, especially cars.  However,  this  increase  is  not  matched  by  public  understanding  of  the  need  for  maintenance  of  the  engine  cooling system.  One  way  that  can  be  done  is  to  use  radiator  coolant  to  maintain  the  cooling  system  so  that  engine  performance remains in optimal condition. The purpose of this study was to determine and compare the working temperature of the engine when  using  several types  of  radiator coolant.  This  research  uses  an  experimental  approach research  method.  The  test  was carried out at 750 RPM, 1500 RPM, 3000 RPM and using a coolant containing a mixture of water with ethylene glycol 0%, 30%, 50% and 80%. In the calculation, it is found that the working temperature of the Toyota Avanza 1.5 M/T car engine is very good using a mixture of water and ethylene glycol 50%, namely with an average engine working temperature of 94.8℃, then a mixture of water and ethylene glycol 30%, namely with an average temperature engine working 96.3℃, a mixture of water and ethylene glycol 80%, with an average working temperature of 98.6℃ engine and a mixture of water and ethylene glycol 0%, with an average working temperature of 101.5℃
Keywords: Engine Working Temperature, Ethylene Glycol, Coolant

## Abstrak
Peningkatan pertumbuhan ekonomi masyarakat Indonesia berimplikasi terhadap jumlah kepemilikan kendaraan, khususnya mobil.  Tetapi  peningkatan  tersebut  tidak  diimbangi  dengan  pemahaman  masyarakat  tentang  perlunya  perawatan  terhadap sistem pendinginan mesin. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan menggunakan cairan pendingin radiator untuk merawat sistem pendingin agar performa mesin tetap dalam keadaan optimal. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui dan  membandingkan  temperatur  kerja  mesin  saat  menggunakan  beberapa  jenis  cairan  pendingin  radiator.  Penelitian  ini menggunakan metode penelitian eksperimen. Pengujian dilakukan pada putaran 750 RPM, 1500 RPM, dan 3000 RPM serta menggunakan  cairan  pendingin  yang  mengandung  campuran  air  dengan ethylene  glycol 0%,  30%,  50%,  dan  80%.  Pada Perhitungan yang didapatkan temperatur kerja mesin mobil Toyota Avanza 1.5 M/ T sangat baik menggunakan campuran air dan ethylene glycol 50%, yaitu dengan rata–rata temperatur kerja mesin 94.8℃, kemudian campuran air dan ethylene glycol 30%, yaitu dengan rata–rata temperatur kerja mesin 96.3℃, campuran air dan ethylene glycol 80%, yaitu dengan rata – rata temperatur  kerja  mesin  98.6℃  dan  campuran  air  dan ethylene  glycol 0%,  yaitu  dengan  rata–rata  temperatur  kerja  mesin 101.5℃.
Kata kunci: Temperatur Kerja Mesin, Ethylene Glycol , Cairan Pendingin

## 1. Pendahuluan
Mesin berpendingin zat cair menggunakan air sebagai media dengan  anti  beku dan  anti  korosi ditambahkan zat  tertentu  untuk  membentuk  suatu water  coolant . Pemindahan  panas  dari  komponen-komponen  kepada udara  dilakukan  oleh water  coolant . Water  coolant beredar  karena  cairan  yang  panas  naik  dan  cairan yang  dingin  turun[2].  Sistem  pendingin  air  adalah sistem  yang  memompakan  air  sekeliling  motor  dan
mendinginkan  air  itu  dalam  sebuah  radiator  terpisah dengan menggunakan kipas[1].
Penggunaan cairan pendingin radiator  yang dicampur dengan  cairan ethylene  glycol sebagai  pendingin bertujuan  untuk  meningkatkan  titik  didih  air  dan menurunkan  titik  beku  air,  sehingga  radiator  tidak cepat  panas  dan  membeku.  Titik  didih coolant akan naik jika konsentrasi ethylene glycol semakin banyak, tetapi ethylene  glycol yang  berlebihan  akan menghambat  perpindahan  panas  pada  sistem
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 15 No. 1 (2022) 20 – 25
pendingin.  Etilen  glikol  seperti  halnya  air  dapat membentuk ikatan hidrogen, maka etilen glikol dapat bercampur  dengan  air  pada  segala  perbandingan, campuran  etilen  glikol  dalam  air  banyak  digunakan sebagai  cairan  anti  beku  pada  kendaraan  bermotor yang  digunakan  didaerah  beriklim  dingin  atau  panas [4].
Tujuan utama sistem pendingin adalah untuk menjaga temperatur  kerja  mesin  supaya  tetap  stabil.  Apabila temperatur  mesin  terlalu  dingin,  maka  akan  terjadi gangguan salah satunya yaitu bahan bakar agak sukar menguap  dan  campuran  bahan  bakar  dengan  udara menjadi  gemuk.  Hal  ini  menyebabkan  pembakaran menjadi  tidak  sempurna,  untuk  mengatasi  gangguan tersebut  digunakanlah  thermostat  yang  dirancang untuk  mempertahankan  temperatur  cairan  pendingin dalam batas yang diinginkan [5].
Hingga  saat  ini  pemakaian  cairan  pendingin  untuk radiator  jauh  dari  kondisi  yang  diharapkan. Radiator coolant merupakan zat additive untuk fluida radiator. Fungsinya  adalah  untuk  memperbesar  koefisien perpindahan panas konveksi pada fluida kerja radiator sehingga  laju  pembuangan  panas  meningkat (Penyerapan  panas  oleh  fluida  di water  jacket lebih besar)  [7].  Pemahaman  terhadap  perlunya  pemakain cairan pendingin standar di masyarakat masih rendah. Mereka  lebih  memilih  menggunakan  air  biasa  atau cairan  pendingin  pabrikan  lain  yang  belum  tentu efesien  dalam  menjaga  temperatur  kerja  mesin. Kondisi  demikian  apabila  terus  dibiarkan  akan berdampak  buruk  terhadap  kondisi  mesin  kendaraan. Bahaya  yang  dapat  ditimbulkan  seperti:  mudah berkaratnya komponen - komponen sistem pendingin, beban  panas  yang  berlebihan  pada  suhu  mesin,  dan berkurangnya  performa mobil. Panas  yang dihasilkan oleh  proses  pembakaran  di  dalam  motor  diubah menjadi  tenaga  gerak.  Namun,  kenyataannya  hanya sebagian  dari  panas  tersebut  yang  dimanfaatkan secara  efektif.  Untuk  itu,  pada  motor  dilengkapi dengan  sistem  pendingin  yang  berfungsi  untuk mencegah panas yang berlebihan. pada motor bensin, kira-kira  hanya  25%  energi  panas  dari  hasil pembakaran  bahan  bakar  dalam  silinder  yang dimanfaatkan  secara  efektif  sebagai  tenaga.  Sisanya terbuang dalam beberapa bentuk [3].
Perpindahan  panas  dalam  mesin  tergantung  pada banyak  variabel  yang  berbeda  sehingga  sulit  untuk mengkorelasikan  satu  mesin  dengan  yang  lainnya. Variabel  -  variabel  tersebut  meliputi  rasio  udara- bahan  bakar,  ukuran  mesin,  kecepatan  mesin,  beban, waktu  pengapian,  rasio  kesetaraan  bahan  bakar, injeksi air cooling-evaporasi, suhu udara masuk, suhu pendingin,  bahan  mesin,  rasio  kompresi, knocking , swirl dan squish [8].
Sebagaimana  kita  ketahui  bahwa  kemampuaan  air biasa dalam mendinginkan mesin belum begitu efisien dalam penerapannya, dikarenakan titik didih air hanya mencapai  100 0 C  dan  air  juga  sangat  cepat  menguap
sehingga  tidak  maksimal  untuk  menjaga  suhu  mesin agar tetap stabil pada temperatur antara 80 o – 90 o C.
Berdasarkan  hal  di  atas  maka  penulis  melakukan pengujian terhadap beberapa cairan pendingin radiator yang memiliki kandungan berbeda.

## 2. Metode Penelitian
2.1. Teknik Pengumpulan Data
Penelitian  ini  menggunakan  metode  penelitian eksperimen.  penelitian  eksperimen  adalah  penelitian yang  mengadakan  perlakuan  (manipulasi)  terhadap variabel penelitian (variable bebas). Kemudian,mengamati konsekuensi perlakuan tersebut terhadap objek penelitian (variable terikat). Penelitian ini  menggunakan  model  eksperimen The  Posttest Only  Control  Design, dimana  penelitian  ini  hanya diberi perlakuan dan diobservasi perubahan  yang ada akibat perlakuan tersebut [6]. Sampel yang digunakan adalah  mesin  mobil  Toyota  Avanza  1.5  M/T. Pengujian  dilakukan  pada  putaran  750  RPM,  1500 RPM, 3000 RPM dan menggunakan cairan pendingin yang  mengandung  campuran  air  dengan ethylene glycol 0%, 30%, 50%, dan 80%. Pengujian dilakukan sebanyak  2  kali  tiap  masing-masing  putaran.  Setelah data  temperatur  kerja  mesin  didapatkan,  kemudian data  dianalisa  dan  dibandingkan  dengan coolant standar.  Untuk  lebih  jelasnya  dapat  dilihat  diagram alir pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram alir
2.2. Teknik Analisis Data
Untuk  menganalisa  keseluruhan  data  yang  diperoleh dan  mengungkapkan  hasil  pengukuran  pada  masing- masing  cairan  pendingin terhadap  temperatur  kerja mesin maka dilakukan analisa sebagai berikut:
1. Data  temperatur  kerja  mesin  yang  sudah didapatkan menggunakan alat uji Scantool
2. Kemudian  data  hasil  pengujian  dibandingkan antara pengujian pertama dengan pengujian kedua, dengan rumus:
Keterangan:
M = Mean (rata-rata) ∑ x = Jumlah Data
n = banyak Spesimen
3. Membandingkan  nilai  rata-rata  dari  masing- masing  pengujian  statistik  berkorelasi,  adapun rumus yang digunakan adalah rumus persentase :
Keterangan: P = Angka persentase yang ingin didapatkan. N = Temperatur kerja mesin menggunakan cairan standar. n = Selisih temperatur kerja mesin cairan x dengan cairan y
4. Kemudian  untuk  melihat  hasil  perbandingan temperatur kerja mesin pada masing-masing cairan pendingin dapat  menggunakan  grafik  hubungan perputaran  mesin  dengan  tingkat  temperatur  kerja mesin.
3.   Hasil dan Pembahasan
3.1 Pengambilan data
Tabel 1. Temperatur kerja mesin menggunakan campuran air dan
ethylene glycol 0% Putaran (RPM) Waktu (Sekon) Hasil Pengujian (℃) Uji 1 Uji 2 Rata- Rata 750 180 92 92 92 1500 180 101 101 101 3000 180 111 112 111.5
Berdasarkan tabel 1 data hasil pengujian di atas dapat dilihat  bahwa  masing-masing  cairan  pendingin mempunyai  temperatur  yang  yaitu  untuk Coolant dengan EG 0% pada putaran 750 temperaturnya 92ºC, dan  untuk  putaran  mesin  1500  temperaturnya  101ºC, sedangkan pada putaran 3000 temperaturnya 111.5ºC.
Tabel 2. Temperatur kerja mesin menggunakan campuran air dan ethylene glycol 30% Putaran (RPM) Waktu (Sekon) Hasil Pengujian (℃) Uji 1 Uji 2 Rata- Rata 750 180 88 89 88.5 1500 180 96 96 96 3000 180 104 105 104.5
Berdasarkan tabel 2  data hasil pengujian diatas  dapat dilihat  bahwa  masing-masing  cairan  pendingin mempunyai  temperatur  yang  berbeda-beda  yaitu untuk Coolant dengan EG 30%  pada  putaran  750 temperaturnya 88.5ºC, dan untuk putaran mesin 1500 temperaturnya  96ºC,  sedangkan  pada  putaran  3000 temperaturnya 104ºC .
Tabel 3. Temperatur kerja mesin menggunakan campuran air dan
ethylene glycol 50% (Standar) Putaran (RPM) Waktu (Sekon) Hasil Pengujian (℃) Uji 1 Uji 2 Rata- Rata 750 180 88 87 87.5 1500 180 96 95 95.5 3000 180 102 101 101.5
Berdasarkan tabel 3  data hasil pengujian diatas  dapat dilihat  bahwa  masing-masing  cairan  pendingin mempunyai  temperatur  yang  berbeda-beda  yaitu Coolant dengan EG 50%  pada  putaran  750 temperaturnya 87.5ºC, dan untuk putaran mesin 1500 temperaturnya  95.5ºC,  sedangkan  pada  putaran  3000 temperaturnya 101.5ºC.
Tabel 4. Temperatur kerja mesin menggunakan campuran air dan ethylene glycol 80% Putaran (RPM) Waktu (Sekon) Hasil Pengujian (℃) Uji 1 Uji 2 Rata- Rata 750 180 92 91 91.5 1500 180 96 98 97 3000 180 108 108 108
Berdasarkan tabel 4  data hasil pengujian diatas dapat dilihat  bahwa  masing-masing  cairan  pendingin mempunyai  temperatur  yang  berbeda-beda  yaitu untuk Coolant dengan EG 80%  pada  putaran  750 temperaturnya  91ºC,  dan  untuk  putaran  mesin  1500 temperaturnya  97ºC,  sedangkan  pada  putaran  3000 temperaturnya 108ºC.
Selanjutnya  dilakukan  perbandingan  antara coolant standar dengan coolant yang terdapat kandungan 0%, 30%,  dan  80% ethylene  glycol. Untuk  lebih  jelasnya dapat dilihat pada grafik berikut:
Gambar 2. Grafik Perbandingan Temperatur Kerja Mesin campuran Ethylene Glycol 50% dengan 0%
Gambar 3. Grafik 2 Perbandingan Temperatur Kerja Mesin campuran Ethylene Glycol 50% dengan 30%
Gambar 4. Grafik Perbandingan Temperatur Kerja Mesin campuran Ethylene Glycol 50% dengan 80%
Gambar 5. Grafik Perbandingan Temperatur Kerja Mesin campuran Ethylene Glycol 50% dengan EG 0%, EG 30%, dan EG 80%
Berdasarkan  di  atas  dapat  dilihat  temperatur  kerja mesin  dari  keempat  tipe  cairan  pendingin  radiator selama  180  sekon  adalah  berbeda  –  beda  pada setiap putarannya. Dan cairan pendingin radiator yang paling baik digunakan untuk menjaga temperatur kerja mesin adalah coolant dengan campuran 50% ethylene glycol .
3.2 Analisis Data
Berdasarkan  tabel  dan  grafik  diatas  terdapat  adanya perbedaaan temperatur kerja mesin dari beberapa jenis cairan  pendingin  radiator.  Tapi  untuk  lebih  detailnya dapat dilakukan analisis data sebagai berikut:
3.2.1.  Persentase  Perbandingan  Temperatur  Kerja Mesin  Menggunakan  cairan  pendingin  campuran  air dan ethylene  glycol 50%  SLLC  (Standar)  dengan campuran air dan ethylene glycol 0%
a. Putaran 750 RPM ºC b. Putaran 1500 RPM ºC c. Putaran 3000 RPM ºC
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 15 No. 1 (2022) 20 – 25
3.2.2.  Persentase  Perbandingan  Temperatur  Kerja Mesin Menggunakan  cairan  pendingin  campuran  air dan ethylene  glycol 50%  SLLC  (Standar)  dengan campuran air dan ethylene glycol 30%
a. Putaran 750 RPM
ºC b. Putaran 1500 RPM ºC c. Putaran 3000 RPM
ºC
3.2.3.  Persentase  Perbandingan  Temperatur  Kerja Mesin  Menggunakan  cairan  pendingin  campuran  air dan ethylene  glycol 50%  SLLC  (Standar)  dengan campuran air dan ethylene glycol 80%
a. Putaran 750 RPM
ºC b. Putaran 1500 RPM ºC
c. Putaran 3000 RPM ºC
Berdasarkan  hasil  analisis  dari  perbandingan temperatur  kerja  mesin  menggunakan coolant campuran  air  dengan ethylene  glycol 50%  (standar) dengan  campuran  air  dengan ethylene  glycol 0%, campuran  air  dengan ethylene  glycol 30%,  dan campuran air dengan ethylene glycol 80%   dapat kita lihat pada Tabel 5 di bawah sebagai berikut:
Tabel 5. Perbandingan Persentase Temperatur Kerja Mesin Standar dengan Semua Jenis Coolant Cairan Pendingin Persentase (%) Perbedaan Temperatur Kerja Mesin 750 RPM 1500 RPM 3000 RPM EG 30% 1,143% 0,52% 2,95% EG 0% 5,14% 5,75% 9,85% EG 80% 4% 1,57% 6,4%
Berdasarkan  pengujian  dan  analisis  dapat  dilihat bahwa terdapat perbedaan temperatur kerja mesin dari beberapa cairan pendingin radiator yang di uji. Dapat kita  lihat  juga  bahwa  cairan  pendingin  radiator  yang mengandung  sedikit ethylene  glycol yakni  campuran air dan EG 0% memiliki temperatur kerja lebih tinggi dibandingkan dengan cairan pendingin yang lain, dan cairan  pendingin  radiator  yang  mengandung  banyak cairan ethylene  glycol yakni  campuran  air  dan EG juga  tidak  baik  dalam  menjaga  temperatur  kerja mesin.  Oleh  sebab  itu,campuran  air  dan EG 50% (satndar)  masih  menjadi  cairan  pendingin  radiator yang  bagus dalam  menjaga temperatur mesin,  karena mengandung  campuran  yang  sangat  pas  untuk menjaga  temperatur  mesin  mobil  Toyota  Avanza  1.5 S M/T.

## 4.   Kesimpulan
Kesimpulan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Berdasarkan  hasil  pegujian  yang  dilakukan, terdapat  perbedaan  temperatur  kerja  mesin  dari semua jenis cairan pendingin yang di uji. Coolant yang sangat baik dalam  menjaga temperatur  kerja mesin  supaya  tidak  cepat  panas  dapat  kita  lihat terdapat  pada  cairan  pendingin  dengan  campuran air  dan ethylene  glycol 50%,  yaitu  pada  putaran 750  temperaturnya  87,5ºC,  dan  untuk  putaran mesin 1500 temperaturnya 95,5ºC, sedangkan pada putaran  3000  temperaturnya  101,5ºC.  Sedangkan
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 15 No. 1 (2022) 20 – 25
temperatur kerja mesin paling tinggi terdapat pada cairan  dengan  campuran  air  dan  e thylene  glycol 0%,  yaitu  pada  putaran  750  temperaturnya  92ºC, dan  untuk  putaran  mesin  1500  temperaturnya 101ºC, sedangkan pada putaran 3000 temperaturnya 111,5ºC .
2. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dijabarkan didapatkan  perbedaan  temperatur  kerja  mesin antara Coolant EG 50% dengan Coolant EG 30% pada putaran 750 RPM yaitu sebesar 1,143%, pada putaran 1500 RPM yaitu sebesar 0,52%, dan pada putaran  3000  RPM  sebesar  2,95%.  Dan  untuk perbandingan  temperatur  kerja  mesin  antara Coolant EG  50%  dengan Coolant  EG 0%  pada putaran  750  RPM  yaitu  sebesar  5,14%,  pada putaran 1500 RPM yaitu 5,75%, dan pada putaran 3000 RPM yaitu sebesar 9,85%. Sedangkan untuk perbandingan  temperatur  kerja  mesin  antara Coolant  EG 50%  dengan  Coolant  EG  80%  pada putaran 750 RPM  yaitu sebesar 4%,  pada  putaran 1500  1,57%,  dan  pada  putaran  3000  RPM  yaitu sebesar 6,4%.

## Daftar Rujukan
[1] Anwir,  B.  S.  (1980).  Teknik  Mobil . Jakarta:Bhratara  Karya Aksara
[2] Daryanto. 1999. Pengetahuan Komponen Mobil. Malang: Bumi Aksara.
[3] Fathun Muharto, dkk. 2008. Pemeliharaan Sistem Pendinginan dan Komponen-Komponennya.Sukamaju Depok: Arya Duta.
[4] Harold dalam Purwadi. (2009). Kimia Terapan. Jakarta.Erlangga
[5] Jalius Jama dan Wagino. (2008). Teknik Sepeda Motor Jilid 3 . Jakarta: Direktorat Pembinaan SMK.
[6] Lufri. (2005). Metodologi Penelitian .Padang:Rios Multicipta
[7] Made  Ricki  Murti ( Jurnal  Ilmiah teknik  Mesin  Cakra.M Vol.3 No.2.Oktober 2009
[8] Pulkrabek,  Willard  W.  (2004). Engineering  Fundamentals  of the  Internal  Combustion  Engine. Upper  Saddle  River,  New Jersey