STUDI PEMILIHAN WATER COOLANT UNTUK SISTEM PENDINGIN MOBIL TOYOTA COROLLA GREAT JENIS SEDAN
Nazaruddin *
Jurusan Teknik Mesin Sekolah Tinggi Teknologi Pekanbaru Jalan : Dirgantara No.4 Arengka Pekanbaru-Riau 28294
* corresponding author : nazaruddin_sai@yahoo.com

## Abstrak
Supplemental  coolant sangat  perlu  bagi engine, karena  dengan  konsentrasi  yang  sesuai  dapat  mencegah  atau mengurangi proses terjadinya karat (rust) dan korosi (corrosion) dari bagian-bagian mesin yang dilalui oleh aliran air pendingin.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa coolant dapat  mempengaruhi  kehausan  silinder  dan  jumlah pemakaian bahan bakar.Pemakaian water cooler yang sembarangan  sangat pempengaruhi panas  mesin dan ini dapat menyebabkan air pendingin mempunyai sifat asam atau pun basa yang tinggi dan ini dapat mengakibatkan engine part mudah terserang karat dan mempercepat kerusakan water pump seal. Pengujian dilakukan pada mobil Toyota Corolla Great jenis  Sedan  untuk  menganalisa  pengaruh  variasi water  coolant terhadap  panas  mesin  dan  mengetahui water coolant yang  lebih  sesuai  digunakan  pada  mobil  tersebut.  Dalam  hal  ini  pengujian  dilakukan  dengan  menggunakan beberapa jenis water coolent dan sampel coolant yang sudah mendapat perlakuan panas maupun yang belum, diuji di laboratorium  untuk  mengetahui  intensitas  setiap  coolant.  Pengujian  aliran  pendingin  dilakukan  dengan menggunakan  kipas  radiator  dan  tanpa  menggunakan  kipas  radiator.Dari  hasil  pengujian  dapat  disimpulkan  bahwa water coolant yang lebih sesuai untuk digunakan pada mesin Toyota Corolla Great Sedan adalah dari jenis coolant B, berdasarkan  pengujian  temperatur  karena  perbedaan  temperatur  keluar  dan  masuk  radiator  tidak  jauh  berbeda.  Dari hasil analisa FTIR, kemasan media pendingin yang baik digunakan untuk mobil tersebut adalah dari jenis coolant B, karena  mempunyai  intensitas,  bilangan  gelombang  dan  gugus  fungsi  yang  seragam  baik  sebelum  maupun  setelah dilakukan pengujian pada mesin.
.
Kata Kunci : Radiator, Pengujian, Water coolant

## 1. Pendahuluan
Pada  sistem  pendinginan,  air  panas  yang  berasal dari  pembakaran  gas  dalam  ruang  bakar  dan silinder  sebagian  diserap  oleh  air  pendingin  yang bersirkulasi  melalui  dinding  silinder  dan  ruang bakar,  ini  dapat  terjadi  karena  adanya  mantel  air pendingin  (water  jacket).  Panas  yang  diserap  oleh air  pendingin  pada  mantel - mantel  air  selanjutnya akan menaikkan temperatur air pendingin tersebut.  Air  pendingin  pada water  jacket cenderung  akan  mendidih  dan  menguap.  Hal tersebut  sangat  merugikan,  oleh  karena  itu  untuk menghindarinya  air  tersebut  disirkulasikan.  Air yang  memiliki  temperatur  yang  masih  dingin dialirkan  mengganti  air  yang  memiliki  temperatur lebih panas (Maleev, 1982).
Supplemental  coolant sangat  perlu  bagi engine, karena  dengan  konsentrasi  yang  sesuai  dapat
mencegah  atau  mengurangi  proses  terjadinya  karat (rust)  dan  korosi  (corrosion)  dari  bagian-bagian mesin yang dilalui oleh aliran air pendingin.
Hasil  penelitian  (Trakindo,2002),  bahwa coolant dapat mempengaruhi kehausan silinder dan jumlah pemakaian bahan bakar .
Pemakaian water  cooler yang  sembarangan  sangat pempengaruhi panas mesin dan ini dapat menyebabkan  air  pendingin  mempunyai  sifat  asam atau  pun  basa  yang  tinggi  dan  ini  dapat mengakibatkan engine  part mudah  terserang  karat dan mempercepat kerusakan water pump seal.
pemilihan water  coolent untuk  sistem  pendingin mobil Toyota corolla jenis sedan dilakukan dengan tujuan :
1.  Menganalisa pengaruh  variasi water  coolant terhadap  panas  mesin Toyota  Corolla  Great
jenis Sedan
2.  Mengetahui water  coolant yang  lebih  sesuai untuk  digunakan  pada  mesin Toyota  Corolla Great jenis Sedan

## 2. Metode Penelitian

## 2.1 Sistem Pendingin (Cooling system)
Pembakaran  campuran  udara  dan  bahan  bakar didalam  mesin    menghasilkan  energi  panas,  tetapi hanya  25%  dari  keseluruhan  jumlah  panas  yang dapat dimanfaatkan, sisanya :
~  30% diserap oleh mesin itu sendiri ~  45% hilang bersama gas buang ~    sisanya  hilang  karena adanya  gesekan  pada mesin itu sendiri
Fungsi  sistim  pendinginan  (cooling  system) untuk  mengatur  agar  suhu  panas  mesin  selalu terjaga  pada  temperatur  antara  80 o – 90 o C    Panas yang  dihasilkan  oleh  proses  pembakaran  di  dalam motor  dirubah  menjadi  tenaga  gerak.  Namun kenyataannya  hanya  sebagian  dari  panas  tersebut yang  dimanfaatkan  secara  efektif.  Panas  yang diserap  motor  harus  dengan  segera  dibuang  ke udara  luar,  sebab  jika  tidak  maka  motor  akan terlalu  panas  dan  komponen  motor  cepat  aus. Untuk  itu  pada  motor  dilengkapi  dengan  sistem pendingin  yang  berfungsi  untuk  mencegah  panas yang berlebihan.

## Komponen Sistem Pendingin
Komponen-komponen  sistem  pendinginan  air  yang penting  dan  perlu  dipelihara/diservis  adalah Radiator, Tutup radiator,   Pompa  air, Kipas, Katup thermostat dan Tangki reservoir

## Membandingkan Air Pengisi Radiator (Coolant)
Pemilihan  air  pengisi  radiator  yang  efektif  dan ekonomis.  agar  performa  mesin  kendaraan  selalu dalam kondisi baik dan prima, bisa dilakukan suatu perlakuan  khusus  terhadap  mesin  kendaraan.  Salah satunya  adalah  penambahan  campuran  air  radiator. Dengan komposisi tertentu, air pengisi radiator bisa ditambah  atau  diisi  dengan coolant yang  banyak terdapat  di  pasaran.  Mesin  kendaraan  saat  bekerja menimbulkan  efek  panas  yang  tinggi  dan  sangat berpengaruh terhadap komponen-komponen lainnya. Normalnya suhu mesin saat bekerja adalah antara 75-90ºC. Jika suhu terlalu tinggi, maka mesin akan mengalami overheating dan tidak bisa bekerja normal.
Untuk  itu  perlu  suatu  sistem  penjaga  suhu  mesin agar  tak  sampai  melebihi  suhu  tersebut.  Pada mesin  kendaraan  sebenarnya  sudah  digunakan siklus air pada sistem radiator untuk menjaga suhu, agar suhu tetap konstan dan ideal.           Kemudian siklus  air  ini  akan  melewati  rongga-rongga pendingin  pada  radiator  untuk  melepaskan  panas, sebelum  kembali  menyerap  kelebihan  suhu  pada mesin. Demikian seterusnya sistem pendinginan  ini  bekerja.  Masalahnya  sekarang  ha- rus dipilih air pengisi radiator dengan kemampuan  atau  karakter  yang  sesuai  dengan fungsi utamanya.
Saat  ini  sudah  jarang  orang  sekadar  mengisi  dan mengganti  air  radiator  dengan  air  hujan.  Pada umumnya  mereka  sudah  memakai  air  radiator tambahan atau coolant. Pemakaian air radiator saat ini  diharapkan  tak  hanya  sebagai  penjaga kestabilan suhu mesin saja, akan tetapi juga mampu menghindari korosi/karat terhadap     dinding mesin dan cylinder head mesin, serta rongga-rongga pada radiator  itu  sendiri.  Sehingga  mesin  menjadi  awet pemakaiannya.  Ditambah  lagi  usia  pemakaian  air radiator  yang  cukup  lama  atau  jarak  tempuh (kilometer).
Untuk  belahan  bumi  yang  mengalami  empat musim,  khususnya  musim  dingin  atau  salju diperlukan lagi air radiator yang titik bekunya  lebih rendah  dari  0ºC.  Hanya  saja  untuk  daerah  tropis seperti  di  Indonesia  titik  beku  bisa  sedikit diabaikan,  mengingat  cuaca  yang  cukup  panas. Sehingga  air  radiator  diperkirakan  tak  sampai membeku  karena  cuaca  yang  minus.  Di  pasaran umum  banyak  sekali  beredar  berbagai  merek coolant sebagai air radiator tambahan.
Gambar 2. Komponen Sistem Pendin-
Tulisan ini akan memberikan gambaran            per- bandingan  antara  pemakaian  air  ledeng  biasa  den- gan beberapa produk coolant sebagai pengisi radia- tor  yang  beredar  di  pasaran.  Khususnya    ditinjau dari  fungsi  utamanya  sebagai  pendingin  (cooler). Untuk  fungsi  pendinginnya  tentu  saja  dicari  air pengisi  radiator  yang  boiling  point-nya  (titik didihnya) relatif tinggi (di atas 110ºC).    Sedangkan bila  ditinjau  dari  nilai  ekonomis,  tentu  saja  dilihat berapa  biaya  yang  dikeluarkan  untuk  membeli  air pengisi  radiator.    Harga  air  pengisi  radiator  sesuai dengan harga yang dijual di pasar swalayan umum.
Dalam melakukan perbandingan ini kita       meng- gunakan alat Bantu yaitu Thexton. Thexton adalah alat berupa tabung kaca dengan pi- pet  karet  sebagai  pengisap  larutan  yang  akan  dites atau  diuji.  Di  bagian  dalam  tabung  terdapat  enam buah  bola-bola  pipih  berbeda  warna.  Bola-bola  ini nantinya  akan  mengapung,  jika  tabung  telah  terisi larutan yang dites. Semakin banyak bola yang men- gapung,  maka  semakin  tinggi  titik  didih  larutan yang  diuji.  Pada badan  tabung  kaca  terdapat  bagan atau  tabel  untuk  melihat  hasil  tes  yang  dilakukan. Tujuan  digunakannya  alat  ini  adalah  untuk  menge- tahui  titik  didih  (boiling  point)  beserta  titik  beku (freezing  point) suatu larutan  yang  dipakai  mengisi radiator (www. Otomotifnet.com)
Untuk jenis coolant yang beredar di pasaran dipilih tiga  macam  air  pengisi  radiator,  yaitu:      Radiator Super Coolant (Prestone), Radiator Coolant (Top1), Antifreeze & Coolant (Peak), sebagai pembanding air ledeng dipakai air minum kemasan.

## Pengisian Air Radiator (Coolant)
Cara  pengisian  air  radiator (coolant)  antara  lain adalah sebagai berikut : a. Pertama kuras radiator terlebih dahulu Bila perlu tutup  kembali  radiator  dan  masukkan  air  yang ditambahkan  flushing  liquid  tertentu      dengan mesin  stasioner  kurang  lebih  10-15  menit.  Hal ini dimaksudkan agar kotoran seperti karat yang menempel  pada  dinding-dinding  radiator  luntur. Setelah  itu  buka  dan  bilas  kembali  dengan  air bersih.
b. Isilah  radiator  hingga  penuh  dengan coolant se- suai komposisi yang ada pada petunjuknya.
Waktu  pelaksanaan  pengujian  dari pengaruh water coolant terhadap panas mesin Toyota Corolla Great
jenis sedan di laksanakan di bengkel otomofif SMK -DS  Pekanbaru  dan  pengujian sample  coolent sebelum  dan  sesudah  pengujian  dilakukan  di Laboratorium Kimia, Universitas Riau.

## 2.2 Data Pendukung Analisa
Dalam  melakukan pengujian    kendaraan  yang digunakan adalah Toyota Corolla Great jenis Sedan dengan spesifikasi sebagai berikut :
Diameter silinder (mm) : 75 Langkah piston (mm) : 73 Volume silinder (cc) : 1600 Putaran max(Rpm) : 5400 Daya (Kw) : 48 Torsi Max (N-m/rpm) : 98/3600

## 2.3 Peralatan Uji
Peralatan  uji  yang  digunakan  dalam  menganalisa pendingin mesin   adalah sebagai berikut :
1. Tachometer
2. Thermometer
3. Macam-macam jenis water coolent
2.4 Variabel Penelitian
a.   Variabel terikat,
Variabel terikat pada penelitian ini adalah temperatur dan kandungan  asam, basa.
b. Variabel bebas,
Variabel bebas pada penelitian ini adalah jenis water coolant.
c. Variabel kontrol,
Variabel  kontrol  pada  penelitian  ini  ialah putaran mesin dan waktu pengujian
Gambar 2. Posisi pemasangan thermometer pada

## 2.5 Persiapan Pengujian
Sebelum melakukan pelaksanaan pengujian, peralatan  serta  komponen  harus  diperiksa  dan disetting agar dapat dioperasikan dengan baik.
a. Setting kendaraan / mesin
b. Setting / periksa water coolent yang akan diuji pada radiator

## 2.6 Pengambilan Data Pengujian
1. Hidupkan  mesin  (stasioner)  sampai  suhu  air masuk radiator 50 0 C
2. Tahan  gas  /  rpm, setting putaran  mesin  pada 1000 rpm selama 10 menit
3. Lihat dan catat angka yang ditunjukkan pada thermometer air masuk dan air keluar radiator
4. Lakukan langkah 2 dan 4 untuk putaran 2000, 3000 rpm. Data yang didapat        merupakan data  yang  akan  diujicobakan  pada  mesin sebagai variabel bebas
5. Data  yang  diambil  dimasukkan  ke  dalam tabel data (check sheet)
6. Matikan mesin
7. Lakukan  langkah  2  sampai  dengan  5  untuk tiap  kali  pengambilan  data    tiap  perbedaan jenis water coolent
8. Lakukan  pengujian  pada  masing-masing coolant yang  belum  sudah  dipakai  pada
p e n g u j i a n s y s t e m p e n d i n g i n d i laboratorium .

## 3. Hasil dan Pembahasan
Hasil  pengujian  yang  telah  dilakukan  pada  setiap coolant dengan  variasi  putaran,  durasi  waktu  10 menit  (konstan)  dengan  menggunakan  kipas Radiator ditampilkan pada tabel 1.
Putaran (rpm) Air Preston Top 1 Peak T out T in T out T in T out T in T out T in 1000 61 68 61 67
58 65 58 63 2000 74 80 73 78
73 78 71 76 3000 82 93 83 89 82 98 81 88
Tabel 1. Pengujian Coolant (Air, Preston, Top 1, Peak) dengan ki-

## Pengujian Sampel Coolant
Hasil  uji  yang  dikeluarkan  oleh  Lab.Kimia  UNRI terhadap sampel coolant (Air, Preston, Top 1, Peak) yang  telah  dilakukan  proses  pendinginan  mesin maupun  yang  belum  berdasarkan Spektrum  Infra Red  Coolant (Intensitas – Bilangan  Gelombang) adalah sebagai berikut :
1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 1/cm -0 15 30 45 60 75 90 105 %T 3213,55 ATP-A-sebelum1 ATP-A-sesudah1 ATP-A-sesudah Gambar 3. Pengujian Coolant (Air, Preston, Top 1, Peak) dengan kipas 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 1/cm -0 15 30 45 60 75 90 105 %T 3177,86 3177,86 ATP-B-sebelum1 ATP-B-sesudah1 ATP-B-sesudah Gambar 4. Spektrum Infra Red coolant Preston (biru) sebelum, (hitam) sesudah N-H N-H C-H O-H O-H N-H C-H N-H C-N
Gambar 6 Spektrum Infra Red coolant Peak (merah) sebelum, (hitam) sesu- 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 1/cm -0 15 30 45 60 75 90 105 120 %T 3177,86 ATP-C-sesudah1 ATP-C-sebelum11 ATP-C-sebelum O-H N-H C-H N-H C-N
Gambar 5. Spektrum Infra Red coolant Top 1 (hijau) sebelum, (biru) sesudah
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 1/cm 15 30 45 60 75 90 105 %T 3208,72 3218,37 ATP-D-sesudah1 ATP-D-sebelum1 ATP-D-sebelum O-H N-H C-H N-H C-N C-H
Pada  pengujian coolant,  antara  pendingin  air (coolant A)  dengan coolant pabrikan  atau kemasan (Preston, Top 1, Peak) terlihat bahwa suhu air  keluar  radiator  hampir  sama,  baik  ada  putaran mesin  1000,  2000  dan  3000  rpm.                  Perbedaan suhu  hanya  terjadi  pada  saat  air  masuk  radiator, baik  ada  putaran  mesin  1000,  2000  dan  3000  rpm. Pada coolant pabrikan atau kemasan suhu air masuk radiator lebih rendah dari pada suhu pendingin air.
Pada  pengujian  yang  dilakukan di  Laboratorium Kimia,  Universitas  Riau dari  berbagai  macam coolant (Air,  Preston,  Top  1,  Peak),  baik  yang sudah  dilakukan  mengujian  melalui  pendinginan pada  mesin  maupun sample  coolant murni  (yang belum diuji) terlihat bahwa : a. Coolant (Air).
Dari  gambar  3,  sebelum  dan  sesudah  melewati proses  pendinginan  mesin  terlihat  bahwa intensitas  maupun  bilangan  gelombang  hampir sama,  tapi  intensitas sample  coolant murni (sebelum  melalui  proses engine)  jauh  lebih tinggi dari sample coolant setelah melalui proses engine. Demikian  pula  dengan  unsur        N-H, O-H, C-H dan C-N yang ada pada coolant A.

## b Coolant Kemasan (Preston)
Dari  gambar  4,  sebelum  dan  sesudah  melewati proses  pendinginan  mesin  terlihat  bahwa intensitas  maupun  bilangan  gelombang  hampir sama, tapi intensitas maupun bilangan gelombang sample  coolant murni  (sebelum melalui  proses engine)  dan sample  coolant setelah  melalui  proses engine saling  berimpit atau  mendekati  sama.  Demikian  pula  dengan unsur  N-H,  O-H,  C-H  dan  C-N  yang  ada  pada coolant kemasan (Preston).
c. Coolant Kemasan (Top 1)
Dari  gambar  5,  sebelum  dan  sesudah  melewati
proses  pendinginan  mesin  terlihat  bahwa intensitas  maupun  bilangan  gelombang  hampir sama,  tapi  intensitas sample  coolant murni (sebelum  melalui  proses engine)  masih  lebih tinggi dari sample coolant setelah melalui proses engine. Unsur  N-H stretching (meregang)nya lebih  rapat  dari  pada  unsur            O-H,  C-H  dan C-N yang ada pada coolant kemasan (Top 1). d. Coolant Kemasan D
Dari  gambar  6,  sebelum  dan  sesudah  melewati proses  pendinginan  mesin  terlihat  bahwa intensitas  maupun  bilangan  gelombang  hampir sama,  tapi  intensitas sample  coolant murni (sebelum  melalui  proses engine)  lebih  rendah dari sample  coolant setelah  melalui  proses engine. Sedangkan  unsur  N-H,  O-H,  C-H  dan C-N  yang  ada  pada  coolant  D,  baik sample coolant murni  (sebelum  melalui  proses engine) maupun sample  coolant setelah  melalui  proses engine nyaris sama.
Jadi  dari  hasil  analisa  FTIR  pengujian sample coolant (Air,  Preston,  Top  1,  Peak),  dengan menghasilkan Spektrum  Infra  Red terlihat  bahwa telah  terjadi  perobahan  penurunan  intensitas sebelum  maupun  sesudah  dari  sampel,  walaupun bilangan  gelombang  dan  sifat  unsur  membentuk garis yang sama.

## 4. Kesimpulan
1. Pada  pengujian system pendingin engine ini dilakukan dengan menggunakan kipas dan tanpa menggunakan  kipas  pendingin            radiator, media  yang  digunakan  adalah  air  biasa,  serta coolant kemasan  (Preston), coolant kemasan (Top  1)  dan coolant kemasan  (Peak)  dari kemasan dan merk yang berbeda.
Bilangan gelombang (1/cm) Ikatan Gugus fungsi 1050-1250 C-N strecth C-N alifatis 1370-1450 C-H bending dan rocking Alkana 1580-1650 N-H bending Amina primer 2850-3000 C-H strecth C-H alifatis 3200-3500 O-H strecth O-H 3000-3700 N-H strceth Amina primer Tabel 2. Karakter Gugus
2. Pengujian dengan menggunakan kipas pendingin radiator, temperatur cairan keluar dan masuk  radiator  dari coolant  air sebagai pembanding  dan coolant lainnya  (preston,  Top 1  dan Peak) yang  dibandingkan,  ternyata masih  setara  pada  putaran  1000  hingga  2000 rpm  dan  pada  putaran  3000  rpm coolant  Air temperatur  air  masuk  ke  radiator  sudah mencapai 93 0 C sementara coolant kemasan lain masih  dibawah  temperatur  90 0 C.  Keempat macam media pendingin yang diuji masih dalam batas dimana katup thermostat       membuka.
3. Dari  hasil  analisa  FTIR  pengujian sample coolant (Air, Preston, Top1 dan Peak), ternyata coolant pembanding yaitu air biasa mempunyai  intensitas  rendah  bila  digunakan sebagai  media system  pendingin engine dan  ini membuka peluang timbulnya karat.
4. Dari  hasil  analisa  FTIR,  kemasan  media pendingin  yang  baik  digunakan  untuk  mobil Toyota  Corolla  Great jenis  Sedan adalah  dari jenis coolant  kemasan  (Preston),  karena mempunyai  intensitas, bilangan  gelombang  dan gugus  fungsi  yang  seragam  baik  sebelum  mau- pun  setelah  dilakukan  pengujian  pada      mesin dan  berdasarkan  pengujian  temperatur  karena perbedaan  temperatur  keluar  dan          masuk radiator  tidak  jauh  berbeda.  Media  pendingin dengan merk Preston ini          mempunyai daya serap  yang  baik  terhadap  panas  mesin Corolla Great jenis  Sedan  dan  kemungkinan  korosi yang  dihasilkan  lebih  kecil  jika  dibandingkan dengan air biasa.

## Saran
1. Untuk cooling  system kendaraan  yang  dirawat dengan baik , menambah cairan biasanya sekitar 2  atau  3  bulan  sekali  ,  bisa  dilihat  di  tangki reservoir.  ini  terjadi  karena  ada  sedikit penguapan  dari  air  pendingin.  Tetapi  untuk  le- bih baiknya check ketinggian reservoir sekitar 1 minggu sekali.
2. Cairan  pendingin  bisa  bersifat  asam  sehingga cat  atau  permukaann  kendaraan  yang  telah  di- finishing akan rusak jika terkena.
3. Berhati-hatilah  terhadap  sifat  asam  cairan pendingin  karena  dapat  menyebabkan  iritasi berat.

## Daftar Acuan
Arends,  BPM.  &  Barenschot,  H.,  1980, Motor Bensin, Alih  Bahasa  :  Umar  Sukrisno,  Penerbit Erlangga, Jakarta
Frank.  M.  White.  Manahan  Hariandja.1998, Mekanika Fluida, Erlangga, Jakarta
Otin  Suprapto,  1990, Motor  Otomotif, Penerbit Angkasa Jakarta.
PT.  Toyota  Astra  Motor,  1998, Materi  Pelajaran Engine Group, Penerbit PT.Toyota Astra Motor,
Jakarta.
PT Trakindo Utama, 2002, Diesel Engine, Jakarta.
Team  Fakultas  Teknik  UNY,  2004, Pemeliharaan dan  Servis  Sistim  Pendingin  dan  Komponen Komponennya,  Bagian  Proyek  Pengembangan Kurikulum, DikMenJur.
Wiranto  Aris  Munandar,  1998, Penggerak  Mula Motor Bakar Torak, Penerbit ITB Bandung.