Termostat adalah komponen penting pada sistem pendinginan mobil. Saking pentingnya, tidak adanya thermostat pada mobil bisa mengakibatkan penyumbatan pada saluran pelumasan, dan tentunya berefek pada performa mobil. Memang benar kalau mobil tanpa thermostat bisa membuat suhu lebih dingin, tapi ada side effect nya khususnya pada kinerja mobil.
Pada artikel sebelumnya telah dibahas tentang cara kerja sistem pendinginan dalam mobil, dan berbicara mengenai sistem pendinginan tentu tidak lepas dari satu variabel penting yaitu temperatur atau suhu. Nah bagaimana suhu tersebut bisa mempengaruhi cara kerja sistem pendinginan? Yuk kita telaah lebih lanjut!
Apa Sebenarnya Fungsi Thermostat?
Kata thermostat sendiri berasal dari dua kata yaitu “Thermo” dan “Statos” yang berasal dari kata Yunani kuno. Dua kata ini mempunyai arti masing-masing yaitu “Thermo” yang berarti panas, dan “Statos” yang berarti status quo atau stabil. Jadi thermostat secara etimologi artinya menjaga agar panas atau suhu tetap stabil.
Menurut sejarahnya, thermostat pertama kali ditemukan oleh pria berkebangsaan Belanda di Inggris pada abad ke 16. Pria tersebut bernama Cornelis Drebbel (1572-1633) yang menemukan thermostat untuk pertama kali guna menjaga suhu inkubator ayam agar tetap stabil. Thermostat ini bekerja berdasarkan sifat fisis dari merkuri, maka dari itu thermostat ini dinamakan thermostat merkuri.
Pada perkembangannya thermostat banyak diaplikasikan pada alat-alat yang membutuhkan kestabilan thermal, seperti AC, kulkas, magic jar, dan tentu saja kendaraan bermotor.
Singkatnya, thermostat pada kendaraan adalah komponen yang berfungsi untuk menjaga suhu coolant (cairan pendingin) tetap stabil. Maksudnya, thermostat berfungsi menjaga mesin agar tidak terlalu panas dan tidak terlalu dingin. Nah, jika thermostat dicabut, maka mesin mobil akan terlampau dingin dan ini membuat mobil memasukkan banyak minyak ke mesin agar bisa panas. Masalahnya, meski minyak terus menerus dimasukkan, mesin tidak akan memanas karena hilangnya thermostat. Ini tentu berakibat pada konsumsi minyak yang lebh boros. Jadi itulah pentingnya thermostat.
Thermostat bekerja dengan mengatur sirkulasi cairan pendingin dalam sistem pendinginan. Termostat dalam sistem pendingin kendaraan bekerja seperti katup yang mengatur bukaan aliran coolant yang menuju ke saluran bypass dan yang menuju ke radiator sesuai dengan suhu coolant tersebut. Tujuannya adalah untuk menjaga agar suhu coolant tetap optimal di suhu 85-90 derajat Celcius. Ituah kenapa fungsi thermostat dalam sistem pendinginan mobil sangat penting.
Bagian-Bagian Thermostat
Kita sudah mengetahui fungsi dari thermostat, sekarang kita telaah yuk terdiri apa saja thermostat itu!
Secara umum thermostat terdiri dari beberapa bagian, yaitu wax, piston, valve, spring, frame, dan flange. Untuk lebih jelasnya silahkan lihat gambar berikut.
1. Wax
Ini bagian terpenting dari thermostat. Berbentuk kental (wax) yang dapat menjadi lebih cair dan mengalami ekspansi volume (pemuaian) seiring pada suhu tertentu. Ini yang menjadi prinsip dasar kerja thermostat.
2. Piston
Bagian ini tersambung dengan kerangka (frame) thermostat. Ketika suhu naik, wax akan memuai dan mendorong piston kearah luar. Hal tersebut membuat katup dalam posisi terbuka.
3. Valve
Terdapat dua katup (valve) pada thermostat. Pertama katup yang menutup saluran ke radiator (atas) dan katup yang menutup saluran kearah bypass (bawah). Keduanya dapat terbuka secara bergantian maupun berbarengan.
4. Spring
Spring atau pegas ini berfungsi untuk mengembalikan posisi thermostat ke posisi semula.
5. Frame
Kerangka thermostat
6. Flange
Berbentuk piringan yang berada di sekeliling thermostat. Fungsinya untuk meletakan thermostat pada dudukannya di thermostat housing.
Jenis-Jenis Thermostat
Thermostat pada dasarnya dibagi menjadi dua jenis sesuai dengan tipe sistem pendinginan yang digunakan, yaitu:
1. Thermostat dengan bypass
Thermostat tipe ini digunakan untuk sistem pendinginan yang terdapat arus bypass aliran coolant. Tipe ini memiliki dua valve, yaitu valve aliran ke radiator dan ke bypass.
2. Thermostat tanpa bypass
Thermostat tipe ini digunakan untuk sistem pendinginan yang tidak menggunakan arus bypass. Tipe ini tidak hanya memiliki satu valve yaitu yang menuju radiator. Ketika suhu coolant belum mencapai suhu optimal, coolant hanya berputar dalam mesin.
Baca juga: Pentingnya Fungsi Kondensor Pada Sistem Pengapian Mobil
Bagaimana Cara Kerja Thermostat?
Untuk lebih memahami bagaimana thermostat bekerja, baiknya kita membagi keadaan thermostat menjadi empat sesuai kondisi mobil, yakni ketika mobil dipanaskan, mobil berjalan normal, mobil membutuhkan kerja lebih (tanjakan), dan ketika mobil mendapat kerja dari luar (turunan).
1. Mobil dipanaskan
Ini adalah kondisi dimana kita baru saja menyalakan kendaraaan, ketika kondisi mesin masih dingin dan berangsur mengalami kenaikan suhu hingga coolant mencapai suhu optimalnya. Suhu coolant dan kondisi mobil bisa dilihat pada gambar berikut:
Thermostat pada keadaan ini akan mengalami kondisi:
|
Objek |
Kondisi |
| Coolant | Berangsur-angsur mengalami kenaikan suhu dari suhu ruangan (~30oC) hingga suhu optimum (~90oC) |
| Wax | Belum terjadi perubahan signifikan, wax belum dapat menekan piston |
| Upper valve | Menutup total |
| Lower valve | Membuka total |
Pada keadaan ini, kondisi thermostat tetap dalam kondisi semula. Coolant seluruhnya dialirkan ke bypass untuk disirkulasi kembali ke mesin. Kondisi ini terus sama sampai suhu coolant mencapai suhu kerja optimalnya.
2. Mobil berjalan normal
Ini adalah kondisi ketika mobil berjalan normal, pada keadaan ini thermostat berperan untuk menjaga suhu coolant tetap stabil pada suhu optimal. Suhu coolant dapat dilihat pada gambar berikut:
Sementara itu yang terjadi pada thermostat adalah:
|
Objek |
Kondisi |
| Coolant | Dijaga tetap stabil pada suhu optimum (85-90oC) |
| Wax | Wax berubah menjadi lebih cair dan mengalami ekspansi, menekan piston keluar sedikit |
| Upper valve | Membuka |
| Lower valve | Membuka |
Pada kondisi ini, thermostat membuka kedua katupnya, coolant dialirkan ke aliran bypass dan ke arah radiator secara berbarengan, proporsi alirannya diatur oleh thermostat sesuai dengan suhu coolant itu sendiri.
3. Mobil membutuhkan kerja lebih
Ini adalah kondisi ketika mobil membutuhkan kerja lebih seperti sedang di tanjakan, atau ketika mobil mengalami akselerasi. Suhu coolant pada keadaan ini mengalami kenaikan signifikan yang dapat diamati pada gambar berikut:
Selama mobil membutuhkan kerja lebih, yang terjadi pada thermostat adalah
|
Objek |
Kondisi |
| Coolant | Mengalami peningkatan suhu yang signifikan (>90oC) |
| Wax | Wax berubah menjadi lebih cair dan mengalami ekspansi, menekan piston keluar maksimal |
| Upper valve | Membuka total |
| Lower valve | Menutup total |
Kondisi ini sebenarnya merupakan kondisi yang riskan bagi kesehatan mesin, karena pada kondisi ini mesin bisa saja mengalami overheat. Untuk mencegah itu, thermostat berada pada keadaan membuka penuh katup aliran menuju radiator dan menutup penuh aliran menuju bypass, akibatnya coolant seluruhnya mengalir ke radiator dan mengalami pendinginan.
4. Mobil mendapat kerja dari luar
Ini adalah kondisi ketika mobil berada dalam turunan, mobil mendapat kerja akibat dari gravitasi dan bidang miring (jalan), pengemudi biasanya mengurangi gasnya, maka yang terjadi adalah mesin mobil tidak terlalu dibutuhkan untuk memuntahkan kerja yang besar dan panas dalam mesin mengalami penurunan, dan begitu juga dengan suhu coolant. Suhu coolant dapat dilihat pada gambar berikut:
Maka, yang terjadi pada thermostat adalah
|
Objek |
Kondisi |
| Coolant | Dapat mengalami penurunan suhu |
| Wax | Wax masih cair tetapi mengalami penyusutan. Akibat adanya pegas, piston tertekan masuk |
| Upper valve | Membuka sedikit |
| Lower valve | Membuka lumayan besar |
Thermostat dalam kondisi ini menjaga agar suhu coolant tidak mengalami penurunan yang signifikan dan menjadi lebih dingin dari suhu optimalnya (~<85oC) untuk menjaga performa mesin tetap baik. Untuk itu bukaan katup atas dan katup bawah thermostat terbuka secara proporsional terhadap suhunya, biasanya cenderung coolant yang dialirkan ke aliran bypass lebih banyak dibanding ke radiator.
