Mengenal berbagai jenis Cooling Fan

Tipe – tipe fan

Kipas (fan) yang terpasang pada machine ada dua tipe yaitu conventional suction fan atau blower type fan.  Pada tipe Suction fan (1) udara luar akan dihisap dan aliran udara akan melewati fin dan core yang ada pada radiator, terhembus ke engine dan exhaust melalui sisi ruangan pada bagian belakang atau bagian bawah machine.

Blower type fan (2) beroperasi dengan cara yang berbeda yaitu dengan cara udara yang di hisap dari bagian belakang kipas dihembuskan melewati engine kemudian melalui radiator untuk mendinginkan coolant di dalam radiator. Blower type fan digunakan pada machine yang beroperasi pada daerah operasi yang sangat berdebu, contoh: track type tractor yang bekerja pada tempat pembuangan akhir. Blower type fan juga berfungsi untuk membantu mengurangi kemungkinan tersumbatnya radiator dan kerusakan core akibat pengikisan.

Vehicle pada aplikasi jalan raya umumnya menggunakan conventional suction type fan karena kecepatan gerak vehicle dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan aliran udara yang melewati radiator.

Tidak direkomendasikan menggunakan Blower type fan yang hanya dirubah posisi pemasangannya sehingga diharapkan dapat menjadi suction fan karena pitch dari blade akan berbeda dan tidak sama dengan tipe suction fan yang sebenarnya. Jika hal ini dilakukan dapat mengakibatkan menurunnya kapasitas aliran udara.

Umumnya fan yang dipakai pada alat berat bahannya terbuat dari baja (steel) tetapi ada beberapa jenis fan yang menggunakan bahan plastik. Dengan bahan plastik keuntungannya adalah karena bahannya ringan sehingga blade menjadi fleksibel pada putaran kecepatan tinggi. Dan hal ini juga akan mengurangi tenaga yang dibutuhkan untuk menggerakkan fan. Penggunaan fan dengan bahan plastik juga meningkatkan umur dari drive belt dan bearing serta suara atau tingkat kebisingan yang ditimbulkan tidak terlalu tinggi.

Dari segi jenis putaran fan umumnya adalah jenis fixed drive yaitu beroperasi secara terus menerus (continuously). Tetapi ada juga pada beberapa aplikasi ada yang menggunakan variable speed fan drive dimana fan akan berputar sesuai dengan kapasitas pendinginan sehingga tenaga yang dibutuhkan untuk menggerakan fan dapat tidak selalu sama pada setiap kondisi. Fan ini dikontrol dengan referensi informasi input dari temperatur coolant dan efisiensi tenaga untuk menggerakkan fan lebih baik jika dibandingkan dengan jenis fix fan drive.

Viscous Drive

Viscous drive
Viscous drive

Salah satu contoh berikut adalah variable fan drive yang menggunakan viscous yaitu temperatur sensitive coupling yang didalammya terdapat silicon oil. Saat temperatur coolant pada radiator meningkat maka temperatur udara yang melalui radiator dan fan hub juga akan meningkat. Hal ini mengakibatkan temperatur sensitive valve (Bimetallic strip) akan membuka (distort) sehingga silicon oil dapat mengalir ke drive hub.

Hal ini menghasilkan friction pada hub sehingga menyebabkan fan drive disc berputar. Kecepatan putaran fan tergantung dari jumlah oli yang mengalir ke dalam hub.

Semakin tinggi kecepatan fan maka panas coolant semakin menurun sehingga panas yang di serap oleh aliran udara juga turun, hal ini akan menyebabkan temperatur sensitive valve menutup ke arah depan sehingga kecepatan fan berkurang.

Pada saat engine sedang warming up (pemanasan) atau kondisi udara sekitar dingin maka kecepatan fan akan dikurangi sehingga dapat menghemat tenaga yang dikeluarkan engine untuk memutar fan.

Electric Fan

Electric fan
  1. . Fan Shroud
  2. Fan
  3. Motor
  4. Relay
  5. Fan Switch
  6. Fuses
  7. Connector

Susunan rangkaian elektrik dari jenis electrical fan dan kontrolnya ditunjukkan pada Gambar 30. Pada beberapa aplikasi sebuah single fan di pasang di belakang radiator tetapi ada juga yang memakai dua fan yaitu dipasang pada bagian depan dan bagian belakang radiator. Rangkaian terbagi menjadi dua rangkaian elektrik yaitu fan switch circuit dan fan circuit yang terdiri dari fan motor dan fan relay.

Cara kerja

Motor fan dikontrol oleh fan relay (4) dan relay akan dikontrol oleh fan switch (5) yang terpasang pada thermostat housing. Switch ini merupakan heat-sensitive switch yang cara kerjanya adalah ketika temperatur sekitar 100ºC switch akan tertutup (closed) dan jika temperatur kurang dari 100ºC maka switch akan terbuka (open). Switch ini berjenis normally open.

Temperatur sensor tidak akan mengaktifkan relay jika temperatur coolant kurang dari 100°C sehingga arus dari battery tidak mengalir ke fan motor sehingga fan tidak akan berputar, hal ini akan menghemat tenaga engine. Temperatur sensor akan mengaktifkan relay jika temperatur coolant lebih dari 100°C sehingga arus dari battery dapat mengalir ke fan motor sehingga fan akan berputar dan mengalirkan udara ke radiator untuk pendinginan.

Hydraulic Motor

Hydraulic motor

Jenis yang lain adalah fan yang menggunakan penggerak hydraulic motor yang dikontrol dengan sebuah thermostatic valve. Fan akan di putar ketika coolant  telah mencapai temperatur yang ditentukan. Ketika Thermostatic valve aktif maka oli akan di alirkan untuk menggerakan fan hydraulic motor.

Multiplate Fan Drive

Sebuah bentuk fan drive yang berbeda adalah multi plate fan clutch, di mana dihubungkan oleh tekanan spring dan menyebabkan fan berputar. Terlepasnya hubungan ke fan adalah oleh karena adanya udara bertekanan yang menekan spring keluar dari clutch plate. Tipe ini adalah ON atau OFF jenis lain. 

Jenis fan drive yang menggunakan multi plate fan clutch akan aktif (engaged) oleh tekanan spring sehingga fan dapat berputar. Untuk menon-aktifkan clutch dengan cara memberi tekanan udara untuk melawan tekanan spring sehingga clutch plate tidak aktif (released). Fan drive ini tipenya on – off.

Radiator Shroud

Desain fan dan radiator pada engine dengan power tinggi biasanya di lengkapi dengan sebuah pelindung (fan shroud). Fan shroud adalah pelindung yang terbuat dari logam atau plastik untuk mencegah agar udara tidak menyebar kearah luar dan juga mengarahkan aliran udara ke dalam fan.

Penggunaan shroud bertujuan untuk memaksimalkan jumlah udara yang dihembuskan oleh fan agar mengalir melewati radiator. Tanpa adanya shroud, udara mungkin bersirkulasi hanya pada tip dari fan blade. Posisi fan terhadap shroud sangat mempengaruhi keefektifan shroud.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

%d bloggers like this: