MAKALAH BAHAN BAKAR DAN PELUMAS MACAM-MACAM ZAT ADITIF PADA PELUMAS
Disusun oleh Dodi Setiawan 5202413064 Pendidikan Teknik Otomotif
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2016
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat, karunia serta hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan tugas makalah Bahan Bakar Pelumas ini yang membahas mengenai zat aditif pelumas. Makalah ini berisi tentang bahan aditif yang ditabahakan pada pelumas. Kami berharap agar makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca dan bagi kami juga dapat memberikan ilmu pengetahuan kepada semua pembaca agar dapat memahami tentang demokrasi dan agar dapat menambah wawasan yang sudah dimiliki mengenai demokrasi itu sendiri. Makalah ini merupakan sumber pembelajaran yang efektif untuk semua mahasiswa. Dalam penyusunan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan oleh karena itu kami mengharapkan kritik dan saran dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini. Kritik dan saran yang dapat membangun dan membantu kami mengembangkan isi dari makalah ini Kami mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penyusunan makalah ini. Kepada semua pihak yang telah memberikan sumber dan referensi untuk kami dalam penyusunan makalah ini
Semarang, 8 Mei 2016
Tim Penyusun
ii
iv
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ........................................................................................... i KATA PENGANTAR ........................................................................................... ii DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 1 1.3 Tujuan .................................................................................................. 2 1.4 Manfaat ................................................................................................. 2 BAB II PEMBAHASAN ....................................................................................... 3 2.1 Pembahasan ........................................................................................... 3 1. Pengertian Pelumas .......................................................................... 3 2. Jenis-Jenis Pelumas .......................................................................... 3 3. Zat Aditif Pada Pelumas ................................................................... 5 4. Pembagian Aditif Minyak Pelumas.................................................. 5 5. Contoh Penambahan Aditif Pada Pelumas ....................................... 8 BAB III PENUTUP ............................................................................................. 11 3.1 Simpulan ............................................................................................. 11 3.2 Saran .................................................................................................... 11 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... iv
iii
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Oli adalah penopang utama dari kerja sebuah mesin, bahkan oli juga menentukan performa dan daya tahan mesin. Fungsi oli yang utama adalah untuk melumasi dan mengurangi gesekan antar komponen mesin, kemudian fungsinya meluas sebagai penyalur panas sehingga membuat mesin tidak over heat. Oli mengandung lapisan-lapisan halus, berfungsi mencegah terjadinya benturan antar logam dengan logam komponen mesin seminimal mungkin, mencegah goresan atau keausan. Lebih jauh lagi sebagai pembersih mesin dari sisa pembakaran dan deposit senyawa karbon yang masuk dalam ruang bakar supaya tidak muncul endapan lumpur. Teknologi mesin yang terus berkembang menuntut kerja pelumas semakin lengkap, seperti penambahan anti karat dan anti foam. Secara teknik tak ada istilah sebuah pelumas lebih baik dari yang lain bila memiliki spesifikasi yang setara. Hal yang perlu diperhatikan adalah rekomendasi dari buku manual kendaraan. Jadi, mesin dapat memakai merek apapun asal dengan spesifikasi yang sama akan mempunyai tingkat perlindungan yang sama pula terhadap mesin. Perbedaan oli yang satu dengan oli yang lain adalah penambahan zat adiktifnya, sehingga mempunyai karakter khusus, seperti usia pakai yang lebih lama, low smoke dan sebagainya. Oli mempunyai kekentalan yang berbeda-beda, sehingga pemakainnya disesuaikan dengan jenis mesin yang dilumasi. Pada suhu mesin yang tinggi kekentalan oli cenderung turun dan oli mengalami pemuaian volume, sebaliknya bila suhu mesin rendah maka kekentalan oli cenderung meningkat, dan oli mengalami penyusutan volume. Oli mengalami perubahan volume bila terjadi perubahan temperatur. Volume suatu zat berhubungan dengan besarnya massa jenis zat tersebut. Jenis – jenis oli sendiri memiliki beberapa macam, di klasifikasikan menjadi beberapa sesuai jenis dan bahan pembuatannya. Dari bahan dasarnya, oli mesin
2
yang beredar terbagi 2 jenis, yaitu oli mineral dan oli sintetik. Oli mineral diperoleh dari hasil tambang minyak bumi. Sedangkan, bahan oli sintetis terdiri atas Polyalphaolifins (PAO).
1.2 Rumusan Masalah
Berikut ini adalah rumusan masalah yang akan di bahas dalam makalah ini : a. Apa sajakah jenis-jenis pelumas untuk mesin? b. Apa fungsi dari penambahan zat aditif pada pelumas? c. Apakah kelebihan fungsi zat aditif pada pelumas?
1.3 Tujuan
Berdasarkan perumusan masalah diatas maka dapat diketahui tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut : a. Untuk mengetahui jenis pelumas pada mesin b. Untuk mengetahui zat aditif pada pelumas c. Untuk mengetahui kelebihan zat aditif pada pelumas mesin
1.4 Manfaat Manfaat yang didapatkan dari penulisan makalah ini adalah pengetahuan dan wawasan yang baru tentang jenis-jenis pelumas terutama tentang pelumas sintetis, baik dari bahan pembuatnya, kelebihan serta kekurangannya.
3
BAB 11 PEMBAHASAN 2.1 Pembahasan 1. Pengertian pelumas Pelumas dapat didefinisikan sebagai suatu zat yang berada diantara dua permukaan yang bergerak secara relatif agar dapat mengurangi gesekan antar permukaan tersebut. Sistem pelumasan merupakan salah satu sistem utama pada mesin, yaitu suatu rangkaian alat-alat mulai dari tempat penyimpanan minyak pelumas, pompa oli (oil pump), pipa-pipa saluran minyak, dan pengaturan tekanan minyak pelumas agar sampai kepada bagian-bagian yang memerlukan pelumasan. Oli mengandung lapisan-lapisan halus, berfungsi mencegah terjadinya benturan antar logam dengan logam komponen mesin seminimal mungkin, mencegah goresan atau keausan. Untuk beberapa keperluan tertentu, aplikasi khusus pada fungsi tertentu, oli dituntut memiliki sejumlah fungsi-fungsi tambahan. Mesin diesel misalnya, secara normal beroperasi pada kecepatan rendah tetapi memiliki temperatur yang lebih tinggi dibandingkan dengan Mesin bensin. Mesin diesel juga memiliki kondisi kondusif yang lebih besar yang dapat menimbulkan oksidasi oli, penumpukan deposit dan perkaratan logam-logam bearing. Sistem pelumasan ini memiliki beberapa fungsi dan tujuan, antara lain: a.
Mengurangi gesekan serta mencegah keausan dan panas, dengan cara yaitu oli membentuk suatu lapisan tipis (oil film) untuk mencegah kontak langsung permukaan logam dengan logam.
b.
Sebagai media pendingin, yaitu dengan menyerap panas dari bagianbagian yang mendapat pelumasan dan kemudian membawa serta memindahkannya pada sistem pendingin.
c.
Sebagai bahan pembersih, yaitu dengan mengeluarkan kotoran pada bagian-bagian mesin.
d.
Mencegah karat pada bagian-bagian mesin.
e.
Mencegah terjadinya kebocoran gas hasil pembakaran.
4
f.
Sebagai perantara oksidasi.
Fungsi oli yang lain adalah sebagai perapat, oli mengisi setiap celah komponen pada mesin sehingga mengurangi gesekan antar komponen, sehingga mengurangi keausan pada mesin. 2.
Jenis-jenis pelumas a. Oli Mineral Oli mineral terbuat dari oli berbahan dasar (base oil) yang diambil dari
minyak bumi yang telah diolah dan disempurnakan dan ditambah dengan zat - zat aditif untuk meningkatkan kemampuan dan fungsinya. Beberapa pakar mesin memberikan saran agar jika telah biasa menggunakan oli mineral selama bertahun-tahun maka jangan langsung menggantinya dengan oli sintetis dikarenakan oli sintetis umumnya mengikis deposit (sisa) yang ditinggalkan oli mineral sehingga deposit tadi terangkat dari tempatnya dan mengalir ke celahcelah mesin sehingga mengganggu pemakaian mesin.
b. Oli Sintetis Pada awal tahun 1930 Standard Oil dari Indiana mengawali research tetnang oli sintetis. Pengembangan dan produksi oli sintetis yang lebih serius dimulai oleh Jerman selama perang dunia II, dimana pada saat itu pelumas konvensional mereka mengental dan membeku di front Timur dan menggagalkan rencana mereka untuk menyerang Uni Sovyet. Saat mesin jet dikembangkan setelah
perang,
dimana
telah
diketahui
bahwa
pelumas
konvensional
tidakbertahan pada temperatur dan tekanan tinggi, maka pelumas sintetiklah yang digunakan dalam semua mesin jet militer. Kemudian di tahun 1960-an sejarah terulang lagi dan cuaca dingin kembali memacu pengembangan oli sintetik ini, dimana pada saat itu tentara Amerika membutuhkan pelumas yang lebih baik untuk digunakan di artik dan antartika. NASA menspesifikkan pelumas sintetik untuk digunakan pada semua pesawat ruang angkasa termasuk pesawat terbang.
5
Dewasa ini pelumas sintetik untuk otomotif berkembang sebagai dampak langsung dari kebutuhan militer dan keperluan perminyakan extraterrestial Pelumas adalah minyak lumas dan gemuk lumas yang berasal dari minyak bumi, bahan sintetik, pelumas bekas dan bahan lainnya yang tujuan utamanya untuk pelumasan mesin dan peralatan lainnya (Kepres RI No.21 Th. 2001). Sunardi (dalam kharisuddin, 2006) mengklasifikasikan minyak pelumas berdasarkan bahan dasar yaitu pelumas dengan bahan dasar nabati, mineral dan sintesis. Pelumas berbahan dasar nabati diperoleh dari biji atau buah tumbuhan tersebut, misalnya minyak dari biji jarak, minyak kelapa, dan minyak biji kapas (Amanto dalam Gufron, 2006). Pelumas berbahan dasar mineral diperoleh dari destilasi atau penyulingan minyak bumi secara bertahap. Pelumas sintetik berbahan dasar campuran berbagai macam bahan kimia yang dibuat di laboratorium. Minyak pelumas sintetik dibuat dari proses pencampuran minyak pelumas dasar yang berasal dari bahan sintetik (bukan dari minyak bumi) ditambah dengan bahan aditif. Bahan aditif yang ditambahkan berfungsi untuk mengurangi gesekan dan melincinkan, meningkatkan viskositas, menambah indek viskositas, menghambat korosi dan oksidasi dari reaktan atau kontaminan Bahan aditif yang biasanya digunakan untuk meningkatkan kualitas pelumas antara lain: zinc dialkyldithiopjospate (ZDDP), biasanya juga mengandung kalsium, yang berfungsi untuk melindungi dari kondisi dibawah tekanan yang ekstrim atau dalam situasi performansi yang berat. Aditif ZZDP dan kalsium juga ditambahkan untuk melindungi pelumas motor dari gangguan oksidasi atau mencegah terbentuknya kotoran dan kerak pernis; molybdenum, beberapa aditif pelumas jenis ini di klaim dapat mengurangi gesekan, ikatan dengan logam, atau memiliki sifat anti aus Minyak pelumas sintetik memiliki sifat lebih unggul dalam hal stabilitas termalnya, sifat alirnya, indeks viskositas, dan stabilitas penguapannya. Oleh karena itu minyak pelumas sintetik memberikan unjuk kerja yang lebih baik daripada minyak pelumas mineral (Suhardono, dkk. Mulyana dan Tjahjono, 2003).
6
3. Zat Aditif Pada Pelumas Zat aditif minyak pelumas dapat didefinisikan sebagai senyawa yang dapat memperbaiki atau menguatkan spesifikasi atau karateristik minyak lumas dasar oil. Aditif untuk minyak pelumas modern ditentukan berdasarkan riset ilmiah selama bertahun-tahun, dirumuskan untuk memenuhi kebutuhan yang ekstrem dari mesin-mesin modern yang mana untuk melayani unjuk kerja mesin dalam kondisi berat, suhu operasi yang luas dan kecepatan luncur pada bantalan roda gigi yang lebih tinggi. Jadi minyak pelumas digunakan untuk melayani kondisi mesin yang mempunyai kondisi kerja yang lebih berat dan bersuhu lebih tinggi dibandingkan dengan mesin-mesin yang diproduksi sebelumnya. Dengan hanya menggunakan minyak mineral murni (minyak yang berasal dari minyak bumi), minyak mineral murni tidak akan dapat bertahan pada kondisi-kondisi seperti tersebut diatas. Formulasi dan pembuatan minyak pelumas yang mengandung aditif bukanlah suatu hal yang mudah dengan cara mencampurkan anti-oksidan atau bahan dispersan pada minyak dasar (atau base oil atau straight mineral oil) atau kombinasi dari minyak dasar saja. Dalam keadaan sebenarnya, setiap minyak mineral mempunyai respon yang berlain-lainan terhadap aditif tertentu, oleh sebeb itu pula diadakan penelitian di dalam formulasi untuk mendapatkan formula yang paling tepat. Di samping itu perkembangan minyak pelumas menjadi lebih kompleks karena beberapa sifat yang perlu diperkuat dengan aditif misalnya ketahanan terhadap oksidasi, sifat deterjensi dan lain sebenarnya. Untuk itu harus dipertimbangkan pengaruh masing-masing aditif terhadap minyak mineral murni dan pengaruh aditif antara satu terhadap yang lain. Aditif yang satu mungkin mempengaruhi keaktifan pada aditif lainnya. Di lain pihak aditif tertentu mungkin dapat berlaku synergistic atau saling memperkuat dimana kombinasi dari dua atau lebih aditif dapat memberikan pengaruh-pengaruh yang lebih baik daripada apabila digunakan secara tersendiri. 4. Pembagian Aditif Minyak Pelumas
7
5. Pembagian Aditif Pelumas Berdasarkan Fungsi dan Kinerja di bagi menjadi menjadi tiga jenis diantarnya : A. Aditif Utama
Anti foam (sylicons, poliacrilate.)
Berfungsi untuk meminimalkan busa (gelembung udara) oli diakibatkan kinerja mesin terutama di poros engkol dan efek pemberian aditif detergent. Sehingga menghambat kinerja pelumasan mesin.
Anti Oxidant (zinc dithiophosphate, alkyl sulfides, aromatic sulfides, aromatic amines, dan hindered phenols.)
Berfungsi menghentikan atau memperlambat reaksi kimia antara molekul hidrocarbon dalam pelumas dan oksigen dari udara. Oksidasi merupakan mekanisme utama yang bertanggung jawab pada kerusakan pelumas, berupa pembentukan endapan, sludge, soot and corrosive wear dan lain sebagainya. mengakibatkan mengentalnya oli secara berlebihan yang dapat mengakibatkan tertimbunnya oli yang mengental (sludge).
Anti Wear (Zinc diackyl dithio phosphates, Sulfur- Phosphorous Compounds, Clorurated Paraffins, Organic sulphur compounds, Zinc Dialkyl Dithio Phosphates (ZnDTP)
Berfungsi mencegah panas yang berlebihan pada oli yang ditimbulkan dari gesekan antar metal pada mesin, sehingga oli tetap berfungsi sebagai pembawa dan penyebar panas mesin.
8
Anti Corrosion (dodecyl succinic acid, phosphoric esters, amines, imidazolines, sulfur derivatives.)
Mencegah korosi dan karat akibat reaksi asam dan oksidasi udara dengan cara melapisi metal meskipun mesin dalam keadaan tidak bekerja.
Detergent (phenolates, sulphonates dan phosphonates dari elemen alkali dan alkali-tanah, seperti kalsium (Ca), magnesium (Mg), sodium (Na) atau barium (Ba))
Sebagai pembersih dan penetralisir zat-zat yang berbahaya, membentuk lapisan pelindung pada permukaan logam, mencegah endapan, mengurangi timbulnya deposit, mengendalikan korosi serta membersihkan karbon sisa pembakaran agar karbon tidak menempel di komponen mesin.
Dispersant (suksinimida poliisobutilena)
Mengendalikan timbulnya lumpur yang terbentuk dari suhu rendah pada mesin bensin. Lumpur tersebut terbentuk dari campuran karbon, kumpulan hasil pembakaran, bahan bakar yang tidak terbakar dan air. Dispersants juga berfungsi sebagai
pelindung
agar
jelaga
(soot)
tidak
menggumpal,
dan
mengendalikan peningkatan viskositas, menetralisir sisa pembakaran yang dapat mengakibatkan mengentalnya plumas secara berlebihan.
9
Friction Modifier (desulfida, boron nitrida, tungsten desilfida, serta polytetrafluoroethylene.)
Berfungsi meningkatkan kinerja pelumasan pada metal yang bergesekan agar tidak cepat aus.
Pour Point Depressant (poly-metacrilates, etylen vynil-acetate copolimers, poly-fumarates)
Berfungsi mencegah oli membeku atau mengental pada saat suhu dingin. Pour Point Depressants (PPD) dapat mencegah pembentukan krital pada suhu rendah. Contoh PPD adalah poly-metacrilates, etylen vynil-acetate copolimers, polyfumarates. Penekanan pour point tergantung terutama pada karakterisitik base oil dan konsentrasi polimer. PPD lebih efektif jika dipergunakan dalam minyak dasar viskositas rendah. B. Viscosity
Index
Improver
(poly-
metacrylates,
etylen-propylen
copolimers (OCP), styrenic copolimers, poly-isoprenes) Aditif ini berfungsi menyetabilkan kekentalan pelumas pada saat suhu mesin mulai tinggi, sehingga pelumas tidak gampang encer pada suhu tinggi. Pelumas yang mamakai aditif ini sering disebut oli multigrade. C. Oil Flow Improver Aditif ini berfungsi memperlancar aliran pelumas, terutama pada saat mesin start pagi hari. Sehingga mesin tidak mengalami kesulitan pada saat start.
10
D. Jenis-jenis Aditif Aditif Pelumas digunakan secara luas untuk berbagai tujuan, namun secara umum aditif ini bisa digolongkan menjadi empat kelompok besar, yaitu : 1. Engine Performance 2. Fuel Handling 3. Fuel Stability 4. Contaminant Control
1. Aditif Engine Performance Kelas aditif ini dapat meningkatkan kemampuan mesin. Efek dari masing – masing anggota kelas aditif ini dilihat dari perbedaan jangka waktu. Keuntungan yang dihasilkan oleh cetane number improver langsung bisa didapatkan, namun keuntungan dari aditif detergent dan aditif lubricity dilihat dalam jangka waktu yang lama, sering kali baru terlihat haasilnya dalam puluhan ribu mil. a. Cetane Number Improver (Diesel Ignition Improvers) Cetane number improver dapat mengurangi kebisingan pembakaran dan asap yang dihasilkan. Tingkat keuntungannya bervariasi dalam berbagai desain mesin dan model operasi, mulai dari tidak ada efek sama sekali hingga peningkatan yang sangat baik.2-Ethylhexyl nitrate (EHN) merupakan cetane number improver yang paling banyak digunakan. EHN kadang kala juga disebut octyl nitrate. EHN secara termal tidak stabil dan terdekomposisi sangat cepat pada suhu tinggi dalam ruang bakar. Produk – produk hasil dekomposisi membantu memulai pembakaran bahan bakar dan, karenanya, memperpendek periode penundaan pengapian (ignition delay) dari bahan bakar yang tanpa aditif. Peningkatan cetane number dari jumlah tertentu EHN bervariasi dari satu jenis bahan bakar dan lainnya. Peningkatan akan makin besar untuk bahan bakar yang cetane number-nya secara alami sudah relatif tinggi. Peningkatan inkremental akan semakin mengecil dengan semakin banyak EHN yang ditambahkan, jadi tidak akan menjadi
11
keuntungan dengan menambahkan konsentrasi EHN yang telah optimal. EHN biasanya digunakan dalam jangkauan konsentrasi 0,05% hingga 0,4% massa dan dapat meningkatkan 3 hingga 8 cetane number. Alkyl nitrate yang lain, seperti halnya ether nitrate dan beberapa senyawa nitroso, telah diketahui juga efektif menjadi cetane number improver, namun mereka belum digunakan secara komersil. Di-tertiary butyl peroxide diperkenalkan baru – baru ini sebagai cetane number improver secara komersial. Kekurangan dari EHN adalah EHN mengurangi stabilitas termal dari beberapa bahan bakar. Efek dari cetane number improver lain pada stabilitas termal belum diketahui, namun nampaknya akan sama seperti kekurangan EHN. Sekarang beberapa labolatorium sedang meneliti hal ini. b. Injector Cleanliness Additives Bahan bakar dan ―crankcase‖ pelumas dapat membentuk endapan (deposit) dalam area saluran injektor – area yang berhubungan dengan suhu injektor yang tinggi. Tingkat pembentukan deposit bervariasi dengan jenis mesin, komposisi bahan bakar, komposisi pelumas, dan kondisi operasi. Deposit yang berlebihan bisa merusak aliran spray injector yang pada gilirannya dapat menghambat proses pencampuran udara dengan bahan bakar. Pada beberapa mesin, hal ini bisa menyebabkan penurunan efisiensi bahan bakar dan meningkatkan emisi gas buang. Aditif detergen ashless polimer dapat membersihkan deposit saluran injektor dan memelihara injektor tetap bersih. Jenis aditif ini tersusun dari molekul polar yang terikat pada deposit dan deposit ―precursors‖, dan molekul non polar yang terlarut dalam bahan bakar. Dengan demikian, aditif ini dapat melarutkan deposit yang telah terbentuk dan mengurangi kemungkinan untuk deposit ―precursors‖ menjadi deposit. Aditif detergen biasanya digunakan dalam range konsentrasi 50 hingga 300 ppm. 2. Fuel Handling Additives a. Antifoam Additives
12
Beberapa Pelumas cenderung untuk membentuk buih (foam). Pembentukan buih bisa mencampuri pengisian tangki bahan bakar dan menyebabkan kebocoran. Sebagian besar aditif antifoam merupakan senyawa organosilikon dan umumnya digunakan dengan konsentrasi 10 ppm atau lebih rendah lagi. b. De-Icing Additives Air bebas yang terdapat dalam bahan bakar dapat membeku pada suhu yang rendah. Kristal es yang dihasilkan bisa menyumbat aliran bahan bakar atau filter. Alkohol atau glikol dengan berat molekul rendah dapat ditambahkan pada minyak solar untuk mencegah pembentukan es. Alkohol atau glikol terlarut sempurna dalam air, menghasilkan campuran yang mempunyai titik beku lebih rendah daripada air murni. 3. Fuel Stability Additives Instabilitas bahan bakar hasil dari pembentukan ―gums‖ yang dapat mengarah pada pembentukan deposit pada injektor atau partikel kecil (particulates) yang dapat menyumbat filter bahan bakar atau sistem injeksi bahan bakar. Kebutuhan akan aditif fuel stability bervariasi secara luas dari berbagai bahan bakar. Itu tergantung pada bagaimana bahan bakar itu dibuat – sumber minyak bumi dan proses pengilangannya dan pencampurannya. Aditif fuel stability secara umum bekerja dengan menghalangi satu langkah reaksi dalam sebuah jalur reaksi berantai (multi langkah). Dikarenakan banyak reaksi kimia yang kompleks terlibat, aditif yang efektif pada satu bahan bakar bisa jadi tidak dapat bekerja dengan baik pada bahan bakar jenis lain. Jika sebuah bahan bakar perlu distabilkan, maka bahan bakar tersebut harus diuji terlebih dahulu untuk menentukan aditif mana yang efektif. Hasil yang baik akan didapat ketika aditif ditambahkan secepatnya setelah bahan bakar dihasilkan. a. Antioxidants Salah satu model dari instabilitas pelumas adalah oksidasi, yang mana oksigen dalam jumlah kecil dalam udara terlarut menyerang komponen reaktif dalam
13
bahan bakar. Serangan pertama ini memicu reaksi berantai yang kompleks. Antioksidan bekerja dengan menghentikan reaksi rantainya. Senyawa fenol dan amina tertentu, seperti phenylenediamine, paling sering digunakan sebagai antioksidan. Aditif ini umumnya digunakan dengan range konsentrasi 10 hingga 80 ppm. b. Stabilizer Reaksi dengan basis asam adalah salah satu bentuk instabilitas bahan bakar. Stabilizer yang digunakan untuk menghindari reaksi seperti itu umumnya dibentuk dari basis amina keras dan digunakan dalam range konsentrasi 50 hingga 150 ppm. Stabilizer bereaksi dengan senyawa asam lemah untuk membentuk produk yang tetap terlarut dalam bahan bakar, namun tidak bereaksi lebih lanjut. c. Metal Deactivator Ketika sejumlah kecil logam tertentu, terutama tembaga (copper) dan besi (iron), dilarutkan dalam minyak solar, mereka memacu reaksi yang terlibat dalam instabilitas bahan bakar. Metal deactivators mengikat logam – logam ini, menetralkan efek katalisis dari logam – logam tersebut. Metal deactivators digunakan umumnya pada range konsentrasi 1 hingga 1 ppm. 4. Contaminant Control Aditif kelas ini umumnya digunakan untuk mengatasi permasalahan kebersihan (housekeeping). a. Biocides Suhu tinggi yang terlibat dalam proses pengilangan secara efektif mensterilkan minyak solar. Namun bahan bakar dengan cepat terkontaminasi dengan mikroorganisme yang terdapat di air dalam bahan bakar. Mikroorganisme ini termasuk bakteri dan jamur (yeasts dan molds). Sebagian besar mikroorganisme membutuhkan air bebas untuk tumbuh, pertumbuhan biologis biasanya terkonsentrasi pada lapisan air dan bahan bakar. Dalam penambahan pada bahan
14
bakar dan air, mereka juga membutuhkan beberapa nutrien penting lainnya untuk pertumbuhan. Dari semua nutrien, belerang (phosphorus) merupakan satu – satunya yang konsentrasinya mungkin sangat rendah dalam bahan bakar yang dapat membatasi pertumbuhan biologis. Suhu ambient yang lebih tinggi juga membantu pertumbuhan. Beberapa organisme membutuhkan udara untuk tumbuh (aerobik), sedangkan yang lain dapat tumbuh tanpa kehadiran udara (anaerobik). Waktu yang tersedia untuk pertumbuhan juga sangat penting. Beberapa, atau bahkan beberapa ribu, organisme tidak menyebabkan masalah. Hanya ketika koloni organisme mempunyai cukup waktu untuk tumbuh lebih besar lagi sehingga cukup untuk memproduksi produk samping untuk mempercepat korosi tangki bahan bakar atau memproduksi cukup biomassa untuk menyumbat saluran bahan bakar. Walaupun pertumbuhan bisa terjadi dalam tangki bahan bakar yang bekerja, tangki yang diam (static tank) – dimana bahan bakar disimpan untuk rentang waktu yang lama – merupakan tempat pertumbuhan yang lebih baik jika terdapat air. Biocides dapat digunakan ketika mikroorganisme mencapai taraf menimbulkan masalah. Pilihan terbaik adalah aditif yang dapat larut dalam bahan bakar dan dalam air sehingga aditif dapat menyerang mikroba dalam kedua media tersebut. Biocides umumnya digunakan dalam range konsentrasi 200 hingga 600 ppm. Sebuah biocides bisa jadi tidak bekerja jika biofilm tebal telah terakumulasi pada permukaan tangki atau pada permukaan peralatan lainnya, karena aditif tidak dapat menembus untuk membunuh mikroba yang tinggal jauh didalam lapisan biofilm. Pada kasus seperti ini, tidak ada cara lain selain mengeringkan tangki kemudian membersihkan secara manual. Walaupun biocides efektif untuk menghentikan
pertumbuhan
mikroba,
namun
masih
diperlukan
untuk
menyingkirkan biomassa yang terakumulasi untuk menghindari terjadinya penyumbatan filter. Dikarenakan biocides merupakan senyawa beracun, keluaran air atau cairan yang mengandung biocides harus dibuang dengan semestinya. Pendekatan yang paling baik untuk mengatasi kontaminasi mikroba adalah tindakan pencegahan. Dan langkah preventif yang paling penting adalah menjaga kandungan air dalam tangki seminimal mungkin, lebih disukai tidak ada air sama sekali.
15
b. Demulsifiers Normalnya, hidrokarbon dan air terpisah dengan cepat dan benar – benar terpisah. Namun jika bahan bakar mengandung komponen polar yang berprilaku seperti surfaktan dan jika terdapat air bebas, maka bahan bakar dan air dapat membentuk emulsi. Operasi dan perlakuan apapun yang melibatkan ―shear force‖ yang tinggi, seperti memompa bahan bakar, dapat menstabilkan emulsi. Demulsifier adalah surfaktan yang menghancurkan emulsi dan membuat fasa bahan bakar dan air terpisah secara sempurna. Demulsifier umumnya digunakan dalam range konsentrasi 5 hingga 30 ppm. c. Corrosion Inhibitors Karena sebagian besar pipa – pipa minyak dan tangki – tangki minyak terbuat dari logam (steel), korosi yang paling umum terjadi adalah pembentukan karat dengan keberadaan air. Semakin lama, karat yang parah dapat menyebabkan lubang pada dinding logam, menyebabkan kebocoran. Selain dari kebocoran, bahan bakar yang terkontaminasi oleh partikel karat dapat menyebabkan penyumbatan filter bahan bakar dan meningkatkan keausan pompa dan injektor bahan bakar. Inhibitor korosi adalah komponen – komponen yang menempel pada permukaan logam dan membentuk lapisan yang mencegah serangan dari biang korosi. Pemakaian inhibitor korosi biasanya digunakan dalam range konsentrasi 5 hingga 15 ppm. Analisa Ekonomi dan Takaran Penambahan Zat Aditif Penulis mengutip komposisi penambahan zat aditif dan pengaruh analisa ekonomi pada produk jadi minyak pelumas. Hal ini penulis lakukan karena penulis merasa perlu sebagai bahan pertimbangan mengingat harga zat aditif yang tidak murah dan hal ini tentunya akan menjadi pertimbangan konsumen ketika membeli zat aditif untuk di tambahkan kedalam minyak pelumas kendaraannya. Selain itu penulis juga ingin mengetahui lebih jauh takaran antara base oil dan zat aditif yang digunakan oleh produsen minyak pelumas ketika memproduksi minyak pelumas.
16
Tekad Sitepu (2010) melakukan penelitian dengan melakukan pengujian pada minyak pelumas SAE 15W-50 dengan dan tanpa penambahan zat aditif. Parameter-parameter yang diuji adalah kekentalan dan distribusi tekanan pada bantalan luncur. Hasil pengujian menunjukkan terjadi penambahan kekentalan akibat penambahan zat aditif. Penambahan zat aditif tidak mengubah pola distribusi tekanan pada bantalan luncur namun tekanan pada bantalan akan berkurang. Penambahan zat aditif juga menambah kwalitas ketahanan usia minyak pelumas. Atas dasar pertimbangan tersebut yang menjadikan produk-produk zat aditif pelumas di jual di pasaran untuk di campurkan konsumen pemilik kendaraan bermotor kedalam campuran minyak pelumas kendaraanya agar ketahanan usia minyak pelumas yang di gunakan pada kendaraannya dapat bertambah. Berikut adalah sample komposisi standard campuran base oil dan aditif pada motor bensin, dan kenaikan harga produk akibat pengaruhnya : Minyak Pelumas Karter Untuk Motor Bensin SAE 10W-30
SAE 20W-40
SAE 10W-40
89,5
90,5
84,5
10,5
9,5
15,5
31,0
27,6
46,0
Harga 16,7
13,6
26,3
% Berat Rata-rata Minyak Dasar % Berat Rata-rata Aditif yang digunakan % Kenaikan Harga Dengan adanya Aditif %
Kenaikan
dengan Improver
adanya
IV
17
Pada tabel ditunjukan pengaruh ekonomi yang dinyatakan dalam prosentase harga rata-rata dari bahan dasar minyak. Nampak pada SAE 20W-40 dengan penambahan 9,5% berat aditif pada minyak dasar akan menaikan harga minyak sebesar 27,6%-nya. Terlebih lagi untuk SAE 10W-40 kenaikan harga terlihat lebih besar, yaitu dengan penambahan 15,5% berat aditif pada minyak dasar dan terjadi kenaikan harga minyak pelumas sampai hampir 50%-nya sendiri dari harga minyak dasar yaitu 46%. Disini Nampak betapa mahal harga aditif (dalam berat) dan bila ditinjau dari harga minyak dasarnya akan terasa jauh lebih mahal lagi. Terlebih untuk aditif IV Improver, untuk aditif ini Nampak harganya melebihi separuh dari semua jumlah aditif yang ditambahkan. Dapat disimpulkan, dari segi ekonomi penambahan zat aditif mempunyai pengaruh yang cukup besar terhadap harga minyak pelumasnya.
5. Contoh Penambahan Aditif Pada Pelumas
a. Shell Helix Ultra 5W-30 (Detergent) Pelumas mesin full sintetis – Formulasi Shell paling canggih untuk mesin dengan performa tinggi. Kendaraan masa kini membutuhkan Pelumas mesin yang dapat memenuhi tuntutan yang terus berubah yang juga meningkatkan performa dan umur mesin. Inilah sebabnya Shell berinovasi dengan menggunakan cara terbaru untuk memproduksi Pelumas mesin sintetis, yang terbuat dari gas alam dengan teknologi Shell PurePlus. Shell Helix Ultra adalah Pelumas mesin mutakhir yang diformulasikan menggabungkan teknologi Shell Pureplus dan , bahan dasar yang terbuat dari gas alam,
dengan
teknologi
Active
Cleansing,
aditif
pembersih,
menghasilkan Pelumas mesin yang secara aktif membantu menjaga kebersihan mesin dan untuk memberikan tingkat kebersihan dan perlindungan yang lebih tinggi daripada pelumas lainnya.
18
b. Shell Helix Ultra 5W-40 (Detergent, Anti wear) Pelumas mesin full sintetis – Formulasi Shell paling mutakhir untuk mesin dengan performa tinggi. Kendaraan masa kini membutuhkan Pelumas mesin yang dapat memenuhi tuntutan yang terus berubah dan juga meningkatkan performa dan umur mesin. Inilah sebabnya Shell berinovasi dengan menggunakan cara terbaru untuk memproduksi Pelumas mesin sintetis, yang terbuat dari gas alam dengan teknologi Shell PurePlus. Shell Helix Ultra
adalah Pelumas mesin
mutakhir yang diformulasikan menggabungkan teknologi Shell Pureplus dan , bahan dasar yang terbuat dari gas alam, dengan teknologi Active Cleansing, aditif pembersih, menghasilkan Pelumas mesin yang secara aktif membantu menjaga kebersihan
mesindan
untuk
memberikan
tingkat
kebersihan
dan
perlindungan yang lebih tinggi daripada pelumas lainnya.
c. Shell Helix HX8 Full Sintetis 5W-30 API SN Pelumas mesin full sintetis – Kinerja maksimal, membersihkan dan melindungi mesin.
d. TOP 1 HP PLUS 10W-40 API SM (Dispersant, Detergent) Oli mobil TOP 1 HP PLUS 10W-40 diformulasikan secara khusus untuk mesin bensin teknologi modern. Oli ini dirancang dengan synthetic base oil Syngen 2000 dan teknologi aditif VX-12 yang akan memberikan perlindungan maksimal pada semua komponen mesin kendaraan Anda dalam kondisi ekstrim sekalipun. Dengan adanya komponen-komponen sintetik terbaik di dalamnya, TOP 1 HP PLUS 10W-40 memberikan kestabilan suhu mesin secara maksimum, dan perlindungan mesin terhadap kerusakan akibat gesekan.
19
e. TOP 1 ACTION MATIC 20W-40 JASO MB (Anti Wear, Pou Point Depresant)
f. TOP
1
ACTION
MATIC
20W-40
merupakan
pelumas
yang
diformulasikan khusus untuk motor skutik (motor matik). TOP 1 ACTION MATIC 20W-40 mampu mengurangi gesekan dan oksidasi yang terjadi dalam mesin, sekaligus melindungi mesin dengan lebih sempurna dari perubahan cuaca yang ekstrim. TOP 1 ACTION MATIC 20W-40 sangat direkomendasi untuk semua motor matic seperti: Honda, Yamaha, Kawasaki, Kymco, Suzuki dan Vespa.
g. FASTRON
(Sulfur,
Dispersant,
TBN)
:.
Minyak pelumas mesin kendaran semi sintetis dengan kekentalan ganda (Multigrade)
h. MESRAN SUPER SAE 20W-50 (Dispersant, Anti Oxidant, Anti Wear) Adalah pelumas mesin bensin yang diproduksi dari bahan dasar pelumas berkualitas tinggi. Mengandung aditif detergent dispersant, anti oksidasi, anti aus dan mempunyai sifat-sifat melindungi dan memelihara kebersihan torak,
mencegah
terbentuknya
sludge
(endapan
lumpur),
mampu
mengurangi keausan pada bagian-bagian yang bergerak terutama pada katup dengan baik. Pelumas Mesran Super SAE 20W-50 mengandung bahan aditif khusus sehingga memiliki kekentalan ganda (multigrade), menjadikan pelumas ini mudah bersirkulasi. Mesin mudah dihidupkan pada waktu mesin dingin dan suhu rendah serta tetap mempunyai kekentalan yang mantap saat pengoperasian pada suhu dan kecepatan tinggi.
j. MESRAN SAE 10W, 20W, 30, 40, 50 (Anti Oxidant, Anti Corossion, Anti Foam)
20
Pelumas ini terutama dianjurkan untuk melumasi mesin kendaraan yang mempergunakan bahan bakar bensin dan menghendaki pelumasan yang sempurna. Pelumas ini adalah dari jenis tugas berat dan bermutu tinggi, mengandung detergent-dispersant additive, sehingga pelumas ini dapat mengurangi pengotoran pada bagian dalam dari mesin, juga mengandung aditif: anti oksidasi, anti karat, anti aus dan anti busa. Minyak lumas ini diformulasikan dari bahan dasar yang memiliki viscosity index tinggi.
11
BAB III PENUTUP 1.1 Simpulan Setelah melihat uraian diatas, maka dapat disimpulkan bahwa : 1. Pelumas merupakan material penting dalam proses kinerja mesin, selain sebagai pengurang gesekan juga sebagai pendingin pada mesin 2. Pelumas memiliki beberapa penambahan zat aditif yaitu, detergent, anti wear, anti oxidant 3. Penambahan jenis aditif pada pelumas bergantung pada setiap kondisi mesin, jenis mobil serta letak geografisnya.
1.2 Saran Makalah ini jauh dari kata sempurna, maka kritik dan saran dari para pembaca masih sangat diperlukan untuk membuat makalah ini lebih baik lagi.
DAFTAR PUSTAKA Anonymus, 2016. “Pertamina Lubricants”. Diakses pada 30 Mei 2016. http://pelumas.pertamina.com/Files/product_pcmo.asp Arif, Muhammad. 2015. “Oli sintetik dan Oli mineral”. 9 Mei 2016. https://iksanarifmuh.wordpress.com/2015/05/31/oli-sintetik-dan-olimineral/
Alexa, 2008, Pengujian Pelumas Kendaraan , Jurnal Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Kristen Petra.
Anton, 1985, Teknologi Pelumas, Jurnal PPPTMG Lemigas Jakarta.
Endro Wahju Tjahjono, 2009, Rancangan Teknologi Pengolahan Pelumas, Mpi, Perekayasa Pada Pusat Teknologi Industry Proses, Deputi TIRBR- BPPT.
http://www.shell.co.id/id/products-services/on-the-road/oils-lubricants/helixrange/helix-fully-synthetic/hx8-synth-5w-30.html
http://www.shell.co.id/id/products-services/on-the-road/oils-lubricants/helixrange/helix-fully-synthetic/ultra-5w40.html
http://www.shell.co.id/id/products-services/on-the-road/oils-lubricants/helixrange/helix-fully-synthetic/ultra-5w30.html Irfan, 2010, Karakteristik Dasar Pelumas” Jurnal Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Kristen Petra.
iv
Maimuzar, Oong Hanwar, 2005. Pengaruh Pencampuran Oli Treatment Dengan Minyak Pelumas Mesin Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pada Motor Bensin, Jurusan Teknik Mesin Politeknik Unand
Sukirno, 1988, Pelumasan dan Teknologi Pelumas”, Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
Supraptono, 2004, Bahan Bakar Dan Pelumas.Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.
Onny, 2015. “Perbdaan Oli Sintetis dan Oli Mineral”. 9 Mei 2016. http://artikelteknologi.com/perbedaan-oli-sintetis-dan-oli-mineral/2/ Onny, 2016. “Macam-macam Zat Aditif Pelumas Oli”. Diakses pada 30 Mei 2016. http://artikel-teknologi.com/macam-macam-zat-aditif-pelumas-oli/ Rizky, 2016. “Zat Aditif Minyak Pelumas”. Diakses pada 30 Mei 2016. https://rzqms.wordpress.com/2013/04/29/zat-aditif-minyak-pelumas/ Tim Motorplus, 2015. “Perbedaan Oli Mineral dan Sintetis”. 9 Mei 2016. http://read.motorplus-online.com/read/dST/4/0/Perbedaan-Oli-MineralDan-Sintetik
iv
v
