BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Dalam proses pendidikan diperguruan tinggi ada dua hal yang mendapatkan
penekanan, yaitu pelajaran di bangku kuliah dan pengamatan langsung di lapangan. Pengamatan di lapangan dilakukan karena mahasiswa belumlah cukup menerima ilmu yang bersifat teoritis. Pengamatan dilapangan diperlukan sebagai proses aplikasi ilmu yang diperoleh mahasiswa di bangku kuliah. Kerja praktek merupakan salah satu mata kuliah dari kurikulum jurusan Teknik Mesin D3 Fakultas Teknik Universitas Riau yang dapat dijadikan penerapan ilmu yang diperoleh mahasiswa dibangku kuliah. Kerja praktek dilakukan dilapangan pada perangkat yang telah ada atau proyek fisik yang sedang berlangsung. Obyek pengamatan dalam kerja praktek ini diharapkan sesuai dengan disipilin ilmu jurusan Teknik Mesin D3 Universitas Riau. Dalam pelaksanaan kerja praktek diharapkan mahasiswa mendapatkan pengalaman kerja tentang teknis kerja dilapangan dan sosialisasi kerja teamwork. Selain itu dengan adanya kerja praktek ini mahasiswa akan memperoleh pengalaman cara mengatasi masalah yang timbul pada pelaksanaan pekerjaan secara cepat dan tepat. Hal itu merupakan tujuan dari pelaksanaan kerja praktek dimana faktor efektifitas dan efisiensi menjadi dasar utama untuk menunjang pelaksanaan suatu pekerjaan. 1.2 Tujuan Kerja Praktek Tujuan yang ingin dicapai dari pelaksanaan kerja praktek di PT.United Tractors.Tbk cabang Pekanbaru yaitu : 1) Mempelajari proses-proses yang terjadi pada bagian disassembly (pembongkaran) dan menganalisis kerusakan berdasarkan SOP buku Shop Manual.
1
2) Mengadakan pengamatan dan penelitian tentang penerapan teori dengan kondisi yang sebenarnya. 3) Memperoleh pengalaman operasional dari suatu industri dalam penerapan, rekayasa, dan ilmu pengetahuan dan teknologi engine. 4) Mengetahui prinsip-prinsip alat-alat yang ada pada bagian sistem disassembly. 1.3. Manfaat Kerja Praktek Manfaat yang dapat diambil selama melakukan kerja praktek di workshop PT.United Tractors.Tbk cabang Pekanbaru yaitu : 1) Mendapat pengetahuan dalam mengetahui kerusakan yang terjadi pada engine 105. 2) Mendapat pengetahuan tentang bagaimana sistem kerja engine 105. 3) Mendapat pengetahuan dalam mengetahui komponen-komponen utama dari engine 105. 4) Mendapat pengetahuan tentang cara-cara perawatan dan disassembly engine sesuai SOP Shop Manual. 1.4 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Kerja Praktek. Kerja Praktek ini dilaksanakan di PT.United Tractors.Tbk Cabang Pekanbaru, Jl.Sukarno Hatta No.151. Waktu pelaksaan kerja praktek mulai tanggal 20 Juni 2011 sampai dengan 20 Juli 2011. 1.5 Batasan Permasalahan Karena sistem perawatan engine ini sangat luas dan terdiri dari banyak peralatan dan keterbatasan waktu dalam kerja praktek ini, maka penulis membatasi topik permasalahan pada sistem disassembly (pembongkaran) dan menganalisa kerusakan beserta cara penanggulangan kerusakan.
2
1.6 Sistematika Penulisan Dalam penulisan laporan kerja praktek ini, penulis membagi dalam 4 bab, yaitu : BAB I Pendahuluan Bab ini membahas tentang latar belakang penulisan, maksud dan tujuan kerja praktek, manfaat kerja praktek, waktu dan tempat pelaksaaan kerja praktek, batasan masalah, sistematika penulisan. BAB II Teori Dasar Bab ini bersisikan teori-teori yang dipakai sebagai referensi dalam melakukan kerja praktek di PT.United Tractors.Tbk Cabang Pekanbaru. BAB III Troubleshoot Bab ini berisikan permasalahan yang dialami selama melaksanakan kerja praktek di PT.United Tractors.Tbk Cabang Pekanbaru pada engine yang dilakukan perawatan system disassembly. BAB IV Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi kesimpulan dan saran penulis terhadap materi yang penulis tulis dalam laporan ini.
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengetahuan Dasar 2.1.1 Pengertian Engine (PT.Hexindo Adiperkasa, 2006) Engine adalah suatu alat yang menghasilkan tenaga melalui suatu proses tertentu dimana proses thermis dirubah menjadi tenaga mekanis, sedangkan machine adalah suatu unit secara keseluruhan yang mencakup engine sampai power train. Engine memiliki dua prinsip yaitu : 1) Prinsip Diesel Engine Udara yang dimasukkan kedalam silinder, kemudian dikompresikan hingga mencapai tekanan 30-40 kg/cm 2 dengan tempratur sekitar 300-400 °C kemudian disemprotkan bahan bakar sehingga terjadi pembakaran yang menghasilkan tekanan sebesar 60-80 kg/cm2 dengan tempratur sekitar 600800°C. 2) Prinsip Gasoline Engine Udara dan bahan bakar yang dimasukkan kedalam silinder secara bersama-sama kemudian dikompresikan hingga mencapai tekanan 7-15 kg/cm2 dengan tempratur sekitar 100-150°C kemudian dipercikkan bunga api lewat busi sehingga terjadi pembakaran yang menghasilkan tekanan sebesar 30-60 kg/cm2 dengan tempratur sekitar 1500°C. 2.1.2 Prinsip Motor Diesel Dan Motor Bensin (PT.Hexindo Adiperkasa, 2006) 1. Motor Diesel Udara yang terhisap ke dalam ruang bakar dikompresi sehingga mencapai tekanan dan temperatur yang tinggi. Bahan bakar (fuel) diinjeksikan dan dikabutkan ke dalam ruang bakar. Sehingga terjadi pembakaran sesaat setelah terjadi pencampuran dengan udara.
4
Gambar 2.1 Prinsip Kerja Motor Diesel 2. Udara dan bahan bakar yang tercampur didalam
carburator, terhisap ke
dalam ruang bakar dan dikompresikan hingga mencapai tekanan dan temperatur tertentu. Pada akhir langkah kompresi, busi memercikan api sehingga terjadi pembakaran.
Gambar 2.2 Prinsip Kerja Motor Bensin 2.1.3 Motor 4 Langkah Dan 2 Langkah (PT.Hexindo Adiperkasa, 2006)
5
1. Prinsip Kerja Motor Diesel 4 langkah yaitu: a) Langkah Hisap (Intake Stroke) Piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB). Intake valve terbuka dan exhaust valve tertutup, udara murni masuk ke dalam silinder melalui intake valve (Gambar 2.3a). b) Langkah kompresi (Compression Stroke) Udara yang berada didalam silinder dimampatkan oleh piston yang bergerak dari Titik Mati Bawah ( TMB ) ke Titik Mati Atas ( TMA ), dimana kedua valve intake dan exhaust tertutup. Selama langkah ini tekanan naik 30 -40 kg/cm2 dan temperatur udara naik 400 -500˚C (Gambar 2.3b). c) Langkah Kerja ( Power Stroke ) Pada langkah ini, intake valve dan exhaust valve masih dalam keadaan tertutup, partikel -partikel bahan bakar yang disemprotkan oleh nozzle akan bercampur dengan udara yang mempunyai tekanan dan suhu tinggi, sehingga terjadilah pembakaran yang menghasilkan tekanan dan suhu tinggi. Akibat dari pembakaran tersebut, tekanan naik 80 - 110 kg/cm2 dan temperatur menjadi 600 - 900˚C (Gambar 2.3c). d) Langkah Buang ( Exhaust Etroke ) Exhaust valve terbuka sesaat sebelum piston mencapai titik mati bawah sehingga gas pembakaran mulai keluar. Piston bergerak dari TMB ke TMA mendorong gas buang keluar seluruhnya (Gambar 2.3d).
6
Gambar 2.3 Prinsip Kerja Motor Diesel 4 Langkah 2. Prinsip Kerja Motor Bensin 4 Langkah a) Langkah Isap (Intake Stroke) Piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB). Intake valve terbuka dan exhaust valve tertutup, udara bersih yang tercampur di karburator, terhisap masuk ke dalam ruang silinder (Gambar 2.4). b) Langkah kompresi (Compression Stroke) Campuran udara dan bahan bakar dimampatkan oleh piston yang bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas sehingga tekanan dan temperatur campuran tersebut naik (Gambar 2.4). c) Langkah Kerja (Power Stroke) Beberapa derajat sebelum mencapai titik mati atas, campuran udara dan bahan bakar tersebut diberi percikan api oleh busi, sehingga terjadi pembakaran. Akibatnya, tekanan naik menjadi 30 - 40 kg/cm 2 dan temperatur pembakaran menjadi 1500˚C. Tekanan tersebut bekerja pada luasan piston dan menekan piston menuju ke titik mati bawah (Gambar 2.4).
7
d) Langkah Buang ( Exhaust Stroke ) Exhaust valve terbuka sesaat sebelum piston mencapai titik mati bawah sehingga gas pembakaran mulai keluar. Piston bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas mendorong gas buang keluar seluruhnya (Gambar 2.4).
Gambar 2.4 Prinsip Kerja Motor Bensin 4 Langkah 3. Langkah KerjaMotor 2 Langkah a) Langkah Piston ke Atas ( Upward Stroke ) Piston bergerak ke atas dari TMB menuju TMA, campuran udara dan bahan bakar masih mengalir ke dalam silinder melalui saluran (scavenging passage). Sebaliknya gas hasil pembakaran secara terus menerus dikeluarkan sampai lubang exhaust tertutup. Saat lubang exhaust ditutup oleh gerakan piston yang menuju TMA, campuran udara dan bahan bakar ditekan, sehingga tekanan dan temperaturnya naik. Pada saat itu, lubang intake terbuka pada akhir langkah kompresi sehingga udara segar terhisap masuk ke dalam crank case (Gambar 2.5).
b) Langkah Piston ke Bawah (Downward Stroke)
8
Campuran udara dan bahan bakar yang termampatkan diberi percikan bunga api dari busi yang menyebakan terjadinya pembakaran sehingga tekanan dan temperatur diruang bakar naik. Dan piston terdorong kearah titik mati bawah. Pada akhir langkah piston, lubang exhaust terbuka dan gas hasil pembakaran mulai keluar, yang diikuti oleh pembakaran scavenging passage, sehingga campuran bahan bakar dan udara yang berada di crank case masuk ke dalam silinder (Gambar 2.5).
Gambar 2.5 Prinsip Kerja Motor 2 Langkah 2.1.4 Keuntungan dan Kerugian Engine 2 Langkah dan 4 langkah (PT.United Tractors, 2005) Dibandingkan dengan engine 4 langkah, engine 2 langkah mempunyai keuntungan sebagai berikut: 1. Ukuran berat lebih kecil, dapat menghasilkan tenaga yang lebih besar. 2. Harga lebih rendah karena tidak menggunakan valve dan struktur lebih sederhana. 3. Putaran lebih halus karena ukuran flywheel lebih kecil. Sedangkan kerugian engine 2 langkah yaitu :
9
1. Karena tidak menggunakan valve maka gas pembakaran tidak terbuang seluruhnya dan menyebapkan pembakaran tidak sempurna. 2. Karena sebagian bahan bakar dan udara ikut keluar (saat proses exhaust) bersama dengan gas buang, maka penggunaan fuel tidak ekonomis. 3. Karena waktu yang diperlukan untuk langkah intake singkat, maka jumlah campuran yang masuk sedikit. Sehingga mungkin dapat menaikkan tekanan kompresi dan efesiensi engine (ratio fuel consumtion per output) lebih rendah dibandingkan engine 4 langkah. 4. Crank case harus rapat tidak boleh ada kebocoran udara. 2.2 Mekanisme Sistem 2.2.1 Cylinder Head (PT.United Tractors, 2005) Cylinder head dipasang pada bagian atas dari engine yang berfungsi untuk menahan tekanan pembakaran, mengendalikan panas, tempat duduknya mekanisme valve dan mekanisme injeksi bahan bakar. Cylinder head harus memenuhi syarat sebagai berikut : 1) Dapat menahan tekanan pembakaran dan konsentrasi panas. 2) Mempunyai efek pendinginan yang tinggi. 3) Dapat mencegah kebocoran tekanan pembakaran secara keseluruhan. 4) Dapat mengalirkan udara intake dan exhaust dengan lancar. 5) Dapat mencampur udara dengan bahan bakar secara sempurna. Selain itu juga, cylinder head akan membentuk ruang bakar bersama-sama dengan cylinder dan piston. Komponen ini terbuat dari besi cor (cast iron). Terdapat juga cylinder head yang terbuat dari bahan alloy cast iron dengan paduan nickel, chrome, molybdenum dan lain-lain untuk digunakan pada supercharged engine yang tahan pada temperatur tinggi. Struktur dari cylinder head bermacam-macam, tergantung dari langkah pembakarannya (combustion cycle), bentuk dari ruang bakar, posisi dari camshaft, dan mekanisme valve. Menurut konstruksinya, cylinder head dapat dibedakan menjadi 2 (dua) macam, yaitu cylinder head dengan tipe devided/sectional dan tipe unit/solid. Jika satu cylinder head digunakan untuk semua
10
silinder, maka disebut tipe unit/solid, sedangkan jika satu cylinder head digunakan untuk satu atau lebih silinder, maka disebut dengan tipe devided/sectional.
a Gambar 2.6
b a) Cylinder Head Solid Type 2-Valve b) Cylinder Head Section Type 4-Valve
1) Intake Port (Duct) Intake port (duct) menghubungkan intake manifold dan ruang bakar sebagai saluran masuk dari udara hisap. Intake port yang dapat menghasilkan sebuah pusaran udara yang baik khusus digunakan pada engine yang menggunakan tipe pembakaran langsung (direct combustion), sehingga proses pencampuran antara udara dan bahan bakar dapat berlangsung dengan sempurna.
11
Gambar 2.7 Intake Port And Air Flow 2) Exhaust Port Exhaust port berhubungan dengan ruang bakar dan exhaust manifold. Exhaust port menghubungkan ruang bakar engine dan intake manifold. Berikut ini ditunjukkan macam-macam konstruksi dari exhaust port.
Gambar 2.8 Exhaust Port 2.2.2 Valve,Valve Guide dan Valve Seat (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) 1. Valve Terbuka dan tertutupnya valve secara teratur untuk memasukkan udara kedalam cylinder dan membuang gas bekas pembakaran keluar. Pergerakan valve diambil dari putaran camshaft yang dirubah menjadi gerakan vertical melalui
12
push rod dan kemudian gerakan push rod ditransfer melalui rocker arm dan diteruskan ke valve. Valve memiliki beberapa fungsi yaitu : 1) Mengatur udara yang masuk kedalam silinder dan keluarnya gas buang dari dalam silinder. 2) Mencegah kebocoran dari ruang pembakaran. 3) Meneruskan panas pembakaran ke pendingin melalui valve guide dan dinding cylinder head. 2. Valve Guide Valve guide sebagai penuntun pergerakan valve secara sliding antara permukaan stem dan valve guide dengan gerakan vertikal dan juga sebagai pengontrol pelumasan pada valve stem. Dengan demikian dibutuhkan celah yang tepat antara stem dan guide, sehingga tidak terjadi kebocoran udara dan oli ke dalam saluran masuk udara dan gas buang. Valve guide dan valve dibuat dari bahan yang tahan panas. Valve guide mempunyai fungsi yaitu melumasi dan sebagai jalan dari valve stem serta meneruskan panas dari valve.
Gambar 2.9 Valve Guide 3. Valve Insert (Valve Seat)
13
Valve insert adalah suatu ring yang tahan terhadap panas dan benturan yang dipasang diantara permukaan valve yang bersentuhan dengan cylinder head. Valve seat mempunyai 2 fungsi yaitu : 1) Memperpanjang daya tahan pada dudukan valve dan mencegah kebocoran. 2) Mempermudah penggantian apabila kedudukan valve mengalami kerusakan. 2.2.3 Valve Spring (PT.United Tractors, 2005) Valve spring mempunyai suatu fungsi memberikan tekanan untuk sealing valve pada saat valve kembali pada kedudukannya dan memberikan keseimbangan pada saat valve bergerak mengembalikan kedudukan asal dari rocker arm, pushrod dan tappet/cam follower.
Gambar 2.10 Valve Spring 2.2.4 Pre-Combustion Chamber (PT.United Tractors, 2005) Pre-combustion chamber memiliki fungsi yaitu mengadakan pembakaran pendahuluan, sesaat sebelum terjadi pembakaran di main combustion chamber.
14
Gambar 2.11 Build In Type dan United Type 2.2.5 Glow Plug (PT.United Tractors, 2005) Disetiap precombustion chamber dilengkapi dengan glow plug yang merupakan suatu alat pemanas listrik yang berfungsi untuk menyalakan bahan bakar, sehingga engine mudah dihidupkan (terutama engine dalam keadaan dingin). 2.2.6 Rocker Arm dan Rocker Arm Shaft (PT.United Tractors, 2005) Rocker arm terpasang pada rocker arm shaft dan dihubungkan dengan push rod yang menggerakan intake valve dan exhaust. Pergerakan vertikal dari push rod mengikuti gerak putar camshaft dan ditransfer melalui rocker arm ke valve stem dengan arah yang berlawanan. Kerenggangan antara rocker arm dan valve stem dirancang untuk mengatasi pemuaian dari mekanisme penggerak. Rocker arm dan rocker arm shaft mempunyai 2 fungsi yaitu meneruskan gerakan dari pushrod ke valve dan injector dan menyalurkan pelumas ke bagian lain didalam cylinder head (Gambar 2.12).
15
Gambar 2.12 Rocker Arm Lubrication 2.2.7 Cross Head (PT.United Tractors, 2005) Cross head berfungsi untuk meneruskan gerakan rocker arm ke valve dan sebagai jembatan/penghubung untuk satu set valve yang sama sehingga valve dapat terbuka atau menutup pada saat yang sama pula.
Gambar 2.13 Cross Head 2.2.8 Cylinder Head Gasket (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Cylinder head gasket berfungsi sebagai penyekat gas pembakar dan air pendingin dan oil pelumas yang bersikulasi antara cylinder head dan cylinder block. Cylinder head gasket juga dirancang untuk tahan terhadap tekanan dan temperatur tinggi yang dihasilkan dari pembakaran pada engine.
16
Gambar 2.14 Cylinder Head Gasket 2.2.9 Cylinder Block (PT.United Tractors, 2005) Kontruksi/bentuk dari cylinder block dibuat sedemikian rupa sehingga terdapat saluran untuk pelumasan dan pendinginan. Fungsi cylinder block adalah sebagai pemegang atau kedudukan komponen utama yang bergerak, seperti piston, connecting rod, crank shaft, dan lain-lainnya. Cylinder block baru biasa dikatakan engine bila dikombinasikan dengan cylinder head pada bagian atas block dan oil pan pada bagian bawah block, timming gear, gear case, fly wheel, dan haushing pada bagian belakang block.
Gambar 2.15 Cylinder Block Keterangan:
17
1. Cylinder block
6. Crankshaft pulley
11. Liner O-ring
2. Cylinder liner
7. Rear seal
12. Liner O-ring
3. Crankshaft gear
8. Crank shaft
13. Oil pan
4. Front seal
9. Main bearing
14. Thrus bearing
5. Wear spring
10. Main bearing cap
2.2.10 Cylinder Liner (PT.United Tractors, 2005) Disetiap cylinder liner dilengkapi dengan seal ring yang mempunyai tahanan tinggi terhadap air maupun oil suhu tinggi. Fungsinya untuk pembatas air pendingin di cylinder liner dan oil crankshaft. Cylinder liner mempunyai 5 fungsi yaitu : 1) Tempat terjadinya tekanan pembakaran. 2) Tempat bergeraknya piston. 3) Meneruskan panas pembakaran ke pendinginan. 4) Memperpanjang umur engine dan mempermudah penggantian. 5) Tempat kedudukan seal ring.
Gambar 2.16 Cylinder Liner 2.2.11 Piston (PT.Pama Persada Nusantara, 2004)
18
Piston haruslah mempunyai ekspansi termal yang rendah meskipun saat menerima temperature pembakaran yang cukup tinggi (sekitar 1000°C), hal ini penting karena jangan sampai piston tidak dapat bergerak (macet) pada saat menerima panas yang cukup tinggi. Selain itu piston juga harus cukup kuat untuk menahan tekanan pembakaran sebesar kurang lebih 80 kg/cm2 agar dapat menyalurkan tekanan ke crankshaft dengan tepat. Piston memiliki beberapa fungsi yaitu : 1) Tempat kedudukan piston ring. 2) Meneruskan tekanan pembakaran ke crankshaft. 3) Meneruskan panas melalui piston ring. 4) Bentuk cekungan dari piston berfungsi agar bahan bakar dan udara bercampur dengan baik (turbulence).
Gambar 2.17 Piston 2.2.12 Piston Pin (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Piston dan connecting rod dihubungkan dengan piston pin, ada 3 macam hubungan antara piston, connecting rod dan piston pin : 1) Fixed type : Piston pin tak bergerak pada piston bush/hole karena diikat dengan bolt.
19
2) Semi floating : Piston ini diikat/tidak bergerak pada small end dari connecting rod, tetapi bergerak bebas pada piston bush/hole. 3) Full floating : Piston ini bergerak bebas pada piston bush maupun connecting rod, sehingga untuk itu diperlukan insert snap ring agar pin tak terlepas keluar dari piston cinecting rod. Full floating inilah yang paling banyak digunakan pada engine komatsu. 2.2.13 Piston Ring (PT.United Tractors, 2005) Piston ring berfungsi untuk menahan tekanan gas kompresi di dalam cylinder, menjaga ketebalan oil film pada dinding cylinder dan mentransfer panas dari piston ke cylinder liner. Ring bagian atas disebut ring kompresi untuk mencegah kebocoran gas kompresi, dan ring bagian bawah disebut oil ring yang bekerja menjaga ketebalan oil film. Tekanan gas kompresi akan mempercepat keausan piston ring dan mengurangi tenaga engine. Kebocoran pada piston ring akan meningkatkan konsumsi oli. Pada piston ring terdapat gap yang disebut fitting face, dan terdapat 3 jenis fitting yaitu : 1) Step fitting face. 2) Angle fitting face. 3) Straight fitting face.
Gambar 2.18 Piston Ring
20
2.2.14 Connecting Rod (PT.United Tractors, 2005) Connecting rod berfungsi meneruskan tekanan pembakaran/gerakan piston ke crank shaft dan menjaga ketegak lurusannya jalannya piston. Conecting rod harus kuat menahan tekanan kompresi, tekanan pembakaran, tekanan beban yang berulangulang dan beban bengkok yang disebabkan beban inersia dari piston dan connecting rod pada putaran tinggi. Untuk memenuhi kebutuhan diatas, connecting rod dibuat dari spesial baja tempa dan mempunyai kekuatan spesial dalam batas kelelahan material. Gambar 2.19 menunjukkkan bagian-bagian dari connecting rod.
Gambar 2.19 Coneccting Rod 2.2.15 Crank Shaft (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Crank shaft memiliki fungsi merubah gerak naik turun (reciprocating) dari piston menjadi gerak dan tenaga putar. Mengingat gerak dan tenaga putar crankshaft adalah hasil perubahan dari gerak naik turun, maka akan timbul gaya centripugal yang sangat besar. Oleh karena itu perlu keseimbangan dan untuk menghilangkan gaya centrifugal, crankshaft tersebut dilengkapi dengan centerweigt sehingga putaran crank shaft menjadi lebih rata/licin.
21
Gambar 2.20 Crank Shaft 2.2.16 Camshaft (PT.United Tractors, 2005) Camshaft merupakan sebuah komponen yang diputar oleh crankshaft melaui hubungan roda gigi. Camshaft berfungsi untuk menyalurkan tenaga ke valve system (mekanisme membuka dan menutupnya intake dan exhaust valve). Pada cummin engine camshaft-nya dilengkapi dengan injector cam yang berfungsi sebagai mekanisme penggerak dari injector bahan bakar.
Gambar 2.21 Cam Shaft 2.2.17 Tappet/Cam Follower (PT.United Tractors, 2005)
22
Tappet (cam follower) dan push rod digabung dengan camshaft, rocker arm dan valve disebut sebagai mekanisme valve (valve mechanisme). Tappet (cam follower) berfungsi untuk merubah gerakan putar dari cam menjadi gerakan bolakbalik (naik-turun).
Gambar 2.22 Tappet/Cam Follower 2.2.18 Push Rod (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Push rod memiliki fungsi meneruskan gerakan dari cam follower/tappet ke rocker lever untuk menggerakkan valve dan injector. Cara kerja push rod dapat kita lihat pada (Gambar 2.22). 2.2.19 Balancer Shaft (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Getaran engine yang terjadi pada dasarnya ditimbulkan oleh goncangan dari connecting rod, karena bagian paling atas connecting rod bergerak tegak lurus sedangkan bagian bawah bergerak memutar, perputaran dari crankshaft dengan beban yang berbeda-beda, dan tenaga yang dihasilkan hanya pada langkah pembakaran. Beban/getaran yang bermacam-macam tersebut akan terkumpul dicrankshaft dan dengan berputarnya crankshaft akan timbul gaya centrifugal yang menimbulkan getaran (secondary vibration). Untuk mengurangi akibat getaran tersebut, maka dipasang balancer shaft. Jadi balancer shaft untuk menghilangkan secondary vibration dan umumnya dipasang pada engine dengan 4 silinder.
23
Gambar 2.23 Balancer Shaft 2.2.20 Timing Gear (PT.United Tractors, 2005) Timing gear dapat diartikan sebagai gigi penghubung untuk mentransfer putaran crankshaft ke perlengkapan engine yang membutuhkan tenaga putar. Timing Gear berfungsi meneruskan putaran dari crank shaft ke perlengkapan engine lainnya atau kebagian-bagian yang memerlukan gerak putar.
Gambar 2.24 Timing Gear 2.2.21 Vibration Damper (PT.Pama Persada Nusantara, 2004)
24
Vibration damper berfungsi untuk meredam getaran dan tegangan puntir maupun getaran engine. Gambar 2.25 menjelaskan bagian-bagian dari vibration damper.
Gambar 2.25 Vibration Damper 2.2.22 Flywheel (PT.United Tractors, 2005) Flywheel merupakan sebuah plat bulat yang terbuat dari baja cor kelas tinggi dan diikatkan pada bagian belakang dari crankshaft. Hal ini akan membuat putaran engine yang dihasilkan dari tekanan piston ke bawah yang diterima oleh crankshaft menjadi lebih halus. Sebuah engine menghasilkan tenaga hanya pada saat melakukan langkah ekspansi (power) saja. Engine akan mengalami kecenderungan untuk berhenti berputar pada saat melakukan langkah hisap, langkah kompresi, dan langkah buang. Maka dari itu dibutuhkan gaya untuk memutar crankshaft selama langkalangkah tersebut. Flywheel digunakan untuk memfungsikan hal tersebut. Flywheel berfungsi untuk memindahkan tenaga putar dari engine ke power train sebagai sumber tenaga. Bagian dari flywheel dapat dilihat pada (Gambar 2.26).
25
Gambar 2.26 Struktur Flywheel 2.2.23 Power Take Off (PTO) Gear Unit (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Power Take Off (PTO) Gear Unit berfungsi untuk menyalurkan tenaga untuk menggerakkan perlengkapan peralatan lain sesuai kebutuhan yang dapat diperoleh langsung dari engine.
Gambar 2.27 Struktur Power Take Off (PTO) Gear Unit 2.3 Lubrication System
26
2.3.1 Fungsi Lubrication System (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Untuk melumasi, pembersih dan penyekat dari komponen-komponen yang bergesekan sehinga dapat mempertahankan sekaligus memperpanjang umur komponen tersebut. Pelumasan yang sering dipakai adalah system pressure (tekanan) yaitu system pelumasan yang disirkulasikan dengan paksa melalui bantuan pompa oli. 2.3.2 Pengertian Minyak Pelumas (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Minyak
pelumas
yaitu
untuk
melumasi
komponen-komponen
yang
bergesekan dan mencegah berkaratnya bagian-bagian engine yang bergerak transisi maupun rotasi. 1. Fungsi Oli a) Membentuk lapisan film minyak pelumasan. b) Pendingin (cooling). c) Penyekat (sealing). d) Pembersih (cleaning). e) Mencegah anti karat (anti korosi). f) Media pemindah gaya (pada torque converter). g) Media pemindah tenaga (pada hydraulic dan brake system). 2. Viscosity Minyak Pelumas Viscosity menunjukkan derajat kekentalan minyak pelumas, makin besar viscosity minyak pelumas makin kental. Viscosity dinyatakan dalam SAE (Society of Automatif Engineer). Contoh : SAE 10, SAE 30 dan lain-lain. 3. Klasifikasi Minyak Pelumas Klasifikasi dinyatakan dalam API service (American Petroleum Institute). Klasifikasi menunjukkan kualitas dari minyak pelumas, semakin berada pada urutan bawah berarti semakin baik (semakin banyak memenuhi fungsinya). Tabel 2.1 Kode Minyak Pelumas Diesel Engine
27
Clas Penggunaan
Baru
Lama
CA
DG
Diesel angine natural aspirated, oprasi ringan
CB
DM
Diesel engine natural aspirated, oprasi menengah
CC
DM
Diesel engine, turbocharger, oprasi menengah
CD
DS
Diesel engine, turbocharger, oprasi berat
2.3.3 Sirkuit (PT.United Tractors, 2005) Beberapa engine tidak dilengkapi dengan scavenging pump, regulator valve dan by pass filter. Ada beberapa engine lainya dilengkapi dengan piston cooling nozzle. Pelumasan di engine sangat diperlukan, karena berfungsi untuk melumasi komponen-komponen yang bergesekan. Tujuannya adalah untuk mempertahankan umur dan daya tahan komponen sesuai dengan umur ekonomisnya. Untuk aliran oil yaitu : 1) Oil didalam oil pan mengalir melalui strainer yang menyaring debu-debu kasar dan partikel lainnya. 2) Oil pump yang diputar oleh timing gear, mengalirkan oil dengan tekanan ke system pelumasan. 3) Oil dikirimkan oleh oil pump, didinginkan terlebih dahulu oleh oil cooler. 4) Oil yang disaring oleh oil filter mengalir melalui saluran utama (main gallery) didalam cylinder block ke permukaan komponen-komponen yang bergesekan.
Sistem pelumasan 6D125 series:
28
Gambar 2.28 Sistem Pelumasan 6D125 Series 2.3.4 Komponen-Komponen (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) 1. Scavenging Pump Saat posisi engine dioperasikan miring, oil mengalir dan berada di ujung oil pan. Sehingga oil yang bersirkulasi tidak sempurna dan menyebabkan
keausan
pada
komponen-komponen
yang
bergesekan,
scavenging oil circuit mempunyai strainer sendiri yang letaknya di sisi berlawanan dengan strainer utama. Sehingga oil yang berada di ujung oil pan dihisap oleh scavenging pump melalui strainer dan dikirimkan ke sisi lawannya.
29
Gambar 2.29 Scavenging Oil 2. By Pass Filter Sirkuit Oil pelumasan di oil pan secara normal mengalir melalui oil pump dan oil filter ke berbagai macam komponen dalam. Dengan adanya tambahan by pass filter sirkuit, oil terjaga bersih dan memperkecil kebutuhan oil filter. Engine komatsu membagi dua type, yaitu : Full flow type
: Membawa seluruh aliran oil ke komponen dalam melalui filter oil dan full flow.
Kombinasi by pass type
: Mengembalikan sebagian oil yang dikirim dari pump ke oil panch.
Gambar 2.30 By Pass Filter Oil Sirkuit 3. Katup Pengatur
30
Katup pengatur berfungsi untuk mengatur tekanan oil didalam system dan membatasi tekanan oil didalam system.
Gambar 2.31 Katup Pengatur 4. Oil Pump Oil pump yang paling banyak digunakan untuk engine adalah tipe external gear dan type trochoid pump. Tekanan oil pelumasan di engine berkisar antara 3-6 kg/cm2 selama pengoperasian engine dalam batas normal. Debit oil yang disuplai ke system berkisar 50-300 ltr/menit, walaupun kebutuhan debit oil masing-masing engine bervariasi. a) External Gear Pump Pompa oli yang paling banyak digunakan adalah type external pump dan trochoid pump. Tekanan pelumasan engine berkisar antara 3 – 4,5 kg/cm2 selama pengoprasian engine dalam batas normal. Debit oli yang disuplai ke system berkisar antara 50 - 300 liter/menit. Perinsip kerja yaitu : 1. Gear berputar sesuai tanda panah, oil disisi inlet mengisi kekosongan gigi-gigi dan rumahnya. 2. Oil yang berada diantara gigi dan rumahnya dipindahkan sesuai dengan gerakan gigi ke sisi outlet.
31
Gambar 2.32 External Gear Pump b) Trochoid Type Pump Tochoid pump merupakan pompa roda gigi tetapi dengan gigi gigi berbentuk kurva trokoida, jumlah gigi dari rotor dalam yang berputar itu satu lebih kecil dari pada jumlah gigi rotor luar. Rotor luar berbentuk silinder dan berputar pada rumah pompa sedangkan sumbu rotor dalam terletak eksentrik terhadap sumbu silinder tersebut, sehingga pemasukan minyak pelumas berlangsung tegak lurus terhadap eksentrisitas tersebut.
Gambar 2.33 Trochoid Type Pump 5. Oil Filter
32
Oil
engine
digunakan
untuk
pelumasan,
pembersihan
dan
pendingnginan komponen-komponen dalam dan oil tersebut kembali ke oil pen. Oil yang bersirkulasi tersebut, secara bertahap menjadi kotor karena membawa partikel-partikel komponen yang bergesekan. Sebagian oil yang bersirkulasi
tersebut
akan
melalui
bagian-bagian
yang
mempunyai
temperature tinggi dan tekanan tinggi sehingga ada yang terbakar dan menjadi karbon. Jika kotoran-kotoran tersebut ikut bersama oil ke komponenkomponen bagian dalam, maka komponen-komponen tersebut semakin cepat aus untuk menjaga hal tersebut diatas, maka pada system tersebut diberi filter agar kotoran-kotoran tersebut dapat disaring dan oil yang bersirkulasi bersih. Ada 3 macam oil filter yaitu : 1) Cartridge type, elemen kertas menjadi satu dengan rumahnya. 2) Cartridge type with safety valve. 3) The hanging type, elemen kertas terpisah dengan rumahnya. Penanganan oil filter secara bertahap akan mengalami kebuntuan oleh partikel asing dan kotoran-kotoran yang bersama-sama oil bersirkulasi. Kecepatan kebuntuan filter, tergantung cara penanganan oil. Karena itu, maka element filter harus diganti secara berkala sesuai dengan operation dan maintenance manual.
Gambar 2.34 Oil Filter 6. By Pass Filter
33
By pass filter berfungsi untuk menyaring oil dari oil pan agar tetap bersih dan mencegah oil filter cepat buntu. Struktur by pass filter adalah sama dengan oil filter dan ukurannya lebih besar.
Gambar 2.35 By Pass Filter 7. Oil cooler Oil cooler berfungsi untuk mencegah problem pada system. Kenaikan temperature oil yang berlebihan menyebabkan kualitas (deteriorasi) berubah dan kemampuan oil sebagai pendingin menurun. Untuk mencegah adanya problem tersebut, maka pada system dipasang oil cooler. Ada dua type oil cooler yaitu : 1) Layar type, pipa-pipa dengan sirip-sirip diatur sehingga membentuk oil mengalir didalam pipa tersebut dan air pendingin mengalir di sisi pipa dengan arah yang berlawanan dengan aliran oil. 2) Cylindrical, pipa-pipa dengan sirip-sirip diatur sehingga membentuk oil mengalir diluar pipa tersebut dan air pendingin mengalir disisi pipa tersebut.
34
Gambar 2.36 Oil Cooler 2.4 Fuel System (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Sistem penyaluran bahan bakar setiap engine pada dasarnya sama, tetapi dengan kebutuhan dan fungsi yang berbeda, sehingga terdapat dua macam cara untuk menyalurkan bahan bakar. 2.4.1 Cummin Fuel System (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Cummin fuel system terdiri dari beberapa bagian yaitu : 1. Fuel Tank Fuel tank berfungsi sebagai tempat penyimpanan bahan bakar. 2. Float Tank Floating mempunyai fungsi yaitu : a) Tempat penampungan bahan bakar dari fuel tank maupun pengembalian fuel dari injector. b) Mencegah over fueling pada saat engine mati. c) Mengendapkan kotoran atau air yang terkandung didalam bahan bakar tersebut. 3. Fuel Filter Fuel filter fungsinya untuk menyaring kotoran yang terkandung didalam bahan bakar.
35
4. PT Pump PT pump adalah mensuplai fuel ke injector dan menentukan quantity fuel yang disuplai. Karena adanya hambatan yang konstan, maka perubahan quantity suplay (debit) akan menyebabkan tekanan bervariasi. 5. Priming Pump Bila diperlukan untuk mensuplai bahan bakar ke glow plug pada intake manifold berguna untuk pemanasan.
Gambar 2.37 Cummin Fuel System 2.4.2 PT Pump (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Fungsi dari bagian PT pump yaitu : a) Gear Pump Menghisap dan menekan fuel ke PT pump. b) Pulsation Damper Tekanan fuel yang dipompakan oleh gear pump. c) PTG (Pressure Time Governor ) Mengatur tekanan fuel yang demikian membatasi putaran engine .
36
d) MVS (Mechanical Variable Speed) Mengatur jumlah fuel yang akan diinjeksikan sesuai dengan beban dan putaran engine. e) Saringan (Screen) Untuk menyaring kotoran dan gram-gram yang tercampur dalam bahan bakar. f) Shut Off Valve Shut Off Valve adalah katup yang berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan bahan bakar dari PT pump ke injector. Hal tersebut dapat dilakukan secara manual atau automatic.
Gambar 2.38 Pressure Time Pump 2.4.3 Injector (PT.United Tractors, 2005) Injector berfungsi untuk menyemprotkan dan mengabutkan bahan bakar kedalam silinder, serta menentukan timing penyemprotan. Penyemprotan injector mendapatkan suplai bahan bakar dengan tekanan bervariasi. Kemudian bahan bakar masuk kedalam lubang kecil didalam cup melalui matering orifice.
37
Gambar 2.39 Injector Keterangan : a) Start up stroke, pada langkah ini matering orifice masih tertutup tapi plunger mulai bergerak naik. b) Matering stroke, plunger trus naik, matering orifice mulai terbuka, bahan bakar mulai mengalir dan mengisi injector. c) Injection plunger, plunger matering orifice tertutup sehingga bahan bakar yang terdapat pada cup injector terjebak, plunger turun menekan bahan bakar sehingga bahan bakar menyemprot ke ruang bakar. d) Injection complete, ujung plunger pada cup injector, sampai langkah selanjutnya mulai lagi. 2.4.4 Komatsu Fuel System (Bosch Fuel System) (PT.United Tractors, 2005) Komatsu fuel system dapat dilihat pada gambar 2.40 dibawah ini :
38
Gambar 2.40 Komatsu Fuel System 6D155 Series Komatsu fuel system terdiri atas komponen : 1. Tangki bahan bakar. 2.
Pompa alir (feed pump).
3. Saringan bahan bakar. 4.
Pompa injeksi bahan bakar.
5. Penyemprot bahan bakar. 2.5 Fuel System (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Diesel engine dapat beroprasi karena adanya pembakaran bahan bakar didalam ruang bakar. Hasil pembakaran tersebut menghasilkan panas yang digunakan untuk mendorong piston kebawah dan pada akhirnya dapat menghasilkan gaya putar pada crank shaft. Bahan bakar pada diesel engine diinjeksikan dengan tekanan yang cukup tinggi, sehingga menghasilkan partikel-partikel bahan bakar yang sangat lembut dan dengan cepat bercampur dengan udara yang sudah dikompresikan hingga mencapai tempratur tertentu. Bahan bakar tersebut diinjeksikan pada waktu, tekanan, dan jumlah yang tepat. Proses tersebut dilakukan sepenuhnya oleh system bahan bakar pada engine. Fuel sytem membahas mengenai konstruksi dan fungsi serta cara kerja dari saringan bahan bakar dan tangki bahan bakar. 2.5.1 Feed Pump (Variable Delivery Type) (PT.Pama Persada Nusantara, 2004)
39
Feed Pump mempunyai fungsi yaitu mensuplai bahan bakar ke pompa bahan bakar dengan tekanan rendah yaitu berkisar 1,2 - 2,6 kg/cm 2. Bersama dengan pompa priming mensuplai bahan bakar ke system pada saat engine dalam keadaan masuk angin (engine hunting sama dengan system bahan bakar kemasukan udara). Ada tiga kejadian yang terjadi pada pompa alir yaitu : 1. Posisi Resirkulating Poros cam (cam shaft ) mendorong torak (piston) ke bawah untuk menekan bahan bakar (fuel) yang berada pada ruang dalam (inner chamber), keluar melalui katup pengeluaran (delivery chek valve), sebagian keluar menuju saringan bahan bakar dan sebagian lagi masuk ke ruang luar dari pompa (outer chamber). Selama dalam gerakan ini katup masuk (suction check valve), tetap dalam keadaan tertutup. Dalam hal ini terjadi peristiwa berpindahnya bahan bakar dari inner chamber ke outer chamber. 2. Posisi Discharging Piston bergerak kembali pada posisi semula akibat kekuatan spring. Akibat bahan bakar yang berada pada outer chamber ditekan keluar dan masuk kedalam disharge line. Delivery check valve tertutup dan bahan bakar dari tangki akan masuk kedalam inner chamber melalui suction check valve. Bila tekanan yang dibangkitkankan oleh bahan bakar pada discharge line masih lebih rendah dari kekuatan spring, maka proses kerja akan kembali pada proses kerja normal demikian seterusnya.
Gambar 2.41 Posisi Discharging 3. Posisi ldling
40
Apabila tekanan yang dibangkitkan pada bagian pengeluaran (discharge) line rod tetap mengikuti bentuk lobe (contur cam) dari poros cam. Gerakan itu tidak mengakibatkan piston bergerak, apabila tekanan discharge menurun, maka kekuatan spring akan mendorong piston sehingga piston bisa mengikuti gerakan dari push rod.
Gambar 2.42 Posisi Idling 2.5.2 Pompa Injeksi Bahan Bakar (Fuel Injection Pump) (PT.United Tractors, 2005) FIP fungsinya adalah mensuplai bahan bakar ke nozzle dengan tekanan tinggi (maksimum 300 kg/cm2), juga menentukan jumlah bahan bakar yang disemprotkan serta menentukan timing penyemprotan. a) Individual Pump Gambar 3.42 memperlihatkan sebuah penampang dari pompa pribadi tipe PES-PD. Shim terdapat pada pompa ini yang dipasang antara flange dan rumah pompa merubah ketebalan shim berarti merubah posisi dari plunger, relative terhadap saluran masuknya. Dengan kata lain, adanya shim ini berarti mengatur kedudukan flange pada rumah pompa arah vertical. Dengan kata lain mengatur riming.
41
Gambar 2.43 Potongan Vertical Fuel Injection Pump b) Delivery Valve Delivery valve berfungsinya mencegah penetesan fuel di chamber pada saat akhir injection dan mencegah membaliknya aliran bahan bakar.
Gambar 2.44 Delivery Valve c) Governor
42
Governor berfungsi untuk mengatur rpm sesuai dengan jumlah bahan bakar dan beban. Untuk bagian-bagian governor dapat dilihat pada gambar 3.44.
Gambar 2.45 Governor 2.5.3 Nozzle (PT.United Tractors, 2005) Nozzle berfungsi sebagai penyemprot dan pengabut
bahan bakar dengan
tekanan tinggi keruang bakar tetapi tidak menentukan saat injection. Konstruksinya penyemprot bahan bakar atau nozzle terdiri dari bodi dan kutub jarum (needle valve). Untuk engine saat ini nozzle berlubang banyak (8 lubang) yang paling banyak dipakai, akan tetapi ada juga mempunyai satu lubang.
43
Gambar 2.46 Nozzel Ada dua macam type nozzle : 1. Hole type nozzle : dipakai pada direct injection. 2. Pintle type nozzle : dipakai pada indirect injection. 2.6 Cooling System (PT.United Tractors, 2005) Panas yang diakibatkan oleh pembakaran suatu engine, pendinginannya dipakai sirkulasi air. Pada engine tempratur dijaga antara 70 – 90°C. Sirkulasi air pendingin dapat dilihat pada gambar dibawah ini (Gambar 2.47).
Gambar 2.47 Cooling System 2.6.1 Sirkulasi Air Pendingin (PT.United Tractors, 2005)
44
Water
pump
digerakkan
oleh
putaran
crank shaft V
belt
untuk
mensirkulasikan air dengan tekanan tertentu ke sirkuit pendingin setelah dan pompa, air pertama-tama menuju ke oil cooler untuk mendinginkan oli pelumas engine dan oli-oli system lainya. Kemudian, air tersebut mengalir ke cylinder block. Didalam cylinder block, air pendingin tersebut mengalir ke cylinder liner dan mendinginkan cylinder liner dan ruang bakar. Setelah ini air tersebut masuk ke water jacket silinder head. Untuk mendinginkan nozzle atau injection intake dan exhause valve serta permukaan cylinder head. Air tersebut kemudian masuk ke thermostart. Thermostart mendistribusikan air pendingin ke dua saluran yaitu ke water pump dan radiator. Volume air yang didistribusikan tersebut tergantung pada temperaturnya. Air yang mengalir ke radiator didinginkan oleh udara yang dihembuskan oleh kipas. 2.6.2 Bagian-Bagian dari Cooling System (PT.United Tractors, 2005) 1. Water Pump Water pump berfungsi mensuplai air pendingin dengan aliran bertekanan kedalam system pendingin. Untuk struktur water pump dapat dilihat pada gambar 2.48.
Gambar 2.48 Water Pump 2. Water Manifold
45
Water manifold berfungsi menampung air sisa bekas pendinginan dari engine untuk disalurkan ke engine atau ke radiator. 3. Thermostat Thermostat berfungsi untuk mengatur dan membuka dan menutup aliran air pendingin keradiator, sehingga temperatur air pada system tetap pada batas-batas yang telah ditentukan (70°C - 90°C). Dengan demikian akan mencegah timbulnya engine over heating serta dapat mempercepat tercapainya temperature kerja engine pada saat mulai operasi.
Gambar 2.49 Thermostat Prinsip kerja yaitu jika temperature engine naik, maka expander akan mengembang dan mendorong piston keatas. Karena piston tersebut dijadikan satu dengan valve pada thermostat tersebut maka saluran yang ke radiator maupun yang ke pompa, tergantung dengan besar kecilnya valve yang terbuka. Terbukanya valve tersebut berdasarkan kenaikan temperature dari air pendingin. Valve mulai terbuka pada46temperature 74,5°C – 78,5°C dan terbuka penuh pada 90°C. 4. Radiator
46
Radiator berfungsi sebagai pendingin air engine dan mendinginkan air tersebut dengan bantuan udara luar. Fungsi buffle plate adalah untuk memisahkan bubles yang terjadi didalam system radiator. Bubles adalah peristiwa pecahnya gelembung udara. Prinsip kerja radiator yaitu didalam upper tank dari radiator terdapat buffle plate yang memisahkan antara air yang boleh berhubungan dengan udara luar serta air yang tidak berhubungan dengan udara (ruang A dengan ruang B). Saluran C adalah saluran pembuangan udara dari dalam core pada saat pengisian air. Saluran D adalah juga saluran pembuangan udara dari dalam engine block pada saat pengisian air. Pada system pendinginan ini tidak boleh berhubungan langsung dengan udara luar, yang maksudnya untuk manaikkan titik didih air pada system dari 100°C menjadi 110°C radiator safety valve.
Gambar 2.50 Radiator 5. Radiator Safety Valve
47
Radiator safety valve terdiri dari dua buah valve yaitu : a) Pressure Valve Karena panas tekanan udara didalam radiator naik, apabila tekanan udara didalam radiator naik sebesar 0,75 kg/cm2 lebih tinggi dari tekanan udara luar maka kelebihan tekanan tersebut akan mampu mendorong pressure valve melawan spring, sehingga kelebihan tekanan akan keluar melalui saluran pipa kecil ke udara bebas.
Gambar 2.51 Pressure Valve b) Vacum Valve Vacum valve berfungsi untuk mencegah kevacuman didalam radiator, sehingga apabila tekanan di dalam radiator lebih kecil dari tekanan udara luar (1 atm), maka vacum valve akan terbuka.
Gambar 2.52 Negative Pressure Regulation 6. Corrosion Resistor
48
Corosion resistor berfungsi untuk mencegah terjadinya endapan dan karat yang dapat menyebabkan saluran pada system pendingin tersumbat.
Gambar 2.53 Corrosion Resistor 3.7 Intake dan Exhaust System (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Intake dan exhaust system biasanya terbuat dari light alloy casting untuk saluran masuk dan untuk saluran buang terbuat dari bahan cost iron yang dirancang tahan terhadap pemuaian karena intake dan exaust system akan mendapatkan panas yang cukup tinggi dari engine yang mencapai ratusan °C. Untuk saluran masuk biasanya dipasang mengggunakan bolt (intake port) sedangkan untuk saluran buang biasanya menggunakan kombinasi stud bolt dan nut dengan bahan anti karat. Hal ini untuk mencegah terjadinya keausan pada bolt. Sirkulasi udara masuk dan keluar system ini terdiri dari : 3.7.1 Naturally aspirated (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Udara yang masuk kedalam silinder terjadi akibat hisapan piston dari engine itu sendiri, disamping karena adanya perbedaan tekanan tekanan pada saat piston bergerak dari titik mati atas ke titik mati bawah (Gambar 2.54).
49
Gambar 2.54 Naturally Aspirated 2.7.2 Supercharged Aspirated (PT.Pama Persada Nusantara, 2004) Pada sistem ini udara yang masuk kedalam silinder dipisahkan, sehingga berat udara persatuan volumenya bertambah. Dengan cara ini diharapkan tenaga engine dapat bertambah pula. Supercharged aspirated ini dibagi dalam dua golongan yaitu : 1. Turbo Charged Aspirated Pada type ini udara yang masuk kedalam silinder dihisap turbocharged, dimana turbocharged ini digerakkan oleh gas buang. Umumnya tipe ini yang banyak digunakan.
Gambar 2.55 Turbocharged Aspirated
50
2. Mechanical Supercharged Udara yang dimasukkan kedalam silinder dibantu oleh hembusan blower. Blower ini digerakkan oleh roda gigi atau tali kipas. Tipe macan ini banyak digunakan pada engine 2 langkah. 3. Turbocharged Aspirated With After Cooler After cooler dipasangkan antara turbocharged dan ruang bakar. Dengan dipasangkanya after cooler diharapkan tenaga engine dapat ditingkatkan. Kenaikan tenaga engine ini berkisar 5 sampai 10 %. Terjadinya kenaikan tenaga engine itu adalah sebagai berikut : a) Udara yang keluar dari turbocharger panas, dengan panasnya udara, maka kerapatan udara pun tinggi, sehinnga berat udara persatuan volume akan berkurang. b) Untuk mendapatkan kerapatan udara yang kecil (udara menjadi padat) maka udara itu harus didinginkan. Besarnya perubahan kerapatan udara itu adalah 2 - 4 % pada setiap terjadinya perubahan temperature 10 derajat celsius. Tingkat perubahan ini tergantung dari temperatur udara luar.
Gambar 2.56 Supercharged dengan After Cooler 2.7.3 Bagian-Bagian Dari Intake dan Exhaust System (PT.United Tractors, 2004)
51
1. Precleaner Precleaner berfungsi untuk memisahkan udara bersih dan udara kotor, sebelum masuk ke air cleaner (penyaring pendahuluan). Precleaner ada dua type yaitu : a) Precleaner Type Centrifugal. b) Precleaner Type Comaclone.
Gambar 2.57 Precleaner Type Sentrifugal 2. Air Cleaner Air cleaner berfungsi sebagai alat pembersih udara, sehingga kotoran dan debu dapat dipisahkan terlebih dahulu sebelum masuk keruang bakar.
Gambar 2.58 Air Cleaner 3. Vacuator Valve
52
Vacuator valve berfungsi untuk membuang debu pada air cleaner pada saat engine mati. Vacuator valve ini tertutup pada saat engine hidup dan terbuka pada saat engine mati, sehingga debu dapat keluar secara otomatis.
Gambar 2.59 Vacuator Valve 4. Dust Indicator Dust indicator berfungsi untuk mengetahui kondisi air cleaner, apakah tersumbat atau tidak. Dust indicator ini dipasangkan pada tempat-tempat yang mudah terlihat dari luar dan yang perlu diperhatikan adalah penunjukanya. Jika menunjuk tanda merah berarti air cleaner tersumbat.
Gambar 2.60 Dust Indicator 5. Turbocharger
53
Turbocharger berfungsi untuk meningkatkan udara yang masuk kadalam keruang bakar, sehingga engine output akan bertambah besar. Turbocharger ini mempunyai dua impeller yaitu turbin dan blower. Turbin impeller diputar oleh gas buang dengan kecepatan yang sangat tinggi. Pada ujung poros turbin ini dipasangkan blower impeller dengan ikatan mur, sehingga putaran blower impeller akan sama dengan putaran turbin impeller. Putaran dari turbocharger ini berkisar antara 50.000-150.000 rpm. Untuk menahan putaran tinggi tersebut poros turbin di support oleh journal bearing dan thrust bearing. Pada tengah-tengah rumah turbin dilengkapi dengan saluran oli untuk pelumasan bearing. Untuk pelumasan ini digunakan oli engine dan untuk menghindari kebocoran oil ke sisi hisap maupun ke sisi turbin dipasang seal ring.
Gambar 2.61 Bagian Turbocharger 6. After Cooler After cooler berfungsi untuk mendinginkan udara yang akan masuk keruang bakar sehingga kerapatan udara meningkat demikian juga tenaga
54
engine akan bertambah sekitar 5 sampai 10 persen. Media pendingin yang dipakai adalah air (water) yang diambil dari air radiator.
Gambar 2.62 After Cooler 7. Muffler Muffler berfungsi sebagai peredam suara, menghilangkan percikan api, dan menurunkan temperature gas buang. Macam-macam tipe muffler yaitu horizontal type, tube type, vertical type dan catalytic muffler. Dari type-type diatas hanya dua type yang kebanyakan digunakan horizontal type dan vertical type. Untuk lebih jelasnya lihat pada gambar 2.63.
55
Gambar 2.63 Mufller `
BAB III
56
TROUBLESHOOTING
Troubleshooting (Mengatasi gangguan) berarti melokalisasikan berbagai kemungkinan penyebab gangguan, serta melaksanakan perbaikannya dan mencegah gangguan terjadi kembali. Dalam pelaksanaan troubleshooting (mengatasi gangguan), struktur dan fungsi merupakan hal yang penting untuk dipahami terlebih dahulu.
Gambar 3.1 Bagan Troubleshooting
3.1 Trouble Shooting Chart
57
Pada proses troubleshooting chart informasi tentang unit sangat diperlukan antara lain : 1. Nama Customer
: PT.THIESS.
2. Serial number dari engine
: S6D105-1.
3. Detail dari lokasi
: DAMAI – MUARALAWA.
4. Kondisi kerusakan
: Rembesan oli pada rocker arm 3.
5. Umur Pemakaian engine
: Engine baru dipakai 4444 Hrs.
Gambar 3.2 Label Nomor Seri Engine Dari data-data diatas, persiapkan troubleshooting chart yang didapatkan dari buku Shop Manual. Buku Shop Manual yang dipakai yaitu untuk buku Shop Manual engine 105. Biasanya buku Shop Manual ini membahas 1 buku per komponen (Gambar 3.3).
58
Gambar 3.3 Buku Shop Manual Engine 105 3.2 Possibilities Causes Sebelum unit dibongkar, perlu dikaji beberapa analisa kemungkinan penyebab trouble. Referensi yang bisa dipakai untuk mempertajam analisa penyebab yaitu : 1. Troubleshooting chart. 2. Shop Manual. 3. Part dan Service News. 4. Catatan trouble sejenis. 5. Machine Hystorical File. 6. Meassuring Tools. 7. Camera juga digunakan untuk memfoto kondisi engine 105.
59
Gambar 3.4 Engine 105 3.3 Observe & Diagnostic Pada tahap ini dilakukan pembongkaran untuk melihat kerusakan, proses pembongkaran dilakukan secara berurutan sesuai SOP (Standar Oprasional Pembongkaran), sebelum dilakukan pembongkaran dilakukan pengorderan terlebih dahulu, terutama gasket beserta O-ring wajib diganti dan ditandai dengan spidol warna hijau pada buku Part Book Engine 105. Untuk komponen lainnya dicek dan diorder sambil membongkar engine 105. Proses pembongkaran yang dilakukan yaitu: 1. Baut fan, cooling dibuka dengan kunci shock 17 sebanyak 6 baut.
Gambar 3.5 Cooling Fan yang Telah Dilepas 2. Pulley, fan dibuka dengan kunci shock 14 dengan bantuan impact.
60
Gambar 3.6 Puley Fan Dibuka dengan Kunci Shock 3. Baut 14 exhaust manipold dibuka dengan kunci shock dengan bantuan impact.
Gambar 3.7 Pembukaan Exsaust Manipold 4. Depstick dibuka dengan cara manual (ditarik dengan tangan).
61
Gambar 3.8 Pembukaan Depstik 5. Baut inlet pipe, turbocharger dibuka dengan kunci shock 10 dan 14 dengan bantuan impack. 6. Baut turbocharger dibuka dengan kunci shock 14.
Gambar 3.9 Turbocarger yang Telah Dilepas 7. Baut return pipe, turbocharger dibuka dengan kunci shock 10 sebanyak 4 buah. 8. Breather ditarik dari kedudukannya dengan cara manual (dengan tangan).
62
Gambar 3.10 Breather yang Telah Dilepas dari Kedudukannya 9. Baut bracket, muffler dibuka dengan kunci shock 17 sebanyak 4 buah.
Gambar 3.11 Bracket Muffler yang Telah Dilepas 10. Baut muffler dibuka dengan kunci pas ring 17 sebanyak 2 buah. 11. Clambs, muffler dilepas dengan cara manual dengan tangan.
63
Gambar 3.12 Clamb Muffler yang Akan Dilepas 12. Baut damper, pulley dibuka dengan kunci shock 19 sebanyak 6 buah. 13. Belt dibuka dengan cara ditarik dengan tangan (manual).
Gambar 3.13 Belt yang Telah Dilepas dari Kedudukannya 14. Baut alternator dibuka dengan kunci shock 14.
64
Gambar 3.14 Alternator yang Telah Dibuka dari Kedudukannya 15. Baut wirring hardness dibuka dengan kunci
shock 10 dengan bantuan
impact.
Gambar 3.15 Wiring Hardness yang Akan Dibuka 16. Baut high pressure pipe dibuka dengan kunci shock 10 dengan bantuan impact.
65
Gambar 3.16 Hight Pressure Pipe yang Akan Dibuka 17. Baut intake manipold dibuka dengan kunci shock 14 dengan bantuan impact. 18. Baut nozzle dibuka dengan kunci shock 10. 19. Starting motor dibuka dengan kunci shock 14 dan dikirim ke sub genset untuk dianalisa.
Gambar 3.17 Starting Motor yang Telah Dibuka dari Kedudukannya 20. Fuel filter assy dibuka dengan kunci fuel filter assy dengan cara manual (tangan).
66
Gambar 3.18 Fuel Filter Assy yang Telah Dibuka 21. Baut flywheel dibuka dengan kunci shock 19 dan ditahan dengan crane.
Gambar 3.19 Flywheel yang Telah Dibuka 22. Oil filter assy dibuka dengan kunci oil filter assy/dengan cara manual.
67
Gambar 3.20 Oil Filter Assy yang Akan Dibuka 23. Oil cooler assy dibuka dengan kunci shock 10 dengan bantuan impact.
Gambar 3.21 Oil Cooler yang Telah Dibuka 24. Engine diangkat dengan crane dan drain valve/plug dibuka dengan kunci adjustable wrench untuk membuang oli.
68
Gambar 3.22 Valve Plug Dibuka Untuk Membuang Oli 25. Baut secsion pipe dibuka dengan kunci shock 14 dan 10 sebanyak 3 buah dengan bantuan impact.
Gambar 3.23 Secsion Pipe yang Telah Dibuka 26. Baut FIP dibuka dengan kunci shock 14 dan dikirim ke sub assy 2 untuk dianalisa.
69
Gambar 3.24 FIP yang Telah Dibuka 27. Baut oil filter cam dibuka dengan kunci shock 10 dengan bantuan impact.
Gambar 3.25 Oil Filter yang Akan Dibuka 28. Baut rocker arm cover dibuka dengan kunci shock 10 dengan bantuan impact.
70
Gambar 3.26 Proses Pembongkaran Rocker Arm 29. Baut air inlet tube dibuka dengan kunci shock 17 dengan bantuan impact.
Gambar 3.27 Air Inlet yang Akan Dibuka 30. Baut water pump assy dibuka dengan kunci shock 14 sebanyak 4 buah dan dikirim ke sub assy 2 untuk dianalisa.
71
Gambar 3.28 Water Pump Assy yang Telah Dibuka 31. Flywheel housing ditahan dengan crane dan bautnya dibuka dengan kunci shock 19.
Gambar 3.29 Flywheel Housing yang Akan Dibuka 32. Baut rocker arm dibuka dengan kunci pas ring 14 dan dikirim ke sub assy 1 untuk dianalisis.
72
Gambar 3.30 Rocker Arm Dibuka dengan Kunci Shock 33. Baut cylinder head dibuka dengan kunci shock 14 dengan bantuan impact. 34. Liner digerinda dengan gerinda kawat untuk mempermudah pelepasan piston dari liner.
Gambar 3.31 Liner Digerinda dengan Gerinda Kawat 35. Baut piston dibuka dengan kunci shock 14, dan dilepas dari kedudukannya mengikuti tanda pada piston.
73
Gambar 3.32 Proses Pembukaan Piston dan Mengecek Kode Urutan 36. Cylinder blok ditegakkan dengan crane dan dibuka dengan kunci shock 17 beserta metal dilepas dari kedudukannya.
74
Gambar 3.33 Proses Pembukaan Cylinder Block dan Metal 37. Crank shaft diangkat dari kedudukannya dengan menggunakan crane.
75
Gambar 3.34 Proses Pengangkatan Crank Shaft 38. Metal cam shaft dibuka dengan menggunakan kunci metal cam shaft hasil experiment mekanik reman.
Gambar 3.35 Metal Cam Shaft yang Telah Dilepas dari Kedudukannya 39. Cylinder block ditegakkan menggunakan crane, dan liner dilepas dari cylinder dengan menggunakan hydraulic jack.
76
Gambar 3.36 Proses Pengambilan Liner dengan Hydrolic Jack 40. Cylinder block dikirim ke washing untuk dicuci dan dianalisa di disassembly.
Gambar 3.37 Cylinder Block yang Akan Dicuci dan Dianalisa 3.4 Collect Data Pada tahap collect data dilakukan pengukuran dan pengecekan untuk analisa kerusakan pada engine 105. Komponen yang dicek yaitu : 1. Kelonggaran crank shaft dicek dengan dial indicator.
Gambar 3.38 Proses Pemeriksaan Kelonggaran Crank Shaft dengan Dial
77
Indikator 2. Backlarnch, And play, dan Side clearance diperiksa dengan dial indicator.
Gambar 3.39 Proses Pengukuran Backlarnch, And Play, dan Side Clearance 3. Untuk cylinder block dan intake manipold disemprot dengan WD 40 buatan Amerika untuk pengecekan adanya keretakan atau tidak dengan warna WD 40 yang digunakan penetralisir putih dan pengecekan keretakan warna merah.
78
Gambar 3.40 Proses Pemeriksaan Keretakan Pada Cylinder Block 4. Seluruh baut, piston, crank saft, cam saft, dan connecting rod dicuci dengan bensin dan dicek untuk melihat terjadi korosi atau tidak dan ternyata crank shaft mengalami pengikisan akibat gesekan.
Gambar 3.41 Proses Pencucian Cam Shaft, Crank Shaft, Piston, dan Connecting Rod
79
5. Crank saft dan cam saft diukur dengan micrometer dengan ketelitian micrometer 0,05 mm. 6. Piston, conecting rod dicuci dengan bensin dan diukur menggunakan dial indicator.
Gambar 3.42 Pengukuran Piston dengan Dial Indikator 3.5 Analisis Setelah dilakukan pemeriksaan dan didapatkan data-data seperti diatas maka diketahui rembesan oli disekitar cylinder head berasal dari bocornya gasket rocker arm nomor 3 pada saat unit beroprasi gasket tersebut telah mengalami pitting sehingga tidak mampu menahan oli keluar dari rocker arm dan menyebabkan oli engine berada pada posisi low melihat data-data yang didapat dan umur unit yang masih 4444 hours maka rusaknya gasket tersebut dikarnakan daya tahan yang kurang dari gasket tersebut (poor durability) dan untuk mencegah kebocoran dari posisi yang lain maka dilakukan penggantian gasket secara menyeluruh.
80
Gambar 3.43 Hasil Analisis Rembesan Oli Pada Rocker Arm Untuk crank shaft yang mengalami pengikisan oleh metal cylinder block dan connecting rod maka dilakukan pengukuran dengan micrometer dengan skala 0,05 mm. Batas Ukuran crank shaft yang mengalami pengikisan yaitu :
Gambar 3.44 Panduan Pengecekan Crank Saft
81
Hasil pengukuran untuk main jurnal nomor 2 mengalami pengikisan yang agak dalam melebihi batas standard diameter main jurnal yaitu 84,58 dengan selisih 0,03 dalam 3 kali pengukuran dalam sisi yang berbeda sehingga crank shaft harus diperbaiki dengan proses metalizing oleh sub pembubutan. 3.6 Solution Dalam melakukan proses perbaikan crank shaft ini dilakukan pada sub bagian pembubutan, pembubutannya terbagi atas tiga tahapan tahapan-tahapannya adalah sebagai berikut : 1. Proses Pembubutan Awal Pada proses pembubutan awal ini, permukaan benda kerja dibuat tidak rata, tujuannya adalah agar pada saat proses metallizing berlangsung antara bahan pengisi dengan bahan induk dapat menyatu dengan sempurna. 2. Proses Metallizing Proses metallizing adalah proses pengelasan yang bertujuan utntuk menambah material atau bahan pengisi berupa kawat las (monel) kebahan induk. 3. Proses Pembubutan Akhir Sedangkan pada proses pembubutan akhir ini, dilakukan bertujuan untuk meratakan permukaan benda kerja yang telah menglami proses metallizing. Pada pembubutan akhir benda kerja dibubut dengan sangat hatihati, agar ukuran benda kerja dapat sesuai yang diinginkan. 3.7 Action To Everopment Pada tahap ini dilakukan langkah perbaikan dari hasil analisis dan pembahasan yang didapat, langkah perbaikan yang diambil sesuai sop manual engine 105 merupakan kebalikan langkah pembongkaran. Proses perakitan dilakukan oleh sub assembling line dengan pengetokan connecting rod dengan kunci tok (kunci moment) dengan beban 7 kg, dan diputar bautnya hingga membentuk sudut 90°.
82
Gambar 3.45 Proses Pengetokan Connecting Rod dengan Kunci Tok (Kunci Moment)
Gambar 3.46 Proses Pemutaran Baut dengan Sudut Putar 90° Untuk pengetokan (Cylinder Block) dengan kunci tok diberikan beban 20 kg dan diputar 90°.
83
Gambar 3.47 Pengetokan Cylinder Block Kemudian untuk body engine dilakukan perakitan dan pengetokan dengan kunci tok (kunci moment) dengan beban tok 7 kg.
Gambar 3.48 Proses Perakitan dan Pengetokan Engine Pada Sub Assy Setelah semua terpasang dengan baik, engine dicek kembali pada sub final inspection.
84
Gambar 3.49 Proses Pengecekan Engine yang Telah Dirakit Pada Sub Final Inspecsion kemudian engine dicat dasar pada sub painting dan dikeringkan hingga kering, setelah kering engine dibawa ke test bend untuk pengetesan engine, apakah rpm engine normal atau naik turun serta masih ada kerusakan atau tidak pada engine, jika masih terdapat kerusakan maka engine harus kembali ke sub disassembly line untuk proses redu (pembongkaran dan perbaikan ulang). Kerugian
redu akan
ditanggung oleh perusahaan sepenuhnya. Jika tidak mengalami kerusakan maka engine dicat ulang kembali dengan warna hitam kecoklatan yang menandakan engine sudah selesai diperbaiki dan merupakan lambang warna engine yang telah diperbaiki oleh PT.UT-Reman, setelah itu engine akan diraving (dibungkus dengan pelastik) untuk kembali dikirim ke konsumen. Untuk part bekas engine yang telah diperbaiki akan dikembalikan kepada konsumen sebagai bukti kerusakan engine 105 tersebut.
85
Gambar 3.50 Engine yang Telah Siap Dirakit dan Diraving
86
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil pelaksanaan kerja praktek dan analisa yang telah dilakukan dapat diberikan beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Pada engine yang mempunyai oli bercampur air mengalami kebocoran pada system pendinginan. 2. Engine yang mengalami rpm naik turun pada saat dilakukan test engine, berarti didalam engine ada part yang tidak terpasang/longgar. 3. Pada proses disassembly engine garsket beserta O-ring wajib diganti pada saat pengorderan part. 4. Proses pembongkaran (disassembly) dilakukan dari yang sederhana ke yang rumit. 5. Engine yang mengalami kebocoran pada dinding block disebabkan engine retak atau gasket mengalami pitting (poor durability). 6. Pengetokkan baut dengan kunci tok (kunci moment) harus tepat sesuai shop manual agar engine tidak redu pada saat test engine. 5.2 Saran Penulis menyadari keterbatasan pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki, namun walaupun demikian akan mencoba memberi saran yang mungkin akan dapat membangun. Adapun saran tersebut antara lain : 1. Untuk pengecekan kerusakan periksalah mulai dari yang paling sederhana dan mulai dari yang sering terjadi. 2. Usahakan selalu teliti dalam memeriksa part yang terkait dengan gangguan agar live time suatu engine dapat maksimal. 3. Proses disassembly engine usahakan dilakukan sehati-hati mungkin agar tidak merusak part yang seharusnya tidak rusak.
87
4. Bila menerima informasi unit trouble, mintalah informasi tentang unit antara lain nama customer, type dan serial number dari unit, detail dari lokasi. Kemudian sedapat mungkin mendapatkan informasi tentang trouble, kondisi kerusakan, pekerjaan yang dilakukan saat terjadinya trouble, kondisi lingkungan sekitar tempat operasi, dan catatan problem yang pernah terjadi sebelumnya. 5. Lakukan marking/penandaan sebelum dilakukan proses overhaul component.
88
DAFTAR PUSTAKA
PT United Tractors,2005.BC1 Magang Mechanic.Jakarta:PT UT Technical Training Departement. PT Hexindo Adiperkasa,2006.Fundamentals Of Hyraulics.Jakarata:PT Hexindo Adiperkasa Technical Training dan Education Departement. PT United Tractors,1997.Sistem Hidrolik dan Perlengkapan Kerja,Jakarta:PT UT Training Centre Departement. Wijaya, Y., 2005, Sistem Pengoperasian dan Perawatan Mesin Excavator 320-320L, Teknik Mesin, UGM, Yogyakarta. Komatsu Handbook,2003.Spesification And Aplication Handbook Twenty Fourh Edition.Japan:Komatsu Handbook. PT United Tractors,2009.Basic Trouble Shooting.Jakarta:PT UT Training Centre Departement. PT Pama Persada Nusantara,2004.Mechanic Development.Jakrata:PT Pama Persada Nusantara.
89
LAMPIRAN
90
