RANGKUMAN MOTOR BAKAR II SISTEM – SISTEM YANG BEKERJA PADA ENGINE DIESEL
A. Air Air Induc Inducti tion on Syst Syst! ! " Sist Sist! ! P!#s P!#su$ u$#n #n Ud#r Ud#r# # d#n P!%u#n P!%u#n&#n &#n &#s %u#n& Engine memerlukan jumlah udara yang cukup untuk melakukan kerja. Sistem
ini harus menyediakan udara yang cukup dan juga bersih agar tercapainya suhu yang diinginkan untuk melakukan melakukan pembakaran pembakaran dalam engine. engine. Hasil pembakaran pembakaran yang terjadi di dalam engine berupa gas buang harus dikeluarkan agar tidak mengganggu kinerja engine. Dalam perkembangannya, sistem udara masuk memiliki 3 tipe : 1. Natu Natural rally ly Aspi Aspira rate ted d . !urb"ch b"char arg ger 3. !urb !urb"c "cha harg rger er A#ter #terc" c""le "ler r
'. Ti()ti Ti()ti( ( Air Air Inducti Induction on Syst! Syst! '.' N#tur#**y N#tur#**y As(ir#td As(ir#td $erupakan sistem pemasukan udara secara alamiah ke dalam ruang
bakar. %erakan pist"n mengakibatkan ke&akuman yang ada di dalam ruang bakar. udara di atm"s#er terhisap ke ruang bakar melalui precleaner, air cleaner, intake mani#"ld lalu masuk ke rung bakar. baka r. Namun udara yang masuk sangat terbatas sehingga bahan bakar yang diinje diinjeksi ksikan kan juga juga sangat sangat terbat terbatas. as. Hal ini membuat membuat per#"r per#"rma ma engine engine kurang "ptimal.
'.+ Tu Tur%oc,#r r%oc,#r&r &r Sistem ini merupakan pengembangan dari sistem natural aspirated.
Dimana menggunakan k"mp"nen tambahan tambahan yaitu turb"charger. turb"charger. 'dara yang yang masu masuk k ke dala dalam m ruan ruang g baka bakarr juml jumlah ahny nyaa lebi lebih h bany banyak ak bila bila dibandi dibandingka ngkan n dengan dengan sistem sistem natura naturall aspira aspirated ted.. Sehing Sehingga ga tenaga tenaga yang yang dihasilkan dari pr"ses pembakaran akan maksimal. '.- Tu Tur%oc,#r r%oc,#r&r &r it, A/trcoo*r A/trcoo*r ("mp"nen tambahan yaitu A#terc""ler dipasang dalam sistem. 'dara
yang masuk akibat hisapan turb"charger, lalu udara tersebut mele)ati a#terc""ler untuk didinginkan. +. Ko!(onn)$o!(o Ko!(onn)$o!(onn nn D#s#r D#s#r Air Induction Induction Syst! Syst! srt# 0#r# Kr1#ny# Kr1#ny#
(eterangan : 1. *recleaner . Air #ilter 3. !urb !urb"c "cha harg rger er +. nta ntake ke mani mani#" #"ld ld -. A#t A#terc" erc""l "ler er . E/ha E/haus ustt man mani# i#"l "ld d 0. E/ha E/haus ustt st stack ack . $u##ler +.' A*ir#n A*ir#n ud#r# (#d# Air Induction Syst! *recleaner • Digunakan di sistem sebagai penyaring a)al udara. ("mp"nen ini
ber#ungsi untuk menyaring k"t"ran2k"t"ran kasar yang terba)a "leh udara. ("t"ran2k"t"ran tersebut dapat mengakibatkan kerusakan dan keausan pada k"mp"nen2k"mp"nen sistem pada engine. ("t"ran yang
tersaring selanjutnya akan dilepas ke atm"s#er menggunakan dust eject"r.
•
Air #ilter Dari precleaner, udara menuju ke air #ilter. ("mp"nen air #ilter ber#ungsi menyaring udara dengan cara menahan k"t"ran yang berupa butiran2butiran halus yang masih ikut terba)a "leh udara.
•
!urb"charger Dari air
#ilter,
udara
mengalir
masuk
ke
turb"charger.
!urb"charger menyediakan lebih banyak udara masuk ke ruang bakar. t"matis bahan bakar yang disempr"tkan pun banyak, sehingga tenaga yang dihasilkan besar.
4ara kerja turb"charger : !urbin dan impeller5c"mpress"r pada turb"charger terhubung dengan sebuah sha#t. %as buang hasil pembakaran mengalir ke e/haust mani#"ld dengan terlebih dahulu mele)ati turb"charger. %as buang memutar turbin, karena satu p"r"s dengan impeller maka impeller turut ikut berputar. mpeller berputar menyebabkan udara disekitar engine akan terhisap dan masuk ke intake mani#"ld 6saluran masuk7. Semakin cepat impeller berputar, maka udara yang masuk semakin banyak.
•
A#terc""ler !ugas dari a#terc""ler adalah mendinginkan atau menurunkan suhu udara sebelum naik masuk ke ruang bakar. !urb"charger membuat suhu udara naik hingga bekisar 3889. Alasan mengapa udara harus didinginkan sebelum masuk ke ruang bakar : 'dara yang masuk ke turb"charger memiliki suhu yang tinggi. *ada suhu tinggi kerapatan partikel renggang. Dengan a#terc""ler yang mengambil panas udara le)at media air, suhu udara menurun dan partikel2partikel kembali padat. Dengan begitu udara yang masuk ke ruang bakar akan lebih banyak.
ntake $ani#"ld Dari a#terc""ler, udara mengalir masuk ke intake mani#"ld dan masuk ke ruang bakar. E/haust $ani#"ld Sebagai saluran untuk gas hasil pembakaran keluar dari silinder. •
$u##ler Dari e/haust mani#"ld, gas buang mengalir ke mu##ler. $un##ler ber#ungi sebagai peredam suara.
B. 0oo*in& Syst! " Sist! Pndin&in '. 2#tr 0,#r#tristic Air merupakan sumber daya alam yang terbesar di bumi. Air memiliki
karakteristik yang khas. ;erikut beberapa karakteristik ar, yaitu : 1. *ada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan, yakni 884 6387 < 188"4, air ber)ujud cair. Suhu 8"4 merupakan titik beku 6#ree=ing p"int7 dan suhu 188"4 merupakan titik didih 6b"iling p"int7 air. . *erubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki si#at sebagai penyimpanan panas yang sangat baik. *erubahan suhu air yang lambat mencegah terjadinya strees pada makhluk hidup karena adanya perubahan suhu yang medadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai bagi makhluk hidup. Si#at ini juga menyebabkan air sangat baik digunakan sebagai pendingin mesin. 3. Air memerlukan panas yang tinggi dalam pr"ses penguapan. *enguapan 6e&ap"rasi7 adalah pr"ses perubahan air menjadi uap air. *r"ses ini memerlukan energi panas dalam jumlah besar. Sebaliknya, pr"ses perubahan uap air menjadi cairan 6k"ndensasi7 melepaskan energi panas yang besar. *elepasan energi ini merupakan salah satu penyebab mengapa kita merasa sejuk pada saat berkeringat. Si#at ini juga merupakan salah satu #akt"r utama yang menyebabkan terjadinya penyebaran panas secara baik di bumi. +. Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai jenis senya)a kimia. Air hujan mengandung senya)a kimia dalam jumlah yang sangat sedikit, sedangkan air laut dapat mengandung senya)a kimia hingga 3-.888 mg5liter, 6!ebbut, 1>>7. Si#at ini memungkinkan unsur hara terlarut diangkut ke seluruh jaringan tubuh makhluk hidup dan memungnkan bahan2 bahan t"ksik yang masuk ke
dalam jaringan tubuh makhluk hidup dilarutkan untuk dikeluarkan kembali. Si#at ini juga memungkinkan air digunakan sebagai pencuci yang baik dan pengencer bahan pencemar 6p"lutan7 yang masuk ke dalam air. -. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Suatu cairan dikatakan memiliki tegangan permukaan yang tinggi jika tekanan antar m"lekul cairan tersebut tinggi. !egangan permukaan yang tinggi menyebabkan air memiliki si#at membasahi suatu bahan secara baik 6higher )etting ability7. . Air merupakan satu2satunya senya)a yang merenggang ketika membeku. *ada saat membeku, air merenggang sehingga es memiliki densitas 6massa5&"lume7 yang lebih rendah daripada air. Selain karakteristik2karakteristik diatas, air juga mempunyai si#at k"hesi dan adhesi. ("hesi adalah gaya tarik menarik antara m"lekul yang sejenis. 4"nt"h pada saat air diteteskan ke atas daunt alas, yang terjadi air tersebut membentuk p"la butiran dan tidak meresap atau menyebar ke permukaan daunt alas. ni terjadi karena k"hesi yang ada pada air sangat besar dibandingkan dengan adhesi air dengan daunt alas. Adhesi adalah gaya tarik menarik antara m"lekul yang tidak sejenis. 4"nt"h pada saat kalian mengeringkan lantai dari air dengan menggunakan kain lap lalu air terserap ke kain lap. Hal ini terjadi karena gaya k"hesi air lebih kecil daripada gaya adhesi air dengan kain lap.
+. 0#3it#tion
4a&itati"n atau ka&itasi adalah peristi)a berubahnya =at cair yang sedang mengalir menjadi #ase uap atau gelembung gas. Hal ini terjadi karena ada pengurangan tekanan hingga di ba)ah tekanan uap jenuhnya. (a&itasi ra)an terjadi pada =at cair yang mengalir di dalam p"mpa,dan tempat2tempat yang memiliki tekanan rendah atau berkecpatan tinggi. %elembung gas yang diciptakan dapat pecah dalam )aktu yang singkat. *ecahya gelembung tersebut dapat mengakibatkan semacam kaget pada dinding
yang
dile)ati. Akibatnya
akan timbul lubang2lubang
kecil.
;ayangkan apabila ka&itasi terjadi di )ater jacket engine, dinding )ater jacket akan timbul lubang2lubang kecil dan b"c"r menembus silinder ruang bakar. air akan masuk ke ruang bakar dan dapat mengganggu pr"ses pembakaran bahkan kerusakan pada k"mp"nen.
-. En&in 0oo*#nt 4""lant berguna sebagai cairan pendingin c""lant bekerja dengan cara
mengalir ke tiap2tiap bagian pada engine untuk menyerap panas. !ujuannya adalah agar engine tetap berada pada suhu kerja. ("mp"nen utama c""lant adalah air. Sesuai karakteristiknya, air merupakan penyerap panas yang baik. Namun air juga memiliki kekurangan, : a. $udah mendidih
b. $embeku pada suhu yang dingin c. Sangat k"r"si# terhadap metal Selain itu juga mendidihnya air dapat menimbulkan ka&itasi yang berdampak pada kerusakan k"mp"nen. 'ntuk memperbaiki si#at2si#at dari air, maka ditambahkan dengan cairan Anti#ree=e. Anti#ree=e yang
berupa ethylene glik"l ber#ungsi untuk
menurunkan titik beku dan menaikkan titik didih pada air. Apabila air mengalami pembekuan di dalam sistem, hal ini akan dapat merusak saluran atau k"mp"nen pada engine. Alasannya adalah dikarenakan air membeku maka kerapatan m"lekulnya akan merenggang 6bukan bertambah massanya7. 'ntuk mencampur anti#ree=e dengan air, terlebih dahulu kita harus mengetahu takaran pada saat melakukan pencampuran.
Sesuai gambar diatas, k"nsentrasi yang dianjurkan berkisar 38? 2 8?. ("nsentrasi kurang dari 38? tidak cukup untuk mencegah pembekuan c""lant. Apabila k"nsentrasi lebih dari 8? akan menaikkan titik beku c""lant atau air serta akan menghasilkan endapan silica yang mengakibatkan tersumbatnya pada saluran. Endapan silica juga dapat merusak seal. 4. Ko!(onn)$o!(onn 0oo*in& Syst! d#n 0#r# Kr1#ny#
(eterangan : 1. @ater pump . il c""ler 3. Saluran di engine bl"ck, )ater jacket +. !herm"stat -. adiat"r . adiat"r cap 0. H"se •
@ater *ump @ater pump memiliki k"mp"nen berupa sudu2sudu yang disebut impeller. mpeller diputar "leh putaran engine dan menghisap c""lant yang ada di radiat"r melalui h"se yang terhubung. 4""lant yang terhisap akan masuk ke sistem saluran pendingin dalam engine.
•
il 4""ler Setelah dari )ater pump, c""lant menuju "il c"ler. il c""ler terdiri dari beberapa seperangkat tube 6pipa7. Air masuk ke dalam tube dan menyerap panas "li yang mengalir menyelubungi pipa atau ube yang ada di dalam "il c""ler.
•
Saluran dan @aterjacket di dalam ;l"ck Engine Dari "il c""ler, air menuju masuk ke saluran2saluran di engine. Engine yang dilengkapi dengan turb"charger, air akan menuju ke a#terc""ler. Desain a#terc""ler hampir mirip dengan radiat"r. Air c""lant menyerap panas udara yang le)at dari turb"charger menuju ruang bakar.
Di bl"ck engine, air c""lant menuju saluran2saluran yang biasa disebut )ater jacket. Air c""lant menyerap panas yang ditimbulkan "leh liner, pist"n, serta ring pist"n karena adanya gesekan antara k"mp"nen2 k"mp"nen tersebut.
Air c""lant juga menuju saluran yang ada di cylinder head. Di cylinder head banyak k"mp"nen2k"mp"nen yang bergesekan, sehingga perlu adanya pendinginan di bagian tersebut.
•
!herm"stat Selanjutnya air c""lant menuju ke therm"stat. Di therm"stat terdapat temperature regulat"r. ("mp"nen ini ber#ungsi menjaga engine ber"perasi pada suhu kerja. ("mp"nen ini dapat menutup dam membuka. 4ara kerjanya adalah ketika suhu di engine masih dingin, therm"stat akan menutup saluran yang menuju ke radiat"r "leh karena itu c""lant dialihkan jalurnya ke saluran bypass dan kembali terhisap ke )ater pump. Saat suhu engine panas atau melebihi suhu kerjanya, maka c""lant yang di dalam engine akan terikut panas. *ada )aktu yang bersamaan, therm"stat akan membuka saluran ke radiat"r dan selanjutnya c""lant menuju ke radiat"r untuk pr"ses pendinginan. !herm"stat akan membuka pada suhu sekitar 0 < >8 derajat celcius.
•
adiat"r *ada saat therm"stat membuka, c""lant akan mengalir ke radiat"r. adiat"r memiliki sirip2sirip. Sirip2sirip ini akan dialiri "leh c""lant yang memba)a panas dari engine. 4""lant akan mengalir dari atas ke ba)ah melalui sirip2sirip. *anas c""lant akan diserap "leh udara yang dihembuskan kea rah sirip2sirip. 'dara ditiup "leh #an 6kipas7 yang terhubung "leh putaran engine.
adiat"r memiliki penutup yang dsebut radiat"r cap. Selain ber#ungsi sebagai penutup agar c""lant tdiak tumpah. adiat"r cap memiliki dua &al&e yaitu itu relie# &al&e dan &acuum &al&e. elie# &al&e akan bekerja apabila tekanan di dalam radiat"r lebih besar daripada tekanan di atm"s#er, dan c""lant yang mempunyai tekanan tinggi lubriitu mengalir ke reser&"ir. Sedangkan &acuum &al&e akan bekerja pada saat tekanan di dalam radiat"r lebih rendah dari tekanan atm"s#er. Bal&e terebut akan membuka
saluran dan memungkinkan udara masuk agar tekanan di dalam radiat"r untuk menstabilkan.
0. Lu%ric#tion Syst! " Sist! P*u!#s#n '. 5#t #diti/ Sebelum kita tahu tentang sistem dan cara kerja pelumasan, terlebih
dahulu kita harus tahu #ungsi pelumasan itu sendiri. ungsi pelumasan antara lain : $engurangi panas yang timbul akibat gesekan • $encegah keausan • Sebagai pr"teksi dari k"t"ran • $embentuk sekat 5 #ilm • $embersihkan • *elumas sendiri tersusun dari base "il atau minyak dasar yang disuling dan dicampur dengan bahan2bahan pendukung yakni =at aditi#. Cat aditi# adalah senya)a yang berguna untuk memperbaiki atau menguatkan spesi#ikasi minyak dasar "li. Cat aditi# dapat diklasi#ikasikan sebagai berikut 1. $emperbaik si#at minyak dasar, yaitu dengan ditambahkan :
Bisc"sity ndek mpr"&er ;erguna menurunkan penurunan &isk"sitas jika suhu naik, dan menaikkan &isk"sitas jika suhu turun.
*"ur *"int Despressant 6**D7 $encegah pembentukan (ristal pada suhu rendah. ;iasanya **D
berasal
dari poly-metacrilates,
etylen
vynil-acetate
copolimers, poly-fumarates. Anti#"amants ungsinya adalah mencegah pembentukan busa pada pelumas. ;iasa bahannya dari sylic"ns dan p"licrilate.
. $emberi pr"perty baru pada minyak dasar, terdiri dari : Anti)ear $engurangi keausan dengan cara membuat lapisan tipis
dengan permukaan l"gam, sehingga gesekan yang terjadi rendah. Detergents ;er#ungsi sebagai pembersih dari k"t"ran atau =at yang berbahaya, mengendalikan k"r"si, dan mencegah endapan dengan
cara membuat lapisan pada permukaan l"gam. Antirust 5 Anti"/idant $encegah terjadinya karat pada k"mp"nen. Dengan cara mencegah dan memperlambat reaksi kimia antara hydr"carb"n pada pelumas dengan "ksigen dari udara. Selain itu, =at aditi# harus juga mempuyai si#at alkalinity agent,
yakni sebaga penetralisir pembentukan material asam dan "li yang ter"ksidasi. Serta pelumas juga harus mempunyai kemampuan daya cengkram 6ricti"n $"di#iers7.
+. K#r#$tristi$ P*u!#s
'ntuk pelumas sendiri harus mempunyai kerakteristik, seperti :
") &"latility *elumas tidak mudah menguap pada k"ndisi "perasi. luiditas aitu pelumas harus dapat mengalir dalam daerah suhu "perasi. Stabilitas
*elumas juga harus mempunyai si#at stabilitas. Stabilitas pelumas ditentukan "leh si#at minyak dasar dan =at aditi# yang ada, serta
k"ndisi lingkungan dan temperature. ("mpabilitas (ec"c"kan dengan bahan lain di dalam sistem. *elumas harus mempunyai k"mpabilitas dengan seals dan bearing, karena bila tidak ada kemampuan k"mpabilitas maka pelumas dapat merusak seal atau
bearing. (ekentalan 6Bisc"city7 *ada suhu panas, pelumas cenderung encer maka indeks &isk"sitasnya rendah. Sedangkan pelumas akan kental pada saat suhu dingin, indeks &isk"sitasnya tinggi.
-. SAE d#n API SAE singkatan dari S"ciety "# Aut"m"ti&e Engineers, merupakan satuan
ahli "t"m"ti# yang menetapkan standar kekentalan "li dalam derajat celcius. SAE mengg"l"ngkan "li menjadi , yaitu single grade dan multi grade. Single grade diperuntukkan saat "li menjadi encer pada suhu panas dan menjadi kental pada suhu dingin "li akan sulit mengalir. $ultigrade adalah standar "li dimana kekentalannya tidak berpengaruh "leh perbedaan suhu temperature. $ultigrade biasa dinyatakan dalam &isk"sitas seperti F18@2-8G. Huru# F@G menyatakan dalam k"ndisi )inter atau musim dingin, SAE kekentalan "li adalah 18. A* singkatan dari American *etr"leum nstitute, sebagai standart kualitas "li mesin. A* biasa tercantum dalam kemasan "li. 'ntuk mesin bensin biasanya memiliki k"de A* yaitu huru# F SG, misal : SA, S;, S4, SD, .. 6semakin baru perkembangannya7. $esin diesel memiliki k"de F4G, misal : 4A, 4;, 44, 4D, .
4. Ko!(onn Sist! P*u!#s#n d#n 0#r# Kr1# il *an ;er#ungsi sebagai tempat menampung "li. !erletak di ba)ah
engine bl"ck.
Sucti"n ;ell dan nlet Screen li yang tertampung di "il pan mengalir mele)ati inlet screen. nlet screen ber#ungsi menyaring k"t"ran kasar pada "li. Setelah mele)ati inlet screen, "li masuk ke sucti"n bell.
•
il *ump dan elie# Bal&e il pump menciptakan aliran dimana "li akan mengalir ke seluruh bagian engine. il pump bekerja sesuai putaran cranksha#t. elie# &al&e yang letaknya dekat dengan "il pump ber#ungsi menjaga tekanan pada sistem tidak berlebih.
•
il c""ler dan ;ypass Bal&e il c""ler ber#ungsi untuk mendinginkan "li. Desain "il c""ler memiliki banyak saluran kecil. li di dalam saluran akan diserap panasnya "leh c""lat yang mengalir di celah luar saluran. ;ypass &al&e ber#ungsi mengalihkan aliran "li bila saluran ke "il c""ler tidak memungkinkan untuk dile)ati.
•
il #ilter. ;er#ungsi sebagai penyaring k"t"ran yang ada pada "li. Di sistem "il #ilter dipasang dua. Dimana yang pertama dipasang setelah "il c""ler, biasa disebut "il #ilter bypass &al&e. Dan yang kedua #ull #l") "il #ilter, dipasang sebelum "li kembali menuju "il pan.
•
il %allery $erupakan jalur "li mengalir ke dalam bl"ck engine. Saluran ini akan menyebarkan "li ke setiap k"mp"nen engine yang memerlukan adanya pelumas. Seperti cranksha#t, camsha#t, pist"n, r"cker arm, bearing, dan lain2lain.
•
*ist"n 4""ling Iet ("mp"nen ini ber#ungsi menyempr"tkan "li ke bagian ba)ah pist"n, untuk membantu pelumasan pada silinder liner. *ist"n c""ling jet bekerja pada saat rpm tinggi.
•
4rankcase ;reather 4rankcase breather ber#ungsi sebagai &entilasi untuk gas hasil pembakaran yang b"c"r melalui ring pist"n. ;reather juga menjaga kestabilan tekanan di dalam crankcase. ;reather biasanya terletak di bagian atas engine untuk menyeimbangkan tekanan di dalam engine crankcase dengan tekanan luar dan memudahkan "li untuk kembali ke oil pan.
Aliran pada sistem pelumasan,
(eterangan : 1. il *an atau Sump, . Sucti"n ;ell, 3. il *ump, +. *ressure elie# Bal&e, -. il ilter 6Saringan li7 dengan ;ypass Bal&e, . Engine il 4""ler dengan ;ypass Bal&e, 0. $ain il %allery, . *ist"n 4""ling Iet, >. 4rankcase ;reather, *ipa dan Saluran penghubung, dan li itu sendiri.
