10
ANALISA ENGINE LOW POWER PADA UNIT HD785-5
Hasan Basri
1, Hendro Purwono
2, Rasma
3Program Studi D3 Otomotif dan Alat Berat, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Jakarta Jl. Cempaka Putih Tengah 27, Jakarta Pusat, 10510
Email: [email protected], Email: [email protected], Email: [email protected]
Kata kunci: Kotoran, Saringan Bahan Bakar, Groove, Plunger
Abstract. Technological advances in the field of heavy equipment have been achieved with the
development of various methods used to improve the quality of production for the better. One way is to modify the machine unit to be more effective and efficient in operating it like the Dump Truck HD785-5. But in its operation can not be separated from the problems that arise including engine low power. Therefore, research needs to be done so that the cause of the problem is known. The method used in this study is collecting data through observation, interviews, library research and measurement. The results show that the cause of engine low power is a clogged fuel filter so that small size impurities are not filtered and enter the Fuel Injection Pump which causes the plunger to jam and damage to the injection pump plunger. The entry of dirt also causes a blockage in the hole that is above the plunger or called a groove that serves to regulate a lot of the fuel that is sprayed. The dirt closes the groove so that the fuel cannot come out to supply the injection nozzle. Because there is no fuel in the combustion chamber, it does not cause combustion so that engine low power.
Keywords: Dirt, Fuel Filter, Groove, Plunger
1. PENDAHULUAN
Dunia pertambangan dan perhutanan pada masa sekarang telah mengalami pertumbuhan yang cukup signifikan, hal tersebut berdampak pada semakin terbukanya lapangan pekerjaan yang lebih luas. Ini disebabkan karena terjadinya imbas terhadap industri-industri yang bergerak dibidang pertambangan dan perhutanan di indonesia pada khususnya dan di dunia pada umumnya. Dalam dunia alat berat, kemajuan teknologi juga telah
Abstrak. Kemajuan teknologi dalam bidang alat berat telah banyak dicapai dengan
dikembangkannya berbagai macam metode-metode yang dipergunakan untuk meningkatkan mutu produksi menjadi lebih baik. Salah satu caranya adalah memodifikasi unit alat berat agar lebih efektif dan efisien dalam pengoperasiannya seperti Dump Truck HD785-5. Namun dalam pengoperasiannya tidak lepas dari masalah yang timbul diantaranya tenaga mesin menurun. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian agar diketahui penyebab dari masalah tersebut. Adapun metode yang dilakukan dalam penelitian ini adalah pengumpulan data melalui observasi, wawancara, library research dan pengukuran. Hasilnya menunjukkan bahwa penyebab terjadinya tenaga mesin menurun adalah saringan bahan bakar yang tersumbat sehingga kotoran-kotoran berukuran kecil tidak tersaring dan masuk ke Pompa Injeksi Bahan Bakar yang mengakibatkan plunger menjadi macet dan rusaknya injection pump plunger. Masuknya kotoran juga menyebabkan sumbatan pada lubang yang berada diatas plunger atau disebut groove yang berfungsi untuk mengatur banyak sedikitnya bahan bakar yang di semprotkan. Kotoran tersebut menutup groove sehingga bahan bakar tidak bisa keluar untuk menyuplai ke injection nozzle. Karena tidak adanya bahan bakar ke ruang bakar maka tidak terjadinya pembakaran sehingga tenaga mesin menurun.
11
banyak dicapai, terbukti dengan dikembangkanya berbagai macam metode-metode yang dipergunakan untuk meningkatkan mutu produksi menjadi lebih baik, salah satunya adalah dengan memodifikasi alat-alatnya atau unit-unitnya agar lebih efektif dan efisien apabila dipergunakan atau dioperasikan. Salah satunya adalah HD785-5, unit ini merupakan alat untuk memindahkan material dari jarak sedang sampai jarak jauh dimana muatanya dapat diisikan oleh excavator. Dalam pengoperasiannya tidak lepas dari masalah yang timbul diantaranya tenaga mesin menurun (engine low power) sehingga mempengaruhi jumlah produksi secara signifikan.
2. LANDASAN TEORI
2.1 Pengenalan ProdukDump truck merupakan salah satu alat berat yang banyak dipakai di pertambangan. Unit ini mempunyai fungsi
sebagai alat pengangkut material dari jarak sedang hingga jauh dimana materialnya akan diisikan oleh wheel loader atau excavator maupun shovel. Dump truck (HD) merupakan produk Komatsu yang mempunyai ukuran yang beraneka ragam, salah satunya adalah HD785-5 seperti terlihat pada gambar 1 berikut ini.
Gambar 1. Unit HD785-5
Komatsu mengartikan HD785-5 adalah sebagai berikut:
H : Dump Truck
D : Heavy Duty
785 : Berat Muatan 785 x 0,1 = 78,5 ton
-5 : Modifikasi Unit
2.2 Pengertian Engine HD785-5
Engine adalah suatu alat yang menghasilkan tenaga melalui suatu proses tertentu, dimana proses thermis
diubah menjadi tenaga mekanis. Pada HD75-5 menggunakan engine tipe SA12V140 seperti terlihat pada gambar 2 berikut ini.
12
Komatsu mengartikan SA12V140 adalah sebagai berikut:
S : Huruf yang mengindikasikan bahwa unit ini menggunakan supercharger (turbocharger)
A : Udara didinginkan oleh air
12 : Angka yang mengindikasikan jumlah silinder (bahan bakar) V : Huruf yang mengindikasikan diesel engine in-line
140 : Angka yang menunjukan ukuran diameter silinder liner (mm)
2.3 Sistem Bahan Bakar (Fuel System)
Diesel engine dapat beroperasi karena adanya pembakaran bahan bakar di ruang bakar. Hasil pembakaran
tersebut menghasilkan panas yang digunakan untuk mendorong piston ke bawah dan akhirnya dapat menghasilkan gaya putar pada crankshaft. 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 temperatur tertentu. Bahan bakar tersebut diinjeksikan pada waktu tertentu, tekanan, dan jumlah yang tepat. Proses tersebut dilakukan sepenuhnya oleh sistem bahan bakar pada engine seperti terlihat pada gambar 3 berikut ini.
Gambar 3. Sistem Bahan Bakar (Fuel System)
Bahan bakar dari tanki bahan bakar (fuel tank) di pompa oleh feed pump untuk dikirimkan ke saringan bahan bakar (fuel filter), bahan bakar disaring terlebih dahulu agar jangan sampai kotoran ikut bersikulasi ke dalam sistem bahan bakar. Bahan bakar yang dipompakan oleh feed pump diatur tekanannya dengan menggunakan overflow valve (pada beberapa model ada yang menggunakan dua buah overflow valve sekaligus). Bahan bakar dikompres oleh pompa injeksi dan diinjeksikan ke dalam ruang bakar pada tekanan 80-300 kg/cm² melalui pipa
nozzle, nozzle holder, dan injection nozzle. Komponen timer yang terletak dibagian depan dari pompa injeksi
berfungsi untuk mengatur waktu penginjeksian bahan bakar ke dalam ruang bakar sesuai dengan kecepatan putaran engine. Governor yang terletak dibagian belakang dari pompa injeksi berfungsi untuk menstabilkan kecepatan putar engine dengan cara mengontrol jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Pada umumnya jumlah bahan bakar yang dikirim oleh feed pump lebih banyak dibandingkan dengan jumlah bahan bakar yang diinjeksikan oleh pompa injeksi, kelebihan bahan bakar tersebut akan dikembalikan lagi ke tanki bahan bakar melalui saringan bahan bakar.
2.4 Sistem Pemasukan Udara dan Pembuangan Gas (Intake and Exhaust System)
Sistem pemasukan udara dan pembuangan gas (intake and exhaust system) merupakan salah satu sistem pada
diesel engine yang bekerja untuk menyalurkan udara segar/bersih ke dalam ruang bakar engine dan
mengeluarkan gas hasil pembakaran ke udara bebas. Sistem ini memiliki beberapa komponen utama seperti:
turbocharger, after cooler, dust indicator, dan lain-lain. Pada gambar 4 berikut ini dapat dilihat sebuah sistem
13
Gambar 4. Sistem Pemasukan Udara dan Pembuangan Gas (Intake and Exhaust System)
2.5 Sistem Pelumasan (Lubricating System)
Pelumasan pada engine berfungsi untuk melumasi komponen-komponen yang bergesekan dan mencegah berkaratnya bagian-bagian engine yang bergerak tranlasi maupun rotasi. Tujuannya untuk mempertahankan umur dan daya tahan komponen sesuai dengan umur ekonomisnya. Pada sistem pelumasan didukung oleh beberapa komponen utama diantaranya adalah oil pump, oil filter, lubricating valve, oil cooler, thermostat dan lain-lain. Pada gambar 5 berikut ini adalah salah satu contoh dari sistem pelumasan yang digunakan pada alat berat.
Gambar 5. Sistem Pelumasan (Lubricating System)
2.6 Sistem Pendinginan (Cooling System)
Pada saat awal engine dihidupkan, temperatur air pendingin masih rendah. Air pendingin tersebut temperaturnya akan meningkat setelah digunakan untuk melakukan pendinginan pada komponen-kompenen
engine. Temperatur air pendingin yang tinggi tersebut akan didinginkan kembali oleh radiator. Pada sistem
pendinginan engine, temperatur air pendingin dijaga antara 70-90°C. Pada gambar 6 berikut ini dapat dilihat sebuah sistem pelumasan (lubricating system).
14
Gambar 6. Sistem Pendinginan (Cooling System)
3. METODOLOGI PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penelitian ini guna mendapatkan data adalah: 1. Metode Observasi (Field Survey)
yaitu tinjauan langsung pada obyek yang dituju untuk memperoleh data atau informasi yang diperlukan tentang cara penanganan masalah (troubleshooting) engine low power pada unit HD785-5 yang baik dan benar.
2. Metode Wawancara (Interview)
yaitu mengumpulkan data melalui wawancara dengan mekanik yang berpengalaman dibidangnya tentang fungsi dan cara kerja unit yang sedang diperbaiki.
3. Metode Library Research
yaitu mengumpulkan data-data dari referensi berupa buku, jurnal atau pun petunjuk cara kerja.
Sementara untuk menyelesaikan masalah terdapat 8 langkah yang dilakukan seperti yang dilihat pada gambar 7 berikut ini.
Gambar 7. Delapan Langkah Penyelesaian Masalah (Troubleshooting)
Possibilities Causes Problem Identification Observe and Diagnostic Suspected Causes Action to Improvement Conclusion Collect Data Analysis
15
Identifikasi Permasalahan (Problem Identification)
HD 785-5 dengan kode unit 614 pada saat sedang di operasikan dan sedang membawa muatan, operator pada unit tersebut mendengar suara tidak normal di daerah engine dan unit tersebut juga kinerjanya menurun secara mendadak dan getaran di engine yang abnormal.
Kemungkinan Penyebab (Possibilities Causes)
Pada tahap ini kita mengambil kemungkinan-kemungkinan penyebab engine low power dari shop manual sebagai acuan. Dimana dalam shop manual tersebut memberikan informasi panduan urutan pengecekan. Kemungkinan-kemungkinan penyebab engine low power adalah sebagai berikut :
a. Tersumbatnya element air cleaner. b. Gangguan pada turbocharger. c. Cincin piston silinder aus. d. Tersumbatnya fuel filter, strainer. e. Tersumbatnya strainer feed pump.
f. Tersumbatnya injection nozzle, penyemprotan tidak bagus. g. Tersumbatnya injection pump plunger.
h. Katup clearance tidak rata.
i. Kontak tidak rata antara valve dan valve seat. j. Tersumbat, bocor pipa bahan bakar.
k. Lubang air breather tersumbat di tanki bahan bakar. l. Variable pre-stroke spool solenoid rusak.
Peninjauan dan Pengukuran (Observe and Diagnostic)
Hal yang dilakukan pada langkah peninjauan dan pengukuran adalah: a. Pengecekan Warna Gas Buang
Dari pengecekan ternyata gas buang yang keluar dari muffler berwarna hitam yang berarti menunjukan pembakaran di ruang bakar tidak sempurna yang bisa diakibatkan oleh beberapa hal seperti efisiensi udara
intake rendah, kebocoran udara, penyemprotan bahan bakar, dan jumlah bahan bakar yang disemprotkan
b. Pengecekan Turbocharger
Saat dilakukan pengecekan turbocharger secara visual, hasilnya tidak ada keretakan dan kebocoran kemudian dilanjutkan pengecekan pada sisi turbin dan blower dengan cara di putar menggunakan tangan, hasilnya masih bagus sebab saat di putar tidak terasa berat.
c. Pengecekan Blow-by Pressure
Hasil pengukuran menunjukkan 1470 kPa. Hal ini masih sesuai standar yaitu 1471 {150} kPa d. Pengecekan Exhaust Manifold
Setelah engine hidup exhaust manifold di ukur dengan termometer digital dari hasil pengukuran 580oC,
sedangkan standartnya 650oC, berarti menunjukan terjadi pembakaran tidak sempurna di ruang bakar.
e. Pengecekan High Idle, Low Idle dan Stall pada Unit
Dari pengecekan menunjukkan bahwa hasil aktual tidak sesuai dengan standar seperti yang dilihat pada tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Hasil Pengecekan High Idle, Low Idle dan Stall pada Unit
Engine Speed Hasil Pengukuran
(rpm) Standar (rpm)
High idle Power mode 2280 2350±50 Economy mode 2240 2300±50
Low idle Power mode 960 1000±30 Economy mode 610 650±25
Stall Power mode 1860 2000±50 Economy mode 1810 1900±50
16 f. Pengecekan Fuel Piping
Hasil pengecekan menunjukkan bahwa fuel piping masih bagus dan tidak ada kebocoran g. Pengecekan Fuel Filter
Fuel filter di buka dan dikeluarkan elemennya untuk diperiksa, setelah diperiksa ternyata banyak kotoran
sehingga fuel filter menjadi buntu sepert terlihat pada gambar 8 berikut ini.
Gambar 8. Fuel Filter h. Pengecekan dan Pengetesan Fuel Injection Pump (FIP)
FIP di cek dan di tes dengan cara membuka nut pada lubang delivery valve satu per satu dari lubang no 1 lalu di crank jika bahan bakar keluar dari lubang delivery valve berarti bagus dan dilanjutkan no 2 sampai no 6 dengan cara yang sama, tenyata pada lubang no 2 dan no 6 pada lubang delivery valve RH tersumbat dan bahan bakar tidak keluar sama sekali dari lubang delivery valve seperti terlihat pada gambar 9 dan 10 berikut ini.
Gambar 9. Lubang Delivery Valve No. 2 Gambar 10. Lubang Delivery Valve No. 6
Pengumpulan Data (Collect Data)
Dalam langkah ini kita lakukan pengumpulan data baik dari hasil pengukuran ataupun peninjauan dengan
customer seperti terlihat pada tabel 2 berikut ini.
Tabel 2. Pengumpulan Data
Peninjauan/Pengukuran Hasil Standar Keterangan
Warna gas buang Berwarna hitam Tidak berwarna Tidak normal
Turbocharger Tidak ada retak, turbin dan blower tidak terasa berat
Tidak ada retak, turbin dan blower tidak terasa berat
Normal
Blow-by Pressure 1470 kPa 1471{150} kPa Normal
Exhaust Manifold Temperature
17
Peninjauan/Pengukuran Hasil Standar Keterangan
High idle, low idle, stall High : power : 2280 rpm
Economy : 2240 rpm Low : power : 960 rpm Economy : 610 rpm Stall : power : 1860 rpm Economy : 1810 rpm High : power : 2350±50 Economy : 2300±50 Low : power : 1000±30 Economy : 650±25 Stall : power : 2000±50 Economy : 1900±50 Tidak standar
Fuel Piping secara visual Tidak ada kebocoran Tidak ada kebocoran Normal
Fuel Filter secara visual Buntu/rusak Tidak buntu/rusak Tidak normal
FIP Tersumbat/rusak Tidak tersumbat/rusak Tidak normal
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 HasilSetelah melakukan pengumpulan data dari hasil peninjauan dan pengukuran maka dapat dilakukan analisa yang menunjukkan hasil bahwa yang menyebabkan kerusakan plunger di FIP adalah adanya kotoran-kotoran yang menyumbat lubang yang berada di atas plunger yang disebut groove yang berfungsi untuk mengatur banyak sedikitnya bahan bakar yang di semprotkan. Kotoran tersebut menutup groove sehingga fuel tidak bisa keluar untuk menyuplai ke injection nozzle, hal ini disebabkan karena fuel filter mengalami kebuntuan sehingga kotoran-kotoran yang berukuran kecil tidak tersaring dan masuk ke dalam FIP dan mengakibatkan plunger mengalami jamed atau tidak mau kembali lagi ke plunger barel karena tersumbat kotoran sehingga bahan bakar tidak disuplai ke injection nozzle maka di ruang bakar tidak terjadi pembakaran sehingga menyebabkan engine
low power.
4.2 Pembahasan
Setelah dilakukan pengecekan, pengetesan dan analisa maka kita dapat menentukan penyebab (suspected
causes) dari masalah engine low power dengan mudah. Dari hasil tersebut di temukan faktor yang menyebabkan engine low power adalah fuel filter yang tersumbat dan injection pump plunger rusak. Maka langkah perbaikan
yang dilakukan adalah dengan mengganti Fuel Injection Pump (FIP) yang baru seperti terlihat pada gambar 11 dan 12 berikut ini.
Gambar 11. FIP Lama Gambar 12. FIP Baru
5. KESIMPULAN
Karena FIP sebelah kanan no 2 dan no 6 mengalami kebuntuan akibatnya proses pembakaran di dalam engine menjadi tidak sempurna dan menyebabkan engine low power karena pada delivery valve no 2 dan no 6 tidak mengeluarkan bahan bakar untuk mensuplai ke bahan bakar. Akibatnya di dalam ruang bakar hanya udara saja yang dikompresikan dan tidak ada bahan bakar yang disemprotkan oleh injection nozzle. Hal ini karena pompa injeksi plunger mengalami kebuntuan yang disebabkan oleh kualitas bahan bakar kurang bagus atau karena
18
kerusakan bahan bakar dari dalam tanki yang berkarat sehingga kotoran dari tanki bahan bakar tidak di saring oleh fuel filter dan langsung masuk ke FIP dan menjadi buntu.
DAFTAR PUSTAKA
Basic Mechanic Couse (BMC) 1 PT. United Tractors Tbk. Operation and Maintenance Manual, KOMATSU HD 785-5. Preventive Maintenance HD 785-5, PT. United Tractor Tbk.
Shop Manual, KOMATSU Engine SA12V140 PT. United Tractors Tbk. Shop manual, KOMATSU HD 785-5 PT. United Tractor Tbk.
