TUGAS AKHIR
Oleh:
Agustinus Sambo
15 610 087
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINNGI POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA
JURUSAN TEKNIK MESIN
PROGRAM STUDI TEKNIK ALAT BERAT
i
Diajukan sebagai persyaratan untuk memenuhi derajat Ahli Madya (Amd) pada
Program Studi Teknik Alat Berat Jurusan Teknik Mesin Di Politeknik Negeri Samarinda
TUGAS AKHIR
Oleh:
Agustinus Sambo
15 610 087
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINNGI POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA
JURUSAN TEKNIK MESIN
PROGRAM STUDI TEKNIK ALAT BERAT 2017
ii Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Agustinus Sambo
NIM : 15 610 087
Jurusan : Teknik Mesin
Program Studi : Teknik Alat Berat
Jenjang : Diploma III
Judul Tugas Akhir : “Analisa Kerusakan Komponen Lubrication System pada Engine C7 Caterpillar” Dengan ini menyatakan bahwa Laporan Tugas Akhir ini adalah hasil
karya saya sendiri dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar.
Jika dikemudian hari terbukti ditemukan unsur plagiarisme dalam Laporan Tugas Akhir ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan perundang-undangan yang berlaku.
Samarinda 19 Juli 2017
Agustinus Sambo NIM. 15610087
iii
ENGINE C7 CATERPILLAR
Nama : Agustinus Sambo Nim : 15 610 087
Jurusn : Teknik Mesin Program Studi : Teknik Alat Berat Jenjang Studi : Diploma III
Laporan Tugas Akhir ini telah disahkan pada tanggal, 01 Agustus 2017
Menyetujui :
Pembimbing I
Ir. Abdul Muis, MT NIP. 19640622 199303 1 003
Pembimbing II
Darma Aviva, ST., MT NIP. 19700727 199512 1 002
Mengesahkan :
Direktur Politeknik Negeri Samarinda,
Ir. H. Ibayasid, M.Sc NIP. 19590303 198903 1 002 Lulus Ujian Tanggal : 01 Agustus 2017
iv
ENGINE C7 CATERPILLAR
Nama : Agustinus Sambo Nim : 15 610 087
Jurusn : Teknik Mesin Program Studi : Teknik Alat Berat Jenjang Studi : Diploma III
Laporan Tugas Akhir ini telah disahkan pada tanggal 01 Agustus 2017 Penguji I,
Nama : Muhammad Taufik, ST., M.Si NIP : 19710106 199702 1 001
Penguji II,
Nama : Molana Ariefuddin NIP : -
Penguji III,
Nama : Handry Triyono NIP : -
Mengetahui : Ketua Jurusan Teknik Mesin
H. Baso Cante, ST., MT NIP. 19691231 199512 1 001
Ketua Program Studi Teknik Alat Berat
Faisyal Umar, ST., MT NIP. 19690217 199802 1 001
v
Sambo A, Analisa Kerusakan Komponen Lubrication System pada Engine
C7 Caterpillar. Teknik Alat Berat. Teknik Mesin. Politeknik Negeri Samarinda.
Lubrication System merupakan salah satu sistem Engine yang berfungsi untuk melumasi dan mencegah terjadinya keausan dalam menjaga ketahanan komponen. Oleh karena itu Lubrication System harus bekerja dengan baik dan melumasi setiap komponen Engine yang bergerak. Analisa ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui kerusakan komponen – komponen Lubrication System dan bagaimana komponen tersebut mengalami kerusakan dan keausan. Analisa dilakukan dengan mengunakan Engine C7 Caterpillar dengan cara beberapa proses diantaranya visual inspection, pengujian dan pengkukuran. Setalah melakukan Analisa penulis merakit kembali komponen dan Engine. Visual inspection dan pengukuran dilakukan pada Oil pump, Pengujian Oil Cooler dilakukan sesuai dengan literature, pemotongan Screen Oil filter untuk melihat partikel yang ada pada Screen. Hasil yang di dapatkan adalah terjadi keausan Abrasive wear dan Contact strees fatigue yang disebabkan besarnya clearance dan gesekan saat pengoperasian engine dan kerusakan Spring reliev valve pada Oil pump serta kerusakan Spring relieve valve pada Oil Filter bypass velve. Harus dilakukan penggantian Spring reliev valve pada Oil pump dan Filter bypass valve sesuai dengan spesifikasinya.
vi
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Tugas akhir ini berjudul
“Analisa Kerusakan Komponen Lubrication System Pada Engine C7 Caterpillar”
disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh jenjang Ahli Madya (Amd) pada Jurusan Teknik Mesin Alat Berat Politeknik Negeri Samarinda.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis tidak terlepas dari segala macam kekurangan dan kesalahan, namun berkat usaha dan niat yang kuat serta bantuan dari berbagai pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikannya.
Tidak terhitung jumlah dukungan yang penulis terima dalam penyelesain tugas akhir ini, oleh sebab itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima kasih yang setinggi-tingginya kepada :
1. Bapak Ir. H. Ibayasid, M.Sc selaku Direktur Politeknik Negeri Samarinda 2. Bapak Baso Cante, ST., MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
3. Bapak Faisyal Umar, ST., MT, selaku Ketua Program Studi Alat Berat.
4. Bapak Ir. Abdul Muis, MT, selaku pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, saran, dan petunjuk dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
5. Bapak Darma Aviva, ST., MT, selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, saran, dan petunjuk dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
6. Bapak dan Ibu Dosen, Staf Teknisi serta Administrasi Jurusan Teknik Mesin dan Program Studi Alat Berat.
7. Kedua Orang tua dan Saudara penulis yang senantiasa membantu dalam do’a dan biaya selama kuliah sampai penyelesaian Tugas Akhir ini.
vii
memberikan semangat selama proses penyusunan Tugas Akhir ini.
9. Keluarga Besar Mahasiswa Kristen Politeknik Negeri Samarinda (KBMK POLNES) yang selalu memberikan semangat dan dukungan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
10. Dan semua pihak yang tak mungkin penulis sebutkan satu persatu, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Akhir kata, semoga Tuhan Yang Maha Esa senantiasa melimpahkan rahmat-Nya dan membalas segala kebaikan pihak-pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan Tugas Akhir ini dan semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak-pihak yang membacanya.
Samarinda, 19 Juli 2017 Penulis,
viii
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ... ii
HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING ... iii
HALAMAN PERSETUJUAN PENGUJI ... iv
ABSTRAK ... v
KATA PENGANTAR... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xiii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 2 1.3 Batasan Masalah ... 2 1.4 Tujuan Penulisan ... 2 1.5 Manfaat Penulisan ... 2
1.6 Metode Pengumpulan Data ... 2
1.7 SistematikaPenulisan ... 3
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Sistem Pelumasam ... 5
2.1.1 Fungsi Pelumas ... 6
2.2 Klaifikasi Oli Pelumas ... 7
2.2.1 Standar Asosiasi ... ... 7
2.2.2 Peringkat Pelumas (Grade) ... ... 9
2.3 Kode Pengenal Pada Label Oli ... 13
2.4 Komponen-komponen Lubrication System ... 14
2.5 System aliran oli di dalam Engine C7 Caterpillar ... 20
ix
2.7 Perubahan Pelumas Dalam Penggunaan ... 25
2.8 Macam-macam Keausan ... 26
2.8.1 Keausan Abrasive ... 27
2.8.2 Keausan Adhesive ... 28
2.8.3 Keausan Erosi ... 29
2.8.4 Erosi Kavitasi ... 30
2.8.5 Contact Stress Fatique ... 31
2.8.6 Corrosion ... 32
2.8.7 Fretting Corrosion ... 33
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Metode Peneltian... 34
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 34
3.3 Spesifikasi Engine C7 Caterpillar ... 34
3.4 Spesifikasi Oil Pump ... 36
3.4.1 Pengukuran Oil Pump ... 36
3.4.2 Nama Komponen Oil Pump ... 37
3.5 Spesifikasi Oil Cooler ... 38
3.5.1 Nama Komponen Oil Cooler ... 38
3.6 Spesifikasi Oil Filter Bypass Valve ... 39
3.7 Peralatan dan Bahan ... 40
3.8 Diagram Alir ... 44
BAB 4 PEMBAHASAN 4.1 Analisa Oil Pump Engine C7 Caterpillar ... 46
4.1.1 Proses pembongkaran Oil Pump ... 46
4.1.2 Visual Inspection pada Oil pump ... 48
4.1.3 Pengukuran pada Oil pump ... 52
4.1.4 Proses perakitan Oil pump ... 55
4.1.5 Hasil Analisa Oil pump ... 57
4.2 Analisa Oil Cooler Engine C7 Caterpillar ... 57
x
4.2.4 Pencegahan dan Solusi perbaikan ... 64
4.2.5 Proses Pemasangan Oil Cooler ... 65
4.3 Analisa Oil Filter Bypass Valve Engine C7 Caterpillar ... 68
4.3.1 Proses pembongkaran Oil Filter Bypass Valve ... 68
4.3.2 Visual inspection Oil Filter Bypass Valve ... 70
4.3.3 Pengukuran pada Oil Filter Bypass Valve ... 73
4.3.4 Penyebab dan Akibat kerusakan Oil Filter Bypass Valve ... 75
4.3.5 Proses Perakitan dan Pemasangan Oil Filter Bypass Valve ... 76
BAB 5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 78
5.2 Saran ... 78
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xi
Gambar 2.1 Grafik Multigrade Oli ... 10
Gambar 2.1 Kode Pengenal 15-40... 13
Gambar 2.2 Kode Pengenal Huruf W... 14
Gambar 2.4 Kode Pengenal Huru CF-4,CE ... 14
Gambar 2.5 Komponen Lubrication System ... 14
Gambar 2.6 Oil Pan ... 15
Gambar 2.7 Suction Bell dan Inlet Screen ... 16
Gambar 2.8 Oil Pump ... 16
Gambar 2.9 Oil Cooler ... 17
Gambar 2.10 Oil Filter ... 18
Gambar 2.11 Main Oil Gallery ... 19
Gambar 2.12 Piston Cooling Jet ... 19
Gambar 2.14 Crankcase Breather ... 20
Gambar 2.15 Abrasive Wear ... 27
Gambar 2.16 Kerusakan Abrasive ... 28
Gambar 2.17 Kerusakan Abrasive ... 28
Gambar 2.18 Adhesive Wear ... 28
Gambar 2.19 Kerusakan Adhesive ... 29
Gambar 2.20 Piston ... 29
Gambar 2.21 Erosion... 29
Gambar 2.22 Kerusakan Erosi ... 30
Gambar 2.23 Kerusakan Erosi ... 30
Gambar 2.24 Cavitation Erosion ... 30
Gambar 2.25 Kerusakan Cavitation Erosion... 31
Gambar 2.26 Contact Stress Fatique... 31
Gambar 2.27 Corrosion ... 32
Gambar 2.28 Fretting Corrosion ... 33
Gambar 3.1 Engine C7 Caterpillar ... 35
Gambar 3.2 Oil Pump ... 36
Gambar 3.3 Komponen Oil Pump ... 37
xii
Gambar 3.7 Posisi Spring bypass valve ... 40
Gambar 3.6 Prosedur Pelepasan dan Pemasangan Oil filter base ... 39
Gambar 4.1 Bolt pada idler gear ... 46
Gambar 4.2 Outlet manifold ... 46
Gambar 4.3 Bolt pada body ... 47
Gambar 4.4 Outer rotor dan inner rotor ... 47
Gambar 4.5 Drive gear dari shaft ... 47
Gambar 4.6 Pemeriksaan visual pada housing oil pump ... 48
Gambar 4.7 Pemeriksaan visual oil pump housing ... 48
Gambar 4.8 Pemeriksaan visual outer rotor ... 49
Gambar 4.9 Pemeriksaan visual inner rotor ... 50
Gambar 4.10 Pemeriksaan visual pada main shaft ... 51
Gambar 4.11 Pemeriksaan visual Relieve valve body ... 51
Gambar 4.12 pengukuran length of the inner gear ... 52
Gambar 4.13 Pengukuran length of the outer gear ... 52
Gambar 4.14 Pengukuran Depth of the bore for the gear ... 53
Gambar 4.15 Pengukuran clearance outer rotor to body ... 53
Gambar 4.16 Pengukuran clearance inner to outer rotor ... 53
Gambar 4.17 pengukuran end play outer rotor ... 54
Gambar 4.18 pengukuran end play inner rotor ... 54
Gambar 4.19 Free length spring ... 55
Gambar 4.20 Test force spring ... 55
Gambar 4.21 Outer rotor dan Inner rotor ... 55
Gambar 4.22 Drive gear pada shaft ... 56
Gambar 4.23 Body ke bracket ... 56
Gambar 4.24 Outlet manifold ... 56
Gambar 4.25 Idler gear ... 57
Gambar 4.26 Aliran pelumas ke Turbocharger ... 58
Gambar 4.27 Oil Filter ... 58
Gambar 4.28 Bolt oil cooler ... 58
Gambar 4.29 Keluarkan oil cooler dari block engine ... 59
xiii
Gambar 4.33 Visual inspection tube mounting flange ... 61
Gambar 4.34 Oil Cooler dan Oil Cooler tester Gp ... 62
Gambar 4.35 Pengujian Oil Cooler ... 63
Gambar 4.36 Seal O-ring ... 66
Gambar 4.37 Gasket ... 66
Gambar 4.38 Oil cooler dan Filter base ... 66
Gambar 4.39 pemasangan Oil Cooler ... 67
Gambar 4.40 Prosedur pengencangan Oil cooler dan Bolt Oil filter base ... 67
Gambar 4.41 Oil filter ... 68
Gambar 4.42 Aliran pelumas ke turbocharger... 68
Gambar 4.43 Oil filter ... 69
Gambar 4.44 Aliran pelumas ke turbocharger... 69
Gambar 4.45 Bolt oil filter base ... 69
Gambar 4.46 Plug, plunger dan spring ... 70
Gambar 4.47 Pemotongan oil filter ... 70
Gambar 4.48 Pengeringan element oil filter pada ragum ... 70
Gambar 4.49 Pemeriksaan visual element oil filter ... 71
Gambar 4.50 Plunger ... 72
Gambar 4.51 Housing bypass valve ... 72
Gambar 4.52 Scratch pada plunger ... 73
Gambar 4.53 Pengukuran spring pada bypass valve ... 74
Gambar 4.54 Plug plunger dan spring ... 76
Gambar 4.55 Bolt Oil Filter base ... 76
Gambar 4.56 Aliran pelumas ke Turbocharger ... 77
xiv
Tabel 2.1 Kontaminasi Pada Pelumasan ... 26
Tabel 3.1 Keterangan Komponen Oil Pump ... 37
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Inner dan Outer gear Oil Pump ... 52
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Depth of the bore ... 53
Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Clearance ... 54
Tabel 4.4 Hasil Pengukuran End play ... 54
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Spring reliev valve ... 55
Tabel 4.6 Hasil Pengujian kebocoran Oil Cooler ... 63
Tabel 4.7 Rating categories particle ... 71
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penggunaan Alat Berat pada zaman sekarang sangat dibutuhkan, karena Alat Berat tersebut diperlukan bagi setiap lembaga atau industri yang ada diseluruh dunia, Kalimantan Timur pada khususnya. Dimana di Bumi Etam ini, banyak sekali Sumber Daya Alam yang melimpah, seperti batubara, kelapa sawit, kayu, dan lain-lainnya. Maka industri Alat Berat pun saling meningkatkan performa Unit/Engine yang diproduksinya sesuai perkembangan teknologi saat ini. Perawatan dan pemeliharaan rutin pun dilakukan, yaitu dengan mengontrol cara kerja sistem-sistem di dalam suatu untuk menjaga performa Unit/Engine tetap prima. Salah satu sistem yang berperan penting dalam Engine System dan menjaga ketahanan komponen supaya tetap bisa digunakan sampai waktu yang telah di tentukan bahkan melebihi itu ialah Lubrication System/Sistem Pelumasan. Lubrication System pada Engine berfungsi untuk melumasi
komponen, pendingin komponen yang bergerak dan bergesekan yang menghasilkan panas, pembersih kotoran yang dihasilkan dari gesekan komponen logam, dan pencegah karat komponen logam. Semua itu diperlukan karena Engine yang beroperasi membutuhkan pelumasan.
Kegagalan Lubrication dapat berpengruh besar terhadap ketahanan komponen dan dapat merusak komponen-komponen Engine contohnya pada Oil Pump, Crankshaft, Piston dan komponen lain. Penulis mencoba untuk menganalisa lebih
dalam mengenai ini. Dan akan Penulis tuangkan dalam judul Analisa Kerusakan
Komponen Lubrication System Pada Engine C7 Caterpillar, sebagai Tugas Akhir
1.2 Rumusan Masalah
Pada permasalahan yang akan Penulis bahas dalam hal ini adalah hal apa saja yang menyebabkan Kerusakan Komponen Lubrication System Pada Engine C7 Caterpillar.
1.3 Batasan Masalah
Dalam membahas permasalahan di Lubrication System, maka pembahasan dibatasi hanya pada :
1. Analisa terjadinya Kerusakan Komponen Lubrication System Pada Engine C7 Caterpillar
1.4 Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan tugas akhir yang ingin dicapai oleh penulis adalah :
1. Untuk mengetahui Kerusakan apa saja yang bisa terjadi pada Komponen Lubrication System Engine C7 Caterpillar
2. Untuk mengetahui cara yang dilakukan untuk mengurangi Kerusakan Komponen Lubrication System Engine C7 Caterpillar?
1.5 Manfaat Penulisan
1. Dapat dijadikan referensi untuk mekanik yang mempelajari bidang Lubrication System.
2. Dapat dijadikan pembelajaran bagi mahasiswa dan pembaca. 3. Penulis lebih banyak mengetahui tentang Lubrication System.
1.6 Metode Pengumpulan Data
Metode penulisan dalam laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Studi pustaka, yaitu proses pengumpulan data yang berasal buku-buku pendukung yang memuat berbagai informasi yang ada dan terkait dengan
proses pengerjaan tugas akhir ini. Dan juga Multimedia Information Manager (MIM), System Information Service (SIS),
2. Studi lapangan, yaitu proses pengamatan langsung pada benda kerja.
3. Interview, yaitu proses konsultasi dengan dosen-dosen pembimbing, beberapa senior di industri, dan juga rekan-rekan mahasiswa.
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
KATA PENGANTAR DAFTAR ISI
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini penulis membahas tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, manfaat penulisan, metode pengumpulan data dan sistematika penulisan.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Pada bab ini berisikan tentang teori-teori yang mendukung dan berhubungan dengan judul tugas akhir yang diangkat oleh penulis yakni tentang sistem pelumasan, komponen Lubrication System, Contamination Control, dan macam-macam keausan
BAB 3 METODE PENELITIAN
Bab ini menjelaskan tentang spesifikasi engine, spesifikasi oil pump, spesifikasi oil cooler, spesifikasi oil filter, Peralatan dan diagram alir pengerjaan tugas akhir
BAB 4 PEMBAHASAN
Pada bab ini berisikan tentang pembahasan dari judul tugas akhir yang diangkat oleh penulis, meliputi disassamble komponen, visual inspection, pengukuran pada komponen Lubrication System dan Assamble komponen beserta pembahasanya.
BAB 5 PENUTUP
Pada bab ini berisikan tentang kesimpulan dari hasil analisa dan saran yang sifatnya membangun agar ke depannya hasil dari analisa tugas akhir ini dapat lebih baik lagi.
DAFTAR PUSTAKA
Berisikan semua pustaka (referensi) yang digunakan sebagai acuan dalam menyusun tugas akhir.
LAMPIRAN
Berisikan lembar-lembar konsultasi pembimbing, dokumentasi dan literature yang di ambil dari service information system sebagai acuan dalam penyusunan tugas akhir ini.
5
2.1 Sistem Pelumasan
Sistem pelumasan adalah suatu sistem yang berfungsi mensirkulasikan oli keseluruhan Engine untuk melindungi gerakan komponen-komponen Engine dari keausan agar umur dan daya tahan komponen Engine sesuai dengan efisiensi pemakaiannya.
Beberapa kerusakan yang terjadi pada komponen Engine disebabkan karena komponen tersebut tidak cukup pelumasan. Pada permukaan-permukaan yang bergesekan, cepat atau lambat akan timbul panas dan apabila panas yang timbul tidak dkurangi selama pemakaian, maka lama kelamaan permukaan itu akan memuai. kalau sudah terjadi pemuaian seperti ini, gerakan pada permukaan yang bergesekan akan mengalami kesulitan untuk bergerak atau berputar, tetapi karena gerakan itu di dukung oleh tenaga Engine, mau tak mau kedua permukaan yang sudah memuai tadi tetap bergerak dan berputar walupun gerakan tadi agak sulit dan berat. Hal ini dirasakan dengan jalan menggerakkan permukaan tersebut dengan menggunakan tangan, akan lebih jelas bila keduabidang yang bergesekan diberi pelumas. Kerusakan yang timbul akibat kurangnya pelumasan juga berakibat berkurangnya umur/masa pakai dari komponen, hal ini disebabkan oleh komponen yang saling bergesekan akan mengikis permukaan yang bergesekan tersebut satu sama lain, jika hal ini terjadi terus menerus akan berdampak pada ketahanan komponen. untuk itu diperlukan pelumas yakni oli.
2.1.1 Fungsi Oli
Oli yang merupakan cairan pelumas pada Lubrication System, mempunyai fungsi sebagai berikut :
1. Melumasi
Oli memiliki kemampuan melumasi dengan membentuk lapisan tipis oli (oil film) untuk melindungi permukaan komponen engine yang bergesekan satu sama lain.
2. Menyerap panas
Oli harus memiliki kemampuan untuk menyerap panas yang disebabkan oleh gesekan dan proses pembakaran di dalam ruang bakar.
3. Membersihkan permukaan komponen Engine
Oli Engine harus memiliki zat pembersih (Detergen) yang baik untuk membersihkan kotoran dari sisa-sisa pembakaran di dalam ruang bakar.
4. Penyekat (Seal)
Lapisan tipis oli (Oil Film) mengahalangi kebocoran gas buang atau udara Crankcase.
5. Pencegah karat
Oli harus dapat mencegah karat akibat zat asam yang timbul selama proses pembakaran dan kondensasi.
6. Peredam kejutan
Kekentalan oli dapat menyerap kejutan dari permukaan yang saling bersentuhan seperti roda gigi dan bearing.
7. Melarutkan kotoran
Oli harus memiliki kemampuan melarutkan kotoran supaya tidak terbentuk endapan.
8. Mencegah timbulnya busa
Oli harus mengandung zat yang dapat mencegah timbulnya busa (foam) karena busa dapat menyebabkan ketidak setabilan lapisan oli (oil film) sehingga kualitas pelumasan menurun dan kebocoran yang berlebihan dari breather.
9. Pencegah oksidasi
Oli harus memiliki ketahanan yang baik terhadap panas guna menjamin umur pemakaian oli.
2.2 Klasifikasi Oli Pelumas
Kekentalan oli pelumas dinyatakan dengan angka (Viscositas Indeks). Semakin tinggi angkanya maka semakin kental oli tersebut. Dalam pasaran yang paling populer dan perlu diketahui untuk mengetahui kualitas pelumas adalah :
2.2.1 Standar Asosiasi
SAE (Society of Automative Engineers) mengklasifikasikan minyak pelumas menurut tingkat kekentalannya (viksositas) pada temperatur 400 C, 1000C dan beberapa temperatur rendah (dibawah 00C). Minyak pelumas dengan SAE 20W-50 berarti minyak pelumas tersebut mudah mengalir dan tertuang seperti pelumas encer dengan tingkat kekentalan SAE 50 pada temperature operasi mesin yang relatif tinggi.
API (American Petrolium Instute) membuat klasifikasi untuk menunjukkan kinerja minyak pelumas berdasarkan atas penggunaan dan beban. Motor bensin di beri kode “S” (singkatan dari Service atau Spark). Huruf awal tersebut di ikuti dengan huruf alphabet yang di mulai berurutan dengan huruf A untuk spesifikasi minyak pelumas awal (SA). Tingkat kinerja minyak pelumas mesin bensin terakhir saat ini adalah SL.
API (American Petroleum Instute), ASTM (American Society for Testingan Materials) dan SAE (Society of Automative Engineers) membentuk sistem klasifikasi
pelumas API sebagai usaha bersama. Sistem klasifikasi itu merupakan metode mengklasifikasikan minyak pelumas menurut sifat-sifat kinerjanya serta berkaitan dengan jenis tugas yang di maksud. Klasifikasi “S” service station/mesin pengapian busi
a. SA spesifikasi kuno (tidak digunakan lagi).
b. SB digunakan untuk motor bensin dengan tugas ringan (jarang digunakan). c. SC digunakan untuk mesin kendaraan buatan antara tahun 1964-1967. d. SD digunakan untuk mesin kendaraan buatan antara tahun 1968-1790. e. SE digunakan untuk mesin kendaraan buatan antara tahun 1971 ke atas. f. SF digunakan untuk mesin kendaraan buatan antara tahun 1980 ke atas. g. SG digunakan untuk mesin kendaraan buatan antara tahun 1989 ke atas. h. SH digunakan untuk mesin kendaraan buatan antara tahun 1993 ke atas. i. SJ digunakan untuk mesin kendaraan buatan antara tahun 1997 ke atas. j. SL digunakan untuk mesin kendaraan buatan antara tahun 2001 ke atas.
Minyak pelumas untuk motor diesel diberikan kode “C” (commercial atau compression) dengan di ikuti secara alphabetis.
a. CA digunakan untuk motor diesel dengan tugas ringan (tidak digunakan lagi). b. CB digunakan untuk motor diesel dengan tugas ringan (tidak digunakan lagi). c. CC digunakan untuk motor diesel dengan tugas sedang sampai berat.
d. CD digunakan untuk motor diesel dengan tugas berat yang dilengkapi dengan “supercharger” atau “turbocharger.
e. CD-II digunakan untuk motor diesel dua langkah
f. CE digunakan untuk motor diesel dengan tugas berat dengan “turbo/super charger” (tidak digunakan lagi).
g. CF digunakan untuk motor diesel buatan tahun 1994 ke atas. h. CF-2 digunakan untuk motor diesel dua langkah.
i. CF-4 digunakan untuk motor diesel empat langkah dengan tugas berat buatan tahun 1990 dan beroperasi dengan kecepatan tinggi.
j. CG-4 digunakan untuk motor diesel empat langkah dengan tugas berat buatan tahun 1994 dan beroperasi dengan kecepatan tinggi serta beban berat.
k. CG-4 digunakan untuk motor diesel empat langkah dengan tugas berat buatan tahun 1994 dan beroperasi dengan kecepatan tinggi serta beban berat.
l. CH-4 digunakan untuk motor diesel kecepatan tinggi buatan tahun 1998 ke atas. m. CI-4 digunakan untuk motor diesel empat tugas berat yang memenuhi standar
emisi gas buang.
Selain itu ada juga jenis minyak pelumas seperti API CC-SE, maksudnya adalah minyak pelumas tersebut dapat digunakan pada motor diesel (CC), maupun motor bensin (SE).
2.2.2 Peringkat Pelumas (Grade)
Beberapa model Engine memerlukan jenis oli yang berbeda, gunakanlah jenis oli yang sesuai dengan spesifikasi Engine tersebut dengan memperhatikan literatur yang sesuai. Minyak pelumas dibedakan menurut peringkatnya menjadi :
1. Pelumas Peringkat Tunggal (Single Grade)
Minyak pelumas ini mempunyai karakteristik viskositas tunggal seperti minyak pelumas dengan SAE 10, SAE 20 SAE 30 SAE 40 SAE 50 dan sebagainya. Minyak pelumas ini digunakan untuk peralatan Engine yang rentang temperature lingkungan operasinya relatif pendek.
2. Pelumas Peringkat Ganda (Multi Grade)
Minyak pelumas ini mempunyai karakteristik viskositas ganda seperti minyak peumas dengan SAE 10W-30, SAE 15W-40, dan sebagainya. Minyak pelumas ini digunakan untuk Engine dengan rentang suhu operasi lingkungan relatif panjang.
Gambar 2.1 Grafik Multigrade Oil
Saat yang paling kritikal pada sistem pelumasan adalah ketika Engine di Start-Up dalam kondisi dingin dan komponen Engine akan berakselerasi dengan sangat
cepat. Apabila oli yang digunakan hanya memiliki sifat yang alamiah yaitu memiliki Viscosity yang tinggi pada kondisi dingin, akan mempercepat kerusakan Engine karena
oli akan sulit untuk mengalir ke tempat yang akan dilumasi dan terjadi kekurangan pelumasan pada komponen tersebut. Apabila dipergunakan oli yang Viscosity-nya rendah maka ketika Engine mencapai temperture operasi, Viscosity oli akan semakin rendah dan efek pelummasan yang terjadi semakin berkurang.
Untuk menghadapi kendala yang dihadapi di atas tentunya di perlukan oli yang tidak terlalu kental saat Start-Up dikondisi dingin dan tidak terlalu encer jika mencapai temperatur operasi. Oli yang memiliki karakteristik seperti ini disebut dengan Multi Grade Oil seperti SAE 15W-40. Oli jenis ini akan mengalir dengan baik saat Start-Up
pada temperature operasi dengan Visvosity SAE 40 yaitu temperatur di atas 1000C. Additive sangat di perlukan sebagai zat pencampur pada Base Stock Oil (oli dasar),
perbandingan pencampurannya adalah 80% Base Stock dan 20% Additives. Walupun Base Stock Oil (oli dasar) yang di pergunakan sudah bagus kualitasnya, Additive
berfungsi menyediakan unsur-unsur yang tidak terdapat pada Base Stock untuk meningkatkan kemampuan oli sehingga dapat memenuhi keseluruh fungsinya. Beberapa Additive yang umum yaitu:
1. Oxidation Inhibitor
Komposisi oli dapat rusak pada saat terkena panas di dalam Engine, proses ini disebut juga oksidasi. Oxidation inhibitor berfungsi menurunkan tingkat oksidasi yang terjadi di dalam engine dan memperpanjang usia pakai oli.
2. Film Stenghth Agent
Additive jenis ini memperkuat oli pada situasi terbentuknya lapisan Oil Film
yang terlalu tipis sehingga dapat mencegah timbulnya kontak antara metal ke metal. 3. Extreme Pressure/anti Wear Agent
Additive jenis ini membentuk lapisan spesial pada permukaan metal sehingga
jika oil film terlalu tipis atau rusak, lapisan spesial ini melindungi permukaan dari kondisi kontak metal dengan metal.
4. Rust/Corrotion Inhibitor
Additive membentuk lapisan khusus pada permukaan metal untuk mencegah
penyerapan uap air yang dapat mengakibatkan karat dan korosi. 5. Adhesive Agent
Additive ini meningkatkan kemampuan oli untuk menempel pada permukaan
6. Defoamant
Additive ini meningkatkan kekuatan oli sehingga sulit terbentuknya busa
(Foam).
7. Viscosity Index Improver
Additive ini menurunkan tingkat pengeceran oli akibat panas sehingga
cenderung bersifat lebih stabil terhadap perubahan termperatur. 8. Disperssant/Detergent
Additive ini ditambahkan pada oli engine untuk menjaga engine supaya tetap
bersih. Disperssant mencegah jelaga (Soot) mengendap dan membentuk deposit di dalam engine. Detergent mencegah jelaga (Soot) dan karbon menempel di permukaan metal. Detergent juga merupakan unsur Alkaline yang mencegah korosi akibat asam akibat pembakaran bahan bakar.
9. Emulsifier
Additive ini menjaga supaya air dapat tercampur dengan oli. Hal ini dibutuhkan
ketika sering terjadi kebocoran air pendingin yang tidak diketahui. Apabila air tidak dapat bercampur denganoli maka dapat mengakibatkan kerusakan dalamwaktu singkat jika air tersebut dipompakan ke komponen Engine.
10. Pour Point Dispersant
Additive ini mencegah oli menjadi beku pada temperature yang dingin. Additive
oli yang sangat umum dijumpai adalah Total Base Number atau TBN. TBN dihasilkan dengan menambah unsur alkalin kedalam aoli dasar. Lebih banyak alkalin yang terdapat di dalam oli, maka lebih tinggi TBN dan lebih besar kemampuannya untuk menetralisir asam yang sangat korosif dari proses pembakaran bahan bakar.
2.3 Kode Pengenal Pada Label Oli
Tingkat kekentalan oli menjadi prioritas terpenting dalam memilih oli. Kode pengenal oli adalah huruf SAE yang merupakan singkatan dari Society of Automotive Engineers. Kode pengenal yang lain adalah API yang merupakan singkatan dari
American Petroleum Instutute.
1. Kode pengenal angka 15-40
Angka yang tertera di gambar, menunjukkaan tingkat kekentalan oli tersebut. SAE 40 atau SAE 15W-40, semakin besar angka yang mengikuti kode oli tersebut
menandakan semakin kentalnya oli tersebut.
Gambar 2.2 Kode pengenal 15-40
2. Kode pengenal huruf W
Huruf w yang terdapat di belakang angka awal, merupakan singkatan dari Winter SAE 15W-40, berarti oli tersebut memiliki tingkat kekentalan SAE 15 untuk
kondisi suhu dingin dan SAE 40 pada kondisi suhu panas. Dengan kondisi seperti ini, oli akan memberikan perlindungan optimal saat mesin start pada kondisi ekstrim sekalipun. Sementara ini dalam kondisi panas normal, idealnya oli akan bekerja pada kisaran angka kekentalan 30-40 menurut standar SAE.
Gambar 2.3 Kode Pengenal Huruf W Gambar 2.4 Kode Pengenal CF-4,CE 3. Kode pengenal CF-4,CE
Huruf CF-4,CE, huruf C merupakan pengertian dari Compression. Merupakan kode pemakaian oli pada mesin dengan berbahan bakar diesel. Tipe-tipe oli bisa dikenali melalui huruf alphabet seperti CF-4, atau CE.
2.4 Komponen - Komponen Lubrication System
Lubrication System terdiri dari:
1. Oil Pan dan Suction Bell
2. Oil Pump
3. Oil pump bypass valve
4. Oil Cooler Bypass Valve
5. Engine Oil Cooler
6. Oil Filter Bypass Valve
7. Engine Oil Filter
8. Main Oil Gallery
9. Piston Cooling Jet
1. Oil Pan
Oil Pan berfungsi sebagai temapat oli atau penampung oli. Oil Pan juga
mempunyai fungsi membuang panas dari oli ke atmosfer. Oil Pan terpasang pada bagian bawah dari Block Engine.
Gambar 2.6 Oil Pan 2. Suction Bell dan Inlet Screen
Dari Oil Pan, oli masuk melewati saringan masuk yaitu Suction Bell. Saringan masuk mencegah masuknya kotoran kasar ke dalam sistem lubrikasi. Dari Suction Bell selanjutnya oli menuju ke Oil Pump.
Gambar 2.7 Suction Bell/Inlet Screen
3. Oil Pump
Oil Pump membuat terjadinya aliran oli yang mengalir (bersirkulasi) ke seluruh
bagian Engine. Oil Pump terletak dekat Oil Pan digerakan oleh Crankshaft melalui Gear pada Oil Pump. Pressure Relief Valve biasanya terletak dengan Oil Pump. Relief
Valve berfungsi melindungi sistem lubrikasi dari tekanan tinggi. Dari Oil Pump, oli
mengalir melalui Oil Cooler.
Gambar 2.8 Oil Pump
Pressure Relief Valve biasanya terpasang dekat Oil Pump. Pressure Relief
Valveini umumnya merupakan Valv eyang digerakkan (ditahan) Spring yang akan
membuka apabila tekanan sistem melebihi gaya tekan Spring pada Valve. Selama tekanan oli masih tinggi, maka Valve akan tetap dalam keadaan terbuka.
Cara kerja Pressure Relief Valve, apabila Pressure Relief Valve membuka, maka sebagian oli kembali ke Oil Pan. Apabila tekanan oli turun sampai dibawah gaya tekan Spring untuk membuka, maka Valve akan menutup.
4. Oil Cooler
Oil Cooler berfungsi menyerap panas dari oli. Oli mengisi rumah Oil Cooler.
Didalam rumah Oil Cooler terdapat beberapa pipa yang dialiri oleh air pendingin Engine. Panas berpindah dari oli ke air pendingin Engine. Oil Cooler juga memiliki
Bypass Valve.
Gambar 2.9 Oil Cooler
Oil Cooler Bypass Valve adalah Valve pengarah yang akan membuka apabila
perbedaan tekanan antara oli yang akan masuk ke Oil Cooler lebih besar dari gaya tekan Spring untuk membuka Valve.
Cara kerja Bypass Valve, apabila Bypass Valve terbuka, maka oli dialirkan diluar Oil Cooler. Hal ini untuk meyakinkan bahwa sebagian oli akan mencapai Engine. Yang
penting apabila terjadi masalah pada Oil Cooler. Apabila oli dalam keadaan dingin, maka oli tidak akan mengalir dengan baik karena masih cukup kental. Hal ini akan menyebabkan Valve membuka. Oil Cooler Bypass Valve biasanya terpasang di dalam Oil Cooler.
5. Oil Filter with Bypass Valve
Oli mengalir dari Oil Cooler ke Oil Filter. Sistem lubrikasi ada yang menggunakan satu atau lebih Oil Filter, tergantung bagaimana rancangannya. Filter menyaring kotoran dan partikel logam yang berukuran kecil dari oli. Filter memiliki Bypass Valve sebagaimana keperluannya. Sistem dengan Filter Bypass: Sistem dengan
Filter Bypass memakai 2 Filter. 90% dari oli mengalir melalui Filter biasa dan 10%
lagi mengalir melalui Filter Bypass. Biasanya Filter Bypass mempunyai penyaring yang rapat untuk menyaring kotoran yang sangat halus. Sistem Filter Bypass juga mempunyai Bypass Valve.
Oil Filter Bypass Valve adalah Valve pengarah aliran oli yang akan membuka
apabila perbedaan tekanan antara oli yang akan masuk ke Filter lebih besar dari gaya tekan Spring pada Valve untuk membuka. Apabila oli masih dalam keadaan kental karena masih dingin seperti ketika Engine baru. Dihidupkan atau pada waktu Filter dalam keadaan buntu, maka FilterBypass Valve membuka. Oli dialihkan dari Oil Filter agar sebagian oli selalu dapat mencapai Bearing dan komponen Engine lainnya.
Gambar 2.10 Oil Filter with Bypass Valve
Oil Filter pada sistem lubrikasi memerlukan perawatan yang sangat penting. Saringan
ini akan menjadi kotor apabila tidak dirawat secara benar dan dapat menyebabkan masalah pada sistem lubrikasi.
6. Main Oil Gallery
Oli yang bersih setelah disaring lalu masuk kesaluran utama Main Oil Gallery pada Cylinder Block. Saluran oli ini merupakan saluran oli yang utama yang melalui Engine Block. Dari saluran oli, oli mengalir ke semua bagian yang bergerak pada
Engine. Pada Engine yang menggunakan Turbocharger, maka oli mengalir melalui
Filter ke Turbocharger melalui saluran masuk. Saluran keluar mengembalikan oli ke
Oil Pan.
Gambar 2.11 Main Oil Gallery
7. Piston Cooling Jet
Piston Cooling Jet, menyemprotkan oli kebagian bawah dari tiap Piston dan akan
membantu pelumasan pada dinding Silinder.
8. Crankcase Breather
Crankcase Breather mengeluarkan gas hasil dari pembakaran bahan bakar yang
bocor melalui Ring Piston. Hal ini akan menjaga agar di dalam Crankcase Breather selalu bertekanan tetap. Crankcase Breather ini biasanya selalu terletak pada bagian atas Engine. Crankcase Breatherini menyeimbangkan tekanan di dalam Crankcase Engine dengan tekanan diluar Engine sehingga memungkinkan oli dengan mudah
kembali ke Oil Pan.
Gambar 2.13 Crankcase Breather
2.5 System aliran oli di dalam Engine C7 Caterpillar
(1) Saluran oli ( ke depan Idler Gear ), (2) saluran oli ( ke Turbocharger dan Fuel Transfer Pump ), (3) shaft Rocker Arm, (4) Oil Pressure Connection, (5)
OilManifold, (6) Piston Cooling Jets, (7) Camshaft BearingBore, (8) Balancer
ShaftBearing Bore, (9) Oil Cooler Bypass Valve, (10) OilFilter Bypass Valve, (11) Oil
Filter, (12) Turbocharger, (13) Oil Pump, (14) Oil Pan, (15) Oil Cooler.
Oil Pump (13) menghisap oli dari Oil Pan (14) dan kemudian mendorong oli
menuju Oil Cooler (15). Dari Oil Cooler oli pergi menuju Oil Filter (11) dan kemudian oli menuju Oil Manifold (5).Dari Oil Manifold, oli kemudian pergi ke semua main Bearings, Piston Cooling Jets (6) Chamshaft dan Balancer Shaft Bearings.Saluran oli
di Crankshaft mengirim oli yang terhubung dengan Rod Bearings. Oli dari depan Main Bearings pergi melalui saluran oli (1) ke Bearings untuk ke Fuel Transfer Pump
IdlerGear.
2.6 Pengertian Contamination Control
Contamination Control (CC) terdiri dari dua kosa kata bahasa inggris, yaitu
Contamination dan Control. Contamination sendiri diartikan sebagai segala sesuatu yang
bersifat kontaminan, atau dapat diartikan sebagai segala sesuatu yang berada tidak pada sistemnya yang dapat mengganggu kerja daripada sistem yang dimasukinya, sedangkan Control diartikan sebagai suatu tindakan mengatur, baik itu berupa tindakan langsung
maupun tidak langsung.
Jadi Contamination Control dapat diartikan sebagai tindakan-tindakan yang bertujuan mengurangi dan mengontrol segala sesuatu yang bersifat kontaminan dalam suatu sistem apapun agar suatu sistem dapat bekerja sebagaimana mestinya.
2.6.1 Tujuan dan Keuntungan Contamination Control
Pada dasarnya tujuan dari Contamination Control adalah mengurangi segala sesuatu yang bersifat kontaminan yang mungkin masuk ke dalam suatu sistem apapun agar sistem-sistem tersebut dapat bekerja dengan baik sebagaimana mestinya.
Dalam dunia industri semua section dari pekerjaan yang akan dilakukan menuntut Contamination Control yang baik. Karena bekerja dengan berdasar pada Contamination
Control akan membuat suatu pekerjaan terlaksana dengan baik, aman, dan nyaman. Selain
itu Contamination Control juga akan mendatangkan beberapa keuntungan yang pada umumnya berupa keuntungan materi dan keuntungan waktu kerja. Dalam suatu pekerjaan tentunya di harapkan segala sesuatunya menjadi sefisien mungkin, oleh karena itu Contamination Control menjadi salah satu metode untuk efisiensi dalam pekerjaan.
Misalnya saja dalam pengerjaan sistem Hidrolik pada Excavator, jika dilakukan dengan berdasar dengan memperhatikan rambu-rambu Contamination Control tentunya sistem Hidrolik tersebut akan terbebas dari kontaminan yang berarti sistem dapat bekerja dengan baik hanya dengan sekali pengerjaan (tidak berulang), sedangkan jika dilakukan dengan tidak berdasar pada Contamination Control tentunya bisa saja suatu kontaminan (berupa pasir, udara, dll) masuk kedalam sistem Hidrolik dan menggangu kerja dari pada sistem tersebut dan pada akhirnya harus dilakukan pengerjaan ulang agar kerja dari pada sistem Hidrolik tadi dapat bekerja dengan semestinya kembali, tentunya hal ini membutuhkan materi dan waktu yang lebih banyak jika dilakukan dengan berdasar Contamination Control tadi.
Selain itu Contamination Control juga akan berdampak pada alam sekitar dan juga lingkungan kerja kita. Contamination Control juga mengatur bagaimana seharusnya memperlakukan limbah-limbah hasil dari suatu pekerjaan dan bagaimana lingkungan kerja yang baik, misalnya saja cara menangani oli bekas agar tidak mencemari lingkungan dan
juga bagaimana cara menata tempat/lingkungan kerja dengan baik yang pada akhirnya akan berpengaruh dengan kesehatan lingkungan hidup, kesehatan pekerja dan kenyamanan pekerja itu sendiri Jadi, sudah sangat jelas sekali bahwa pelaksanaan Contamination Control sangat bermanfaat, karena itu sangatlah penting kita semua
khususnya para pekerja melakukannya dengan baik agar mendapatkan semua keuntungan-keuntungan dari pelaksanaaan Contamination Control tersebut.
2.6.2 Penyebab Kontaminasi Pada Lubrikasi
Sebelumnya sudah kita bahas apakah yang dimaksud dengan kontaminasi, semua benda yang bukan bagian dari sistem tapi memepengaruhi kerja sistem. Pada bagian ini akan saya tampilkan secra umum macam dari kontaminasi. Sumber-sumber kontaminasi yang perlu kita ketahui, antara lain:
Kontaminasi memang sudah ada sejak awal pembuatan, bisa diakibatkan pada proses assembly atau distribusinya. Cairan (lubricant and fuel), tidak bisa menjamin 100% bahwa semua jenis cairan yang masuk kedalam engine bersih dari segala kotoran atau kontaminasi.
Kontaminasi yang diakibatkan partikel yang masuk kedalam engine, perawatan engine yang buruk akan membuat kontaminan akan masuk, selain itu akan memebuka penutup atau segala sesuatu yang dapat membuat kontaminan masuk tanpa alasan yang jelas akan mengakibatkan kontaminan akan masuk juga. Dihasilkan secara internal, gesekan antara dua logam (part) dalam engine akan mengakibatkan terbentuknya serpihan-serpihan logam yang dapat menjadi kontaminan yang berbahaya.
Terdapat dua tipe kontamiansi yang mungkin terjadi :
1. Kotoran yang terlihat secara kasat mata (lebih besar dari 40 mikron) - Serpihan las
- Sort blast - Serpihan cat
- Serpihan mesin bubut
2. Kotoran yang tidak terlihat kasat mata (lebih kecil dari 40 mikron) - Keausan logam
- Silika
- Serbuk batuan - Debu
Jadi sekecil apapun kontaminan yang masuk kedalam sistem akan sangat berbahaya. Coba kita bayangkan apabila sebuah logam kecil dalam sebuah ruangan menurut kita mungkin tidak bebahaya, tetapi apabila logam ini mendapatkan kecepatan tinggi akan menjadi sebuah peluru yang sangat berbahaya, jika mengenai logam secara terus-menerus pada suatu titik akan menimbulkan titik retakan yang dikemudian titik tersebut akan menjadi sumber patahan (ilmu metalurgi, mungkin akan saya terangkan sedikit dithreat yang lain).
Kontaminasi dapat bersumber dari mana saja contohnya dari tempat perbaikan unit, saat proses pembuatan komponen, dari fluida baru yang disimpan, saat unit beroperasi dan dari dalam sistem itu sendiri. Hal ini menyebabkan:
1. Umur komponen dan fluida menjadi pendek 2. Performa alat dan produktivitasnya menurun 3. Warranty dan redo job meningkat
4. Terjadinya problem yang berulang-ulang
5. Downtime unit lama dan biaya operasi tinggi. Kepercayaan customer (pelanggan) menurun dan hilangnya prospek penjualan.
Cara pencagahan kiontaminasi agar tidak memasuki engine - Menjaga linkungan penyimpanan alat
- Hati-hati dalam penyimpanan liquid (fuel atau lubricant)
- Menggunakan filter yang sesuai, apabila tidak sesuai standart maka proses filtering akan bekerja tidak sempurna
Jangan terlalu sering membuka lubang penhubung antara lingkungan dengan bagian dalam engine, melakukan kidney loop (bisa digunakan alat berat), sistim penyaringan kembali lubricant menggunakan sebuah alat yang berfungsi sebagai filterisasi dan dianjurkan menggunakan oli sejenis ketika melakukan pergantiasn oli, karena beda jenis/merk oli akan mengakibatkan kerja oli tidak maksimum. Untuk fuel, selalu beli bahan bakar ditempat pengisian bahan bakar, karena dari segi kebersihan lebih bersih, walaupun tidak dipastikan 100% bebas kontaminasi.
2.7 Perubahan Pelumas Dalam Penggunaan
Ada dua bentuk perubahan besar yang dialami oleh pelumas dalam masa penggunaannya yaitu :
1. Perubahan dari dalam ( perubahan kimia )
Disebabkan terutama oleh oksidasi yang tergantung dari beberapa faktor seperti suhu, kontak dengan udara, katalisator, jenis minyak, bahan additif yang digunakan dalam pelumas, waktu pemakaian dan lain lain. Akibat dari oksidasi ini maka pelumas jadi mengental, warnanya akan menjadi lebih tua dan cenderung membentuk endapan serta bersifat lebih korosif terhadap berbagai jenis logam.
2. Faktor dari luar
Terutama oleh adanya kontaminasi atau pencemaran yang disebabkan oleh berbagai jenis bahan atau zat. Tabel berikut menggambarkan mengenai kontaminasi khusus pada pelumas.
Tabel 2.1
Kontaminasi pada pelumasan
Kontaminasi Sumber Akibat terhadap Pelumas
Sisa Pembakaran - Bahan bakar - Pelumas
Warna menua, mengental, endapan menghitam.
Karbon - Bahan bakar Cenderung membentuk endapan
Debu
- Udara masuk - Bahan bakar - Lubang nafas
Cenderung terjadi endapan Mengikis
Berbusa Partikel logam - Keausan
- Sisa pabrikasi
Katalisator sebagi penurunan fungsi pelumas
Karat - Korosi Cenderung mengendap dan mengikis
Bahan bakar - Kebocoran - Injeksi kurang
Pelumas mengencer Cenderung mengendap
Asam - Sisa pembakaran Korosi, Cenderung mengendap
2.8 Macam-macam Keausan
Sering ditemukan keausan abnormal pada komponen-komponen engine terjadi karena lingkungan yang kurang bersahabat. Pada sistem dimana cairan seperti cooling system, hydraulic system, lubrication system, air intake and exhaust system, dan fuel
system akan berinteraksi dengan permukaan logam. Selain itu contaminant juga sangat
berpengaruh besar dalam proses terjadinya keausan pada komponen engine. Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya keausan adalah :
1. Material / bahan yang digunakan dari komponen.
2. Temperature dari pada komponen saat bekerja atau digunakan.
4. Kualitas dan kuantitas dari pelumasan.
5. Beban, posisi, dimana komponen itu ditempatkan. 6. Adanya contaminant dalam system.
Macam-macam tipe keausan yang terjadi pada komponen Engine :
1. Abrasive Wear
Abrasive Wear adalah kerusakan yang terjadi pada sebagian besar dari komponen
Engine. Abrasive Wear terjadi karena adanya partikel keras dalam system lebih besar
ukurannya dari lapisan Oil Film sehingga mengakibatkan partikel akan terjepit antara dua permukaan yang terus bergerak. Pada permukaan yang lemah partikel akan menghasilkan goresan-goresan dan puing-puing yang akan menyebakan kerusakan secara berkelanjutan pada komponen yang lainnya.
Gambar 2.15 Abrasive Wear
Karena puing-puing akan ikut bersirkulasi oleh oli.Sementara jika partikel bergesekan dengan permukaan yang keras partikel tidak mudah goresan- goresan tetapi akan menghasilkan panas. Panas akan menyebabkan hilangnya fungsi dari oli karena panas dapat mempengaruhi kekentalan dari oli. Beberapa jenis partikel yang dapat menyebabkan terjadinya abrasive adalah: pasir, baja, alumunium, cat, debu dan benda asing lainnya. Masuknya partikel abrasive dapat terjadi saat pembuatan, penyimpanan dan pada saat pengoperasian.
Dan proses terjadinya abrasive banyak terjadi pada permukaan bearing. Contoh kerusakan Abrasive Wear adalah Bearing Crankshaft yang bersinggungan dengan Crankshaft.Dan pada Thrust Bearing yang terdapat pada Turbochager.
Gambar 2.16 kerusakan abrasive Gambar 2.17 kerusakan abrasive
2. Adhesive Wear
Gambar 2.18 Adhesive Wear
Adhesive Wear adalah proses terjadinya keausan yang baru ditemukan. Didalam
Adhesive Wear terdapat dua permukaan yang saling begerak dan bertemu tanpa adanya
pelumasan dan pendinginan. Gerakan dan sentuhan akan menyebabkan panas dan gesekan.Panas akan mengangkat suhu permukaan ketitik lebur. Tanda-tanda Adhesive Wear terjadinya noda atau penghalusan yang dapat menyebakan kelemahan pada
permukaan.
Pada saat terjadi gesekan telah terjadi peleburan pada permukaan. Namun karena adanya panas konduksi maka suhu akan turun membatasi titik lebur pada
permukaan. Jika telah terjadi Adhesive Wear maka kerusakan lanjutan yang akan terjadi adalah komponen akan mencapai titik lebur, hilangnya kekuatan bahan dari komponen.
Gambar 2.19 Kerusakan adhesive Gambar 2.20 Kerusakan adhesive
3. Erosion
Gambar 2.21 Erosion Wear
Erosi terjadi ketika partikel kecil yang keras yang terdapat di dalam fluida mengalir menghantam komponen yang dilaluinya dengan kecepatan tinggi dan menimbulkan impact (benturan) dan kerusakan yang abrasive. Kerusakan pada permukaan sering mendapat benturan dari partikel yang melewatinya.Keausan erosi terjadi pada setiap system pada Engine. Sehingga pada Engine terpasang beberapa filter interval untuk membatasi contaminant yang diijinkan masuk dalam system. Contoh
Gambar 2.22 Kerusakan Erosi Gambar 2.23 Kerusakan Erosi
4. Cavitation Erosion
Gambar 2.24 Cavitation Erosion
Cavitation Erosion terjadi ketika gelembung uap bersentuhan dengan permukaan
lalu pecah dan menghasilkan kerusakan pada permukaan. Jika didalam cairan mengandung udara, saat terjadi panas udara akan menguap dan membentuk gelembung - gelembung udara. Jika gelembung mengalir pada daerah yang memiliki tekanan tinggi maka gelembung - gelembung udara tersebut akan meledak. Ledakan tersebut menimbulkan pecahan - pecahan dengan kecepatan supersonic membentur pada permukaan component.
Kadang - kadang ditemukan keretakan yang dikarenakan partikel kecil yang hancur dan meninggalkan bekas lubang -lubang. Contohnya yang terjadi pada gambar dibawah ini :
Gambar 2.25 Kerusakan Cavitation Erosion Gelembung udara dapat timbul dari beberapa kondisi:
1. Saat cairan mencapai titik didihnya.
2. Saat cairan bergerak bergerak pada rongga.
3. Ketika component bergerak didalam cairan menciptakan daerah bertekanan rendah (seperti pada getaran liner).
4. Pada saat system tekanan statis rendah ( seperti pada radiator cap rusak). 5. Pada saat terjadi hambatan pada inlet pompa.
6. Terjadi kebocoran pada saluran inlet. 7. Sedikitnya Fluid level.
5. Contact Stress Fatique
Contact stress fatigue terjadi ketika dua permukaan saling bergesekan atau saling
menekan terhadap bagian yang lain, menghasilkan tekanan yang tinggi, pergerakan permukaan, dan retak fatique di salah satu atau kedua permukaan. Tekanan tinggi dapat terjadi jika:
1. Beban terlalu besar.
2. Keausan permukaan karena misaligment (pemasangan yang tidak benar) tekanan normal yang terkonsentrasi.
3. Kualitas atau kuantitas pelumas yang tidak tepat menyebabkan tidak cukup pelumasan.
4. Gerakan kedua permukaan yang saling bergerak jika terjadi tegangan yang terlalu tinggi atau terjadi kelemahan pada permukaan itu sendiri sehingga tidak dapat menerima tegangan normal. Maka akan menyebabkan juga kerusakan permukaan dan patahan.
Pergerakan permukaan dapat terjadi jika tekanan yang diberikan terlalu besar, atau jika part itu sendiri yang terlalu lemah dan tidak tahan tehadap tekanan normal. Pergerakan permukaan yang terjadi terus menerus dapat rnernicu terjadinya crack, pitting dan rnengelupas pada permukaan yang disebut contact stress fatique.
6. Corrosion
Corrosion adalah perubahan kimia pada permukaan metal.
Corrosion adalah perubahan kimia dan yang menghasilkan kerusakan pada
permukaan logam.Senyawa bijih logam akan teroksidasi selama proses produksi. Bijih logam akan menghasilkan senyawa bijih logam yang kurang stabil. Senyawa logam memiliki kecenderungan kembali teroksidasi lebih stabil. Proses perubahan kembali kekondisi lebih stabil itu disebut Corrosion.
Semua karatan di alam merupakan proses electrochemical. Aktivitas electrochemical terjadi apabila ada katoda (area metal yang kurang aktif) dan anoda
(area metal yang lebih aktif yang dikelilingi elektrolit. Anoda, katoda dan elektrolit juga merupakan komponen dasar baterai.
7. Fretting Corrosion
Gambar 2.28 Fretting Corrosion
Fretting Corrosion terjadi ketika yang harus dikencangkan dengan keras
diijinkan bergerak satu dengan yang lainya. Yang akan menimbulkan panas dan keretakan - keretakan. Keretakan - keretakan tersebut akan menimbulkan corrosi dan bentuk coklat kemerahan pada permukaan.
Kadang - kadang oksidasi akan menghasilkan kotoran pada permukaan dengan pola yang tidak teratur. Kotoran akan terbentuk dan terus berkembang dan akan menghasilkan lubang pada daerah yang terjadi tegangan.
34
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Metode penelitian ini mencakup penjelasan dari spesifikasi engine, oil pump, oil cooler, oil filter bypass valve, alat dan bahan yang digunakan dan juga proses
penelitian serta diagram alir pengerjaan tugas akhir
Spesifikasi engine menjelaskan spesifikasi dari model engine C7 sebagai dasar untuk melakukan analisa kerusakan komponen lubrication system. Dalam bahan dan alat perencanaan selain membahas alat dan bahan yang di gunakan.
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Workshop Teknik Alat Berat Politeknik Negeri Samarinda. Engine yang digunakan untuk pengambilan data penelitian adalah Engine C7 Caterpillar. Penelitian dilakukan pada bulan Mei – Juli 2017.
3.3 Spesifikasi Engine
Dalam tugas akhir ini penulis menggunakan engine C7 Caterpillar. Engine ini merupakan engine electronic yang digunakan pada unit motor grader. Penulis mengambil menggunakan Engine C7 sebagai model dalam sistem pelumasannya, spesifikasi dari engine C7 Caterpillar adalah sebagai berikut:
Gambar 3.1 Engine C7 Caterpillar Data Engine C7 Caterpillar :
1. Model Engine(Unit) : C7 (Motor Grader) Caterpillar 2. Engine serial number : KHX35184
3. Tipe Cylinder Block : In-line
4. Tipe Ruang Bakar : Direct Injection
5. Sistem Bahan Bakar : HEUI ( Hydraulic electronic unit injector) 6. Jumlah silinder : 6 Silinder
7. Firing Order : 1- 5 - 3 – 6 – 2 - 4
8. High idle : 2150 Rpm
9. Low idle : 800 Rpm
Gambar. 3.2 Oil pump
Berikut adalah spesifikasi oil pump pada engine C7 Caterpillar : Type Oil Pump : Internal Gear Pump
Klasifikasi Oil Pump : Positive Displacement Pump Tipe Oil Pump : Rotor Gear Pump
3.4.1 Pengukuran Oil Pump
1. Pengukuran Length of the gear inner & outer rotor
Spesifikasi pengukuran : 33.00 ± 0.03 mm (1.299 ± 0.001 inch). 2. Pengukuran depth of the bore for the gear
Spesifikasi pengukuran : 33.13 ± 0.02 mm (1.304 ± 0.001) 3. - Pengukuran clearance of outer rotor to the body
Spesifikasi pengukuran : 0.050 to 0.330 mm (0.0020 to 0.0130 inch) - Pengukuran clearance of inner rotor to outer rotor
Spesifikasi pengukuran 0.080 to 0.250 mm ( 0.0031 to 0.0098 inch) 4. Pengukuran end play inner dan outer rotor
Spesifikasi pengukuran : 0.050 to 0.180 mm (0.0020 to 0.0071 inch) 5. Pengukuran relief valve spring
3.4.2 Nama Komponen Oil Pump
Gambar 3.3 Komponen Oil Pump
Tabel 3.1
Keterangan komponen Oil Pump
No Nama Komponen Jumlah
1 Shaft 1
2 Bolt & Washer 1
3 Idler Gear 1 4 Houshing/Body 1 5 Outer Rotor 1 6 Inner Rotor 1 7 Bracket 1 8 Drive Gear 1 9 Bolt Body 4 10 Outlet Manifold 1
11 Spring Relief Valve 1
Oli yang mengalir pada oil cooler memiliki pressure minimum sebesar 85 psi, dan pressure maksimum yang mengalir sebesar 115 psi. jadi oli akan mengalir melalui bypass pada saat terjadi kebuntuan pada oil cooler atau pressure di atas 115 Psi.
3.5.1 Nama Komponen Oil Cooler
1. Bolt 2. Seal O-Ring
3. Oil cooler 4.Gasket Gambar 3.4 Komponen Oil cooler
1 2
Gambar 3.5 Oil Filter Bypass Valve
Pada Engine ini menggunakan oil filter yang di lengkapi dengan filter base Bypass Valve. Yang berfungsi untuk saluran oli jika filter mengalami kebuntuan.
(1) Prosedur pemasangan oil filter base
Kencangkan semua baut 1 - 15 pada oil filter base dengan sesuai urutan angka dengan torsi 28 ± 7 N.m (21 ± 5 lb ft)
Gambar 3.7 Posisi Spring (2) Spring oil filter bypass valve
Panjang saat diberi gaya ... 43.18 mm (1.700 inch) Gaya untuk pengujian ... 43.7 N (9.8 lb)
Panjang setelah diberikan beban ... 58.50 ± 0.50 mm (2.303 ± 0.020 inch) Diameter luar ... 11 mm (0.4 inch)
(3) Torsi untuk stud
Gunakan 154-9731 thread lock compound pada bagian ulir pada stud dengan torsi stud 68 ± 7 N.m ( 50 ± 5 lb ft)
3.7 Peralatan dan Bahan
Berikut adalah beberapa peralatan yang digunakan selama proses penelitian. Mulai dari proses pembongkaran setiap komponen, pengukuran, pengujian dan pemasangan kembali komponen yang di analisa dalam penelitian ini. Peralatannya adalah sebagai berikut:
Peralatan dan Bahan
NO Gambar Alat Nama Alat Keterangan
1 Socket Wrench Untuk membongkar Dan memasang komponen 2
Tool box Set
Untuk membongkar dan memasang komponen 3 Torque Wrench Digunakan untuk mengencangkan baut 4 Pressure gauge Digunakan untuk Pengukuran tekanan angin 5 Consumable Digunakan untuk Menjaga contaminant
6
Strap Wrench Membuka
oil filter 7 Plat Besi Digunakan untuk menutupi lubang oil cooler Pada saat pengujian
8 Cutting Filter Digunakan untuk
memotong bagian luar filter
9 Spring Tester Digunakan untuk
mengukur kekuatan spring
10 Vernier Caliper Digunakan untuk
mengukur bagian dalam,luar dan kedalaman pada suatu komponen
micrometer mengukur bagian luar suatu komponen
13 Feeler Gauge Digunakan untuk
mengukur setiap celah pada komponen 14 Bearing Cup Puller Digunakan untuk melepas bearing ataupun gear
Pembongkaran oil pump, oil cooler dan oil filter
Hasil Analisa dan Pembahsa n Tidak Kesimpulan dan Saran Selesai
Observasi Lapangan dan Studi Pustaka :
Literature Data Lapangan Wawancara Internet Mulai Ya Analisa Oil cooler :
Visual Inspection
Pengetesan
Analisa Oil filter :
Visual Inspection
Pengukuran Analisa Oil pump :
Visual Inspection
45
Dalam pembahasan Analisa Kerusakan Komponen Lubrication System Engine C7 Caterpillar ini, pembahasan dilakukan dalam dua proses, pertama dengan pemeriksaan visual pada komponen kemudian dilanjutkan dengan pengukuran. Dengan acuan literature berdasarkan SIS (Service Information System) untuk melepas, pembongkaran, perakitan bahkan pemasangan kembali komponen yang di analisa. Setelah melakukan inspeksi visual kemudian dilanjutkan dengan melakukan pengukuran dengan mengacu pada Spesification yang terdapat dalam SIS. Selain itu SIS juga memiliki GRPTS (Guidline for Reusability Parts) yang di gunakan sebagai acuan dalam menentukan kelayakan penggunaan komponen dari aspek visual.
Adapun beberapa kegiatan analisa dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: A. Analisa Oil Pump
1. Membongkar Oil Pump
2. Visual inspection terhadap Oil Pump 3. Pengukuran Oil Pump
4. Merakit Oil Pump B. Analisa Oil Cooler
1. Membongkar Oil Cooler
2. Visual inspection terhadap Oil Cooler 3. Pengetesan kebocoran terhadap Oil Cooler 4. Merakit Oil Pump
2. Visual inspection terhadap Oil Filter Bypass Valve 3. Pengukuran pada spring Oil Filter Bypass Valve
4.1 Analisa Oil Pump Engine C7 Caterpillar
4.1.1 Proses pembongkaran Oil Pump Engine C7 Caterpillar
1. Lepas bolt pada idler gear, kemudian lepas idler gear dan juga shaft.
Gambar 4.1 Bolt pada idler gear 2. Lepas bolt untuk melepas Outlet manifold
Gambar 4.3 Bolt pada body
4. Lepas outer rotor, inner rotor dan juga relief valve dari body.
Gambar 4.4 Outer rotor dan inner rotor 5. Lepas drive gear dari shaft.
1. Pemeriksaan visual pada Housing oil pump
Gambar 4.6 Pemeriksaan visual pada housing oil pump
Gambar 4.7 Pemeriksaan visual oil pump housing
Pada Gambar 4.6 dan Gambar 4.7 dilakukan pemeriksaan visual terhadap oil pump housing yang mengalami keausan jenis abrasive wear dan membandingkannya
dengan standar pada GRPTS. Abrasive wear terjadi karena adanya partikel keras didalam sistem lebih besar ukurannya dari lapisan oil film sehingga mengakibatkan partikel terjepit antara dua permukaan yang bergesekan. Pada permukaan yang lemah partikel akan menghasilkan goresan goresan dan puing-puing yang akan menyebabkan kerusakan secara berkelanjutan pada komponen lainnya.
Karena puing-puing akan ikut bersirkulasi dengan oli, sementara jika partikel bergesekan dengan permukaan yang keras partikel tidak mudah membuat goresan tetapi
ACTUAL GRPTS
