1. Materi Basic Engine.pdf 4y2t5r

BAS SIC ENGI E NE

REVISI : 01

PT T. MADHA ANI TALAT TAH NUSA ANTARA OPE ERATIONA AL TRAIN NING DEPA ARTMENT 2013 3

PENDAHULUAN

i

KATA PENGANTAR Dengan rasa syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan dan kemampuan kepada kami, sehingga buku pegangan mechanic & electrician untuk Basic Engine bisa tersusun. Harapan kami semoga buku ini bisa bermanfaat bagi mechanic & electrician dalam mengikuti training Basic Engine dan memudahkan dalam memahami cara perawatan Engine yang benar sesuai dengan prosedur serta peraturan keselamatan kerja. Dengan demikian bisa diaplikasikan dengan baik setelah berada di lapangan nanti. Seperti pepatah mengatakan,”Tiada Gading Yang Tak Retak”, dengan kerendahan hati maka kami menyadari bahwa buku ini masih kurang sempurna. Untuk itu kami sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca, demi kesempurnaan buku pegangan di waktu yang akan datang.

Juni 2013

Darminto Training Department

PT MADHANI TALATAH NUSANTARA MECHANICAL TRAINING SECTION

Basic Engine

PENDAHULUAN

ii

TRAINING PROFILE

Training Title  Basic Engine Training prerequisites  Sebagai persyaratan untuk mengikuti training Basic Engine Mekanik atau Electrician PT. MADHANI TALATAH NUSANTARA. Supplementary training manual  Untuk kelancaran proses pemahaman Basic Engine , diperlukan sarana penunjang sebagai berikut :  Shop Manual Engine Training duration  36 Hours –4 Days  90 % Inclass - Discussion  10 % Practice Training Outcome  Setelah mengikuti training dan dinyatakan lulus, peserta harus mampu :  Menjelaskan prinsip dasar pada diesel engine yang meliputi: - Prinsip Engine 4 langkah dan 2 langkah. - Proses pembakaran pada diesel engine. - Gas buang pada diesel engine.  Menjelaskan nama, fungsi, struktur, dan cara kerja dari komponen-komponen utama pada diesel engine.  Menjelaskan nama, fungsi, struktur, dan cara kerja dari komponen-komponen pembantu pada diesel engine, yang meliputi: - Sistem bahan bakar. - Sistem pemasukan udara dan pembuangan gas. - Sistem pendinginan. - Sistem pelumasan, dan - Sistem kelistrikan.  Menjelaskan dan melakukan prosedur pemeriksaan dan penyetelan pada diesel engine.


Basic Engine

PENDAHULUAN

iii

Training ed  Peserta dinyatakan lulus jika :  Nilai post test – Min . 75  Nilai praktek – Min. C


Basic Engine

PENDAHULUAN

iv

SEVEN HABITS ( 7 KEBIASAAN BAIK )

1.

PROAKTIF. Jadilah seseorang yang bersifat Proaktif. Kerjakan sesuatu melalui inisiatif, motivasi yang tinggi, kemauan yang timbul dari diri sendiri. Orang yang reaaktif biasanya baru bertindak setelah ada sesuatu yang menggangu dia, seperti ditanya, disuruh, diminta dan sebagainya.

2.

BEGIN WITH THE END MIND. Mulailah sesuatu pekerjaan dengan tujuan jelas. Jika orang tidak mempunyai target atau tujuan yang jelas maka orang tersebut selamanya akan menemui kegagalan, sebab apa yang ia jalankan atau kerjakan dilakukan tanpa arah ataupun perencanaan yang jelas.

3.

PUT FIRTS THINK FIRTS. Tempatkanlah yang utama dengan tujuan yang jelas. Bila seseorang selalu mengerjakan yang kecil-kecil atau bukan utama, maka ia tidak akan selesai dengan tugasnya.

4.

THINK WIN – WIN. Berpikirlah dan bertindaklah selalu untuk kebaikan maupun keuntungan kedua belah pihak, jangan menjatuhkan orang lain untuk keuntungan diri sendiri.

5.

SEEK TO UNDERSTAND AND TO BE UNDERSTOOD. Belajarlah mengerti apa yang dimaksud atau dipikirkan oleh partner dan barulah mencoba membuat partner mengerti apa yang kita maksud. Kebanyakan orang ingin agar orang lain mengerti apa yang kita inginkan, tapi tidak mau mengerti apa yang orang lain pikirkan.

6.

SYNERGI. Membiasakan diri untuk bekerja sama secara aktif dengan partner agar ada kesimbangan didalamnya. Kemauan dan usaha untu kerjasama ini akan menghasilkan suatu hubungan atau kelompok yang mempunyai Synergi yang tinggi.

7.

SHARPEN THE SAW. Asahlah kebiasaan anda dan teman anda setiap saat agar enam kebiasaan diatas tidak terpolusi oleh kebiasaan lain.


Basic Engine

PENDAHULUAN

v

DAFTAR ISI

PENDAHULUAN ................................................................................................................ Kata Pengantar.................................................................................................................. Training Profile ................................................................................................................ Seven Habit ...................................................................................................................... Daftar Isi ...........................................................................................................................

i i ii iv v

BAB I. PENGETAHUAN DASAR .................................................................................... A. Prinsip Motor Diesel dan Bensin ..................................................................... B. Motor 4 Langkah dan 2 Langkah ..................................................................... C. Perbandingan Motor Diesel dan Bensin .......................................................... D. Ruang Pembakaran .......................................................................................... E. Pembakaran Langsung dan Tidak Langsung ................................................... F. Firing Order, Table Sequence dan Valve Timing Pada Motor Diesel ............. G. Pembakaran Bahan Bakar Pada Motor ............................................................ H. Pengaruh Saat Penyemprotan Bahan Bakar Pada Tekanan Maksimum .......... I. Warna Gas Buang ............................................................................................ J. Diesel Knocking...............................................................................................

1-1 1-1 1-3 1-6 1-7 1-8 1-11 1-17 1-20 1-21 1-22

BAB II. KONSTRUKSI KOMPONEN UTAMA ............................................................. A. Struktur Cylinder Head .................................................................................... B. Combustion Chamber ...................................................................................... C. Swirl Chamber ................................................................................................. D. Rocker Arm & Rocker Arm Shaft ................................................................... E. Cylinder Liner .................................................................................................. F. Crankshaft & Metals ........................................................................................ G. Camshaft .......................................................................................................... H. Cam Follower................................................................................................... I. Push Rod .......................................................................................................... J. Timing Gear ..................................................................................................... K. Piston & Connecting Rod ................................................................................ L. Flywheel ........................................................................................................... M. Balancer Shaft .................................................................................................. N. PTO Gear Shaft ................................................................................................

2-1 2-2 2-19 2-21 2-22 2-27 2-33 2-46 2-53 2-54 2-56 2-60 2-73 2-77 2-78

BAB III. ENGINE SYSTEM .............................................................................................. A. Sistem Bahan Bakar (Fuel System) ................................................................. B. Sistem Pemasukan Udara dan Pembuangan Gas (Intake & Exhaust System) . C. Sistem Pelumasan (Lubricating System) ......................................................... D. Sistem Pendinginan (Cooling System) ............................................................ E. Sistem Elektrik Engine (Engine Electrical Equipment) ...................................

3-1 3-1 3-40 3-53 3-61 3-68


Basic Engine

PENDAHULUAN

vi

BAB IV. PENGETESAN & PENYETELAN (TESTING & ADJUSTING).................. A. Penyetelan Celah Valve (Valve Clearance) ..................................................... B. Pemeriksaan dan Penyetelan Waktu Penginjeksian Bahan Bakar ................... C. Pengukuran Tekanan Oli Pelumas Pada Engine .............................................. D. Pengukuran Tekanan Kompresi ....................................................................... E. Pengukuran Kecepatan Putar Engine ............................................................... F. Pengukuran Tekanan Blow-by ......................................................................... G. Pengukuran Warna Gas Buang ........................................................................ H. Pengukuran Tekanan Injection Nozzle ............................................................

4-1 4-1 4-4 4-7 4-8 4-10 4-11 4-12 4-13


Basic Engine

PENGETTAHUAN N DASAR

1-1

A. PR RINSIP MO OTOR DIES SEL DAN B BENSIN. 1.

Motor Diesel. Udara yanng terhisap ke dalam ruuang bakar dikompresi sehingga m mencapai tekanan dann tempertur yang tinggi. Bahan baakar ( fuel ) diinjeksikaan dan dikabbutkan ke dalam d ruangg di pembakaaran sesaat setelah s terjaadi pencamppuran dengaan udara. bakar. Sehhingga terjad

Gbr. I - 1 .Prinsip kerrja motor diesel. 2.

Motor Beensin. Udara dann bahan bakar yang teercampur didalam d carb burator, terh rhisap ke daalam ruangg bakar dann dikompresikan hinggaa mencapai tekanan daan temperatu tur tertentu. Pada akhirr langkah koompresi, bu usi memerciikan api seh hingga terjad di pembakaaran.

Gbr. I - 2.P Prinsip kerjaa motor ben nsin.

PT MADH HANI TALATAH H NUSANTARA MECHANICAL TRAINING G SECTION

Basic Engine e

PENGETAHUAN DASAR

1-2

Perbedaan Diesel engine & Gasoline Engine Diesel Engine 1

Fuel

Heavy oli, light oil etc.

2

Fuel Consumption Ratio g/PS -Hr

170 ~ 210

3

Flashing Point

Lebih tinggi dari 50 ºC

4

Compression Ratio

14 – 22 Kg/cm2 (hanya udara)

5

Ignition (penyalaan)

Tidak diperlukan

6

Metode pengabutan

7

8

Berat (Kg/Ps) output per stroke volume i t (PS/It) Getaran

Fuel dikirim dari injection pump melalui NOZZLE ke dalam ruang 3~9

9

Trouble


Keuntungan dan kerugian Gasoline Engine Diesel Engine Gasoline Keuntungan. Diesel fuel harga per liter lebih murah dan 230 ~ 270 fuel consumption per horse power lebih rendah. Lebih tinggi dari Keuntungan. 25 ºC Diesel fuel tidak memerlukan perhatian kusus d l Keuntungan. Diesel 5 – 10 Kg/cm2 engine lebih bertenaga (udara + fuel) (more powerfull) Dengan Busi Keuntungan. (electric spark) Tidak memerlukan sistem penyalaan. Karburator diperlukan sebagai tempat pencampuran 0.5 ~ 3.5

Kerugian. 1. Memerlukan peralatan injeksi. 2. Perawatan agak sulit. Kerugian. Biaya pembuatan lebih tinggi.

~ 20

30 ~ 50

Besar

Kec il

Kerugian. Getaran besar

Kecil

Besar

Keuntungan Jarang timbul trouble.

Basic Engine

PENGETAHUAN DASAR

1-3

B. MOTOR 4 LANGKAH DAN 2 LANGKAH. 1.

Prinsip Kerja Motor Diesel 4 Langkah.

Gbr. I - 3.Prinsip kerja motor diesel 4 langkah. a.

Langkah hisap (Intake Stroke). Piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB). Intake valve terbuka dan exhaust valve tertutup, udara murni masuk ke dalam silinder melalui intake valve.

b.

Langkah kompresi (Compression Stroke). Udara yang berada di dalam silinder dimampatkan oleh piston yang bergerak dari Titik Mati Bawah (TMB) ke Titik Mati Atas (TMA), dimana kedua valve intake dan exhaust tertutup. Selama langkah ini tekanan naik 30 - 40 kg/cm2 dan temperatur udara naik 400 - 500 derajat celcius.

c.

Langkah Kerja (Power Stroke). Pada langkah ini, intake valve dan exhaust valve masih dalam keadaan tertutup, partikel-partikel bahan bakar yang disemprotkan oleh nozzle akan bercampur dengan udara yang mempunyai tekaan dan suhu tinggi, sehingga terjadilah pembakaran yang menghasilkan tekanan dan suhu tinggi. Akibat dari pembakaran tersebut, tekanan naik 80 ~ 110 kg/cm2 dan temperatur menjadi 600 ~ 900 o C.

d.

Langkah buang (Exhaust Stroke). Exhaust valve terbuka sesaat sebelum piston mencapai titik mati bawah sehingga gas pembakaran mulai keluar. Piston bergerak dari TMB --- > TMA mendorong gas buang keluar seluruhnya.

Kesimpulan : Empat kali langkah piston atau dua kali putaran crank shaft, menghasilkan satu kali pembakaran.


Basic Engine

PENGETAHUAN DASAR 2.

1-4

Prinsip Kerja Motor Bensin 4 Langkah.

Gbr. I - 3.Prinsip kerja motor bensin 4 langkah. a.

Langkah hisap ( intake stroke ). Piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB). Intake valve terbuka dan exhaust valve tertutup, udara bersih yang tercampur di karburator, terhisap masuk ke dalam ruang silinder.

b.

Langkah kompresi ( Compression stroke ). Campuran udara dan bahan bakar dimampatkan oleh piston yang bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas sehingga tekanan dan temperatur campuran tersebut naik.

c.

Langkah Kerja ( power stroke ). Beberapa derajat sebelum mencapai titik mati atas, campuran udara dan bahan bakar tersebut diberi percikan api oleh busi, sehingga terjadi pembakaran. Akibatnya, tekanan naik menjadi 30 - 40 kg/cm2 dan temperatur pembakaran menjadi 1500 derajat celcius. Tekanan tersebut bekerja pada luasan piston dan menekan piston menuju ke titik mati bawah.

d.

Langkah buang ( exhaust stroke ). Exhaust valve terbuka sesaat sebelum piston mencapai titik mati bawah sehingga gas pembakaran mulai keluar. Piston bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas mendorong gas buang keluar seluruhnya.


Basic Engine

PENGETTAHUAN N DASAR 3.

1-5

Langkah Kerja Mottor 2 Langk kah. Pada dasaarnya prinssip kerja m motor bensiin dan diesel adalah sama, pro oses intake,, compresi, power, ex xhaust dilakkukan secaara lengkap dalam 2 langkah (u upward dann downwardd) piston.

Gbr. G I - 5.Priinsip kerja motor m 2 lang gkah. a.

Langkkah piston ke k atas ( Uppward strokee ). Pistonn bergerak ke k atas darii TMB men nuju TMA, campuran uudara dan bahan b bakarr masihh mengalir ke k dalam sillinder melalui saluran (scavengingg age). Sebaliknyaa gas hasil h pembaakaran secaara terus menerus m dik keluarkan saampai lubaang exhaustt tertutuup. Saat lu ubang exhaaust ditutup p oelh geraakan pistonn yang men nuju TMA,, campuuran udara dan bahann bakar dittekan, sehin ngga tekanaan dan tem mperaturnyaa naik. Pada saat itu, lubang intake terb buka pada akhir a langkkah kompresi sehinggaa udaraa segar terhisap masuk kke dalam crrank case.

b.

Langkkah Piston ke k bawah ( D Downward stroke ). Camppuran udaraa dan bahann bakar yan ng termamp patkan dibeeri percikan n bunga apii dari busi yang g menyebaakan terjad dinya pemb bakaran seehingga tek kanan dann ng bakar naaik. Dan pisston terdoro ong kearah ttitik mati bawah. Padaa tempeeratur diruan akhir langkah piston, p lubaang exhaustt terbuka dan d gas hassil pembak karan mulaii keluarr, yang diiikuti oleh ppembakaran n scavenging agee, sehinggaa campurann bahann bakar dan udara yangg berada di crank c case masuk m ke daalam silindeer.

Kesimpulaan : dua ka ali langkah ppiston atau u satu kali putaran p craank shaft mengh hasilkan sattu kali tena aga.


Basic Engine e


1-6

Keuntungan dan Kerugian Engine 2 Langkah dan 4 Langkah. Dibandingkan dengan engine 4 langkah, engine 2 langkah mempunyai keuntungan sebagai berikut: a. Ukuran dan berat lebih kecil, dapat menghasilkan tenaga yang lebih besar. b. Harga lebih rendah karena tidak menggunakan valve dan struktur yang lebih sederhana. c. Putaran lebih halus karena ukuran flywheel lebih kecil. Kerugian engine 2 langkah adalah : a. Karena tidak menggunakan valve, maka gas pembakaran tidak terbuang seluruhnya dan menyebabkan pembakaran tidak sempurna. b. Karena sebagian campuran bahan bakar dan udara, ikut keluar (saat proses exhaust) bersama dengan gas buang, maka penggunaan fuel tidak ekonomis. c. Karena waktu yang siperlukan untuk langkah intake singkat, maka jumlah campuran yang masuk sedikit. Sehingga tidak mungkin dapat menaikkan tekanan kompresi dan efisiensi engine ( ratio fuel comsumption per output ) lebih rendah dibandingkan dengen engine 4 langkah. d. Crank case harus rapat tidak boleh ada kebocoran udara.

C. PERBANDINGAN MOTOR DIESEL DAN MOTOR BENSIN. Dibandingkan dengan motor bensin, diesel engine mempunyai keuntungan dan kerugian. Keuntungan motor diesel : 1. Biaya pengoperasian lebih ekonomis, karena bahan bakar yang digunakan adalah oil dengan “ grade “ rendah. Seperti heavy oil atau light oil. 2. Thermal efficiency ( besarnya kalori yang terkandung pad fuel yang dibakar dapat menghasilkan output engine dan panas yang secara nyata lebih effectif ) tinggi sehingga konsumsi bahan bakar rendah. Thermal efficiency motor bensin adalah 20 - 30 % dan motor diesel adalah 30 - 35 %. 3. Bahaya kebakaran lebih rendah karena titik nyala (flashing point) fuel relatif lebih tinggi. 4. Tidak membutuhkan sistem penyalaan (ignition device) dan carburator. 5. Dapat menghasilkan tenaga yang besar pada putaran rendah. Kerugian motor diesel adalah : 1. Berat output horse power lebih tinggi. 2. Getaran selama operasi lebih besar dan suara berisik (noise) lebih besar. 3. “Start“ lebih sulit. 4. Biaya pembuatan (manufacturing) lebih tinggi.


Basic Engine


1-7

D. RU UANG PEM MBAKARA AN. Ruaang pembakkaran adalaah ruangan yang diling gkupi oleh permukaann bawah silinder head,, perrmukaan ataas silinder block dan peermukaan attas piston, saat piston bberada di titik mati atass (TM MA). Ada bermacam-m b macam tipee ruang bak kar sesuai dengan d benttuk ruang bakar, b letakk valvve intake, exhaust daan busi deengan tujuaan agar dip peroleh theermal efficiiency yangg makksimal. Um mumnya, kllasifikasi bberikut ini disesuaikan n dengan leetak intake valve dann exhhaust valve.

Gbr. I - 6. Macaam - macam m ruang pem mbakaran.

1.

Over head d valve typ pe. Intake vallve dan exhaust valve ddipasang dii permukaan n bagain ataas silinder head. h Dapatt disebut juga tipe OHV atau tipee I - head. Ruang R bakarr tipe ini dib ibentuk agarr berbentukk pat menghaasilkan pusaaran saat ud dara di kom mpresi. Oleh h sebab itu,, bulat (bola) agar dap penyalaann dapat merrata ke seluuruh arah. Sehingga S tiipe ruang bbakar ini lebih banyakk digunakann.

2.

Side valvee type. Letak Intaake valve daan exhaust vvalve adalah h sejajar lurrus disatu siisi silinder block. Tipee ini juga disebut d tipe L - head. B Bentuk ruan ng bakar ad dalah rata (fflat) sehing gga strukturr silinder head h lebih sederhana dan biaya manufactu uring lebih murah dib bandingkann dengan tippe over head walaupuun efisiensii pembakaran lebih buuruk, struktturnya jugaa lebih mennguntungkan n terutamaa untuk perrawatan dan n bongkar pasang siliinder head.. Sehingga ruang bakaar tipe ini baanyak digun nakan.

3.

F - head type. t Intake dann exhaust valve v masinng - maing g dipasang pada p silindder head dan pada sisii silinder bllock. Tipe in ni adalah gaabungan ( perpaduan p ) dari tipe ovver head vallve dan tipee side valvee. Bentuk ru uang bakar agak mirip p dengan tip pe side valvve. Bagiman napun juga,, mekanism me gerakan valve lebihh komplek dibanding d dengan d tipee side valvee. Sehinggaa tipe ini jarrang digunaakan.


Basic Engine e


1-8

T - head type. Intake dan exhaust valve masing - masing dipasang secara terpisah di sisi dari silinder block. Tipe ini memudahkan udara masuk dan keluar. Sebaliknya, diperlukan waktu yang lebih lama untuk meratakan pembakaran dan pendinginan permukaan juga lebih besar sehingga efisiensi panas (thermal efficiency) lebih buruk. Karena itu, ruang bakar tipe ini sangat jarang digunakan.

E. PEMBAKARAN LANGSUNG DAN TIDAK LANGSUNG. Bentuk ruang bakar pada motor diesel sangat menetukan terhadap kemampuan mesin, sebab itu ruang bakar direncanakan sedemikian rupa agar secepatnya campuran udara dan bahan bakar menjadi homogen dan mudah terbakar sekaligus. Berikut ini diterangkan tipe ruang bakar yang digunakan pada mesin diesel. 1. Tipe ruang bakar langsung (direct combustion chamber). 2. Tipe ruang bakar tambahan (Auxiliary combustion chamber). a. Ruang bakar muka (Pre combustion chamber). b. Ruang bakar pusar (Swirl combustion chamber). 1.

Tipe Ruang Bakar Langsung (Direct Combustion Chamber). Seperti yang ditunjukkan pada gambar, ruang bakar ditempatkan diantara silinder head dan bahan bakar langsung diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Pada sistem ini, untuk mendapatkan campuran yang baik, bentuk nozzle dan arah injeksi merupakan faktor yang sangat menentukan.

Gbr. I - 7.Ruang bakar langsung. Keuntungan : ~ Efisiensi panas lebih tinggi dan pemakaian bahan bakar lebih hemat karena bentuk ruang bakar yang sederhana. ~ Start dapat dilakukan dengan mudah pada waktu mesin dingin tanpa menggunakan alat pemanas. ~ Cocok untuk mesin - mesin besar ( high power ) karena konstruksi dari kepala silinder sederhana dan kerugian kecil. ~ Temperatur gas buang relatif lebih rendah.


Basic Engine

PENGETAHUAN DASAR

1-9

Kerugian : ~ Sangat peka terhadap mutu bahan bakar dan membutuhkan mutu bahan bakar yang baik. ~ Membutuhkan tekanan injeksi yang lebih tinggi. ~ Sering terjadi gangguan pada nozzle dan umur nozzle lebih pendek karena menggunakan multiple hole nozzle ( nozzle lubang banyak ). ~ Dibandingkan dengan jenis ruang bakar tambahan, turbulensi lebih lemah, jadi sukar untuk kecepatan tinggi. 2.

Tipe Ruang Bakar Tambahan ( Auxiliary Combustion Chamber ). a.

Ruang Bakar Muka ( Pre Combustion Chamber ) Seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah, bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar muka oleh injection nozzle. Sebagian bahan bakar yang tidak terbakar dalam ruang bakar muka didorong melalui saluran kecil antara ruang bakar muka dan ruang bakar utama. Maka terjadilah percampuran yang baik dan terbakar seluruhnya di ruang bakar utama.

Gbr. I - 8. Ruang bakar utama. Keuntungan : 1. Jenis bahan bakar yang dapar digunakan lebih luas, dikarenakan turbulensi sangat baik untuk mengabutkan bahan bakar. 2. Perawatan pada pompa injeksi lebih gampang karena tekanan penyemprotan lebih rendah dan tidak terlalu peka terhadap perubahan saat injeksi. 3. Detonasi berkurang dan bekerjanya mesin lebih baik sebab menggunakan throttle nozzle. Kerugian : 1. Biaya pembuatan lebih mahal sebab perencanaan silinder head lebih rumit. 2. Membutuhkan motor starter yang besar. Kemampuan start lebih buruk, karena itu harus menggunakan alat pemanas. 3. Pemakaian bahan bakar boros.


Basic Engine

PENGETAHUAN DASAR

1-10

b. Ruang Bakar Pusar ( Swirl Chamber )

Gbr. I - 8. Ruang bakar pusar. Seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah, ruang bakar model pusar (swirl chamber) berbentuk bundar. Piston memempatkan udara, sehingga udara tersebut masuk ke dalam ruang bakar pusar dan membuat aliran turbulensi. Bahan bakar diinjeksikan ke dalam udara turbulensi dan terbakar didalam ruang bakar pusar. Tetapi sebagian bahan bakar yang belum terbakar masuk ke dalam ruang bakar utama melaluii saluran untuk selanjutnya terbakar seluruhnya bakar utama. Keuntungan : 1. Dapat menghasilkan putaran tinggi karena turbulensinya yang sangat baik pada saat kompresi. 2. Gangguan pada nozzle berkurang karena menggunakan nozzle tipe pin. 3. Putaran mesin lebih tingggi dan operasinya lambat, menyebabkan jenis ini cocok untuk automobil. Kerugian : 1. Konstruksi silinder head rumit. 2. Efisiensi panas dan pemakaian bahan bakar lebih boros dibandingkan dengan tipe ruang bakar langsung. 3. Detonasi lebih besar pada kecepatan rendah.


Basic Engine

1-11


F. FIR RING ORD DER, TABL LE SQUEN NCE DAN VALVE V TIMING PAD DA MOTO OR DIE ESEL. 1.

Firing Orrder. Firing Orrder adalah urutan pem mbakaran yang y terjad di pada enggine yang mempunyai m i jumlah silinder lebih dari 1 ( satuu ). Contoh : Engine deengan 4 silin nder, memppunyai firin ng order ( F.O ) = 1 - 2 - 4 - 3, maka m prosess pembakaran dimulai dari d silinderr No.1, dilaanjutkan silin nder No.2, N No.4 dan No.3. N Tujuannyaa adalah unttuk meratakkan hasil po ower, agar gaya g yang di ditimbulkan oleh pistonn seimbang ( balancee ). Baik pada saaat kompressi, maupunn pembakaaran, tidakk menimbullkan puntiraan pada getaaran yang tin nggi. Pada 4 lanngkah motorr diesel denngan 1 silind der, piston bergerak b 4 kkali, menghaasilkan satuu kali pembakaran. Ataau dua kali pputaran cran nk shaft, meenghasilkann 1 kali pembakaran.

2.

Table Squ uence. Adalah suuatu table yaang menyataakan urutan n langkah daan urutan peembakaran yang y terjadi padda engine, baik b engine dengan satu u silinder atau lebih. a.

Tablee squence untuk u 1 silin nder. Beda langkah darri TDC ke B BDC = 180ºº.

Posisi piston

TDC C

Laangkah pistoon Puut.Crankshafft

B BDC Intake

0º

TDC Comp presi

1 80º

B BDC Power

360º

TDC Exhaust

540º

720º

b. Tablee Squence untuk u 4 siliinder.

Gbr. I - 10 . Table squeence 4 silind der. PT MADH HANI TALATAH H NUSANTARA MECHANICAL TRAINING G SECTION

Basic Engine e

1-12

PENGETTAHUAN N DASAR Firingg order ( F.O O ) = 1 - 2 - 4 - 3. 72 20 4

Beda langkah settiap silinderr =

TDC

BDC

= 180 0

TDC

BDC C

TDC T

C Cy1.1

Power

ust Exhau

In ntake

Compresi

C Cy1.2

Compresi

Poweer

Ex xhaust

Intake

C Cy1.3

Exhaust

Intak ke

Co ompresi

Power

C Cy1.4

Intake

Comprresi

Power P

Exhaust

0ºº

180º

360º

540ºº

720º 7

TDC

BDC C

TDC T

O ) = 1 - 3 - 4 - 2. Firingg order ( F.O BDC

TDC C Cy1.1

Power

Exhau ust

In ntake

Compresi

C Cy1.2

Compresi

Poweer

Ex xhaust

Intake

C Cy1.3

Exhaust

Intak ke

Co ompresi

Power

C Cy1.4

Intake

Comprresi

Power P

Exhaust

0ºº c.

180º

360º

540ºº

720º 7

u 6 siliinder. Tablee Squence untuk

Gbrr. I - 11. Tab ble squence 6 silinder.


Basic Engine e

PENGETAHUAN DASAR

1-13

Firing Order ( F.O ) = 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4. Beda langkah setiap silinder =

720 6

= 120

Firing Order ( F.O ) = 1 - 4 - 2 - 6 - 3 - 5.


Basic Engine

1-14

PENGETTAHUAN N DASAR 3.

Valve Tim ming. Adalah saaat membuk ka dan menuutup valve intake i dan valve v exhauust. Misalkaan engine 6 D 125 seriies Dengan daata - data : FO = 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4. Valve intaake terbuka Valve intaake menutup p Valve exhhaust membu uka exhaust menutup m

= = = =

200 B T D C (Before ( top dead centerr). 300 A B D C (After ( botto om dead cennter). 455 B B D C (Before botttom dead ceenter). Valv ve 155 A T D C (After ( top dead d center) .

G Gbr. I - 12. Valve V timin ng. Dari data tersebut, t daapat diketahhui panjang langkah l darri engine 6 D 125 series. Intake strooke Compression stroke Power strooke Exhaust sttroke Total strokke Jadi over lapping l

= 20 + 180 + 30 0 = = 180 - 30 = = 180 - 45 = = 45 + 180 + 15 5 = = 230 + 150 + 135 1 + 2400 = = 755 - 720 =

230. 150. 135. 240. 755. 35.

Fungsi ovver lapping adalah untuuk mengadaakan pembillasan gas beekas di dalaam silinder.. Hal ini terj rjadi pada saaat exhaust valve belum m tertutup dan d intake vvalve sudah terbuka.


Basic Engine e


1-15

Untuk pem mbuatan Tab ble Squencee yang seben narnya, dalaam perhitunngan sesuai dengan data diatass Akhir pow wer = 0 + 135 = 135. = 135 + 240 Akhir exhhaust = 375. 3 Awal intakke = 375 - 35 5 = 340. 3 Akhir intaake = 340 + 230 = 570. 5 Akhir com mpression = 570 + 150 = 720. 7 Untuk siliinder 2 dan n seterusnyaa, dihitung dengan carra yang sam ma setelah perhitungan p n tersebut diibuat, dapatt dibuat tablle sebagai berikut b :


Basic Engine e


1-16

Kesimpulaan : Dilihat daari putaran crank c shaft, maka terjad di over lapp ping power, yaitu poweer silinder 1 belum berrakhir sudah h disusul denngan powerr silinder 5 dan d seterusnnya. Table squence dapt digunakan d uuntuk embu uat table ad djusment vaalve dengan n 2 putarann crank shafft.


Basic Engine e

PENGETAHUAN DASAR

1-17

G. PEMBAKARAN BAHAN BAKAR PADA MOTOR.

Gbr. I - 13. Pembakaran bahan bakar pada motor diesel. Jumlah energi panas yang terkandung dalam di udara ( gas ). Pada kondisi normal, setiap gas ( udara ), panas atau dingin, mempunyai jumlah energi panas yang dapat diukur. Udara yang terjebak di dalam silinder, jika dikompresi maka volume ruangan akan berkurang. Pengurangan volume ini menyebabkan perubahan 2 kondisi. Misalkan : Udara yang terjebak di dalam silinder ditekan dengan kecepatan piston yang sangat pelan. Pada kondisi tersebut temperatur udara di dalam silinder relatif tetap (constant) karena panas yang terjadi merambat melalui dinding silinder. Pada kondisi ini juga, tekannanya naik, tapi kenaikannya sesuai (proportional) dengan besarnya compression ratio. Hal ini disebut isothermal (temperatur konstan). Jika udara yang terjebak di dalam silinder, dikompresi dengan kecepatan tinggi, maka tidak ada kesempatan bagi panas yang timbul (terkandung dalam udara yang terkompresi) untuk merambat melalui dinding silinder, dengan jumlah besar. Sehingga temperatur naik dengan tiba - tiba. Dan akibatnya tekanan naik lebih tinggi dari tekanan yang dihasilkan oleh isothermal compression. Kondisi ini disebut dengan adiabatic compression


Basic Engine

PENGETAHUAN DASAR

1-18

Gbr. I - 14. Perbandingan kenaikan temperatur dan tekanan. Gambar diatas, memberikan perbandingan antara isothermal compression dan adiabatic compression, saat temperatur udara 25 ºC tekanan 1 ATM, ditekan sampai 1/16 volume (compression ratio : 16). Dengan kondisi isothermal compression, tekanan naik menjadi 16 ATM dan temperatur 25 ºC. Dengan kondisi adiabatic compession, temperaturnya naik sampai 630 ºC dan tekanan naik sampai 49 ATM. Contoh diatas dianggap bahwa tidak ada kebocoran udara, jika udara (tekanan kompresi) bocor, maka harga tersebut menjadi lebih rendah. Pada pengoperasian engine yang sebenarnya kebocoran tekanan kompresi dan panas tak dapat dihindari, sehingga di dalam kenyataan, kondisi yang seperti ini adalah termasuk kondisi antara isothermal compression dan adiabatic compression. Engine yang berputar dengan kecepatan tinggi dinyatakan bekerja pada kondisi ADIABATIC COMPRESSION. Sebagai contoh, engine berputar 2000 rpm, setiap langkah compresi dilaksanakan selama 1,5/1000 detik. Jadi hampir tidak ada kesempatan untuk udara yang termampatkan, bocor keluar melalui valve atau ring piston. Panas akibat kompresi tidak dapat hilang dengan mudah karena engine adalah panas saat beroperasi dengan kecepatan tinggi. Tekanan dan temperatur saat kompresi berkisar 37 ATM - 40 ATM dan 410 ºC - 470 ºC. Pada waktu menghidupkan engine yang, masih dingin, kondisinya adalah lebih mendekati isothermal. (Lihat gambar). Hal ini dikarenakan :  Komponen engine menyerap panas hasil kompresi dengan cepat.  Kecepatan kompresi masih rendah, sehingga udara yang terkompresi cenderung bocor.


Basic Engine


1-19

Tekanan dan Temperatur.

Gbr. I - 15. Pergerakan molekul udara. Udara adalah merupakan gabungan dari molukel - molekul oksigen, nitrogen dan elemen lainya. Yang memiliki 21% oksigen (O2) dan 79% nitrogen (N). Molukelmolekul tersebut dapat dilukiskan berbentuk bola yag tidak dapat dilihat, karena ukurannya sangat kecil. Jutaan molekul yang terkandung di udara, selalu bergerak ke segala arah dan bertumbukan satu sama dengan lainnya. Kecepatan gerak molukel ini sangat dipengaruhi oleh temperatur. Semakin tinggi temperaturnya, maka semakin cepat gerak molukel tersebut.

2.

Kerugian Mekanis. Panas yang hilang untuk menggerakan alat - alat tambahan seperti pompa air, pompa oli dan kerugian mekanis, besarnya antara 5 -6 %.

3.

Pumping Loss. Pada saat torak bergerak turun, kevakuman terjadi di dalam silinder untuk memasukan udara dan hal ini merupakan suatu kerugian. Hal seperti ini juga terjadi pada langkah buang dan kompresi. Kerugian ini disebut pumping loss, besarnya sekitar 3 %.


Basic Engine


1-20

H. PENGARUH SAAT PEN NYEMPRO OTAN BAH HAN BAKA AR PADA T TEKANAN N MA AKSIMUM M.

G I - 16. Penyemprootan bahan bakar Gbr. b pada tekanan t makksimum. Gam mbar diatass menggamb barkan tekaanan didalaam silinder yang dihasiilkan dengaan merubahh tim ming injeksii di 3 posisi. Timing injeksi baahan bakar ini sangat penting. Pelaksanaan P n pennyetelan tim ming injeksii menjadi ppercuma (w walaupun tim mingnya suudah tidak tepat lagi),, kalaau hal - hal dibawah in ni terjadi:  Coupling pompa p injek ksi sudah ruusak (tidak standar).  Timer didalam pompaa injeksi tiddak berfungssi. ne tidak baiik.  Hasil overrhoule engin yang tidaak tepat (sseperti pada gambar diatas), ad Akiibat dari penyetelan p dalah akann mem mpengaruhi :  Tekanan maksimal m didalam silindder.  Knocking.  Gas buangg.  Tenaga daan lain-lain.


Basic Engine e

PENGETAHUAN DASAR I.

WARNA GAS BUANG. 1.

Gejala Kerusakan Pada Engine. Seorang awam dengan mudah mengatakan bahwa orang yang kulitnya berubah menjadi kuning mempunyai penyakit liver (hati). Tetapi seorang bidan dengan kasar menggambarkan bahwa yang dinyatakan oleh orang awam tersebut belum tentu benar. Bagaimana caranya dapat mendeteksi gejala kerusakan (trouble) pada engine ? Hal ini dapat dinyatakan oleh engine noise dan warna gas buang. Saat meneliti warna gas buang yang perlu diperhatikan adalah latarnya, karena warna gas buang dapat dilihat dengan mudah kalau latarnya awan keputih-putihan. Jika latar belakangnya langit biru atau pohonan, maka pertimbangannya bisa keliru.

2.

Gas Buang Berwarna Hitam. Gejala ini menunjukkan ketidak sempurnaan pembakaran. Bahan bakar yang tidak terbakar, berubah menjadi carbon dan bercampur dengan gas buang, sehingga gas buang menjadi hitam. Umumnya kehitaman gas buang meningkat sesuai dengan meningkatnya beban engine.

3.

Efisiensi Hisapan Udara Rendah. Jika jumlah udara yang dihisap kedalam silinder kurang. Ketidak sempurnaan pembakaran akan terjadi yang menyebabkan gas buang berwarna hitam, tenaga turun, temperatur gas buang meningkat tinggi. Piston dan silinder head menjadi over heat. Ada beberapa hal yang menyebabkan efisiensi hisapan udara rendah, adalah :  Ketinggian tempat (Altitude).  Hambatan masuk (Suction Resistance).  Gangguan pada turbocharger

4.

Kebocoran Udara. Jika udara yang masuk kedalam silinder bocor saat dikompresi maka terjadi pembakaran tidak sempurna. Kebocoran tersebut dapat disebabkan oleh :  Kebocoran karena keausan silinder liner den piston ring.  Kedudukan intake den exhaust valve tidak rapat.  Valve clearance tidak standar.  Silinder head deformasi dan gasket rusak.

5.

Penyemprotan Bahan Bakar. Jika penyemprotan bahan bakar ke dalam silinder tidak baik, maka akan menyebabkan timbulnya asap hitam.

6.

Jumlah Bahan Bakar Yang Disemprotkan. Jika jumlah bahan baker yang disemprotkan kedalam silinder berlebihan, maka akan terjadi kekurangan udara. Pembakaran menjadi tidak sempurna dan temperatur gas buang tinggi.

7.

Gas Buang Berwarna Kebiru-biruan. Hal ini menentukan adanya kelebihan oil ikut terbakar. Dalam kondisi normal sejumlah oil ikut terbakar dengan bahan bakar. Kalau jumlahnya berlebihan, make gas buang


1-21

Basic Engine

PENGETAHUAN DASAR

1-22

menjadi kebiru-biruan. Jika oil yang terbakar hanya sebagian dari jumlah oil yang masuk ke ruang bakar, maka yang sebagian lagi bercampur dengan gas buang dan membasahi saluran exhaust. Jumlah oil yang berlebihan tersebut disebabkan oleh kebocoran dari :  Valve stem intake den exhaust.  Turbo charger.  Ring piston dan liner. 8.

J.

Gas Buang Berwarna Putih. Yang menyebabkan gas buang berwarna putih :  Timing injeksi tidak tepat.  Air ikut terbakar.

DIESEL KNOCKING.

Gbr. I - 17. Diesel knocking. a. b. c. d.

Period of delayed ignition Period of abrupt combustion Period of normal combustion Period of after burning (Broken line shows the air expansion).


A. Start of injection B. Ignition C. End of abrupt combustion (Start of normal combustion) D. End of normal combustion (end of injection). E. End of after combustion.

Basic Engine


1-23

Proses Pembakaran (Combustion Process). Diesel engine yang mempunyai kecepatan rendah diaplikasikan penggunaannya di kapal, alat konstruksi dan yang mempunyai kecepatan tinggi digunakan untuk automobile. Bahan bakar yang digunakan adalah heavy oil dan light oil. Oleh karena itu proses pembakaran bahan bakar agak berbeda sesuai dengan kemampuan terbakarnya. Proses pembakaran dipertimbangkan oleh pembagian 4 proses seperti pada gambar diatas : a.

Periode penundaan penyalaan (Period of delayed ignition). Periode ini dimulai dari bahan bakar disemprotkan dan dikabutkan sampai mulai terbakarnya. Bahan bakar mulai disemprotkan kedalam udara bertekanan dan temperatur yang tinggi beberapa derajat sebelum titik mati atas (titik A) pada langkah kompresi, terjadi percampuran dengan udara dan mulai terbakar di titik B. Waktu yang diperlukan dari titik A ke B adalah waktu penundaan pembakaran (delay period) dan panjang waktu penundaan pembakaran tergantung kemampuan bakar bahan bakar, temperatur didalam silinder, ukuran partikel bahan bakar yang dikabutkan, pengabutan dan pusaran udara.

b. Periode perambatan penyalaan (Period of abrupt combustion). Pada akhir langkah pertama, campuran akan terbakar di beberapa tempat dalam silinder. Sehingga pembakaran mulai di beberapa tempat. Nyala api ini akan merambat dengan kecepatan tinggi seolah-olah campuran terbakar sekaligus, hal ini menyebabkan tekanan dalam silinder naik. Oleh karena itu periode ini sering disebut pembakaran letup. Kenaikan tekanan pada periode ini sesuai dengan jumlah campuran yang tersedia pada langkah pertama. c.

Periode pembakaran langsung (Period of normal combustion). Akibat nyala api di dalam silinder, maka bahan bakar yang diinjeksikan langsung terbakar, pembakaran langsung ini dapat dikontrol dari jumlah bahan bakar yang diinjeksikan.

d. Periode pembakaran lanjut (Period of After burning). Injeksi berakhir dititik D, tetapi bahan bakar belum terbakar semua. Jadi walaupun injeksi telah berakhir. Pembakaran masih tetap berlangsung bila pembakaran lanjut ini terlalu lama, temperatur gas buang akan tinggi menyebabkan efisiensi panas turun.


Basic Engine


1-24

Detonasi. Jika waktu pembakaran tunda (delay period) terlalu panjang, maka jumlah campuran yang dapat terbakar pada saat perambatan api (period of abrupt combustion) terlalu banyak. Sehingga menyebabkan kenaikan tekanan didalam silinder sangat tinggi, hal ini akan mengakibatkan timbulnya bunyi dan getaran. Peristiwa diatas sering disebut diesel knocking. Untuk mencegah terjadinya diesel knocking, perlu dicegah kenaikan tekanan tiba-tiba, yaitu dengan membuat campuran yang mudah terbakar pada temperatur yang rendah, memperpendek waktu pembakaran tunda. Berikut ini care untuk mengatasi detonasi : 1. Menggunakan bahan bakar dengan angka cetana yang tinggi. 2. Menaikan temperatur udara dan tekanan pada saat awal injeksi. 3. Mengurangi jumlah injeksi pada saat awal injeksi. 4. Menaikan temperatur pada ruang bakar.

Gbr. I - 18. Kelambatan saat penyemprotan.


Basic Engine

KONSTRUKSI KOMPONEN UTAMA

3


2-1

4

Basic Engine


2-2

A. STRUKTUR CYLINDER HEAD. 1.

Cylinder Head. Struktur dari cylinder head tergantung pada metode pembakaran. Bentuk dari cylinder head dan lain - lainnya sehingga kondisi tersebut menyebabkan perbedaan struktur dari cylinder head antara lain seperti dibawah ini : a. Direct injection type dan pre combustion type. b. Two valve system dan four valve system. c. Sectional type dan solid type. d. Injection nozzle type dan injection type. a.

Direct injection type pre combustion type. Pre combustion type di dalam cylinder head dibutuhkan tempat yang bebas untuk menempatkan pre combustion chamber dengan demikian strukturnya lebih komplit dan membutuhkan perencanaan yang khusus untuk pendinginan dari cylinder head. Pre combustion chamber diklasifikasikan dalam dua type :  Pre combustion chamber yang langsung disatukan di dalam cylinder head (seperti 95 series dan lainnya). Pre combustion yang terpisah kemudian dipasangkan ke dalam cylinder head (seperti 130 series dan lainnya).  lihat gambar struktur dari cylinder head direction injection dan cylinder head precombustion chamber dibawah ini :

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Cylinder Head. Intake Valve. Exhaust Valve. Valve Seat. Valve Guide. Valve Spring.

Gbr.II - 1. Cylinder head direct injection two valve, solid, nozzle type.


7. 8. 9. 10. 11.

Nozzle Holder and Injection Nozzle. Rocker Arm Shaft. Rocker Arm. Pre combustion Chamber. Glow Plug.

Gbr.II - 2. Cylinder head pre combustion chamber two valve, solid, nozzle type.

Basic Engine


2-3

b. Two valve type cylinder head dan four valve type cylinder head. Two valve cylinder head, hanya mempunyai satu intake valve dan satu exhaust valve. Untuk four valve type cylinder head mempunyai dua intake vaklve dan dua exhaust valve. Dalam langkah pemasukan, udara segar harus masuk sebanyak mungkin dalam waktu tertentu untuk memperbaiki campuran udara dengan bahan bakar yang diinjeksikan. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut diatas intake dan exhaust valve harus dibuat besar bila memungkinkan tempatnya dan tidak melewati batas lubang cylinder. Tempat valve yang sempit atau ruangan tdak cukup, dapat menambah efektive penempatan dengan membuat empat buah valve atau dua valve intake dan dua valve exhaust. Four valve type, walaupun menambah biaya dibanding Two Valve Type disebutkan struktur yang lebih rumit, tetapi jumlah udara yang dimasukkan lebih banyak dan memperbaiki percampuran bahan bakar. c.

Sectional type dan solid type. Solid type cylinder head adalah suatu istilah dari cylinder head, bila satu cylinder head digunakan untuk menutupi seluruh bagian atas cylinder block, sedangkan sectional cylinder head satu istilah bila satu cylinder head hanya menutupi satu atau lebih bagian atas dari cylinder block (atau cylinder head yang terpisah). Sectional type cylinder head adalahlebih kecil efeknya terhadap internal stress atau thermal stress, mudah dalam pengencangan bolt mounting dengan sama rata dan memudahkan untuk memperbaiki, tetapi cylinder head ini biayanya lebih mahal karena membutuhkan pemisahan rocker arm sahft dan cover arm shaft. Dari ciri yang disebut diatas menyebabkan sectional type cylinder head cocok dipasang pada engine yang bertekanan besar. Sedangkan engine kecil cukup dipasang cylinder head solid type. Sectional type cylinder head juga dapat digunakan engine yang berbeda jumlah cylinder yang ukuran head yang sama.


Basic Engine


1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Cylinder Head. Intake Valve. Exhaust Valve. Valve Seat. Valve Guide. Valve Spring. Nozzle Holder and Injection Nozzle. Rocker Arm Shaft.

Gbr.II - 3. Cylinder head direct direct injection four sectional, nozzle type.

12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.

2-4

Rocker Arm. Pre combustion Chamber. Glow Plug. Push Rod. Crosshead. Injector. Injector spring.

Gbr.II - 4. Cylinder head injection four valve sectional, injector type.

d. Injector nozzle type dan injector type. Injector nozzle valve menyemprotkan bahan bakar dengan pressure tinggi yang dipompakan oleh injection pump. Injector adalah hak tunggal dari cummin dengan memanfaatkan pergerakan vertikal plunger untuk menghasilkan tekanan fuel yang sangat tinggi dan menyemprotkan langsung ke dalam cylinder. Injector membutuhkan mechanism penggerak plunger dihubungkan dengan putaran cam shaft dengan pergerakkan vertikal plunger di dalam cylinder head. Cylinder head type injector konstruksinya lebih rumit dibanding dengan cylinder head type injection nozzle.


Basic Engine



2-5

Basic Engine

KONSTRUKSI KOMPONEN UTAMA e.

2-6

Fungsi dari cylinder head. Cylinder head menahan tekanan pembakaran, mengendalikan panas dalam ruangan (dengan system pendinginan) dan tempat duduknya mechanism valve intake/exhaust dan mechanism penyemprotan bahan bakar. Cylinder head membutuhkan beberapa syarat antara lain sebagai berikut : 1. Dapat menahan tekanan pembakaran dan konsentrasi panas. 2. Mempunyai efek pendinginan yang tinggi. 3. Dapat mencegah kebocoran tekanan pembakaran secara keseluruhan. 4. Dapat mengalirkan udara intake dan exhaust dengan lancar setiap saat. 5. Dapat mencampur udara dengan bahan bakar secara sempurna setiap saat. Dengan demikian cylinder head harus dilengkapi dengan mechanism yang komplet dan mempunyai kekuatan yang tinggi dan tahan terhadap panas yang tinggi. Untuk itu perlu dilakukan bermacam - macam test danpengukuran pada cylinder head. Dibawah ini digambarkan lokasi head yang harus diperiksa dan diukur.

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Distortion of cylinder head mounting surface. Protrusions of nozzles Tightening torque of cylinder head mounting bolts. Tightening torque of nozzle holder mounting bolts. Tightening torque of cylinder head cover. Tightening torque of rocker arm housing mounting bolt.

Gbr. II.5. Cylinder head engine 6 D 125 & 170


Basic Engine

KON NSTRUKSI KOMPO ONEN UT TAMA

2-7

Dan dibawah d ini terdapat daata - data peengukuran untuk u cylindder head eng gine 6 D 125 series daan 170 - 1 sseries.

6 D 125.


Basic Engine e


2-8

170 - 1 SER RIES


Basic Engine e

KONSTRUKSI KOMPONEN UTAMA 2.

2-9

Valve, Valve Guide dan Valve Seat. a.

Valve. Terbuka dan tertutupnya valve secara teratur untuk memasukkan udara ke dalam cylinder dan membuang gas bekas pembakaran keluar. Pergerakan valve diambil dari putaran camshaft yang dirubah menjadi gerakan vertikal melalui push rod ditransfer melalui rocker arm dan diteruskan ke valve. Valve juga sebagai permukaan ruang pembakar sehingga selalu menerima beban panas yang tinggi dari pergerakan vertikal yang berulang - ulang dengan demikian valve harus dibuat dari material yang special dan tahan panas.

b. Valve Guide. Valve guide sebagai penuntun pergerakan valve secara sliding antara permukaan stem dan valve guide dengan gerakan vertikal dan juga sebagai pengontrol pelumasan pada valve stem. Dengan demikian dibutuhkan celah yang tepat antara stem dan guide, sehingga tidak terjadi kebocoran udara dan oli ke dalam air intake dan exhaust gas. Valve guide dan valve harus dibuat dari bahan yang tahan panas dan dikerjakan dengan teliti. Juga valve guide dirancang untuk mudah dapat dilepas bila melakukan penggantian dan perbaikan celah antara stem dan guide valve.

Gbr. II - 6. Gambar valve dan guide valve.


Basic Engine


2-10

Dan dibawah ini terdapat data-data pengukuran valve dan valve guide untuk engine 6D125 series dan 170- 1 series. 6D125 Series


Basic Engine



2-11

Basic Engine e


2-12

6D125 S Series

6D170-1 Series


Basic Engine e



2-13

Basic Engine e


2-14

6D170-1 Series


Basic Engine e

KONSTRUKSI KOMPONEN UTAMA c.

2-15

Valve Insert. (Valve Seat). Valve insert adalah suatu ring yang tahan terhadap panas dan benturan yang dipasang diantara permukaan valve yang bersentuhan dengan cylinder head. Permukaan valve yang bersentuhan dengan cylinder head selalu menerima benturan dan berdekatan dengan gas panas yang tinggi sehingga valve seat harus diperhitungkan tahan panas, kuat dan tidak mudah aus terutama pada bagian exhaust valve. Bila terjadi kerusakan pada valve insert dengan mudah dilepas dan diganti tanpa mengganti cylinder head. Valve insert yang dipakai pada engine Komatsu.

3.

ENGINE

INTAKE

EXHAUST

92 SERIES 94 SERIES 95 SERIES 105 SERIES 105 SERIES 120 SERIES 130 SERIES 155 SERIES NH 220 NTO - 6 NTO - 6 MTC - 743 NTA 855 170 SERIES

O -/O O O O O O O O O

O -/O O O O O O O O O O O O

KETERANGAN

TURBO

BULLDOZER

Valve Spring. Valve spring mengangkat valve sampai valve merapat pada valve seat apabila valve sedang menutup. Valve spring juga bekerja mengembalikan rocker arm, push rod dan tappet atau cam follower secara keseluruhan ke posisi normal dengan cepat. Push rod dan tappet atau cam follower selama operasi menimbulkan inertia yang menyebabkan valve jamping pada saat engine putaran tinggi dan akan terjadi keausan dan cacat dan dapat juga terjadi benturan valve dengan piston. Valve spring bila mengeluarkan daya kerja yang besar dan mendapat beban yang berulang - ulang akan membuat material spring mengeluarkan tenaga yang besar dan mempercapat melemahnya kekuatan spring ini, juga bisa disebabkan jika natural frekwensi dari valve spring sama dengan kelipatan kecepatan putar dari camshaft, sehingga valve spring akan bergetar lebih kuat karena terjadinya resonanci frekwensi.


Basic Engine


2-16

Gbr. II - 7. Pergerakan cam dan valve. Gambar dibawah ini sebagai gambaran valve spring yang bergetar. Spring coil akan berosilasi kearah axial dari gulungan spring. Puncak osilasi yang terbesar terdapat di bagian tengah spring tetapi jarak coil bisa hampir tidak berubah pada kedua ujung spring kemudian bila terjadi stress yang besar pada spring, jarak coil akan berubah karena disebabkan getaran pada spring coil .

Gbr. II - 8. Getaran valve spring.


Basic Engine


2-17

 Pergeerakan valvee dan pistonn ( relative ). Gambbar dibawah h ini mengggambarkan pergerakan n relative anntara piston n dan valvee standaard kerengg gangan anttara piston head dan valve v bergaantung mod del engine,, tetapii pada umum mnya hanyaa beberapa milimeter saja. Jika kkecepatan putar enginee naik tidak t norm mal, spring akan bergeetar, valve jumping j attau bouncin ng dan bilaa terjaddi salah satu kejadiian tersebu ut atau ko ombinasi ddari ketiganya akann menyyebabkan beenturan antaara valve dengan d piston bisa meenyebabkan n kerusakann yang serius. Valve clearancce juga dap pat menurun nkan batasaan maximall kecepatann enginne yang diizzinkan. Jaddi sangat peenting peny yetelan kereenggangan valve padaa standaard yang dittentukan.  Diagrram gerakan n piston dann valve.

Gbrr. II - 9. Diaagram gerak kan piston dan valve.  Valvee jumping. Valvee yang tidak k sanggup m mengikuti lajjunya putaran dari cam m dan tappett atau cam follow wer bisa tidaak bersentuhhan dengan n cam ( lihatt gambar paada titik A dan B ). Terpissahnya geraakan valve ddengan cam m membuat naiknya n gayya hentakan pada permuukaan cam. Sehingga m mempercepaat kerusakan n atau bisa tterjadi wakttu penuttupan valve terlambat ddan terjadi benturan b vallve dengan ppiston.


Basic Engine e


2-18

 Valvee bouncing. Bouncing bisa terjadi karenaa adanya gaaya inertia pada valve m mechanism sehingga terjaddi benturan pada p valve sseat berulan ng - ulang pada saat vallve menutup p, ini bisa merussak valve seeating atau bbenturan - benturan b vallve pada pisston dan meenurunkan powerr engine. 4.

Cylinder Head Gask ket. Cylinder head h gasket berfungsi ssebagai peny yekat gas peembakar daan air pendin ngin dan oil pelumaas yang berssikulasi antaara cylinderr head dan cylinder c bloock Cylinder head h gasket tidak hanyaa terhadap pressure p ting ggi dan tahaan terhadap panas tetapi jugaa tahan terhaadap oil dann air. Juga ketebalan k gaasket dalam m waktu terteentu dapat mempertaahankannya ketebalannyya setelah bolt b pengikaat dikencanggkan ( jika ketebalan k gasket berrubah akan membuat m keekencangan n bolt pengik kat berubahh ). Kebocorann air, gas daan oil bisa teerjadi tidak hanya boco or keluar tettapi dapat bocor ke dalam enggine. Cylinder head h gasket bisa dibuatt dari asbesttos sand wiccked kemuddian dilapisii dengan plate baja atau bisa diibuat dengaan hanya sattu plate bajaa saja pada llubang air, lubang l oil dan lubangg cylinder dilapisi d suattu bahan pen nyekat (direeinforce denngan tembag ga atau kawat bajaa).

Gbr. III - 10. Cyliinder head gasket. g


Basic Engine e


2-19

B. COMBUSTION CHAMBER ( RUANG BAKAR UTAMA ). Combustion chamber engine diesel lebih rumit dibanding dengan gasolin engine. Bentuk dari combustion cahmber sangat menentukan terhadap kemampuan suatu engine. Dengan demikian bentuk ruangan dirancang sedemikian rupa sehingga terdapat percampuran udara dan bahan bakar homogen dan mudah terbakar seluruhnya. Ada beberapa type dari combustion chamber yang umum dipakai pada engine diesel : 1. Direct combustion chamber. 2. Auxiliary combustion chamber.  Pre combustion chamber.  Swirl combustion chamber.  Air cell combustion chamber. 1.

Precombustion Chamber. a.

Struktur dan fungsi dari pre combustion chamber. Pada engine yang dilengkapi pre combustion chamber adalah suatu komponen untuk tempat penyalaan pertama dan kemudian tekanan penyalaan pertama digunakan untukmenyemburkan gas pembakar bersamaan dengan BB yang masih tersisa masuk ke dalam cylinder, untuk membantu pembakaran dalam cylinder (ruang bakar utama). Sehingga bisa terjadi pembakaran yang sempurna untuk seluruh bahan bakar yang diinjeksikan dengan menunda pembakaran dalam ruang utama. Urutan kerja pembakaran adalah pertama bahan bakar diinjeksikan ke pre combustion chamber dan kemudian temperatur udara kompresi membakar sebagian bahan bakar sesuai perbandingan jumlah udaranya di dalam pre combustion chamber, selanjutnya gas pembakaran pertama di dalam pre combustion dipancarkan ke dalam ruang pembakar utama (dalam cylinder) dengan kecepatan tinggi, bersamaan dengan bahan bakar yang belum terbakar. Kemudian pancaran gas dan bahan bakar di dalam cylinder bercampur dengan udara bersih yang ada dalam cylinder dan terjadi lagi pembakaran dengan udara bersih yang ada dalam cylinder dan terjadi lagi pembakaran dengan cepat seperti ledakan di ruang bakar utama. Pre combustion chamber diklasifikasikan dalam dua type. 1. Pre combustion chamber yang langsung bersatu dengan cylinder head atau (united type). 2. Pre combustion chamber yang terpisah dan dapat dibuka pasang dari cylinder head (built in type). Besarnya ruang di dalam pre combustion chamber tidak lebih besar dari 50% ruang sisa dan luas lubang penghubung ke ruang cylinder lebih kurang 0,3 - 0,7% dari penampang melintang cylinder. Pada umumnya lubang penghubung berdiameter lebih kurang 3 - 4 mm dan jumlahnya lebih kurang 3 - 4 lubang. Keuntungan dan kerugiannya lihat pada bab I.


Basic Engine


2-20

Pre combustion Chamber. Built-in type

1. 2. 3.

Nozzle holder Nozzle Glow plug

4. 5. 6.

United type

Precombustion chamber body Cylinder head Precombustion chamber insert

A. Precombustion chamber B. Main combustion chamber (cylinder) C. Water jacket

Gbr. II - 11. Precombustion chamber.


Basic Engine


2-21

Glow plug. Dengan dilengkapi pre combustion chamber pada engine akan menambah ruang kompresi udara dan menurunkan temperatur kompresi. Dengan demikian engine yang menggunakan pre combustion chamber akan menemui kesulitan saat menghidupkan engine dalam keadaan dingin. Untuk itu glow plug harus dipasang pada setiap pre combustion chamber berupa pemanas listrik yang digunakan pada saat menghidupkan engine di waktu dingin. Komatsu engine pada umumnya menggunakan glow plug type sheated yang terdiri dari heater coil dan isolation filter.

Gbr. II - 12. Glow plug. Glow plug dipasang secara pararel dan heater signal akan menyala terus bila salah satu glow plug terputus untuk melakukan pemeriksaan glow plug harus dilepas dan ditest satu persatu untuk mengetahui hubungan singkat atau terputus.

C. SWIRL CHAMBER. 1.

Struktur dan fungsi swirl chamber. Prinsip kerja dari swirl chamber sama dengan pre combustion chamber hanya terdapat perbedaan pada bentuk chamber yang berbentuk bundar. Dan pada saat kompresi terjadi turbulensi udara dalam swirl chamber, sehingga percampuran udara dan bahan bakar lebih baik. Besarnya ruang swirl chamber tidak kurang dari 50% volume sisa dan besarnya lubang penghubung lebih kurang 1 - 3,5% dari luas penampang melintang cylinder dan umumnya jumlah lubang penghubung hanya satu.


Basic Engine


2-22

Gbr. II - 13. Swirl chamber.

D. ROCKER ARM & ROCKER ARM SHAFT. 1.

Struktur dan fungsi Rocker Arm dan Rocker Arm shaft.. Seluruh rocker arm terpasang dirocker arm shaft diatas cylinder head dan kemudian dihubungkan dengan push rod serta dihubungkan juga dengan valve intake dan exhaust. Pergerakan vertikal dari push rod yang mengikuti gerak putar cam shaft, ditransfer melalui rocker arm ke valve stem dengan arah yang berlawanan. Kerenggangan antara rocker arm dan valve stem harus ada untuk mengatasi pemuaian dari mechanism penggerak. Sehingga mencegah terbukanya valve (akibat memanjangnya mechanism penggerak). Penyetelan valve clearance dilakukan dengan mengendorkan lock nut dan memasukkan feeler gauge yang tebalnya sesuai ukuran standard antara rocker arm dan valve stem dan putar screw bolt untuk menyusaikan kerenggangan. Untuk penyetelan yang model empat valve, stel kerenggangan antara rocker arm dengan cross head. Kerenggangan valve yang terbaik tergantung panjang dan bentuk dari push rod dan rocker arm.


Basic Engine


2-23

Rocker arm and arm shaft. For two-valve cylinder head

1. 2. 3. 4.

Valve. Valve spring. Rocker arm shaft. Rocker arm

5. 6. 7. 8.

Adjustment Locknut. Rocker arm. Push rod.

For four - valve cylinder head

9. Cross head. 10. Adjusting 11. Locknut. 12. Cross - head

A. Movement of B. Movement of C. Valve

Gbr. II - 14. Rocker arm dan rocker arm shaft. 2.

Lubrication Pada Rocker Arm dan Valve. Oil dari cylinder block mengalir melalui lubang tembusan yang ada pada cylinder dan rocker arm bracket kemudian masuk ke rocker arm shaft dan melumasi seluruh rocker arm. Lubang oil yang terdapat pada rocker arm adalah untuk mengalirkan sebagian oil dari rocker arm shaft ke valve stem, valve guide dan bushing. Bila mengganti / memasang bushing rocker arm harus diproses dengan pas sambil meluruskan lubang pelumas pada rocker arm dengan bushing diremer untuk menyesuaikan ukuran bushing dan shaft.


Basic Engine


1. 2. 3. 4.

Cylinder head bolt. Nozzle holder. Cylinder head. Cylinder head cover.

5. 6. 7. 8.

2-24

Valve spring. Intake valve. Exhaust valve. Lub hole.

Gbr. II - 15. Lubrication pada rocker arm dan valve.


Basic Engine

2-25


Dibawah ini terdapa at gambar rocker arm m dan data a- data peggukuran un ntuk enginee 60 125 daan 170- 1 series.

2


Basic Engine e


2-26

STRUKTUR CYLINDER BLOCK. Cylinder block sebagai pemegang atau kedudukan komponen utama yang bergerak seperti piston, connecting rod, crank shaft, cam shaft dan lain - lainnya. Cylinder block baru bisa dikatakan engine bila dikombinasikankan dengan cylinder head pada bagian atas block dan oil pan pada bagian bawah block, timing gear, gear case, fly wheel dan housing pada bagian belakang block. Saluran oil pelumas dan saluran air pendingin juga dilengkapi di dalam cylinder block. Cylinder liner terpasang di dalam lubang cylinder block sebagai penuntun pergerakan piston. Hampir seluruh cylinder liner dikelilingi air pendingin. Cylinder liner diklasifikasikan dalam dua type : 1. Wet type (langsung didinginkan dengan air). 2. Dry type (tidak langsung didinginkan dengan air). Wet type liner, efesiensi pendinginan lebih tinggi dibanding dengan dry type liner. Dan wet type lebih banyak dipakai pada diesel engine. Pemindahan panas rata - rata pada air dan udara. Air = Udara =

4500 kca/m2 x h C. 150 kca/m2 x h C.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Cylinder block. Cylinder liner. Piston. Connecting rod. Crankshaft Fuel pump gear. Idle gear. Crank gear. Cam gear.

Gbr.II - 16. Struktur dari Cylinder block.


Basic Engine


2-27

E. CY YLINDER LINER L 1.

Fungsi daari Cylindeer Liner. Cylinder liner sebag gai komponnen dari com mbustion chamber dann sering beerhubungann dengan teekanan tinggi. Juga seering mengalami bebaan gesek yaang tinggi disebabkann gerak naikk turun pisto on. Selain kuuat dan kuk kuh cylindeer liner harrus tahan terhadap tem mperatur tiinggi, tidakk mudah auss mampu menerima m gaaya yang bessar dari pistton. Cylinder liner harus berukuraan yang pas dengan piston daan ring piston untukk menguranngi hambatan n gesekan yyang terjadi antara pisto on, ring pistton dan lineer. Selanjutnyya yang diibutuhkan liner, mem mpunyai kemampuan menyerap panas dann dengan ceepat mentraansfer selurruh panas dari d permuk kaan dalam m ke permu ukaaan luarr liner. Dan tahan terhaadp karat paada permukaaan yang beerhubungan dengan air pendingin. Keuntungan dipasang gnya liner ppada block k tidak perlu u lagi cylinnder block dibuat darii bahan special yang diibutuhkan liiner. Memperbeesar liner sampai oveersize pertaama adalah h tidak dian anjurkan, kaarena tidakk diperlukann mesin special treatmeent untuk memperbaiki m i permukaannyang sudah h rusak. Untuk menjamin efisiensi pendinngin yang tiinggi, keteb balan liner leebih kurang g 5 - 10mm.

Gbr.III - 17. Cylin nder liner. 2.

Cylinder Liner Seal Ring. m an sekelilin ng liner disek kat oleh flan ange di bagian atas darii Air pendinngin yang mendinginka liner dan dengan d sela ring pada bbagian bawaah liner. Metode penyekatan p harus dipeerhitungkan kemungkin nan pemuaaian akibat dari panass yang mem mpengaruhi liner. Dann jangan memasang m liiner dengann padat pad da cylinderr block di bagian atas dari d bawah lliner. Ring seal liner haruss mampu m menyekat deengan baik dan kuat m memegang serta tahann


Basic Engine e


2-28

terhadap temperatur yang bervariasi. Disamping itu ring seal tahan terhadap oil dan air yang selalu berhubungan dengan liner serta tahan terhadap tekanan yang disebabkan oleh naik / turunnya piston. Dengan demikian dibutuhkan ring seal yang berbeda material dan bentuknya untuk memenuhi kebutuhan tersebut diatas. Keuntungan dipasangnya liner pada block tidak perlu lagi cylinder block dibuat dari bahan special yang dibutuhkan liner.

1. Clevis seal. 2. O-ring ( Nitrile rubber ). 3. O-ring ( Silicon rubber ).

Cylinder liner seal ring.

Liner seal rings for Komatsu engines.

Gbr.II - 18. Cylinder liner seal ring.


Basic Engine


2-29

Dibawah ini terdapat gambar liner, cylinder block dan data - data pengukuran untuk engine 6D 125 dan 170 - 1 series.

170 - 1 SERIES


Basic Engine


2-30

Cylinder Liner. 6D 125 SERIES

Cylinder Block.


Basic Engine


2-31

60 125 SERIES


Basic Engine e



2-32

Basic Engine e


2-33

F. CRANKSHAFT & METALS. 1.

Struktur dan Fungsi dari Crankshaft . Crank shaft bersama dengan connecting rod merubah gerakan naik / turun piston yang disebabkan dari hasil tekanan pembakaran dalam cylinder menjadi gerakan putar pada output shaft. Crankshaft adalah shaft yang dibentuk khusus untuk mentransfer penuh tenaga engine yang akan dikeluarkan, sambil melakukan pengubahan gerak naik turun piston menjadi putar. Crankshaft dirancang dengan sangat hati - hati untuk mendapatkan kekuatan yang seharusnya. Untuk crankshaft engine dengan beban sedang, crankshaft didukung dua main journal pada setiap dua piston. Sedangkan crankshaft engine dengan beban berat, crankshaftnya didukung dengan dua main journal pada setiap satu piston. Jumlah main journal pada crankshaft sama dengan jumlah piston di tambah satu. Crankshaft duduk dicylinder block dan dipegang oleh main cap. Main journal dan pin journal (crank pin). Selalu menerima beban maximal dan bervariasi dengan gesekan kecepatan tinggi. Dengan demikian crankshaft membutuhkan tenaga yang kuat dan mempunyai ketahanan terhadap gesekan. Kebanyakan crankshaft dibuat dari besi tempa dengan carbon tinggi dan pengerasan dengan chrome ditambah molybdenum. Permukaan journal dikeraskan dengan induksi frekwensi tinggi.

1. Crankshaft pulley. 2. Crank gear.

3. Crankshaft. 4. Flywheel.

Gbr.II - 19. Crankshaft dan metals.


Basic Engine


2-34

Cylinder Block.

170 - 1 SERIES


Basic Engine


2-35

Fungsi dari Main Bearing dan Connecting Rod Bearing. Main bearing dan connecting rod terpasang dengan pas pada masing - masing main journal dan crank pin journal. Bearing adalah yang mendukung langsung pada bagian yang bergesekan dari crankshaft dan selalu menerima tekanan pada permukaannya dan gesekan dengan kecepatan tinggi. Disamping harus mantap kedudukannya bearing harus memiliki kekuatan yang besar dan dapat menyesuaikan ( atau bahan yang lebih lunak dan lebih dahulu lelah ). Oil groove pada permukaan bearing tujuannya membawa oil ke seluruh permukaan bearing dan membuat pergerakan atau gesekan menjadi lembut. Juga sebagai penampung oil pada saat engine mati untuk menjaga persentuhan yang baik pada permukaan shaft. Untuk menjaga kehalusan crankshaft bearing harus dibuat lebih lunak tetapi kuat dan permukaan dapat menyesuaikan, dengan demikian bearing dibuat dari material yang berbeda untuk memenuhi persyaratan diatas dan bearing ada yang terdiri dari dua jenis material dan tiga jenis material. a. Back bearing (lapisan luar). Bisa dibuat dari besi tuang, baja, kuningan, bahan ini bisa memenuhi kekuatan yang sesuai dan daya tahan yang cukup serta mudah pembuatannnya. b. Intermidiate layer (lapisan tengah). Biasanya dibuat dari bearing alloy untuk menjaga kehalusan permukaan crankshaft dan menyesuaikan permukaan.  White bearing (babit bearing/lapisan timah). Lapisan ini banyak dipakai pada bearing engine automobil (dengan komposisi alloy 80 - 90% Sn, 5 - 10% sb dan 3 - 7% cn).  Kelmet. Kelmet adalah lebih kuat daripada white bearing dalam ketahanan dan digunakan untuk kecepatan tinggi dan engine kelas berat dengan komposisi alloy 70% Cn dan 30% Db.

1. 2. 3. 4. 5.

Shaft. Bearing. (base metal). Back bearing. Lining (Intermediate layer) Overlay. (Surface layer).

Gbr.II - 20. Susunan dan lapisan bearing.


Basic Engine


2-36

c. Overlayy / Surface Layer ( Lappisan Akhir ). Untuk melindung gi permukaaan bearing yang massih baru peermukaanny ya dilapisi.. Lapisann tipis den ngan permuukaan kom mposisi allo oy 90% Pbb dan 10% % Sn atauu ditambahkan deng gan copper ( Cu ) dan In ndium ( In ). ) Tabel main m bearing g dan conneecting rod untuk u enginee Komatsu.

3.

Fungsi Th hrust Beariing.

Gbr..II - 21. Lokkasi pemasaangan thrustt bearing. Crankshafft dilengkap pi juga denngan flywh heel pada bagian b belaakang dan crankshaftt tempat pennyaluran tenaga enginee. Dengan demikian d sh haft selalu m mengalami beban b axiall bila main clutch dioperasikan. Untuk meengatasi beb ban axial inii crankshafft dipasangk kan thrust b earing padaa kedua sisii main beaaring. (Dipaasang padaa bearing belakang atau a bearinng tengah, tergantungg kebutuhann).


Basic Engine e


2-37

Thrust bearing tidak boleh menerima beban yang berat sebagaimana yang diterima main bearing dan connecting rod bearing. Karena thrust bearing dibuat dengan bahan yang sama dengan bearing automobile engine. 4.

Lubricating pada Crankshaft

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Cylinder block. Connecting rod. Crankshaft. Main bearing. Connecting rod bearing Main cap. Connecting rod cap Plug.

D. From oil pump. E. To piston pin.

Gbr.II - 22. Lubricating pada crankshaft.. a. b. c. d.

Oil pelumas disupply dari lubricating pump dengan tekanan melalui main gallary di dalam cylinder block dan langsung dibagi melalui crankshaft journal. Main bearing bagian atas dilengkapi lubang yang sejajar dengan lubang oil yang ada di block dan berhubungan juga dengan oil groove main bearing juga masuk ke lubang yang ada di crankshaft main journal dan mengalir ke crank pin journal. Crankshaft dilengkapi dengan lubang oil yang berhubungan main journal dengan crank pin journal, kemudian oil dari oil groove main bearing juga masuk ke lubang yang ada di crankshaft main journal dan mengalir ke crank pin journal. Connecting rod bearing juga dilengkapi oil groove untuk meratakan pelumasan pada permukaan bearing dan memudahkan oil mengalir ke lubang oil pada upper bearing con rod yang berhubungan dengan lubang pelumas pada bushing con rod dan pin piston.  Lubang oil pada crank shaft dibor melalui sisi luar dari counterwieght di bagian crank pin journal tembus sampai ke titik tengah main journal. Kemudian di tengah - tengah sisi main journal dan crank pin journal di bor sampai bertemu dengan lubang pertama dan tembus ke sisi sebelahnya.  Ujung lubang pada sisi counter weight ditutup dengan plug dan berfungsi sebagai filter debu atau gram halus yang dibawa oleh oil, dengan cara melemparkan kotoran dengan gaya sentrifugal mengumpul di ujung lubang.  Bila memasang main bearing, lubang pelumas harus lurus dengan lubang pelumas pada cylinder block dan juga sejajarkan sisinya untuk mencegah berubahnya ukuran bearing ( mengecil ).


Basic Engine


2-38

 Jangan sampai mengalami keausan yang berlebihan pada bearing, akan membuat aliran oil dari groove juga berlebihan sehingga menurunkan tekanan oil.  Bila memang crankshaft lubang oil dalam crankshaft harus dibersihkan dengan membuka plug pada sisi crankshaft. 5.

Undersize Crankshaft dan Bearing. Bearing adalah bantalan yang lembut untuk crankshaft sehingga tidak merusak permukaan journal akibat gesekan antara crankshaft dan bearing dan mudah melakukan penggantian bila terjadi keausan bearing. Bila permukaan journal crankshaft mengalami keausan setelah engine lama beroperasi, crankshaft dapat dipakai lagi dengan memperkecil journal crankshaft (undersize) dan mengganti bearing yang lebih tebal yang sesuai dengan ukuran journal crankshaft setelah dikecilkan. Tujuan dasar dari undersize crankshaft untuk mencapai kerenggangan antara crankshaft dengan bearing (oil clearance) sesuai ketentuan pabrik pembuatnya. Standard undersize bearing pada umunya 0,25 mm, 0,50 mm, 0,75mm dan 1,00mm (0,01”, 0,02”, 0,03” dan 0,04”).

6.

Oil Seal dan Wear Ring Crankshaft. 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Cylinder block. Housing (Flywheel housing) Seal (Rear seal). Wear ring. Main bearing. Crankshaft.

Gbr.II - 23. Lokasi pemasangan oil seal dan wear ring. Crankshaft sebagai part utama yang menerima tenaga penggerak dari piston yang duduk dan terbungkus di dalam block. Dan kedua ujung crankshaft muncul keluar dari block untuk mentransfer tenaga ke bagian luar, di kedua ujung shaft dipasang penyekat yang menempel pada bagian dalam block. Penyekat (seal) selalu menerima gesekan yang berat disebabkan putaran tinggi dari crankshaft dan daya cengkram seal lip yang cukup kuat untuk mempertahankan penyekatan tetap baik. Permukaan shaft yang kotor akan merusak seal lip dan membuat oil engine bocor.


Basic Engine


2-39

Karena crrankshaft seering bergeesekan deng gan seal lip p, permukaaan shaft ak kan aus dann menguranngi daya pen nyekatan seeal. Sedang gkan cranksshaft yang aaus sangat sulit untukk memperbaaiki dan mah hal harganyya. Tabel engiine yang meenggunakann ring wear.

7.

Balance Crankshaft C t. Crankshafft adalah meengubah gerrak naik turrun menjadi gerak putar ar, sehingga mengalamii gaya sentrrifugal yang g besar padda crank piin, karena titik t senter crank pin tidak samaa dengan tiitik senter crankshaft ft. Selain itu i crank pin seringg mengalam mi tekanann pembakaran dari pisto on. Untuk mengatasi m gaya g sentri fugal, cran nkshaft dillengkapi coounter weight untukk menimbullkan gaya eksentrik ppada cranksshaft, sehin ngga dapat menghilan ngkan gayaa sentrifugaal yang terjjadi pada ccrank pin. Selain itu counter w weight juga membantuu melancarkkan mengub bah gerak naaik turun menjadi m geraak putar dann efektivitass crankshaftt menjadi bertambah.

1. 2. 3. 4.

C = Shaft P = Crank Pin in. F = Combusttion Pressurre. W = Counterr weight.

Gbr..II - 24. Balance cranksshaft.. PT MADH HANI TALATAH H NUSANTARA MECHANICAL TRAINING G SECTION

Basic Engine e


2-40

Vibration Damper Crankshaft. Crankshaft selalu menerima gaya puntir pada saat tekanan pembakaran yang dihasilkan di dalam cylinder diteruskan ke crankshaft. Dalam keadaan demikian reaksi gaya dan kekakuan crankshaft menyebabkan bergetarnya crankshaft. Jika terjadi getaran resonan antara getaran crankshaft dan getaran pembakaran akan membangkitkan getaran yang lebih kuat dan bisa mengganggu gerakan crankshaft. Dipasangnya vibration damper, antara lain rubber damper dan viscous damper yang menggunakan silicon oil high viscosity. Damper rubber atau viscous memafaatkan inertia dari pemberatnya dan inertia dari crankshaft untuk mengimbang getaran vibrasi atau perbedaan kecepatan dari crankshaft (inertia mempererat/merubah gaya puntir menjadi gaya gesekan). A. Rubber damper 1. Crankshaft. 2. Elastic rubber. 3. Hub B. Viscous damper. 4. Damper case 5. Inertia ring 4. Silicon oil Gbr.II - 25. Vibration damper crankshaft.


Basic Engine


2-41

Dibawah ini terdapa at gambar cankshaft dan data-- data pegu gukuran un ntuk enginee 6D 125 dan 170 - 1 series.


Basic Engine e



2-42

Basic Engine e


2-43

Pemeriksaan dan Perbaikan Crankshaft. a.

Pemeriksaan Setelah di-Undersize. 1. Pemeriksaan setelah di-undersize.  Pastikan kelengkungan pada bagian fillets, halus pertemuannya dengan ujung - ujung journal.  Gunakan ball gauge untuk mengukur radius dari fillets, pastikan radius diantara minimum dan maximum limit. Minimum radius of fillet : 6.00 mm Minimum radius of fillet : 6.50 mm

2.

3.

Pemeriksaan keretakan permukaan journal dengan penggoresan.  Setelah di-undersize pastikan keretaan permukaan sesuai prosedur undersize menggunakan test penggoresan.  Jika terjadi ketidak-rataan di-undersize kembali 0,02 mm.  Setelah journal di test dineutralized dan dibersihkan permukaan yang diperiksa, kemudian diberi oil. Mendeteksi dengan magnetic flow.  Sebelum crankshaft digunakan pastikan crankshaft tidak retak dengan menggunakan magnetik flow detector.  Periksa fillet journal pada bagian yang kritikal di setiap web dari crankshaft.


Basic Engine


2-44

Mengukur kebengkokan (kelurusan).  Ukur kebengkokan crankshaft yang bekas perbaikan.  Ukur kebengkokan (kelurusan) pada empat posisi. Ukur kelurusan seluruh panjang crankshaft 0,09 mm max. Ukur kelurusan diantara journal crankshaft 0,05 mm max. Ukur kelurusan bagian depan crankshaft 0,04 mm max. Ukur kelurusan belakang crankshaft 0,03 mm max.

b. Undersize Main Journal. Undersize seluruh main journal dengan ukuran yang sama. Bila undersize seluruh main journal difinishing dengan grinding 0,007 - 0,008 mm.

Out of roundness and cylindrically of main journals ( T.I.R ) Allowable error : 0.010 mm max. Limit : 0.015 mm.


Basic Engine

KON NSTRUKSI KOMPO ONEN UT TAMA c.

2-45

Mengggerinding Permukaan P T Thrust Bearring Crankshaft. Tidakk harus sam ma pemotonngan permu ukaan thrusst bearing crankshaft depan dann belakang. Jika permukaan p thrust t bearinng crankshaaft telah dipotong pastikkan end ply y crankshaftt masukk dalam standard overhhaul.

Squareneess of thrust bearing su urface ( T.I.R R) Allowaable error Limit

: 0.035 mm m max. : 0.04 mm.

d. Mengggerinding Pin P Journal. Grindding seluruh h pin journall dengan uk kuran yang sama. s Bila menggerind m ing (finishinng) dengan grinding 0.007 - 0.0088 mm. 170 seeries.


Basic Engine e

KONSTRUKSI KOMPONEN UTAMA e.

2-46

Memperbaiki lebar bidang dari main journal dan pin journal dengan grinding. Bila memperbaiki permukaan main journal dan pin journal batas ketebalannya yang digrinding harus minimum. Lebar crank pin journal. Jika memotong satu sisi saja : Standard 72 + 0.075 mm Limit 74.500 mm

G. CAMSHAFT

Gbr.II - 26. Camshaft. 1. Camshaft.

b. Intake cam.

2. Cam gear.

c. Exhaust cam.

3. Camshaft.

d. Injector cam.


Basic Engine


2-47

Struktur dan Fungsi Camshaft. Camshaft terdiri dari cam gear sebagai penggerak, journal yang didukung oleh bushing dan cam sebagai pengontrol terbuka dan tertutupnya valve. Jadi camshaft berfungsi untuk membuka dan menutup valve intake dan valve exhaust sesuai waktu pemasukan udara, kompresi udara, expansi dan langkah pembuangan. Pada cummin engine cam shaftnya dilengkapi dengan injector cam untuk langsung ke crankshaft gear atau melalui idler gear. Kecepatan putar dari cam shaft sudah diset setengah putaran crankshaft dengan demikian terbuka dan tertutupnya intake / exhaust valve serta injector bahan bakar hanya terjadi satu kali pada setiap dua kali putaran crank shaft.

2.

Camshaft bushing dan Thrust Bearing. Camshaft dirangkum di dalam cylinder block dan didukung oleh bushing yang duduk dengan pas pada journal. Dengan adanya bushing memudahkan perbaikan oil clearance camshaft journal. Thurst bearing dipasang diantara cam gear dan journal nomor satu untuk melicinkan gerakan shaft bila ada beban axial yang sering terjadi pada cam shaft.

3.

Lubrication Camshaft. Oil dari pump dialirkan dengan tekanan melalui cylinder block atau main gallery kemudian masuk ke cam shaft melalui lubang bushing journal. Bila mengganti bushing harus meluruskan kembali lubang yang ada pada cylinder block dengan lubang yang ada di bushing dan hindarkan terjadinya bushing mengecil.

4.

Lokasi Camshaft. Camshaft dapat ditempatkan pada cylinder block atau pada cylinder head dan dilengkapi pengubah putaran dari crankshaft ke cam shaft (gear). Type dari camshaft yang putaran camnya dihubungkan ke valve melalui tappet, push rod dan rocker arm, akan terjadi inertia pada mechanism perantara dan membuat valve sulit mengikuti kecepatan putar cam. Untuk menjamin berhasilnya kerja valve pada putaran tinggi, mengecilkan jarak antara cam dengan valve. Dengan cara menemptakan camshaft pada cylinder head atau type OHC (Overhead Cam) dan menempatkan camshaft diatas cylinder block atau type HC (Hight Cam). Pada umumnya pada kendaraan sport memakai type OHC dan DOHC (Double Overhead Cam) dihubungkan dengan rantai atau belt sebagai penggeraknya.


Basic Engine


2-48

Valve Timing.

Gbr.II - 27. Lokasi camshaft.

Valve timing yang digambarkan diatas menunjukkan waktu terbaik yang dihasilkan oleh sudut crankshaft sesuai posisi piston yang mana terjadi valve intake dan exhaust terbuka atau tertutup. Pembangkitan aliran udara pada saluran intake dan exhaust harus diperhitungkan untuk mengurangi hambatan terutama pada saluran intake. Juga untuk valve intake / exhaust ditentukan waktu yang tepat saat terbuka dan tertutupnya. Sehingga menjamin efektivitas pembakaran fuel. Pada umumnya valve timing diset seperti dibawah ini :  Intake valve awal terbuka pada 10º - 40º sebelum titik mati atas (BTDC).  Exhaust valve awal terbuka pada 40º - 70º sebelum titik mati bawah (BBDC).  Intake valve tertutup pada 20º - 50º sesudah titik mati bawah (ABDC).  Exhaust valve tertutup pada 10º - 4º sesudah titik mati atas (ATDC). Untuk mendapatkan valve timing yang paling baik adalah dengan melakukan pengujian berbagai kondisi baik dalam putaran engine, waktu penyemprotan bahan bakar serta konstruksi dari valvenya. Juga diperhatikan apakah engine tersebut memakai turbocharge atau tidak. Di dalam daerah overlap terjadi kedua valve intake dan exhaust masih terbuka. Kesalahan pemasangan timing gear atau penyetelan valve akan membuat bekerjanya valve tidak pada waktu yang tepat. Juga kerusakan timing gear, cam atau tappet dan kebekokan pada camshaft atau push rod akan merubah valve timing yang terbaik. 6.

Injection Timing (Cummins). Injection bahan bakar untuk engine ditentukan oleh cam follower sedangkan untuk engine lainnya injeksi bahan bakar ditentukan oleh injection pump. Injection timing yang digambar diatas menunjukkan waktu yang terbaik dari injection plunger yang disesuaikan dengan sudut crankshaft yang mana bahan bakar diinjeksikan dari injector. Pergerakan plunger dikontrol oleh camshaft dan timing gear. Fungsi dari injection plunger untuk membuka dan menutup saluran bahan bakar


Basic Engine


2-49

diinjector dan menginjeksikan bahan bakar ke ruang bakar dengan waktu yang tepat sehingga terjadi pembakaran bahan bakar yang efisien. Awal dan akhir bekerjanya injeksi diset pada 60º sebelum titik mati atas (BTDC) dan pada 20º setelah titik mati atas (ATDC). Walaupun injection timing sudah yang terbaik kita tentukan pada sudut crankshaftnya. Suatu engine masih bergantung pada beberapa kondisi seperti kecepatan putar engine, Valve timing, konstruksi dari valve system dan kondisi udara atau atmosfir. 7.

Tappet and Push Rod.

Gbr.II - 28. Struktur dan fungsi. 1. Camshaft. 2. Tappet. 3. Push rod.

4. Rocker arm. 5. Valve spring. 6. Valve.

1. Camshaft. 2. Cam Follower. 3. Cam Follower housing. 4. Push rod.

5. Rocker lever. 6. Cross head. 7. Valve spring. 8. Valve.

Struktur dan fungsi dari tappet dan push rod. Tappet dan push rod digabung dengan cam shaft, rocker arm dan valve disebut valve mechanism. Putaran camshaft dirubah melalui cam menjadi gerakan vertikal pada tappet yang selalu bersentuhan dengan cam. Push rod yang digunakan dibuat dari besi batang yang kosong untuk mentransfer gerak vertikal dari tappet ke rocker arm. Tappet dan push rod kedua - duanya diangkat oleh cam dan turunnya dengan tenaga spring. Pergerakan tappet dan push rod sesuai dengan permukaan cam lift. Pada umumnya cam lift kurang lebih 10 mm. Tappet dan push rod selalu bergerak vertikal berulang - ulang dengan kecepatan tinggi, menaikkan inertia membuat keduanya seolah - olah menjadi ringan, sehingga mungkin perlu mengurangi gaya, benturan, jumping dan suara sekecil mungkin. Komponen dari valve mechanism selalu mendapat gaya tumbukan pada saat akan menemukan kembali hubungan mereka dan tetap mengikuti titik ke titik atau garis ke garis persentuhan.


Basic Engine


2-50

Dengan demikian bila memeriksa valve mechanism, setiap bentuk permukaan yang bersentuhan diperiksa dengan penuh setiap lekukannya. Valve mechanism untuk cummins engine memakai cam follower pengganti tappet yang digunakan pada engine biasa. Tappet dari titik ke titik bersentuan dengan cam sedangkan cam follower dari garis ke garis persentuhannya dengan cam. Sehingga cam follower lebih baik mendapat beban berat dibanding tappet.

Gbr.II - 29. Struktur tappet dan cam follower. Cummins engine adalah four valve type. Setiap cam menggerakkan dua valve dibantu dengan cross head untuk membuka atau menutup valve. Juga dengan mechanism yang sama dengan valve mechanism, digunakan untuk mengontrol injeksi bahan bakar. Dengan demikian beban setiap cam selalu lebih besar dibanding dengan engine yang valve mechanism menggunakan tappet. Cummins type V engine, tidak memakai cam follower mechanism tetapi menggunakan roller yang duduk dibawah setiap tappet. Sehingga persentuhan dari garis ke garis pada permukaan cam dapat dipertahankan antara roller dan cam. Struktur dan fungsi dari cam follower dan push rod serta komponen lainnya sama dengan engine yang menggunakan tappet dan push rod lainnya. Disebelah terdapat gambar dan data - data pengukuran cam shaft dan cam follower.


Basic Engine


2-51

Data- data pengukuran cam shaft dan cam follower sebagai berikut: 6D125 SERIES


Basic Engine


2-52

170 SERIES


Basic Engine


2-53

H. CA AM FOLLOWER.


Basic Engine e

KON NSTRUKSI KOMPO ONEN UT TAMA I.

2-54

PU USH ROD. Enggine Serial Number N No o. 6D125-1 : up to t 21771 S(A A)6D125-1 : up to 2183 39


Basic Engine e


2-55

Enggine Serial Number N No o. 6D125-1 : up to t 21771 S(A A)6D125-1 : up to 2183 39


Basic Engine e

KONSTRUKSI KOMPONEN UTAMA J.

2-56

TIMING GEAR

Gbr.II - 30. Timing gear. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

1.

Balance gear (RH). Idle gear (RH). Timing gear case. Cam gear. Idle gear (large). Injection pump driving gear. Idle gear (LH) Balance gear (LH)

9. 10. 11. 12. 13.

Crankshaft gear. Crankshaft gear (for driving oil pump). Oil pump drive gear. Crankshaft Crankshaft pulley

Engine with balancer shaft, only 4D120 and 4D130 engines.

Struktur dan fungsi Timing Gear. Timing gear secara umum diartikan suatu gigi penghubung yang dilengkapi untuk mentransfer putaran crankshaft ke perlengkapan engine dan lain - lainnya yang membutuhkan tenaga putar. Jumlah gigi dan susunannya bergantung dari engine model. Timing gear terdiri dari beberapa gigi penggerak yang berputar bersama shaft yang langsung berhubungan dengan masing - masing shaft penggerak dan beberapa idler gear yang dipasang hanya untuk merubah arah putaran atau untuk mentransfer tenaga putaran ke gigi selanjutnya.


Basic Engine


2-57

Struktur utama dari timing gear adalah cam gear, injection pump gear, ry gear (cummins), oil pump driving gear, balancer shaft gear dan crank pulley gear. Setiap idler gear dipegang dengan shaft yang duduk diam pada cylinder block dan bushing dipress padat pada gear untuk melembutkan gesekan yang terjadi diantara shaft dan gear. Thrust plate dipasang pada cam gear. Balancer shaft dan idler gear yang sering mendapat beban axial. 2.

Timing Mark. Timing gear dan injection pump driving gear menentukan valve timing dan injection timing. Untuk memudahkan diset sudut crankshaft pada posisi piston top dan crankshaft gear, idler gear dan gigi penggerak lainnya disearahkan tandanya (timing marks). Crankshaft gear, idler gear dan balancer shaft gear juga mempunyai timing marks (tanda) yang digunakan untuk memposisikan arah yang berlawanan antara shaft kiri dan kanan sesuai dengan beban esentriknya. Jika timing mark tidak tepat ini adalah suatu kelalaian, jadi bila memasang timing gear, perhatikan benar - benar valve timing, injection timing dan fungsi balance shaft. Karena tidak hanya menyebabkan gagalnya mencapai performance engine, tetapi bisa menyebabkan masalah pada engine. Putaran timing gear :    

Cam gear ………………... ½ x putaran engine. Injection pump ……………½ x putaran engine. Balancer shaft …………… 2 x putaran engine. Gigi penggerak lain tergantung kebutuhan.


Basic Engine


2-58

Dibawah ini gambarr Timing g ear dan da ata- data pe engukuran.. TIMING GEAR.


Basic Engine e



2-59

Basic Engine


2-60

K. PISTON AND CONNECTION ROD.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Piston. Top ring. Second ring. Oil ring. Piston ring. Snap ring. Connecting rod bushing. Connecting rod. Connecting rod bearing. Connecting rod bearing. Crankshaft. Connecting rod cap.

Gbr.II - 31. Piston and connection rod.

1.

Struktur dan fungsi dari piston dan connecting rod. Piston dan connecting rod adalah dikombinasikan dengan crankshaft sebagai komponen utama yang bergerak dalam engine. Piston digerakkan oleh tekanan pembakaran yang dihasilkan di dalam cylinder dan gerakan vertikal dari piston dirubah melalui connecting rod menjadi gerak putar pada crank shaft. Bagian atas dari piston sebagai combustion chamber yang bekerja berfungsi untuk mencegah kebocoran udara dan gas pembakaran. Bagian ujung atas dari con rod dihubungkan pada piston melalui pin piston dan bekerja secara vertikal. Sedangkan bagian ujung bawah con rod dihubungkan dengan crankshaft dipegang dengan con rod cap dan bekerja merubah gerakan putar. Hubungan setiap ujung - ujung con rod bekerja dengan beban gesek yang sangat besar. Untuk meredam gesekan yang begitu keras, pada bagian upper end (small boss) con rod yang akan dihubungkan ke pin piston dipasang bushing yang dipress padat. Sedangkan pada bagian lower end (large boss) con rod yang akan dihubungkan ke crankshaft dipasang bearing yang dibuat sama bahannya dengan main bearing.


Basic Engine


2-61

Piston.

Gbr.II - 32. Piston.

a.

Fungsi dari Piston. Piston adalah yang langsung berhubungan dengan gas pembakar dan menerima beban berat yang disebabkan tekanan pembakaran dan bergerak dengan kecepatan tinggi yang berulang - ulang. Selanjutnya piston menahan udara kompresi dan rapat dengan cylinder liner maka menderita beban gesek yang keras selama dalam pergerakan yang cepat. Piston tidak tahan dengan kondisi kerja yang berat sehingga mempengaruhi umur engine. Piston harus memiliki syarat - syarat dibawah ini : 1. Memiliki kemampuan tahan terhadap panas dan mengendalikan panas. 2. Memiliki berat yang sedang (tidak menghasilkan inertia yang besar pada kecepatan tinggi). 3. Memiliki pemuaian yang kecil dari akibat panas. 4. Memiliki kestabilan yang tinggi (faktor kelelahan material besar) tidak mudah aus dan mempunyai kekuatan yang besar.

b. Material dan Piston. Untuk memenuhi kebutuhan diatas, piston dibuat dari allumunium alloy terdiri dari Silikon (Si), Nickel (Ni), Copper (Cu) dan lain - lainnya. Pada umumya yang terbanyak dipakai material piston terdiri dari nickel allumunium alloy called Lo-ex, yang direncakan dengan spesifik gravity rendah (diatas 27), tahan terhadap panas yag tinggi dan menyalurkan dengan cepat. c.

Bentuk luar dari piston. Bagian atas dari piston bekerja sama dengan cylinder head dan cylinder liner sebagai combustion chamber. Untuk memperbaiki percampuran udara masuk dengan bahan bakar, dibuat bermacam bentuk permukaan kepala piston.


Basic Engine


2-62

Memilih permukaan piston top tergantung dari sistem pembakaran type dari nozzle, sudut penyemprotan bahan bakar dan sistem lainnya. Bermacam-macam bentuk kepala piston yang dipakai pada Komatsu engine seperti dibawah ini :

Gbr.II - 33. Bentuk luar dari piston. Piston dihubungkan dengan connecting rod melalui pin piston untuk mentransfer tenaga, dan ketebalan sisi dalam piston ditambah untuk menambah kekuatan pada sisi samping tempat kedudukan pin piston. Sehubungan dengan itu, crosssection dari piston dibuat dalam bentuk elliptical yang mana pada arah pin piston diameternmya lebih kecil dibanding dengan diameter yang tegak lurus dengan pin piston. Kenaikan temperatur (300º - 350 ºC pada top piston dan lebih kurang 150 ºC pada bagian tengah piston), cross section yang berbentuk elliptical akan tercapai menjadi benar - benar bulat (berdiameter sama). Juga pada kepala piston yang mengecil diameternya, akan menjadi sama besar akibat pemuaian dan perbedaan temperatur antara atas dan bawah piston. Oleh sebab itu bila mengukur diameter piston, arah dan posisinya disesuaikan dengan spesifikasi pada maintenance standard. d. Radiasi panas pada piston. Jika piston overheat, akan terjadi pemuaian yang berlebihan pada piston dan terjadi carbonization pada oil pelumas kemudian menyebabkan macet dan melekatnya permukaan yang bergesekan dan keretakan atau terbakar pada kepala piston. Dengan demikian panas yang diterima piston dari gas pembakaran harus secepatnya disebarkan. Penyerapan panas dari allumunium alloy pada piston tiga kali lebih tinggi dibanding cast iron.. Pemindahan panas ke permukaan liner dan oil pelumas melalui sisi bawah dari piston. Dengan bentuk, beraneka ragan yang dirancang pada piston, tidak hanya menambah


Basic Engine


2-63

kekuatan, tetapi juga untuk meningkatkan penyebaran panas. Bentuk dari cross section piston disebut thermal flow type yang direncanakan sebagai penghantar panas yang tinggi. Permukaan luar dari piston tidak banyak efeknya terhadap kekuatan piston tetapi sangat penting sebagai ujung - ujung penghantar panas dan pelumasan. e.

Piston cooling.

Piston cooling nozzle, menyemburkan oil pelumas engine ke sisi dalam dari piston untuk mencegah terjadinya overheat pada piston.

Gbr.II - 34. Piston cooling nozzle.

f.

Piston ring straightened. Top ring groove pada piston selalu berhubungan dengan temperatur tinggi dan menerima hentakan kuat dari ring piston. Untuk mengatasi hentakan kuat dan memperpanjang umur groove dipasang wear proof yang dibuat dari baja di dalam groove yang disebut sebagai ring straightened.

Gbr.II - 35. Piston ring straightened.


Basic Engine

2-64

KONSTRUKSI KOMPONEN UTAMA g.

Panas yang terjadi pada piston.

o

Type of engine

Cooling system

Temperature in each section ( C)

Material A

B

C

D

Direct combustion chamber

Water-cooled

Alumunium alloy

330 ~ 360 200 ~ 220 140 ~ 160 110 ~ 130

Direct combustion chamber

Water-cooled

Cast iron

400 ~ 440 340 ~ 380 150 ~ 170 110 ~ 140

Air Chamber

Water-cooled

Alumunium alloy

330 ~ 380 220 ~ 270 140 ~ 160 110 ~ 130

Precombustion chamber

Water-cooled

Alumunium alloy

360 ~ 440 230 ~ 310 150 ~ 200 110 ~ 130

Gbr.II - 36. Panas yang terjadi pada piston.

3.

Piston Pin.

1. 2. 3. 4. 5.

Piston. Piston pin. Snap ring. Connecting rod bushing. Connecting rod.

Gbr.II - 37. Piston pin. PT MADHANI TALATAH NUSANTARA MECHANICAL TRAINING SECTION

Basic Engine

KONSTRUKSI KOMPONEN UTAMA a.

2-65

Characteristics Piston pin. Piston pin selalu bekerja berat dan menerima beban yang berulang - ulang yang disebabkan tekanan pembakaran di dalam cylinder dan inertia menggerakkan piston. Permukaan pin piston bergesekan dengan tekanan yang besar pada piston dan bushing con rod. Dengan demikian pin harus mempunyai kekuatan bengkok yang besar dan tidak mudah aus. Untuk itu memenuhi kebutuhan tersebut piston pin dibuat dari baja special dengan carbon rendah yang memiliki kekerasan tinggi dan permukaannya diperkeras dengan induction quenching atau carbonizing.

b. Piston pin clearance. Piston dan piston pin sering beradu berulang - ulang dengan masing komponen harus dicegah berubahnya clearance, sehingga pelumasan pin tetap bekerja efektif. Juga perlu dipertimbangkan clearance tidak berubah aiibat perubahan temperatur. Karena adanya perbedaan (pemuaian akibat panas pada piston 1.5 kali lebih besar dari pin piston). Oleh sebab itu bila memasang pin piston sebaiknya dipanaskan terlebih dahulu. 4.

Ring Piston.

Gbr.II - 38. Ring piston.

a.

Fungsi piston ring. Fungsi dari piston ring adalah menahan tekanan gas kompresi di dalam cylinder, menjaga ketebalan oil film pada dinding cylinder dan mentransfer panas dari piston ke cylinder liner. Ring bagian atas disebut ring kompresi yang bekerja mencegah kebocoran gas kompresi. Dan ring bagian bawah disebut ring oil yang bekerja menjaga oil film. Bertambah tekanan gas kompresi akan mempercepat keausan ring piston dan mengurangi tenaga engine. Serta menambah besar oil konsumsi.


Basic Engine


2-66

b. Charactivities piston p ring. Pistonn ring seriing meneriima temperratur tinggii dan tekaanan, gesek kan dengann keceppatan tinggi dan hentakkan yang dissebabkan geerakan recipprocating daari piston. Untukk mengatasi kondisi yyang demikiian piston ring r dibuat dari speciaal cast ironn yang memiliki m keetahanan terrhadap panaas yang ting ggi. Selanj njutnya untu uk menambbah ketahan nan terhadaap gesekan,, pada umu umnya ringg pistonn dilapisi deengan chrom me platina pada p lingkaran luarnya. c.

Konstruksi darii ring pisto n. macam - maccam bentukk dari ring piston p untu uk memenuhhi berbagaii kebutuhann Berm termaasuk mencegah kebocooran kompresi, mempeerkecil berggetarnya rin ng di dalam m groovve selama piiston bergerrak reciproccating, mem mperbaiki effetivitas pen ngikisan oill dari dinding d cylin nder, tahan terhadap geesekan, bereeaksi dengaan cepat, meencegahnyaa masukknya benda asing melaalui ring ke dalam d groov ve.

Gbr.III - 39. Konsstruksi dari ring piston..


Basic Engine e


2-67

PIS STON, PIST TON RING G AND PIST TON PIN. Dibbawah ini gambar g piston, ring ppiston dan data- data pengukurran untuk engine e 6D D 1255 dan 6D 170 1 series. 1700 - 3SERIE ES.


Basic Engine e


2-68

6D 125 – 1 SE ERIES


Basic Engine e


2-69

Connecting rod.

1. 2. 3. 4. 5.

Connecting rod bushing. Connecting rod. Connecting rod bolt. Connecting rod bearing. Connecting rod cap

A. Small boss B. Large boss

Gbr.II - 40. Connecting rod. a.

Fungsi dari Connecting Rod. Connecting rod menerima gerak reciprocating dari piston dan diteruskan ke crankshaft untuk dirubah menjadi gerak putar. Connecting rod harus cukup kuat menahan tekanan kompresi dan tekanan pembakaran juga mampu menerima ketegangan beban yang berulang - ulang dan beban bengkok yang disebabkan inertia dari piston, connecting rod sendiri pada putaran tinggi. Untuk memenuhi kebutuhan diatas, connecting rod dibuat dari special baja tempa dan mempunyai kekuatan special dalam batas kelelahan material. Berhati - hatilah jangan sampai terdapat guratan (cacat) khusus pada daerah melintang atau daerah lekukan connecting rod.Karena con rod selalu bekerja berat dan beban gabungan yang berulang - ulang, konsentrasi stress sebegitu banyak yang harus diterimanya menyebabkan con rod mudah rusak.

b. Connecting Rod Bushing. Bushing connecting rod selalu menerima benturan keras. Sehingga bushing membutuhkan faktor kelelahan yang lebih tinggi dengan memperbesar bidang permukaan dan membuat bushing double dan mengurangi terjadi keausan. Pada umumnya bushing dibuat dari phospor bronze, kombinasi dari timah dan bronze, yang menambahkan daya tahan tinggi dan tidak mudah aus kemudian ditambah phospor. Bearing connecting rod kira-kira sama kondisi kerjanya dengan main bearing crankshaft, sehingga persyaratan dan materialnya sama dengan main bearing crankshaft. (lihat main bearing crankshaft). PT MADHANI TALATAH NUSANTARA MECHANICAL TRAINING SECTION

Basic Engine

KONSTRUKSI KOMPONEN UTAMA c.

2-70

Connecting Rod Bolt. Bolt connecting rod melayani untuk merapatkan con rod cap yang menghubungkan connecting rod dengan crankshaft. Bolt selalu menderita beban tegangan tinggi yang berulang - ulang yag disebabkan inertia dari piston dan connecting rod, ditambah beban tegangan yang untuk merapatkan cap. Untuk dapat menahan kondisi beban yang demikian bolt con rod dibuat sama dengan bolt cylinder head dan main bearing bolt. Untuk menjamin kekuatan bolt, selama pengencangan bolt harus diberi tanda sampai kekencangan yang diinginkan sehingga diperoleh tightening torque yang baik. Dan bila terdapat cacat pada bolt dan kerusakan berat akan membuat tidak tercapainya tightening bolt yang baik. Connecting rod assembly bergerak reciprocating dengan kecepatan tinggi sehingga bila tidak tepat beratnya akan berpengaruh besar pada engine balancer. Berat connecting rod assembly harus dipelihara tetap pada spesifik tolarace dan perbedaan berat antara connecting rod satu dengan lainnya di dalam engine tidak boleh melebihi batas yang diizinkan. Di bawah ini gambar connecting rod dan data - data pengukurannya.

CONNECTING ROD.


Basic Engine


2-71

CO ONNECTIN NG ROD. 6D D 125 – 1 SERIES. S


Basic Engine e


2-72

6D 170 – 3 SERIES


Basic Engine e


2-73

L. FLYWHEEL

Gbr.II - 41. Flywheel. 1. 2. 3. 4. 1.

Rear . Flywheel housing. Flywheel. Flywheel mounting bolt.

5. Rear seal. 6. Starting motor pinion gear. 7. Ring gear.

Flywheel. Fly wheel terpasang di belakang crankshaft yang diikat dengan bolt untuk mentransfer putaran engine ke power train atau lainnya. Awalnya engine power dihasilkan hanya di dalam combustion strock pada masing - masing cylinder, yang menyebabkan terjadinya torque yang bervariasi pada crankshaft dan ditrasnfer ke fly wheel. Dengan adanya inertia yang besar pada flywheel, torque yang tidak sama diterima dari crankshaft akan menjadi hampir sama dan rata pada putaran fly wheel atau dengan inertia putar dari fly wheel dapat mengisi kekosongan gerak putar dari crankshaft.


Basic Engine


2-74

Ring gear. Ring gear terpasang melingkar pada lingkaran luar dari flywheel yang digunakan apabila engine diputar oleh starting motor untuk memutar engine.

3.

Fly wheel housing. Fly wheel housing terpasang di bagian belakang cylinder block menyekat engine bagian dalam daya dengan komponen luar dan melindungi putaran dari fly wheel. Bracket bagian belakang engine terpasang pada fly wheel housing atau dicetak menjadi satu dengan housing yang digunakan untuk mounting engine ke chasis.

4.

Rear seal. Rear seal terpasang pada fly wheel housing yang bekerja menyekat komponen yang bergerak pada crankshaft (lihat pada crankshaft oil seal dan wear ring). Ada dua jenis rear seal, single lip type seal dan double lip type seal. Sebaiknya menggunakan double lip seal, tetapi hati - hati dalam pemasangannya jangan sampai lipnya terlipat keluar mengakibatkan oil bocor dan lip menjadi rusak. Sebaiknya selama dalam pengetesan engine menggubnakan single lip type seal dan setelah selesai test diganti double lip type seal. Disebelah terdapat gambar fly wheel dan data - data pengukurannya untuk engine 6D125 dan 6D170 Series.


Basic Engine


2-75

Dibawah ini gamba ar flywheell dan data a- data pen ngukuran u ntuk engin ne 60 1255 dan 60 1770 series. FLYWHEEL AND D FLYWHE EEL HOUSING. 6D125 – 1 SERIES


Basic Engine e


2-76

Konsentrasi beban eksentrik pada crankshaft menimbulkan gaya sentrifugal pada saat berputar dan membangkitkan vibrasi. Amplitude dari vibrasi semakin besar yang menghasilkan secondary vibrasi jika frekwensi vibrasi yang terjadi sama dengan frekwensi pembakaran. (Vibrasi yang dihasilkan bisa dua kali lebih besar dari putaran crankshaft bila engine empat cylinder). Untuk meredam secondary vibrasi dapat dilakukan dua cara. Pertama menggunakan peredam vibrasi di bagian dalam engine dan lainnya peredam vibrasi di bagian luar engine (bagian dari mounting engine). Balancer shaft salah satu komponen yang digunakan dari peredam di dalam engine. Balancer shaft ada dua buah yang ditempatkan sejajar di kanan dan kiri crankshaft dan berputar dua kali lebih besar dari putaran crankshaft. Banyak engine kendaraan menggunakan sejenis balancer shaft, untuk menghaluskan suara engine.

Gbr. II – 42. Vibration suppression effect of balancer shaft.


Basic Engine


2-77

M. BALANCER SHAFT.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Balancer shaft gear (R.H) Idler gear (R.H) Idler gear (large, center). Balancer shaft (R.H). Balancer shaft (L.H). Thrust plate. Balancer shaft gear (L.H) Idler gear (L.H) Crankshaft gear.

Gbr.II - 43. Balance Shaft. 1.

Fungsi balancer shaft. Vibrasi engine dibangkitkan oleh : 1. Ayunan dari connecting rod yang mana disebabkan bagian atas rod bergerak vertikal dan bagian bawah rod bergerak melingkar. 2. Putaran dari crankshaft yang disebabkan bentuk eksentrik dari crankshaft (mempunyai berat eksentrik). 3. Penerusan tenaga disaat langkah pembakaran.

2.

Konstruksi balancer shaft. Balancer shaft terdiri dari dua shaft yang dipasang di bagian sisi bawah dari cylinder block yang didukung beberapa bushing. Tenaga penggerak dari balancer shaft diambil dari crank shaft gear melalui idler gear diteruskan ke balancer gear. Balancer shaft bearing selalu mendapatkan beban gesek yang eksentrik dari shaft dan berputar dua kali lebih besar dari crankshaft, dengan demikian harus ditambah daya tahan terhadap gesekan dengan induction quenching. Perhatikan jangan sampai salah pemasangan shaft kanan atau shat kiri dan jangan kupa meluruskan tanda pada gear shaft jika terjadi kesalahan akan memperbesar vibrasi engine.


Basic Engine


2-78

N. PTO GEAR UNIT. 1.

Steering pump and TORQFLOW pump drive gear. 2. Shaft. 3. PTO drive gear. 4. Driven gear. 5. Ring gear. 6. Flywheel. 7. Idler gear. 8. Hydraulic pump drive gear. 9. Driven gear. 10. Crankshaft. 11. Flywheel housing.

Gbr.II - 44. P.T.O gear unit. 1.

Struktur dan Fungsi dari PTO Gear. PTO (power take off) gear dilengkapi untuk mengambil langsung tenaga putar dari engine yang menggerakkan perlengkapan tambahan atau peralatan kerja unit PTO gear ditempatkan di dalam flywheel housing di bagian belakang engine. Perlengkapan utama yang digerakkan PTO adalah hydraulic pump, steering pump dan transmission pump. Pengambilan langsung tenaga putar dari engine, untuk menggerakkan perlengkapan kerja unit disebut RPCU (Rear mounted Power Control Unit). Di dalam PTO system, putaran crankshaft gear dipindahkan melalui idler gear dan drive gear PTO masing-masing duduk pada drive shaft.

2.

Lubricating PTO gear. Pelumasan PTO gear mengambil sebagian dari aliran oil di dalam transmission atau torque converter circuit yang dialirkan melalui pipa ke bagian atas flywheel housing dan kemudian dibagi - bagi lagi melalui pipa kecil ke masing - masing PTO gear. Jika terpaksa menghidupkan engine dengan waktu lama sewaktu melakukan testing engine tanpa pelumasan PTO, sebaiknya PTO system dilepas (atau dilepas PTO idler gear).


Basic Engine

ENG GINE SYSSTEM

3-1

A. FU UEL SYSTE EM. Gambaran Um mum Sistem m Bahan B Bakar (Outlline of Fuell System) Dieesel Enginee dapat beroperasi karrena adanyaa pembakarran bahan bbakar di daalam ruangg bakkar. Hasil pembakaran p n tersebut m menghasilkaan panas yaang digunakkan untuk mendorongg pistton ke bawaah dan padaa akhirnya dapat meng ghasilkan gaaya putar ppada cranksh haft. Bahann bakkar pada diesel d engin ne diinjekssikan deng gan tekanan n yang cuukup tinggii, sehinggaa mennghasilkan partikel-parrtikel bahann bakar yang g sangat lem mbut dan deengan cepatt bercampurr denngan udara yang y sudah dikompresiikan hinggaa mencapai temperatur tertentu.. Bahan B bakarr terssebut diinjekksikan padaa waktu, tekkanan, dan jumlah j yang tepat. Prooses tersebu ut dilakukann seppenuhnya oleh sistem bahan bakar pada engine. Gam mbaran um mum dari sisstem bahann bakar pad da diesel engine ditunjuukkan deng gan gambarr berrikut ini.

G Gambaran umum sisteem bahan bakar b (in-liine injectioon pump) d tanki bahan bakar (fuel tank)) dipompa oleh o feed puump untuk dikirimkann Bahhan bakar dari ke saringan baahan bakar (fuel filter)). Di dalam m fuel filterr, bahan baakar disariing terlebihh dahhulu agar jaangan samp pai kotoran ikut bersirrkulasi ke dalam d sistem m bahan baakar. Bahann bakkar yang dippompakan oleh o feed ppump diaturr tekanannya dengan m menggunakaan overflow w


Basic Engine e

ENGINE SYSTEM

3-2

valve (pada beberapa model ada yang megunakan dua buah overvlow 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 di bagian depan dari pompa injeksi berfungsi untk mengatur waktu penginjeksian bahan bakar ke dalam ruang bakar sesuai dengan kecepatan putar engine. Governor yang terletak di bagian 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 bakar tersebut akan dikembalikan lagi ke tanki bahan bakar melalui saringan bahan bakar.

Pompa Injeksi Bahan Bakar (Fuel Injection Pump)  Fungsi pompa injeksi bahan bakar Pompa injeksi bahan bakar (Fuel Injection Pump) berfungsi untuk mensuplai bahan bakar ke ruang bakar melalui nozzle dengan tekanan tinggi (max 300 kg/cm2). Bahan bakar yang diinjeksikan dengan tekanan tinggi tersebut akan membentuk kabut dengan partikel-partikel bahan bakar yang sangat halus sehingga mudah bercampur dengan udara.  Lokasi Pompa injeksi bahan bakar. Pompa injeksi bahan bakar (Fuel injection pump) pada diesel engine dengan susunan silinder tipe inline biasanya terletak di bagian kiri atau kanan dari engine. Sedangkan pada V- engine biasanya diletakkan di tengah. Ada juga V- engine yang menggunakan dua buah pompa injeksi yang masing-masing diletakkan di bagian kanan dan kiri engine.

L Lokasi pompa injeksi bahan bakar


Basic Engine

ENGINE SYSTEM

3-3

 Klasifikasi fuel injection pump Pompa bahan bakar yang umum digunakan pada diesel engine putaran tinggi untuk automobile dan mesin-mesin konstruksi adalah tipe jerk pump system. Jerk berarti bergerak ke atas. Hal ini dikarenakan pompa ini menggunakan plunger yang bergerak ke atas pada saat memompa bahan bakar ke ruang bakar engine. Jerk pump system dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

In‐line type Distributor type Central type V‐type Jerk pump system

Parallel type

Single type Separate type Unit Injector

Klasifikasi pompa injeksi bahan bakar Pompa injeksi bahan bakar tipe central diklasifikasikan ke dalam empat tipe, yaitu: tipe in-line, distributor, V, dan parallel. Tipe inline digunakan pada diesel engine kelas menegah dan besar, dimana plunger-nya disusun segaris dengan jumlah sesuai dengan banyaknya silinder. Tipe ditributor kadang digunakan pada diesel engine ukuran kecil, dimana pada tipe ini, bahan bakar disuplai oleh satu buah plunger yang melayani semua silinder. Pada tipe V, plunger-nya disusun dengan bentuk V. Pada tipe parallel, dua buah in-line pump disusun secara parallel.


Basic Engine

ENG GINE SYSSTEM

3-4

P Pompa injeeksi bahan bakar tipe sseparate dikklasifikasikaan ke dalam m ddua tipe, yaaitu: tipe sin ngle dan tip e uunit injector. Pada tipe singlee, ccamshaft-nyya digunaakan untukk m memompa bahan bakarr. u injectorr, S Sedangkan pada tipe unit aantara inj njection pump p dann iinjection nozzle-nya dijadikann ssatu.

IIn-line injeection pum mp merupaakan ssalah satu tipe pompa injeksi baahan bbakar yangg paling luas l digunaakan ppada diesell engine putaran tinnggi. S Sebagian besar b model-model pom mpa iinjeksi bahaan bakar dibuat di Jeppang, ddimana ranncangan daasarnya berrasal ddari Roberrt Bosch Co. (Jerm man). P Pompa bahhan bakar tersebut dib ibuat L dan Nippondenso Coo. ooleh ZEXEL D Di sampinng ditunju ukkan gam mbar ppotongan sebuah pompa p injjeksi bbahan bakaar. Cara kerrja dari po mpa iinjeksi bahan bakar dapat d dijelasskan ssecara singkkat sebagai berikut. b B Bahan bakaar yang telaah dikirim oleh ffeed pumpp diinjeksik kan ke daalam rruang bakaar oleh pom mpa injeksi dan nnozzle denngan cara ditekan oleeh plungerr yang berg gerak ke aatas. Pergerakan naikk tturunnya pllunger terseebut diatur ooleh camsh haft (cam FIIP). Camshaaft yang terrdapat padaa ppompa injekksi bahan bakar b dihubbungkan ke timing geaar, sehinggaa penyemprrotan bahann bbakarnya dapat d diaturr waktunyaa. Control rack yang dihubungkkan dengan governorr gatur jumlah h bahan bakkar yang diiinjeksikan. bberfungsi untuk u memu utar plungerr guna meng


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-5

B Berikut ini kode k modell untuk pom mpa injeksi tipe t in-line (Bosch typee)


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-6

 Struktur dann cara kerjaa pompa injeeksi tipe in--line S Semua moddel dari pom mpa injeksii bahan bak kar pada dasarnya mem milki struktu ur dan caraa kkerja yang sama. Berikut ini akaan ditunjukk kan beberap pa contoh sstruktur dan n cara kerjaa ddari beberappa model po ompa injekssi bahan bak kar model A, A model B,, dan modell P).

Forced d fuel feedin ng unit of p pump (mod del A)

Pump P elem ment (modeel A)

Forced d fuel feedin ng unit of p pump (mod del P)

Pump P elem ment (modeel P)


Basic Engine e

ENGINE SYSTEM

3-7

 Proses pengiriman bahan bakar Rangkaian komponen yang terdiri atas plunger dan plunger barrel dinamakan dengan elemen pompa (pump element). Di atas telah ditunjukkan berbagai macam tipe pump element dari pompa injeksi bahan bakar. Plunger akan bergerak naik dan turun untuk mensupali bahan bakar. Plunger bergerak naik dan turun setiap satu kali gerakan camshaft. Tingginya pergerakkan dari plunger selalu tetap (berdasrkan camlift). Struktur plunger dan plunger barrel harus sangat presisi, sehingga mampu mengirimkan bahan bakar ke nozzle dengan tekanan yang cukup tinggi. Pergerakkan dari plunger ditunjukkan pada gambar di atas, baik pada pump element model A maupun model P memeilki prinsip kerja yang sama. Bahan bakar masuk dan keluar melalui lubang inlet/outlet port. Konstruksi plunger barrel tetap (fix) ke rumah pompa injeksi (pump housing). Plunger mengatur pengiriman jumlah bahan bakar (injection rate) dengan berputar. Perputaran dari plunger diatur oleh control rack (model A dan B) atau control rod (model P).


Basic Engine

ENGINE SYSTEM

3-8

 Pengaturan jumlah bahan bakar yang diinjeksikan Bagian atas plunger (lead) terdapat suatu alur yang dinamakan dengan helical groove atau control groove yang berfungsi untuk mengatur banyaknya jumlah bahan bakar yang akan disuplai ke ruang bakar engine. Macam-macam dari bentuk alur yang terdapat pada kepala plunger ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Pada gambar di atas ditunjukkan bahwa masing-masing tipe plunger memilki bentuk kepala plunger yang berbeda-beda. Kepala plunger atau lead dibagi menjadi dua tipe, yaitu right lead plunger dan left lead plunger. Pada right lead plunger, ketika plunger tersebut digerakkan ke kanan (searah jarum jam) (jika dilihat dari bawah plunger), jumlah bahan bakar yang disuplai akan meningkat. Pada left lead plunger, ketika plunger tersebut digerakkan ke kiri (berlawanan dengan arah jarum jam) jika dilihat dari bawah, maka suplai bahan bakar akan meningkat. Huruf R (right lead) dan huruf L (left lead) diukir pada bagian plunger sehingga kedua tipe plunger tersebut dapat diidentifikasi. Kepala plunger pada model B yang ditunjukkan pada gambar di atas mempunyai bentuk alur yang dinamakan dengan spiral control groove. Sedangkan pada model A dan P dinamakan straight groove.


Basic Engine

ENG GINE SYSSTEM

3-9

Bahan bakar b mulaii diinjeksikaan ketika plunger p bergerak naik dan menutup dengann sempurnna lubang inlet port pada plun nger barrell (lihat gaambar padaa poin c).. penginjeeksian bahan n bakar beraakhir ketikaa kepala plu unger berhubbungan den ngan lubangg outlet poort (lihat gam mbar pada poin d). Paada pompa injeksi moodel A hany ya memilkii satu buaah lubang saja s yang diigunakan sebagai tem mpat keluar dan masuk knya bahann bakar (innlet port dan d outlet pport). Jarak k pergerak kan plungeer selama melakukann proses pengiriman p bahan bakkar ini diseb but sebagai langkah efeektif (efectivee stroke). Jumlah bahan b bakaar yang diinnjeksikan (setiap perg gerakan plunnger) akan meningkatt t peruubahan padaa besarnya langkah effektif plunger tersebut.. atau mennurun jika terjadi Langkahh efektif diitentukan ooleh posisi relativ anttara plungeer dan barrrel, dimanaa plunger barrel b akan dalam posiisi tetap sem mentara plun nger akan beergerak naik k-turun dann berputar.


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-10

 Fungsi dan d cara kerjja delivery vvalve Fungsi utama u dari delivery vaalve adalah untuk men ncegah aliraan balik dan n mengaturr tekanan sisa bahan bakar. Kettika plungerr pada pom mpa injeksi telah menccapai posisii titik matti atas, mak ka proses ppenginjeksiaan bahan baakar telah bberakhir. Jiika plungerr dan pipaa nozzle (piipa dengan tekanan tiinggi) dihu ubungkan seecara langssung, makaa bahan bakar b yang g terdapat ddi dalam pipa p nozzlee akan terhhisap ke arah pompaa injeksi pada p saat plunger beergerak turu un. Jika hall ini terjadii maka akan n berakibatt terjadinyya keterlam mbatan pengginjeksian bahan b bak kar (akan terdapat jeda waktuu yang cuukup lama antara saaat dimulain nya pengiriman bahann bakar oleh plungerr dengan saat dimu ulainya pennginjeksian bahan bak kar oleh nozzzle) pada saat sikluss berikutnyya. Untuk mencegah hal ini, maka m dipasanglang deelivary valv ve diantaraa plunger dengan pipa nozzle. Delivery valve akan n memutusskan hubun ngan antaraa plunger dengan pip pa nozzle ppada saat proses p peng ginjeksian bbahan bakaar berakhir,, untuk meenghentikan n seluruhnyya aliran balik dari pipaa. Deliveryy valve jugaa berfungsii untuk mencegah adaanya tekanaan sisa pada pipa saatt penginjeeksian berak khir. Tekannan sisa yan ng terdapat pada pipa nozzle jika dibiarkann akan berrakibat bahaan bakar yaang diijeksiikan oleh nozzle n tidakk akan berh henti dalam m waktu yang y tepat (terjadi kketerlambataan waktu berakhirnya ya penginjeeksian olehh nozzle). Kejadian ini akan menimbulk kan tetesan n (dribblinng) bahan bakar dann ksian keduaa (secodary injection). Untuk menncegah hal ini, deliveryy terjadinyya penginjek valve akkan mengatu ur tekanan ssisa pada piipa nozzle pada p level yyang tepat dengan d caraa menarik//menghisap bahan bakkar tersebu ut. Proses penginjeksia p an bahan bakar b akann berakhir pada saat retraction piston men nutup luban ng pada vaalve seat. Berakhirnya B a penginjeeksian bahaan bakar m merupakan awal dari proses peenarikan baahan bakarr (retractioon). Pada proses p retraaction inilaah terjadiny ya penurunaan tekanan pada pipaa nozzle, sehingga s prroses penettesan bahan n bakar (drribling) dann penginjek ksian keduaa (secondaary injection n) dapat diccegah. Pro oses bekerjanya deliveery valve dapat dilihatt pada gam mbar beriku ut ini.


Basic Engine e

ENGINE SYSTEM

3-11

 Fungsi dan cara kerja dumping valve Ketika kecepatan pompa injeksi dalam mensuplai bahan bakar meningkat, gaya inersia yang timbul pada delivery valve akan menjadi besar. Hal ini menyebabkan terjadinya gerakan yang tidak stabil dan getaran (gelombang) pada delivery valve tersebut. getaran yang timbul pada delivery valve menyebabkan delivery valve akan membuka cukup lama, sehingga aliran balik bahan bakar akan semakin tinggi yang pada akhirnya akan mengurangi suplai bahan bakar yang diijeksikan. Untuk mencegah hal itu, sebuah valve stopper atau sebuah damping valve dipasang atau spring dengan kekuatan yang cukup tinggi dipasang pada pompa injeksi.

 Camshaft pada pompa injeksi bahan bakar) Camshaft pada pompa injeksi bahan bakar digerakkan oleh roda gigi penggerak pada engine. Pada diesel engine 4 langkah, besarnya kecepatan putar camshaft pada pompa bahan bakar ½ putaran crankshaft pada engine. Pada diesel engine 2 langkah, besarnya kecepatan putar camsahft pada pompa bahan bakar sama dengan putarn crankshaft pada engine. Sebuah camshaft memilki beberapa cam sesuai dengan jumlah silinder pada engine. Sejumlah cam pada camshaft disusun berdasarkan urutan pembakaran pada silinder. Plunger pada pompa injeksi bahan bakar akan bergerak naik-turun oleh adanya perputarn dari camshaft ini. Berikut ini ditunjukkan berbagai macam bentuk cam yang digunakan pada sebuah camshaft. Penggunaan bentuk cam disesuaikan dengan spesifikasi sebuah engine.


Basic Engine

3-12

ENGINE SYSTEM Governor  Fungsi Governor

Meskipun akselerator dipertahankan pada posisi yang sama, engine tidak dapat menjaga putarannya dalam kondisi idling (tanpa beban) tanpa dikontrol oleh governor. Governor berfungsi untuk:  Menjaga kecepatan putaran engine pada saat kondisi idling (low speed control function)  Menjaga kecepatan maksimum engine (high speed control function)  Menjaga kecepatan engine yang disesuaikan dengan beban (intermediate speed control function)  Klasifikasi Governor Governor dapat diklasifikasikan sebagai berikut, sesuai dengan penggunaannya (karakteristik pengontrolannya) dan sesuai dengan prinsip pengoperasiannya (mekanismenya). Limit speed governor Classification by usage

All‐speed governor Dual ‐purpose governor Limit speed control

Governor

Mechanical governor All speed control

Pneumatic governor Clasification operating principle

All speed control

Combined governor Hydraulic governor

All speed control

Electric governor

All Speed control

Klasifikasi governor


Basic Engine

ENGINE SYSTEM

3-13

Klasifikasi berdasarkan penggunaannya  Limit speed governor (disebut juga dengan minimum-maximum speed governor). Tipe governor seperti ini mengontrol kecepatan minimum/rendah dan kecepatan maksimum engine. Kecepatan menegah/sedang dikontrol oleh operator dengan cara mengoperasikan akselerator. Governor ini luas digunakan pada automotive engine.  All speed governor Sesuai dengan namanya, maka governor tipe ini mengontrol semua kecepatan engine, dari kecepatan minimum sampai dengan kecepatan maksimum. Tipe ini digunakan untuk mesin konstruksi dan generator engine.  Dual purpose governor Governor tipe ini memiliki dua buah fungsi sekaligus, yaitu berfungsi seperti limit speed governor dan all speed governor. Dua buah tipe tersebut dapat dipilih sesuai dengan penggunaannya. Governor tipe ini luas digunakan untuk mesin pemadam kebakaran dan truk sampah, karena mesin ini harus digunakan untuk traveling dan beroperasi sesuai dengan fungsinya. Klasifikasi berdasarkan prinsip pengoperasian  Mechanical governor Mechanical governor dibagi menjadi dua tipe yaitu, limit speed control dan all speed control. Tipe ini menggunakan gaya sentrifugal dari dua buah pemberat untuk mengerakkan control rack yang mengatur jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ke ruang bakar. Di samping ini ditunjukkan gambar prinsip kerja dari sebuah mechanical governor. Jika dua buah pemberat diikatkan ke sebuah poros dan poros tersebut diputar, maka pemberat tersebut akan berusaha untuk bergerak ke luar (sesuai dengan anak panah). Gaya ini disebut dengan gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal akan meningkat seiring dengan meningkatnya putaran poros dan begitu pula sebaliknya. Ketika pemberat bergerak keluar hal ini mengakibatkan titik B terdorong ke arah kanan melawan gaya pegas. Pergerakan titik B akan berhenti jika sudah terjadi kesetimbangan antara gaya sentrifugal dan gaya pegas. Titik B dihubungkan dengan control rack pada pompa injeksi bahan bakar. Jadi ketika titi B bergerak akan menggerakkan control rack, control rack akan mengatur banyaknya jumlah bahan bakar yang diinjeksikan.


Basic Engine

ENGINE SYSTEM

3-14

 Pneumatic governor Pneumaric governor merupakan tipe all speed governor, dimana governor ini mengontrol kecepatan putar engine dari kecepatan rendah hingga kecepatan tinggi. Cara kerja dari pneumatic governor ini menerapkan teori Bernoulli: “ketika udara mengalir dan melewati sebuah pipa dengan kecepatan dan tekanan yang tetap, kecepatannya akan meningkat dan tekanannya akan menurun bilamana udara tersebut melewati sebuah pipa yang berdiameter kecil. Di samping ini ditunjukkan gambar dari prinsip kerja pneumatic governor. Pada pneumatic governor memiliki sebuah venturi unit yang dipasang pada inlet manifold dan governor unit yang dipasang pada bagian belakang pompa injeksi bahan bakar. Antara venturi unit dan governor unit keduanya dihubungkan oleh sebuah pipa berlubang. Pada saat negative pressure di chamber meningkat (karena aliran udara pada venturi unit meningkat), maka control rack akan bergerak ke kiri yang menyebabkan berkurangnya jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ke ruang bakar. Sebaliknya, jika negative pressure di chamber menurun (karena aliran udara pada venturi unit menurun), maka control rack akan bergerak ke kanan dan menyebabkan suplai bahan bakar yang diinjeksikan menurun. Dengan kata lain, governor beroperasi guna menjaga control rack selalu dalam posisi tetap (untuk menjaga kecepatan putar engine selalu konstan) dengan cara mengatur keseimbangan antara negative pressure dan ketegangan pegas.  Combined governor Governor tipe ini merupakan gabungan anatara mekanikal governor dan pneumatic governor. Pada kecepatan putaran engine rendah dan sedang dikontrol oleh pneumatic governor, dan pada saat kecepatan putar engine maksimum dikontrol oleh mekanikal governor.  Hydraulic governor Pada governor tipe ini, pengontrolan jumlah bahan bakar yang diinjeksikan diatur oleh tekanan hidrolik.  Electronic governor Electronic governor dilengkapi dengan sebuah microcomputer yang berfungsi untuk mengatur seberapa besar pergerakan dari control rack. Di dalam governor unit terdapat sebuah DC liniear motor yang berfungsi untuk mengatur besarnya pergerakkan dari control rack.


Basic Engine

ENG GINE SYSSTEM

3-15

Berikutt ini kode model unntuk govern nor. Kode model ini sesuai den ngan namee tertera pada rumahh governor. plate yang y


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-16

 Struktur dann cara kerjaa mechanicaal governor (tipe RSUV V) S Sebelumnyaa sudah perrnah disingggung sedik kit mengenaai prinsip ke kerja dari beerbagai m macam tipee governor,, termasuk prinsip keerja mechan nical goverrnor secaraa umum. S Sebelum kita k mempellajari tentanng struktur dan d cara kerrja dari mecchanical gov vernor tipe nisme dasaar dan karaakteristik R RSUV ada baiknya b kita pelajari ddulu mengeenai mekan ppengontrolaan pada gov vernor, hal ini untk meempermudah h pemaham man kita nanttinya.  Mekanissme dasar daan karakteriistik pengon ntrolan padaa mechanicaal governor Gambar yang akan ditunjukkaan berikut ini akan memberikan m n penjelasan n mengenaai mekanism me dasar daari sebuah mechanical m governor. Selain itu juga, j akan nai perbedaaan karakterristik pengo ontrolan anttara dua buah tipe ditunjukkkan mengen mechanical governo or, yaitu anttara all speeed governor dan limit sppeed govern nor.

Pada gaambar di ataas, gaya penekanan dari d govern nor spring ssangat kuatt, sehinggaa mampu mendorong m g shifter ke kiri. Besarrnya gaya sentrifugal yyang ditimb bulkan olehh flyweighht mengikutti besarnya kecepatan putar p engine, semakin besar kecepatan putarr engine, maka m secarra proportioonal gaya sentrifugal s yang y ditimbbulkan oleh h flyweightt juga akann meningkaat. Ketika gaaya sentrifu ugal pada fly yweight lebbih besar darripada gayaa penekanaan governo or spring, maka shift fter akan terdorong t kke arah kanan k yangg mengakiibatkan con ntrol rack bergerak ke arah peningkatan penginjek ksian bahann bakar. Shifter akan berhenti b ergerak maanakala sudah dicapai keseimbang gan antaraa g. gaya senntrifugal flyweight deengan gaya penekanan n pada goveernor spring


Basic Engine e

ENGINE SYSTEM

3-17

Pada kurva (A) ditunjukkan hubungan antara posisi control rack dengan kecepatan atau diistilahkan dengan kurva karakteristik pengontrolan, dimana pada kurva tersebut ditunjukkan bahwa pada saat putaran engine masih rendah, bahan bakar yang diijeksikan oleh pompa injeksi akan besar dan pada suatu titik kecepatan tertentu, bahan bakar yang diinjeksikan akan mualai menurun. Jika kecepatan putaran engine pada titik tersebut masih mengalami peningkatan, maka jumlah bahan bakar yang diijeksikanpun juga akan mengalami penurunan sampai tidak ada bahan bakar yang diinjeksikan sama sekali (engine berhenti). Pada kurva (A) hanya ditampilkan satu garis kurva saja, tetapi bagaimanapun juga pada prakteknya tidak demikian. Semua kombinasi garis akan dimungkinkan terjadi pada saat engine tersebut dioperasikan, seperti yang akan dijelaskan berikut ini. Merubah besarnya gaya penekanan pada governor spring. Besarnya gaya penekanan yang dihasilkan dari governor spring dapat dirubah dengan cara merubah posisi dari control lever (B) dan menempatkannya pada posisi tertentu. Jika kita menggerakkan control lever ke arah kiri (searah dengan arah jarum jam), maka besarnya gaya penekanan pada governor spring akan meningkat, demikian juga sebaliknya jika kita gerakkan control lever ke arah kanan, besarnya gaya penekanan pada governor spring akan menurun. Pada saat control lever digerakkan ke arah kanan, maka gaya yang dibutuhkan oleh flyweight untuk menekan shifter ke arah kanan akan besar. Semakin ke kanan, flyweight akan berusaha dengan gaya yang sangat besar pula untuk mendorong shifter. Karakteristik pengontrolan seperti ini dapat ditunjukkan pada kurva (B). Pada saat kita melakukan variasi perpindahan posisi control lever, maka akan didapatkan juga berbagai variasi pengontrolan untuk masing-masing kecepatan. Karakteristik pengontrolan seperti ini dinamakan dengan all speed governor characteristic. Menggerakkan bagian bawah dari floating lever ke arah kiri dan kanan. Floating lever yang dihubungkan dengan shifter pada governor dapat digerakkan ke arah kiri maupun ke arah kanan dengan cara mengoperasikan load control lever (C) dengan menggunakan accelerator pedal. Pergerakkan dari floating lever akan merubah posisi dari control rack, dan jumlah penginjeksian bahan bakar akan berubah juga. Pada saat load control lever digerakkan ke arah kanan (searah jarum jam), maka floating lever akan bergerak ke arah kiri dan control rack akan bergerak untuk mengurangi jumlah bahan bakar yang diinjeksikan. Demikian juga sebaliknya, jika control load lever digerakkan ke kiri (berlawanan dengan arah jarum jam), maka floating lever akan bergerak ke arah kiri dan menarik control rack ke posisi pengurangan bahan bakar. Karakteristik pengontrolan seperti ini ditunjukkan pada kurva (C). Karakteristik pengontrolan yang ditunjukkan pada kurva (C) dinamakan dengan limit speed governor characteristic.  Struktur governor (tipe RSUV) Sebetulnya, mechanical governor terdiri dari berbagai macam tipe yang tidak mungkin dijelaskan satu persatu dalam modul ini, maka dalam hal ini akan diberikan salah satu contoh mengenai cara kerja dari mechanical governor, yaitu mechanical governor dengan tipe RSUV (mengenai arti kode pada governor akan dijelaskan setelah pembahasan ini). Governor tipe RSUV dijadikan contoh karena dipandang dapat mewakili cara kerja dari governor tipe yang lain. Selain itu governor ini juga paling sering dijumpai pada alat-alat berat. Tipe governor ini termasuk ke dalam tipe all speed governor yang umum digunakan pada mesin-mesin konstrusi seperti


Basic Engine

3-18

ENGINE SYSTEM

bulldozer, wheel loader, hydraulic excavator, generator set, dan lain-lain. Di bawah ini ditunjukkan gambar potongan sebuah mecahnical governor tipe RSUV.

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Control lever Control rack Start spring Swivel lever Governor spring Tension lever

7. 8. 9. 10. 11. 12.

Guide lever Floating lever Idling sub-spring Angleich spring Full load stopper Shifter

13. 14. 15. 16. 17.

Guide bushing Fly weight Driving gear Driven gaer sahaft camshaft

Mechanical governor (tipe RSUV)


Basic Engine

ENGINE SYSTEM

3-19

Pada gambar yang ditunjukkan di halaman sebelumnya, putaran dari camsahft pada pompa injeksi diteruskan ke gear shaft pada governor melalui mekanisme roda gigi untuk meningkatkan kecepatan putarnya (step-up). Di dalam governor terdapat dua buah flyweight yang diikatkan ke gear shaft. Selain itu juga terdapat sebuah roller yang dihubungkan ke kedua buah flyweight tersebut dengan menggunakan perantara dua buah poros. Roller tersebut akan bersentuhan dengan guide bush pada bagian ujungnya. Guide bush akan berputar bersama-sama dengan flyweight dan juga dapat bergerak dalam arah aksial. Guide lever, pada bagian atasnya diikatkan ke rumah governor (governor case) dengan menggunakan sebuah pin, dan pada bagian bawahnya diikatkan ke shifter. Shifter disatukan dengan bush, dimana diantara keduanya dipasang sebuah bantalan, sehingga guide bush dapat berputar dengan bebas pada shifter. Floating lever (ditunjukkan pada gambar di samping), bagian tengahnya diikat dengan menggunakan sebuah pin pada guide lever, pada bagian bawah diikatkan ke rumah governor dan bagian atasnya diikatkan dengan control rack dengan perantara sebuah link. Bagian atas dari floating lever diikatkan ke start spring, dimana start spring akan selalu mendorong bagian atas dari floating lever ke arah penginjeksian bahan bakar maksimum. Seperti halnya guide lever, pada bagian atas dari tension lever diikatkan dengan menggunakan sebuah pin ke rumah governor. Bagian atas dari main spring (governor spring) diikatkan ke swivel lever dan bagian bawahnya diikatkan ke bagian tengan dari tension lever. Swivel lever menyatu dengan control lever dan dapat bergerak dalam arah menyudut. Idling sub spring diikatkan ke bagian belakang dari governor dan berfungsi untuk menstabilkan putaran idling. Full load stopper berfungsi untuk membatasi pergerakkan dari control rack ke arah penginjeksian bahan bakar maksimum.


Basic Engine

ENGINE SYSTEM

3-20

 Engine starting Pada governor tipe ini, pada saat akan menghidupkan engine, control lever harus diposisikan ke posisi START. Posisi control lever yang seperti ini akan menyebabkan swivel lever terdorong ke kiri, sehingga governor spring akan meregang penuh. Meregangnya governor spring mengakibatkan tension lever bergerak/tertarik ke arah kiri sampai bagian bawahnya menyentuh full load stopper. Kemudian shifter akan bergerak ke arah kiri, dan control rack akan terdorong oleh floating lever ke arah peningkatan jumlah bahan bakar yang diijeksikan, sehingga engine akan mudah untuk dihidupkan. Pada posisi seperti ini akan terdapat celah (clearance) antara tension lever dan shifter. Celah ini berfungsi untuk mengantisipasi kelebihan jumlah injeksi bahan bakar. Pada saat terjadi kelebihan penginjeksian bahan bakar, karena adanya celah tersebut, maka control rack dapat bergerak ke arah minimum injeksi atau ke posisi idling.  Engine idling Jika control lever dikembalikan ke posisi IDLING stelah engine hidup, maka ketegangan governor spring akan berkurang, dan menyebabkan fly weight mengembang pada saat putaran rendah. Kemudian shifter akan bergerak ke kanan mendorong tension lever sampai menyentuh idling sub spring. Bergeraknya tension lever mengakibatkan floating lever juga bergerak ke arah kanan dan membawa control rack ke arah posisi idling. Pada saat rpm meningkat, fly weight akan mengembang dan tension lever terdorong ke kanan, pada saat ini idling sub spring akan bekerja untuk menjaga rpm idling samapai terjadi keseimbangan antara ketegangan idling sub spring dengan gaya yang ditimbulkan oleh fly weight. PT MADHANI TALATAH NUSANTARA MECHANICAL TRAINING SECTION

Basic Engine

ENGINE SYSTEM

3-21

 Full load running Jika control lever diposisikan ke arah FULL-LOAD, governor spirng akan meregang dan menarik tension lever ke arah kiri sampai menyentuh full load stopper. Pada posisi ini, fly weight akan menutup dan control rack akan menuju ke arah maksimum injeksi. Pada saat putaran engine meningkat dan fly weight mengembang, maka shifter akan mendorong tension lever ke arah kanan dan mengarahkan control rack ke pengurangan injeksi, dengan demikian kelebihan putaran engine dapat dicegah.

 No load-maximum speed running Pada saat control lever dalam posisi full load, dan tiba-tiba terjadi penurunan beban yang sangat drastis, maka pertama kali yang terjadi adalah fly weight akan segera mengembang (karena terjadi peningkatan rpm) dan shifter akan mendorong tension lever ke arah kanan ke arah pengurangan injeksi. Pada saat bebannya turun hingga nol, maka gaya sentrifugal dari fly weight tidak hanya dilawan oleh kekuatan governor spring saja, melainkan juga oleh idling sub spring. Rpm engine (no load maximum speed) akan dibatasi oleh keseimbangan antara gaya sentrifugal dari flyweight dengan kekuatan spring.


Basic Engine

ENG GINE SYSSTEM

3-22

 Stoppingg Pada saat control lever dipoosisikan ke STO OP, govern nor springg akan bebas, begitu b pulaa dengan ttension lever. Sw wivel leverr memilki sebuah tonjolan (protussion), seehingga ver diarahkkan ke apabila control lev posisi STOP dan swivel lever bergerakk ke arah kanan, toonjolan pada sw wivel lever akan menndorong guide levver ke arah h kanan, akiibatnya control rack r akan bergerak b kee posisi STOP melalui m perrantaraan ffloating lever.

 P Perlengkapaan pada mechanical goovernor  Torque sppring Engine yang digunakaan pada kendaraaan ringaan akan m mengalami pembebaanan yang bervariassi, kadang engine teersebut men ndapatkan bbeban berat dan kaddang mendaapatkan bebban ringan (lebih sering s dalaam kondissi berbean ringan). Kondisi in ni sangat beerbeda jika ngan engiine yang dibandinngkan den digunakaan pada meesin-mesin kkonstruksi. Engine yang digu unakan padda mesinmesin konstruksi umumnyya selalu ndisi berbebban tinggi bekerja dalam kon dan jugaa sering terrjadi adanyaa kenaikan beban yaang secara tiba-tiba. Pada saaat sebuah h engine mendapat kenaikann beban seecara tiba-ttiba, maka engine teersebut akaan secara ccepat meng galami stalll (engine m mati karenaa kelebihann beban), hal ini dikaarenakan opperator tidak k memilki cukup c waktu tu untuk meemindahkann posisi gigi transmisii guna menaaikkan torsii output. Bagaimaana caranyaa untuk m mencegah hal h tersebu ut? salah ssatu cara yang y dapatt digunakaan adalah dengan d mennggunakan sebuah torq que spring. Sebuah torrque springg berfungssi untuk meeningkatkann jumlah baahan bakar yang diinjeeksikan, sem mentara ituu control rack r bergeraak secara pperlahan-lah han sehingg ga engine dapat berttahan padaa saat menndapatkan beban berleebih secara tiba-tiba. t


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-23

Mari kitta asumsikaan bahwa ccontrol leveer pada pom mpa injeksii dalam posisi p tetap (poin B pada grafik di bawahh) dan tiba-tiba engine yang diggunakan meendapatkan beban beesar secara tiba-tiba. Jiika governo or yang digu unakan padda sistem baahan bakar engine teersebut tidaak dilengkappi dengan sebuah torrque springg, maka co ontrol rack akan beergerak sejjauh B-D (control raack akan bergerak kke arah peenambahan jumlah bahan bak kar) dan keecepatan pu utaran engine-nya akaan turun, seeperti yang ditunjukkkan pada grafik g di baw wah. Pada kondisi ini, besarnya penurunan kecepatan adalah sejauh P1. Jika J governnor yang diigunakan paada sistem bahan bakaar tersebut m controol rack akan n bergerak dilengkaapi dengan adanya sebbuah torquee spring, maka sejauh B-C B dan keceepatan engiine-nya akan n turun sejaauh P2. Pergerakkkan contrrol rack ppada kedu ua buah kondisi k di atas (anttara yang menggunnakan torqu ue spring ddan tanpa to orque spring) adalah ssama, yaitu u sejauh S. Perbedaaannya hany ya terletak pada kecepattan reduksin nya. Jika beban yang ditterima olehh engine san ngat kecil pada p saat diioperasikan pada poin ningkat dan n governor aakan beropeerasi tanpa B, maka kecepatan putar enginne akan men ue spring. Coontrol rack akan bergerrak sejauh B B-A. menggunnakan torqu Jika enggine dioperrasikan padda poin B dan tiba--tiba menddapatkan beeban yang cukup tiinggi dan melebihi m kaapasitas engine, makaa beban terrsebut akan n membuat kecepataan engine ak kan menuruun dengan cepat c (P1) dan d governoor akan dengan segera menggerrakkan conttrol rack kee arah penaambahan baahan bakarr. Keadaan seperti itu akan meembuat opeerator kenddaraan tidak k memilki kesempatann untuk menurunkan m kecepataan gigi transsmisi guna m meningkatk kan torsi outtputnya. Jika govvernor dilen ngkapi denggan adanya torque sprring, maka pada keadaaan seperti di atas, control racck akan tidaak dapat bergerak den ngan cepat untuk men ningkatkan jumlah bahan b bakar yang diinnjeksikan. Kondisi K sep perti ini dissebabkan olleh adanya rekasi daari torque spring pada governor. Control C racck akan berggerak secarra bertahap dari B ke k C dan torrsi engine aakan menin ngkat. Kecepatannya akkan berkuraang sejauh P2. Konndisi seperrti ini akaan memberrikan cuku up waktu bbuat operaator untuk menurunnkan kecepaatan gigi traansmisi, seh hingga dapaat dihindarii terjadinyaa stall pada engine.


Basic Engine e

ENGINE SYSTEM

3-24

 Angleich device Pada umunya, jumlah udara yang dihisap ke dalam silinder pada engine (volume efficiency) akan mengalami penurunan pada saat engine tersebut mengalami peningkatan kecepatan, hal ini disebabkan karena adanya kenaikkan hambatan dan faktor lainnya. Dengan alasan seperti itu, maka jumlah bahan bakar yang diijeksikan ke dalam ruang bakar harus dikurangi secara proporsional untuk menghasilkan pembakaran yang sempurna (sehingga tidak dihasilkan asap hitam pada gas buang). Di sisi lain, untuk memenuhi daya guna yang dibutuhkan oleh engine, jumlah bahan bakar yang diinjeksikan harus ditingkatkan pada saat putaran tinggi untuk dapat dihasilkan daya guna yang tinggi. Dan jumlah bahan bakar yang diijeksikan harus dikurangi pada saat putaran engine rendah untuk mengatasi timbulnya gas buang warna hitam. Untuk mengatasi hal ini maka digunakanlah komponen yang disebut dengan angleich spring. Komponen ini akan secara otomatis mengatur jumlah bahan bakar yang diijeksikan sesuai dengan kecepatan engine.


Basic Engine

ENGINE SYSTEM

3-25

 Boost compensator Sebuah engine yang dilengkapi dengan turbocharger cenderung memilki boost pressure (tekanan udara masuk) yang rendah pada saat kecepatan engine rendah. Boost pressure akan meningkat pada saat kecepatan engine miningkat. Dengan alasan ini, jumlah maksimum bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar dapat dikontrol dengan menggunakan boost pressure. Perlengkapan yang digunakan dinamakan dengan boost compensator. Sebuah contoh dari boost compensator ditunjukkan dalam gambar berikut ini.

Pada saat kecepatan engine meningkat, boost pressure pada intake manifold akan meningkat (volume udara yang masuk ke dalam silinder juga akan meningkat) dengan adanya turbocharger. Ketika boost preesure melawan gaya dari spring yang terdapat pada diafragma di dalam boost compensator, diafragma dan push rod akan didorong dan menyebabkan control rod/rack bergerak ke arah peningkatan penginjeksian bahan bakar (yang disesuaikan dengan meningkatnya volume yang masuk di dalam silinder). Dengan demikian penginjeksian bahan bakar akan meningkat sesuai dengan kebutuhan engine dan akan meningkatkan tenaga engine.


Basic Engine

ENGINE SYSTEM

3-26

 Struktur dan cara kerja electronical governor Komponen utama dari sebuah electronic governor adalah housing, actuator, dan cover. Actuator terdiri atas linear DC motor, link, dan control rod position sensor. Komponen komponen ini bekerja berdasarkan sinyal dari control unit. Liniear DC motor menyebabkan rangkaian lilitan (coil assmbly) (yang terdapat di dalam linear DC motor) dapat bergerak naik/turun sesuai dengan sinyal yang dikirimkan oleh control unit. Gerakkan dari linear DC motor dihubungkan ke control rod melalui sebuah penghunbung (link). Pergerakkan dari control rod akan menyebabkan terjadinya variasi jumlah penginjeksian bahan bakar. Jumlah bahan bakar yang diinjeksikan akan meningkat manakala rangkaian lilitan bergerak ke atas, begitu juga sebaliknya ketika rangkaian lilitan bergerak turun akan menyebabkan terjadinya pengurangan bahan bakar yang diinjeksikan.

Struktur electronical governor Di atas ditinjukkan struktur dari sebuah electronic governor. Copper plate yang terdapat di dalam governor berfungsi sebagai sensor posisi dari control rod yang akan memberikan sinyal balik ke control unit. Sensor ini untuk memastikan bahwa


Basic Engine

ENGINE SYSTEM

3-27

pergerakkan dari control rod sudah sesuai dengan besarnya sinyal yang diberikan oleh control unit ke linear DC motor. Linear DC motor dilengkapi dengan unit magnet yang berfungsi untuk mensuplai medan magnet, pole unit, dan rangkaian lilitan (coil assembly) yang menghasilkan gerak naik/turun. Prinsip kerja dari linear DC motor menggunakan prinsip dasar kaidah “tangan kanan Fleming”. Ketika arus dialirkan ke lilitan (coil) dengan arah A, gaya magnet akan ditimbulkan dengan arah C. ketika arus yang dialirkan ke lilitan (coil) dengan arah B, gaya magnet akan ditimbulkan dengan arah D. Dengan alasan tersebut, maka arah dan besarnya pergerakkan dari coil assembly dapat diatur dengan cara mengontor arah dan besarnya arus yang dialirkan ke lilitan (coil).

Linear DC motor


Basic Engine

ENG GINE SYSSTEM

3-28

Fueel Feed Pum mp Lokasi dan fungsi feed d pump  L F Fuel feed puump dipasaang pada baggian ssamping poompa injeksii bahan bakkar. Pompa iini digerakaan oleh sebu uah cam. P Pada saat plunger p yang g terdapat ppada pompaa iinjeksi berrgerak ke bawah akkan terjad di kkevakumann pada sisi atas a plungerr yang dapaat m menarik maasuk bahan bakar ke ssisi tersebutt. N Namun dem mikian, kevaakuman terssebut belum m ccukup kuat untuk men nsuplai bahaan bakar kee bbagian atas plunger. G Guna mem menuhi kebu utuhan terssebut, makaa ddiperlukan sebuah ko omponen yaang disebu ut ddengan fuell feed pum mp (pompa pensuplai bahan bak kar). Fuel FFeed Pump p berfungsii m mensuplai bahan bakaar dari tankki bahan baakar ke pom mpa injeksii bahan bakar dengann ttekanan renndah berkissar 1.2 - 2.66 kg/cm2. Bersama dengan d prim ming pump mensuplaii unting (engine hunting = sistem bahan b bakarr bbahan bakaar ke sistem m pada saatt engine hu kkemasukan udara).  S Struktur dann cara kerjaa fuel feed ppump B Berikut ini ditunjukkaan struktur fuel feed pump p beserrta primingg pump. Dim mana tipe ffeed pump yang y biasa digunakan d ppada pompaa injeksi Bo osch adalah berupa tipee piston.

D Di dalam fuuel feed pum mp terdapat saluran inleet, saluran outlet o (delivvery) dan delivery ccheck valvee, piston, pu ush rod yangg digerakkaan oleh sebu uah camshafft pada fuel feed ppump, dan sebuah s prim ming pump yyang digunaakan untuk memompa bahan bakaar selama eengine dalaam keadaan tidak diopeerasikan.


Basic Engine e

ENGINE SYSTEM

3-29

Proses bekerjanya fuel feed pump ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Pada gamabar ditunjukkan bahwa bekerjanya fuel feed pump terdiri dari tiga proses, yaitu:  Proses pengiriman bahan bakar ke pompa injeksi.  Proses pengambilan bahan bakar dari tanki bahan bakar dan pensuplaian bahan bakar ke pompa injeksi.  Proses idling

Pada gambar di atas, gambar sebelah kiri menunjukkan proses pengiriman bahan bakar ke pompa injeksi oleh feed pump. Pada saat sedang berlangsung proses pengiriman bahan bakar dari fuel feed pump ke pompa injeksi, pus rod akan tertekan ke bawah oleh dorongan camshaft. Pergerakkan push rod ke bawah akan menekan piston ke bawah, sehingga bahan bakar yang sebelumnya sudah terdapat di bagian bawah piston akan tertekan menuju pompa bahan bakar dan bagian atas dari piston melalui check valve pada sisi delivery. Pada gambar yang terletak di bagian tengah merupakan gambar proses pengambilan bahan bakar dari tanki bahan bakar dan sekaligus pengiriman bahan bakar ke pompa injeksi. Pada kondisi ini, push rod dan piston akan bergerak ke atas akibat dorongan oleh spring yang terdapat di bagian bawah piston (pergerakkan push rod mengikuti bentuk cam pada camshaft). Pergerakkan piston ke atas akan menyebabkan terjadinya kevakuman pada sisi bawah piston, sehingga bahan bakar yang terdapat di tanki bahan bakar akan terhisap masuk melalui sisi inlet. Selain itu, bahan bakar yang sebelumnya sudah terdapat pada sisi atas piston akan tertekan dan masuk ke pompa bahan bakar tanpa melalui check valve. Pada saat tekanan tinggi terjadi di pompa injeksi, bahan bakar akan menekan piston ke bawah, sehingga push rod akan bebas bergerak tanpa mempengaruhi pergerakkan dari piston (seperti ditunjukkan pada gambar sebelah kanan).


Basic Engine

ENG GINE SYSSTEM

3-30

Meechanical Automatic A Timer T Fungsi dan lokasi mech hanical autoomatic timeer  F B Bahan bakaar akan terbakar pada ssaat pembak karan tunda (ignition laag) berakhirr. Sudut ccrank (crankk angle) dari d pembaakaran tund da akan sem makin besaar seiring dengan d m meningkatnnya kecepataan putaran engine. Peerubahan crrank angle ttersebut ak kan m mengakibattkan terjadiinya keterlaambatan pem mbakaran (bahan ( bakaar terbakar pada saat ppiston sudahh turun ke bawah). K Keterlambaatan pembak karan pada sebuah engine akan berakibat b m menurunnyaa performa eengine dan efisiensi terrmalnya terllalu rendah. Untuk men ngatasi hal ttersebut, maka waktu ppenginjeksiian bahan baakar harus ddimajukan. D Di bawah inni digambarrkan beberap apa contoh kurva k pembaakaran dieseel engine.

Pada kurvva (1) ditu unjukkan kaasus diman na saat injeksi terlalu awal dimaana tekanann masih rendaah. Hal ini menyebabkkan waktu tertundanya t a dan tempeeratur pada waktu itu m pembakarran (ignitio on lag) terrlalu lamaa. Pembakaaran terjaddi terlalu awal, dann berakibat terjadinya tekanan ttinggi secaara tiba-tiba. Tekanann tinggi yang y terjadii unnya effisiensi terma mal dan daaya engine.. secara tibba-tiba terseebut menyebbabkan turu Pada kuurva (2) ditunjukkaan kasus dimana pembakaran p n terjadi deengan baik,, sehingga akan mengh hasilkan daaya dan efissiensi termaal yang tingggi pada en ngine. Padaa kurva (3) ditunjuk kkan terjaddinya keterlambatan pembakaraan, meskip pun waktuu pembakaran tundany ya (ignitionn lag) pendek, tetapii pembakarran terjadi pada saatt nnya perforrma engine.. piston suddah bergeraak turun. hhal ini akaan berakibaat menurunn njukkan ka sus terjadin nya waktu penginjeksi p iaan bahan bakar padaa Pada kurvva (4) ditun posisi pistton tepat beerada di Tittik Mati Ataas (TMA). Hal H ini beraarti pembak karan terjadii terlalu lam mbat. Guna mennjaga agar waktu pem mbakaran tu undanya (ig gnition lag)) selalu dallam kondisii optimal, maka m pada sistem bahhan bakar dilengkapi dengan seb ebuah komp ponen yangg disebut Mechanical M automaticc timer. Mechanical M automatic a ttimer berfu ungsi untukk kar. Mechaanical autoomatic timeer biasanyaa merubah sudut pen nginjeksian bahan bak digunakann pada pom mpa injeksi bahan bak kar tipe in-liine. Kompoonen ini dip pasang padaa bagian deppan dari pom mpa injeksii bahan bakaar.


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM 

3-31

Struktur dan d cara kerjja mechaniccal automatic timer Sebetulnyya terdapat beberapa b tippe dari mechanicaal automattic timer, tetapi semuanyaa memiilki prinsip p kerjaa yang sama. Gambar G di d sampinn ini merupakann gambar potongann dari salah satuu tipe mech hanical autoomatic timer yangg umum diigunakan. B Berikut akan dituunjukkan mengenai m sttruktur dan cara kerja k dari salah s satu ccontoh mecahnicaal automaticc timer. Sumber penggerak yang meemutar pompa innjeksi (melalui mekaanisme roda gigi pada p timing g gear) disaalurkan melalui sebuah penghhubung (coupling)) ke drivin ng flange (yang memilki dua buah kaki (B) yang menonjol ke sisi fllyweigth), seperti n putaran ttersebut dissalurkan kee yang dituunjukkan daalam gambbar berikut. Kemudian lengkungaan (curvaturre) pada flyyweight, ke flyweight, ke holder ppin (A) (yan ng menyatuu dengan hoolder), dan ke k driven flaange (diikatt dengan meenggunakann ulir ke cam mshaft padaa pompa injeksi).

Sebuah tim mer spring dipasang ddiantara flaange leg (B B) dan flyw weight hold der pin (A).. kondisi tim mer spring ditentukan sesuai deng gan karakterristik dari ssudut pengaajuan waktuu penginjeksian bahan bakar advvanced ang gle yang disebut d denngan istilah h advancedd b dapaat diatur dengan d men nggunakan shim) dan n diikatkann angle (peenyetelan beban diantara (B B) dan (A). Lengkunggan (curvatture) yangg terdapat pada flyw weight dibeentuk sesu uai dengann advanced angle yang dibutuhkann oleh engin ne. Advancedd angle dari timer sudaah ditentukaan, jadi keku uatan springg, kekuatan n penggerakk dari pomppa injeksi, dan gaya senntrifugal darri flyweight sudan diseiimbangkan.


Basic Engine e

ENGINE SYSTEM

3-32

Pada gambar di atas, flyweight akan mengembang ke luar dikarenakan oleh adanya gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal pada flyweight akan semakin besar manakala kecepatan putar engine semakin tinggi. Pada konstruksi mechanical automatic timer yang telah ditunjukkan pada gambar sebelumnya diketeahui bahwa komponen flange legs (B) tidak dapat bergerak sebab komponen ini merupakan satu kesatuan dengan driving flange. Pada saat putaran engine tinggi, flyweight mengembang mengikuti bentuk lengkungan dari flange leg (B) dan melawan kekuatan dari spring timer. Dikarenakan flange leg (B) tidak dapat bergerak, maka flweight holder pin (A) yang dihubungkan dengan camshaft pompa bahan bakar akan bergerak ke sisi flange leg (B), yaitu searah dengan putaran camshaft pompa bahan bakar. Dan pada saat yang bersamaa camshaft berputar. Dengan kata lain, pada saat kecepatan putar engine meningkat, putaran camshaft akan dimajukan dengan menggunakan gaya yang dihasilkan oleh penekanan spring.

Injection Nozzle, Nozzle Holder & Nozzle Pipe 

Fungsi dan klasifikasi Injection nozzle Injection nozzle merupakan salah satu komponen penting dalam sebuah sistem bahan bakar yang berfungsi untuk menyemprotkan bahan bakar ke dalam ruang bakar engine, dalam bentuk butiran-butiran bahan bakar yang sangat lembut. Ukuran partikel bahan bakar yang disemprotkan/diinjeksikan oleh injection nozzle dan bagaimana partikel-partikel tersebut bercampur dengan udara mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap sebuah pembakaran dan akan menentukan performa dari engine. Injection nozzle terpasang dengan tetap (fixed) pada nozzle holder, dimana Nozzle holder terpasang pada cylinder head (ruang bakar). Injection nozzle yang digunakan pada diesel engine putaran tinggi dioperasikan secara otomatis dengan menggunakan tekanan hidrolik.


Basic Engine

3-33

ENGINE SYSTEM

Tipe nozzle dan besarnya tekanan yang digunakan bergantung pada bentuk dari ruang bakarnya. Berikut ini klasifikasi dari injection nozzle.

Open type (not used) Nozzle Closed type

Mechanical type (not

Hole type (Multiple

used)

hole type) (used for

Automatic

combustion chamber)

(Closed valve) type)

direct injection type type

Pintle type

Pin type (Single hole type) (used for devide combustion chamber)

Throttle type (develop by improving the pinttle type to decrease diesel knock

Klasifikasi injection nozzle Dari klasifikasi injection nozzle di atas, tipe hole dan tipe throttle merupakan tipe nozzle yang paling luas digunakan pada diesel engine putaran tinggi. Injection nozzle dengan tipe tertutup (closed type) mengirimkan bahan bakar antara delivery valve (pada pompa injeksi bahan bakar) dan nozzle valve. Ketika tekanan bahan bakar mencapai level tertentu, maka valve akan segera membuka dan injeksi bahan bakar dimulai. Valve akan segera menutup kembali ketika proses penginjeksian bahan bakar telah selesai. Injection nozzle terdiri dari sebuah nozzle body dan sebuah needle valve. Nozzle terbuat dari material tertentu yang dirancang untuk tahan terhadap tekanan dan temperatur tinggi. Selain itu juga dibuat dengan kepresisian yang cukup tinggi. Antara injection nozzle dengan tipe lubang (hole type) dan tipe pin pada dasarnya memiliki prinsip kerja yang sama, perbedaannya hanya terletak pada bentuk pengkabutan bahan bakar yang nantinya dihasilkan.


Basic Engine


Hole (Mulltiplehole) type t nozzle Injection nozzle tipe ini digunaakan pada ruanng bakar vallve pada nozzle tipe ini memp punyai bentuuk kerucut paada ujungny ya yang t direct didudukkaan dengan tipe injection. Needle pad da valve seaat. Pada ujung valve bod dy terdapat beberapa lubang l yang g dibuat seccara simetris. Diameter D lu ubangnya beerkisar antarra 0.2-0.4 mm. m Tekanaan injeksi paada nozzlee tipe ini berkisar antara a 150-300 kg/cm m2. Untuk menncegah terjaadinya keauusan pada nozzzle, maka diantara guidde hole (padaa nozzle bod dy) dan permukaann luar dari needle n valvee diberikan celah sebessar 2-4.5 mi crons).



Pin type nozzle n Injection ini nozzle tipe digunakann pada ruang bak akar wirl dengan tipe dev vided (sw chamber type, chaamber typpe). Nozzle pre-combust p tion tipe ini memiliki satu buah lubang l nozzzle, s sebuah pin (yaang dan berdiametter sedikit lebih keecil dibandinggkan diam meter lubaang nozzle) pada p bagian n ujung ddari tersebbut needle valve. Pin P dimasukkaan nozzle. ke dallam lubang Ketika needle n vaalve bergerak ke atas, bahan bak akar akan diinj njeksikan kee dalam ruaang bakar dengan seemburan yaang berbentukk silinder, semburan ini terbentuk oleh adanya ceelah antara pin dan lu ubang (holle). Macam-m macam sudut s ddari semburan dapat diatu ur dengan caara menvariiasikan benttuk dari pin..


3-34

Basic Engine e


Nozzle hoolder Nozzle hoolder berfu ungsi untuk memegang g nozzle daan menentuukan posisii serta arahh ozzle holdeer ini merrupakan tem mpat berteemunya an ntara bahann daripada nozzle. No bakar dann mengaturr tekanan ddimulainya penginjeksiian (valve terbuka) paada nozzle.. nozzle daan Nozzle ditekan ooleh nozzle spring melalui pushh rod. Tek kanan awall penginjekksian bahan n bakar diaatur oleh besarnya ketegangan k dari nozzzle spring.. Besarnya ketegangaan dari nozzzle spring g dapat diattur dengan menggunaakan sekrupp penyetel (adjusting ( sccrew) atau sshim.

Nozzlee holder (m multipleholee type)


3-35

Nozzle N holdder (pin typ pe)

Basic Engine e

ENGINE SYSTEM

3-36

Filter Bahan Bakar (Fuel Filter) Bahan bakar yang digunakan pada diesel engine kadang mengandung material-material asing yang tidak diinginkan, seperti debu, kotoran, air dan lain-lain yang dapat mengganggu sistem bahan bakar. Material-material asing tersebut harus dihilangkan terlebih dahulu sebelum tersebut mengalir ke dalam pompa injeksi bahan bakar. bahan bakar Material-material asing seperti debu, pasir, air dan lain-lain dapat menyebabkan kerusakan pada komponen-komponen yang bergerak (sliding parts) pada pompa injeksi bahan bakar dan pada injection nozzle. Air yang terkandung di dalam bahan bakar juga dapat mengakibatkan terjadinya karat pada komponen. Filter bahan bakar terdiri atas case dan elemen penyaring (filter element). Elemen penyaring yang umum digunakan berbahan kertas. Ketika terjadi kebuntuan pada filter bahan bakar, maka tekanan bahan bakar di filter akan tinggi. Hal ini akan menyebabkan overflow valve bekerja (bahan bakar mendorong ke atas ball valve) dan sebagian dari bahan bakar dikembalikan ke tanki bahan bakar. Ketika udara bercampur dengan bahan bakar, udara dibuang ke tanki bahan bakar melalui overflow valve.

Fuel filter


Basic Engine

ENGINE SYSTEM

3-37

Bahan Bakar (Light Oil) Untuk Diesel Engine Beberapa keuntungan yang terdapat pada diesel engine, diantaranya adalah kualitas bahan bakar yang digunakan dan konsumsi bahan bakarnya lebih rendah dibandingkan dengan gasoline engine. Dengan kata lain diesel engine lebih ekonomis. Meskipun demikian bukan berarti kita dapat menggunakan bahan bakar dengan kualitas yang jelek. Bahan bakar yang digunakan pada diesel engine kecepatan tinggi untuk automobile dan lain- lain harus beberapa persyaratan sehingga daya guna engine selalu dapat dipertahankan dan akan memperpanjang umur komponen pompa injeksi bahan bakarnya. Bahan bakar yang digunakan pada diesel engine harus memenuhi beberapa persyaratan sebagai berikut: -

Bahan bakar tersebut harus bersih dari partikel-partikel kotoran.

-

Bahan bakar tersebut harus cocok kekentalannya.

-

Bahan bakar tersebut harus mudah untuk dinyalakan.

-

Bahan bakar tersebut harus memilki titik didih yang sesuai.

 Sifat bahan bakar pada diesel engine Berikut ini adalah sifat-sifat yang harus dimilki oleh bahan bakar yang digunakan pada diesel engine.  Kekentalan (viscosity) Kekentalan bahan bakar merupakan salah satu faktor penting yang harus dipertimbangkan. Jika bahan bakar yang kita gunakan pad diesel engine terlalu kental, maka bahan bakr tersebut tidak akan dapat mengalir dengan cukup lancar di dalam saluran bahan bakar. Dengan lasan tersebut, kerja dari pompa injeksi akan tidak maksimal, efisiensinya akan rendah. Selain itu, ketika bahan bakar tersebut diinjeksikan, partikel-partikel yang terbentuk akan berukuran besar sehingga akan menyebabkan terjadinya pembakaran yang tidak sempurna. Lain halnya jika bahan bakar yang digunakan tersebut kekentalannya terlalu rendah, hal ini akan menyebabkan pompa injeksi bahan bakar dan injection nozzle tidak dapat terlumasi dengan cukup baik. Tentunya hal ini akan menyebabkan terjadinya abrasi pada kedua komponen dan pada akhirnya memperpendek umurnya. Kekentalan bahan bakar yang sesuai berkisar antara 1,8-4,0 centi-stokes.  Kemampuan penyalaan (ignitability) Kemampuan penyalaan yang tinggi sangat penting bagi diesel engine. Kemampuan penyalaan bahan bakar diindikasikan dengan menggunakan waktu, yaitu waktu dimulainya penginjeksian bahan bakar sampai dengan waktu terjadinya penyalaan, atau dengan menggunakan sudut crank. Sebuah angka dan nilai kimia, seperti cetane number dan diesel index, telah ditetapkan untuk mengindikasikan kemampuan penyalaan pada bahan bakar pada diesel engine. Mengenai cetane number, akan dibahas setelah pembahasan ini.


Basic Engine

ENGINE SYSTEM

3-38

 Air dan material asing yang terkandung di dalam bahan bakar Pompa injeksi bahan bakar yang digunakan pada diesel engine memilki komponenkomponen yang sangat presisi. Material asing yang terkandung dalam bahan bakar dan ikut bersirkulasi didalam sistem bahan bakar akan mengakibatkan kerusakan yang sangat serius pada pompa injeksi tersebut. Untuk itu dibutuhkan perhatian khusus mengenai masalah ini. Pada tanki bahan bakar sangat berpeluang untuk tercampurnya bahan bakar dengan material asing, seperti debu atau karat. Air di dalam sistem bahan bakar sangat tidak diinginkan karena dapat menimbulkan efek negatif secar tidak langsung. Kandungan air di dalam bahan bakar sekitar 0,10,05%, meskipun hal ini tergantung pada tipe bahan bakar dan temperaturnya. Air yang terkandung di dalam bahan bakar dapat menyebabkan meningkatnya kekentalan bahan bakar dan menurunkan kemampuan penyalaannya. Air di dalam sistem bahan bakar dapat juga menimbulkan karat pada bagian-bagian komponen yang terdapat pada sistem bahan bakar.  Titik didih (boiling point) Bahan bakar dengan titik didih rendah (mudah menguap) diperulakan untuk diesel engine, hal ini berpengaruh pada kemampuan penyalaannya. Bahan bakar yang mudah menguap akan mudah untuk terbakar, begitu juga sebaliknya. Namun, jika titik didih bahan bakar terlalu rendah, hal ini dapat menyebabkan timbulnya masalah pada pompa injeksi dan nozzle, sebab kekentalannya akan menurun. Titik didih yang umum digunakan adalah berkisar antara 180-370oC.  Kandungan belerang (sulfur content) Bahan bakar untuk diesel engine (light oil) memilki kandungan belerang yang relatif lebih banyak dibandingkan gasoline. Ketika belerang ikut terbakar bersama-sama dengan bahan bakar, hal ini menyebabkan timbulnya gas asam belerang (sulfurous acid) yang bersifat sangat korosif. Kandungan maksimal belerang di dalam bahan bakar adalah 0,5% (menurut spesifikasi JIS).  Ash content Ash (abu,jelaga = Indonesia) yang terkandung di dalam bahan bakar sangat tidak diinginkan sebab dapat merusak komponen pada sistem bahan bakar. Jika bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar mengandung banayak abu, abu tersebut akan tertinggal di dalam silinder dan menyebabkan terjadinya abrasi pada komponen tersebut.  Cetane number “Cetane number” mengindikasikan kemampuan penyalaan dari bahan bakar, dimana hal ini merupakan salah satu faktor penting yang berhubungan dengan diesel knock (diesel knock sudah dijelaskan pada modul diesel engine 1). Diesel knock dapat dikurangi dengan cara menggunakan bahan bakar yang memilki cetane number tinggi. Dengan kata lain, cetane number mengindikasikan seberapa besar kemampuannya bahan bakar untuk menanggulangi terjadinya diesel knock. Semakin besar cetane number pada bahan bakar berarti semakin tinggi pula kemampuannya mengatasi terjadinya diesel knock dan semakin mudah bahan bakar


Basic Engine

ENGINE SYSTEM

3-39

tersebut menyala. Cetane number pada bahan bakar didapatkan dengan cara membandingkan antara bahan bakar yang akan diuji dengan bahan bakar referensi. Bahan bakar referensi dibuat dengan mencampurkan dua bahan, yaitu normal cetane (C16H34) yang memilki karakteristik sangat mudah terbakar (cetane number = 100) dan alpha methyl naphthalene (C10H7CH3) yang memilki karakteristik kemampuan penyalaannya rendah (cetane number = 0). Jika pada saat dilakukan uji coba ternyata antara bahan bakar yang diuji dan bahan bakar referensi yang memilki campuran 45% normal cetane dan 55% alpha methyl naphthalene, mempunyai karakteristik yang sama, maka dapat dikatakan bahwa bahan bakar uji coba tersebut memilki cetane number sebesar 45. Pada umumnya cetane number yang digunakan tergantung dari kecepatan putar engine. Berikut ini adalah nilai dari cetane number yang disesuaikan dengan kecepatan putar engine: -

Putaran tinggi (1500 rpm ke atas) menggunakan cetane number: 45 atau diatasnya.

-

Putaran sedang (1000 rpm ke atas) menggunakan cetane number: 40 atau diatasnya.

-

Putaran rendah (500 rpm ke atas) menggunakan cetane number : 30 atau diatasnya.

Bahan bakar dengan cetane number yang terlalu kecil akan berpengaruh terhadap daya guna engine, yaitu: -

Akan menyebabkan engine susah untuk dihidupkan.

-

Pembakarannya tidak dapat berlangsung dengan lancar dan engien akan bekerja dengan kasar.

-

Diesel knock akan mudah terjadi, timbul suara yang tidak normal pada engine.

-

Selama terjadi knocking, akan terjadi penurunan tenaga. Selain itu komponenkomponen engine akan mudah rusak akaibat overheating.

-

Akan cepat merusak exhaust valve dan injection nozzle.

-

Akan meningkatkan abrasi pada silinder dan ring piston.

-

Akan menyebabkan terjadinya pembakaran tidak sempurna. Oli akan cepat kotor (kandungan karbonya meningkat).


Basic Engine

ENG GINE SYSSTEM

3-40

B. Sisttem Pemassukan Udarra dan Pem mbuangan Gas G (Intakee & Exhausst System) Gambaran Umum Sisteem Pemasu ukan Udara a dan Pem mbuangan G Gas (Outlin ne of haust System) Intake & Exh Sisttem saluraan pemasuk kan udara dan pemb buangan gas g (intake & exhau ust system)) merrupakan salah satu sisstem pada diesel engiine yang bekerja untuuk menyalu urkan udaraa seggar/bersih kee dalam ruaang bakar enngine dan mengeluarka m an gas hasill pembakaraan ke udaraa bebbas. Sistem ini memiliki beberapaa komponeen utama, seperti: s pree cleaner, air a cleaner,, intaake & exxhaust man nifold, muufller. Selaiin itu jugaa terdapat komponen n-komponenn pennunjang, sepperti: turbo charge, afteer cooler, du ust indicatorr, dan lain-llain. Berrikut ini ditunjukkan d gambarann umum dari d sebuah h sistem ppemasukan udara dann pem mbuangan gas: g

Padda saat pistoon bergerak k ke bawahh guna melaakukan lang gkah hisap (intake stroke), udaraa massuk kedalam m ruang bak kar dengan tterlebih dah hulu disaring oleh pre ccleaner dan air cleaner.. Unttuk menam mbah jumlah h udara yangg masuk kee ruang bak kar, maka paada sistem pemasukann udaara dan pem mbuangan gas dilengkaapi dengan turbocharg ger dan afttercooler. Turrbocharger berfungsi untuk mem mompa udaara, sedang gkan aftercoooler berfu ungsi untukk menndinginkan udara agarr kerapatannnya bertamb bah. Settelah terjadii pembakaraan di dalam m ruang bak kar, maka ak kan timbul gas hasil pembakaran.. mbakaran terrsebut dikelluarkan ke udara u bebass melalui saaluran pemb buangan gass Gass hasil pem intaake manifolld) dan muff ffler. PT MADH HANI TALATAH H NUSANTARA MECHANICAL TRAINING G SECTION

Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-41

Airr Cleaner Airr cleaner berrfungsi sebaagai alat pem mbersih ud dara, sehing gga debu, paasir dan kottoran yangg berrukuran sangat kecil k daapat dipisahkan teerlebih daahulu sebellum massuk ke ruaang bakar. Kotoran, ddebu dann pasir yaang ada di atmoosfir akan merrupakan suubstansi kerras yang ak mennyebabkan kerusakan pada silinnder dann piston paada engine dimana ddebu kerras tersebutt terhisap bersama-saama denngan udara. Bebberapa variiasi tipe daari air cleaaner terssedia yang disesuaaikan denngan f masing-masi m ing. konndisi dan fungsinya Terrdapat berrbagai maccam tipe air cleaaner, diantaaranya sebagai berikuut : Dryy type, Viscous type, Oil bath tyype, Cycclone type, dan Combin nation type .  A Air cleaner tipe kering (Dry type aair cleaner) U Untuk mem mperoleh areea penyaringgan yang beesar, lembarran kertas (ffilter paper element) aatau kain (U Unwooven cloth c elemennt) digunak kan sebagai elemen padda air cleaneer tipe ini. E Elemen harrus dilakukaan pemberssiahan dan penggantiaan pada intterval wakttu yang ttelah ditentuukan.


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-42

 V Viscous typpe air cleaneer K Kertas filter yang mengandung m g oli (oli m melekat padda permukaaan kertas) digunakan n ssebagai eleemen penyaaring pada air cleanerr ttipe ini. Viscous V typ pe air cleeaner padaa ddasarnya sama s deng gan air clleaner tipe kkering. K Kotoran-kotoran dari d luaar akan n m menempel pada diinding-dindding kertas ffilter yang mengandun ng oli. Jumllah kotoran n yyang dapaat tersarin ng oleh filtter tipe ini banya ak dibanding gkan dengan an filter tipe llebih kkering. A Air cleanerr tipe ini menggunak m kan elemen yyang bebas peawatan (free ( mainntenance dilakukan eelement), tidak perlu n ppembersihaan seperti pada p air ccleaner tipe kkering. Tettapi pada jangka wakktu tertentu u hharus dilakuukan penggantian.

 O Oil bath typpe air cleaneer A Air cleaner tipe ini meemilki sebuuah ppenampungg oli di dalaamnya. Udarra yang tterhisap maasuk ke dalaam air cleanner memuku ul ppermukaan oli, dan oli “menagkapp” kurang llebih 90% kotoran k yan ng terdapat ppada udara. P Pada waktuu yang bersaamaan oli ikkut ttersembur ke k elemen penyaring, hhal ini m menyebabkkan kotoran--kotoran yanng ikut di ddalam udaraa menempel pada elem men tersebut. A Air cleaner ini dapat diigunakan seecara terusm menerus karena elemen nnya tidak ppernah rrusak. Cocook digunakaan pada daerrah yang bberdebu.


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-43

 C Cyclone typpe air cleaneer A Air cleanerr tipe Cyclo one, bekerjaa memisahk kan anatara kotoran dann udara berrsih dengann ccara memannfaatkan gaaya sentrifuggal dari udaara yang dih hasilkan oleeh bentuk yang y spesiall ((cyclone) daari air clean ner. A Air cleanerr tipe cyclo one ini diggunakan seebagai pre cleaner. Prre cleaner merupakann d lingkunngan sekitaar yang akaan disalurkaan ke air cleaner c dann ssaringan uddara awal dari sselanjutnya menuju ru uang bakar. Dikarenakan pre cleaaner tersebuut merupakaan saringann aawal, makaa partikel-partikel yangg dapat dissaringpun berukuran b rrelatif lebih h besar jikaa g nanti terssaring padaa air cleaneer. Partikel-ddibandingkaan dengan partikel-paartikel yang ppartikel yanng dapat merusak m koomponen-ko omponen engine, sepeerti debu, pasir, dann ppartikel-parrtikel abrasiif lainnya aakan dibuan ng ke luar oleh o pre cleeaner ini.

P Pre cleanerr tipe ini meemiliki berbbagai macaam variasi/tipe, dimanaa salah satu unya adalahh ttipe multi-ccyclone pree cleaner w with dust discharge. d Pre P cleaner tipe ini dii dalamnyaa tterdiri daari beberaapa kompoonen ne). Saat uudara ppemutar uddara (cyclon aakan masuuk ke dalam m ruang bbakar aakan diputaar oleh kom mponen terseebut. U Udara yanng diputar tersebut akan m mengakibattkan kotoraan-kotoran yyang aada akan terlempar ke luar dan ipada ttertampung di bagian bawah darip ppre cleaner. Pre cleaner dihubunggkan ddengan mufffler melalu ui sebuah pipa ppenghisap, jadi padaa saat enngine m mengeluarkkan gas buang b meelalui m muffler, debbu-debu tersebut akann iikut keluar bersama gaas buang.


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-44

 C Combinatioon type air cleaner c A Air cleaneer tipe kom mbinasi inni merupak kan ggabungan antara pree cleaner yang sud dah ddijelaskan pada poin sebelumnyya. dan maain ccleaner (dryy type, visscous type atau oil baath ttype). Efisiiensi untuk k air cleaaner tipe ini ssangat tingggi, hingga mencapai m 999,9%. Deng gan aadanya pree cleaner, maka m kerjaa dari elem men ringgan, sehing gga ppada mainn cleaner cukup c aakan mempperpanjang umur u dari ellemen.

P Pada air cleeaner tipe kombinasi k iini dilengkaapi dengan evacuator vvalve yang berfung gsi untuk m membuang kotoran. Kotoran aakan tertam mpun pada evacuator sselama enggine hidup dan akan ddibuang kelluar pada saaat engine bberhenti.

Turrbochargerr Fungsi dan klasifikasi superchargiing  F S Supercharging merupaakan metodee yang sang gat efektif guna g mening ngkatkan ten naga enginee ((output pow wer per cyllinder volum me) pada diesel d engin ne sebab koomponen in ni berfungsii uuntuk menaambah volum me udara yaang masuk ke ruang baakar (meninngkatkan tek kanan udaraa m masuk). S Sebuah pennekan udaraa(air compreessor) yang g digunakan n untuk pennambahan suplai udaraa percharger. Supercharg ger dapat kke ruang baakar (superccharging) bi asa disebut dengan sup ddiklasifikassikan sebagaai berikut: - Volume type: Root’’s type, pistoon type, van ne pump typ pe - Speed tyype: centrifu ugal type Y Yang palingg luas digun nakan adalaah tipe Root’s dan tipe sentrifugal. s


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-45

S Selain itu juga, superccharger dappat diklasifiikasikan meenurut meka kanisme pen nggeraknya,, yyaitu: tipe penggerak p mekanis m (m mechanical type) t dan tip pe penggera rak gas buan ng (exhaustt ggas turbine type). S Saat ini, suupercharger dengan tippe centrifug gal dan men nggunakan m mekanismee penggerakk ggas buang (centrifugaal type exhhaust gas turbine su upercharger)) atau secaara singkatt ssering disebbut dengan turbocharrger paling banyak diigunakan. T Turbochageer memilikii bbeberapa keunggulan k n dibandinggkan deng gan tipe lainnya, yyaitu: cuku up ringan,, uukurannya kecil dan tidak mennyerap tenaaga engine. Turbochargger banyak k digunakann ppada autom motive diesell engine. T Tenaga enggine dapat meningkat m sekitar 330-50% dengan pengggunaan ssuperchargiing. Tenag ga engine dapat m meningkat lagi cara dengan dditambahkaan kompon nen after--cooler. A After-cooleer ini berfungsi b untuk m mendinginkkan udaraa yang akan ddimasukkann ke dalaam ruang bakar. D Dengan diddinginkanny ya udara teersebut aakan menambah keerapatan paartikelppartikelnya,, sehingga jumlah udarra yang m masuk dappat lebih baanyak lagi.. After ccooler akaan dijelask kan dalam m poin ttersendiri seetelah ini.


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-46

 S Struktur turrbocharger S Struktur darri sebuah tu urbocharger terdiri dari beberapa komponen k uutama, yaitu u: - Compressor unit (impeller), berfungsi untuk mem masukkan ddan menek kan udara dari airr cleaner kee ruang bakaar. - Turbinee unit (turrbine wheeel), berfung gsi untuk merubah m ennergi dari gas buangg menjaddi energi puttar. - Center housing unit, u berfunngsi untuk k mendukun ng turbine shaft yan ng berputarr dengann kecepatan tinggi (sekiitar 100,000 0 rpm).


Basic Engine e

ENGINE SYSTEM

3-47

 Karakteristik torsi pada turbocharge Sebuah turbocharge dapat membangkitkan daya guna engine yang cukup besar. Dengan adanya turbocharge, maka jumlah penginjeksian bahan bakar ke ruang bakar dapat ditingkatkan yang disesuaikan dengan jumlah udara yang disuplai ke silinder. Ketika kecepatan putaran engine rendah, tekanan udara masuk rendah akaibatnya kenaikan daya guna engine-nya kecil dibandingkan dengan engine yang tidak dilengkapi dengan turbocharge. Kenaikan daya guna engine yang kecil tersebut diakibatkan karena pada saat suplai udara rendah, jumlah bahan bakar yang dapat diinjeksikan juga rendah. Jika jumlah suplai bahan bakar tetap dipertahankan seperti pada kondisi kecepatan menengah atau tinggi, maka akan terjadi pembakaran yang tidak sempurna dan menghasilkan asap hitam pada gas buang. Berikut ini ditunjukkan karakteristik torsi pada engine yang menggunakan turbocharge.

After Cooler  Fungsi dan lokasi after cooler Seperti yang sudah disinggung di atas, bahwa after cooler berfungsi untuk mendinginkan udara yang akan masuk ke dalam ruang bakar. Kepadatan udara akan meningkat manakala temperaturnya rendah. Pada saat kepadatan udara mengalami peningkatan, maka akan semakin banyak udara yang dapat dimasukkan ke dalam ruang bakar pada engine, hal ini tentunya akan meningkatkan daya guna engine tersebut. pendinginan udara guna meningkatkan kepadatannya dapat dilakukan dengan penambahan komponen after cooler pada engine.


Basic Engine

ENG GINE SYSSTEM

3-48

P Proses penddinginan ud dara dapat ddilakukan deengan dua macam m cara,, yaitu: udara ddidinginkann dengan ud dara dan udaara didingin nkan dengan n air.  E Efek penggunaan after cooler D Diagram di d bawah menunjukka m an temperattur udara dari d pre clleaner samp pai dengann ccylinder heaad. P Pada saat sebuah s turb bocharge ddipasang paada engine, maka akaan terjadi peningkatan p n o ttemperatur udara sekitaar 150-16 C C. hal ini dissebabkan olleh: Pada saat s udara ditekan, d makka akan men nyebabkan kenaikkan k ttemperatur. Pada pada p turboccharge akann dialirkan ke udara, sehingga teemperatur udara u akan meninngkat pula. Tempeeratur udaraa akan menningkat pada saat terjadi gesekan antara udara dengan impelller atau pipaa udara massuk. A Aftercoller akan mendiinginkan uddara sekitar 20o sampaai 30oC, tannpa terjadi perubahan p ttekanan. Effek dari pen ndinginan teersebut akan n menurunk kan temperaatur udara dari d 160oC m menjadi1300oC (lihat diiagram).


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-49

P Perhitungannnya dapat dilihat d padaa keterangan n di bawah ini.

 S Struktur aftter cooler


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-50

Pip pa Saluran Masuk dan n Pipa Salu uran Buang g (Intake & Exhaust M Manifold)  P Pipa salurann masuk (in ntake manifoold) P Pipa saluraan masuk biasa terbbuat dari bbahan lightt alloy castting. Secaraa struktur ppipa ini dirrancang unttuk mudah dipasang ((dengan menggunakan m n bolt) padda intake pport.

 P Pipa salurann buang (exhaust maniffold) P Pipa saluraan buang biasa terbuaat dari bbahan caast iron. Pipa teersebut ddipasang pada p cylind der head ddengan ddisisipkan gasket g dian ntaranya. Piipa ini ddirancang dengan meempertimbaangkan eefek pemuuaian kom mponen teersebut ssebab perbeedaan temperaturnya ddengan ccylinder head h cuku up besar, bisa m mencapai raatusan derajjat (oC). P Pipa saluraan buang dipasang d ddengan m menggunakkan kombin nasi anataraa stud bbolt dan nuut dengan bahan b anti karat, hhal ini unntuk menccegah terjaadinya kkeausan, ataau dengan menggunakkan mpai terle. ddua buah nuut sekaliguss untuk menncegah agar jangan sam

Exh haust Brak ke man pada engine 4 Efeek pengerem langgkah dapat ditingkatkaan dengan caraa menutup pipa salurran buang (exhaust pipe)). Prinsip kerja dan sekkema dari sistem peengereman padda engine (eengine brak ke system) dituunjukkan pada p gambaar berikut ini. uran buang Tekkanan udaraa pada salu akaan meninggkat sebab b sebuah buttterfly valvee pada exhaust shutter mennutup saluuran buang tersebut. PT MADH HANI TALATAH H NUSANTARA MECHANICAL TRAINING G SECTION

Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-51

Kettika tekannan udaraa pada saluuran buangg meningkatt hingga menncapai sekiitar 2 - 3 kg/cm2, udaara yang terdapatt pada saluuran buangg akan meendorong dann membukaa exhaust vaalve dan alirran balik daari gas buang akan mennuju ke sillinder. Pisto on harus menndorong alliran balik tersebut keluuar pada saat meelakukan langgkah buuang. Haal ini dinnamakan denngan exhausst brake. Tekkanan n negatif (negative ( pressure) atauu udara bertekanan digunakan unttuk mengop perasikan exhhaust shutteer. Ketika exhaust brakke switch diaktifkan d dan d pedal aksselerator diilepas sepeenuhnya, sebbuah selenooid valve (disebut juga dengan magnetic valve) rjanya selen noid valve akan mem mbuka salu uran udaraa akaan akan bekerja (aktif). Bekerj bert rtekanan kee power chamber, c hhal ini meengkaibatkan n menutuppnya exhau ust shutter.. Meekanisme seperti s ini yang paliing umum digunakan d pada exhauust brake sy ystem. Exhhaust brakee dapat dino on-aktifkann dengan caara mematik kan exhaustt brake swiitch. Tetapii ktifkan deng gan cara yaang cukup sederhana,, padda umumnyya exhaust brake dapaat dinon-ak yaittu dengan cara c menekaan akselerattor pedal.

Dust Indicatoor Dusst indicatoor berfungssi untuk menngetahui kondisi k air cleaner, apaakah tersuumbat/buntu u atau tidaak. Dustt indicato or ini dipasangkan di d antara airr cleaner dann ruang bakar. Dust indicator i ini akan meenunjukkan n warna merrah jika terjadi keebuntuan padda air cleeaner. Seteelah air cleaaner diberrsihkan, maaka dust inddicator tersebut dapatt disetel ulanng kembali.


Basic Engine e

ENGINE SYSTEM

3-52

Muffler Gas buang yang dihasilkan dari proses pembakaran pada ruang bakar engine memilki temperatur 600-800oC dan tekanan yang tinggi sekitar 3-5 kg/cm2. Jika gas buang dengan tekanan yang tinggi tersebut langsung dibuang ke udara luar, maka gas akan langsung mengembang dan menyebabkan timbulnya ledakan. Muffler dipasang guna mencegah hal tersebut. Muffler merupakan saluran untuk melepas gas buang hasil pembakaran ke lingkungan luar. Selain itu, muffler berfungsi sebagai peredam suara, menghilangkan percikan api dan menurunkan temperatur gas buang.


Basic Engine

ENG GINE SYSSTEM

3-53

C. Sisttem Pelumasan (Lubrrication Sysstem) Gambaran Um mum Sistem m Pelumassan (Outline of Lubriccation Systeem) Pelumasan padda engine berfungsi b uuntuk melum masi kompo onen-kompoonen yang bergesakann ya bagian–b –bagian engine yang bergerak traanslasi mau upun rotasi.. dann mencegahh berkaratny Tujjuannnya untuk u memp pertahan um mur dan daya d tahan komponenn sesuai dengan umurr ekoonomisnya. Pada sistem m pelumasann didukung oleh beberapa kompon onen utama diantaranya d a mostat, dan n lain-lain.. adaalah oil pum mp, oil filtter, lubricatting valve, oil coolerr dan therm Berrikut ini adalah salah satu contohh dari sistem m pelumasan n yang diguunakan padaa alat berat.

Jum mlah oli yaang harus disuplai olleh pompa oli ke ko omponen-koomponen en ngine yangg mem mbutuhkan pelumasan n hampir ttidak pernaah berubah h tanpa meenghiraukan n besarnyaa bebban dan keccepatan, tetaapi sebaliknnya jumlah oli yang disuplai pomp mpa oli akan n meningkatt ne dan akaan mengalaami penuru unan ketikaa ketiika terjaddi peningkaatan kecep atan engin keccepatan engiine menuru un. Disisi laiin pompa oli harus mensuplai oli dengan kap pasitas yangg cukkup untuk menjaga m tek kanan oli ttersebut, meskipun m paada saat puutaran engiine rendah.. Berrbagai maacam cara telah diilakukan untuk u men ngatasi per ermasalahan n tersebut,, pistonn cooling oil jet (pistonn dianntaranya addalah dengan mengguunakan cut off valve pada p coooling nozzlee). Cut off valve v tidak akan memb buka jika teekanan olinyya di bawah h 2 kg/cm2. Kettika tekanaan olinya kurang, m maka piston n cooling oil jet akkan berhen nti bekerjaa menndingingkann piston, seehingga tekkanan olinyaa tidak akan n bertambahh turun kettika putarann PT MADH HANI TALATAH H NUSANTARA MECHANICAL TRAINING G SECTION

Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-54

enggine rendah. Dengan mekanisme m ttersebut seb buah pompaa oli dengan an kapasitas yang kecill dappat digunakaan. Dellivery presssure sebuah h pompa olli untuk sisstem pelum masan enginne biasanya berkisar 3-4.5 kg/cm2 yang y diaturr oleh reguulator valv ve. Hal ini tentunya sudah dipeerhitungkann gin oli (oill menngenai adaanya tekanaan yang hillang (presssure loss) pada filteer, pending coooler), dan pada p pipa-p pipa pelumaasan. Padda saat terjadi kebuntu uan pada ooil cooler, maka akan n terjadi pen eningkatan tekanan t olii dalaam sistem yang akan mengakiibatkan terj rjadinya kerusakan paada pipa-piipa salurann peluumasan dann komponeen-komponeen lainnya. Untuk meencegah hall tersebut, maka padaa sisttem pelumaasan dilengk kapi dengann adanya saafety valve (valve ( akann terbuka paada tekanann 10 kkg/cm2). Padda oil cooleer dan full flow filterr dilengkapi dengan adanya a sebuuah short valve v untukk menngantisipasii jika terjad di kebuntuann pada oil co ooler dan fu ull flow filteer.

Pom mpa oli Pom mpa oli yaang paling banyak diggunakan un ntuk sistem m pelumasaan engine adalah a tipee exteernal gear pump p atau trochoid puump. Tekan nan oil pelumasann engine berkisar b anntara 3 – 4.5 kg//cm2 selamaa pengoperaasian enginne dalam baatas norrmal. Debit oli yang diisuplai ke ssistem berkiisar antaara 50 - 3000 liter/menitt. Salah satu kom mponen utaama dari seebuah exterrnal geaar pump addalah dua beerhubungann dan tertu utup rodda gigi rapaat oleh yan ng saling rrumah pom mpa. Pom mpa ini bekerja den ngan cara m menggerakk kan salaah satu rodda giginya dengan araah sesuai an nak mbar. pannah pada gam Jum mlah alirann oli yaang dapat dipindahk kan terggantung darri besarnya roda gigi teersebut. Pom mpa oli ini berfunggsi untuk memindahka m an oli dari oil pann ke sistem.. Troochoid pum mp merupakaan pompa rroda gigi deengan gigi-gigi berbeentuk kurvaa trokoida, jumlah gig gi dari rotoor luar. Rotor R luarr berbentuk uk silinder dan berp rputar pada rumah r pom mpa, sedangkkan sumbu rotor dalaam terletakk eksentrik terhadap sumbu sillinder terssebut, s sehingga pemasukann oli pellumas berrlangsung tegak luru us terhadaap eksentrrisitas terssebut. Saaat posisi unnit dioperassikan ditem mpat miring g, oli menngalir dan berada di ujung oill pan. Seh hingga oli bersikulasi tidak semp purna. Scaveenging oil circuit c mem mpunyai strainer yang g terletak ddisisi berlaw wanan denngan straineer utama. Sehingga S ooli yang berada b diuj ujung oil paan dihisap oleh scavennging pump p dan diallirkan ke sissi sebelahny ya. PT MADH HANI TALATAH H NUSANTARA MECHANICAL TRAINING G SECTION

Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-55

Pen nyaring oli (Oil Filter) Oli yang diguunakan untu uk pelumassan pada engine e secaara bertahapp akan menjadi kotorr nyebabkan terjadinya aabrasi padaa komponenn (terrdapat karboon, debu, kotoran) yanng akan men yanng bergesekkan. Untuk menjaga m haal tersebut diatas, mak ka pada sisttem pelumaasan enginee dileengkapi denngan adanya oil filter ((penyaring oli) agar ko otoran terseb ebut dapat disaring d dann oli yang bersikkulasi tetap bersih. Padda sirkuit pelumasan, dapat d diklaasifikasikan ke dalam tiga t tipe terrgantung daari susunann pennyaring oli yang y digunaakan. - Full flow type - By typpe - Combinattion of full flow and bby (dig gunakan pad da engine ddengan ukurran sedang hingga yanng berukuraan besar) w type, peny yaring oli diipasang pad da sirkuit olli. Seluruh ooli akan meelewati Padda full flow pennyaring oli ini i dan kem mudian dialirrkan ke kom mponen-kom mponen yanng bergesekaan. Padda by tyype, oli disaaring dan dikkembalikan n lagi ke oil pan.  F Full flow tyype filter eleement JJika dibanddingkan den ngan bys oil filter, full flow oil o filter meemilki kapaasitas alirann ooli yang besar, b tekan nan yang hhilang (preessure loss)) cukup beesar, dan lebih l cepatt m mengalami kebuntuan. M Material yaang digunak kan sebagaii elemen peenyaring un ntuk tipe inii biasanya terbuat t darii kkertas denggan kombinasi pipa loggam yang mempunyai m are penyarringan (filteering area = 330-50 microon).


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-56

 B By typee filter elem ment S Sebuah byp oil fiilter diranccang uuntuk meleppas materiaal-material aatau kkotoran-kottoran yan ng berukuuran rrelatif lebihh kecil. Fillter ini kaddang m menggunakkan kertas dengan bberat jjenis yangg tinggi untuk u elem men ppenyaringannnya. Ada m menggunakkan bahan juga j yang ddari sserpihan-serrpihan kayu, serpihhansserpihan kertas, dan lain-lain yyang ddipak. Bebeerapa juga filter f yangg m menggunakkan gaya cen ntrifugal unntuk m melepas kottoran-kotoran pada oli.. B Berikut ini ditunjukkan n gambar fi filter yyang mengggunakan gaaya sentrifuugal uuntuk meleppas kotoran n dalam oli.

Oill Cooler Kettika oli paada engine temperatuurnya meng galami peniingkatan hhingga meleebihi batass atassnya, oil film akan mengalami m ppenipisan. Hal H ini akan merusak komponen n-komponenn enggine yang bergesekan b . Untuk m mencegah keejadian terssebut makaa pada sebu uah enginee dileengkapi denngan adanyaa oil cooler. Terrdapat dua macam m tipe dari oil coooler, yaitu: -

Plate tubee type (multiiple plate tyype) Shell & tuube type (mu ultiple tube type)


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-57

Reggulator Valve & Oil Jet J Reggulator valvve & berfungsi untuk m mengatur besarnya tekanan pada siistem pelum masan 2 (sekkitar 3-4.5 kg/cm mendingink kan bagaian n bawah da ari piston. k ). Oiil jet berfunngsi untuk d oil jet dditunjukkan berikut ini. Struuktur regulator valve dan

Olii Pelumas Engine E (Engine Oil)  F Fungsi oli pelumas p pad da engine S Sebuah enggine pada saaat dioperassikan akan memilki m beb ban panas yyang cukup besar, dayaa gguna enginne tersebut sangat beergantung pada p sifat yang dimillki oleh olli pelumas.. U Untuk alasaan ini, oli peelumas denngan kulaitas yang tingg gi, memilki kestabilan panas yangg ttinggi haruss digunakan n. Fungsi ddari oli yan ng digunakaan sebagai pelumas pada p enginee ddirangkum sebagai berrikut. Funngsi

Sebagaii pelumas

Sebagai pendingin


Keteraangan Lapiasan tipis oli yan ng terbentuk k pada perm mukaan kom mponen (oil film) akan menceegah terjadiinya abrasi ddengan caraa menguranngi gesekan n pada komp ponen yang saling bersingunngan. Oli pelum mas pada engine akan menyerap m paanas yang kan dua ben nda yang salling bersing ggungan dihasilkann dari gesek dan dari pproses pemb bakaran.

Basic Engine e

3-58

ENGINE SYSTEM

Sebagai pembersih

Bersirkulasinya oli akan ihkan komponen-komponen yang bergesekan dengan cara menyingkirkan material-material asing, seperti serbuk logam dan karbon.

Sebagai penyekat

Oil film yang terbentuk diantara celah piston ring, piston dan silinder kan mencegah terjadinya kebocoran kompresi dan gas buang.

Sebagai penahan

Sebagai pencegah kotoran

Oil film yang terbentuk pada permukaan komponen yang mendapatkan beban besar akan berfungsi untuk memperbesar area penyaluran beban, sehingga tekanan yang diterima komponen tersebut akan berkurang. Oil film yang terbentuk pada permukaan komponen akan mencegah terjadinya korosi dan oksidasi.

 Sifat-sifat oli pelumas pada engine Ketika oli pelumas yang digunakan pada engine harus memenuhi berbagai macam fungsi seperti yang telah ditunjukkan di atas, berbagai macam bahan tambah (additive) seperti oxidation inhibitor, extreme pressure agent, defoaming agent, dan lain-lain harus ditambahkan pada bahan dasar oli (base oil) untuk mendapatkan sifat-sifat tersebut. bahan dasar oli yang digunakan sebagai pelumas mencapai 90% sedangkan selebihnya adalah bahan tambah. Berikut ini berbagai macam bahan tambah (additive) yang ditambahankan pada bahan dasar pelumas untuk memperbaiki sifat pelumas. Tipe additive Anti Oxidant

Mencegah terjadinya oksidasi pada molekul pelumas.

Detergent

Menjaga permukaan metal bebas dari kotoran.

Dispersant

Mengendalikan kotoran/Contaminant agar terdispersi secara merata dalam pelumas.

Anti karat / anti korosi

Mencegah terjadinya korosi/karat pada bagian metal yang berhubungan dengan pelumas.

Anti wear / Extreme pressure

Mencegah gesekan & keausan bagian mesin yang dalam konsisi

Pour Point depressant

Menekan titik beku pelumas agar mudah mengalir pada suhu rendah.

Friction Modifier

Meningkatkan tingkat kelicinan dari film pelumas


Kegunaan

Basic Engine

ENGINE SYSTEM

3-59

Anti Foam

Mencegah pelumas dari terbentuknya busa.

Metal Deactivator

Mengundang efek “katalis” dari partikel keausan mesin dalam mencegah akselerasi proses oksidasi pelumas.

 Klasifikasi dan pemilihan oli pelumas pada engine ~ Klasifikasi berdasarkan kekentalan (viscosity) Pada umumnya klasifikasi kekentalan menggunanakan standar klasifikasi kekentalan dari SAE (Ssociety of Automotive Engineers, USA). Sifat oli pelumas pada engine yang paling penting adalah kekmpuan oli tersebut harus mampu mengalami perubahan yang kecil pada saat terkena fluktuasi temperatur. Hal ini disebabkan karena oli pelumas digunakan pada area temperatur yang sangat luas, yanitu pada temperatur tinggi yang disebabkan oleh adanya gesekan komponen dan pembakaran bahan bakar dan pada temperatur rendah (-30 – 140oC) saat digunakan di daerah dingin. Di Indonesia yang beriklim tropis, SAE no.30 adalah yang paling baik untuk digunakan. Nomer kekentalan seperti SAE10W atau 30 berarti oli tersebut hanya cocok digunakan untuk satu standar kekentalan saja, dan disebut dengan istilah single grade oils. ~ Klasifikasi berdasarkan daya guna dan penggunaannya Sampai saat ini sudah terdapat beberapa organisasi pembuat standar mutu (daya guna/performace) suatu oli, salah satunya adalah organisasi API (American Petrolium Institute). Seri “C” digunakan untuk klasifikasi oli yang digunakan pada diesel engine dan seri “S” digunakan untuk klasifikasi oli pelumas yang digunakan pada gasoline engine. Berikut ini ditunjukkan beberapa klasifikasi mutu (daya guna) oli berdasarkan standar dari API service. Klasifikasi API i

CA

CB


Penggunaan Digunakan untuk diesel engine yang tidak dilengkapi dengan turbocharge, yang diopersikan dengan beban ringan atau sedang. Kandungan sulfurnya rendah. Anti korosi dan zat pembersih kadang ditambahkan pada oli ini. Oli dengan kelas ini dapat dipakai juga pada gasoline engine dengan beban ringan. Digunakan untuk diesel engine yang tidak dilengkapi denganturbocharge yang dioperasikan dengan beban ringan atau sedang. Kandungan sulfurnya tinggi. Ditambahkan anti korosi dan zat pembersih. Cocok juga digunakan pada gasoline engine dengan beban ringan atau sedang.

Basic Engine

ENGINE SYSTEM

CC

CD

3-60

Digunakan pada diesel engine yang dilengkapi dengan trubocharge dengan kapasitas sedang dan besar. Ditambahkan anti korosi dan pembersih. Efektif digunakan untuk mencegah endapan kotoran. Digunakan pada diesel engine yang dilengkapi dengan turbocharge dengan kecepatan dan daya guna tinggi, menggunakan bahan bakar dengan jangkauan kualitas yang luas. Efektif digunakan untuk mencegah terjadinya abrasi dan endapan kotoran. Ditambahkan anti korosi dan pembersih yang cukup banyak pada oli ini.

 Penurunan kualitas oli dan penggantiannya Daya guna oli pelumas pada engine lam-kelamaan akan menurun untuk alasan sebagai berikut: -

Karena adanya oksidasi Pengkonsumsian bahan tambah Pencampuran antara material-material asing, seperti serbuk logam dan hasil pembakaran.

Dengan alasan tersebut, maka oli harus dilakukan penggantian secara berkala yang disesuaikan dengan kondisi pengoperasian engine dan lama penggunaan.


Basic Engine

ENG GINE SYSSTEM

3-61

D. Sisttem Pendin nginan (Coo oling Systeem) Gambaran Um mum Sistem m Pendingiinan (Outliine of Cooling System m) d temperaturr air pendin ngin akan rrendah. Airr pendinginn Padda saat awaal engine dihidupkan, terssebut tempeeraturnya ak kan meninggkat setelah h digunakan untuk m melakukan pendinginan p n padda komponeen-komponen engine. Temperatur air pendingin yangg tinggi terrsebut akann diddinginkan kembali k olleh radiatoor. Pada siistem pend dinginan enngine, tem mperatur airr o penndingin dijaga antara 70 0 – 90 C.

mpa Air (W Water Pump) Pom Sebbuah pomppa air den ngan tekannan rendah dan kappasitas bessar yang digunakann pada sistem penndinginan engine. Po ompa air (Water pump) p digunakan unntuk mensiirkulasikan air ke dalam d sisttem pendinngin dan biasanya ddiletakkan pada baggian depann dari en ngine (berddekatan deengan raddiator). Pom mpa air yanng dipergunaakan pada eengine umum mnya mem mpergunakan jenis pompa sentriffugal. Pomp pa ini digerakkan oleh mekanissme sabuk atau roda gigi. u Diddalamnya terdapat sebuah impeler untuk menngalirkan aiir ke sistem m pendingin..


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-62

Rad diator Raddiator berfuungsi sebag gai pendinggin air pad da engine, air radiatorr didingink kan dengann banntuan udara luar. Radiaator core terrdiri atas pip pa (tubes) dan d sirip-sirrip (fin). Daalam hal inii terddapat dua macam m tipe dari d susunann pipa dan sirip-sirip, s yaitu: y -

Plate fin & tube type (sirip-sirip dengan ben ntuk mendattar) Corrugated fin & tubee type (siripp-sirip deng gan bentuk bergelomban b ng)

Padda kendaraaan-kendaraaan truck, biaasanya men nggunkan kipas k (fan) untuk pend dinginan airr pada ssaat berjalan n saja tidakk padda radiator, sebab jika hanya mennggunkan hembusan h udara u cukkup, khusunnya pada saaat berjalan lambat. Kiipas dengan n 4 sampaii 6 sudu yang y terbuatt darri logam atauu plastik paaling umum digunakan.. Bebberapa perrsen dari tenaga t enggine digunaakan untuk k menggeraakkan kipaas tersebut,, bahhkan bisa mencapai m 10% untuk keendaraan bu us yang possisi engine-nnya berada dibelakangg (reaar-engine bus). b Untuk k menguranngi terserap pnya tenag ga engine kke kipas, maka m padaa bebberapa enginne memilki fan clutch , dimana komponen k in ni berfungssi untuk meenghentikann n masih rendah. puttaran kipas pada p saat teemperatur aiir pendingin oud) untukk Sebbuah kipas pendiingin biaasanya dileengkapi deengan selubbung (shro menningkatkan efisiensinya.


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-63

Tek kanan Padaa Sistem Peendingin Sisttem pendinngin pada automotive engine biassanya bertekanan yangg diatur oleeh radiator capp (pressure regulating r cap). c Hal inii memilki beeberapa keu untungan, anntara lain: -

Meningkaatkan titik didih (booiling poiin) air o pendinginn (diatas 100 C). Hal ini akan menahan terjadinya t penguapan p pada air seehingga panas air dapat dip pertahankan pada temp peratur tertentu (air tidaak mudah ah dingin)) dan meningkattkan efisieensi pendiinginan. Dengan D r kondisi tersebut, t maka m dapatt dibuat radiator dengan konstruksi k yang lebbih ringkaas dan ringan. - Pengoperaasian pada temperatuur rendah dapat dihindari. Hal ini untuk menncegah terjjadinya abrasi padda komponeen-komponeen engine. - Dapat meencegah terrjadinya kaavitasi padaa saluran pendinginan p n. Adanya negative pressure akan a menyeebabkan terrjadinya geelembung-gelembung uudara padaa saluran masuk poompa air, hal ini menyyebabkan teerjadinya kavitasi, k kavvitasi meny yebabkan terjadinyaa kerusakan n-kerusakann pada ko omponen, suara yanng abnorm mal, dan h dengan menguranngi jumlah aliran air ppendingin. Fenomena kavitasi daapat dicegah cara meninngkatkan teekanan air ppada sistem pendingin. Tekkanan yang terdapat di dalam sisteem pendingiin berkisar antara a 0.3 – 0.9 kg/cm2 (gauge pressure).


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-64

Pem misah Antaara Udara dan d Air (W Water Separrator/Wateer Sediment nter) Kettika udara bercampur b dengan d air ppendingin, maka m hal inii akan menggakibatkan berbagai b maccam masalaah. Sebagaii contoh, hall ini akan menyebabka m n efek penddinginan akaan rendah dinya oksidaasi pada log gam. dann mengakibaatkan terjad Unttuk memisaahkan antaraa udara dann air pending gin, di dalam m sistem peendingin dillengkapi denngan adanyaa buffer platte yang dipaasang pada bagian atas dari tanki rradiator, ataau dengan surgge tank. Sirkkuit pemisaah anatara ud dara dan airr di dalam sistem s pendingin ditunjjukkan padaa gambar dii baw wah ini. Padda saat air pendingin seelesai mendiinginkan ko omponen-koomponen en ngine, air terssebut masinng banyak mengandung m g udara. Seb belum therm mostat membbuka, air ak kan masuk ke ddalam surgee tank melau ui pipa A, uudara akan dipisahkan d oleh o air ketiika air terseebut masuk ke ddalam surgee tank. Jikaa thermostaat sudah mem mbuka sepeenuhnya, maaka air pend dingin akann dialirkan melalui m pipa B. Adanyya jiggle valve berfungssi untuk mencegah air kembali k ke radiator tan nk (upper tankk).

Theermostat Fungsi therm mostat  F T Thermostat berfungsii mengaturr membuka dan menutup aliraan air pendingin kee mperatur airr pendingin n terjaga paada suhu (770º C - 90 0ºC). Untukk rradiator, seehingga tem m mencegah timbulnya t over o heatingg dan memp percepat terrcapainya teemperatur kerja k enginee ppada saat mulai m operasi. PT MADH HANI TALATAH H NUSANTARA MECHANICAL TRAINING G SECTION

Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-65

 C Cara kerja thermostat t D Di dalam thhermostat terdapat t bahhan pengem mbang (inlaation agent)) semacam lilin (wax)) yyang akan mengemban ng jika terkkena temperratur tinggi. Wax terseebut pada saat s terkenaa ppanas dan mengemban m ng akan mennekan karett yang ada di d dalamnyaa, sehingga valve akann tterbuka.


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-66

Corrrosion Resistor Corrrosion resistor berfungsi untukk mencegah h terjadinyaa endapan dan karat pada saluuran pendinnginan engin ne yang dappat menyebaabkan tersum mbatnya salluran pendingin.

ntifreeze) Anti Beku (An Kettika sebuahh engine dioperasikan pada daeraah yang memiliki tem mperatur din ngin, makaa padda air penndinginnya harus dic ampur den ngan bahan n anti bekku (antifreeeze) untukk mennurunkan tiitik beku airr pendingin tersebut. Antti beku (anntifreeze) teerbuat dari variasi bah han tambah h, seperti zaat anti karaat, ethylenee glycol. Grafik di bawah in ni menunjukkkan hubun ngan antara titik beku ddan titik did dih dari antii bekku (antifreezze) dengan kandungann utama berrupa ethylene glycol. Pada grafik k di bawahh ini ditunjukkann dua buah h grafik, grrafik sebelah kanan menunjukkkan hubungan antaraa konnsentrasi antireeze (d dimana kanddungan utam manya adalah ethylenee glycol) dan titik bekuu padda air pendingin. Grafik k sebelah kkiri menunju ukkan hubu ungan anataara rasio peencampurann (airr pendinginn dan antifreeeze), titik beku, dan titik t didih. Kettika pada sistem s pend dingin digunnakan anti beku, mak ka hal ini aakan menyeebabkan airr penndingin akann sangat mudah m untukk mengalam mi kebocoran, untuk ituu pemeriksaaan kondisii hosses, pipa, daan salauran--saluran air ppendingin lainnya l haru us secara rut utin dilakukaan. Meeskipun di dalam an ntifreeze suudah terdap pat zat an nti karat, zzat ini ak kan kurangg PT MADH HANI TALATAH H NUSANTARA MECHANICAL TRAINING G SECTION

Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-67

efekktif jika koonsentrasi antifreeze-nyya di bawah h 30%, untu uk itu konseentrasi antiffreeze haruss di aatas 30%, khhusus untuk k engine ukuuran meneg gah dan besaar. Padda saat tem mperatur udara u sekitaar sudah kembali k no ormal, anntifreeze sudah s tidakk dibutuhkan laggi, untuk ittu sistem ppendinginan n pada engine harus ddilakukan pembersihann (flaashing). Guunakan cairan pemberssih khusus (detergent) ( dan ikuti iinstruksi daari pembuatt pem mbersih terssebut.


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-68

E. Perralatan Elektrik Engin ne (Engine Electrical Equipment) Sirkuit Elektrrik (Electriic Circuits)) Berrbeda denngan gasolline enginee, padda dieseel engine tidaak kompon mennggunakan nen untuuk pennyalaan. Paada diesel engine e hanyya buttuh sekali start sajaa, kemudiaan enggine dapat berputar secara teruus mennerus tanpaa menggun nakan sistem m elekktrik elekttrik lainny ya. Dengaan alassan tersebuut, maka sisstem elektriik padda diesel enngine hanya digunakaan unttuk mengopperasikan sistem star art sajaa. Diesel engine membutuhka m an torssi (crank torque) menghidupkaan yanng cukup engine besar b untuuk dibandingkan dengan gassoline enginne sebbab diesel enngine memiiliki bantalaan dann tekanan kompresi yang lebiih bessar. Dengann alasan itulah, i makka sebbagaian besar b diessel enginne mennggunakan battery y dengaan kappasitas 24 V. V Komponeen-komponeen tam mbahan juga dibutuhkaan manakalla diessel engine tersebut dioperasikaan padda daeraah yang memilkki tem maperatur yang y rend dah. Enginne juga harus memiliki pembangkkit (gennerator) untuk u mensuplai dayya (poower) ke battery. Hal inni dikkarenakan baterry b yang digunakaan akaan secara teerus meneru us berkuranng dayyanya kareena digunakan untuuk mennghidupkann engiine daan menngoperasikaan komponeen-komponeen yang bu utuh daya lisstrik (menya yalakan lamp pu, monitorr pannel, dan lainn-lain).


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-69

Mootor Penggeerak Awal (Starting M Motor) Staarting motorr yang digu unakan padaa sebuah dieesel engine berfungsi uuntuk memeeutar n. Proses peemutaran crrankshaft in ni hanya crannkshaft padda saat engiine mulai ddioperasikan ghidupkan eengine saja,, setelah itu engine akaan berputar secara dilaakukan saatt awal meng teruus menerus dengan sen ndirinya tanppa bantuan dari starting g motor. Staarting moto or tersebut bekkerja mengggerakkan craankshaft de ngan cara memutar m rin ng gear padda flywheell dengan sebbuah pinion gear yang digerakkann oleh sebuaah motor lisstrik.  S Struktur dassar dan klassifikasi startting motor S Starting motor m atau yang biasaa disebut dengan staarter terdirri atas seb buah motorr aassembly (yyang memb bangkitkan ttorsi) dan sebuah s piniion assemblly (yang beerhubungann llangsung deengan ring gear g pada fllywheel dan n memutar ring r gear). P Pada beberrapa tipe starting mottor memilk ki susunan roda gigi yang berfu ungsi untukk m meningkatkkan torsi den ngan cara m mengurangi (mereduksii) kecepatann putar mottor. Startingg m motor yanng demikiaan disebutt dengan sstarting mootor tipe reeduksi. Outtput shaft ((pinion) daapat mening gkat torsinnya sebab pputaran mootor direduk ksi sampai 1/3 kali., sstarting mootor ini saangat berguuna pada ssaat enginee dioperasik kan pada teemperatur rrendah (dinngin). Startting motor ini juga m memilki keeuntungan lainnya, yaiitu berupa bbobot yangg ringan (d dengan outtput yang ssama, 200 – 40 0% lebih ringan ddibandingkaan dengan starting m motor tipe kkonvensionnal). S Starting mootor tipe red duksi dapaat ddiklasifikassikan menjjadi 3 tippe, yaitu: ccoaxial typpe (planetarry type), m multi-shaft inscribed ccircumscribbed type, multi-shaft m ttype. S Starting mootor juga daapat diklasiifikasikan bberdasarkann penggunaaannya, di antaranya aadalah sebaagai berikut:: -

Untukk automobilee (terbuka, sederhhana, dan an nti debu) Untukk mesin indu ustri (anti deebu dan antti ledakan) Untukk mesin kapaal (anti air)


Basic Engine e

ENGINE SYSTEM

3-70

Pada tabel di bawah ditunjukkan mengenai klasifikasi dari starting motor berdasarkan mekanisme enganged dan disengaged-nya. Pada saat ini tipe pinion shift paling banyak digunakan untuk kendaraan-kendaraan dengan menggunakan diesel engine putaran tinggi (high speed diesel engine).

Klasifikasi starting motor


Basic Engine

ENG GINE SYSSTEM

3-71

 S Struktur dann cara kerjaa starting mootor B Berikut ini ditunjukkan n struktur daari sebuah starting s mottor.

M Magnetic switch yan ng terdapaat pada staarting mottor bberfungsi untuk meenghubungkkan pinion n dan rian ng ggear pada flywheel f yaang terdapatt pada engin ne. Selain itu i m magnetic switch juga berfungsi untk meng galirkan arus yyang besar dari battery y ke motor. B Biasanya antara a pinio on dan rian ang gear paada flywheeel tterdapat suaatu celah yaang besarnyya sekitar 3-5 3 mm. rassio yyang dguunakan an ntara piniion dan ring geear bberkisar diaantara 10 dan d 13 (miisal, ring gear g = 120 – 140 gigi, pinion = 9 – 13 ggigi). Pada saat engin ne m membutuhkkan putaran sebesaar 100 rpm untu uk m menghidupkkannya, maaka startingg motor haarus berputtar ssebanyak 1..000 rpm. A Arus yang dialirkan ke armatuure akan seelalu melallui n dan haruss bbrush seperrti yang dittunjukkan ppada gambaar. Brush terrbuat dari baahan karbon ddilakukan penggantian p n secara berkkala sebab komponen k ini i akan akaan mengalaami keausann jjika dipakai secara terrus meneruss. Jika tidaak dilakukan n pengganttian pada saat s terjadii kkeausan yaang berlebiih, maka arus dari battery tid dak akan daapat mengaalir dengann ssempurna ke k arnature. K Ketika kunnci kontak (key ( switchh) diposisik kan ON, staarter relay aakan menuttup (b) dann aarus listrik mengalir ke k kumparaan (coil) pada p magneetic switch dan motor assemblyy ((field coil, armature) seperti s yangg ditunjukkaan pada gam mbar (c). PT MADH HANI TALATAH H NUSANTARA MECHANICAL TRAINING G SECTION

Basic Engine e

ENGINE SYSTEM

3-72

Plunger akan tertarik masuk, dan membuat pinion akan keluar dengan adanya shift lever. Pada saat ini, pinion akan menyatu (engaged) dengan ring gear pada flywheel sebab armature sudah berputar dengan putaran yang sangat pelan. Main or (B,M) pada magnetic switch menutup dan arus yang sangat besar akan mengalir dari battery ke motor (d). hal ini akan menyebabkan armature berputar dengan kecepatan tinggi dan memutar ring gear, kemudian menghidupkan engine. Pada saat itu, shunt coil akan menjaga main or tetap dalam kondisi menutup dan plunger akan terus tertarik ke dalam. Ketika kunci kontak (key switch diposisikan OFF, starter relay akan terbuka, akibatnya arus yang menuju ke shunt coil akan diputus. Plunger akan tertarik ke luar, kembali ke posisinya semula oleh adanya return spring. Pada kondisi seperti ini, pinion akan terputus hubungannya (disengaged) dengan ring gear.

 Overrunning clutch Pada saat starting motor dioperasikan, pinion akan menggerakkan/memutar ring gear pada flywheel sampai engine hidup. Ketika engine sudah hidup, maka ring gear secara tomatis akan berbutar (tanpa bantuan pinion). Kecepatan putar reang gear suatu ketika dapat melebihi kecepatan pinion pada starting motor (pada saat terjadi overrun), sehingga kejadiannya bukan lagi pinion memutar ring gear tetapi reang gear


Basic Engine

ENG GINE SYSSTEM

3-73

m memutar pinion. p Jikaa hal itu teerjadi dapaat menyebaabkan startiing motor mengalamii m dilenngkapi deng gan adanyaa kkerusakan, maka untu uk menceggahnya pada starting motor ooverrunningg clutch. O Overrunninng clutch terrsedia dalam m berbagai macam m tipe,, diantaranyya: - Roller cllutch Pada saat s startin ng motor dioperasikan, cluttch outer akan beerputar seaarah jarum jam dan memutar pinion p gear (melalui roller). Sedangkan pada saaat terjadii overrun, pinion akan berputar lebih cepat dibandingka d an dengan clutch outer. o Hal ini akan menyebaabkan rollerr menekan spring dan terben ntuk jarak antara roller r deng gan bagian dalam dari cluttch outer, sehinggaa pinion tidak dapat m memutar cluttch outer (sstarting mottor tidak daapat diputarr oleh ringg gear). - Multiplee disk (plate) clutch Pada tippe ini, torssi disalurkaan melalui gaya daari clutch yang terrbuat dari material berbedaa. Ketikaa terjadi kelebihan torsi, kerusakan k ppada shaft dapat dihhindari karrena, pada ssaat terjadi kelebihan torsi duaa buah clutcch tersebut akan mennagalami sllip. Pada saat s pinio on (clutcch outer) digerakkkan oleh eng gine pada saaat terjadi h inner akaan bergerak overrunnning. Clutch dengan arah yang g berlawannan (sesuai dengan arah spliine). Hal ini akan menyebaabkan hub bungan anttara kedua buah plaate terputus, sehingga pputaran dari engine tiidak dapat diteruskan ke starting motor. - Dentil (rratchet)clutcch Pada tippe ini torsi disalurkaan dengan cara menekann dua buah h susunan ggigi (gigi geergaji A dan B). B Ketika terjadi t overrrunning, giigi A akan beergerak sesuai anak panah akibat a pemb berat yang bergerak keluar k tertekan oleh karena gaya g sentrifu ugal.


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-74

Staarting Aids  G Glow plug G Glow plug berfungsi sebagai pem manas aawal pada diesel engine yang m menggunakkan ruang adanya bakar ttipe terpissah (divid ded combbustion cchamber). G Glow p plug berrfungsi untuk m meningkatkkan temperatur pada ruang bbakar, sehiingga pada saat tempperatur uudara diluuar cukup rendah, eengine ddapat dihiduupkan. G Glow plug terdiri darri beberapaa tipe, yyaitu: coil type, sheaathed type,, dan pe. ssuper quickk heating typ S Sheathed type t mem mbutuhkan lebih bbanyak waktu w untu uk memanaaskan rruang bakarr dibanding gkan dengann coil ttype, nam mun tipe ini meemilki kketahanan yang lebih h baik, sehhingga llebih banyaak digunakan. Super quick hheating tyype terbau ut dari bbahan kkeramik (ssilicon nitride) dan kkawat ttungsten yang y biasaanya digunnakan ppada kendarraan-kendarraan penum mpang.

 E Electric air heater E Electric diggunakan aw wal pada air heater ppada umum mnya untuk melakukann ppemanasan engine yan ng menggunnakan tipe rruang bakkar langsun ng (direct injection ttype). Kom mponen ini dipasang p ada intake m manifold (ddiantara air cleaner ddan ruang bbakar). Temperatur T terendahh untuk m menghidupkkan enginee, jika mennggunakan eelectric air heater ini berkisar -10o C. PT MADH HANI TALATAH H NUSANTARA MECHANICAL TRAINING G SECTION

Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-75

 C Combustionn type air heeater K Komponen ini merupaakan kompponen pemb bakar yang g dipasang pada intakee manifold.. K Komponen ini berfun ngsi untukk memanask kan udara dengan caara membaakar bahann bbakar yang melaui salu uran tersebuut.

Sirkuit Pengissian Batterry (Chargin ng Circuit)  S Sistem penggisian batterry G Gambaran mengenai sirkuit ssistem penngisian ditu unjukkan ppada ilustrrasi disamp ping ini. P Pembangkitt listrik atau u disebut ddengan geenerator dig gerakkan ooleh sebuahh mekanism me V-belt ppada enginne. Output tegangan yyang d dikeluarkan oleh ggenerator tersebut t teergantung ddari kecepatan putar engine. K Ketika tegangan yang ndingkan ddikeluarkann kecil diban ddengan batttery akan berfungsi b bbeban, makka sebagai sumber ddaya. Ketiika tegangan yang ddibangkitkaan lebih besar ddibandingkaan dengan beban, b batteery akan diisi (charged)) oleh generrator. P Pada sistem m pengisian n terdapat sebuah kom mponen yaang dinamaakan voltag ge regulatorr ((pengatur tegangan) yang berffungsi unttuk mengo ontrol besaarnya tegan ngan yangg oleh ge enerator. P engaturan tegangan tersebut t di ilakukan de engan caraa ddibangkitkaan m mengontroll arus padaa field coiil. Dengan adanya voltege v reggulator, maaka sistem m ppengisian dapat d mensu upali arus llistrik ke tiaap-tiap kom mponen listrrik pada ken ndaraan dann bbattery dapaat dilakukan n pensuplaiaan tegangan n dengan am man. G Generator harus daapat mem mbangkitak arus seaarah (DC C). Generaator dapatt ddiklasifikassikan ke dallam dua tippe, yaitu DC D Generattor (biasa jjuga disebu ut dynamo)) ddan AC geenerator den ngan outputt DC (biasa disebut den ngan alternaator).


Basic Engine e

ENG GINE SYSSTEM

3-76

 P Prinsip dasaar alternatorr D Di dalam sirkuit s peng gisian terdaapat ddua buah lillitan (coil), yaitu: - Stator coil yang dililitkan d paada armaturre core (stator = tiddak berputaar) yang menghasilkkan arus AC C. - Field coil c yang dililitkan padda rotary rotor. r K Ketika aruus dari batttery dialirkkan kkefield coil, rotor akan menjjadi m magnet dann terbentuk k kutub uttara ddan kutubb selatan di dalamnnya. t menjjadi K Ketika rottor yang telah m magnet tersebut diputtar, arus akkan m mengalir ke k stator coil (sessuai ddengan kaidah k taangan kannan F Fleming). Karena K terjaadi perubahhan pposisi kutuub utara dan n selatan, maaka aarus yang dibangkitkan juga akkan bberubah-ubah (arus AC C). K Komponen--komponen elektrik yaang ddigunakan pada ken ndaraan sellalu m menggunakkan sumbeer arus D DC, a yang dihasilkan d ooleh uuntuk itu arus ggenerator pada sisteem pengissian hharus arus DC. Untuk k merubah ddari aarus AC ke DC paada alternaator ddilengkapi dengan d kom mponen penyyearah aruss berupa ran ngkaian diodda. K Ketika diodda dimasuk kkan ke dallam rangkaiian seperti yang ditunnjukkan dallam gambarr ssirkuit di samping, s maka m arus searah (DC) akan dapat d dialirrkan dan arus a bolak-bbalik (AC) akan dihen ntikan. Denngan alasan tersebut, maka m arus yaang dialirkan n ke batteryy aadalah arus searah. R Rotor yangg digambaarkan di ssamping haanya memilki dua buuah kutub saja, tetapii buah alternaator akan meemilki 8 sam mpai dengann 16 kutub. ppada kenyattaannya seb


Basic Engine e

ENGINE SYSTEM

3-77

 Pengatur tegangan pada alternator (Voltage regulator) Tegangan yang dihasilkan alternator akan dipengaruhi oleh kecepatan putaran engine. Jika kecepatan putaran engine maningkat, maka tegangan yang dihasilkan oleh alternator juga akan meningkat, begitu pula sebaliknya. Putaran engine pada saat dioperasikan akan sangat bervariasi, dan tentunya hal ini akan berpengaruh pada kestabilan tegangan yang dihasilkan oleh alternator. Ketidak stabilan dari tegangan yang dihasilkan oleh alternator akan merusak komponen-komponen, seperti battery (over charge), kabel, lampu, dan lain-lain. Dengan alasan tersebut, maka alternator harus dilengkapi dengan sebuah komponen pengatur tegangan, komponen tersebut sering disebut dengan voltage regulator. Voltage regulator dapat diklasifikasikan menjadai beberapa macam, yaitu: type (Tirril) type, semiconductor type, dan IC transistor type. Dari ketiga tipe pengatur tegangan tersebut, yang paling umum digunakan adalah tipe semiconductor regulator dan tipe IC transistor regulator, sedangkan untuk tipe tirril sudah jarang digunakan. Semiconductor regulator dan IC regulator menjadi pilihan karena, selain bentuknya yang lebih kecil dan ringan, pengatur tegangan ini juga lebih tahan terhadap panas. -

(tirril) regulator Pada pengatur tegangan tipe ini, pengaturan tegangan yang dihasilkan oleh alternator (tegangan output) dengan cara memutus dan menghubungkan beberapa kontaktor. Pada gambar dapat dilihat bahwa kontaktor 1, 2, dan 3 akan bergantian untuk menghubung dan memutus sesuai dengan tegangan yang dihasilkan oleh alternator.


Basic Engine

ENG GINE SYSSTEM

3-78

Ketika tegangan output rrendah paada saat putaran p enngine rend dah, makaa kemgannetan pada lilitan (coiil) (M) akaan kecil, sehingga konntaktor 1 daan 2 masihh terhubuung dan arus akan disupplai ke field d coil. Ketika output tegaangan meninngkat pada saat putarn n engine tingggi, maka kemagnetan k n d pad p lilitan (M) sudah h mampu untuk u memuutus hubun ngan antaraa yang dihasilkan kontakttor 1 dan 2 (kontaktor 2 dan 3 maasih terbukaa). Dalam kkondisi sepeerti ini, aruss dialirkaan ke field coil melaluui hambatan n (R), sehin ngga arus yyang ke fielld coil akann berkuraang dan tegaangan outpuut- nya akan n turun. Ketika output tegaangannya m meningkat cukup c tingg gi, maka liliitan (M) ak kan mampuu k yang cuku up besar, seehingga koontaktor 1 dan d 2 akann membaangkitkan kemagnetan terbukaa dan kontaaktor 2 dann 3 akan teertutup. Dallam kondissi seperti in ni arus darii alternattor akan lan ngsung diallirkan ke grround (E), tanpa t melallui field coiil, sehinggaa output teganganny ya akan dropp. Kondissi seperti dii atas akan terjadi beru ulang-ulang g sesuai denngan kondisi tegangann outputnnya. Kontak ktor akan meembuka dan n menutup sekitar s 30-2200 kali tiap p menit. -

Semiconnductor typee regulator Pada reegulator tip pe ini, penggaturan outtput tegangannya mennggunakan switch darii transisttor. Pada tiipe sebelum mnya (contaact type reg gulator), un ntuk mendeeteksi besarrnya outputt tegangaan digunakaan sebuah leectro magneet, sedangkaan pada tipee ini untuk mendeteksii output tegangan digunakan sebuah dioda zener. Dioda zeener ini ak kan bekerjaa secara normal jik ka diberi arrus forward d bias. Diod da zener juuga dapat mengalirkan m n arus paada saat dib berikan aruus forward bias, b asalak kan tegangaannya telah memenuhii level teertentu (dissebut teganngan zenerr) dan akan n memutus arus terseb but apabilaa tegangaannya berdaa di bawah llevel. Transisstor yang digunakan d ppada regulaator ini berrjumlah duua buah. Prrinsip kerjaa nda pelajarii sebelumny ya di materii Electrical SSystem 1. transisttor sudah An


Basic Engine e

ENGINE SYSTEM

3-79

Pada gambar di samping ini ditunjukkan sebuah rangkaian sederhana dari pengatur tegangan tipe semi conductor. Ketika output tegangan yang dihasilkan oleh alternator rendah, maka kondisi ini akan menyebabkan transistor T1 akan “ON” dan transistor T2 akan “OFF”. Ketika output tegangan dari alternator meningkat hingga mencapai tegangan zener, dioda zener akan mampu mengalirkan arus listrik ke ground dan mengaktifkan transistor T2. Jika transistor T2 “ON”, maka transistor T1 akan “OFF”. Jika transistor T1 “OFF”, maka arus dari alternator tidak dapat mengalir. -

IC transistor type regulator Pengatur tegangan tipe IC transistor dibuat berdasarkan pengembangan dari tipe sebelumnya. Pengatur tegangan ini merupakan gabungan (hybrid) dari teknologi IC yang ada dengan pengatur tegangan tipe transistor. Dengan kata lain, pengatur tegangan tipe IC transistor merupakan pengembangan dari pengatur tegangan tipe transistor. Pengatur tegangan ini meilki ukuran yang cukup kecil dibandingkan dengan tipe-tipe sebelunya. Selai itu juga, komponen ini dapat langsung dijadikan satu komponen dengan alternator (built into alternator). Jika ketiga tipe pengatur tegangan tersebut dibandingkan, maka pengatur tegangan tipe IC transistor akan lebih akurat ddalam mengatur tegangan yang dihasilkan oleh alternator, lebih tahan lama, tahan panas, dan konstruksi kabelnya cukup sederhana.


Basic Engine

PEM MERIKSA AAN DAN N PEYETE ELAN

4-1

A. Pen nyetelan Ceelah Valve (Valve Cleearance) Proosedur Pen nyetelan Ceelah Valve U Untuk Eng gine 6 Silind der (In-Linne Engine) Berrikut ini dijeelaskan men ngenai pros edur penyettelan celah valve untukk engine den ngan 6 silinnder.  B Buka penuttup cylinderr head  P Putar crankkshaft pada arah normaal (searah jaarum jam jika dilihat ddari depan engine) e dann pposisikan silinder s No o. 1ke possisi kkompresi (ppiston padaa posisi Tiitik M Mati Atas)). Sementaara itu am mati ppergerakkann valve pad da silinder N No. 66. Luruskaan pointer (3) denggan ttanda TOP P 1.6 paada vibratiion ddamper (2)..  Pada saat s piston silinder N No. 1 menddekati posiisi Titik M Mati Atas (pada saaat langkkah kompreesi), valve pada silindder No. 6 akan bersiap unttuk bergeraak (membuk ka).  Setel celah valve untu uk valvevvalve yang diberi tanda ● pada ssusunan vallve di samping.  P Putar crankkshaft pada arah nnormal sebanyak satu putaran, ddan luruskkan kembali tanda T TOP 1.6 pada vibration v ddamper (2).. Kemudian n setel celahh valve untu uk valve- vallve yang dibberi tanda O. O  U Untuk menyetel m celah c vallve, kkendorkan lock nu ut (8) ddan aadjusment screw (7 7), masukkkan ffeeler gaugge (H) (deengan ukurran kketebalan sesuai denggan sspesifikasi) diantara crosshead (6) ddan rocker arm (5). Kemudian K seetel ccelah valvee dengan cara c memuutar aadjusment screw sam mpai mencaapai ccelah yang diinginkan n (feeler gauuge ddapat digeraakkan deng gan ringan).


Basic Engine e


4-2

 Setelah diperoleh ceelah vvalve yang sesuai den ngan sstandar, kencangkan kkembali loock nut un ntuk m mengunci adjusm ment sscrew. Pengencan ngan llock nut sesuai s den ngan ttorsi yang tercantum m di ddalam shopp manual.  Penyeteelan ceelah valve di atas a diaplikasikan pada p nder engine 6 silin dengann uru utan pembakkaran (combuustion squen nce/firing orrder) 1-5-3--6-2-4.  Besarnyya celah valve disesuaiikan dengan n spesifikasi masing-m masing engin ne.

Proosedur Pen nyetelan Ceelah Valve U Untuk Eng gine 12 Silin nder (V-Enngine)  B Buka penuttup rocker arm a housingg.  P Putar craankshaft dengan d aarah pputaran noormal (searaah jarum jjam jjika dilihaat dari deepan enginne), ssambil diam mati pergeraakkan darii ssilinder R6..  P Posisikan silinder s intaake valve p ada R R1 ke posisi top kom mpresi (pisston bberada pada posisi Tittik Mati Attas) ddengan cara melurusk kan tanda R R1.6 T TOP pada vibaration n damper (1) ddengan poinnter (2).


Basic Engine e

PEM MERIKSA AAN DAN N PEYETE ELAN 





4-3

L Lakukan penyetelan p celah valvve ((intake vallve & exh haust valvve) ppada silinnder R1 dengan d caara m mengendorkkan lock nut (6) daan aadjusment screw (5)), masukkaan ffeeler gaugee (A) (deengan ukuraan kketebalan sesuai dengaan sspesifikasi) diantara crosshead c (44) ddan rockerr arm (3)). Kemudiaan ssetel celahh valve dengan d caara m memutar addjusment screw samppai m mencapai celah yang g diinginkaan ((feeler gauuge dapat digerakkaan ddengan ringgan). Setelah diiperoleh ceelah valvee yyang sesuuai dengan n standar,, kkencangkann kembali lock nutt uuntuk m mengunci adjusmentt sscrew. Penngencangan n lock nutt ssesuai deengan to orsi yangg ttercantum di d dalam sho op manual. L Lakukan prosedur p yang y samaa uuntuk silindder- silinder yang lainn ssesuai dengan firing order-nya,, yyaitu: R1--L1-R5-L5--R3-L3-R6-L L6-R2-L2-R R4-L4.


Basic Engine e


4-4

B. Pem meriksaan dan Penyetelan Wakttu Penginjeeksian Bah han Bakar Terrdapat dua macam m mettode pemeriiksaan dan penyetelan p waktu pengginjeksian bahan b bakarr yanng dapat diggunakan, yaitu: - M Metode ”M MATCH MA ARK ALIGM MENT”, dan n - M Metode ”DE ELIVERY VALVE”. V Meetode ”matcch mark alig gment” diggunakan pad da saat pom mpa injeksi dipasang pada p enginee yanng belum pernah p dilak kukan pembbongkaran (overhaul) ( dan d pompa injeksi terssebut belum m perrnah dilakukkan perbaikaan sebelumnnya. Meetode ”delivvery valve”” digunakaan pada saat melakuk kan pemasaangan pom mpa injeksi,, dim mana pompaa injeksi terssebut telah ddilakukan perbaikan p seebelumnya. Pem meriksaan dan Peny yetelan W Waktu Peng ginjeksian Bahan Baakar deng gan Meng-gun nakan Metoode ”Match h Mark Aliigment” 

 

P Posisikan piston p silind der No.1 padda pposisi TOP P (luruskan tanda 11.6 T TOP padaa vibration n dampeer) ddengan carra yang sam ma pada saaat m melakukan penyetelan celah valvee. P Putar crankkshaft sejaauh 30o– 440o ddengan arahh yang berlaawanan. L Luruskan tanda gaaris ”wakktu ppenginjeksiian” yang terdapat padda ccrankshaft damper (1) dengaan ppointer (2)) dengan cara memuttar ccrankshaft secara peerlahan-lahaan ppada arah putaran p norm mal.


Basic Engine e

PEM MERIKSA AAN DAN N PEYETE ELAN 

4-5

P Pastikan garis (a)) yang tterdapat paada pompaa injeksi bbahan bakkar lurus dengan ggaris (b) yang y terdap pat pada kkopling.  Jika terrnyata gariss (a) dan (b) tidak lurus, maka kendorkkan nut (3) dan luruskaan kembalii kedua garis teersebut dengan cara kopling, menggeeser setelah itu ken ncangkan kemballi nut (3) dengan torsi peengencangan n sesuai denngan standaar yang terteera di shop m manual.

meriksaan dan Peny yetelan W Waktu Peng ginjeksian Bahan Baakar deng gan Meng-Pem gun nakan Metoode ”Deliveery Valve””   



 



L Lepaskan sambungan n pipa baahan bakar ((4) pada silinder No.1. B Buka/lepas delivery vaalve holder ((5). L Lepas delivvery valve (7) dan sspring (6) ppada deliveery valve holder (5) ddan pasang kkembali deelivery vallve holder (5) pada ppompa injekksi. P Posisikan piston p silind der No.1 p ada posisi T TOP (luruuskan tand da 1.6 T TOP pada vvibration damper) d den ngan cara yyang sama ppada saat melakukan penyetellan celah vvalve. P Putar crankkshaft sejau uh 30o – 440o dengan aarah yang berlawanan. b P Posisikan control c leveer pada poosisi FULL IINJECTION N, kemudiian secara perlahanllahan putaar crankshafft dengan arrah normal ssambil menngoperasikaan priming pump, dan aamati alirann bahan baakar yang kkeluar dari ddelivery vallve holder No.1. N H Hentikan putaran crrankshaft pada saat bbahan bakaar mulai beerhenti menngalir dari ddelivery vaalve holder, dan amati ttanda garis ””waktu pennginjeksian”” yang terddapat pada ccrankshaft damper. d  Jika tannda garis ”waktu pengginjeksian” sudah melampaui m pointer, m maka waktu


Basic Engine e


 

 

4-6

penginjjeksian engiine tersebutt terlambat. Jika taanda garis ”waktu peenginjeksian n” belum mencapai pointer, maka m waktuu penginjjeksian engiine tersebutt terla lu aw wal. Jika haasil pemerik ksaan ternyaata waktu penginjeksia p an bahan baakarnya dilu uar standar,, maka dapat d dilaku ukan perbaikkan sebagai berikut: - Putaar crankshaaft sejauh 330o – 40o dengan arahh yang berllawanan, ddimulai darii posisi TOP P silinder No.1. - Luruuskan tandaa garis ”wakktu penginjeksian” yangg terdapat pada crankkshaft dam mper (1) denggan pointerr (2) denggan cara memutar m crannkshaft secaara perlahann- lahan pada arah putaaran normal. - Kenndorkan nu ut (3), padda flange pompa injekksi. Putar flange seddikit demi sedikit sambbil mengo operasikan priming pump samppai tidak ada a bahan bbakar yang g keluar dari delivery vaalve holder. - Kenncangkan keembali nutt (3) pada flangge pompa in njeksi. - Luruuskan kemb bali garis (bb) dan (a) denggan cara meembuat gari s baru. Pastikaan memasan ng kembali sspring dan deliveryy valve seteelah selesai melakuukan penyettelan. Copperr gasket dan n O-ring harrus diganti dengann yang baru.


Basic Engine e

PEMERIKSAAN DAN PEYETELAN

4-7

C. Pengukuran Tekanan Oli Pelumasan Engine Pengukuran tekanan oli pelumasan pada engine dapat dilakukan dengan mengikuti prosedur sebagai berikut.  Naikkan temperatur air pendingin hingga mencapai temperatur kerja engine.  Lepas sensor temperatur (1) kemudian pasang oil pressure gauge C [0,98 Mpa (10 kg/cm2)].  Hidupkan engine, kemudian ukur tekanan oli pelumasan engine pada kondisi putaran rendah tanpa beban (low idling) dan putaran tinggi tanpa beban (high idling).


Basic Engine


4-8

D. Pengukuran Tekanan Kompresi Pengukuran tekanan kompresi dilakukan pada saat kondisi engine dalam keadaan panas (40o-60o C). Prosedur pengukurannya dapat dilakukan sebagai berikut.  Lakukan penyetelan celah valve terlebih dahulu.  Lepas spill tube (1) dan lepas sambungan pada fuel injection pipe (2).

 Lepas nozzle holder assembly (3) untuk masing-masing silinder.  Lepas nozzle holder assembly dengan cara melepas dua buah bolt pengikatnya.  Hati-hati jangan sampai kotoran masuk ke dalam silinder.

 Pasang adapter G2 ke silinder yang akan diukur. Kencangkan bolt pengikat adapter dengan torsi yang sesuai, seperti ditunjukkan pada shop manual engine tersebut.


Basic Engine


4-9

 Hubungkan compression gauge G1 ke adapter.  Posisikan control lever ke arah NO INJECTION. Crank engine dengan menggunakan starting motor dan baca tekanan yang terukur pada compression gauge G1.  Jika control lever tidak diposisikan pada arah NO INJECTION, maka bahan bakar akan menyembur keluar pada saat engine dicrank.  Untuk mencegah terjadinya kebocoran kompresi pada saat pengukuran, hal ini dapat dilakukan dengan cara memberikan sedikit oli pada bagian pengikat adapter.


Basic Engine


4-10

E. Pengukuran Kecepatan Putar Engine Pengukuran Kecepatan Engine Pengukuran kecepatan putar engine dilakukan dalam kondisi sebagai berikut: - Engine pada kondisi temperatur kerja - Temperatur oli power train: 70o – 90o C - Temperatur oli hydraulic 45o – 55o C  Buka penutup (1) pada speed pick up port kemudian pasang adapter pada tachometer A.  Hubungkan adapter dengan tachometer A dengan menggunakan kabel.

 Ukur kecepatan putar engine dalam dua kondisi, yaitu pada kecepatan rendah tanpa beban (low idling) dan kecepatan tinggi tanpa beban (high idling).  Hindari kabel terkena komponen-komponen yang panas dan bergerak.


Basic Engine


4-11

F. Pen ngukuran Tekanan T Blow-By Penngukuran Teekanan Blow w-By Penngukuran tekanan blow w-by dapat ddilakukan deengan proseedur sebagaai berikut.  P Pasang peralatan E1, E4 ke blow w-by hose [1] dan hubbungkan perralatan E3 ddan E2.  H Hidupkan engine sampai mencapai ttemperatur kerja.  P Posisikan kecepatan n transmiisi pada kkecepatan tertinggi. t  R Release parrking brake lever.  IInjak pedal brake deng gan kuat.  N Naikkan kecepatan putar p enginne sampai ttorque convverternya mengalami m sttall.  U Ukur tekannan blow-by pada saaat kondisi ttorque convverter stall.  Kondissi stall padaa torque coonverter tidak booleh lebih dari d 20 detikk  Jika tiddak dimung gkinkan meengukur tekanann blow-by y pada kondisi torque converter stall, makaa dapat dilakukkan kecep patan padaa saat kondisii tinggi taanpa bebann (high idling),, namun dallam kondisii seperti ini hassil yang diperoleh d b esarnya pengukkuran 80% dari hasiil pada kondisii torque con nverter stall..


Basic Engine e


4-12

G. Pen ngukuran Warna W Gass Buang Penngukuran warna gas bu uang pada enngine dapatt dilakukan dengan menngikuti prossedur berrikut.  N Naikkan tem mperatur airr pendinginn hingga mencapai temp peratur kerj a engine.  P Pasang kerttas ke dalam m tool G1.  M Masukkan exhaust gass suction poort ke dalam m pipa gas buang. Secarra tiba-tiba naikkan pputaran enggine dan dallam waktu yyang bersam maan tarik handle h pada tool G1.  L Lepas kertaas dan bandiingkan denggan skala yaang tersediaa.


Basic Engine e


4-13

H. Pen ngukuran Tekanan T In njection Noozzle Penngukuran tekanan injecction nozzlee dilakukan dengan men nggunakan special tooll, yang diseebut dengann Fuel leak checker. 

P Pasang injeection nozzle pada fuel leak cchecker.  P Pompa bahhan bakar dan d amati ttekanan ppada saat terjadi pen nyemprotan bahan bbakar pad nozzle. n  JJika tekanannya turun di bawah sstandar, ddapat dilakkukan den ngan penam mbahan sshim.  Buka reetaining cap p (8).  Pastikaan ketebalan n shim yanng akan dipasanng (ketebalaan shim 0,0225 mm dapat meningkatk m kan tekanann pada nozzle sebesar 0,34 Mpa (3,5 kg/cm2).  Seteelah shim dipasang, d keencangkan kembali rettaining cap sesuai den ngan torsi yang terterra di dalam m shop mannual.


Basic Engine e

1. Materi Basic Engine.pdf 4y2t5r

Overview 26281t

More details 6y5l6z

Related Documents 3h463d

1. Materi Basic Engine.pdf 4y2t5r

Materi 1 e121v

1.materi-kuliah-kewirausahaan.pdf 15496x

Kalibrasi Materi 1 c3124

Materi 1 - P2k3 3m2e6l

Resume Materi Tema 1 222b51

More Documents from "Wahyu" 3f2216

Hasil Lengkap - Survei Simulasi Rs. Rumah Sehat Terpadu Dompet Dhuafa 233c2l

Komplikasi Dyspepsia Fugsional.docx 482114

Pencukuran Dan Teknik Aseptik Area Operasi 2017 154h5g

Laporan Pendahuluan Apn Rsu.docx 313k5z

1. Materi Basic Engine.pdf 4y2t5r

Makalah Asia Timur 11m52