ANALISA KERUSAKAN DIESEL ENGINE BREAKDOWN PADA EXCAVATOR S 500 LC-V (STUDY KASUS DI PT. KOBEXINDO TRACTORS TBK)

Transkripsi

1 ANALISA KERUSAKAN DIESEL ENGINE BREAKDOWN PADA EXCAVATOR S 500 LC-V (STUDY KASUS DI PT. KOBEXINDO TRACTORS TBK) Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Oleh: FARIS ADE PRASETYO D JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2018

2

3

4

5 ANALISA KERUSAKAN DIESEL ENGINE BREAKDOWN PADA EXCAVATOR S 500 LC-V (STUDY KASUS DI PT. KOBEXINDO TRACTORS TBK) Abstrak Engine breakdown adalah kondisi dimana engine tidak dapat menyala atau tidak dapat dioperasikan. Tindakan untuk mengatasi masalah tersebut dengan cara overhoul yang terdiri dari disassembly, pemeriksaan komponen engine, tear down report dan assembly. Kemudian dilakukan pemeriksaan lanjutan dengan tujuan mengetahui kerusakan komponen-komponen engine dan mengetahui penyebab utama engine breakdown model DE 12 TIA, serta mengetahui langkah perbaikannya. Prosedur pemeriksaan dilakukan dengan melakukan pengamatan terhadap komponen-komponen engine yang terdiri dari measurement dan pemeriksaan visual yang menghasilkan laporan Tear Down Report. Selanjutnya melakukan pengetesan terhadap komponen yang menjadi diasnostic penyebab utama diesel engine breakdown model DE 12 TIA. Hasil pemeriksaan diesel engine breakdown model DE 12 TIA mengalami kerusakan komponen yang terdiri dari standard part, damage part dan missing part. Sedangkan penyebab utama engine breakdown karena overheating yang dipengaruhi oleh injection nozzle nomer 2 tekanannya jauh dibawah standar yaitu 160 bar. Langkah perbaikan dilakukan dengan mengganti komponen yang rusak (assembly) dan penyetelan (ajustment). Kata kunci : Engine Breakdown, Overhoul, Disassembly, Tear Down Report, Assembly Abstract Engine breakdown is a condition where the engine cannot turn on or cannot be operated. Action to overcome this problem by overhoul which consists of disassembly, engine component inspection, tear down report and assembly. Then a further examination is carried out with the aim of knowing the damage to the engine components and knowing the main cause of the engine breakdown of the DE 12 TIA model, as well as knowing the repair steps. The inspection procedure is carried out by observing the components of the engine which consist of measurement and visual checks that produce the Tear Down Report report. Then testing the components that become the diasnostic is the main cause of the diesel engine breakdown model DE 12 TIA. 1

6 The inspection results of the diesel engine breakdown model DE 12 TIA suffered component damage consisting of standard parts, damage parts and missing parts. Whereas the main cause of engine breakdown due to overheating is affected by a injection nozzle number 2, the pressure is far below the standard of 160 bar. The repair step is done by replacing the damaged component (assembly) and adjustment Keywords : Engine Breakdown, Overhoul, Disassembly, Tear Down Report, Assembly 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang PT. Kobexindo Tractors Tbk merupakan perusahaan yang bergerak dibidang dealer alat berat. Usaha yang dijalani meliputi penjualan alat berat, penjualan komponen-komponen, product support dan maintenance. Produk alat berat yang ditawarkan meliputi Doosan Heavy Equipment, Dosan Industrial Machinery, NHL Rigid Dump Truck, Tata Daewoo Heavy Duty Trucks, Jungheinrich, Belarus, Dressta dan Mariotti. Engine breakdown adalah kondisi dimana engine tidak dapat meyala atau tidak dapat dioperasikan. Salah satu kegiatan yang dilakukan PT Kobexindo Tractors Tbk adalah tindakan overhaul engine model DE 12 TIA. Overhoul digunakan untuk memperbaiki kerusakan engine breakdown dan mengembalikan engine seperti pada kondisi barunya. Kerusakan engine breakdown berakibat fatal yang mengakibatkan excavator tidak dapat dioperasikan dan dapat mempengaruhi produktifitas suatu perusahaan. Berdasarkan hal itu timbul inisiatif untuk melakukam observasi untuk mengetahui kerusakan komponen-komponen engine, penyebab utama kerusakan engine breakdown, serta melakukan langkah perbaikan pada engine model DE 12 TIA. 1.2 Tujuan 1) Mengetahui kerusakan komponen-komponen pada engine model DE 12 TIA. 2) Menganalisa faktor penyebab utama kerusakan engine breakdown model DE 12 TIA. 2

7 3) Mengetahui langkah perbaikan engine. 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah yang dipakai yaitu : 1) Engine yang digunakan model DE 12 TIA SN ) Proses overhoul yang digunakan hanya pada tahap disassembly, pemeriksaan komponen, tear down report dan assembly. 1.4 Dasar Teori General Specifications dan Performance Tabel 1. General Spesifications Engine DE12TIA Model DE12TI DE12TIS/TIA Emission EURO-1 EURO-2 Type Vertical, 4Cycle, Inline Engine Fuel Injection Direct Injection Type Cylinder Bore Stroke - NO. 123mm 155mm 6 Displacement cc Compression Ratio 16.5 : : 1 Max Power 340PS / 2,100rpm Max. Torque 135Kg.m / 1,260rpm 145Kg.m / 1,260rpm Fuel Consumption(Min) 143g/ps.h / 1,260rpm Fuel Injection Timing BTDC 12 ± 1 BTDC 1 ± 0.5 Injection Order Rotation Counter clockwise viewed from flywheel Valve clearance Intake : 0.3mm / Exhaust 0.3mm Injection pump type RFD-D(Mechanical) RLD-J(Electrical) Injection nozzle type Φ Φ Opening pressure (nozzle) 1st : 160kg/ cm2 2nd : 220kg/ cm2 Lubrication capacity 21liter Oil pan capacity High level : 17liter Low level : 14liter Lub.oil(recommended) Above API CH-4 3

8 Tabel 2. Engine Performance Between DE12TI & DE12TIS / TIA Engine Model Performance Model Suffix Power (PS/rpm) Torque (kg.m/rpm) Fuel C. (g/ps.h) Low Idle (rpm) High Idle (rpm) DE12TI EBICA 340/2, /1, g/ps.h 1260rpm 600~650 2,370 DE12TIS / TIA ECICA 340/2, /1, g/ps.h 1260rpm 600~650 2, Model dan Serial Number Engine model dan serial number terletak di bagian atas cylinder block, tepatnya dibawah exhaust manifold. Engine number diperlukan ketika ada permintaan warranty dan memesan parts / spareparts. Berikut keterangan kode engine dan serial No.DE12TIA : DE12TIA C Engine Suffix Serial Number Production Year 2004 Engine Model 4

9 D E 12 T I A EURO 2 INTERCOOLR TURBOCHARGER DISPLACEMENT IN-LINE ENGINE DAEWOO DIESEL Komponen-komponen Diesel Engine Gambar 1. Engine Sectional View(Longitudinal) 1) Cooling water pump 2) Fuel filter 3) Valve 4) Valve spring 5) Oil filler 6) Tappet 7) Push rod 8) Piston pin 9) Piston 10) Chamber 11) Crank shaft pulley 12) Vibration damper 13) Oil pum 14) Crank shaft 15) Oil pan 16) Connecting rod 17) Cam shaft 18) Flywheel housing 19) Flywheel 5

10 Gambar 2. Engine Sectional View (Cross) 1) Oil filter 2) Cylinder block 3) Fuel injection pump 4) Alternator 5) Oil cooler 6) Cooling water outlet 7) Fuel injection nozzle 8) Rocker arm 9) Cylinder head cover 10) Cylinder head 11) Exhaust manifold 12) Piston ring 13) Turbocharger 14) Oil suction pipe Firing Order (FO) Firing order adalah urutan pembakaran yang terjadi pada engine yang mempunyai jumlah silinder lebih dari satu. Tujuan dari firing order adalah untuk meratakan hasil power, agar gaya yang ditimbulkan piston seimbang (balance). Baik pada saat kompresi maupun pembakaran, tidak menimbulkan puntiran dan getaran yang tinggi. a. Engine dengan 6 silinder, mempunyai firing order (FO) = b. Engine dengan 4 silinder, mempunyai firing order (FO) = Engine system 1) Cooling system Cooling system berfungsi untuk menjaga temperatur panas engine agar tetap stabil. Cooling system terbagi menjadi dua yaitu sistem pendingin air dan sistem pendingin udara. 6

11 2) Lubrication sytem Lubrication sytem adalah sistem yang berfungsi untuk memelihara ketahan komponen-komponen engine yang selalu bergesekan dalam gerakannya. Dengan adanya pelumasan, komponen-komponen tersebut dapt bertahan lama dalam pemakaiannya. Hal-hal pokok yang dilakukan oleh lubrication system ialah : a. Mengurangi gesekan ( friction ) Lubrication system menyediakan lapisan-lapisan oli antara komponenkomponen yang bergesek, sehingga komponen-komponen tersebut tidak langsung bersentuhan dalam gerakan-gerakannya. b. Mendinginkan ( cooling ) Panas yang ditimbulkan komponen-komponen engine yang bergesekan dapat diserap oleh oli yang melumasi bagian-bagian tersebut. c. Membersihkan (cleaning) Kotoran atau bram yang menempel pada komponen engine yang dilumasi dapat terbawa dan larut dalam oli pelumas. d. Melincinkan Bagian komponen-komponen yang bergerak dan bergesekan dapat diperlancar karena sifat oli pelumas yang punya daya pelican. 3) Fuel sytem Fuel sytem adalah suatu sistem yang mengatur penyaluran bahan bakar pada engine untuk proses pembakaran. Fuel system memiliki peranan penting dalam menghasilkan energi pembakaran sebagai suatu sistem yang berfungsi untuk menyediakan dan mensuplai bahan bakar bertekanan tinggi ke dalam silinder. Sistem injeksi bahan bakar engine disel dapat dibedakan menjadi 2 yaitu : a. Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi sebaris ( In-line ) Sistem injeksi sebaris setiap injection nozzle dilayani oleh satu pompa injeksi. b. Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi distributor 7

12 Sistem injeksi distributor ini semua injection nozzle dilayani oleh satu pompa injeksi. 2. METODE 2.1 Diagram Alir Pemeriksaan Kerusakan Engine Breakdown Gambar 3. Diagram Alir Prosedur Pemeriksaan Kerusakan Engine Breakdown 8

13 2.2 Alat dan Bahan a. Engine DE 12 TIA SN e. Torque Wrench b. Micrometer f. Special Tools c. Adjust Noozle Pressure g. Tools Box d. Dial Indicator 2.2 Tahap Disassembly Pada tahap ini komponen-komponen utama engine dibongkar atau dilepas secara keseluruhan. 2.4 Tahap Pemeriksaan komponen-komponen engine 1) Pengamatan visual Pengamatan visual merupakan pengamatan untuk mengelompokkan jenis kerusakan komponen-komponen engine secara langsung. Hasil pengelompokan terdiri dari : a. Standard part, yaitu komponen yang wajib diganti baik dalam kondisi rusak maupun tidak rusak. b. Damage part, yaitu komponen engine selain standart part yang mengalami kerusakan c. Missing part, yaitu komponen engine yang hilang atau tidak komplit. 2) Measurement a. Pengukuran camshaft pin diameter b. Pengukuran crankshaft main journal diameter dan pin diameter c. Pengukuran cylinder head height d. Pengukuran end ply connecting rod e. Pengukuan end ply crankshaft dan camshaft. f. Pengukuran backlash gear s 3) Photograph Component Damage Photograph component damage merupakan langkah kelanjutan dari pengamatan visual yang berisi foto dan pembahasan komponen-komponen engine yang rusak, antara lain : 9

14 a. Filter engine oil assy b. Connecting rod c. Hosing oil cooler d. Oil level gauge e. Tappet f. Push rod g. Pipe turbocharger h. camshaft i. damper j. water pump pipe k. Cylinder block assy 2.5 Tear Down Report (TDR) Dari tahap pembongkaran dan pemeriksaan diatas didapatkan komponen komponen engine yang rusak terdiri dari : 1) Standart part 2) Damage part 3) Missing part 3. HASIL PEMERIKSAAN DAN PEMBAHASAN 3.1 Penyebab utama Kerusakan Engine Breakdown DE 12 TIA Dari hasil pemeriksaan visual kondisi piston yang melting dan menempel di cylinder linner karena overheating, sehingga menyebabkan kerusakan engine breakdown. Gambar 4. Kondisi cylinder linner dan piston melting Overheating pada Engine DE 12 TIA dipengaruhi oleh beberapa faktor. Berikut ini adalah table diagnostics penyebab overheating. 10

15 Tabel 3. Diagnostics Penyebab Engine Overheating Engine overheting Kemungkinan Penyebab Engine Systems Operating State Cooling System Fuel System Lubrication System 1. Kekurangan pendinginan 2. Thermostat tidak berfungsi 3. Radiator penyok/rusak 1. Injection timing tidak tepat 2. Injection nozzle abnormal 1. Oil pump low pressure atau rusak 2. Nozzle cooling spray rusak atau buntu 1. Beban yang berlebih (Overload) 2. Dioperasikan secara terus menerus Hasil diagnostics diatas didapatkan penyebab engine overhating, yaitu : 1) Injection nozzle abnormal Tabel 4. Hasil tes injection nozzle engine DE 12 TIA SN Test Injection Nozzle bar 160 bar 209 bar 209 bar 210 bar 208 bar Standard Pressure STD : 210 bar Min : 200 bar Hasil pengetesan tekanan injection nozzle nomer 2 jauh dibawah tekanan standar yaitu 160 bar. Bahan bakar yang dikeluarkan menetes atau injection nozzle gagal mengabutkan bahan bakar, kuantitasnya lebih banyak dan menimbulkan pembakaran lanjutan. Sehingga terjadi overheating yang mengakibatkan piston pada cylinder linner nomer 2 melting dan menyebabkan kerusakan engine breakdown. 11

16 3.2 Langkah perbaikan (Assembly) dan Usaha Meminimalisir Kerusakan Breakdown Langkah perbaikan (Assembly) merupakan tahap perakitan atau adjusting komponen-komponen engine keseluruhan. Proses assembly dilakukan dengan tahap demi tahap dan teliti sesuai dengan panduan yang ada pada Quality Assurance (QA) Engine DE 12 TI Series. 4. PENUTUP 4.1 Kesimpulan Setelah melakukan analisa kerusakan diesel engine breakdown pada excavator Doosan S 500 LC-V, maka dapat ditarik kesimpulan : 1) Kerusakan komponen engine dikelompokkan menjadi tiga yaitu : a. Standard part yaitu komponen wajib diganti baik rusak maupun tidak rusak. b. Damage part yaitu komponen selain standar part yang mengalami kerusakan. c. Missing part yaitu komponen yang hilang atau tidak komplit. 2) Hasil analisa penyebab kerusakan engine breakdown model DE 12 TIA karena overheating yang dipengaruhi oleh injection nozzle nomer 2 tekanannya jauh dibawah standar yaitu 160 bar. 3) Langkah perbaikan kerusakan engine breakdown yaitu dengan mengganti 4.2 Saran komponen-komponen yang rusak, merakit ulang dan penyetelan sesuai dengan Quality Assurance (QA) engine DE 12 TIA Series. Adapun beberapa saran yang dapat disampaikan, yaitu : 1) Pencegahan agar engine tidak mengalami kerusakan breakdown salah satunya dengan melakukan preventive maintenance sesuai dengan prosedur pada OMM Doosan S 500 LC-V. 2) Memberikan wawasan dan training kepada operator dan mekanik agar paham tentang engine, supaya apabila terjadi kerusakan pada engine dapat ditangani dengan tepat. 12

17 DAFTAR PUSTAKA Daewoo Heavy Industries & Machinery, Ltd Maintenance Manual. Balikpapan : PT Kobexindo Tractors. Daewoo Heavy Industries & Machinery, Ltd Operation & Maintenance Manual. Balikpapan : PT Kobexindo Tractors. Heywood, Jhon B Internal Combustion Engine Fundamental. United States : McGraw-hill, Inc. Service Devision Tear Down Report HPU Balikpapan : PT Kobexindo Tractors. Service Devision Quality Assurance DE 12 TIA/S Series. Balikpapan : PT Kobexindo Tractors. Stone, Richard Introduction to Internal Combustion Engine. London : The Macmillan Press, Ltd Training Center Department Engine Overhaul DE 12 T Series. Balikpapan : PT Kobexindo Tractors. United Tractors School Diesel engine 1. Jakarta Timur, Indonesia United Tractors School Diesel engine 2. Jakarta Timur, Indonesia United Tractors School Tools. Jakarta Timur, Indonesia United Tractors School Product Knowladge. Jakarta Timur, Indonesia