BAB I PENDAHULUAN. mencegah panas yang berlebih. Engine yang terlalu panas (over heating) akan membuat

Transkripsi

1 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Fungsi sistem pendingin atau cooling system pada engine adalah untuk mencegah panas yang berlebih. Engine yang terlalu panas (over heating) akan membuat komponen-komponen engine mengalami pemuaian, dan tegangan thermal yang akan mempengaruhi performance engine tersebut. Sehingga akan membuat hilangnya waktu produksi yang diakibatkan oleh engine yang bekerja tidak maksimal. Selain mendinginkan engine, fungsi sistem pendingin juga untuk mendinginkan oli melalui oil cooler guna menjaga psikositas oli untuk efisiensi pelumasan. Dengan melihat latar belakang di atas, penulis akan menjadikan laporan ini sebagai bahan pembelajaran bagi masyarakat banyak dan mahasiswa Politeknik Negeri Samarinda khususnya pada jurusan Teknik Mesin Program Studi Alat Berat dengan judul laporan, yaitu ANALISA KERUSAKAN KOMPONEN COOLING SYSTEM PADA ENGINE C6.4 CATERPILLAR. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas penulis akan merumuskan permasalahan tentang : 1. Melakukan pembongkaran dan pembersihan komponen cooling system pada engine C6.4 Caterpillar. 2. Melakukan inspection visual, pengukuran pada komponen, dan pengujian cooling system yang mengacu pada GRPTS.

2 2 3. Melakukan analisa kerusakan, solusi, dan selanjutnya membahas kerusakan yang telah terjadi pada komponen cooling system engine C6.4 Caterpillar. 1.3 Batasan Masalah Agar dalam penyususnan laporan tugas akhir ini lebih terarah, maka ruang lingkup pembahasan akan dibatasi, yaitu : 1. Bagaimana cara kerja cooling system, 2. Bagaimana proses analisa kerusakan dan pengujian komponen cooling system, 3. Bagaimana penanganan masalah pada komponen cooling system engine C6.4 Caterpillar. 1.4 Tujuan Penulisan Tujuan penulis melakukan analisa ini untuk mengetahui apa saja kerusakan yang terjadi pada komponen cooling system dan mengetahui cara perawaran komponen cooling system dengan melakukan visual inpection, pengukuran, dan pengetesan pada komponen. 1.5 Manfaat penulisan Adapun manfaat yang ingin dicapai oleh penulis dalam mengerjakan laporan tugas akhir ini, yaitu : 1. Dapat dijadikan sebagai tambahan bekal dalam dunia kerja. 2. Penulis dapat mengetahui kerusakan yang terjadi pada komponen cooling system. 3. Dapat dijadikan refrensi bagi mahasiswa lain yang akan melakukan praktik dalam lingkup Politeknik Negeri Samarinda.

3 3 1.6 Metode Penelitian Dalam metode penilitian ini banyak sekali hal-hal yang harus dicari dan dipersiapkan untuk melakukan penelitian. Baik dari literature, service manual, dan observasi lapangan. Cara penulis mendapatkan informasi dapat dilakukan dengan cara : 1. Observasi lapangan yaitu pengumpulan data dengan cara mengadakan pengamatan dan mempelajari secara langsung obyek yang dijadikan tujuan permasalahan untuk memperoleh data yang diperlukan. 2. Studi pustaka yaitu mengumpulkan data-data yang diperoleh dari buku-buku yang menjadi referensi dalam penulisan Tugas Akhir. 3. Interview yaitu konsultasi dengan pembimbing secara langsung. 4. Pengambilan data-data dari SIS ( sistem information service ). 5. Melakukan pengukuran, pengujian komponen dan membandingkan dengan literature. 1.7 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan yang digunakan dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Pada bab ini berisikan : Latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, manfaat penulisan, metode penulisan, dan sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI Pada bab ini berisikan tentang pengertian sistem pendingin, tujuan dan perlunya sistem pendingin, komponen sistem pendingin, sirkulasi sistem pendingin, jenis-jenis coolent dan kerusakan yang terjadi.

4 4 BAB III DATA LAPANGAN Bab ini berisikan tentang spesifikasi engine, spesifikasi water pump, spesifikasi water temperatur regulator (thermostat), persiapan pengerjaan, dan diagram alir pengerjaan. BAB IV PEMBAHASAN Bab ini berisikan tentang hasil analisa kerusakan komponen cooling system. BAB V PENUTUP Bab ini berisikan kesimpulan dan saran. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

5 5 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Definisi Sistem Pendingin Sistem pendingin mempertahankan suhu engine pada batas ideal yang telah ditentukan. Sistem pendingin juga bertanggung jawab untuk mempertahankan suhu engine saat beroperasi. Panas hasil pembakaran tidak semuanya terkonversi menjadi energi, sebagian terbuang melalui saluran pembuangan dan sebagian terserap oleh material disekitar ruang bakar. Panas yang diserap ini juga harus dibuang keluar agar panas engine tidak berlebih (over heating), sebab panas yang berlebih dapat menyebabkan gangguan pada kerja engine dan menyebabkan kerusakan yang fatal. Untuk mengatasi hal tersebut, maka engine dilengkapi dengan sistem pendingin. Sistem pendingin mensirkulasikan coolant ke seluruh bagian engine untuk menyerap panas yang dihasilkan oleh pembakaran dan gesekan dengan memanfaatkan perinsip perpindahan panas. 2.2 Tujuan Sistem Pendingin Pada diesel engine sangat bergantung pada perawatan sistem pendingin yang baik sehingga engine dapat mencapai temperature kerja dengan cepat dan juga dapat menjaga temperature kerja tetap konstan sehubungan dengan beban yang diterima oleh engine. Didalam engine terjadi proses pembakaran bahan bakar untuk menghasilkan tenaga dan dalam proses pembakaran tersebut juga menghasilkan temperature yang sangat tinggi didalam ruang bakar. Temperature didalam engine perlu dikontrol agar

6 6 tidak melebihi batasan temperature kerja untuk memaksimalkan efisiensi pembakaran bahan bakar dan memastikan tingkat temperature dijaga agar tidak menyebabkan kerusakan terhadap komponen. Ketika engine beroperasi pada kondisi yang belum mencapai temperature kerja (dingin) akan terjadi keausan lebih cepat pada komponen komponen tertentu. 2.3 Perlunya Sistem Pendingin Pada peroses pembakaran udara dan bahan bakar didalam ruang bakar akan menghasilkan panas dengan temperature yang sangat tinggi. Panas tersebut akan diserap oleh dinding cylinder, cylinder heat, dan piston. Oleh sebab itu sistem pendingin harus mampu menjaga temperature kerja sehingga komponen-komponen tersebut tidak menerima panas yang berlebihan (overheat). Sistem pendingin tidak hanya berfungsi untuk melindungi komponen engine tetapi juga menjaga kondisi oli yang dipakai pada sistem pelumasan bisa tetap pada kondisi temperature kerja sehingga pelumasan terhadap komponen-komponen engine tetap terjaga. 2.4 Panas dan Suhu Panas adalah sebuah bentuk energi, dimana panas tersebut dapat dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar didalam cylinder engine. Istilah panas dan temperature sangat berbeda. Panas adalah bentuk energi, sedangkan temperature adalah derajat nilai suatu panas. Panas diumpamakan sebagai nilai temperature yang berada diatas temperature atmosfer normal dan dingin adalah ketika nilai temperature berada dibawah temperature atmosfer.

7 7 Panas adalah daya molekul yang bekerja dalam objek dan temperature adalah satuan dari daya molekul. Panas akan bergerak dari molekul yang lebih aktif ke molekul yang kurang aktif, atau dari komponen yang lebih panas ke komponen yang lebih dingin. 2.5 Tipe Sistem Pendingin Ada dua tipe sistem pendingin yaitu dengan prinsip pendinginan melepaskan panas engine ke udara, tipe ini disebut dengan pendinginan langsung (air cooling), sedangkan tipe yang menggunakan media fluida sebagai perantara disebut pendinginan air (water cooling) Media Udara Dalam sistem ini, panas engine langsung dilepaskan keudara. Engine dengan sistem pendingin udara memiliki sirip atau jalur udara (air line) yang akan mempercepat pelepasan panas engine. Sebagian dilengkapi dengan kipas untuk mengalirkan udara melalui sirip pendingin yang berada diluar cylinder dan ruang bakar, sebagian yang lain tanpa menggunakan kipas. Sirip pendingin yang dipasang dibagian luar ruang bakar karena memiliki temperature yang lebih tinggi dari pada cylinder. Maka sirip di bagian ruang bakar dibuat lebih panjang di banding sirip di bagian cylinder. Agar temperature di sekitar sirip tetap rendah sehingga penyerapan panas tetap berlangsung secara sempurna.

8 8 Sumber : doyock-online.blogspot.co.id, 2013/ Media Cair Gambar 2.1 Pendingin Media Udara Sistem pendingin jenis ini yaitu sistem pendingin yang menggunakan media cairan (liquid) sebagai penyerap panas dari ruang bakar pada engine, jenis sistem pendingin ini banyak digunakan pada diesel engine, berbeda dengan sistem pendingin udara yang banyak digunakan pada mesin-mesin kecil. Pada sistem pendingin jenis ini menggunakan komponen-komponen seperti radiator, water pump, kipas pendingin, thermostat, dan lain-lain. Air adalah media pendingin yang baik karena air dapat mengambil 1 kkal pada tiap kg dan tiap derajat celcius. Sedangkan volume dari 1 kg air hanya 1 dm 3. Caterpillar engine menggunakan tiga tipe cooling system yang menggunakan media cairan (liquid). Berdasarkan kepada aplikasi masing-masing engine, yaitu : 1. Type Konvensional Sumber : /11 Gambar 2.2 Cooling System Type Konvensional

9 9 Sistem pendingin ini sangat umum digunakan, karena penggunaannya sangat mudah dan pengaplikasiannya yang sederhana. Sistem pendingin ini mensirkulasikan coolant ke seluruh engine menggunakan water pump untuk membuang panas yang timbul akibat pembakaran pada ruang bakar dan gesekan komponen, kemudian didinginkan oleh udara di dalam radiator melalui sirip-sirip yang dibantu oleh kipas pada engine. 2. Type Keel Cooler Sumber : /11 Gambar 2.3 Cooling System Type Keel Cooler Sistem pendingin engine kapal. Ada beberapa keunikan pada komponenkomponen sistem pendingin engine kapal, sebab panas engine dialirkan ke air bukan ke udara. Komponen pada sistem keel cooler sama dengan yang konvensional. Ada water pump, water jacket, expension tank, dan water temperature regulator. Coolant mengalir melalui keel cooler. Keel cooler adalah tabung tabung yang dililitkan atau di las pada lambung kapal. Coolant mengalir dari expension tank ke water pump kemudian mengalir menuju engine dan keel cooler dimana air laut mendinginkan coolant.

10 10 3. Type heat exchanger Sumber : /11 Gambar 2.4 Cooling System Type heat exchanger Komponen heat exchanger terdiri dari water pump, water jacket, saluran gas buang yang didinginkan oleh air (water cooled exhaust manifold), expension tank, dan water temperature regulator. Air laut yang mendinginkan coolant juga memiliki pompa, pipa-pipa, dan saluran tersendiri. Pada dasarnya heat exchanger berbentuk kotak dan didalamnya diisi tabung-tabung. Coolant mengalir di dalam tabung yang dikelilingi air laut. Air laut menyerap panas yang terdapat pada air pendingin. 2.6 Perinsip Kerja Sistem Pendingin Sistem pensingin mensirkulasikan coolent ke seluruh bagian engine untuk menyerap panas yang dihasilkan pembakaran dan gesekan dengan memanfaatkan perinsip perpindahan panas. Panas selalu berpindah dari sumber panas ke sasaran yang lebih rendah. Sumber panas dan sasaran ini bisa berupa besi, cairan, ataupun udara. Kuncinya terletak dari perbedaan suhu relatif diantara keduanya. Makin besar perbedaannya makin besar panas yang akan dipindahkan. Setiap komponen dalam suatu sistem pendingin memegang peran dalam hal ini. Pendingin engine mengacu pada perinsip konduksi, konveksi dan radiasi dari energi panas agar engine dapat bekerja pada suhu yang tepat.

11 11 Air pendingin menerima panas yang dilepaskan oleh komponen-komponen engine seperti engine block, cylinder head, dan lain-lain. Air pendingin kemudian dialirkan oleh water pump menuju radiator, pada radiator terdapat fin yang berfungsi untuk memudahkan peroses perpindahan panas secara konveksi ke udara. Sebagai tambahan, engine juga memancarkan panas secara langsung ke udara pada sekeliling engine. Sumber : Intermediate Engine System, 2014 Gambar 2.5 Prinsip Kerja Sistem Pendingin 2.7 Komponen Sistem Pendingin Radiator Sumber : Intermediate Engine System, 2014 Gambar 2.6 Radiator Radiator merupakan komponen yang melepaskan panas pada coolent ke udara. Radiator tediri dari dua buah tanki yang memiliki tube sebagai tempat mengalirnya

12 12 coolent dan pada tube terdapat fin yang berfungsi untuk membantu melepaskan panas ke udara saat udara melewati fin Water Pump Sumber : Intermediate Engine System, 2014 Gambar 2.7 Water Pump Water pump adalah komponen dari sistem pendingin yang berfungsi untuk mensirkulasikan air pendingin (coolent) ke cylinder block, cylinder head dan bagian engine lainnya. Umumnya yang banyak digunakan adalah tipe sentrifugal (centrifugal pump). Pompa sentrifugal memindahkan cairan pendingin dengan memanfaatkan gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh putaran impeller. Pompa sentrifugal mengubah energi kecepatan menjadi energi tekanan. Pompa air ditempatkan dibagian depan cylinder block dan digerakkan oleh V- belt dari putaran kipas engine Jenis Water Pump Lainnya Adapun jenis water pump lainnya adalah jenis sea water pump yang diaplikasikan pada merine engine. Water pump jenis ini didesain lebih tahan terhadap korosi akibat air laut dan kotoran dengan ukuran kecil.

13 13 Sumber : Gambar 2.8 Sea Water Pump Air pendingin diambil langsung dari air laut dan dipompa ke aftercooler dan kemudian dialirkan kembali ke laut. Marine engine dan beberapa aplikasi lainnya membutuhkan exhaust manifold dan turbocharger housing yang didinginkan air Oil Cooler Untuk efisiensi pelumasan, oli engine perlu untuk dijaga pada level temperatur tertentu. Temperatur oli engine tidak boleh melebihi 120 C. Sehubungan dengan adanya friksi dan beban panas yang terjadi pada oli di dalam high performance engine, heavy duty diesel engine, oli temperature akan naik sehingga perlu untuk didinginkan secara terus menerus agar temperature oli sesuai dengan temperature kerja oli. Engine oil cooler terdiri dari sebuah metal housing yang memiliki sekumpulan tube tembaga yang mana terpisah oleh susunan sekat (buffle). Dari water pump, coolent engine mengalir kedalam tube-tube dan oil engine yang panas mengalir disekitar bagian luar dari tube.

14 14 Sumber : Intermediate Engine System, 2014 Gambar 2.9 Tampak Dalam Oil Cooler Gambar 2.9 Menunjukkan saluran di dalam cylinder head sebagai saluran untuk mendinginkan komponen-komponen cylinder head seperti injector dan valve Water Temperatur Regulator Sumber : Fundamental Diesel Engine, 2003 Gambar 2.10 Water Temperature Regulator Water temperature regulator (thermostat) akan mengalir aliran coolent menuju radiator. Saat engine dalam kondisi dingin, thermostat menutup aliran air menuju radiator dan coolent dari engine akan di alirkan menuju water pump melalui bypass tube lalu kembali ke engine. Ini akan membantu agar engine dapat mencapai suhu kerja dengan cepat. Saat engine panas, water temperature regulator akan mengalir air menuju radiator untuk mendinginkan sebelum memasuki engine. Water temperature regulator

15 15 tidak secara penuh membuka atau menutup, tetapi berada dalam posisi keduanya untuk mempertahankan agar suhu engine tetap konstan. Suhu engine yang tepat sangatlah penting. Engine yang terlalu dingin tidak akan bekerja menghasilkan suhu yang cukup tinggi untuk mendapatkan pembakaran yang effisien dan akan menyebabkan munculnya endapan pada sistem pelumasan engine, karbon dan lapisan deposit pada dinding liner serta dapat menimbulkan engine blowby (kebocoran gas hasil pembakaran melalui ring piston). Jika temperature terlalu rendah dapat menyebabkan timbulnya kondensasi diruang bakar dan membentuk asam pada daerah sekitar ring piston. Engine yang terlalu panas (overheat) akan menyebabkan kerusakan yang serius pada engine. Temperature normal coolent diantara 71 C (160 F) dan 85 C (185 ). Terdapat dua jenis water temperatur regulator yang dipergunakan pada engine yaitu : Poppet Type Sumber : Gambar 2.11 Poppet Type (Gambar 2.11) menunjukkan jenis water temperature regulator tipe poppet. Water temperatur regulator tipe ini akan menutup penuh saluran coolent yang menuju radiator jika temperature operasi engine telah tercapai, maka saluran bypas tertutup penuh dan saluran coolen mengalir menuju radiator.

16 Bonnet Type Sumber : m.ebay.com, 2013 Gambar 2.12 Bonnet Type Water temperature regulator tipe ini akan menutup penuh pada slauran coolent yang menuju radiator jika temperature operasi engine belum mencukupi dan saat temperature eperasi engine telah tercapai maka water temperature regulator bermodulasi antara membuka dan menutup saluran bypass untuk menjaga temperature engine agar tidak terlalu berfluktuasi karena adanya beban Wax Type Termostat yang digunakan biasanya adalah jenis wax termostat (termostat lilin). Cara kerja termostat adalah mengikuti temperature dari cairan pendingin, ketika temperature cairan pendingin masih dibawah temperature kerja maka wax belum meleleh dengan cukup sehingga termostat masih menutup, dan ketika cairan pendingin mulai mencapai temperature kerja maka wax semakin mencair dan mampu melawan spring yang ada sehingga thermostat mulai membuka dan akan semakin membuka penuh (fully open) bersamaan dengan naiknya temperature operational dari mesin. Jadi, cairan pendingin semakin panas maka thermostat semakin membuka dan air yang didinginkan semakin banyak. Demikian juga sebaliknya, jika temperature cairan

17 17 pendingin semakin menurun maka thermostat semakin menurun dan cairan yang didinginkan radiator semakin sedikit. Sumber : rifqi-cimot.blogspot.co.id, 2008 Gambar 2.13 Valve Thermostat pada suhu Untuk menghindari terjadinya tekanan air yang tinggi pada saat valve thermostat tertutup, pada saluran dibawah valve dibutuhkan saluran ke pompa air yang dikenal dengan saluran pintas (bypass) Cara Kerja Thermostat Sumber : rifqi-cimot.blogspot.co.id, 2008 Gambar 2.14 Thermostat dengan Valve Bypass Sumber : teknikmesin.org, 2011 Gambar 2.15 Cara Kerja Regulator (thermostat)

18 18 Pada (Gambar 2.15) di atas menunjukkan Thermostat dalam kondisi terbuka (open) dan tertutup (closed). Jika temperatur meningkat, wax pellet akan memanjang dan menekan rubber diaphragm. Dengan begitu maka pin akan terdorong tetapi karena pin tersebut fixed dan tidak dapat bergerak sehingga pellet container akan bergerak ke bawah. Kondisi ini akan menggerakan valve off pada dudukannya, membuka valve dan mengijinkan coolant mengalir ke radiator. Ketika temperatur engine turun, wax pada pellet akan menyusut sehingga spring akan membuat valve menutup dan aliran coolant ke radiator akan tertutup. Thermostat didesain untuk membuka pada temperatur tertentu. Contoh, desain thermostat pada 85 C unit akan mulai membuka antara 84 C (184 F) dan 86 C (187 F) dan akan membuka penuh pada 100 C (212 F). Desain thermostat dengan lapisan lilin (wax) dimaksudkan bahwa jika thermostat rusak maka thermostat akan tetap berada pada posisi terbuka (open). Lapisan lilin akan cenderung tetap dalam keadaan mengembang dengan demikian menjaga valve tetap terbuka (open) Water Jacket Dari oil cooler, coolent mengalir menuju engine block dan sekeliling cylinder liner, untuk menyerap panas dari piston, ring-ring-nya dan dari liner itu sendiri. Ruangan tempat air mengalir inilah yang disebut sebagai water jacket.

19 19 Sumber : Intermediate Engine System, 2014 Gambar 2.16 Water Jacket Sumber : Intermediate Engine System, 2014 Gambar 2.17 Saluran coolant di dalam cylinder head Expension Tank Air dalam sistem pendingin akan berekspansi apabila suhunya naik sehingga akan terjadi kelebihan air, dan kelebihan air ini akan di tempatkan pada tempat yang tertinggi di saluran air pendingin supaya tekanan pada sistem selalu tetap dan mencegah kantong uap/udara pada sistem pendingin. Sumber : m.ebay.com, 2013 Gambar 2.18 Expension Tank

20 Coolant Engine Coolent engine merupakan campuran air, conditioner, dan antifreeze yang akan didsirkulasikan ke saluran-saluran dan jacket water didalam engine untuk menyerap panas pada sistem engine. Coolent menyerap panas dari komponen-komponen di sistem yang ada pada engine kemudian membuang panas tersebut ke udara melalui radiator dengan media udara atau air. Sebagian besar sistem pendingin engine menggunakan media air sebagai bahan dasar dan mencampurnya dengan additive untuk : 1 Mengurangi korosi pada jacket water engine dan komponen-komponen lainnya di dalam engine. 2 Mencegah pembentukan air pada kondisi cuaca yang sangat dingin ketika engine mati Kandungan Coolant Sumber :Basic Engine Trakindo, 2014 Gambar 2.19 Coolant Ada tiga kandungan utama yang membentuk coolent engine 1. Air, untuk mencegah Overheating 2. Antifreeze, untuk mencegah pembekuan. 3. Coolant conditioner, untuk mencegah korosi.

21 21 Coolant dengan konsentrasi yang tepat harus mampu memenuhi persyaratan dasar dibawah ini : 1. Mampu memindahkan panas 2. Melindungi dari kerusakan kavitasi 3. Memberikan ketahanan terhadap korosi 4. Mencegah pembentukan gumpalan (deposit) 5. Dapat digunakan untuk sistem pendingin yang memakai hose dan material seal 6. Dapat melindungimedia pada sistem pendingin agar tidak membeku 1. Air Air mempunyai unsur pemindah panas yang terbaik dari pada zat-zat lainnya tetapi juga memiliki beberapa kekurangan, yaitu : 1. Air mudah mendidih 2. Air dapat membeku 3. Air sangat korosif terhadap metal/logam Antifreeze dan conditioner ditambahkan untuk memperbaiki kekurangan ini. Sifat air berbeda dari cairan lainnya air akan menyusut jika didinginkan sampai suhu 4 dan dari temperature tersebut sampai air akan membeku menjadi es, maka air akan mengembang. Ketika air didinginkan dibawah 0 maka es akan menyusut seperti zat padat lainnya. Oleh karena itu untuk engine pada kondisi lingkungan yang dingin perlu ditambahkan larutan antifreeze ke sistem pendinginnya untuk mencegah air tidak membeku. Tanpa menggunakan larutan ini dapat menyebabkan kerusakan engine.

22 22 Air yang dapat digunakan sebagai cairan pendingin adalah yang tidak mengandung kotoran yang berlebihan dan memenuhi kriteria table dibawah ini : Tabel 2.1 Karakteristik air yang diperbolehkan Sumber : Buku Ajar Basic Engine Trakindo, 2014 Karakteristik minimal air diperbolehkan pada sistem pendingin Kandungan Nilai Maksimal ASTM metode test Chiodre(CI), gr/gal(ppm) 2,4(40)max D512b,D512d,D4327 Sulfate (SO4), gr/gal(ppm) 5,9(100)max D512b,D512d,D4327 Total harness, gr/gal(ppm) 10(170)max D1126b Total Solids, gr/gal(ppm) 20(340)max D1188a Ph D Antifreeze Antifreeze, atau ethylene glycol berfungsi untuk menaikkan titik didih dan menurunkan titik beku dari air. Jumlah kandungan antifreeze menentukan seberapa besar perubahan temperature. Coolant yang membeku tidak dapat mengalir pada sistem pendingin sehingga tidak dapat bersirkulasi untuk memindahkan panas dan juga dapat menimbulkan keretakkan. Untuk mencegah masalah sistem pendingin, anda harus menggunakan antifreeze dengan konsentrasi yang tepat, antara 30% - 60%. Konsenntrasi yang kurang dari 30% tidak akan cukup sebagai pencegah kebekuan coolant, dan jika konsentrasinya diatas 60% justru akan mengurangi kemampuan dalam menghilangkan panas. Konsentrasi antifreeze terhadap titik didih B Selain ketinggian dan tekanan, hal yang dapat mempengaruhi titik didih air adalah jumlah dan jenis anti freeze, disamping anti freeze juga menurunkan titik beku air. Titik didih coolant akan naik jika konsentrasi ethylene glycol semakin bantyak, tetapi ethylene glycol yang

23 23 belebihan akan menghambat perpindahan panas pada cooling system. Untuk itu konsentrasi dari ethylene glycol perlu diperhatikan tidak melebihi 60%. Tabel 2.2 Konsentrasi Anti freeze terhadap titik didih B-1395 Sumber : Basic Engine Trakindo, 2014 TITIK DIDIH CAIRAN PENDINGIN PADA KONSENTRASI ANTIFREEZE YANG BERBEDA % Konsentrasi Titik didih campuran air dan ethylene glycol C (217 F) C (219 F) C (222 F) C (226 F) C (231 F) 3. Conditioner atau Corrosion Inhibitor Conditioner akan melapisi seluruh komponen engine dan melindungi komponen logam dari korosi dan bersisik/scaling (menempelnya unsur dasar air terhadap permukaan logam panas). Sumber : Basic Engine Trakindo, 2014 Gambar 2.20 Coolant Conditioner Batasan temperatur kerja operasi ( operating range ) dipengaruhi oleh attitude dari tempat operasi dan tekanan pada sistem serta konsentrasi antifreeze. Semakin

24 24 tinggi daerah permukaan operasi dari permukaan air laut maka akan semakin rendah titik didih air. Semakin tinggi sistem tekanan maka akan semakin tinggi titik didih air. Sumber : Fundamental Diesel Engine Trakindo, 2003 Gambar 2.21 Tekanan dan Suhu Sistem Pendingin Hal ini merupakan alasan mengapa sebagian besar engine menggunakan sistem pendingin bertekanan. Air akan mendidih pada temperature 100ºC (212ºF). pada tekanan atmosfer normal. Grafik pada gambar memperlihatkan bahwa jika tekanan dalam sistem pendingin dinaikkan menjadi 40 kpa (6psi) maka titik didih coolant naik mencapai 110ºC (230ºF). Jika coolant mendidih dapat menimbulkan gelembung (bubble) sehingga tidak dapat memindahkan panas dengan baik,menuruknkan efisiensi sistem pendingin dan gelembung akan mempengaruhi jumlah kapasitas aliran yang dihasilkan pompa. Ketika gelembung udara pecah dapat melepaskan sebagian kecil dari komponen logam (erosi kavitasi).

25 25 Sumber : Basic Engine Trakindo, 2014 Gambar 2.22 Komposisi Ethylone Glycal Untuk memberikan perlindungan yang sempurna pada engine, konsentrasi antifreeze dan conditioner harus tepat. Ketika antifreeze ditambahkan, konsentrasi harus diantara 30% dan 60%. Dibawah 30% tidak meberikan perlindungan yang cukup sementara diatas 60% akan mempengaruhi sistem pendingin engine. Demikian juga pada konsentrasi antifreeze yang tinggi akan menimbulkan endapan silica yang mengakibatkan tertutupnya komponen di dalam sistem dan dapat menurunkan umur seal. Corrosion Inhibitor atau conditioner adalah additive yang dilarutkan di dalam air pendingin utuk melindungi berbagai macam komponen logam pada sistem pendingin engine dari korosi. Konsentrasi yang tepat dari campuran itu harus dijaga untuk mencapai tingkat PH tepat untuk memberikan perlindungan yang sempurna. Konsentrasi coolant conditioner harus dijaga antara 3% dan 6%. Jika konsentrasi terlalu rendah maka komponen akan mudah korosi. Jika terlalu tinggi konsentrasinya, unsur pemindah panas dari coolant akan berkurang dan ada kemungkinan terbentuknya gumpalan silica dimana menyebabkan pemadatan coolant.

26 26 Beberapa additive yang digunakan adalah chrom, borax, dan nitrat. Sebagian besar perusahaan diesel engine merekomendasikan produk khusus untuk perlindungan korosi. Caterpillar sekarang merekomendasikan pre-mixed extended life coolant (ELC) Jenis Coolant 1. Extended Life Coolant Sumber : Basic Engine Trakindo, 2014 Gambar 2.23 Extended Life Coolant Maintenance yang diperlukan hanya penambahan ELC Extender setelah 3000 jam atau setelah 2 tahun. ELC mengandung organic acid inhibitor dan antifoam agent dengan sedikit nitrat dan kemudian ethylene glycol sebagai bahan dasar coolant yang kemudian dicampur dengan air destilasi dengan konsentrasi 50/50. ECL memberikan perlindungan terhadap pembekuan sampai dengan -37 (-35 ). Perlindungan terhadap didih dengan spesifikasi radiator cap 90kPa (13psi) mencapai 129 atau 265. Tidak direkomendasikan untuk mencampur Cat ELC dengam produk atau additive lain, karena akan menyebabkan berkurangnya efektivitas ELC dan memperpendek umur pemakaian. Cat ELC mampu menahan kontaminan sampai maksimal 10% lebih banyak dari Cat DEAC sebelum kemampuan dari Cat ELC ini

27 27 berkurang. Jika kontaminan yang ada melebihi 10% dari total kapasitas sistem tetapi engine tidak dapat beroperasi, maka keluarkan (drain) coolant dari sistem pendingin dan tampung pada tempat penampungan. Bilas saluran sistem pendingin menggunakan air yang bersih lalu isi sistem pendingin dengan Cat ELC. 2. Diesel Engine Antfreeze Coolant (DEAC) Sumber : Basic Engine Trakindo, 2014 Gambar 2.24 Diesel engine Antifreeze Coolant (DEAC) Diesel engine Anti freeze Coolant (DEAC) merupakan campuran dari SCA dan anti freeze dengan kadar yang sesuai. Ketika melakukan pengisin DEAC pada engine, harus ditambahn dengan air destilasi (air suling). Konsentrasi antifreeze sistem pendingin adalah 30 60% untuk memperoleh kemampuan yang maksimal dalam menurunkan titik beku dan menaikkan titik didih air. Sewaktu melakukan pengisian DEAC untuk pertama kali tidak dibutuhkan penambahan SCA. Usia pemakaian dari DEAC adalah 3000 jam, kemudian sistem pendingin harus dibersihkan/dikuras dengan menggunakan CAT Cooling System Cleaner.

28 Safety dalam Penggunaan Coolant 1. Corrosion inhibitor dan larutan antifreeze mengandung ethylene glycol dan pokok pembentukannya adalah toxic. 2. Untuk mempertimbangkan penanganan yang aman untuk larutan ini, berikut ini tindakan pencegahan yang perlu diperhatikan : a. Jagalah ventilasi yang cukup dan jangan menghirup uap. b. Penghalang tidak boleh berada didalam. Jangan letakkan hous pada mulut anda ketika sedang menuangkan dan mulai menyedot atau mulai menghirup atau menuangkan coolant menggunakan jari anda dan aiir diisikan ke hose. c. jika terjadi percikan kekulit, bersihkan segera. d. Jika pakaian terpercik, gantilah dan cucilah sebelum digunakan kembali. e. Jangan menumpahkan coolant pada cat kendaraan, cucilah segera dengan menggunakan air jika ada. f. Cegahlah tertumpahnya inhibitor atau larutan antifreeze ketika sedang memperbaiki sistem pendingin dengan mengurasnya kedalam wadah bersih Pembuangan Coolant Coolant tidak boleh dibuang kedalam laut atau selokan, karena coolant mengandung racun yang berbahaya untuk laut dan tumbuhan. Coolant ditampung dan melalui proses pengolahan limbah sebelum dibuang. Mengacu pada peraturan pemerintah tenteng prosedur pembuangan limbah (PP Republik Indonesia Nomer 101 Tahun 2014 Tentang Pengolahan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun).

29 Faktor yang Mempengaruhi Sistem Pendingin Lingkungan Pada saat temperature daerah sekeliling engine (ambient temperature) tinggi, maka temperature cairan pendingin naik. Hal ini disebabkan oleh jumlah panas yang dipindahkan dari radiator ke udara sekitar menjadi berkurang. Ketinggian suatu engine beroperasi dari permukaan laut berpengaruh terhadap pendinginan engine. Saat ketinggian meningkat, kerapatan udara menurun sehingga volume aliran udara menuju core radiator berkurang Kondisi Operasi Mengoperasikan engine pada kondisi lug atau torque converter stall dalam waktu yang lama dapat menyebabkan panas engine berlebih (overheating). Kelebihan beban (overload) yang terjadi pada engine akan menimbulkan panas berlebih. Fenomena ini dapat terjadi karena pada kondisi engine lug menyebabkan kecepatan engine turun sehingga dalam kondisi yang bersamaan kecepatan kipas (fan) dan water pump juga turun. Hal ini mengurangi aliran udara menuju radiator dan panas yang dapat dipindahkan ke udara sedikit. Olehkarna itu, metode pengoperasian yang benar sangatlah penting untuk menghindari masalah pada cooling system.

30 Jenis Kerusakan Material Cavitation Erosion Sumber : Applied Failure Analysis Trakindo, 2014 Gambar 2.25 Cavitation Erosion Cavitation erosion terjadi ketika gelembung uap bersentuhan dengan permukaan lalu pecah dan menghasilkan kerusakan pada permukaan. Jika didalam cairan mengandung udara, saat terjadi panas udara akan menguap dan membentuk gelembung - gelembung udara. Jika gelembung mengalir pada daerah yang memiliki tekanan tinggi maka gelembung - gelembung udara tersebut akan meledak. Ledakan tersebut menimbulkan pecahan - pecahan dengan kecepatan supersonic membentur pada permukaan component. Kadang - kadang ditemukan keretakan yang dikarenakan partikel kecil yang hancur dan meninggalkan bekas lubang -lubang. Contohnya yang terjadi pada gambar dibawah ini : Sumber : Applied Failure Analysis Trakindo, 2014 Gambar 2.26 Cavitation Erosion pada dinding Cylinder

31 31 Gelembung udara dapat timbul dari beberapa kondisi: 1. Saat cairan mencapai titik didihnya. 2. Saat cairan bergerak pada rongga. 3. Ketika component bergerak didalam cairan menciptakan daerah bertekanan rendah (seperti pada getaran liner). 4. Pada saat system tekanan statis rendah ( seperti pada radiator cap rusak). 5. Pada saat terjadi hambatan pada inlet pompa. 6. Terjadi kebocoran pada saluran inlet. 7. Sedikitnya fluid level Corrosion Sumber : Applied Failure Analysis Trakindo, 2014 Gambar 2.27 Corrosion Corrosion adalah perubahan kimia dan yang menghasilkan kerusakan pada permukaan logam. Senyawa bijih logam akan teroksidasi selama proses produksi. Bijih logam akan menghasilkan senyawa bijih logam yang kurang stabil. Senyawa logam memiliki kecenderungan kembali teroksidasi lebih stabil. Proses perubahan kembali kekondisi lebih stabil itu disebut corrosion. Jenis-jenis korosi (corrosion) meliputi :

32 32 1. Korosi umum dimana suatu metal bertemu dengan larutan elektrolit-korosi terjadi pada permukaan yang terbuka. 2. Galvanis corrosion, dimana dua metal yang berbeda berada dalam larutan elektrolit. 3. Temperature yang tinggi, dimana permukaan metal yang panas terbuka terhadap udara dan terjadi oksidasi. Metode melindingi komponen dari korosi : 1. Hindari kontak dengan elektrolit. 2. Hindari arus listrik antara metal dan elektrolit. 3. Cat atau lapisi permukaan metal. 4. Gunakan metal Alloy. 5. Membuat Anoda (kutup positif) yang lebih besar dibanding katoda. 6. Penggunaan Anoda yang dikorbankan (yaitu secara fisik melekatkan suatu metal baru lebih aktif pada logam lain sehingga korosi menyerang metal baru tersebut). 7. Hindari temperature tinggi Fretting Corosion Sumber : Applied Failure Analysis Trakindo, 2014 Gambar 2.28 Fretting Corosion

33 33 Fretting corrosion terjadi bila dua parts yang seharusnya diikat dengan ketat mengalami pergerakan/getaran sehingga membuat masing-masing parts saling menekan, mengakibatkan benturan-benturan kecil dipermukaan dan akan menimbulkan retakan - retakan. Keretakan tersebut akan menimbulkan corrosi pada permukaan. Kadangkala oksidasi akan menumpuk pada permukaan dengan pola yang tidak teratur. Kotoran akan terbentuk dan terus berkembang dan akan menghasilkan lubang pada daerah yang terjadi tegangan. Contoh terjadinya korosi adalah seperti dibawah ini. Sumber : Applied Failure Analysis Trakindo, 2014 Gambar 2.29 Kerusakan fretting corrosion Inspeksi terhadap komponen yang mengalami fretting corrosion sangat penting dilakukan sebelum komponen tersebut dipasang Abrasive Wear Abrasive wear adalah kerusakan yang terjadi pada sebagian besar dari komponen engine. Abrasive wear terjadi karena adanya partikel keras dalam system lebih besar ukurannya dari lapisan oil film sehingga mengakibatkan partikel akan terjepit antara dua permukaan yang terus bergerak. Pada permukaan yang lemah

34 34 partikel akan menghasilkan goresan-goresan dan puing-puing yang akan menyebakan kerusakan secara berkelanjutan pada komponen yang lainnya. Sumber : Applied Failure Analysis Trakindo, 2014 Gambar 2.30 Abrasive wear Karena puing-puing akan ikut bersirkulasi oleh oli. Sementara jika partikel bergesekan dengan permukaan yang keras partikel tidak mudah goresan- goresan tetapi akan menghasilkan panas. Panas akan menyebabkan hilangnya fungsi dari oli karena panas dapat mempengaruhi kekentalan dari oli. Beberapa jenis partikel yang dapat menyebabkan terjadinya abrasive adalah : pasir, baja, alumunium, cat, debu dan benda asing lainnya. Masuknya partikel abrasive dapat terjadi saat pembuatan, penyimpanan dan pada saat pengoperasian. Dan proses terjadinya abrasive banyak terjadi pada permukaan bearing. Contoh kerusakan abrasive wear adalah bearing crankshaft yang bersinggungan dengan crankshaf. Dan pada thrust bearing yang terdapat pada turbochager. Sumber : Applied Failure Analysis Trakindo, 2014 Gambar 2.31 Kerusakan abrasive Gambar 2.32 Kerusakan abrasive

35 Adhesive Wear Sumber : Applied Failure Analysis Trakindo, 2014 Gambar 2.33 Adhesive wear Adhesive wear adalah proses terjadinya keausan yang baru ditemukan. Didalam adhesive wear terdapat dua permukaan yang saling begerak dan bertemu tanpa adanya pelumasan dan pendinginan. Gerakan dan sentuhan akan menyebabkan panas dan gesekan.panas akan mengangkat suhu permukaan ketitiklebur. Tanda-tanda adhesive wear terjadinya noda atau penghalusan yang dapat menyebakan kelemahan pada permukaan. Pada saat terjadi gesekan telah terjadi peleburan pada permukaan. Namun karena adanya panas konduksi maka suhu akan turun membatasi titik lebur pada permukaan. Jika telah terjadi adhesive wear maka kerusakan lanjutan yang akan terjadi adalah komponen akan mencapai titik lebur, hilangnya kekuatan bahan dari komponen.

36 Erosive Wear Sumber : Applied Failure Analysis Trakindo, 2014 Gambar 2.34 Erosion Erosi terjadi saat partikel kecil keras bergerak cepat ikut dengan cairan menabrak permukaan dengan kecepatan tinggi sehingga akan meyebabkan kerusakan kerusakan akibat tembakan dan keausan abrasive. Kerusakan pada permukaan sering mendapat benturan dari partikel yang melewatinya. Keausan erosi terjadi pada setiap system pada engine. Sehingga pada engine terpasang beberapa filter interval untuk membatasi contaminant yang diijinkan masuk dalam system. Contoh erosi yang terjadi pada pin piston dan bearing journal pada turbocharger.

37 37 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian berikut : Adapun data-data yang diperoleh dari Engine C6.4 Caterpillar adalah sebagai Gambar 3.1 Engine C6.4 Caterpillar Gambar 3.2 Visual dan Inspeksi Engine C6.4 Caterpillar

38 38 Pada unit dengan spesifikasi engine sebagai berikut : 1. Engine Model : C6.4 Caterpillar 2. Tipe ruang bakar : Direct Combustion 3. Serial number : GDC Jumlah cylinder : 6 buah cylinder 5. Tipe cylinder block : in-line 6. Firing Order : Hours Meter/SMU : High idle : 1980 rpm 9. Low idle : 808 rpm 3.2 Data sistem pendingin Engine C6.4 Caterpillar Kapasitas coolant Radiator Water Pump Oil Cooler Thermostat : 25 L (6.6 Gal) : Type Vertical : Centrifugal : Plate Tube Type : Bonnet Type Sumber : Caterpillar SIS ( Service Information System )

39 Komponen-komponen Cooling System Sumber, M/N : KENR Gambar 3.3 Komponen Cooling System Sumber : Cooling system Media Number -KENR Cylinder Head 2. Outlet Line 3. Water Temperatur 4. Bypass Pipe 5. Water Pump 6. Inlet Line Regulator 3.4 Daftar Komponen Table 3.1 Komponen yang Mengalami Kerusakan No Gambar Nama Komponen Jenis Kerusakan 1 Flang Housing Corrosion 2 Impeller Housing Adhesive Were

40 40 3 Shaft Water Pump Fretting Corrosion 4 Housing Thermostat Inlet Corrosion 5 Housing Thermostat Outlet Corrosion 6 Water Temperature Regulator Spring Fatiguing 3.5 Specification Water Pump Sumber, M/N : KENR Gambar 3.4 Water Pump

41 41 Water Pump yang saya gunakan pada tugas akhir ini adalah Water Pump Engine C6.4 Caterpillar dengan spesifikasi sebagai berikut : 1. Celah antara Shaft dan Flange 0,035 mm to 0,65 mm. 2. Celah antara shaft dan impeller mm to mm. 3. Diameter shaft (A) mm dan diameter shaft (B) mm. 4. Kekencangan baut yang mengikat Water Pump dan Puly N.m ( lb ft) 3.6 Specification Water Temperatur Regulator Sumber, M/N : KENR Gambar 3.5 Water Temperature Regulator Water temperature regulator yang saya analisa pada tugas akhir ini adalah water temperatur regulator tipe bonnet dari engine C6.4 Caterpillar dengan spesifikasi sebagai berikut : 1. Valve mulai membuka pada temperature 71 (160 ) 2. Valve mulai membuka penuh pada temperature 85 (185 ) 3. Celah maksimum saat valve membuka penuh 10 mm (0.4 inch)

42 Pelepasan Water Pump Sumber, M/N : KENR Gambar 3.6 Melepas Baut Mounting Lepas baut (1) yang menahan Water Pump dengan housing Water Pump. 2 1 Lepas Water Pump (1) dari Housing (2) Gambar 3.7 Melepas Water pump Pembongkaran Water Pump Sumber, M/N : KENR Table 3.2 Alat yang dibutuhkan untuk membongkar Tool yang dibutuhkan Tool Nama Tool Jumlah A Combination Puller 1 B Driver Groub 1 C Retaining ring Puller 1

43 43 1 Gambar 3.8 Melepas Puly Lepas baut (1) penahan antara Puly dan Water Pump A 1 2 Gambar 3.9 Melepas Puly dari Water Pump Lepas Puly (1) dari Water Pump (2) menggunakan Tool (A) A 1 2 Gambar 3.10 Melepas Flange Lepas Flange (1) dari Water Pump Housing (2) menggunakan Tool (A)

44 Gambar 3.11 Melepas Reteining Ring Lepas Retening ring (1) dari Water Pump (2) Menggunakan Tool (C) B 3 2 Gambar 3.12 Melepas Shaft Lepas Shaft (3) dari Water Pump Housing (2) menggunakan alat press yang dan memakai Tool (B) Gambar 3.13 Shaft Assembly Lepas Impeller (1) dari Shaft Assembly (8), lepas Bearing (4), Spacer (5), Bearing (6), and Washer (7) dari Shaft (3).

45 Perakitan Water Pump Sumber, M/N : KENR Table 3.3 Alat yang dibutuhkan untuk merakit Tool yang dibutuhkan Tool Nama Tool Jumlah A Retaining Ring Pliers 1 B Driver Groub 1 C Seal Guide 1 Gambar 3.14 Shaft Assembly Pasang Washer (7), Bearing (6), Spacer (5), Bearing (4), ke Shaft (3). Pasang Shaft Assembly (8) ke HousingWater Pump (2). C 1 2 Gambar 3.15 Press Shaft Assembly

46 46 Posisikan Shaft Assembly (1) di atas alat press. Lalu dengan menggunakan Tool (C) Press Shaft Assembly (1) ke Housing Water Pump (2) 1 Gambar 3.16 Memasang Retaining Ring Menggunakan Tool(A) pasang Retaining Ring (2) 1 B B Gambar 3.17 Memasang Impeller Menggunakan Tool(B) pasang Impeller (1) ke Housing Water Pump (2) 1 2 Gambar 3.18 Memasang Flange

47 47 Press Flange (1) ke Shaft Assembly (2) 1 2 Pasang Pully(1) ke Shaft Assembly (2) Gambar 3.19 Memasang Pully Pemasangan Water Pump Sumber, M/N : KENR Gambar 3.20 Memasang Baut Pengikat Water Pump Posisikan Water Pump(1) dan Pasang Baut(2) pengikat Water Pump.

48 Water Temperature Regulator Pelepasan Water Temperature Regulator Sumber, M/N : KENR Gambar 3.21Melepas Baut Thermostat Cover Lepas baut (1) pengikat antara cover (2) dan housing (3) 1 2 Angkat cover (1) dan angkat thermostat (2) Gambar 3.22 Melepas Thermostat

49 Pemasangan Water Temperature Regulator Sumber, M/N : KENR Gambar 3.23 Pemasangan Thermostat Pasang Thermostat (1) ke housing (2) lalu tutup dengan cover (3) Gambar 3.24 Pemasangan Baut Thermostat Cover Pasang baut (1) pengikat antara cover (2) dan housing (3) 3.9 Peralatan yang Digunakan Tools Peralatan yang digunakan dalam peroses pembongkaran dan pemasangan adalah sebagai berikut :

50 50 Tabel 3.4 Peralatan yang digunakan No Gambar Alat Nama Alat Keterangan 1 Untuk Combination Set Wrench membongkar dan memasang komponen 2 Untuk Socket Set Wrench membongkar dan memasang komponen 3 Digunakan untuk Ball Pen Hammer memasang bearing. 4 Untuk Soft Hammer membongkar dan memasang komponen 6 Untuk Torque Wrench 100 N.m mengencangkan baut sesuai torsi yang telah ditentukan.

51 51 7 Outside Micrometer mm Untuk mengukur komponen. 8 Feeler Gauge Untuk mengukur komponen Varnier caliper 0,002 Majun Digunakan untuk mengukur komponen Untuk membersihkan komponen Kuas Bak atau Container Untuk membersihkan komponen. Sebagai tempat pencucian komponen.

52 52 13 Untuk Solar membersihkan dan mencuci komponen. 14 Untuk Combination Puller 8 menarik/melepas komponen dari shaft

53 Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir Mulai Analisa Kerusakan Studi Lapangan Studi Literature Prepare Alat dan Bahan GRPTS Part Book Power Tool Hand Tool Spesial Tool Inspeksi Visual Pengukuran Keausan Tidak Analisa Keausan dan Pembahasan Ya Laporan dan Kesimpulan Selesai Gambar 3.25 Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir

54 54 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Analisa Kerusakan Water Pump Dalam menganalisa komponen water pump, data-data hasil pemeriksaan visual, dan pengukuran pada water pump dibandingkan dengan buku panduan antara lain : 1. Guideline for Reuseable and Salvage Operation untuk water pump dengan nomor media SEBF Buku panduan specification untuk water pump dengan nomor media KENR Buku ajar Applied Failure Analysis, (2014) Cileungsi Training Center PT. Trakindo Utama, Jakarta Dari hasil perbandingan tersebut ditemukan jenis kerusakan material yang terjadi pada water pump adalah : Inspeksi Komponen Secara sederhana, Corrosion diartikan sebagai perubahan kimia dan yang menghasilkan kerusakan pada permukaan logam. Senyawa bijih logam akan teroksidasi selama proses produksi. Bijih logam akan menghasilkan senyawa bijih logam yang kurang stabil. Senyawa logam memiliki kecenderungan kembali teroksidasi lebih stabil. Proses perubahan kembali kekondisi lebih stabil itu disebut corrosion.

55 55 Table 4.1 Visual Inpeksi Shaft GRPTS Aktual Do not use again Do not use again Terjadinya fretting corrosion bisa diakibatkan antara dua penyebab, yaitu : 1. Saat dua parts yang diikat dengan ketat mengalami pergerakan atau getaran sehingga membuat masing-masing parts saling menekan, mengakibatkan benturanbenturan kecil dipermukaan dan akan menimbulkan retakan-retakan. Keretakan tersebut akan menimbulkan corrosi pada permukaan. 2. Karena adanya kesalahan pemasangan saat perbaikan awal dilakukan. Table 4.2 Visual Inpeksi Housing GRPTS Aktual Use again Use again

56 56 Korosi yang terjadi adalah korosi jenis umum. Kerusakan jenis ini ditandai dengan adanya jamur-jamur corrosion dan perubahan warna pada permukaan komponen yang terjadi akibat permukaan komponen terpapar dengan cairan elektrolit atau cairan yang bersifat asam. Kandungan coolant conditioner yang kurang tidak dapat menghilangkan zat asam dari air secara maksimal, sehingga menimbulkan korosi pada komponen. Selalu gunakan coolant dengan konsentrasi air, coolant conditioner, dan antifreeze sesuai dengan standar pabrik, yaitu anti-freeze 30%-60%dan coolant conditioner 3%-6%.Lihat pada Operation and Maintenance Manual (OMM) Clearance antara Impeller dan Housing Gambar 4.1 Pengukuran Clearance Impeller dan Housing Table 4.3 Pengukuran Clearance antara Impeller dan Housing No Alat ukur Specifikasi Aktual Keterangan 1 Feeler Gaugge 0,022 to 0,062 mm 0,081 mm Out Spec Dari hasil pengukuran tersebut dapat di simpulkan bahwa terjadi pergeseran Impeller, hal ini mengindikasikan terjadinya masalah pada Impeller yang mengalami keausan atau Shaft yang mengalami keausan sehingga Impeller bergerak keluar melewati batas spesifikasi yang dianjurkan.

57 Clearance antara Flange dan Housing Gambar 4.2 Pengukuran Clearance Flange dan Housing Table 4.4 Pengukuran Clearance antara Flange dan Housing No Alat ukur Specifikasi Aktual Keterangan 1 Feeler Gaugge 0,035 to 0,065 mm 0,057 mm In Spec Dari hasil pengukuran tersebut dapat di simpulkan bahwa Clearance antara Falnge dan Housing masi dalam keadaan baik Pengukuran Diameter Shaft B A Gambar 4.3 Pengukuran Diameter Shaft

58 58 Table 4.5 Pengukuran Diameter Shaft No Alat ukur Specifikasi Aktual Keterangan A Digital Outside Micrometer 0, mm 24,992 mm In of spec B Digital Outside Micrometer 0, mm 15,479 mm Out of spec Pada hasil pengukuran tersebut terjadi perbedaan kasus di mana shaft sisi Impeller Telah melewati batas spesifikasi yang dianjurkan sedangkan Shaft sisi Flange masi masuk spesifikasi yang dianjurkan. Hasil pengukuran shaft tersebut menjadi alasan mengapa Clearance pada Impeller dan Housing melebihi batas spesifikasi yang di anjurkan. 4.2 Analisa Kerusakan Water Temperatur Regulator Dari hasil pengetesan yang saya lakukan terhadap water temperature regulator engine C6.4 Caterpillar yang mengacu pada Service Informasion System menunjukkan bahwa water temperature regulator ini tidak mengalami kerusakan. (spesifikasi diperoleh dari SIS media Number : KENR ). Hal ini didasari dari hasil pengetesan yang dilakukan ketika memanaskan water temperature regulator didalam wadah yang berisikan coolant yang telah dipanaskan.

59 59 Tabel 4.6 Pengetesan Water Temperature Regulator No Gambar Penjelasan 1 Proses perebusan water temperature regulator kedalam wadah yang berisi coolant yang telah dipanaskan. 2 Perhatikan water temperature regulator pada suhu berapa valve akan membuka. Periksa suhu secara terus menerus dengan menggunakan infrared thermometer, dan catat hasilnya. 3 Perhatikan water temperature regulator pada suhu 71, apakah valve water temperature regulator mulai membuka dan membuka penuh pada suhu Setelah valve membuka secara penuh kurang lebih 10 menit setelahnya pada suhu 85, lakukan pengukuuan menggunakan vernier caliper, dan catat hasilnya.

60 60 Valve water temperature regulator dapat membuka dengan sempurna sehingga temperature engine masih bisa mencapai specification yang telah ditentukan. Tetapi celah valve membuka penuh tidak sesuai specification dan akan mengakibatkaan coolant yang menuju radiator akan terlalu cepat didinginkan dan engine mengalami overcooling. Tabel 4.7 Hasil Pengetesan Water Temperature Regulator No Keterangan Specification Actual Hasil 1. Awal valve membuka 71 (160 ) 71 In of spac 2. Valve membuka penuh 85 (185 ) 85 In of spac 3. Celah valve membuka penuh 10 mm (0.4 ) 12 mm Out of spac Dari pengetesan yang dilakukan, water temperatur regulator pada engine C6.4 Caterpillar ini sudah tidak dapat digunakan kembali.

61 61 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Dari penelitian Analisa Kerusakan Komponen Cooling System pada Engine C6.4 Caterpillar diketahui bahwa : 1. Ada beberapa komponen dalam cooling system yang mengalami kerusakan dan keausan seperti shaft, clearance antara impeller dan housing yang jika dibiarkan dalam jangka waktu lama akan berakibat fatal bagi engine. 2. Korosi adalah rusaknya suatu material kerena bereaksi dengan lingkungannya yang terjadi pada water pump korosi ini sebabkan oleh kurangnya coolant conditioner pada cairan pendingin yang mengakibatkan fungsi dari coolant (untuk mencegah korosi) hilang. Dari hasil pemeriksaan visual komponen yang mengalami kerusakan jenis korosi adalah water pump housing pada permukaan blade dan back face pada impeller. 3. Hasil Pengukuran dan pengetesan komponen selama proses analisa. Tabel 5.1 Pengukuran Komponen Cooling System No Nama Specifikasi Aktual Keterangan 1 Clearence Flang 0,035 to 0,065 mm 0,057 mm In of Spec 2 Clearence Impeller 0,022 to 0,062 mm 0,081 mm Out of Spec 3 Shaft Flang (A) mm 24,992 mm In of spec 4 Shaft Impeller (B) mm 15,479 mm Out of spec 5 Awal valve Thermostat 71 (160 ) 71 In of spac membuka 6 Valve Thermostat membuka penuh 85 (185 ) 85 In of spac 7 Celah membuka valve Thermostat 10 mm (0.4 ) 12 mm Out of spac

62 62 4. Kerusakan pada komponen cooling system sangan mempengaruhi sistem sirkulasi coolant pada cooling system yang dapat mengakibatkan kerusakan pada engine. 5.2 Saran Adapun saran yang penulis berikan sebelum melakukan analisa adalah sebagai berikut: 1. Utamakan safety dan juga Contamination Control pada tiap pekerjaan yang dilakukan 2. Pahami terlebih dahulu kemudian gunakan Literature yang sesuai, sebagai Referensi ataupun panduan dalam proses pekerjaan yang akan di lakukan. 3. Segera lakukan perbaikan kerusakan pada sistem pendingin khususnya water pump, penggantian komponen jika memungkinkan, untuk menghindari kerusakan yang lebih parah pada water pump dan sistem pendingin umumnya. 3. Gunakan cairan pendingin yang sesuai dengan standard. Untuk unit caterpillar direkomendasikan untuk mengunakan Diesel Engine Antfreeze Coolant (DEAC) 4. Lakukan perawatan berkala pada sistem pendingin khususnya pada engine C6.4 Catepillar pada umumnya sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan.dan selalu mengacu pada Operation and Maintenance Manual. 5.3 Hasil Analisa Tabel 5.2 List Komponen No. Gambar Nama Komponen Kondisi Komponen Keterangan 1 Flang Housing Corrosion Baik

63 63 2 Impeller Housing - Baik 3 Shaft Water Pump PI : Fretting Corrosion Rusak 4 Cover As PI : 5I-7867 Corrosion Baik 5 Elbow PI : 5I-7646 Corrosion Baik Water 6 Temperature Regulator Spring Fatiguing Rusak PI : Flang PI : 5I-7696 Corosion Baik 8 Bearing 1 5L I H Baik

64 64 9 Impeller - Baik PI :