BAB III ANALISIS SISTEM PELUMASAN ENGINE 1TR-FE A. Overhaul Sistem Pelumasan Overhaul yaitu suatu pekerjaan yang dilakukan sampai dengan penganalisaan perlu tidaknya suatu komponen engine dilakukan penggantian. Prosedur overhaul yang dibagi menjadi beberapa bagian: 1. Menganalisa kerusakan 2. Membongkar komponen yang rusak 3. Membersihkan komponen dari kotoran yang menempel 4. Memeriksa komponen 5. Pengukuran komponen a. Jika diluar limit service 1) Diganti komponennya, atau 2) Diperbaiki komponennya b. Jika masih dalam limit service maka komponennya dipasang kembali B. Pemeriksaan dan Pengukuran Komponen Sistem Pelumasan Engine 1TR-FE Table 3.1 Spesifikasi umum sistem pelumasan engine 1TR-FE Engine model 1TR-FE Metode pelumasan Tipe pompa oli Tipe filter oli Pendingin piston Kapasitas minyak [pelumas Tipe pendingin minyak pelumas 27 Sirkulasi bertekanan Tipe roda gigi internal Tipe elemen kertas cartridge Injector oli 6,5liter Pendingin air (dokumentasi, 2012)
Pembongkaran pada sistem pelumasan dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui, memeriksa, menganalisa lomponen pelumasan engine.pembongkaran ini dimaksudkan agar mengetahui komponen pelumasan, memeriksa kondisi komponen, dan menganalisa penyebab kerusakan pada komponen pelumasan.sistem pelumasan engine ini saat dilakukan pembongkaran semua sistem pelumasannya dalam keadaan lengkap. Komponen dari sistem pelumasanengine 1TR-FE ini yaitu: 1. Bak Penampung Oli (carter) Carter ini terletak pada bagian bawah engine tepatnya menempel pada blok silinder bagian bawah. Carter ini dibaut dan menggunakan paking seal. Cara melepaskan carter dari blok silinder yaitu: a. Menggunakan potongan plat ke celah antara bak oli dengan blok silinder b. Buka bak penampung oli c. Bersihkan bak penampung oli d. Pasang gasket dan beri sealent e. Pasang baut bak oli dengan kunci momen 2kg f. Periksa kembali bak oli g. Periksa baut pembuangan oli Gambar 3.1 Carter (dokumentasi, foto 2012) 2. OilStrainer 28
Terletak di bagian bawah bak penampung oli yang terhubung langsung dengan pompa oli.oilstrainerini berfungsi untuk menyaring kotoran sebelum minyak pelumas terhisap oleh pompa. a. Bersihkan oli strainer dari kotoran yang menempel b. Periksa penyaring dari kondisi pipa oilstrainer Keterangan: Diameter dalam pipa : 15mm Diameter luar pipa : 16,3mm Celah kawat : 0,5mm Diameter oilstrainer : 110mm 3. Pompa oli (OilPump) Gamabar 3.2 Oli strainer (dokumentasi, foto 2012) Pompa oli ini terletak pada bagian depan blok silinder, pompa oli ini bekerja menghisap minyak pelumasan dari bak oli dan memompakan oli ke bagian komponen engine yang membutuhkan pelumasan. Bila gasket atau ring o yang terletak pada sambungan rusak, maka udara akan memasuki pada sistem pelumasan melalui pipa dan menyebabkan tekanan oli menjadi rendah. Akibatnya komponen akan mengalami keausan yang cepat. Bila sambungan gasket atau ring o dalam keadaan baik, maka ketika engine berputar dan ketika 29
putaran engine mencapai batas yang telah ditentukan maka relif valve membuka dan oli sebagian akan turun ke dalam bak oli. Gambar 3.3 Pompa Oli (Dokumentasi foto 2012) a. Memeriksa komponen pompa oli Keausan yang dialami oleh pompa minyak akan berakibat timbulnya kelonggaran yang tidak diinginkan pada bagian-bagian tertentu, sehingga pompa tidak dapat bekerja secara maksimal. Ada beberapa macam pemeriksaan yang dilakukan pada pompa oli agar mengetahui kondisi pompa itu masih layak pakai atau tidak, tetapi sebelum memeriksa, komponen itu harus dibersihkan terlebih dahulu. Cara pemeriksaan kebebasan dudukan pompa dengan gir pompa yaitu dengan cara menggunakan batang perata dan feller gauge dimana celah itu tidak boleh lebih dari spesifikasi 30
Gambar 3.4 keratan celah dudukan pompa dengan gir pompa (Dokumentasi, foto 2012) b. Memasang Pompa Oli Setelah pemeriksaan, pengukuran, dan menganalisa pompa oli pada engine tersebut, tidak ada keausan pada komponen pompa oli itu. Semua komponen pada pompa oli masih sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan. Pemasangan pompa oli ini tidak asal menempel, pada dudukan untuk gir pompa oli ada titik, titik itu harus di dekatkan dengan titik yang terdapat pada gir pompa oli.setelah itu pompa oli bias ditutup dengan covernya dan dibaut. Pemasangan cover pompa oli jangan sampai terbalik di bagian tekanan oli bagian rendah dan tinggi. Gambar 3.5 tutup pompa oli (Dokumentasi foto 2012) 4. Saringan Oli (oilfilter) Saringan oli ini berfungsi sebagai penyaring kotoran yang terdapat pada minyak pelumas. Oli yang terdapat pada bak oli akan dipompakan, sebelum menuju ke setiap komponen engine yang membutuhkan pelumasan oli akan masuk pada saringan oli terlebih dahulu. Katup pembebas (relief valve) dilengkapi pada saringan oli yang berfungsi menyalurkan minyak peumas apabila terjadi penyumbatan pada elemen saringan.bila terjadi pemampatan 31
maka tekanan di luar saringan oli akan meningkat pada tekanan kurang lebih 1,0kg/cm2 di atas tekanan pada tengah filter.tekanan ini menyebabkan katup pembebas terbuka, memungkinkan oli mengalir ke bagian tiap engine tanpa melalui elemen filter.chek valve berfungsi untuk mencegah kotoran yang terkumpul. Keterangan: Panjang saringan oli: 110mm Diameter saringan oli: 90mm Diameter lubang oli: 5mm Diameter lubang outlet: 10mm Gambar 3.6 saringan oli (Dokumentasi, foto 2012) C. Bagian-bagian Engine yang Memerlukan Pelumasan Bagian-bagian yang perlu mendapatkan pelumasan adalah bagian-bagian engine yang memiliki konsentrasi kerjanya penuh dengan mekanisme gerakan antar logam. Bagian logam yang harus mendapatkan pelumasan yaitu: 1. Crankjournal dan crank pin poros engkol 2. Pin piston 3. Dinding silinder dan piston 32
4. Bantalan poros camshaft dan mekanisme katup D. Perhitungan Kerugian Daya Gesek Pada laporan tugas akhir ini, penulis hanya menghitung daya gesek yang terjadi pada bagian poros engkol. Pada dasarnya bila menghitung daya gesek pada komponen lain, rumus yang digunakan akan sama, yang membedakannya adalah ukuran komponen yang harus di ukur untuk di masukan ke dalam rumus. Pengitungan daya gesek yang akan penulis hitung yaitu daya gesek yang terjadi pada mainjournal dan crank pinjournal pada poros engkol. Pengukuran poros engkol Hasil Pengukuran: Mengukur diameter mainjournal Hasil pengukuran: 61,7mm Gambar 3.7 Poros engkol saat terpasang (dokumentasi, foto 2012) Mengukur diameter bantalan mainjournal Hasil pengukuran: 62,2mm Mengukur diameterjournal Hasil pengukuran: 51,3mm Mengukur diameterjournal Hasil pengukuran: 51,8mm Tabel 3.2 33
Hasil pengukuran Bagian yang diukur Mm Cm Diameter mainjournal 60,0 6,0 Diameter bantalan mainjournal 65,0 6,5 Lebar mainjournal 25,4 2,54 Diameter journal 53,0 5,3 Diameter bantalanjournal 58,0 5,8 Lebarjournal 21,2 2,12 1. Kerugian daya gesek pada mainjournal dan bantalan mainjournal ng = 2π3. μ. D 3. L. n 2 c Dimana : Ng = daya gesekporos engkol dengan bantalan poros (Wiranto A, 2002: 46) µ = harga kekentalan absoulute minyak pelumas 0,399 poise, 39,9 senti poise= 0,399 poise D= diameter poros engkol (cm) L= panjang bantalan utama (cm) N= kecepatan potaran poros engkol (Rpm) C= selisih hasil antara diameter bantalan dan diameter poros (cm) Dari hasil pengukuran diketahui : D poros = 6,0 cm (hasil pengukuran) D bantalan = 6,5cm (hasil pengukuran) L = 2,54 (hasil pengukuran) n = 1200 rpm 60 = 20rps C = 6,5 6,0 = 0,5cm (putaran yg diingikan) 34
Maka daya gesek pada mainjournal dengan bantalan mainjournal yaitu: ng = 2(3, 14)3. 0, 399. (6, 0) 3. 2, 54. 20 2 0, 5 ng = ng = 2. 30, 96. 0, 399. 216. 2, 54. 4000 0, 5 54218974, 924 0, 5 ng = 1088437949 dn. cm/dtk ng = 1088437, 949 N. cm/dtk ng = 110985, 82125 7500 Ng = 14,798 PS kg. m/dtk E. Permasalahan Pada Sistem Pelumasan Serta Cara Mengatasinya Sistem pelumasan memegang peranan yang penting dalam proses kerja engine, apabila terjadi kerusakan pada sisitem pelumasan maka kerja engineakan terganggu. Dalam proses kerjanya komponen-komponen dalam sistem pelumasan dapat mengalami gangguan-gangguan atau masalah setelah digunakan dalam waktu yang lama. Gangguan-gangguan yang sering terjadi pada sistem pelumasan diantaranya : 1. Tekanan Oli Rendah Pelumas oli masuk ke dalam komponen-komponen engine dengan mendapatkan tekanan oleh sebuah pompa oli.tekanan pada oli menyebabkan oli dapat masuk ke dalam saringan oli, lalu masuk ke saluran utama kemudian menuju ke kepala silinder, jurnal poros hubungan, mekanisme katup kemudian minyak pelumas menuju kembali ke karter.tekanan minyak pelumas yang diberikan haruslah kuat karena hal ini sangat menentukan mengalirnya minyak pelumas kekomponen-komponen engine yang memerlukan pelumasan. Tekanan oli yang rendah menyebabkan aliran minyak pelumas tidak seluruhnya dapat melumasi komponen-komponen engine yang bergerak, akibatnya komponen- 35
komponen tersebut akan mengalami kerusakan. Prosedur pemeriksaan penyebab gangguan dan cara mengatasi gangguan tekanan oli yang rendah adalah sebagai berikut : Table 3.3 prosedur pemeriksaan gangguan tekanan oli rendah no Bagian yang diperiksa Penyebab gangguan Cara mengatasi 1. Oli engine 1. Oli engine kurang 1. Tambahkan oli baik 2. Kualitas oli engine buruk engine 2. Ganti oli engine 2. Saringan oli Saringan oli tersumbat Bersihkan atau ganti saringan oli 3. Katup relief Katup relif rusak Ganti katup relief 4. Pompa oli Pompa oli rusak Perbaiki atau ganti pompa oli 5. Baut pembuangan pada Baut pembuangan Tambahkan sealer oli kendor atau baut ulirnya habis kemudian kencangkan baut 6. Roda gigi atau rumah pompa Roda gigi atau rumah pompa aus Ganti roda gigi atau rumah pompa 2. Tekanan oli terlalu tinggi Tekanan oli terlalu tinggi dapat disebabkan oleh kerusakan pada saluran katup relief.hal ini dapat menyebabkan oli yang seharusnya ke katup relief diteruskan ke saringan oli dan ini dapat menyebabkan kerusakan dan terjadinya penyumbatan pada saringan oli.cara mengatasi masalah tekanan oli terlalu tinggi ini adalah dengan mengganti katup relief. 3. Pemakaian oli boros 36
Kurangnya oli pada suatu engine dapat disebabkan oleh beberapa ke bocorandari bagian-bagian engine yang kurang rapat saat pemasangan. Kemungkinan terjadinya kebocoran dapat dipariksa pada beberapa komponenkomponen pelumasan diantaranya : a. Oli keluar dari kepala dan tutup silinder Keluarnya oli dari kepala dan tutup silinder dapat disebabkan oleh kurang kencangnya baut pengikat kepala dan tutup silinder.keadaan paking yang sudah rusak juga dapat memungkinkan terjadinya kebocoran oli pada kepala dan tutup silinder. Kebocoran oli ini dapat diatasi dengan cara mengencangkan baut pengikat dan mengganti paking bila telah mengalami kerusakan. b. Kebocoran pada saringan oli Pemasangan saringan oli harus dilakukan dengan tepat dan kencang.hal ini dikarenakan pemasangan yang kurang kencang dan tidak tepat dapat menyebabkan terjadinya kebocoran pada saringan oli. Kencangkan saringan oli dan gantilah seal oli yang rusak apabila terjadi kebocoran pada saringan oli. c. Kebocoran pada baut pembuangan oli Kebocoran pada baut pembuangan dapat disebabkan oleh kurang kencangnya saat pemasangan setelah melakukan pembuangan oli.kencangkan baut sesuai spesifikasi agar tidak terjadi kebocoran pada baut oli. d. Kebocoran oli ke ruang bakar Komponen-komponen engine seperti dinding silinder, piston, dan ring piston suatu saat akan mengalami keausan akibat adanya gesekan. Keausan tersebut dapat menyebabkan oli masuk ke ruang bakar.hal ini mengakibatkan tenaga engine yang dihasilkan menjadi berkurang dan 37
menimbulkan kerak pada torak dan kepala silinder.langkah yang diambil dalam mengatasi hal ini adalah dengan mengganti dinding silinder, piston, dan ring piston. Berikut adalah tabel cara mengatasi beberapa masalah apabila pemakaian oli yang terlalu boros: Tabel 3.4 Prosedur pemeriksaan gangguan pemakaian oli boros no Masalah Penyebab gangguan Cara mengatasi 1. Oli keluar dari kepala silinder 1. Kurang kuat baut pembuangan saat pengencangan 2. Keadaan paking riusak 1. Mengencangkan baut pengikat 2. Ganti paking dengan yang baru 2. Kebocoran pada sarinmgan oli 1. Kurang kencang atau ulir baut nyaa habis 2. Keadaan oil seal rusak 3. Saringan oli rusak 1. Mengencangkan saringan oli 2. Menganti oil seal dengan yang baru 3. Ganti saringan oli dengan yang baru 3. Kebocoran pada baut pembuangan Kurang kencang baut pembuangan nyaa Kencangkan baut pembuangan oli 4. Kebocoran oli ke ruang bakar Keausan pada dinding silinder, piston, ring piston Ganti dinding silinder, piston dan cincin piston 4. Oli berubah menjadi encer 38
Pada umumnya minyak pelumas setelah mengalami beberapa kali pemakaian maka akan berubah menjadi encer.tetapi apabila oli encer dan batang pengukur oli berada diatas tanda F maka pada sistem pelumasan terdapat beberapa kemungkinan masalah. Penyebab terjadinya hal ini diantaranya : Tabel 3.5 Prosedur pemeriksaan gangguan oli berubah encer No Masalah 1. Tercampurnya air dengan oli 2. Terdapat bahan bakar dalam oli Penyebab gangguan Paking kepala slinder rusak Keauysan pada dinding dan kepala silinder Keausan pada dinding silinder, piston, ring piston Ganti paking kpla silinder Ganti dinding kdan kepala silinder Ganti dengan yang baru F. Pemeliharaan Sistem Pelumasan Pemeliharan sistem pelumasan diperlukan agar komponen-komponen sistem pelumasan tidak cepat mengalami kerusakan. Pemeliharaan sistem pelumasan dapat dilakukan dengan cara: 1. Pemeriksaan Kualitas Oli Pemeriksaan dilakukan dengan memeriksa oli dari berubah warna atau sudah encer sekali.bila kualitas oli buruk maka gantilah oli sesuai dengan spesifikasi oli. 39
Gambar 3.8 Pemeriksaan kualitas oli (Pedoman Perbaikan Daihatsu Charade, 1993) Beberapa langkah dalam penggantian oli adalah : a. Hidupkan engine dan biarkan hingga mencapai suhu kerja normal. b. Matikan engine. c. Lepaskan tutup lubang pengisian oli dan drain plug (pada oil pan) kemudian keluarkanoli. d. Pasang drain plug kembali dan kencangkan hingga sesuai dengan momen pengencangan yaitu 45 N.m (4.5 kg-m, 33 lb-ft). Isilah ruang crankcase dengan oli yang baru melalui lubang pengisian oli. Pengisian oli dengan melihat standar pengisian oli yaitu : Tabel 3.6 Standar pengisian oli Innova 1TR-FE No Kondisi penggantian kapasitas 1. Mengganti hanya oli engine (DOHC) 5,5 liter 2. Mengganti oli engine dan saringan oli (dohc) 3. Mengganti oli setelah overhaul atau engine dalam keadaan kosong sama sekali (DOHC) 6 liter 6,0 liter 40
2. Pemeriksaan Ketinggian Oli Gambar 3.9 Tempat pembuangan oli (Shop Manual Honda Civic, 1987) Pemeriksaan ketinggian oli engine dilakukan dengan memanaskan engine terlebih dahulu hingga mencapai suhu normal. Setelah mencapai suhu normal periksalah ketinggian oli dengan melihat dipstick. Ketinggian oli harus berada antara L dan F pada tangki pengukur (dipstick ) oli. Bila terlalu rendah periksa dan perhatikan kemungkinan terjadi kebocoran atau tidak.tambahkan oli jika tidak terjadi kebocoran oli. 3. Pemeriksaan Tekanan Oli. Gambar 15. Pemeriksaan ketiggian Oli (Shop Manual Honda Civic, 1987) Pemeriksaan dilakukan dengan menggunakan Oil Pressure Gauge dihubungkan dengan switch tekanan oli. Hidupkan engine dan panaskan sampai temperatur kerja normal. Pada putaran idle tekanan oli standar lebih dari 41
1,7kg/cm 3, sedangkan pada putaran 3000 rpm tekanan oli standar 4,6 kg//cm 3. Bila hasil pengukuran tidak sesuai dengan spesifikasi, periksa dan perbaiki pompa oli. Gambar 3.10 Pemeriksaan tekanan oli (Pedoman Perbaikan Daihatsu Charade: 1993: 13) 4. Pemeriksaan Saringan Oli Periksalah saringan oli dari terjadinya penyumbatan.bersihkan saringan oli atau bila perlu gantilah saringan oli dengan yang baru bila terjadipenyumbatan. 5. Pemeriksaan Pompa Oli Pompa minyak pelumas yang rusak dapat dikarenakan oleh adanya endapan kotoran yang mengumpul pada bagian bawah dari penampung minyak.cara mengatasinya adalah dengan memeriksa pompa minyak pelumas dengan membuka oil pan terlebih dahulu sebelum memeriksa komponenkomponen pada pompa minyak pelumas. Gambar 3.11 Komponen Pompa Oli (Training centre astra mobil: 1998: 8) 42
Keterangan gambar : 1. Oil Pump Gear Drive Shaft 2. Oil Pump Cover 3. Oil Pump Outer Gear 4. Oil Pump Inner Gear 5. Plug 6. Gasket 7. Relief Spring 8. Relief Plunger G. Langkah Pemasangan Komponen Engine Sebelum merakit komponen engine, sebaiknya komponen-komponen engine itu di bersihkan terlebih dahulu dengan menggunakan cairan pembersih. Ganti gasket dan oil seal yang sudah rusak agar kebocoran pada engine tidak terjadi. Langkah pemasangan engine nyaa yaitu: 1. Merakit block silinder Pasang piston Pasang main bearing Pasang bearing cap Pasang dan kencangkan baut main bearing cap (gunakan kunci momen 6kg) Pasang pompa oli, oli strainer saringan oli Pasang bak oli 2. Memasang kepala silinder Catatan: komponen mekanisme katup sudah terpasang pada kepala silinder Letakan kepala silinder pada silinder blok yang sudah diberi gasket Pasang baut silinder dengan berurutan dan sesuai torsinya 6kg Pasang camshaft dan rakitan rocker arm Stel celah katupnya Pasang manifold, filter dan exhaust 43
Pasang komponen sistem pendingin Pasang puli crankshaft, camshaft Isi engine dengan pelumas Setelah semua komponen terpasang maka hidupkan engine dan periksa engine dari kebocoran ataupun gangguan lain yang dihasilkan oleh engine. 44