Motor Diesel

M O T O R

D I E S E L Untuk Lingkungan Sendiri

MECHANIC DEVELOPMENT

PT PAMAPERSADA NUSANTARA 2004

K AT A

P E N G A N T A R

Puji syukur kita panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, Sehingga dapat tersusun buku “ MOTOR DIESEL “ Buku ini disusun untuk melengkapi bahan pelatihan di lingkungan PT Pamapersada Nusantara khususnya Plant Departement. Buku ini disajikan dalam bentuk yang sederhana, dengan harapan dalam pemahamannya akan lebih mudah, khususnya bagi Calon Mekanik atau Junior Mekanik dibidang Alat-alat Berat. Dengan segala kerendahan hati penyusun menyadari bahwa buku ini masih jauh dari sempurna, maka dengan keterbatasan yang ada penyusun sangat mengharap kritik dan saran dari para pembaca untuk meningkatkan kesempurnaan buku ini sehingga tidak terjadi salah persepsi untuk pemahaman dari isi dan makna terhadap buku ini. Akhirnya penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga terselesaikannya buku ini.

Jakart Jakarta, a, Januari Januari 2004 2004

Penyusun Mechanic Development

Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

DAFTAR

ISI

KATA PENGANTAR DAFTAR ISI PENDAHULUAN BAB I. I.

PENGET GETAHUAN DA DASAR

A.PRINSIP MOTOR DIESEL DAN BENSIN……………... I 1. Motor Diesel…………………………………………...I 2. Motor Bensin…………………………………………. I B. MOTOR 4 LANGKAH DAN 2 LANGKAH…………… I 1. Prinsip Kerja Motor Diesel 4 Langkah……………….. I 2. Prinsip Kerja Motor Bensin 4 Langkah………………. I 3. Langkah Kerja Motor 2 Langkah……………………...I C. RUANG PEMBAKARAN………………………………. I D. PEMBAKARAN LANGSUNG LANGSUNG DAN TIDAK TIDAK LANGSUNG…………………………………………….. I 1. Tipe Ruang Bakar Langsung…………………………..I 2. Tipe Ruang Bakar Tambahan………………………….I E. FIRING FIRING ORDER, ORDER, TABLE SQUENCE SQUENCE DAN VALVE TIMING PADA MOTOR DIESEL……………. I BAB BAB II. II.

-

1 - 16 1 - 16 1 - 16 3 - 16 3 - 16 4 - 16 4 - 16 6 - 16

- 7 - 16 - 7 - 16 - 7 - 16 - 11 - 16

KONS KO NSTR TRUK UKSI SI KOM KOMPON PONEN EN UTA UTAMA MA

A. STRUKTUR CYLINDER HEAD………………………. II 1. Cylinder Head………………………………………… II 2. Valve, Valve Guide dan Valve Seat………………….. II 3. ValveSpring……………………………………………II …II 4. Cylinder Head Gasket………………………………… II 5. Rocker Arm dan Rocker Arm Shaft………………….. II B. STRUKTUR CYLINDER BLOCK………………………II …II

-

1 1 6 7 8 9 11

-

21 21 21 21 21 21 21

-

1 5 18 25

-

31 31 31 31

-

1 1 4 6 9 10 11 11

-

11 11 11 11 11 11 11 11

BAB III. III. ENGINE ENGINE SYSTEM SYSTEM

A. LUBRIC RICATION SYSTEM……………………………… III B. FUEL SYSTEM…………………………………………..II .III C. COOLING SYSTEM……………………………..………II …III D. INTAKE & EXHAUST SYSTEM…………………..… ..….. III BAB BAB IV. IV. P E N G U K U R A N

A. SISTEM SATUAN………………………………………. IV B. PENGUKURAN…. …………………………………….. IV C. PEM PEMBACA BACAAN AN VERN ERNIER IER CAL CALIPE IPER…… R……………… ……………… ……IV IV D. MICROMETER…………………………………………..IV E. DIAL INDICATOR……………………………………… IV F. BORE GAUGE………………………………………….. IV G.TORQUE WREN RENCH…………………………………….. IV H.FEELER GAUGE……………………………………….. IV


PENGETAHUAN DASAR


BAB I

PENGETAHUAN DASAR

I - 1 - 16

A. PRINSIP MOTOR DIESEL DAN BENSIN. 1. Motor Diesel. Udara yang terhisap ke dalam ruang bakar dikompresi sehingga mencapai tekanan dan temperatur yang tinggi. Bahan bakar ( fuel ) diinjeksikan dan dikabutkan ke dalam ruang bakar. Sehingga terjadi pembakaran sesaat setelah terjadi pencampuran dengan udara.

Gbr. I - 1.Prinsip kerja motor diesel. 2. Motor Bensin. Udara dan bahan bakar yang tercampur didalam carburator, terhisap ke dalam ruang bakar dan dikompresikan hingga mencapai tekanan dan temperatur tertentu. Pada akhir langkah kompresi, busi memercikan api sehingga terjadi pembakaran.

Gbr. I - 2.Prinsip kerja motor bensin. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

PENGETAHUAN DASAR

I - 2 - 16

Perbedaan Diesel engine & Gasoline Engine Diesel Engine Fuel

2

Fuel Consumption Ratio g/PS -Hr

170 ~ 210

230 ~ 270

3

Flashing Point

Lebih tinggi dari 50 ºC

Lebih tinggi dari 25 ºC

Keuntungan. Diesel fuel memerlukan perhatian dalam penanganannya.

4

Compression Ratio

14 – 22 Kg/cm2 (hanya udara)

5 – 10 Kg/cm2 (udara + fuel)

Keuntungan. Diesel engine lebih bertenaga (more powerfull)

5

Ignition (penyalaan)

Tidak diperlukan

Dengan Busi (electric spark)

Keuntungan. Tidak memerlukan sistem penyalaan.

6

Metode pengabutan

Fuel dikirim dari injection pump melalui NOZZLE ke dalam ruang bakar

Karburator diperlukan sebagai tempat pencampuran fuel dan udara

Kerugian. 1. Memerlukan peralatan injeksi. 2. Perawatan agak sulit.

7

Berat (Kg/Ps) output per stroke volume piston (PS/It)

3~9

0.5 ~ 3.5

~ 20

30 ~ 50

8

Getaran

Besar

Kecil

Kerugian. Getaran besar

9

Trouble

Kecil

Besar

Kerugian. Jarang timbul trouble.

PT Pamapersada Nusantara

Gasoline

Keuntungan dan kerugian Diesel Engine

1

Mechanic Development.

Heavy oli, light oil etc.

Gasoline Engine

Keuntungan. Diesel fuel harga per liter lebih murah dan fuel consumption per horse power lebih rendah.

Kerugian. Biaya pembuatan lebih tinggi.

PENGETAHUAN DASAR

I - 3 - 16

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 nak 80 ~ 110 kg/cm2 dan temperatur menjadi 600 ~ 900 derajat celcius. 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. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

PENGETAHUAN DASAR

I – 4 – 16

2. Prinsip Kerja Motor Bensin 4 Langkah.

Gbr. I - 4.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 udaradan 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. 3. Langkah Kerja Motor 2 Langkah. Pada dasarnya prinsip kerja motor bensin dan diesel adalah sama, proses intake, compresi, power, exhaust dilakukan secara lengkap dalam 2 langkah ( upward dan downward ) piston. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

PENGETAHUAN DASAR

I - 5 - 16

Gbr. I - 5.Prinsip kerja motor 2 langkah. a. Langkah psiton ke atas ( Upward stroke ). Piston bergerak ke atas dari TMB menuju TMA, campuran udara dan bahan bakar masih mengalir ke dalam silinder melalui saluran ( scavenging passage ). Sebaliknya gas hasil pembakaran secara terus menerus dikeluarkan sampi lubang exhaust tertutup. Saat lubang exhaust ditutup oelh gerakan piston yang menuju TMA, campuran udara dan bahan bakar ditekan, sehingga tekanan dan temperaturnya naik. Pada saat itu, lubang intake terbuka pada akhir langkah kompresi sehingga udara segar terhisap masuk ke dalam crank case. b. Langkah Piston ke bawah ( Downward stroke ). Campuran udara dan bahan bakar yang termampatkan diberi percikan bunga api dari busi yang menyebakan terjadinya pembakaran sehingga tekanan dan temperatur diruang bakar naik. Dan piston terdorong kearah titik mati bawah. Pada akhir langkah piston, lubang exhaust terbuka dan gas hasil pembakaran mulai keluar, yang diikuti oleh pembakaran scavenging passage, sehingga campuran bahan bakar dan udara yang berada di crank case masuk ke dalam silinder. Kesimpulan : dua kali langkag piston atau satu kali putaran crank shaft menghasilkan satu kali tenaga. • Silahkan anda analisa, keuntungan dan kerugian engine 2 langkah dibandingkan dengan 4 Langkah ! 1. Keuntungan engine 2 langkah sebagai berikut : ~ ~ ~ 2. Kerugian engine 2 langkah adalah : ~ ~ Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

PENGETAHUAN DASAR

I - 6 - 16

C. RUANG PEMBAKARAN. Ruang pembakaran adalah ruangan yang dilingkupi oleh permukaan bawah silinder head, permukaan atas silinder block dan permukaan atas silinder, saat piston berada di titik mati atas ( TMA ) Ada bermacam - macam tipe ruang bakar sesuai dengan bentuk ruang bakar, letak valve intake, exhaust dan busi dengan tujuan agar diperoleh thermal efficiency yang maksimal. Umumnya, klasifikasi berikut ini disesuaikan dengan letak intake valve dan exhaust valve.

Gbr. I - 6. Macam - macam ruang pembakaran. 1. Over head valve type. Intake valve dan exhaust valve dipasang di permukaan bagain atas silinder head. Dapat disebut juga tipe OHV atau tipe I - head. Ruang bakar tipe ini dibentuk agar berbentuk bulat ( bola ) agar dapat menghasilkan pusaran saat udara di kompresi. Oleh sebab itu, penyalaan dapat merata ke seluruh arah. Sehingga tipe ruang bakar ini lebih banyak digunakan. 2. Side valve type. Letak Intake valve dan exhaust valve adalah sejajar lurus disatu sisi silinder block. Tipe ini juga disebut tipe L - head. Bentuk ruang bakar adalah rata ( flat ) sehingga struktur silinder head lebih sederhana dan biaya manufacturing lebih muarh dibandingkan dengan tipe over head walaupun efisiensi pembakaran lebih buruk, strukturnya juga lebih menguntungkan terutama untuk perawatan dan bingkar pasang silinder head. Sehingga ruang bakar tipe ini banyak digunakan.


PENGETAHUAN DASAR

I - 7 - 16

3. F - head type. Intake dan exhaust valve masing - maing dipasang pada silinder head dan pada sisi silinder block. Tipe ini adalah gabungan ( perpaduan ) dari tipe over head valve dan tipe side valve. Bentuk ruang bakar agak mirip dengan tipe side valve. Bagimanapun juga, mekanisme gerakan valve lebih komplek dibanding dengan tipe side valve. Sehingga tipe ini jarang digunakan. 4. 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. D. 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 dara 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.


PENGETAHUAN DASAR

I - 8 - 16

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. 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.


PENGETAHUAN DASAR

I - 9 - 16

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 muka. 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.


PENGETAHUAN DASAR

I - 10 - 16

b. Ruang Bakar Pusar ( Swirl Chamber )

Gbr. I - 9. 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.


PENGETAHUAN DASAR

E.

I - 11 - 16

FIRING ORDER, TABLE SQUENCE DAN VALVE TIMING PADA MOTOR DIESEL. 1.Firing Order. Firing Order adalah urutan pembakaran yang terjadi pada engine yang mempunyai jumlah silinder lebih dari 1 ( satu ). Contoh : Engine dengan 4 silinder, mempunyai firing order ( F.O ) = 1 - 2 - 4 - 3, maka proses pembakaran dimulai dari silinder No.1, dilanjutkan silinder No.2, No.4 dan No.3. Tujuannya adalah untuk eratakan hasil power, agar gaya yang ditimbulkan oleh piston seimbang ( balance ). Baik pada saat kompresi, maupun pembakaran, tidak menimbulkan puntiran pada getaran yang tinggi. Pada 4 langkah motor diesel dengan 1 silinder, piston bergerak 4 kali, menghasilkan satu kali pembakaran. Atau dua kali putaran crank shaft, menghasilkan 1 kali pembakaran. 2.Table Squence. Adalah suatu table yag menyatakan urutan langkah dan urutan pembakaran yang terjadi pada engine, baik engine dengan satu silinder atau lebih. a. Table squence untuk 1 silinder. Beda langkah dari TDC ke BDC = 180º.

Posisi piston

TDC

Langkah piston Put.Crankshaft

BDC Intake

0º


TDC Compresi

180º

BDC Power

360º

TDC Exhaust

540º

720º

PENGETAHUAN DASAR

I - 12 - 16

b. Table Squence untuk 4 silinder.

Gbr. I - 10. Table squence 4 silinder. Firing oreder ( F.O ) = 1 - 2 - 4 - 3. 720 Beda langkah setiap silinder =

= 180 4

TDC

BDC

TDC

BDC

TDC

Cy1.1

Power

Exhaust

Intake

Compresi

Cy1.2

Compresi

Power

Exhaust

Intake

Cy1.3

Exhaust

Intake

Compresi

Power

Cy1.4

Intake

Compresi

Power

Exhaust

0º

180º

360º

c. Table Squence untuk 6 silinder.

Gbr. I - 11. Table squence 6 silinder.


540º

720º

PENGETAHUAN DASAR

I - 13 - 16

Firing Order ( F.O ) = 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4. 720 Beda langkah setiap silinder =

= 120 6

90º

0º Cy1.1.

Power

Cy1.2.

hausts

Cy1.3.

ke

Cy1.4.

wer

Cy1.5.

180º

Compression Exhaust

540º

Power Intake

630º

720º

Compression

Compression

Power

Exhaust

Ex Inta -

Compression Po -

Exhaust

Compression 180º

450º Intake

Power

Intake 0º

360º

Exhaust Intake

pression

Cy1.6.

270º

Intake

Power

360º

540º

Com

Exhaust 720º

• Buatlah table squence lagi untuk 6 silinder, namun dengan Firing Order ( F.O ) = 1 - 4 - 2 - 6 - 3 - 5.


PENGETAHUAN DASAR

I - 14 - 16

3.Valve Timing. Adalah saat membuka dan menutup valve intake dan valve exhaust. Misalkan engine 6 D 125 series Dengan data - data : FO = 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4. Valve intake terbuka

= 20 B T D C ( Before top dead center ).

Valve intake menutup

= 30 A B D C ( After bottom dead center ).

Valve exhaust membuka

= 45 B B D C ( Before bottom dead center ).

Valve exhaust menutup

= 15 A T D C ( After top dead center ).

Gbr. I - 12. Valve timing. Dari data tersebut, dapat diketahui panjang langkah dari engine 6 D 125 series. Intake stroke

= 20 + 180 + 30 = 230.

Compression stroke

= 180 - 30 = 150.

Power stroke

= 180 - 45 = 135.

Exhaust stroke

= 45 + 180 + 15 = 240.

Total stroke

= 230 + 150 + 135 + 240 = 755.

Jadi over lapping

= 755 - 720 = 35.


PENGETAHUAN DASAR

I - 15 - 16

Fungsi over lapping adalah untuk mengadakan pembilasan gas bekas di dalam silinder. Hal ini terjadi pada saat exhaust valve belum tertutup dam intake valve sudah terbuka. Untuk pembuatan Table Squence yang sebenarnya, dalam perhitungan sesuai dengan data diatas Akhir power

= 0 + 135 = 135.

Akhir exhaust

= 135 + 240 = 375.

Awal intake

= 375 - 35 = 340.

Akhir intake

= 340 + 230 = 570.

Akhir compression

= 570 + 150 = 720.

Untuk silinder 2 dan seterusnya, dihitung dengan cara yang sama setelah perhitungan tersebut dibuat, dapat dibuat table sebagai berikut :


PENGETAHUAN DASAR

I - 16 - 16

Kesimpulan : Dilihat dari putaran crank shaft, maka terjadi over lapping power, yaitu power silinder 1 belum berakhir sudah disusul dengan power silinder 5 dan seterusnya. Table squence dapt digunakan untuk embuat table adjusment valve dengan 2 putaran crank shaft. No. Cy1 Posisi piston

Cy1.1

Cy1.2

Cy1.3

Cy1.4

Cy1.5

Cy1.6

Ex

In

Ex

In

Ex

In

Ex

In

Ex

In

Ex

In

No.1. TDC Comp.

o

o

-

o

o

-

-

o

o

-

-

-

No.6. TDC Comp.

-

-

o

-

-

o

o

-

-

o

o

o


KONSTRUKSI KOMPONEN UTAMA


BAB II


II - 1 - 21

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 diklasifikasin 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 :

Gbr.II - 1. Direct injection



Built-in-type

1. Nozzle holder. 2. Nozzle. 3. Glow plug.

II - 2 - 21

United type.

4. Pre combustion chamber body. 5. Cylinder head. 6. Pre combustion chamber insert.

A. Pre combustion chamber B. Main combustion chamber C. Water jacket

Gbr.II - 2. Precombustion Chamber 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.

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.



Sectional type 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 juga dapat digunakan engine yang berbeda jumlah cylinder yang ukuran head yang sama.



1. Cylinder head. 4. Valve seat. 7. Nozzle holder and injection nozzle. 9. Rocker arm. 12. Push rod. 15. Injector spring

Gbr.II - 3. Section type


2. Intake valve. 5. Valve guide. 10. Pre combustion chamber. 13. Crosshead

3. 6. 8. 11. 14.

II - 3 - 21

Exhaust valve. Valve spring. Rocker arm shaft. Glow plug. Injector.

Gbr.II - 4.

Solid type


M E T S I S N O I T C E J N I L E U F N O I T C U R T S N O C

II - 4 - 21

L A N O I T C E S D I L O S L A N O I T C E S D I L O S

M E E R V T U L S A I O S F V E V L O E V A L V W T A V N O M I E E T T R S S I P U B S M N O O C I T U T N B C O I M E T C O R E C I D J N I S I E S I A R E M K I E F S E T I S I A N I L G K N E


O

O O

O

O

O

O

O

O

O O

O

O

O

O

O

O

S E I R E S 2 9

S E I R E S 5 0 1

S E I R E S 4 9

S E I R E S 5 9

O

O

O

O

O

O

O

O

O

S E I R E S A 5 5 1

S E I R E S 0 7 1

O

O

S E I R E S 0 2 1

O

O

O

O

O

O

O

O O O O

O

S E I R E S 5 2 1

S E I R E S 5 3 1

S N I M M U C


II - 5 - 21

d. Injector nozzle type dan injector type. 

Injector nozzle valve menyemprotkan bahan bakar dengan pressure tinggi yang dipompakan oleh injection pump.



injector adalah hak tunggak 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.

e. Fungsi dari cylinder head. 

Cylinder head menahan tekanan pembakaran, mengendalikan panas dalam ruangan ( dengan system pendinginan ) dan tempat duduknya mecahnism valve intake / exhaust dan mecahanism penyemprotan bahan bakar.



Dengan demikian cylinder head harus dilengkapi dengan mecanism yang komplet dan mempunyai kekuatan yang tinggi dan tahan terhadap panas yang tinggi. Untuk itu perlu dilakukan bermacam - macam test dan pengukuran pada cylinder head.



Dibawah ini digambarkan lokasi head yang harus diperiksa dan diukur :

1. Cooling water air tube. 2. Cylinder head bolt. 3. Nozzle holder. 4. Fuel spill tube. 5. Valve guide. 6. Cylinder head. 7. Cylinder head cover. 8. Valve seat insert. 9. Rocker arm housing.

Gbr.II - 5. Cylinder head engine 6D 125.



II - 6 - 21

2. 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 diterusakn 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.

Gbr. II - 6. Valve dan guide valve. b. Valve Insert ( Valve Seat ). Valve insert adalah suatu ring yang than panas dan benturan yang dipasang diantara permukaan valve yang bersentuhan dengan cylinder head. Bila terjadi kerusakan pada valve insert dengan mudah dilepas dan diganti tanpa mengganti cylinder head. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara


II - 7 - 21

3. Valve Spring. 

Valve spring mengangkat valve sampai valve merapat pada valve seat apabila valve sedang menutup. Valve spring juga bekerja mengambalikan rocker arm, push rod dan tappet atau cam follower secara keseluruhan ke posisi normal dengan cepat.

Gbr. II - 7. Getaran valve spring. 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 .





II - 8 - 21

4. Cylinder Head Gasket. 

Cylinder head gasket berfungsi sebagai penyakit gas pembakar dan air pendingin dan oil pelumas yang bersikulasi anatar cylinder head dan cylinder block



Cylinder head gasket tidak hanya terhadap pressure tinggi dan tahan terhadap panas tetapi juga tahan terhadap oil dan air. Juga ketebalan gasket dalam waktu tertentu dapat mempertahankannya ketebalannya setelah bolt pengikat dikencangkan ( jika ketebalan gasket berubah akan membuat kekencangan bolt pengikat berubah ).



Kebocoran air, gas dan oil bisa terjadi tidak hanya bocor keluar tetapi dapat bocor ke dalam engine.

Gbr. II - 8. Cylinder head gasket.



II - 9 - 21

5. Rocker Arm dan Rocker Arm shaft.. a. Struktur dan fungsi. 

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.



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.



Untuk merndapatkan hasil penyetelan kerenggangan valve yang terbaik dilakukan pada saat engine panas. For two-valve cylinder head

1. 2. 3. 4.

Valve. Valve spring. Rocker arm shaft. Rocker arm bushing.

5. 6. 7. 8.

Adjustment screw. Locknut. Rocker arm. Push rod.

For four - valve cylinder head

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

Gbr. II - 9. Rocker arm dan rocker arm shaft.


A. Movement of rod. B. Movement of valve. C. Valve clearance.


II - 10- 21

b. Lubrication Pada Rocker Arm dan Valve.

1. 2. 3. 4.



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.

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

5. 6. 7. 8.

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

Gbr. II - 10. Lubrication pada rocker arm dan valve.



II - 11 - 21

B. 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.

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

Gbr.II - 11. Struktur dari Cylinder block. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

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


II - 12 - 21

1. Cylinder Liner. Struktur dan Fungsi dari Cylinder Liner.  Cylinder liner sebagai komponen dari combustion chamber dan sering berhubungan dengan tekanan tinggi. Juga sering mengalami beban gesek yang tinggi disebabkan gerak naik turun piston.

Gbr.II - 12. Cylinder liner. Seal Ring. Liner seal rings for Komatsu engines.

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

Gbr.II - 13. Cylinder liner seal ring.  Air

pendingin yang mendinginkan sekeliling liner disekat oleh flanger dibagian atas dari liner dan dengan seal ring pada bagian bawah.



Ring seal liner harus mampu menyekat dengan baik dan kuat memegang serta tahan terhadap temperatur yang bervariasi. Disamping itu ring – ring seal tahan terhadap oil dan air yang selalu berhubungan dengan linier serta tahanan terhadap tekanan yang disebabkan oleh naiknya / turunnya piston.



II - 13 - 21

2. Crankshaft & Metals. Struktur dan Fungsi  Crank shaft bersama dengan connecting rod merubah gerakan naik / turun piston yang disebabkan dari hasil tekanan pembakaran dalam cylinder menjadi tanpa putar pada output shaft.

1. Crankshaft pulley. 2. Crank gear.

3. Crankshaft. 4. Flywheel.

Gbr.II - 14. Crankshaft dan metals. 

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 degan chrome ditambah molybdenum. Permukaan journal dikeraskan dengan induksi frekwensi tinggi.

3. Thrust Bearing.

Gbr.II - 15. Lokasi pemasangan thrust bearing. 

Crankshaft dilengkapi juga dengan flywheel pada bagian belakang dan crankshaft tempat penyaluran tenaga engine. Dengan demikian shaft selalu mengalami beban axial bila main clutch dioperasikan.



II - 14 - 21

4. 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 - 16. 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 yang seal lip yang cukup kuat untuk mempertahankan penyekatan tetap baik.



Permukaan shaft yag kotor akan merusak seal lip dan membuat oil engine bocor.



Karena crankshaft sering bergesekan dengan seal lip, permukaan shaft akan aus dan mengurangi daya penyekatanm seal. Sedangkan crankshaft yang aus sangat sulit intuk memperbaiki dan mahal harganya.



II - 15 - 21

Tabel engine yang menggunakan ring wear. ENGINE

FRONT SEA L

REA R SEA L

92 series

O

O

94 series

O

O

105 series

--

--

120 series

--

--

130 series

--

--

155-4 series

O

O

Cummins engine

--

--

5. Balance Crankshaft. 

Crankshaft adalah mengubah geark naik turun menjadi gerak putar, sehingga mengalami gaya sentrifugal yang besar pada crank pin, karena titik senter crank pin tidak sama dengan titik senter crankshaft. Selain itu crank pin sering mengalami tekanan pembakaran dari piston.



Untuk mengatasi gaya sentrifugal, crankshaft dilengkapi counter weight untuk menimbulkan gaya eksentrik pada crankshaft, sehingga dapat menghilangkan gaya sentrifugal yang terjadi pada crank pin. Selain itu counter weight juga membantu melancarkan mengubah gerak naik turun menjadi gerak putar dan efektivitas crankshaft menjadi bertambah.

1. 2. 3. 4.

Gbr.II - 17. Balance crankshaft.. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

C = Shaft P = Crank Pin. F = Combustion Pressure. W = Counter weight.


II - 16 - 21

6. Vibration Damper Crankshaft. Crankshaft selalu menerima gaya puntir pada saat tekanan pembakaran yang dihasilkan di dalam cylinder diteruskan ke crankshaft. Dalam keadaan demikian raksi gaya dan kekakuan crankshaft menyebabkan bergetarnya crankshaft oleh sebab itu perlu dipasang vibration damper guna meredam getaran tersebut. A. 1. 2. 3.

Rubber damper Crankshaft. Elastic rubber. Hub

B. 4. 5. 4.

Viscous damper. Damper case Inertia ring Silicon oil

Gbr.II - 18. Vibration damper crankshaft. 7. Camshaft

Gbr.II - 19. Camshaft. 1. Camshaft. 2. Cam gear. 3. Camshaft.

b. Intake cam. c. Exhaust cam. d. Injector cam.



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 mengontrol penyemprotan bahan bakar.



II - 17 - 21

a. Valve Timing.

Gbr.II - 20. 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.



Injection timing yang digambar diatas menunjukkan waktu yang terbaik dari injection plunger yang disesuaikan dengan sudut crankshaft yang mana bahan bakar diinjeksikan dari injector. Pergerakkan plunger dikontrol oleh camshaft dan timing gear.

8.Tappet and Push Rod.

Gbr.II - 21. Struktur tappet dan push rod. 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.





II - 18 - 21

9. Cam Follower and Push Rod. ( Cummins engines ).

Gbr.II - 22. Struktur dan fungsi. 1. Camshaft. 2. Tappet. 3. Push rod.

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

1. Camshaft. 5. 2. Cam Follower.6. 3. Cam Follower 7. housing. 8. 4. Push rod.

Rocker lever. Cross head. Valve spring. Valve.

10. Timing Gear

Gbr.II - 23. Timing gear. o 1. Balance gear ( R.H ). o 2. Idle gear ( R.H ). 3. Timing gear case. 4. Cam gear. 5. Idle gear ( large ). 6. Injection pump driving gear. o 7. Idle gear ( L.H ). o 8. Balancer gear ( L.H ).


9. Crankshaft gear. 10. Crankshaft gear ( for driving oil Pump ). 11. Oil pump driving gear. 12. Crankshaft. 13. Crankshaft pulley. o Engine with balancer shaft, only 4D120 and 4D130 engines.


II - 19 - 21

Struktur dan fungsi.  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 susunanny bergantung dan engine model. Putaran timing gear : Cam gear ………………..½ x putaran engine. 8 Injection pump ………… ½ x putaran engine. 8 Balancer shaft …………. 2 x putaran engine. 8 Gigi penggerak lain tergantung kebutuhan. 8 11.

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 - 24. Piston and connection rod. Struktur dan fungsi.  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.



II - 20 - 21

12. Ring Piston.

Gbr.II - 25. Ring piston. Fungsi.  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. 13. Flywheel

Gbr.II - 26. Flywheel. 1. 2. 3. 4.

Rear support. Flywheel housing. Flywheel. Flywheel mounting bolt.

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

Fly wheel terpasang di belakang carnkshaft 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 pad crankshaft dan ditrasnfer ke fly wheel. Dengan adanya inertia yag 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. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara


II - 21 - 21

14. 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 - 27. P.T.O gear unit.


ENGINE SYSTEM


BAB III

ENGINE SYSTEM

A.

III - 1 - 31

LUBRICATION SYSTEM. Fungsi sistem pelumasan pada saat engine adalah mengurangi terjadinya gesekan dan mencegah berkaratnya bagian – bagian engine yang bergerak tranlasi maupun rotasi Sistem Pelumasan 6D125 Series.

Gbr. III - 1. Sistem pelumasan 6D125 series. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Oil Strainer. Oil Pump. Oil cooler. Oil filter. Main relief. Thermostat. Regulator valve.


8. 9. 10. 11. 12.

Valve. Crankshaft. Camshaft. Piston. Piston cooling nozzle. S(A)6D125-1. 13. Rocker arm.

14. Intake and exhaust. 15. Fuel injection pump. 16. Turbocharger. ( S(A)6D125-1 ). 17. Timing gear. 18. Adapter. W : Cooling water.

ENGINE SYSTEM

III - 2 - 31

1. Scavenging Oil.

Gbr. III - 2. Scavenging oil.

1. Oil pump. 2. Oil strainer. 3. Scavenging pump.

A. To various engine parts.

Saat posisi engine yang dioperasikan miring, oil mengalir dan berada di ujung oil pan. Sehingga oil yang bersikulasi tidak sempurna dan menyebabkan keausan pada komponen - komponen yang bergesekan. Scavenging oil sirkuit mempunyai strainer sendiri yang lketaknya disisi berlawanan dengan strainer utama. Sehingga il yng berada diujung oil pan dihisap oleh scavenging pump melalui strainernya dan dikirimkan ke sisi lawannnya 2. By Pass Filter Oli Sirkuit. 1. Oil pan. 2. Oil pump. 3. Oil filter. 4. By pass filter. A. To various engine parts.

Gbr. III - 3. Bypass filter. Oil pelumas di oil pan secara normal mengalir melalui oil pump dan oil filter ke berbagai macam komponen dalam. Dengan adanya tambahan bypass filter sirkuit. Oil terjaga bersih dan memperkecil kebuntuan filter oil. Engine Komatsu membagi dua tipe yaitu : * Full flow type

:

Membawa seluruh aliran oil ke komponen dalam melalui filter oil dan full flow.

* Kombinasi bypass type

:

Mengembalikan sebagian oil yang dikirim dari oil pump ke oil pan.


ENGINE SYSTEM

III - 3 - 31

3. Katup Pengatur. Fungsi : ~ Mengatur tekanan oil di dalam sistem. ~ Membatasi tekanan oil di dalam sistem.

Gbr. III - 4. Katup pengatur. 1. 2. 3. 4.

Plug . Valve spring. Regulator valve. Filter bracket.

A. From filter. B. To main gallery. C. To oil pan.

4. Filter ( Full Flow Filter ).

1. Bracket. 2. Element ( cartridge ). 3. Safety valve ( relief valve ).

Gbr. III - 5. Filter.

A. Oil inlet B. Oil outlet

Fungsinya untuk menyaring oil untuk memisahkan adanya kotoran yang ikut mengalir bersama oil.


ENGINE SYSTEM

III - 4 - 31

5. Oil Cooler.

Gbr. III - 6. Tipe silinder. 1. Cover. 2. Element.

Gbr. III - 7. Tipe layer. A. B. C. D.

Oil inlet. Oil outlet. Cooling water inlet. Cooling water outlet.

a. Fungsi oil cooler. Sebagai pendingin oil agar kualitasnya tidak berubah karena kenaikan temperatur dan kemampuan oil sebagai pendingin tidak menurun. 6. Oli Pelumas. Fungsi oli : ~ Membentuk lapisan minyak ( film ). ~ Pendingin ( cooling ). ~ Penyekat ( sealing ). ~ Pembersih ( cleaning ). ~ Anti karat.


ENGINE SYSTEM

III - 5 - 31

B. FUEL SYSTEM. Sistem penyaluran bahan bakar setiap engine pada dasarnya sama, tapi dengan kebutuhan dan fungsi yang berbeda, sehingga terdapat dua macam cara untuk menyalurkan bahan bakar. 1. Cummins Fuel System.

Gbr. III – 8. Cummin fuel system. 

Fuel tank. Sebagai tempat penyimpanan bahan bakar.



Float tank. a. Tempat penampungan bahan bakar dari fuel tank maupun pengembalian fuel dari injector. b. Mencegah over fuelling pada saat mati. c. Mengendapkan kotoran atau air yang terkandung di dalam bahan bakar tersebut.


ENGINE SYSTEM

III - 6 - 31



Fuel filter. Untuk menyaring kotoran yang terkanduug di dalam bahan bakar.



PT pump. PT pump adalah mensuplai fuel ke injector dan menentukan quantity fuel yang disuplay. Karena adanya hambatan yang konstan, maka perubahan quantity supplay ( debit ) akan menyebabkan tekanan bervariasi.



Injector. Berfungsi untuk menyemprotkan dan mengabutkan bahan bakar ke dalam silinder, serta menentukan timing penyemprotannya. Bahan bakar yang disuplai dari PT Pump dengan tekanan yang bervariasi akan masuk ke dalam cup melalui “ Matering Orifice

Gbr. III – 9. Flange type injector.


ENGINE SYSTEM



III - 7 - 31

Keterangan : ~ Start up stroke : Pada l;angkah ini meterinmg orifice masih tertutup, tapi plunger mulai bergerak naik. ~ Metering orifice : Plunger terus naik, metering orifice mulai terbuka, bahan bakar mulai mengalir dan mengisi injector. ~ Injection plunger : Plunger metering orifice tertutup sehingga bahan bakar yang terdapat pada cup injector terjebak, plunger turun menekan bahan bakar, sehingga bahan bakar menyemprot ke ruang bakar. ~ Injection complete : Ujung plunger pada cup injector, sampai langkah selanjutnya mulai lagi.

Mekanisme Pergerakkan Injector.

Gbr. III – 10. Pergerakkan injector.


ENGINE SYSTEM

III - 8 - 31

Pada langkah intake, roller pada cam follower berputar dan turun mengikuti kurva pada cam shaft menyebabkan push rod turun dan plunger naik. Pada 44º sesudah titik mati atas ( ATDC ), metering orifice terbuka dan bahan bakar masuk ke dalam cup. Selama proses transisi dari langkah intake ke kopmresi, roller dan follwer berada pada posisi teerbawah dan plunger berada pada posisi paling atas. Pada 62º sebelum titik mati atas ( BTDC ) langkah kompresi, roller mulai bergerak naik dan plunger mulai bergerak turun. Pada 28º BTDC, metering orifice tertutup. Plunger mulai menekan dan menyemprotkan bahan akar yang terjebak di dalam cup injector pada 22,5 BTDC langkah kompresi dan berakhir pada 18º ATDC langkah power. Pada saat ini roller berada pada posisi paling atas dan plunger berada paling bawah.


ENGINE SYSTEM

III - 9 - 31

2. Komatsu Fuel System.

Gbr. III – 11. Komatsu fuel system. 1. 2. 3. 4.

Fuel tank. Strainer. Fuel filter. Fuel Injection pump.

5. Feed pump. 6. Nozzle.

Sistem bahan bakar pada engine komatsu terdiri atas komponen utama : 1. Tangki bahan bakar ( fungsinya sudah dijelaskan pada cummin fuel system ) 2. Pompa aliran ( feed pump ). 3. Saringan bahan bakar. 4. Pompa injeksi bahan bakar ( FIP ). 5. Penyemprot bahan bakar ( injection nozzle ).


ENGINE SYSTEM

III - 10 - 31

a. Feed Pump ( Variable Delivery Type ). Fungsinya adalah : Mensupply bahan bakar ke pompa bahan bakar dengan tekanan rendah yaitu berkisar 1.2 - 2.6 kg/cm2. Bersama - sama dengan pompa priming mensupply bahan bakar ke sistem pada saat engine dalam keadaan masuk angin ( engine hunting = sistem bahan bakar kemasukan udara ). Cara kerja pompa aliran :  Ada tiga kejadian yang terjadi pada pompa air yaitu : ~ Posisi Resirkulating.

Gbr. III – 12. Posisi Resirkulating. Poros kam ( camshaft ) mendorong torak ( piston ) ke bawah untuk menekan bahan bakar ( fuel ) yang berada pada ruang dalam ( inner chamber ), keluar melalui katub pengeluaran ( delivery check valve ), sebagian keluar menunju saringan bahan bakar dan sebagian lagi masuk ke ruang luar dari pompa ( outer chamber ). Selama dalam gerakan ini, katup masuk ( suction check valve ) tetap dalam keadaan tertutup. Dalam hal ini terjadinya peristiwa berpindahnya bahan bakar dari inner chamber ke outer chamber.


ENGINE SYSTEM

III - 11 - 31

~ Posisi Discharging.

Gbr. III – 13. Posisi Discharging.

Gbr. III – 14. Posisi Idling.

Piston bergerak kembali pada posisi semula akibat kekuatan spring. Akibatnya bahan bakar yang berada pada outer chamber ditekan keluar dan masuk ke dalam discharge line. Bila tekanan yang dibangkitkan oleh bahan bakar pada discharge line masih lebih rendah dari kekutan spring, maka proses kerja akan kembali lagi ke proses kerja 1, demikian seterusnya. ~ Posisi Idling. Apabila tekanan yang dibangkitkan pad bagian pengeluaran (discharge line) tinggi, maka tekanan ini akan menahan gerakan piston sehingga “ Floating “. Apabila tekanan pada discharge line menurun, maka kekutan spring akan mendorong piston sehingga piston bisa mengikuti gerakan dari push rod.


ENGINE SYSTEM

III - 12 - 31

Feed Pump.

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

Camshaft. Oil seal. Piston (main ). Priming pump. Sprig ( priming ). Piston ( Priming ). Check valve ( Outer side ). Gauge filter. Plug. Spring ( main ). Check valve ( inlet side ).

A. Inlet port. B. Pouter port.

Gbr. III – 15. Feed pump.

Gbr. III – 16. Piston type.


ENGINE SYSTEM

III - 13 - 31

b. Pompa injeksi bahan bakar ( Fuel Inejction Pump ). Fungsinya adalah : Mensupply bahan bakar ke nozzle dengan tekanan rendah tinggi ( max 300 kg/cm2, menentukan jumlah bahan bakar yang disemprotkan dan menentukan timing penyemprotan. Gambar potongan Vertikal Fuel Injection Pump

Gbr. III – 17. Potongan vertical fuel injection pump. Gambar diatas memperlihatkan sebuaah penampang melintang dari pompa pribadi tipe PES-PD. Shim terdapat ada pompa ini, yang dipasang antara flange dan rumah pompa. Merubah ketebalan shim berarti meubah posisi dari plunger, relatif terhadap saluran masuknya. Dengan kata lain, adanya shim ini berarti mengatur kedudukan flange pada rumah popa arah vertical, dengan kata lain mengatur timing. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

ENGINE SYSTEM

III - 14 - 31

Gbr. III – 18. Gerakan plunger pada fuel injection pump.  

Plunger bergerak naik - turun dan juga dapat berputar. Bagian atas plunger terdapat alur ( groove ), yang berfungsi utuk mengatur banyak sedikitnya bahan bakatr yang akan disemprotkan ( injection ) debgan jalan plunger tersebut diputar pada posisi tertentu. Plunger ini berputar karena control rack ditarik. 8

Prinsip kerjanya : Plunger naik karena dorongan poros kam, sedangkan turunnya karena dorongan spring. Langkah plunger keseluruhan disebut dengan Constan Stroke. Ketika plunger bergerak naik, pada saat mana lubang ( port ) yang terletak pada plunger barrel mulai tertutup, maka saat itu disebut dengan mulai injeksi ( start of injection ). Dimana bahan bakar nosel siap menyemprot. Apabila plunger bergerak terus, maka bahan bakar pada nosel akan meyemprot. Semprotan bahan bakar pada nosel akan berhenti ketika posisi alur pada plunger mulai bertemu dengan lubang pada plunger barrel. Langkah penyemprotan disebut efective stroke, langkah tersebut dimulai dari posisi start of injection sdampai alur ketemu dengan lubang masuk pada barrel. Posisi langkah efective ( efective stoke ), berubah - ubah tergantung dari beban dabn pengeluaran pengaturan operator secara manual.


ENGINE SYSTEM

III - 15 - 31

Ketika langkah efektif berakhir akan tetapi plunger masih tetap bergerak ke atas, namun bahan balar tidak diinjeksikan lagi setelah berakhir langkahnya, plunger bergerak turun karena mendapat dorongan dari spring, sehingga akhir langkah pad posisi titik mati bawah ( TMB ) Kemudian plunger bergerak naik kembali karena dorongan poros kam. Lngkah dari titik mati bawah ( TMB ) samopai pad saat start injeksi ( start of injection ) disebut pre - stroke, langkah ini bertujuan untuk mengisi bahan bakar ke dalam plunger barrel. ~ Delivery valve.

Gbr. III – 19. Delivery valve.  





Pada bagian atas plunger dipasang katub pengeluaran dan springnya. Bahan bakar yang ditekan oleh plunger mendorong katub pengeluaran ( delivery valve ) melawan springnya, sehingga bahan bakar akan mengalir ke pipa injeksi untuk selanjutnya menuju nozzle. Dengan turunnya tekanan bahan bakar, setelah berakhirnya penyemprotan bahan bakar, delivery valve didorong ke bawah oleh spring sehingga piston menutup saluran bahan bakar. Tujuannya adalah mencegah membaliknya aliran bahan bakar ( return flow of fuel ). Gerakan turun dari delivery valve oleh spring disebut dengan “ Sucking Back Stroke Of Delivery Valve “. Tujuannya untuk mencegah penetasan bahan bakar di ruang bakar untuk pembakaran langsung dan ruang kamar muka untuk sistem pembakaran tidak langsung, saat injeksi bahan bakar berakhir.


ENGINE SYSTEM

III - 16 - 31

Dilihat dari cara kerjanya, maka delivery check valve berfungsi sebagai : 1. Check valve. 2. Menurunkan tekanan pada pressure line secara cepat ( menguragi penetesan ). ~ Governor. Fungsinya : Mengatur putaran engine sesuai dengan bahan bakar dan putaran. Kalsifikasi governor : Governor untuk pompa injeksi tipe bosch dapat diklasifkasikan sebagai berikut : 1. Minimum dan maksimum speed governor. Umumnya tipe ini digunakan untuk otomobil. 2. All speed governor. Umunya tipe ini dipakai untuk mesin - mesin konstruksi dan engine generator.

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

Cover. Start spring. Floating lever. Guide lever. Idling sub spring. Shifter. Sleeve. Angleich spring. Flyweight. Full load stopper.

11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

Control rack. Swivel lever. Governor spring. Control lever. Camshaft. Torque spring. Lever.

Gbr. III - 20. Governor tipe RSV.


ENGINE SYSTEM

III - 17 - 31

~ Fuel injection nozzle.

1. 2. 3. 4. 5.

Inlet connector. Nozzle holder. Nozzle spring. Nozzle. Needle valve.

a. From injection pump. b. Nozzle hole. c. To fuel tank.

Fungsinya : Untuk mengabutkan atau menyemprotkan bahan bakar yang dikirim dari FIP. • Baik tidaknya pengabutan ditentukan dengan kekuatan spring nozzle. • Untuk menaikkan atau menurunkan kekuatan spring dapat dengan menambah atau mengurangi shim. Gbr. III – 21. N o z z l e.


ENGINE SYSTEM

C.

III - 18 - 31

COOLING SYSTEM.

Gbr. III - 22. Cooling System Cummins Engine. 1. 2. 3. 4.

Corrosion resistor. Thermostat. Water manifold. Piston.

6. 7. 8. 9.

Oil cooler. Water pump. Fan. Radiator.

A. B. C. D.

From oil pump. To main gallery ( oil ). From machine chassis ( oil ). To machine chassis ( oil ).

1. Sirkulasi Air Pendingin. Water pump digerakkan oleh putaran carnk shaft melalui V belt untuk mensirkulasikan air dengan tekanan tertentu ke sirkuit pendingin setelah dari pompa, air pertama - tama menuju ke oil cooler untuk mendinginkan oli pelumas engine dan oil - oil sistem lainnya. Kemudian, air tersebuit mengalir ke silinder block. Di dalam silinder block, air pendingin tersebut mengalir ke sekitar silinder liner dan mendinginkan silinder liner dan ruang bakar. Setelah ini air tersebut masuk ke water jacket selinder head. Untuk mendinginkan nozzle atau injector, intake dan exhaust valve dan permukaan silinder head. Air tersebut kemudian masuk ke thermostat. Thermostat mendistribusikan air pendingin ke dua saluran, yaitu ke water pump dan radiator. Volume air yang didistribusikan tersebut tergantung pada temperaturnya. Air yang mengalir ke radiator didinginkan oleh udara yang dihembuskan oleh kipas.


ENGINE SYSTEM

III - 19 - 31

Volume air yang didistribusikan tersebut tergantung pada tempatnya. Air yang mengalir ke ardiator didinginkan oleh udara yang dihembuskan oleh kipas.

Gbr. III - 23. Cooling System Komatsu Engine. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Radiator. Thermostat. Water pump. Water temperature gauge. Water manifold ( integrated with cylinder block ). Corrosion resistor. Cylinder head. Cylinder liner.


9. 10. 11. 12.

Piston. Cylinder block. Oil cooler Air compressor.

A. Lubrication oil. B. Cooling water ( water manifold to cylinder block ).

ENGINE SYSTEM

III - 20 - 31

2. Water Water Pump. Pump. Adalah untuk mensirkulasikan mensirkulasikan air dengan tekanan tekanan ke dalam sistem sistem pendingin. Semua pompa pompa air yang yang dipergunakan pada engine umumnya umumnya mempergunakan jenis sentrifugal pump.

Gbr. III - 24. Water Water pump. pump. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Water Water pump pump driv drive e gea gear. r. Pu Pump shaft. Ball Ball bear bearin ing. g. Pump Pump bod body. y. Wate Waterr seal seal.. Impe Impell ller er.. Pump Pump cove cover. r.

WATER PUMP • Ty Type : Centrifugal gear drive. • Pump Pump speed speed : Ce Cent ntri rifu fuga gall gear gear driv drive. e.

A. From Thermostat. B. To eng engin ine. e. C. From From radiat radiator. or.

3. Thermo Thermosta stat. t. Adalah untuk mengatur saat saat membuka dan menutup aliran air pendingin ke radiat radiator, or, sehing sehingga ga tempar temparetu eturr air pada pada sist sistem em tetap tetap pada pada batas batas - batas batas yang yang sudah sudah dite ditentu ntukan kan ( 70 º C - 90 ºC ). Dengan demikian akan mempercepat tercapainya temperatur kerja.


ENGINE SYSTEM

Operation Cool ( full close )

Gbr. III - 25. Cool ( full close ) Function Opening temperature Full opening temperature Valve lift

III - 21 - 31

Warm ( full open )

Gbr. III - 26. Warm ( full open )

: 74.5 - 78.5 ºC. : 90 ºC. : Minimum 10 mm.

Prinsip Kerja : Jika temperatur engine naik, akan akan expander akan akan mengembang dan mendorong mendorong piston piston ke atas. atas. Karena piston tersebut dijadikan satu dengan valve pada thermostat tersebut, maka saluran yang ke radiator yang tadinya tertutup akan terbuka sedikit, sehingga air akan mengalir ke pompa maupun ke radiator. Besar kecilnya aliran air yang ke radiator radiator maupun yang ke ke pmpa, tergantung dari besar kecilnya valve terbuka. Terbukanya valve tersebut berdasarkan kenaikan temperatur dari air pendingin. Valve Valve mulai mulai terbuk terbuka a pada temp tempera eratur tur 74.5 74.5 - 78.5 78.5 ºC dan terbu terbuka ka penuh penuh pada pada 90 ºC.


ENGINE SYSTEM

III - 22 - 31

4. Radi Radiat ator or..

Gbr. III - 27. Radiator Radiator assy. assy. 1. Upper tank. 2. Water filter cap. 3. Pressure valve.

4. Tube. 5. Fin. 6. Lower tank.

Fungsi radiator adalah sebagai pendingin air engine. Dan mendinginkan air tersebut dengan bantuan udara luar Fungsi buffle plate adalah untuk memisahkan bubles yag terjadi di dalam sistem / radaitor. Bubles adalah peristiwa pecahnya gelembung gelembung udara.


ENGINE SYSTEM

III - 23 - 31

Gbr. III - 28. Potongan melintang radiator. Prinsip Kerja Radiator : Di dalam upper tank dari radiator terdapat buffle plate yang memisahkan antara air yang boleh berhubungan dengan udara luar dengan air yang tidak berhubungan dengan udara ( ruang A dengan ruang B ). C adalah saluran pembuangan udara dari dalam core pada saat pengisian air. D juga adalah saluran pembuangan udara dari dalam engine block [pada saat pengisian air. Pada sistem pendinginan ini tidak boleh berhuibungan langsung dengan udara luar, yang maksudnya untuk menaikkan titik didih air pada sistem dari 100 ºC menjadi 110 ºC. 

Radiator safety valve. Radiator safety valve terdiri dari dua buah vakve, yaitu pressure valve dan vacuum valve.



Pressure valve. Karena panas tekana udara di dalam radiator naik, apabila tekanan udara dalam radiator naik sebesar 0.75 kg/cm2 lebih tinggi dari tekanan udara luar maka kelebihan tekanan tersebut akan mampu mendorong pressure valve melawan spring, sehingga kelebihan tekanan akan keluar melalui lubang K.


ENGINE SYSTEM

III - 24 - 31

Gbr. III - 29. Radiator safety valve. 

Vacuum valve. Berfungsi utuk mencegah kevakuman di dalam radiaotr, jadi apabila tekanan di dalam lebih kecil dari tekanan udara luar ( 1atm ) maka vacuum valve akan terbuka.

5. Corrosion Resistor.

Gbr. III - 30. Corrosion resistor. 1. 2. 3. 4.

Bracket. Cartridge. Element ( paper ). Element ( chemicals ).

5. Spring. A. Water inlet. B. Water outlet.

Fungsinya adalah untuk mencegah terjadinya endapan dan karat, yang dapat menyebabkan saluran pad sistem pendingin tersumbat Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

ENGINE SYSTEM

D.

III - 25 - 31

INTAKE & EXHAUST SYSTEM. 1. Sirkulasi Udara Masuk dan Keluar. Sistem ini terdiri atas : 1. Naturally aspirated. 2. Supercharged aspirated. a. Naturally Aspirated.

Gbr. III - 31. Naturally aspirated.

1. 2. 3. 4. 5.

Pre cleaner. Air cleaner. Intake valve. Piston. Cylinder liner.

6. 7. 8. 9.

Exhaust valve. Muffler. Exhaust pipe. Dust indicator.

Udara yang masuk ke dalam silinder terjadi akibat hisapan piston dari engine itu sendiri.


ENGINE SYSTEM

III - 26 - 31

b. Supercharged Aspirated. Pada sistem ini udara yang masuk ke dalam silinder dibantu oleh hembusan turbo yang digerakkan oleh gas buang.

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

Pre cleaner. Air cleaner. Intake valve. Piston. Cylinder liner. Exhaust valve. Muffler. Exhaust pipe. Dust indicator. Turbocharger.

A. Combustion chamber.

Gbr. III - 32. Turbocharged aspirated.

2. Mechanical supercharger. Pada tipe ini udara yang dimasukkan ke dalam silinder dibantu oleh hembusan blower. Blower ini digerakkan oleh roda gigi ataupun tali kipas. Tipe macam ini banyak dipergunakan pada engine 2 ( dua ) langkah. c. Turbocharged Aspirated with After Cooler.

Gbr. III - 33. Supercharged dengan after cooler.


ENGINE SYSTEM

III - 27 - 31

After cooler ini dipasngkan antara turbocahrged dan ruang bakar. Dengan dipasangkannya after cooler diharapkan tenaga engine dapat ditingkatkan. Kenaikan tenaga ini dapat berkisar 5% sampai 10%. Terjadinya kenaikan tenaga engine itu adalah sebagai berikut : 

Udara yang keluar dari turbocharger panas. Dengan panasnya udara kerapatan udara pun tinggi, sehingga berat udara persatuan volume akan berkurang.



untuk mendapat kerapatan udara yang kecil ( udara menjadi padat ) maka udara itu harus didinginkan. Besarnya perubahan kerpatan udara itu adalah 2 - 4% pada setiap terjadinya perubahan temperatur 10 ºC. Tingkat perubahan ini tergantung dari temperatur udara luar.

2. Air Cleaner. Berfungsi sebagai alat pembersih udara, sehingga debu dan kotoran dapat dipisahkan terlebih dahulu sebelum mauk ke ruang bakar. Untuk engine yang beroperasi ditempat yang berdebu, maka harus dilengkapi dengan pre -cleaner, sehingga sebagian debu sudah tersaring lebih dahulu. Jenis air cleaner : A. Tipe basah. B. Tipe kering. 8 Paper element. 8 Paper element with centrifugal type pre - cleaner. 1. 2. 3. 4. A.

Pre cleaner. Air cleaner body. Outer element. Inner element. To cylinder ( intake air ).

2. 3. 4. 6. 7. A.

Air cleaner body. Outer element. Inner element. Dust cap. Vacuator valve. To cylinder ( intake air ).

Gbr. III - 34. Air cleaner type paper element. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

Gbr. III - 35. Centrifugal type preCleaner.

ENGINE SYSTEM

III - 28 - 31

3. Vacuator Valve. Fungsinya adalah untuk membuang debu pada air cleaner pada saat engine mati. Vacuator valve ini tertutup pada saat engine hidup dan terbuka pada saat engine dimatikan, sehingga debu dapat keluar secara otomatis. 4. Dust Indicator. Fungsinya adalah untuk mengetahui kondisi air cleaner, apakah tersumbat atau tidak. Jika menunjuk tanda merah berarti air cleaner tersumbat. Biasanya indicator ini dipasang pada tempat – tempat yang mudah terlihat dari luar.

Gbr. III - 36. Dust Indicator. 5. Turbo Charger. Turbo charger ini mempunyai dua impeller yaitu turbin dan blower. Turbin impeller diputar oleh gas buang dengan kecepatan yang sangat tinggi. Pada ujung poros turbin ini dipasangkan blower impeller dengan ikatan mur, sehingga putaran blower impeller akan sama dengen putaran turbin impeller. Putaran dari turbo charger ini berkisar antara 50.000 - 150.000 rpm. Untuk menahan putaran tinggi tersebut poros turbin di support oleh journal bearing dan thrust bearing. Pada tengah - tengah rumah turbin dilengkapi dengan saluran oli untuk pelumasan bearing - bearing. Untuk pelumasan ini dipergunakan oil engine. Dan untuk menghindari kebocoran oli ke sisi hisap maupun sisi turbin dipasang seal ring. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

ENGINE SYSTEM

III - 29 - 31

Gbr. III - 37. KTR 130 Komatsu.

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

Blower housing. Blower impeller. Clamp. Bearing housing. Journal bearing. Clamp. Shield. Turbine impeller. Turbine housing. Cylinder.


11. Insert. 12. Thrust bearing. A. B. C. D. E. F.

From oil filter. To oil pan drain. Air inlet. Air outlet. Exhaust inlet. Exhaust outlet.

ENGINE SYSTEM

III - 30 - 31

6. After Cooler. Fungsinya : Engine yang menggunakan turbocharger, jika dilengkapi dengan after cooler tenaga engine akan bertambah sekitar 5% sampai 10%. Media pendingin yang dipakai adalah air ( water ), yang diambil dari air radiator.

Gbr. III - 38. After cooler. 1. Core. 2. Cover. 3. Housing.


A. B. C. D. E.

Water outlet ( To thermostat ). Air intake ( From turbocharger ). Water intake ( To intake cylinder block ). Air outlet ( To intake manifold ). Compressor outlet.

ENGINE SYSTEM

III - 31 - 31

7. M u f f l e r. Fungsinya : 8 Peredam suara. 8 Menghilangkan percikan api. 8 Menurunkan temperatur gas buang.

Gbr. III - 39. Muffler. Macamnya : 1. Horizontal type. 2. Tube type. 3. Vertical type. 3. Catalytic muffler Dari type - type di atas hanya ada 2 type yang kebanyakan digunakan yaitu horizontal Type dan Vertical Type..


PENGUKURAN


BAB IV

PENGUKURAN

A. SISTEM SATUAN. 1. Satuan Panjang : 1 Mile 1 Yard 1 Ft 1 In

= = = =

1,609 3 12 2,54

Km. Ft. In. Cm.

2. Satuan Gaya : 1 Lb 1 Kg

= 0,4536 = 9,81

Kg. Newton.

= = = =

Kg/cm2. Lb/in2. Bar. Lb/in2.

3. Satuan Tekanan : 1 Bar 1 Kg/cm2 1 Atm 1 Bar

1,0197 14,22 14,5 14,7

. 4. Satuan Daya : 1 HP 1 HP 1 HP

= 0,746 = 0,1782 = 1,0413

KW. K..Cal. PS.

= 7,233

Ft lb.

5. Satuan Moment : 1 Kg m B. PENGUKURAN. 1. Vernier caliper biasanya dipakai untuk : a. Pengukuran diameter luar. b. Pengukuran diameter dalam. c. Pengukuran panjang.


IV - 1 - 11

PENGUKURAN

Gbr. IV - 1. Vernier Caliper ( Jangka sorong ). Contoh – contoh pengukuran : Tanda 0 untuk pengukuran yang benar.

Catatan :

Tanda X untuk pengukuran yang salah


IV - 2 - 11

PENGUKURAN


IV - 3 - 11

PENGUKURAN

IV - 4 - 11

C. PEMBACAAN VERNIER CALIPER.

Gbr. IV - 2. Pembacaan vernier caliper. Step I : Dalam gambar vernier scale, terlihat bahwa titik nol berada antara 43 mm dengan 44 mm, maka dibaca pada step I = 43 mm. Step II : Dalam gambar vernier scale, terlihat bahwa garis yang bertemu, diangka 6, jadi ditambah 0,6 mm. Step III : Pembacaan terakhir = 43 + 0,6 = 43,6 mm. Contoh : ( A )

(B)


PENGUKURAN

Contoh Latihan : Perhatikan baik – baik, dan isi pada kolom sebelah kiri :


IV - 5 - 11

PENGUKURAN

IV - 6 - 11

D. MIKROMETER. Biasanya dipakai untuk pengukuran dimater luar dan dalam, serta hasil pengukuran lebih teliti dari vernier caliper. OUTSIDER MIKROMETER.

Contoh pengukuran : Catatan : Tanda O untuk pengukuran yang benar. Tanda X untuk pengukuran yang salah.


PENGUKURAN


IV - 7 - 11

PENGUKURAN

IV - 8 - 11

Step I : Dalam gambar micrometer scale, terbaca pada thimble garis terbesar di angka 56 mm. Step II : Terlihat bahwa akhir thimble lebih 0,5 pada tanda garis. Step III : Pada thimble scale terbaca 0,47 mm. Step IV: Pada thimble scale terlihat teapt pada garis, jadi pembacaan tepat = 0 mm. Jadi total pembacaan = 56 + 0,5 + 0,000 = 56,970 Contoh latihan : Standard micrometer ( 0,01 mm discrimination )

Sleeve reading Thimble reading Total reading

Sleeve reading Thimble reading Total reading

+ 7.373 mm

+ 7.873 mm

Micrometers with a 0.001 mm discrimination.

Sleeve reading Thimble reading Vernier reading Total reading


+ 6.213 mm

PENGUKURAN

E.

DIAL INDICATOR.

Contoh pengukuran : Catatan : Tanda O untuk pengukuran yang benar. Tanda X untuk pengukuran yang salah.


IV - 9 - 11

PENGUKURAN

F.

IV - 10 - 11

BORE GAUGE. Biasanya dipakai untuk pengukuran diameter dalam.

Cara Pemakaian :

Step I

: Ukur micrometer pada posisi yang diinginkan, misalkan kita setting pada 73,00 mm

Step II : Ukur bore gauge pada micrometer yang telah diset, yang sebelumnya Anvil sudah disediakan ukurannya dan diset pada Dial Gauge pada posisi nol. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

PENGUKURAN

IV - 11 - 11

Step III : Anvil bore gauge masukkan masukkan ke dalam dalam silinder silinder dan goyangka goyangkan n ke kiri dan kekanan, maka akan terjadi penyimpangan. penyimpangan. Pada penyimpangan yang maximum, maka disini pembacaan pembacaan pengukuran pengukuran yang paling tepat. Misalkan : Penyimpangan maximum terbaca, pada posisi bertambah 0,09 mm, jadi dibaca 73,00 + 0,09 = 73,09 mm. Penyim Penyimpan pangan gan maximu maximum m terbac terbaca, a, pada pada posisi posisi berk berkura urang ng 0,09 0,09 mm, jadi dibaca 73,00 - 0,09 = 72,91 mm. G. TORQUE WR WRENCH. Untuk Untuk peng penguku ukuran ran ketega keteganga ngan n baut baut dan mur. mur. Macam – macamnya macamnya antara antara lain lain :

H. FEELER GAUGE. Digunakan untuk mengukur celah ( clearance ).


TROUBLE SHOOTING

V - 1 - 2

A. TROU TROUBL BLE E SHOO SHOOTI TING NG ( Pen Penye yele lesa saia ian n Masa Masala lah h ). Maksud trouble shooting adalah untuk menunjukkan sesuatu dengan tepat sumber dari penyebab kerusakan, melakukan reparasi dengan cepat dan untuk mencegah terulang kembalinya kerusakan yang sama. Oleh sebab i tu, cara yang paling effektif untuk melakukan trouble shooting adalah dengan jalan mengajukan beberapa pertanyaan kepada si “ operator “ jawaban yang benar dari operator ini akan menjadi menjadi data untuk menentukan menentukan penyebab kerusakan. kerusakan. 1. Hal – hal yang yang harus harus diinga diingatt pada pada saat saat melakuk melakukan an trouble trouble shootin shooting. g. a. Keti Ketika ka mela melaku kuka kan n trob troble le sho shoot otin ing g jang jangan an ter terbu buru ru – buru buru untu untuk k membongar komponen, apabila komponen dibongkar, maka kerusakan lain akan terjadi pula. b. Tany Tanyak akan an hal hal – hal beri berik kut kepad epada a si si ope opera rato torr : • Apakah ada problem yang yang terjadi sebelum problem problem ini dilaporkan dilaporkan ? • Apak Apakah ah terd terden enga garr suara uara – suar suara a ane aneh h sebe sebelu lum m keru kerusa saka kan n terj terjad adii ? • Apak Apakah ah keru kerusa saka kan n ini ini terj terjad adii seca secara ra tiba tiba – tiba tiba atau atau baga bagaim iman ana a kond kondis isii engi engine ne ini ini sebe sebelu lumn mnya ya ? • Pada Pada kond kondisi isi bagaim bagaimana ana kerusa kerusaka kan n ini ini terjad terjadii ? • Pern Pernah ahka kah h engi engine ne ini ini dire direpa para rasi si sebe sebelu lumn mnya ya ? c. Per Periks iksa hal hal ber berikut ikut sebel ebelum um mel melakuk akukan an trub truble le shoo hooting ting : • Peri Periks ksa a perm permuk ukaa aan n oli oli ? • Peri Perik ksa kebo ebocora coran n – kebo ebocoran oran oli / yang yang ter terja jadi di ? • Peri Perik ksa jug juga komp omponen onen – komp omponen onen lain lainny nya a seca secarra vis visual ual ? d. Tegaskan ke kerusakan. Tentukan dulu tingkat kerusakan oleh kita sendiri dan putuskan “ apakah kerusakan ini merupakan kerusakan nyata atau sebagai problem problem dalam dalam operasi operasi saja saja ?”. • Ketika Ketika mengetes mengetes unit untuk untuk menentuka menentukan n kembali kembali gejala gejala kerusa kerusakan, kan, jangan lakukan pengetesan pengetesan atau pengukuran pengukuran – pengukuran yang dapat menyebabkan timbulnya kerusakan yang lebih parah lagi. e. Trouble shooting. Gunakan Gunakan hasil hasil penye penyelidik lidikan an dan dan pengukur pengukuran an pada pada point point 2 - 4 untuk memperkec memperkecilil penyebab penyebab kerusakan, kerusakan, kemudian kemudian gunakan gunakan chart chart trouble shooting untuk melokalisir posisi penyebab kerusakan secara akurat. f. Tindakan untuk menghilangkan sumber kerusakan. Walaupun kerusakan kerusakan telah direparasi, direparasi, jika sumber kerusakan belum ditemukan, ditemukan, maka sudah dipastikan dipastikan kerusaka kerusakan n yang sama pasti pasti terjad terjadi. i. Untuk Untuk menceg mencegah ah hal in! selalu selalu harus harus diseli diselidik dikii “ Mengap Mengapa a kerusakan kerusakan itu terjadi terjadi " kemudian kemudian hilangkan hilangkan sumber sumber kerusaka kerusakan. n. 2. Cara menggunak menggunakan an Trouble Trouble Shooti Shooting ng Chart. Chart. Trouble Trouble shootin shooting g chart chart in! dibagi dibagi dalam dalam 3 katagori katagori yaltu yaltu : Questi Question, on, check check item dan dan trouble trouble shooti shooting. ng. Questi Question on dan check check item, item, digunak digunakan an untuk untuk menunjukk menunjukkan an penyebab penyebab yang paling paling mungkin mungkin yang dapat dapat dilokasi dilokasikan kan dart gejala gejala kerusa kerusakan kan atau simple simple inspecti inspection on tanpa menggunak menggunakan an tools. tools. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

TROUBLE SHOOTING

V - 2 - 2

Selanjutny Selanjutnya a trouble trouble shooting shooting tools tools atau inspeks inspeksii langsung, langsung, digunakan digunakan untuk untuk memeriksa memeriksa penyebab penyebab yang paling paling mungkin mungkin untuk membuat membuat keputusan keputusan akhir. akhir. Lihat gambar. Penjelasan : • Question. A + B berhubungan dengan dengan hal – hal, dimana jawabannya jawabannya dapat diperoleh dari sipemakai. Item di B dapat diperoleh dari sipemakai dan tergantuing pada tingkat sipemakai. • Check item. ~ Mekanik Mekanik melaku melakukan kan simple simple inspect inspection ion untuk untuk mempertega mempertegas s penyeb penyebabny abnya. a. ~ Item Item dib dibaw awah ah C berh berhub ubun unga gan n deng dengan an mak maksu sud d ini ini ~ Meka Mekani nik k memp memper erte tega gas s lagi lagi pen peny yebab ebab keru kerusa saka kan n dari dari info inform rmas asii pada pada A yang didapatkan dari sipemakai dan hasilnya pada C didapat dari inspeksinya sendiri. • Trou Troubl ble e shoo shooti ting ng.. Trouble shooting dilakukan dalam urutan kemungkinan, dimulai dengan penyebab yang telah diberi diberi tanda sebagai sebagai kemungkinan yang paling memungkinkan dari informasi informasi yang diperoleh. Cara pembacaannya adalah sebagai berikut : Item Item – itme itme yag yag sudah sudah dituli ditulisak sakan an pada pada “ Quest Question ion “ dan “ Check Check Item Item “ yang yang mempunyai hubungan hubungan dengan item – item penyebab ( cause ) ditandai ditandai dengan  dan semua penyebab penyebab yang kemungkinannya kemungkinannya besar ditandai dengan O. Periksalah setiap hal pada question dan check item kemudian ditandai dengan O atau  untuk item – item dimanan problem muncul muncul di kolom kolom vertikal vertikal ( cause cause = penyebab penyebab ). ). Mulail Mulailah ah troubl trouble e shoot shooting ing untu untuk k item item – item item terseb tersebut ut agar agar keput keputusa usan n akhir akhir bisa didapakan. ~ Point Point – point point yang yang pali paling ng tingg tinggii adalah adalah peny penyeba ebab b yang yang paling paling mung mungkin kin dengan demikian : 1.Untuk ( confirm confirm recent recent repair repair history history ) pada bahagian bahagian ( question question ), tanyakan pada sipemakai sipemakai dan tandailah tandailah pada kolom kolom cause, untuk digunakan sebagai referensi untuk meng-alokasikan penyebab kerusaka kerusakan. n. Oleh sebab sebab itu, Jangan Jangan gunakan gunakan ini ketika ketika membuat membuat kaikulasi untuk mempersempit masalah. 2. Gunaka Gunakan n pada pada kolom kolom CAUSE CAUSE sebaga sebagaii refere referensi nsi untu untuk k ( Degree Degree of of use  Operated Operated For For Long Perio Periode de ) pada kolom kolom question question sebaga sebagaii referensi referensi.. Jangan Jangan gunakan gunakan kolom ini, ketika ketika sedang membuat membuat kalkulasi kalkulasi penyempitan masalah, masalah, tapi bisa juga dipakai dipakai kalau diperlukan diperlukan untuk untuk menentuka menentukan n urutan trouble trouble shooting. shooting. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

LAMPIRAN


VI - 1 - 6

LAMPIRAN

VI - 2 - 6

A. PEMASANGAN FUEL INJECTION PUMP Prosedure pemasangan FIP pada Komatsu engine antara lain : 1. Putaran crank shaft searah putaran engine ( biasanya searah jarum jam / CW ) sampai piston 1 posisi TDC compressi. Perhatikan tanda Top 1.6 ( tanda ini dapat dilihat pada pulley ) lalu tepatkan dengan pointer ( penunjuk ). 2. Putar kembali crankshaft berlawanan putaran engine hingga tanda IJ tepat dengan pointer ( tanda IJ adalah tanda pada saat Injection Fuel). 3. Luruskan tanda yang ada di flange penggerak FIP ( Assoseries gear ) dengan flange FIP-nya. 4. Lepaskan fuel injection pipe silinder No. 1 Buka delivery valve holder, ambil spring delivery valve dan delivery valve kemudian pasang kembali delivery valve holder. 5. Kemudian pompakan fuel dengan mengoperasikan hand pump sampai fuel yang keluar dari plunger satu berhenti, pada waktu yang sama dimana saat memompa juga dilakukan memutar flange FIP atau body RID perlahan-lahan. 6. Apabila supplai fuel sudah berhenf keluar pada plunge satu, berarti mulai saat injection. 7. Kencangkan baut - baut pengikat ( sesuai standart torquenya ), dan pasang kembali delivery valve dan spring delivery valve. B. PENYETELAN PADA ENGINE CUMMIN NH 220 CI 1. Timing fixture • Tujuannya adalah untuk mendapatkan saat penyemprotan fuel yang setepat - tepatnya. • Persiapan / tool yang dipakai : ~ Timing fixture ~ Torque meter ~ Cam follower gasket ~ Socket 14 mm. • Langkah kerja : ~ Pasang gasket pada cam follower housing. Standard pemasangan gasket pertama = 1,9050 mm. ~ Pasang cam follower assy tersebut, pada silinder block dan cap screwnya ditorque dengan urutan : Step I : 15 – 20 Ft lb / 20 – 27 Nm. Step II : 30 – 35 Ft lb / 41 – 47 Nm Untuk pengencangan cap screw pada cam follower housing ialah sebagai berikut : 1

5

3

4

6

2


LAMPIRAN

VI - 3 - 6

• Pasang Push Rod ( intake, exhaust dan injector ) pada push rod insert di cam follower.

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

Cam follower Cam shaft Push rod Silinder block Gasket / Shim Cam follower housing

• Pasang timing fixture pada silinder head, sedemikian rupa sehingga gerak / travel piston dan injector push rod akan terbaca pada dial gauge. Pemasangan timing fixture pada silinder head adalah sesuai dengan pemasangan cam follower, yaitu pada piston yang akan diadjust penyemprotan fuelnya.

Gbr. Skematik urutan penyetelan timing fixture. • Putaran crank shaft , hingga mendapatkan posisi yang bersangkutan di Top Dead Center ( TDC ), pada langkah compressi pada posisi TDC ini dial gauge diset 0 ( nol ) dengan diberi clearance 0,25 mm ( untuk safety alat ). • Putaran crank shaft , hingga mendapatkan posisi piston 90º After Top Dead Center ( 90º ATDC ), terbaca pada timing fixture pada posisi ini dial gauge untuk injector push rod di set 0 ( nol ), dengan diberi clearance 0,25 mm ( untuk safety alat ). • Putar crank shaft , hingga 45º Before Top Dead Center ( 45º BTDC ),


LAMPIRAN

VI - 4 - 6

• Putar crank shaft , hingga mendapat posisi 19º BTDC ), terbaca pada timing fixture. Pada langkah ini, baca dial gauge untuk injector push rod, ada 3 kemungkinan, yaitu bila jarum pada dial gauge menunjukkan angka : 1. (0,749) berarti penyemprotan fuel tepat. 2. (0,699) berarti penyemprotan fuel terlalu awal. 3. (0,800) berarti penyemprotan fuel terlalu lambat. Penyetelan tak selamanya pada posisi 19º BTDC tetapi dapat juga dilakkan pada posisi 12º BTDC dan 5º BTDC. Ketepatan penyetelan dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Sudut Cranshaft

Pergerakkan Piston ( mm )

Pergerakkan Push Rod Nominal Cepat Lambat

19º BTDC

- 5,161

- 0,749

- 0,699

- 0,800

12º BTDC

- 2,073

- 0,381

- 0,330

- 0,419

5º BTDC

- 0,363

- 0,094

- 0,051

- 0,127

Kesimpulan : • Penyemprotan fuel terlalu awal, berarti gasket pada cam follower terlalu tebal. • Penyemprotan fuel terlambat, berarti gasket pada cam follower terlalu tipis. Jadi apabila melakukan injector timing, ternyata penyemprotan fuel belum tepat, maka gasket pada cam follower housing harus divariasi / dirubah sehingga didapat penyemprotan fuel yang tepat pada saatnya, dan bukan mengencangkan / mengendorkan baut pada follower housing. 2. Penyetelan cross head. • Kendorkan lock nut pada cross head adjusting screw. • Tekan cross head dengan ibu jari. • Putar adjusting screw hinga terasa menyentuh valve steam. • Tambah putaran adjusting screw : 30º untuk cross head lama dan 20º untuk cross head baru. • Tahan adjusting screw, dan kencangkan lock nut torque 25 – 30 Ft lb / 3,5 – 4,2 Kgm. 3. Penyetelan injector. Pasang injector pada silinder head ( connecting pipes dipasang ), dengan ketentuan : • Securing bolt torque = 12 – 14 Ft lb • Connecting pipe torque = 20 – 25 Ft lb


LAMPIRAN

VI - 5 - 6

Langkah – langkah penyetelan kita lakukan sebagai berikut : • Posisikan VS Mark pada pointer, dengan cara memutar crankshaft ( posisi Vs = 90º ATDC power stroke ). • Kendorkan lock nut pada rocker arm. • Putar adjusting screw rocker arm injector hingga terasa plunger menyentuh injector Cap. • Tambah putaran tersebut sebesar 15º dengan tujuan menghilangkan sisa – sisa fuel. • Balikkan putaran adjusting screw ( dikendorkan ) sejauh 360º. • Adjusting screw ditorque sebesar 0,55 Kgm, untuk keadaan dingin (temperatur oil 21º C) dan 0,69 Kgm, untuk keadaan panas (temperatur oil 60º C). • Kencangkan Lock nut dengan special tool (pakai adaptor sebesar 9,7 – 11,1 Kgm atau 71 – 81 Ft lb. 4. Penyetelan valve clearance. Penyetelan valve cummins engine dilakukan pada posisi VS Mark (90º ATDC power stroke), dilakukan sebagai berikut : • Kendorkan lock nut pada rocker arm. • Masukkan thickness gauge antara cross head dengan rocker arm sbb : Intake valve Exhaust valve Keadaan dingin : 0,41 mm

0,74 mm

Keadaan panas : 0,39 mm

0,69 mm

• Atur adjusting screw hingga saat thicness gauge digerakkan tidak longgar dan tidak keras. • Adjusting screw ditahan, lock nut ditorque sebesar : Dengan adaptor 60 – 70 Ft lb Tanpa adaptor 70 – 80 Ft lb


Motor Diesel

Recommend Documents