Upload
wenty-eka-septia
View
458
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Another paper about lubrications from machine design subjectu
Citation preview
Oleh:
WENTY EKA SEPTIA
0806338134
DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK, 2010
SISTEM PELUMASAN
Apabila terjadi gerakan relatif antara dua benda yang bersentuhan,
terjadilah gesekan antara kedua benda. Gesekan (mekanik) tersebut
terutama disebabkan oleh permukaan benda yang kasar tetapi mungkin
juga oleh adhesi antara kedua permukaan atau oleh reaksi kimia yang
terjadi pada permukaan itu. Gesekan tejadi pada motor bakar, misalnya
antara poros dan bantalan, antara (cincin) torak dan dinding silinder, antara
roda gigi dan sebagainya. Untuk mengatasi gesekan itu, agar benda yang
bersentuhan bisa digerakkan, diperlukan gaya. Karena itu besarnya gesekan
harus dibatasi agar daya mesin tidak banyak yang hilang pada bantalan,
roda gigi, dan sebagainya. Selain itu gesekan mengauskan permukaan
sedangkan kerusakan selanjutnya dipercepat oleh panas yang terjadi
karena gesekan itu.
Besarnya gesekan dapat dikurangi dengan menggunakan pelumas
yang fungsinya memisahkan dua permukaan yang bersentuhan. Akan tetapi
di dalam kenyataaan tidak ada gerakan tanpa gesekan karena tidaklah
mudah untuk memperoleh pemisahan yang sempurna. Lagi pula gesekan
terjadi juga pada permukaan yang dilumasi itu yang disebabkan oleh
adanya tegangan geser pada pelumas sendiri. Pada umumnya motor bakar
torak menggunakan pelumas cair yang dinamai minyak pelumas . Selain
mudah disalurkan Minyak pelumas juga berfungsi mencegah keausan akibat
gesekan, juga dapat membantu mendinginkan mesin, memperbaiki
kerapatan antara ring piston dengan dinding silinder, mencegah karat dan
membersihkan bagianp-bagian mesin.
SISTEM PELUMASAN
1. Sistem Tekanan penuh
2. Sistem Cebur
3. Sistem gabungan atau semi cebur, yaitu gabungan sistem tekanan
penuh dan sistem cebur
Minyak pelumas harus dapat mencapai seluruh bagian yang hendak
dilumasi serta harus dapat memnuhi tugasnya dengan baik. Sistem
pelumasan yang mana yang akan dicapai bergantung pada konstruksi
mesin dan keutuhan akan pelumasan.
Gambar 1. Sistem Pelumasan dengan tekanan Penuh
Disamping itu, pilihan banyak pula dipengaruhi oleh selera
perancangnya. Pada umumnya mesin besar dan mesin untuk alat
transortasi mempergunakan sistem tekanan penuh karena bantalan dan
minyak pelumas berada dalam keadaan lebih dingin daripada bagian mesin
lainnya. Minyak pelumas itu dilairkan melalui berbagai saluran ke beberapa
bantalan, poros, batang penggerak. Tekanan minyak pelumas biasanya
berkisar antara 3-7 kg/cm2. Sistem pelumasan cebur atau semi-cebur
dipakai pada mesin kecil yang berdaya rendah karena konstruksi dan proses
pembuatannya sederhana. Dalam sistem pelumasan cebur, pompa pelumas
(biasanya pompa roda gigi) memompa minyak pelumas dan bak minyak
pelumas kedalam mangkok minyak pelumas. Pada setiap kali pangkal
batang bergerak mencebur ke dalam mangkuk tersbut, memerciklah
minyak pelumas dan dalam mangkok membasahai bagian yang harus
dilumasi.
Gambar 2 Sistem Pelumasan
Cebur
Gambar 3 Sistem Pelumasan Sistem Semi Cebur-Gabungan
4. Sistem Terbuka
Suatu sistem pelumasan terbuka memberi minyak pelumas baru
kepada permukaan yang bergerak, dan pelumas yang telah
digunakan dibuang.
4.1 Pelumasan dengan Tangan
Pelumasan dengan tangan adalah sistem pelumasan terbuka
yang paling sederhana dan tertua. Pelumasan dengan tangan
mempunyai penggunaan yang terbatas pada unit pembangkit dan
metode ini untuk kebanyakan penggunaan telah diganti karena
adanya hal-hal yang tidak menguntungkan tersebut. Kekurangan
dalam sistem pelumasan dengan tangan adalah, kita sulit
mengontrol pemasukan pelumas, yang memungkinkan adanya
kelebihan asupan sehingga dapat menimbulkan kebocoran. Begitu
pula ketika peralatan mengalami kekurangan pelumas, kita sulit
mengetahuinya, sehingga dapat menimbulkan keausan.
4.2 Continous Lubrication
Beberapa peralatan digunakan pada unit-unit pembangkit
untuk mengurangi kebutuhan akan pelumasan dengan tangan.
Peralatan tersebut akan mensuplai sejumlah pelumas secara
kontinue pada bagian-bagian peralatan yang bergerak.
5. Sistem Tertutup
Sistem pelumasan tertutup menggunakan pelumasan yang
sama secara berulang-ulang. Dua jenis sistem pelumasan tertutup,
yaitu:
Nonforced lubrication (Pelumasan tanpa tekanan)
Forced Lubrication (Pelumasan dengan tekanan)
FLUIDA PENDINGIN, PEMBERSIH DAN PENYEKAT
Selama mesin bekerja, bagian mesin akan memanas. Karena minyak
pelumas lebih rendah temperaturnya, di samping melumasi juga berfungsi
sebagai fluida pendingin; menyerap panaa dan bagian mesin tadi sehingga
temperaturnya naik. Karen itu setelah masuk kemali ke dalam minyak
pelumas, minyak pelumas tersebut harus didinginkan dahulu sebelum
dialirkan ke seluruh bagian mesin; maksudnya agar sifat pelumasnya tetap
baik. Pada mesin yang besar seringkali disediakan alat pendingin yang
khusus untuk keperluan tersebut (air cooler).
Minyak pelumas juga berfungsi membersihkan kotoran yang timbul
selama mesin itu bekerja. Kerak yang terjadi karena sebagian minyak
pelumas yang terbakar serat serpih logam dan bantalan yang aus dapat
mengakibatkan keausan dan kerusakan lebih lanjut atau menyumbat
saluran minyak pelumas. Sambil membawa kotoran tersebut, miyak
pelumas juga mengalir kembali ke dalam bak minyak pelumas. Setelah
melalui penyaringan, dalam keadaan bersih minyak pelumas dialirkan
kembali ke bagian mesin yang harus dilumasi.
Gambar 4 Sistem Pelumasan dengan Penyaringan Penuh
Sebagian dari minyak pelumas yang mengalir dari pompa disalurkan
ke dalam saringan tersebut kemudian dialirkan kembali ke dalam bak
minyak pelumas.
Selain penyaringan simpangan, ada juga sistem penyaringan penuh
yang banyak dipergunakan pada mesin kendaraan, Pembersihan minyak
pelumas pada sistem ini dapat berjalan baik jika saringan mempunyai
lubang yang lebih besar daripada biasanya atau sering diganti. Dengan
demikian tidak diperlukan pompa yang bertekanan terlalu tnggi. Bahan
saringan biasanya kain katun, kertas, atau selulosa. Minyak pelumas juga
membantu cincin torak mencegah merembesnya gas pembakaran keluar.
Dalam praktek, misalnya kita melihat mesin yang dinding silindernya sudah
aus atau tua diberi minyak pelumas yang lebih kental. Namun harus
dicegah agar minyak pelumas jangan masuk ke dalam ruang bakar. Oleh
karena itu hendaknya dijaga jangan sampai minyak pelumas membasahi
dinding silinder secara berlebih-lebihan. Terlalu banyak minyak pelumas
yang masuk ke dalam ruang bakar merupkan suatu kerugian karena minyak
elumas bukanlah bahan bakar. Di samping itu pelumas yang terbakar akan
meninggalkan kerak, terutama pada alur cincin torak yang bisa
mengakibatkan cincin torak melekat pada alurnya. Untuk membatasi
masuknya minyak pelumas ke dalam ruang bakar, torak itu dilengkapi
dngan cincin minyak. Minyak pelumas yang hilang karena terbakar atau
menguap kira-kira 0,5 gram/PS jam. Mengingat minyak pelumas itu penting
peranannya, haruslah dijaga agar selalu dalam keadaan baik. Secara
periodik minyak pelumas harus diganti karena setelah beberapa lama
dipakai akan kehilangan sifatnya yang diperlukan.
Cepat lambatnya penggantian itu sendiri tergantung pada jenis
pemakaian mesin dan kualitas minyak pelumas itu sendiri.
Secara umum dapat dikatakan, minyak pelumas perlu diganti setiap
30-60 hari tidak lebih dari jarak 3000 km, untuk mencegah keausan mesin
terlalu cepat.
BEBERAPA SIFAT PENTING MINYAK PELUMAS
Beberapa sifat minyak pelumas di bawah ini perlu diperhatikan jika
diinginkan minyak pelumas memenuhi fungsinya, khusus pada motor bakar
torak.
1. Kekentalan. Kekentalan minyak pelumas harus sesuai dengan
fungsi minyak itu untuk mencegah keausan permukaan bagian yang
bergesekkan, terutama pada beban yang besar dan pada putaran
rendah. Minyak pelumas yang terlalu kental sukar mengalir melalui
salurannya, di samping menyeabkan kerugian daya mesin yang
terlalu besar. Biasanya kekentalan minyak pelumas diuji pada
temperatur 210o F dan dinyatakan dengan bilangan SAE misalnya
SAE30, SAE40, SAE50, dan seterusnya. Makin kental makin tinggi
bilangan itu. Ada kalanya pengujian tersebut dilakukan pada
temperatur 0oF; untuk membedakannya; di belakang bilangan SAE
tadi ditambahkan huruf w, misalnya SAE20 w.
2. Indeks Kekentalan. Kekentalan minyak pelumas itu berubah-ubah
menurut perubahan temoeratur. Dengan sendirinya minyak pelumas
yang baik tidak terlalu peka terhadap perubahan tempertatur,
sehingga dapat berfungsi sebagaiman mestinya, baik dalam keadaan
dingin. Pada waktu mesin mulai berputar (star) maupun pada
temeratur kerja. Untuk mengukur perubahan kekntalan tersebut
dipakai indeks kekentalan yang diperoleh dengan cara sebagai
berikut. Minyak pelumas didinginkan dari 210oF sampai 100oF lalu
perubahan kekentalannya dicatat. Sebagai bahan perbandingan
diambil perubahan (dalam proses yang sama) yang terjadi pada
minyak pelumas dasar-parafin yang kekentalannya tidak peka
terhadap perubahan temperatur dan minyak pelumas dasar-naftenik
yang kekentalannya peka terhadap perubahan temperatur. Apabila
perubahan kekentalannya sama seperti pada minyak pelumas dasar –
parafin, indeks kekentalannya adalah 100; jika sama seperti minyak
pelumas dasar-naftenik, indeks kekentalannya 0. Dengan
memasukkan zat tambahan ke dalam minyak pelumas, dapatlah
diperoleh indeks kekentalan yan lebih besar dari 100.
3. Titik Tuang. Pada temperatur tertentu yang disebut titik luang,
miyak pelumas akan membentuk jaringan kristal yang meyebabkan
minyak itu sukar mengalir. Karena itu, sebaiknya dipergunakan kristal
yang menyebabkan minyak itu sukar mengalir. Karena itu, sebaiknya
dipergunakan minyak pelumas dengan titik tuang yang serendah-
rendahnya untuk menjamin agar minyak pelumas dapat mengalir
dengan lancar ke dalam pompa dan salurannya pada setiap keadaan
operasi.
4. Stabilitas. Beberapa minyak pelumas pada temperatur tinggi akan
berubah susunan kimianya sehingga terjadilah endapan yang
mengakibatkan cicin torak melekat pada alurnya. Dalam beberapa
hal minyak pelumas dapat membentuk lumpur apabila bercampur
dengan air dan beberapa komponen hasil pembakaran. Selain itu,
lumpur tersebut akan mengubah kekentalan dan menutup saluran
minyak. Karena itu bak minyak pelumas haruslah mendapat ventilasi
yang cukup baik agar minyak pelumas atau gas pembakaran dapat
keluar dengan leluasa dari minyak pelumas.
5. Kelumasan. Minyak pelumas harus memiliki kelumasan, atau sifat
melumasi yang cukup baik, yaitu dapat membasahi permukaan
logam. Hal ini berarti bahwa dalam segala keadaan selalu akan
terdapat lapidan minyak pelumas pada permukaan bagian mesin
yang bersentuhan. Sifat ini sangat penting untuk melindungi
permukaan bagian terseut, misalnya pada waktu start, yaitu pada
saat minyak pelumas belum cukup banyak atau pompa minyak
pelumas belum bekerja sebagaimana mestinya.
KOMPONEN – KOMPONEN SISTEM PELUMASAN
a) Pompa Oli
Pompa oli berfungsi mengisap oli dan menyalurkannya kebagian-
bagian mesin yang perlu dilumasi. ompa oli biasanya ditempatkan
pada tutup peti engkol untuk mensuplai oli dalam panci oli
digerakkan dari poros engkol atau poros kam melalui perantaraan
roda gigi atau sebuah poros penggerak, tergantung dari lokasi dan
lay out mesin. Pompa jenis roda gigi dan pompa pemindah positif
yang lain juga digunakan pada sistem pelumasan.
b) Saringan Oli
Saringan oli berfungsi menyaring kotoran yang terdapat dalam oli.
Saringan oIi dipasang di luar mesin, agar mudah melakukan
pertiannya
c) Katup Pengatur Tekanan Oli
Katup pengatur tekanan oli (oil pressure relief valve) berfungsi
mengatur tekanan oli yang disalurkan ke sistem pelumasan. Pada
tekanan minyak yang tinggi (rpm tinggi), katup akan membuka dan
kelebihan oli akan disalurkan ke bak oIi melalui lubang by pass
sehingga tekanan oli yang masuk ke sistem pelumasan dapat dibatasi
besarnya.
1 Pompa Oli
2. Katup Pengatur Tekanan Oli
d) Indikator Tekanan
Adalah suatu sakelar tekanan atau unit sender/pengukur dipasang
pada saluran utama oli, menutup ke saluran pengeluaran (outlet)
pompa yang dioperasikan dengan sebuah lampu peringatan pada
panel instrumen jika ada tekanan oli.
e) Sistem Distribusi Oli
Merupakan hubungan seri dari saluran oli utama yang dialiri oli ke
berbagai mesin guna mensuplai pelumasan dan pendinginan.
f) Panci Oli
Berupa tangki untuk menyimpan oli yang diperlukan pada sistem
pelumasan dan diletakkan pada dasar mesin. Untuk memompanya
diperlukan suatu pompa oli yang dipasang pada panci oli.
g) Batang Pemeriksa
Suatu alat yang berbentuk batang dari baja untuk mengetahui
ketinggian atau kedalaman cadangan oli di dalam panci. Batang
pemeriksa dipasang pada suatu pipa semacam tabung yang
dilekatkan pada peti engkol atau panci oli.
h) Tutup Saringan Oli
Dipasang untuk memungkinkan pengisian oli dari atas mesin.
Terletak pada tube/pipa yang terdapat pada peti engkol atau penci
oli, umumnya pada bagian atas pengangkat katup.
i) Saringan Oli
Digunakan untuk melepaskan debu, kotoran, karbon, dan partikel lain
di luar bahan oli dan menjaga kebersihan elemen.
j) Klep Bypas
Dipasang pada sistem saringan aliran penuh. Klep bypas dibuka jika
saringan diblok/tertutup kotoran atau tersumbat sehingga oli dapat
mengalir dan melumasi bagian-bagian mesin.
k) Sistem Ventilasi Peti Engkol
Beberapa mesin termasuk diesel menggunakan sistem ventilasi
dimana tabung kecil dialirkan ke bawah mesin dengan aliran tekanan
udara yang dimasukkan melalui tutup saringan pengisi oli.
l) Pendingin Oli
Pada beberapa kendaraan, menggunakan pendingin oli untuk
mengedarkan udara yang mengalir melalui permukaan panci oli ke
penyerap panas sederhana yang berfungsi seperti radiator pendingin
mesin.
Sistem Pelumasan Sepeda Motor Dua Langkah
Sistem pelumasan pada sepeda motor dua langkah tidak sama
dengan dengan sepeda motor empat langkah. Pada sepeda motor dua
langkah transmisi nya diberi pelumasan tersendiri terpisah dengan poros
engkol. Hal ini dikarenakan terpisahnya ruang transmisi dengan ruang
engkol, makanya mesin dua langkah harus menggunakan dua macam
minyak pelumas. Seperti kita ketahui bahwa kontruksi bak engkol motor dua
langkah terbagi ke dalam dua bagian antara lain bak engkol untuk
perangkat motor bakar dan bak engkol untuk perangkat kopling, dan gigi
transmisi.
Sistem pelumasan sepeda motor dua langkah dibedakan menjadi
dua, yaitu:
1. Sistem Pelumasan Campur.
Pada sistem ini oli dicampurkan dengan bahan bakar (bensin)
pada tangki.Contohnya adalah pada sepeda motor vespa.Sistem
campur langsung banyak digunakan pada sepeda motor lama seperti
Vespa. Pada sistem ini oli sebagai pelumas dicampurkan langsung ke
dalam tangki bensin. Perbandingan antara oli dengan bensin antara 1:
20 sampai dengan 1: 50, tergantung pada keperluannya.Besarnya oli
yang dicampur ke dalam bensin tersebut didasarkan pada kebutuhan
pelumasan pada putaran tinggi, agar mutu pelumas dan
perbandingannya memenuhi syarat sebaiknya pencampuran dilakukan
sendiri dengan memperhatikan mutu oli pelumas dan prosentase
perbandingannya. Oli yang digunakan untuk mesin tidak sama dengan
oli yang digunakan untuk transmisi. Oli mesin lebih encer.Kekentalan
oli tersebut ditandai dengan bilangan SAE (The Society Of Automotive
Engineer). Semakin besar SAE-nya semakin kental minyak pelumas
tersebut.Cara mencampur oli dengan bensin adalah sebagai berikut:
Siapkan satu tempat bensin dalam ukuran liter yang sudah
diketahui dengan pasti volumenya.Isikan bensin ke dalam tempat
penampungan tersebut sampai penuh atau sesuai dengan kebutuhan.
Ingat volume bensin yang diisikan harus diketahui.Isikan oli ke dalam
bensin dengan perbandingan sesuai dengan ketentuannya.Aduk
dengan batang yang bersih atau kocok agar bensin dan oli benar-benar
bercampur.Isikan campuran bensin dan oli tersebut ke dalam tangki
bensin kendaraan.
2. Pelumasan sistem terpisah
(untuk produk Yamaha dinamakan dengan Auto lube). Pada
sistem ini oli ditampung pada tempat tersendiri. Oleh karena itu
digunakan dua jenis minyak pelumas, yaitu pelumasan untuk bak
engkol dan pelumasan untuk motornya. Untuk menjalankan tugas
tersebut, sistem ini dilengkapi dengan pompa oli.Contoh lainnya
adalah Sistem pelumasan CCI yang digunakan pada sepeda motor
Suzuki. CCI itu sendiri singkatan dari Crankshaft,Cylinder oil Injection
yang artinya oli pelumas disuntikkan pada bagian poros engkol dan
silinder.Cara kerja sistem CCI adalah sebagai berikut, oli pelumas
ditempatkan pada tangki khusus dan biasanya ditempatkan disebelah
bawah jok tempat duduk. Bila mesinnya kita hidupkan berarti pompa
oli dapat bekerja dan mengalirlah oli pelumas yang ada pada tangki
menuju pompa oli setelah masuk pada pompa oli kemudian disebar
dengan bantuan gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh pompa oli
tersebut, oli yang disebar ini disalurkan kemasing-masing pipa
salurannya.
Salah satu dari saluran oli pelumas dihubungkan pada lubang di
atas bak engkol, di mana lubang tersebut tembus sampai ke bagian
bantalan peluru yang menunjang poros engkol, oli pelumas yang
masuk pada lubang ini akan diteruskan sampai ke bagian ujung besar
batang piston guna melumasi bantalan-peluru yang ada pada ujung
besar batang piston tersebut.Sedangkan saluran yang satu lagi
dihubungkan dengan sebuah lubang yang ada dibagian atas bak
engkol, kemudian lubang ini tembus pada lubang yang terdapat di
dalam blok silinder, ujung dari saluran oli ini berakhir pada lubang
masuk (inlet port).Oli pelumas yang ke luar dari tengah lubang masuk
(inlet port) ini akan turut terbawa bersama campuran bensin dan udara
ke dalam bak engkol berupa kabut, kabut oli ini akan digunakan untuk
melumasi lubang silinder, bantalan peluru pada ujung kecil batang
piston dan bantalanbantalan peluru penopang poros engkol.Perjalanan
oli pelumas yang tidak hanya sampai pada bagian bak engkol saja,
akan tetapi terus turut terbawa bersama bahan bakar menujuproses
pembakaran dan oli pelumas tersebut habis terbakar. Oleh sebab itu
sistern pelumasan semacam ini, baik itu yang menggunakan sistem
CCI, Autolub atau sistem campur langsung dengan bensin pada
tangki(vespa), kesemuanya itu dapat disebut menggunakan sistem
TOTAL LOSS.Untuk melumasi perangkat kopling (clutch) atau gigi-gigi
transmisi digunakan oli pelumas tersendiri, yang mana oli pelumas ini
tidak boleh turut masuk atau terhisap pada bagian motor
bakarnya.Agar oli pelumas ini tidak turut masuk pada bak engkol,
maka padabagian poros engkolnya selalu dilengkapi dengan sekat oil
(oil seal).
Sistem Pelumasan Sepeda Motor Empat Langkah
Sepeda motor 4 tak pelumasan hanya ada satau macam, yaitu dari
bak engkol. Minyak pelumas diisikan pada bak engkol. Dari bak engkol
minyak pelumas dipercikan ke dinding silinder untuk melumasi dinding
silinder motor. Ding oli yang dipasang pada piston bertugas meratakan dan
membersihkan oli pada dinding silinder tersebut. Oleh karena itu sepeda
motor 4 tak dilengkapi dengan ring oli.
Oli untuk sepeda motor 4 langkah harus memenuhi semua
persyaratan standar seperti pada oli mesin mobil. Hanya, ada beberapa hal
yang harus diperhatikan pada oli mesin sepeda motor. Volume pelumas
pada mesin sepeda motor jauh lebih sedikit. Sepeda motor juga tidak
memiliki sistem radiator seperti pada mobil. Artinya, oli pada sepeda motor
bekerja pada kondisi yang lebih ekstrim (panas dan sirkulasi yang lebih
cepat) dibandingkan dengan mesin mobil.
Oleh karena itu, oli mesin sepeda motor harus memiliki ketahanan terhadap
oksidasi yang lebih baik daripada oli mesin mobil.