Dasar engine

Engine
SASARAN

i

I. Dasar-dasar Engine Diesel

1

I.1. Definisi

1

I.2. Klasifikasi Engine

2

I.3. Istilah-istilah Pada Engine

3

I.4. Siklus Engine Diesel Empat Langkah

7

I.5. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Pembakaran

9

I.6. Istilah Pada Tenaga Keluaran Engine

11

I.7. Perbandingan Diesel dan Gasoline Engines

13

I.8. Spark Ignited Engines

15

I.9. Caterpillar Gas Engine

15

II. Komponen Dasar Engine

17

II.1.

Block Assembly

17

II.1.1. Engine Block

17

II.1.2. Cylinder

17

II.1.3. Cylinder Liner

18

II.1.4. Piston

19

II.1.5. Connecting Rod

20

II.1.6. Crankshaft

21

II.1.7. Flywheel

22

II.1.8. Camshaft

22

II.1.9. Push rod/batang penekan

23

II.1.10. Valve Lifters

24

II.1.11. Vibration Damper (Peredam Getaran)

24

II.2. Cylinder Head Group

25

II.3 Gear Train Assembly

26

II.3.1 Komponen Seperangkat Roda Gigi

1

27

III.

Engine System

28

III.1. Air Induction System (Sistem Pemasukan Udara
dan Pembuangan Gas Bekas)

28

III.1.1. Komponen Dasar Air Induction System

28

III.2. Sistem Pendingin

32

III.2.1. Bagian-Bagian Sistem Pendingin

33

III.2.2. Variasi Pada Sistem Pendingin

38

III.3. Sistem Bahan Bakar

41

III.3.1. Rancangan Ruang Pembakaran

48

III.3.2. Sistem Electronic Unit Injection

49

III.3.3. Governor & Rack

50

III.3.4. Sistem Electronic Unit Injection (EUI)

53

III.4. Sistem Pelumasan

55

III.4.1. Komponen Sistem Pelumasan
III.5. Starting System

55
62

III.5.1. Electrical Starting System

62

III.5.1.2. Komponen-komponen Utama

62

III.5.2. Air Starting System

63

III.5.2.1.

63

Komponen-Komponen Utama

IV. Test Procedure

65

IV.1. Cooling system test

65

IV.2. Sistem Test Lubrication

71

IV.3. Types of Air System Tests

78

IV.4.

81

Fuel System Tests

2

SPECIALIZATION TECHNICIAN
DEVELOPMENT PROGRAM

OBJECTIVE

ENGINE INDUCTION

Engine
OBJECTIVE:
Setelah menyelesaikan training diatas siswa diharapkan mampu:
1. Menjelaskan cara kerja engine diesel.
2. Menjelaskan dan mengindentifikasi komponen, termauk istilah khususnya dan
pemakaiannya.
3. Menjelaskan terminology dari engine saat engine running.
4. Menelusuri aliran kerja dari tiap-tiap langkah kerja pada engine
5. Menentukan penggunaan fuel, oli pelumas dan cairan pendingin yang tepat
sesuai dengan spesifikasi dari Caterpillar.
6. Mengambil oli sample S.O.S. dan menjelaskan fungsi dari S.O.S
7. Mengindentifikasi family dan model dari tiap engine dalam product Caterpillar.
8. Melepas dan memasang cylinder head sesuai dengan prosedur dari service
manual Caterpillar.
9. Melakukan assembly dan disassembly piston, con rod dan ring group.
10. Menentukan baik tidaknya komponen-komponen crankshaft, camshaft dan
turbo charger
11. Melakukan penyetelan valve.

3

DEVELOPMENT PROGRAM

ENGINE TERMINOLOGY

ENGINE INDUCTION

Engine
II. Dasar-dasar Engine Diesel
I.1. Definisi
Definisi: Engine adalah suatu alat yang memiliki kemampuan
untuk merubah energi panas yang dimiliki oleh bahan bakar
menjadi energi gerak.
Berdasarkan fungsinya maka terminologi engine pada Caterpillar® biasa
digunakan sebagai sumber tenaga atau penggerak utama (prime power) pada
machine, genset, kapal (marine vessel) ataupun berbagai macam peralatan industri.

Gambar 1.1
Engine

4

I.2. Klasifikasi Engine

Saat ini untuk mengerjakan berbagai macam jenis pekerjaan yang berbeda sudah banyak sekali jenis engine yang dirancang
oleh manusia. Secara umum penggolongan berbagai jenis engine yang saat ini biasa dipakai dapat dilihat pada bagan berikut ini:
Engine

Eksternal Combustion

Turbine

Steam Turbine
(Pembangkit Listrik Tenaga Uap)

Piston

Internal Combustion

Turbine
(Turbin Pesawat Terbang)

Steam Machine
(Kereta Api Uap)

Piston

Diesel

Two
Stroke
Pre Combustion
Gambar1.2
Bagan Klasifikasi Engine

5

Four
Stroke

Wankel/Rotary
(Mobil)
Spark Ignited

Gas
Engine
Direct Injection

Petrol
Engine

Dari bagan tersebut maka penggolongan yang pertama dilakukan
adalah membagi engine berdasarkan tempat terjadinya proses pembakaran
dan tempat perubahan energi panas menjadi energi gerak. Apabila kedua
peristiwa tadi terjadi dalam ruang yang sama maka engine tersebut
dikategorikan sebagai engine dengan jenis internal combustion. Sedangkan
apabila ruang tersebut terpisah maka engine tersebut dikategorikan sebagai
engine eksternal combustion.
Eksternal combustion engine selanjutnya dapat dibagi menjadi dua
golongan, yaitu: turbine dan piston. Pada engine jenis internal combustion
penggolongan engine selanjutnya terdiri dari: engine piston, turbine dan
wenkel atau rotar. Berdasarkan perlu tidaknya percikan bunga api untuk
proses pembakaran maka engine piston dibagi menjadi dua jenis, yaitu:
engine diesel dan engine spark ignited. Merujuk pada banyaknya langkah
yang diperlukan untuk mendapat satu langkah power maka diesel engine
dibagi menjadi engine diesel dua langkah (two stroke) dan empat langkah
(four stroke). Selanjutnya engine diesel empat langkah digolongkan lagi
berdasarkan cara pemasukan bahan bakar ke dalam ruang bakar menjadi dua
tipe yaitu: engine dengan system pre-combustion chamber dan direct
injection. Pada spark ignited engine penggolongan pertama didasarkan pada
jenis bahan bakar yang digunakan, yaitu: engine berbahan bakar gas dan
bensin.
Caterpillar® hanya memproduksi jenis engine diesel empat langkah dan
gas engine saja. Tetapi pada pembahasan kali ini topik yang akan dibatasi
hanya pada diesel engine saja.
I.3. Istilah-istilah Pada Engine
Sebelum membahas mengenai siklus engine diesel empat langkah
maka sebaiknya disepakati terlebih dahulu beberapa terminology/istilah yang
akan banyak digunakan.
•

Top dead center/titik mati atas: Posisi paling atas dari gerakan
piston.

6

•

Bottom dead center/titik mati bawah: Posisi paling bawah dari
gerakan piston.

Gambar 1. 2
Gambar TDC dan BDC

•

Bore: Diameter combustion chamber (ruang bakar).

Gambar 1. 3
Gambar Bore

•

Stroke: menunjukkan jarak yang ditempuh oleh piston untuk
bergerak dari BDC menuju TDC atau sebaliknya.

7

Gambar 1. 4
Gambar Stroke

•

Displacement: Bore Area X Stroke.

Gambar 1. 5
Gambar Displacement

•

Compression ratio: Total volume (BDC)/compression volume (TDC).

8

Gambar 1. 6
Gambar Compression Ratio

•

Friction/gesekan: Friction adalah tahanan yang timbul dari gesekan
antara dua permukaan yang saling bergerak relatif satu sama lain.
Contoh: Friction yang terjadi antara piston dan dinding liner pada
saat piston bergerak ke atas dan ke bawah. Friction menimbulkan
panas yang merupakan salah satu penyebab utama keausan dan
kerusakan pada komponen.

•

Inertia/kelembaman: Inertia adalah kecenderungan dari suatu
benda yang bila diam akan tetap diam atau benda yang bergerak
akan tetap bergerak. Engine harus menggunakan tenaga untuk
melawan inertia tersebut.

•

Force/gaya:

Force

adalah

dorongan

atau

tarikan

yang

menggerakkan, menghentikan atau merubah gerakan suatu benda.
Daya yang ditimbulkan oleh pembakaran pada saat langkah kerja.
Semakin besar gaya yang ditimbulkan semakin besar pula tenaga
yang dihasilkan.
•

Pressure/tekanan: Tekanan adalah ukuran gaya yang terjadi setiap
satuan luas. Sewaktu siklus empat langkah berjalan maka tekanan
terjadi di atas piston pada saat langkah kompresi dan langkah
tenaga.
9

Selain istilah-istilah di atas harus diketahui juga nama-nama komponen
dasar engine yang membentuk combustion chamber (ruang bakar), yaitu:

Gambar 1. 7
Komponen Engine Pembentuk Ruang Bakar

No 1: Cylinder Liner
No 2: Piston
No 3: Intake valve
No 4: Exhaust valve
No 5: Cylinder Head
I.4. Siklus Engine Diesel Empat Langkah
Adapun proses kerja siklus motor bakar empat langkah dapat diuraikan
sebagai berikut:
§

Langkah Hisap ( suction/intake stroke).
Pada langkah ini piston bergerak dari titik mati atas menuju titik
mati bawah. Katup hisap terbuka sehingga akibat kevakuman yang
terjadi dari ekspansi volume pada ruang bakar maka udara dari luar
dapat masuk ke dalam ruang bakar melalui katup hisap yang
terbuka. Pada motor bakar yang dilengkapi dengan turbocharger
maka udara yang masuk ke ruang bakar akan lebih banyak lagi

10

dikarenakan adanya dorongan dari sisi tekan compressor wheel
pada turbocharger.
•

Langkah Kompresi (compression stroke ).
Setelah piston mencapai titik mati bawah maka arah piston akan
berbalik menuju kembali ke titik mati atas, hanya saja pada langkah
ini tidak ada katup yang membuka. Sebagai akibat dari mengecilnya
volume ruang bakar maka udara yang ada di dalam ruang bakar
menjadi terkompresi. Dengan kompresi rasio yang berkisar antara
19 : 1 sampai 23 : 1 maka pengkompresian udara pada ruang
bakar akan menghasilkan panas kompresi (heat compression) yang
tinggi (kurang lebih berkisar 1000 oF).
Beberapa derajat sebelum piston mencapai titik mati atas bahan
bakar solar diinjeksikan melalui nozle ke dalam ruang bakar,
penginjeksiannya

harus

menggunakan

tekanan

yang

tinggi

sehingga solar yang di semprotkan ke dalam ruang bakar berubah
menjadi butiran-butiran cairan solar yang sangat halus seperti
kabut. Pada saat solar disemprotkan maka campuran antara solar
dan udara di dalam ruang bakar mulai terbakar akibat terkena
panas yang dihasilkan oleh heat compression.
§

Langkah Tenaga ( power stroke)
Proses pembakaran campuran solar dan udara terus berlangsung
sampai piston mencapai titik mati atas dan selanjutnya kembali
berubah arah kembali menuju titik mati bawah. Beberapa derajat
(+ 10o ) setelah melewati titik mati atas maka pembakaran yang
terjadi telah sempurna sehingga dihasilkan ledakan yang tekanan
ekspansinya memaksa piston untuk terus bergerak menuju titik
mati bawah.

§

Langkah Pembuangan (exhaust stroke)
Setelah energi ledakan panas pada langkah power telah berubah
bentuk menjadi energi mekanis maka sisa proses pembakaran yang
ada harus dibuang. Proses ini terjadi ketika piston bergerak dari
titik mati bawah menuju titik mati atas dengan kondisi katup buang

11

membuka. Gas sisa hasil pembakaran di dorong keluar oleh piston
melalui katup buang. Selanjutnya melalui mufler gas tersebut akan
dilepas ke atmosfir. Kecuali untuk motor bakar diesel yang
diperlengkapi dengan turbocharger maka sebelum masuk ke dalam
mufler gas tersebut masih dimanfaatkan untuk memutarkan sudusudu turbin pada turbin wheel.
Demikian siklus ini terjadi secara terus menerus pada motor bakar
diesel Ilustrasi dari proses kerja diesel empat langkah dapat dilihat pada
.
gambar di bawah ini. Urutan gambar dari kiri ke kanan memperlihatkan
kondisi: akhir langkah hisap, akhir langkah kompresi, awal langkah power dan
awal langkah buang.

Gambar 1. 8
Siklus Diesel Empat Langkah

I.5. Faktor -faktor Yang Mempengaruhi Pembakaran
Ada tiga faktor yang diperlukan dalam proses pembakaran, yaitu:

Panas + Udara + Bahan Bakar ⇒ Pembakaran
Udara
pembakaran,

dan

bahan

sehingga

bakar

yang

menghasilkan

dipanaskan
gaya

yang

akan

menghasilkan

diperlukan

untuk

12

memutarkan engine. Udara yang mengandung bahan Oksigen diperlukan
untuk membakar bahan bakar. Sementara bahan bakar menghasilkan gaya.
Ketika bahan bakar dikabutkan di ruang bakar maka bahan bakar akan sangat
mudah untuk dinyalakan dan akan terbakar dengan effisien. Pembakaran
dapat terjadi ketika campuran bahan bakar dan udara dikompresikan sampai
dihasilkan panas yang cukup (+ 1000o F) sehingga dapat menyala tanpa
bantuan percikan bunga api.
Selanjutnya dari ketiga faktor yang sudah disebutkan di atas maka
terdapat tiga faktor lagi yang mengontrol hasil pembakaran:
1.

Volume udara yang dikompresikan. Makin banyak udara yang
dikompresikan maka makin tinggi temperatur yang dihasilkan.
Apabila jumlah udara yang dikompresikan mencukupi maka
akan dihasilkan panas yang temperaturnya di atas temperatur
penyalaan bahan bakar.

2.

Jenis bahan bakar yang dipergunakan jenis bahan bakar
mempengaruhi karena bahan bakar yang jenisnya berbeda akan
terbakar pada temperatur yang berbeda pula. Selain itu
effesiensi pembakarannyapun juga berlainan.

3.

Jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ke ruang bakar. Jumlah
bahan bakar yang diinjeksikan juga dapat mengontrol hasil
pembakaran. Makin banyak bahan bakar diinjeksikan akan
makin besar gaya yang dihasilkan.

Makin Banyak Bahan Bakar ⇒ Makin Besar Gaya
Engine power ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu: torque dan Rpm
Rumus untuk horsepower:

Torque× Rpm
Hp ≡
5252
13

I.6. Istilah Pada Tenaga Keluaran Engine

Gambar 1. 9
Pemanfaatan Tenaga Engine Untuk Mendorong Tanah

•

Torque : Torque (momen puntir atau torsi) adalah gaya puntir.
Crankshaft membuat torque menjadi gaya di flywhell, torque
converter atau bagian mekanis lainnya untuk berputar.

•

Torque

menentukan

kemampuan

mengalami

pembebebanan:

Torque juga merupakan ukuran kapasitas pembebanan dari engine.
Rumusan dari torque adalah:

Torque≡ 5252 ×
•

hp
(Lb. ft )
rpm

Torque rise: Torque rise adalah penambahan torque yang terjadi
pada saat engine lugged yaitu dimana rpm engine turun dari rpm
operasi. Dalam hal ini kenaikan torque akan terjadi sampai pada
penurunan RPM tertentu tercapai, setelah itu torque akan turun
dengan cepat. Pada saat torque mencapai harga tertinggi itulah
disebut Peak Torque.

14

Gambar 1.10
Kurva Karakteristik Torsi dan HP vs RPM

Keterangan:
TR = Torque Rise

HC = Horsepower Curve

Hp = Horse Power

PT = Peak Torque

TC = Torque Curve

RT = Rated Torque

•

Horsepower: Horsepower adalah satuan tenaga yang dihasilkan
oleh engine per satuan waktu atau kemampuan melakukan kerja.

•

Brake horsepower: Adalah tenaga siap pakai di flywheel yang dapat
digunakan untuk melakukan kerja. Brake horse power itu lebih kecil
dari horse power yang terjadi sebenarnya, karena sebagian
tenaganya dipakai untuk memutar komponen engine itu sendiri

•

Heat/panas: Panas adalah bentuk energi yang dihasilkan oleh
pembakaran bahan bakar. Energi panas diubah menjadi tenaga
mekanis

oleh

piston dan

komponen

engine

lainnya

untuk

menghasilkan tenaga yang dapat digunakan untuk bekerja.
•

Temperature/suhu: Temperature adalah ukuran rela tive dari panas
atau dinginnya suatu benda. Biasanya diukur dalam satuan
Fahrenheit atau Celsius.

•

British

Thermal

Unit/BTU:

British

thermal

unit

atau

BTU

dipergunakan untuk mengukur nilai panas secara spesifik dari suatu

15

bahan bakar atau jumlah panas yang dipindahkan dari suatu benda
ke benda lainnya. Satu BTU adalah jumlah panas yang dibutuhkan
untuk menaikkan panas satu pound air sebesar satu derajat
Fahrenheit.

I.7.

Perbandingan Diesel dan Gasoline Engines

Gambar 1.11
Perbandingan Engine Diesel dan Bensin

•

Diesel engine tidak membutuhkan penyalaan dengan percikan
bunga api: Perbedaan yang nyata antara diesel dan motor bensin
ialah bahwa diesel engine tidak membutuhkan penyalaan untuk
pembakaran. Pada diesel, pembakaran dilakukan oleh udara yang
dimampatkan sehingga udara yang sudah cukup panas dalam
ruang bakar bisa digunakan untuk membakar bahan bakar.

•

Bentuk ruang bakar diesel engine: Diesel engine dan motor bensin
Memiliki ruang bakar yang berbeda bentuknya. Pada diesel engine
ruang di antara cylinder head dan piston pada saat titik mati atas
sangat kecil sehingga menghasilkan perbandingan tekanan yang
tinggi.

16

•

Bentuk ruang bakar motor bensin: Pada motor bensin ruang bakar
ada di cylinder head. Ruangan di antara piston dan cylinder head
lebih besar dari pada diesel, sehingga rasio kompresinya lebih kecil.

•

Diesel engine mampu melakukan kerja yang lebih berat: Perbedaan
utama yang lain yaitu dapat bekerja pada pada putaran rendah.
Secara umum biasanya diesel beroperasi antara 800 sampai 2000
rpm dan mempunyai lebih banyak torsi dan tenaga untuk bekerja.

•

Siklus empat langkah: Kedua jenis engine, mengubah tenaga panas
menjadi gerakan dengan menggunakan siklus empat langkah.

•

Diesel engine lebih hemat bahan bakar: Pada waktu beroperasi,
diesel engine umumnya lebih hemat dalam pemakaian bahan bakar
dibanding motor bensin. Dimana dengan sedikit bahan bakar, diesel
engine dapat menghasilkan tenaga yang lebih besar dibandingkan
motor bensin. Hal tersebut terjadi karena solar memiliki kandungan
panas yang lebih tinggi dibandingkan panas yang dikandung oleh
bensin.

Gambar 1.12
Panas yang dikandung dalam bensin dan solar

•

Diesel engine lebih berat: Diesel engine pada umumnya lebih berat
dari pada motor bensin, karena konstruksi dan material bahan

17

pembuat diesel engine

harus tahan terhadap tekanan dan

temperatur tinggi dari pembakaran.
•

Compression

ratio:

Diesel

engine

umumnya

mempunyai

compression ratio yang lebih tinggi untuk memanaskan udara
sampai titik bakarnya. Pada umumnya diesel engine mempunyai
compression

ratio

13:1

sampai

20:1

sedang

motor

bensin

mempunyai compression ratio 8:1 sampai 11:1.

I.8. Spark Ignited Engines

Gambar 1.13
Ruang Bakar pada Spark Ignited Engine

Spark ignited engine beroperasi dengan bahan bakar gas seperti
propane, methane dan ethanol.
I.9. Caterpillar Gas Engine
Pada beberapa engine pistonnya telah mengalami perubahan design
dengan menambah cekungan yang cukup dalam untuk fasilitas pembakaran.
Atau bisa juga dengan permukaan piston yang rata. Sensor electronic dan
timing device ditambahkan untuk menambah kemampuan kerja engine dan
agar menghasilkan low emission (rendah emisi).

18

Sampai saat ini Gas engine Caterpillar tersedia dengan tipe 3300,
3400, 3500 dan 3600.

Dengan aplikasi pemakaian untuk penerangan dan

penyaluran gas di lapangan natural gas, pengairan, pemompaan dan power
cogeneration plant.

19

DEVELOPMENT PROGRAM

ENGINE BASIC COMPONENT

ENGINE INDUCTION

Engine
II. Komponen Dasar Engine
II.1. Block Assembly
Pada bagian ini akan dijelaskan nama dan fungsi komponen-komponen
yang terdapat pada cylinder block.

II.1.1. Engine Block
Engine block adalah bagian utama yang mendukung semua komponen
engine.

Gb 2.14 Engine Block dan Cylinder Head

II.1.2. Cylinder
Cylinder ialah lubang-lubang di block engine. Cylinder mempunyai
beberapa fungsi dan tugas yaitu:
•

Rumah untuk piston.

•

Ruang untuk pembakaran.

•

Meneruskan panas keluar dari piston.

20

Gb. 2.15 Cylinder

II.1.3. Cylinder Liner

Gb. 2.3 Cylinder Liner

Cylinder liner membentuk selubung air yang membatasi air pendingin
dengan piston.
Terdapat dua jenis Cylinder Liner: Wet type cylinder liner (tipe basah)
dan dry type (tipe kering). Liner basah mempunyai o-ring yang menyekat
selubung air dan mencegah bocornya pendingin.
Dry liner atau biasa juga disebut sleeve dipakai untuk memperbaiki
parent bore yang mengalami kerusakan. Liner semacam ini disebut

“dry“

karena sangat merapat pada dinding lubang cylinder di block engine tanpa
ada air yang berkontak langsung dengannya.

21

II.1.4. Piston

Gb. 2.16 Piston

Piston terpasang sempurna di dalam tiap cylinder liner dimana bisa
bergerak ke atas dan ke bawah selama proses pembakaran. Bagian atas
piston merupakan dasar dari ruang bakar.
Berdasarkan cara pembuatannya piston dapat dibagi menjadi:
1. Cast aluminium crown dengan forged aluminium skirt, dimana
kedua bagian tersebut disambung dengan pengelasan electron
beam .
2. Composite, steel crown dan alumnium skirt yang dibaut menjadi
satu.
3. Articulated, forged steel crown dengan pin bore dan bushing,
dimana cast aluminium skirt terpisah. Dua bagian ini disatukan
dengan wrist pin.
4. Tipe yang umum ialah piston tunggal cast alum inium dengan piston
ring belt (sabuk baja) sebagai tempat ring piston.
Berdasarkan sistem bahan bakar dan bentuk ruang bakar maka dikenal
dua macam piston, yaitu:
1. Pre combustion piston mempunyai heat plug pada crown.

22

2. Direct injection piston tidak mempunyai heat plug.
Adapun jenis piston ring yang terpasang pada piston adalah sebagai
berikut:
1. Compression ring (ring kompresi)
Berfungsi untuk menyekat ruang bakar bagian bawah guna
mencegah kebocoran kompresi dan gas hasil pembakaran melalui
piston.
2. Oil contro l ring (ring oli)
Biasanya hanya terdapat satu oil control ring di bawah dua
compression ring, oil control ring melumasi dinding cylinder liner
pada saat piston bergerak ke atas dan ke bawah. Lapisan oli
mengurangi keausan cylinder liner dan piston.
II.1.5. Connecting Rod

Gb. 2.17 Connecting Rod

Connecting rod menghubungkan piston ke crankshaft. Bagian-bagian
dari connecting rod adalah sebagaqi berikut:
1. Rod eye.

4. Cap.

2. Piston pin bushing.

5. Rod bolt and nuts.

3. Shank.

6. Connecting rod bearing.

23

II.1.6. Crankshaft

Gb. 2.6 Crankshaft

1. Rod bearing journal.

2. Counter weight.

3. Main bearing journal.

4. Web.

Crankshaft merubah gerak turun naik piston menjadi gerakan berputar
yang dipakai untuk melakukan kerja. Di dalam crankshaft terdapat saluran
lobang tempat jalannya oli yang disebut oil gallery. Lubang saluran oli dibuntu
pada satu ujungnya dengan plug atau set screw.

24

Gb. 2.7 Oil Passage Di dalam Crangshaft

Untuk mengurangi gerak maju atau mundur p
ada crankshaft (gerakan
maju-mundur crankshaft tersebut biasa disebut End Play) maka dipasanglah
thrust main bearing. Ada dua macam thrust main bearing, yaitu:
1. Insert bearing 2 (dua) buah
2. Flanged thrust bearing 1(satu) buah
II.1.7. Flywheel
Flywheel (roda gila ) dibautkan pada bagian belakang crankshaft di
dalam rumah flywheel. Crankshaft memutar flywheel pada langkah tenaga,
dan gaya momentum flywheel menjaga crankshaft tetap berputar mulus pada
langkah hisap, kompresi dan langkah buang.
Fungsi flywheel ada tiga, yaitu:
1. Menyimpan energi untuk momentum di antara langkah tenaga.
2. Membuat putaran crankshaft supaya halus
3. Memindahkan tenaga ke mesin, torque converter atau beban lain
Pada bagian luar terdapat komponen ring gear melingkari flywheel Ring
.
gear dipergunakan sebagai roda gigi yang spline dengan pinion starting motor
untuk start engine.

II.1.8. Camshaft

25

Camshaft digerakkan oleh roda gigi crankshaft. Bila camshaft berputar
maka cam lobe berputar. Komponen valve (klep) yang terhubung ke camshaft
akan ikut bergerak naik dan turun. Bila permukaan lobe berada di atas, valve
akan terbuka. Putaran camshaft adalah setengah putaran crankshaft sehingga
valve membuka dan menutup pada waktu yang tepat selama proses empat
langkah.
Bagian camshaft yang mendorong valve adalah camshat lobe. Masingmasing lobe mengoperasikan (1) Intake dan (2) Exhaust valve untuk setiap
cylinder. Beberapa cam memiliki lobe untuk menyemprotkan bahan bakar.
Lobe ini akan menekan unit injector. Lobe tersebut akan mengatur kapan
bahan bakar disemprotkan ke combustion chamber.

Gb. 2.18 Cam Lobe

Setiap lobe terdiri dari tiga bagian utama yaitu:
1. Base Circle
2. Ramps
3. Nose
Jarak dari base circle ke puncak nose disebut lift. Cam Lift menentukan
seberapa jauh valve dibuka. Selain itu bentuk kelandaian ramp juga
menentukan kecepatan membuka dan menutup valve, sedangkan bentuk
nose akan menentukan berapa lama valve tersebut membuka penuh.

26

Misal : 1. Kecepatan atau waktu yang dibutuhkan untuk bergerak dari valve
tertutup menjadi terbuka penuh.
2. Lamanya atau duration valve dalam keadaan terbuka.
3. Kecepatan atau waktu yang dibutuhkan untuk bergerak dari valve
terbuka penuh menjadi tertutup.

II.1.9. Push rod/batang penekan
Push rod adalah pipa baja dengan dudukan di kedua ujungnya.
Camshaft menggerakkan push rod sehingga mengangkat rocker arm.

II.1.10. Valve Lifters

27

Valve

lifter

atau

cam

follower

bertumpu pada setiap lobe camshaft.
• Bila Camshaft berputar, valve lift er
akan menyusuri permukaan lobe.
• Valve lifter merubah gerak camshaft
ke Push rod.
• Push Rod memindahkan gerakannya
ke rocker arm, untuk membuka dan
menutup valve.

Ada 2 tipe valve lifter, yaitu:
1. Slipper follower
2. Roller follower
Gb. 2.19 Valve Lifter

Roller Followe r
Roller follower memiliki roda baja
keras yang berputar di atas camshaft
lobe.

II.1.11. Vibration Damper (Peredam Getaran)
Pada bagian depan crankshaft terdapat vibration damper. Alat yang
menyerupai flywheel kecil ini berfungsi untuk meredam getaran yang terjadi
akibat putaran crankshaft (torsional vibration).

28

Gb. 2.20 Vibration Damper

Ada dua jenis peredam getar, yakni:
1. Peredam karet ( rubber damper), yaitu peredam yang menggunakan
karet padat untuk menyerap getaran.
2. Peredam cairan kental (viscous damper), yaitu peredam yang di
dalamnya menggunakan cairan kental (oli berat) untuk menyerap
getaran.

II.2. Cylinder Head Group
Cylinder head dan componen-komponennya dirancang agar valve
dapat membuka dan menutup dengan timing yang tepat, dan agar bahan
bakar disuntikkan pada waktu yang tepat sehingga didapatkan kemampuan
puncak dari engine.
Yang termasuk perangkat valve train antara lain:
1. Cylinder head
2. Valve cover (tutup klep)
3. Bridge
4. Valve spring assemblies
5. Valve guide
6. Valve seat insert
7. Valve
8. Rocker arm

29

Gb. 2.8 Komponen Valve Train

II.3 Gear Train Assembly

Gb. 2.9 Gear Train Assemblies

Gear Train Assemblies dihubungkan untuk memindahkan tenaga dari
crankshaft ke komponen-komponen la in dari engine. Gear Train Assemblies
bisa berlokasi di bagian depan dan belakang engine. Pada gambar di atas
gear Train Assemblies terdapat di bagian depan engine di antara plate
belakang dan rumah timing gear.
Gear Train Assemblies menyelaraskan kerja komponen-komponen
engine lainnya pada setiap langkah kerja engine.

30

II.3.1. Komponen Seperangkat Roda Gigi
Komponen gear train antara lain:
1. Roda gigi crankshaft (crankshaft gear)
2. Roda gigi idler (idler gear)
3. Roda gigi camchaft (camshaft gear)
4. Roda gigi fuel injection pump (fuel injection pump gear)
5. Roda gigi pompa oli (oil pump gear)
6. Roda gigi pompa air (water pump gear)
7. Roda gigi kompresor udara (air compressor gear)

Gb. 2.10 Komponen Gear Train

Timing mark digunakan untuk mencocokkan roda-roda gigi dan untuk
penyetelan atau pemeriksaan agar mendapatkan timing dengan tepat.

31

DEVELOPMENT PROGRAM

AIR INDUCTION SYSTEM

ENGINE INDUCTION

Engine
III.

Engine System

III.1. Air

Induction

System

(Sistem

Pemasukan

Udara

dan

Pembuangan Gas Bekas)
Engine Diesel memerlukan jumlah udara yang banyak untuk membakar
bahan bakar. Sistem udara masuk harus menyediakan udara yang cukup
bersih untuk pembakaran. Sistem pembuangan gas bekas harus membuang
panas dan gas pembakaran. Tiap hambatan terhadap aliran udara atau gas
pembakaran yang melalui sistem akan mengurangi kinerja engine.

Gb. 3.1a Skema Jenis Sistem Udara Masuk

Terdapat beberapa jenis dari sistem udara masuk.
1. Naturally Aspirated (NA).
2. Turbocharged (T).
3. Turbocharged Aftercooled (TA).
III.1.1. Komponen Dasar Air Induction System
Sistem pemasukan udara dan pembuangan gas buang yang umum
termasuk precleaner (1), air filter (2), turbocharger (3), intake manifold (4),
aftercooler (5), exhaust manifold (6), exhaust stack (7), muffler dan
connecting pipes (8).
32

Gb. 3.1b Komponen Dasar Air Induction System

Untuk melakukan pekerjaan dan perbaikan pada sistem udara pada
engine, maka penting untuk memahami aliran udara melalui sistem dan
fungsi tiap komponen. Juga penting untuk memahami bentuk komponen
tersebut dan bagaimana cara bekerjanya.
• Precleane r/saringan awal udara: Precleaner selalu digunakan pada sistem
udara engine diesel. Precleaner menyaring kotoran-kotoran yang kasar yang
terdapat di dalam udara. Udara bers ih merupakan masalah kritis bagi unjuk
kerja engine. Kotoran dapat mempercepat keausan dan merusak komponen
engine. Jenis precleaner umum yang biasa digunakan ada dua jenis yaitu:
§ Cyclone Tube
§ Full View
Kotoran yang tersaring oleh precleaner selanjutnya akan dibuang ke
atmosfer melalui komponen dust ejector.
• Turbocharger: Dari

saringan

udara

lalu

udara

mengalir

ke

dalam

turbocharger.
Fungsi dari Turbocharger:
1. Membantu menjaga tenaga engine pada dataran tinggi.

33

2. Menambah tenaga engine (horsepower).
Turbocharger menyediakan lebih banyak udara ke dalam engine sehingga
memungkinkan lebih banyak bahan bakar yang dapat dibakar.
Sistem Operasi Turbocharger.
Gas buang memutar turbin. Karena compressor dan turbin berada pada satu
poros, maka compressor turut berputar. Bertambah cepat compressor
berputar, maka bertambah banyak udara yang dimasukkan ke dalam sistem
udara yang memperbesar tekanan dan density. Peningkatan tekanan udara
disebut boost.

Gb. 3.2 Turbocharger

• Waste gate: Waste gate adalah bagian dari beberapa turbocharger. Apabila
boost lebih besar dari yang dianjurkan, maka waste gate terbuka untuk
membuang gas buang dari sekeliling turbin ke atmosfer.
Dengan mengurangi aliran gas buang, maka akan memperlambat putaran
turbin dan kompresor untuk mengontrol tekanan boost. Turbocharger
memberikan banyak udara untuk memperbaiki pembakaran. Karena udara
dimampatkan, maka udara tersebut akan panas dan mengembang, menjadi
berkurang massa jenisnya. Ini berarti akan terjadi tidak cukup udara untuk
menghasilkan pembakaran yang baik, pada fuel setting yang lebih besar.
Sebagian besar engine yang memakai turbocharger memakai aftercooler
untuk mengurangi suhu udara masuk.

34

• Aftercooler: Turbocharger menaikkan suhu udara masuk sekitar 300 derajat
F. Udara masuk yang panas, kurang padat. Aftercooler mengambil panas
dari udara masuk.
• Intake manifold: Dari aftercooler, udara mengalir masuk ke dalam intake
manifold dan ke lubang valve intake pada tiap cylinder. Intake manifold
berada pada cylinder head.
• Exhaust Manifold: Udara masuk ke dalam ruang bakar dimana terjadi
pembakaran. Gas hasil pembakaran keluar melalui lubang keluar dan masuk
ke dalam exhaust manifold. Exhaust manifold terpasang pada cylinder head
dan tepat pada lubang k
eluar untuk gas buang.

Gb.3.3 Exhaust Manifold

• Muffler: Dari turbocharger, gas bekas pembakaran disalurkan melalui
muffler dan exhaust stack.Muffler meredam suara ribut dari gas buang
sehingga membuat suara engine menjadi lebih halus.
• Exhaust Stack: Setelah gas buang melalui muffler, maka gas buang tadi
melewati exhaust stack (pipa keluar). Stack (pipa) ini mengeluarkan gas
buang agar menjauh dari operator. Gas buang masuk ke atmosfer melalui
stack tadi. Sebagai tambahan pada komponen dasar anda juga perlu

35

DEVELOPMENT PROGRAM

COOLING SYSTEM

ENGINE INDUCTION

memahami mengenai engine marine dan industrial yang mungkin memakai
(1) water cooled exhaust manifold dan (2) water cooled turbocharger.

Gb. 3.4 Exhaust Stack

III.2. Sistem Pendingin
Sistem pendingin engine bertanggung jawab untuk menjaga suhu
engine agar selalu berada pada suhu operasi. Hal itu diperlukan karena
engine akan beroperasi optimum pada suhu operasinya. Sistem pendingin
mensirkulasikan cairan pendingin ke seluruh engine untuk membuang panas
yang timbul akibat pembakaran dan gesekan. Ia menggunakan dasar
pemindahan panas.
Panas selalu pindah dari sumber panas yang satu (1) ke sumber panas
yang lebih dingin (2). Sumber panas dan sasaran panas dapat berupa logam,
cairan atau udara. Apabila perbedaan suhu tersebut semakin jauh maka
makin banyak panas akan berpindah.

36

III.2.1. Bagian-Bagian Sistem Pendingin

Gb. 3.5 Skema Sistem Pendingin Engine

Komponen-komponen dasar sistem pendingin adalah (1) water pump,
(2) oil cooler, (3) lubang-lubang pada engine block dan cylinder head, (4)
temperature regulator dan rumahnya, (5) radiator, (6) radiator cap, dan (7)
hose serta pipa-pipa penghubung. Tambahan kipas, umumnya digerakkan
oleh tali kipas terletak dekat radiator berguna untuk menambah aliran udara
sehingga pemindahan panas lebih baik.
• Water pump: Water pump terdiri dari sebuah impeller dengan kipas -kipas
berbentuk kurva di dalam rumah water pump tersebut. Bila impeller
berputar, baling-baling kurva mengalirka n air keluar rumah water pump.

Gb. 3.6 Water Pump

37

• Oil cooler (pendingin oli): Dari saluran keluar water pump, cairan pendingin
mengalir ke oil cooler. Oil cooler terdiri dari satu set tabung dalam
rumahnya. Pada contoh ini cairan pendingin mengalir melalui tabung-tabung
membuang panas oli yang ada di sekeliling tabung. Oil cooler membuang
panas dari oli pelumas sehingga sifat-sifat dan konsentrasi oli tetap
terpelihara.

Gb. 3.7 Oil Cooler

• After Cooler: Dari oil cooler, cairan pendingin mengalir ke engine block atau
ke after cooler untuk engine yang dilengkapi turbocharger. Beberapa engine
yang menggunakan turbocharger juga menggunakan jacket water pump
aftercooler sehingga cairan pendingin mengalir ke sana.
After cooler membuang panas dari udara yang masuk. Pada jacket water
after cooler sistem pendingin membuang panas dari udara. Konstruksi
aftercooler seperti radiator dengan tabung-tabung dan sirip-sirip. Udara
panas yang ditekan oleh turbo melewati sirip-sirip dan memindahkan panas
ke air pendingin di dalam tabung.

38

Gb. 3.8 After Cooler

• Water Jacket: Dari aftercooler, air pendingin mengalir ke engine block dan
di sekitar cylinder liner. Membuang panas yang tidak berguna dari piston,
ring dan liner. Rongga-rongga tempat air tersebut disebut water jacket.

Gb. 3.9 Water Jacket

• Cylinder head: Air pendingin bergerak dari lubang-ubang pada engine block
menuju cylinder head, mengambil panas dari valve seat dan valve guide.
• Regulator housing/rumah regulator: Apabila air pendingin meninggalkan
cylinder head, air pendingin masuk ke thermostat atau regulator housing.
Pengatur suhu (temperature regulator) dipasang di dalam rumah regulator.
• Pengatur suhu/temperatur regulator: Temperature regulator bekerja seperti
polisi jalan raya pada sistem pendingin. Regulator bekerja untuk menjaga
suhu kerja engine. Kadang-kadang regulator mengalirkan air pendingin

39

melalui radiator, kadang-kadang ke pipa bypass untuk kembali ke pompa air
(water pump). Bila engine dingin, regulator menutup. Air pendingin
mengalir kembali ke water pump, tidak melalui radiator, tetapi melalui pipa
bypass. Ini akan membantu mempercepat memanaskan engine. Bila engine
mulai panas, suhu air pendingin mulai naik sampai mencapai suhu
pembukaan radiator. Bila regulator membuka lebih lebar dan lebih banyak
lagi air yang menuju radiator.

Gb.3.10 Pengatur Suhu

• Radiator: Bila regulator membuka, air pendingin mengalir melalui pipa-pipa
atau slang-slang ke bagian atas radiator yang telah mengambil panas
engine. Di dalam radiator situasinya dibalik. Air pendingin melepaskan panas
ke atmosfir. Di dalam radiator air pendingin mengalir dari atas ke bawah.
Tabung dan sirip-sirip bekerja sama membuang panas. Radiator umumnya
dipasang dimana udara paling banyak dan pembuangan panas paling baik.
Tutup radiator air di dalam radiator bertekanan. Tutup radiator akan
menentukan berapa besar tekanan sistem pendingin selama engine bekerja.
Sistem pendingin yang bertekanan membantu mencegah air radiator
mendidih pada tempat operasi yang lebih tinggi.
Bila anda berada pada permukaan yang lebih tinggi, titik didih akan turun.
Bila sistem pendingin tidak bertekanan, maka air pendingin cepat mendidih
sehingga mempercepat kerusakan engine.

40

Gb. 3.11 Radiator

• Fan (Kipas)

Gb. 3.12 Fan

Pemindahan panas melalui radiator adalah dengan bantuan kipas-kipas
menambah aliran udara melewati tabung dan sirip radiator. Ada 2 tipe kipas,
hisap (suction) dan tiup (blower), kipas hisap (1) menarik udara melalui
radiator dan kipas tiup (2) menekan udara melalui radiator. Beberapa engine
menggunakan tali kipas untuk mengerakkan kipas, pompa air atau komponen
lainnya. Bila tali kipas terlalu kendor, kecepatan putar kipas turun, Ini akan
mengurangi

aliran

udara

melewati

radiator

dan

akan

menurunkan

kemampuan sistem pendingin.

41

III.2.2. Variasi Pada Sistem Pendingin
Sistem pendingin selalu dimodifikasi agar cocok dengan pemakaian engine. Di
sini anda akan mempelajari perbedaan-perbedaan sistem pendingin.

• Gas buang yang didinginkan oleh air/water cooled exhaust
Saluran gas buang yang didinginkan oleh air kadang -kadang ditambahkan
pada sistem pendingin untuk mendinginkan gas buang yang keluar.
Pada engine kapal gas buang yang didinginkan tidak memanaskan ruang
mesin.
Pada saluran gas buang yang didinginkan, air pendingin mengalir di sekitar
lubang-lubang saluran gas buang.
• Elemen kondisioner air pendingin/coolant conditioner element
Pilihan lain pada sistem pendingin adalah menggunakan elemen kondisioner
air pendingin bila perlu.
Elemen kondisioner air pendingin mengalir bersama air pendingin. Anti karat
terdapat di dalamnya. Karat tersebut larut di dalam sistem pendingin selama
engine bekerja.

• Truck jalan raya/on highway truck
Pada on highway truck perubahan engine speed selalu terjadi. Karena
pompa air digerakkan oleh roda gigi, berarti aliran air pendingin juga
berubah. Sistem pendingin dimodifikasi untuk menyesuaikan keadaan ini.
Disamping pompa air, oil cooler, lubang-lubang air pendingin, regulator
suhu, radiator dan tutupnya, kipas, pipa-pipa dan slang pada truck ada
tambahan pipa yang dipasang pararel (shuntline) yang menghubungkan
bagian atas radiator dengan pompa air. Pipa yang dipasang pararel ini
mencegah kerusakan pompa air.

42

Gb.3.13 Sistem Pendinginan pada Truk Jalan Raya

• Shunt line/pipa pararel
Bila kecepatan truck berubah, kecepatan pompa air juga berubah, namun
demikian aliran air pendingin tidak terlalu cepat berubah sehingga terdapat
perbedaan tekanan dipompa air. Shunt line menyediakan air yang cukup ke
saluran masuk pompa air untuk menjaga tekanan dan mencegah air
mendidih. Air pendingin pada saluran masuk pompa dapat mendidih karena
turunnya tekanan. Pada saluran keluar pompa tekanan tersimpan. Tekanan
ini akan menimbulkan gelembung udara. Pecahnya gelembung udara akan
menyebabkan erosi pada pompa air.
• Sistem pendingin engine kapal
Ada beberapa keunikan pada komponen-komponen sistem pendingin pada
engine kapal sebab panas engine dialirkan ke air ketimbang ke udara.
Engine kapal menggunakan heat exchanger atau keel cooler. Dasar aliran
air pendinginnya sama dengan engine lainnya. Heat exchanger atau keel
cooler berfungsi menggantikan radiator.

• Sistem keel cooler
Komponen-komponen keel cooler ini sama dengan yang konvensional. Ada
pompa air (water pump), lubang aliran air, expansion tank tempat dimana

43

dipasang pengatur suhu (temperature regulator). Air pendingin mengalir
melalui keel cooler.
Keel cooler adalah tabung-tabung yang dililitkan atau dilas ke lambung
kapal. Air mengalir dari expansion tank (1) ke pompa air (water pump) (2)
terus mengalir ke engine dan keel cooler (3) dimana air laut mendinginkan
air pendingin.

Gb.3.14 Keel Cooler

• Heat exchanger
Sistem pendingin ini terdiri dari pompa air (water pump), lubang-lubang
aliran air, saluran gas buang yang didinginkan oleh air (water cooled
exhaust manifold), expansion tank tempat dimana dipasang pengatur suhu
(temperature regulator). Air laut yang mendinginkan air pendingin juga
mempunyai pompa, pipa-pipa dan slang-slang tersendiri. Pada dasarnya
heat exchanger berbentuk kotak di dalamnya diisi tabung-tabung air
pendingin mengalir di dalam tabung yang dikelilingi air laut. Air laut
menyerap panas yang terdapat pada air pendingin.

44

DEVELOPMENT PROGRAM

FUEL SYSTEM

ENGINE INDUCTION

Gb. 3.15 Heat exchanger

• Zinc Rod (batang seng)
Zinc rod dipasang pada engine kapal untuk mengurangi karat. Seng lebih
rentan pada karat dari pada logam lain di sistem pendingin. Bila seng dilalui
air laut, seng tersebut lebih cepat berkarat. Proses berkarat karena air laut
ini disebut korosi galvanic. Batang seng disebut “Anoda yang berkorban”
sebab dia dirancang untuk berkarat dari pada benda lain. Batang seng harus
selalu diperiksa dan diganti bila perlu.

Gb. 3.16 Zinc Rod

III.3. Sistem Bahan Bakar
Jumlah bahan bakar yang dibakar di dalam engine berhubungan
langsung terhadap jumlah horsepower dan torque yang diperlukan. Secara
45

umum, bertambah banyak bahan bakar yang diterima engine, maka
bertambah torque yang tersedia pada flywheel
.
Sistem bahan bakar memberikan bahan bakar yang bersih pada saat
yang tepat dan pada jumlah yang sesuai untuk memenuhi kebutuhan
horsepower yang diperlukan.
Komponen sistem bahan bakar menyesuaikan jumlah bahan bakar
yang

diberikan

untuk

memenuhi

kebutuhan

horsepower

dengan

merubah/mengatur jumlah bahan bakar dan waktu yang tepat untuk
diinjeksikan.

Gb. 3.17 Sistem Bahan Bakar

Pompa dan penyalur bahan bakar terdiri dari:
1. Fuel tank (tanki bahan bakar)
2. Fuel filter (saringan bahan bakar)
3. Transfer pump (pompa bahan bakar)
4. Injection pump (pompa injeksi)
5. Governor
6. Timing advance mechanism
7. Fuel ratio control
8. High pressure fuel lines
9. Low pressure fual lines

46

§

Tangki bahan bakar
Tanki bahan bakar adalah tempat menyimpan bahan bakar.
Tangki bahan bakar tersedia dalam bermacam-macam ukuran.
Anda dapat menjumpai tangki bahan bakar yang terletak pada beberapa
posisi tergantung pada pemakaiannya.

• Aliran bahan bakar
Bahan bakar mulai mengalir ketika start untuk menghidupkan engine.
Ketika kunci diputar, maka solenoid digerakkan yang memungkinkan bahan
bakar mengalir dari transfer pump ke injection pump
• Primary fuel filter
Fuel Transfer Pump menghisap bahan bakar dari tangki, melalui primary
fuel filter.
Primary fuel filter juga menjaring kotoran kasar yang terdapat di dalam
bahan bakar.

Gb. 3.18 Primary Fuel Filter

• Water separator/pemisah air
Beberapa sistem bahan bakar juga mempunyai water separator.
Water separator memungkinkan tiap pengembunan atau air yang terkurang
dikeluarkan. Air di dalam bahan bakar dapat menyebabkan terjadi
kerusakan berat terhadap engine.

47

Gb. 3.19 Water separator

• Fuel Transfer Pump
Dari primary fuel filter, bahan bakar mengalir masuk ke transfer pump.
Transfer pump menyedot bahan bakar melalui bagian hisap yang
bertekanan rendah dari sistem bahan bakar.
Kegunaan yang utama dari fuel transfer pump adalah untuk menjaga
pasokan yang cukup bahan bakar yang bersih di dalam injection pump.

• Final fuel filter/filter terakhir
Bahan bakar yang berada di dalam transfer pump dipompakan masuk ke
dalam filter kedua atau terakhir. Saringan bahan bakar menjaring partikel
(kotoran) yang sangat halus yang terdapat di dalam bahan bakar yang
dapat merusak nozzle atau menyumbat injector.
Filter terakhir terletak atau terpasang di antara transfer pump dan rumah
injection pump. tidak seperti filter oli, maka filter bahan bakar tidak
mempunyai bypass valve. Apabila filter menjadi buntu, maka aliran bahan
bakar berhenti dan engine akan mati. Hal ini untuk melindungi engine dari
bahan bakar yang kotor.
• Priming pump
Secara umum filter bahan bakar terakhir terpasang bersamaan dengan
priming pump pada basenya. Anda dapat menggunakan priming pump

48

untuk memperlancar pengisian fuel apabila anda telah selesai melepas
rumah pompa karena sesuatu perbaikan.
Pompa ini juga digunakan untuk memperlancar pengisian bahan bakar pada
sistem setelah dilakukan penggantian fuel filter.

Gb. 3.20 Priming Pump

• Fuel Injection Pump Housing
Bahan bakar keluar dari fuel filter terakhir lalu mengalir masuk ke dalam
saluran di dalam rumah injection pump. Pompa yang berada di dalam
rumahnya menakar dan memberi tekanan terhadap bahan bakar. Rumah
pompa biasanya terletak dekat bagian depan engine, karena pompa
digerakkan oleh roda gigi dari camshaft. Timing advance unit, mechanical
governor, dan fuel ratio control dipasang pada rumah pompa.

Gb. 3.21 Fuel Injection Pump Housing

• High Pressure Fuel Lines

49

Pada sistem yang memakai pompa dan pipa saluran bahan bakar, maka
pipa baja saluran bahan bakar yang bertekanan tinggi menghubungkan
injection pump ke nozzle. Bagian yang bertekanan tinggi dari sistem bahan
bakar terdiri dari pipa saluran bakar yang bertekanan tinggi dan nozzle.

Gb. 3.22 High Pressure Fuel Lines
• Nozzle
Bahan bakar mengalir melalui pipa bahan bakar yang bertekanan tinggi
terus ke nozzle. Nozzle terpasang di dalam kepala silinder (cylinder head).
Nozzle mempunyai valve yang akan terbuka apabila tekanan bahan bakar
menjadi cukup tinggi.
Apabila valve terbuka, maka bahan bakar akan mengabut dan disemprotkan
ke dalam ruang pembakaran.
Pada akhir penyemprotan, terjadi p
enurunan tekanan yang sangat cepat
yang membuat valve menutup.

50

Gb. 3.23 Nozzle

• Fuel Return Lines
Lebih banyak bahan bakar yang tersedia di dalam rumah injection pump
dari pada yang dipakai engine.

Gb. 3.24 Fuel Return Lines

Pipa saluran kembali:
1. Mengembalikan bahan bakar yang berlebih kembali ke tangki bahan
bakar.
2. Membuang udara dari bahan bakar.
3. Mendinginkan bahan bakar dengan membuat bahan bakar tetap
bergerak.
Sistem bahan bakar tidak akan bekerja dengan baik tanpa pipa saluran
kembali.

51

• Fuel Shutoff (pemutus bahan bakar)
Setiap sistem bahan bakar menggunakan metode electronic atau manual
untuk memutus pasokan bahan bakar.

Gb. 3.25 Fuel Shutoff

52

III.3.1. Rancangan Ruang Pembakaran

Gb. 3.26 Dua Tipe Ruang Bakar

Rancangan ruang pembakaran mempengaruhi efisiensi dan kinerja dari
engine. Rancangan piston dan metode yang digunakan untuk menginjeksikan
bahan bakar ke dalam silinder menentukan seberapa cepat dan sempurnanya
bahan bakar terbakar.
Pada sistem yang memakai pompa dan pipa saluran bahan bakar
terdapat dua jenis rancangan ruang pembakaran:
1. Precombustion Chamber atau PC dan
2. Direct Injection atau DI.
Pada sistem EUI, hanya ada satu jenis dasar dari ruang pembakaran yaitu DI.

•

Direct injection: Pada rancangan ruang pembakaran yang direct
injection, bahan bakar diinjeksikan secara langsung ke dalam cylinder
melalui nozzle.

•

Precombustion: Pada sistem PC, maka nozzle meng-injeksikan
bahan bakar ke dalam precombustion chamber di mana bahan bakar akan
terbakar.
Pembakaran ini memaksa bahan bakar yang tersisa masuk ke dalam ruang
utama, dimana pembakaran yang sempurna terjadi.

53

Pada beberapa engine, dipakai glow plug untuk memanaskan udara ketika
menghidupkan engine. Untuk mencegah timbul lubang karena terbakar
pada puncak piston, maka piston PC mempunyai heat plug baja yang
terpasang dekat bagian tengah puncak piston.
III.3.2. Sistem Electronic Unit Injection

Gb. 3.27 EUI System

Sistem Electronic Unit Injection (EUI) memakai beberapa komponen
yang sama seperti pada yang memakai sistem dengan pompa dan pipa
penyalur bahan bakar.
Sistem EUI memakai (1) fuel tank, (2) primary fuel filter, (3) fuel
transfer pump, (4) final fuel filter, (5) return line.
Fuel Injection Pump merupakan bagian dimana sistem EUI berbeda dengan
yang memakai pump dan lines system (sistem yang memakai pompa dan pipa
saluran bahan bakar).
• Fuel Manifold: Bahan bakar keluar filter akhir lalu masuk ke dalam fuel
manifold (saluran bahan bakar). Manifold bahan bakar biasanya bagian dari
block engine. Manifold ini berisi bahan bakar.
• Electronic unit injector: Fuel injection pump (pompa injeksi bahan bakar),
pipa bertekanan tinggi, dan nozzle diganti dengan komponen tunggal yang
disebut unit injector. Electronic unit injector terpasang pada cylinder head.

54

Bahan bakar yang berada di dalam manifold masuk ke dalam injector, yang
menakar, menekan, dan menginjeksikan bahan bakar.
Electronic unit injector dapat dikenal dari solenoid yang terpasang pada
dekat bagian atasnya.

Gb. 3.28 Electronic Unit Injector

• Electronic control module: Pada sistem EUI, mechanical governor, timing
advance, dan fuel ratio control diganti dengan electronic.
Sistem EUI menggunakan Electronic Control Module (ECM) menyim pan
beberapa informasi electronic dan program.

Gb. 3.29 Electronic Control Module

55

III.3.3 Governor & Rack
Durasi injeksi bahan bakar (fuel injection duration) ini dikontrol oleh
governor dan rack, terus ke segment pada plunger untuk mengatur posisi
scroll melalui perputaran plunger di dalam barrel.
Jika engine membutuhkan bahan bakar (fuel) lebih banyak, hanya dapat
dilakukan dengan menaikkan durasi injeksi bahan bakar (fuel injection
duration).

Gb. 3.30 Governor & Rack

• Fuel Control Rack: Rack adalah suatu batang dengan sejumlah jajaran gigi
(straight gear), yang selalu berhubungan (meshes) dengan gigi-gigi
segment (gear segment) di setiap plunger. Hubungan ini akan membuat
setiap pergerakkan rack menyebabkan plunger berputar.

Gb. 3.31 Fuel Control Rack

56

• Scroll Position: Perputaran plunger di lubang barre l dengan posisi scroll
tetap mempertahankan port dalam keadaan tertutup (menambah bahan
bakar), disebut fuel on position (1). Pergerakan rack yang menyebabkan
posisi scroll membuat port terbuka sehingga bahan bakar (fuel) dapat
mengalir dari inlet port ke outlet port dan terus ke tangki (return line),
disebut fuel off position.

Gb. 3.32 Scroll Position

• Bagaimana cara kerja mechanical governor
Mechanical governor menggunakan sistem flyweight dan spring untuk
menggerakkan control rack. Spring selalu berusaha untuk menggerakkan
rack ke arah fuel on, sedangkan flyweight ke arah fuel off.
Jika gaya-gaya yang bekerja pada flyweight dan spring seimbang
(flyweight force = spring force), kondisi ini disebut balance position dan
engine beroperasi pada putaran konstan (stable rpm). Jumlah bahan bakar
yang dibutuhkan (fuel delivery), secara langsung berkaitan dengan engine
rpm dan horsepower yang dihasilkan (output HP). Penambahan fuel delivery
berarti meningkatkan engine output (rpm atau HP). Governor mengatur
jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk mengontrol putaran engine
(rpm), antara kebutuhan putaran rendah (low idle rpm setting) dan putaran
tinggi (high idle rpm setting). Penempatan atau posisi governor biasanya
dipasang di belakang fuel injection pump (FIP).
• Timing advance
57

Setiap perubahan beban (engine load) dan putaran (engine rpm),
bahan bakar (fuel yang harus diinjeksiksn juga terjadi dalam derajat waktu
)
yang

berbeda

untuk

tiap-tiap

perubahan.

Hal

ini

bertujuan

untuk

mempertahankan atau memperoleh saat yang tepat, bagi bahan bakar
untuk terbakar.
Jika putaran engine naik, maka bahan bakar yang akan diinjeksikan
atau disemprotkan ke dalam silinder harus lebih cepat. Peristiwa ini
dinamakan dengan istilah “timing advance”. Demikian pula sebaliknya,
dengan peristiwa yang berlawanan disebut “timing retard”.
Timing advance unit dengan penempatan posisi satu poros bersama
FIP camshaft, akan memajukan (advance) atau memundurkan (retard)
waktu penyemprotan bahan bakar (fuel injection timing), yang bergantung
pada cepat atau lambatnya putaran engine.
Waktu penyemprotan bahan bakar (fuel injection timing) dapat
dimajukan atau dimundurkan.
Advance timing: Bahan bakar diinjeksikan/disemprotkan lebih cepat
Retard timing: Bahanbakar diinjeksikan/disemprotkan lebih lambat.
• Fuel Ratio Control (FRC)
Fuel sistem tidak bisa beroperasi sebagaimana mestinya jika tidak
ditunjang oleh sistem pemasukan udara (air induction & exhaust system)
yang baik. Dimana sistem pemasukan udara adalah hal yang vital, karena
bahan bakar tidak akan terbakar sempurna tanpa udara yang cukup.
Fuel

ratio

control

(FRC)

adalah

suatu

alat

untuk

mengatur

perbandingan yang tepat, antara bahan bakar yang akan akan diinjeksikan
terhadap jumlah udara yang masuk ke dalam silinder. FRC bekerja setelah
mendapat tanda dari tekanan udara masuk (boost pressure) di intake
manifold, kemudian diteruskan ke governor untuk mencegah injeksi bahan
bakar yang berlebihan.
Karena itu penera pan fuel ratio control yang dipasang pada governor
bermanfaat untuk membuat gas buang lebih bersih, mencegah timbulnya
asap hitam yang berlebihan dan pemakaian bahan bakar lebih effisien.

58

III.3.4. Sistem Electronic Unit Injection (EUI)

Gb. 21.33 ECM

Pada sistem electronic unit injection (EUI), mechanical governor,
timing advance dan fuel ratio control, diganti dengan electronic control
module (ECM) dan sejumlah solenoid atau sensor.
• Timing wheel & sensor : Sebagai pengganti timing advance mechanism,
timing wheel dan sensor memonitor engine rpm secara electronik.
• EUI electronics : Semua fungsi yang dikerjakan oleh unit mechanical
(mechanical unit) dikendalikan secara elektronik, sehingga lebih akurat dan
tepat.
ECM merasakan putaran engine (rpm) dan beban (load), serta mengatur
waktu penyemprotan (timing) dan duration secara otomatis.
• Advantaces of unit injection
Keunggulan unit injeksi:
1. Tekanan injeksi lebih tinggi
2. Bentuk pengabutan yang seimbang
3. Atomisasi bahan bakar lebih baik
4. Pembakaran lebih sempurna
5. Efisiensi bahan bakar lebih tinggi
6. Gas buang lebih bersih
7. Lebih handal / meyakinkan

59

DEVELOPMENT PROGRAM

LUBRICATION SYSTEM

ENGINE INDUCTION

III.4. Sistem Pelumasan

Tujuan utama dari sistem pelumasan adalah untuk mensirkulasikan oli ke
seluruh bagian engine.
Oli membersihkan, mendinginkan dan melindungi gerakan bagian engine dari
keausan.

III.4.1. Komponen Sistem Pelumasan
Sistem pelumasan terdiri dari: (1) oil pan, (2) suction bell (3) oil pump,
(4) pressure relief valve, (5) oil filter with bypass valve, (6) engine oil cooler
with bypass valve, (7) main oil gallery, (8) piston cooling jet, (9) crankcase
breather connecting lines dan pipes dan oli sendiri.

Gb. 3.34 Komponen Sistem Pelumasan

• Oil pan: Oil pan atau sump berfungsi sebagai tempat atau penampung oli.
Oil pan juga membuang panas d oli ke atmosfer. Oil pan terpasang pada
ari
bagian bawah dari blok engine.

60

Gb.3.35 Oil Pan

• Suction bell dan inlet screen: Dari oil pan, oli masuk melewati saringan
masuk dan terus ke suction bell. Saringan masuk mencegah masuknya
kotoran kasar ke dalam sistem oli pelumasan.
Suction bell mengirim oli ke oil pump (pompa oli).

Gb.3.36 Suction Bell

• Oil Pump dan Relief Valve
Oil pump membuat terjadinya aliran oli yang mengalir (bersirkulasi) ke
seluruh bagian engine. Oil pump terletak dekat oil pan. Oil pump digerakkan
oleh crankshaft melalui gigi pada oil pump.

Pressure relief valve biasanya

terletak dekat dengan oil pump. Relief valve berfungsi melindungi sistem
pelumasan dari tekanan yang tinggi.

61

Dari oil pump, oli mengalir melalui oil cooler. Oil cooler berfungsi
menyerap panas dari oli. Oli mengisi rumah oil cooler. Di dalam rumah oil
cooler terdapat beberapa pipa yang dialiri oleh air pendingin engine. Panas
berpindah dari oli ke air pendingin engine. Oil cooler juga mempunyai
bypass valve.

Gb. 3.37 Oil Pump dan Relief Valve

• Oil filter dan bypass valve
Oli mengalir dari oil cooler ke oil filter. Sistem pelumasan ada yang
menggunakan

satu

atau

lebih

oil

filter,

tergantung

bagaimana

rancangannya. Filter menyaring kotoran dan partikel logam dari oli. Filter
memakai bypass valve sebagaimana keperluannya.

Gb. 3.38 Oil Filter dan Bypass Valve

• Sistem filter dengan aliran penuh

62

Pada sistem saringan dengan aliran penuh, maka 100% oli melewati
saringan.
Pada sistem ini harus mempunyai bypass valve.
• Sistem dengan filter bypass
Sistem dengan filter bypass memakai 2-buah filter. 90% dari oli mengalir
melalui filter biasa dan 10 % lagi mengalir melalui filter bypass.
Biasanya filter bypass mempunyai penyaring yang rapat untuk menyaring
kotoran yang sangat halus.
Sistem filter bypass juga mempunyai bypass valve.
1. Filter utama
2. Bypass filter
3. Oil pump
4. Engine atau komponen
• Oil gallery: Pada beberapa engine yang memakai turbocharger, maka oli
mengalir melalui filter ke turbocharger melalui saluran masuk.
Saluran keluar mengembalikan oli ke oil pan.
Pada engine yang lain, oli yang bersih setelah disaring lalu masuk ke saluran
oli utama.
Saluran oli utama terdapat di dalam block.
Saluran oli ini merupakan saluran oli yang utama yang melalui block.
• Oil flow: Dari saluran oli, oli mengalir ke semua bagian yang bergerak dari
engine, termasuk main bearing (metal duduk) dan crankshaft.
1. Outlet (jalan keluar)
2. Inlet

(jalan masuk)

• Bearing: Oli mengalir dari saluran oli ke crankshaft, yang kemudian
melumasi main bearing (metal duduk), dan connecting rod bearing (metal
jalan).
1. Crankshaft main bearing

63

2. Oil manifold
• Saluran oli pada crankshaft: Crankshaft Caterpillar mempunyai saluran oli
yang menyalurkan oli ke connecting rod bearing dan main bearing.
• Pelumasan dinding cylinder: Oli mencapai dinding cylinder ketika oli keluar
dari connecting rod bearing dan menyemprot bagian bawah piston.
• Bagaimana terjadinya tekanan oli
Oli mengalir melalui salurannya untuk melumasi semua bagian yang
bergerak termasuk peralatan penggerak valve, rumah pompa injeksi, timing
advance unit dan komponen lainnya.
Oli kembali ke oil pan melalui saluran.
Pipa-pipa, saluran oli dan bearing merupakan penghambat terhadap aliran
oli yang akan menimbulkan tekanan.
Sebagian besar tekanan oli dari sistem ditimbulkan oleh main bearing.
Pembacaan tekanan oli pada alat ukur tekanan adalah hasil dari hambatan
normal ini.
• Piston cooling jet
Jet pendingin piston, menyemprotkan oli kebagian bawah dari tiap piston
dan akan membantu pelumasan dinding silinder.

Gb. 3.39 Piston Cooling Jet

64

• Crankcase

Breather:

Crankcase

breather

mengeluarkan

gas

hasil

pembakaran bahan bakar yang bocor melalui ring piston. Hal ini akan
menjaga agar di dalam crankcase selalu bertekanan tetap. Breather ini
biasanya

selalu

terletak

pada

bagian

atas

engine.

Breather

ini

menyeimbangkan tekanan di dalam crankcase engine dengan tekanan di
luar engine sehingga memungkinkan oli dengan mudah kembali ke oil pan.

Gb. 3.40 Crankcase Breather

• Oil filter: Pada sisitim pelumasan, saringan oli memerlukan perawatan yang
sangat penting. Saringan ini akan menjadi kotor apabila tidak dirawat secara
benar dan dapat menyebabkan masalah pada sistem pelumasan.

• Bypass Valve dan Relief Valve

Gb. 3.221 Bypass Valve

65

Sistem pelumasan memakai beberapa bypass valve dan relief valve
untuk mengamankan engine. Oil pump (1), memakai pressure relief valve
(2), sementara oil cooler (3), dan oil filter (4), memakai bypass valve (5).
Nama dari valve menjelaskan bagaimana cara kerja valve tersebut.
o Pressure relief valve mengurangi tekanan sistem dan bypass valve yang
memungkinkan oli mengalir

(di bypass) ke sekeliling komponen tanpa

melalui nama dari valve tersebut (misalnya oil cooler bypass valve berarti
tanpa melalui oil cooler).
• Pressure relief valve: Pressure relief valve biasanya terpasang dekat oil
pump.
Relief valve ini umumnya merupakan valve yang digerakkan (ditahan)
spring.
Relief valve akan membuka apabila tekanan sistem melebihi gaya tekan
spring pada valve.
Selama tekanan oli masih tinggi, maka valve akan tetap dalam keadaan
terbuka.
Apabila relief valve membuka, maka sebagian oli kembali ke oil pan.
Apabila tekanan oli turun sampai di bawah gaya tekan spring untuk
membuka, maka valve akan menutup.
• Oil cooler bypass valve : adalah valve pengara h, yang akan membuka
apabila perbedaan tekanan antara oli yang akan masuk ke oil cooler lebih
besar dari gaya tekan spring untuk membuka valve.
Apabila valve terbuka, maka oli dialirkan di luar dari oil cooler.
Hal ini untuk meyakinkan bahwa sebagian oli akan mencapai bagian engine
yang penting apabila terjadi masalah pada oil cooler.
Apabila oli dalam keadaan dingin, maka oli tidak akan mengalir dengan baik
karena masih cukup kental. Hal ini akan menyebabkan valve membuka. Oil
cooler bypass valve biasanya terpasang di dalam oil cooler.

66

DEVELOPMENT PROGRAM

STARTING SYSTEM

ENGINE INDUCTION

• Oil filter bypass valve: Oil filter bypass valve adalah valve pengarah aliran oli
yang akan membuka apabila perbedaan tekanan antara oli yang akan
masuk ke filter lebih besar dari gaya tekan spring pada valve untuk
membuka. Apabila oli masih dalam keadaan kental karena masih dingin
seperti ketika engine baru dihidupkan atau pada waktu filter dalam keadaan
buntu, maka filter bypass valve membuka. Oli dialihkan dari oil filter agar
sebagian oli selalu dapat mencapai bearing dan komponen engine lainnya.
Hal ini untuk mengamankan engine dari kerusakan karena kekurangan oli.

III.5. Starting System
III.5.1. Electrical Starting System
Starting sistem bekerja dengan memutar engine hingga tercapainya
tekanan dan temperature kompresi tertentu di dalam ruang bakar yang
diperlukan untuk membakar bahan bakar. Pada semua starting sistem motor
engkol memutar ring gear pada flywheel kemudian flywheel memutar
,
crankshaft

dan

melalui

connecting

rod

menggerakkan

piston

untuk

mengkompresi udara di dalam silinder.
Untuk menghidupkan engine, kecepatan engkol adalah lebih penting
dari

lamanya

mengengkol.

Karena

putaran

kecepatan

engkol

ini,

mempengaruhi jumlah panas yang dihasilkan di dalam silinder pada waktu
langkah kompresi.
Motor engkol (
cranking motor/starting motor) digerakkan atau dioperasikan
oleh sistem electric atau sistem udara.

III.5.1.2. Komponen-komponen Utama
Komponen-komponen utama electrical starting system adalah:
1. Battery (accu)
2. Starting motor dengan solenoid switch
3. Starter switch

67

4. Wire & kabel (kabel besar & kecil)

Gb. 3.42 Electrical Starting System

• Cranking/Starting Motor: Suatu alat untuk memutar dan menghidupkan
engine, dengan mengubah tenaga dari aliran udara bertekanan menjadi
energi mekanik.
• Pinion: Roda gigi penghubung yang dipasang (spline) di ujung poros (shaft)
dari starting motor, untuk selanjutnya berhubungan dengan ring gear pada
flywheel dan berputar sewaktu menghidupkan engine.
• Sistem operasi electrical starting system
Ketika switch kunci start di posisi on, battery memberikan arus listrik ke
komponen-komponen starting sistem, kemudian starting motor mengubah
tenaga listrik menjadi tenaga mekanik untuk memutar engine.
Untuk beberapa mesin yang memakai master switch dan disconnects switch
ke battery , digunakan neutral switch sebagai safety untuk memutus arus
listrik ke starting motor, ketika transmisi dalam keadaan bekerja.

68

III.5.2. Air Starting System

Gb. 3.42 Skematik Air Starting System

III.4.1.3.1. Komponen-Komponen Utama
Komponen-konponen utama Air Starting System:
1. Air Tank reservoir (tangki udara)
2. Push button valve
3. Relay valve
4. Starting motor (cranking motor)
5. Pinion
§ Sistem Operasi Air Starting System: Air starting sistem menggunakan udara
bertekanan untuk memutar starting motor, dengan putaran motor (cranking
speed) lebih cepat dari electric starting system.
Air starting sistem lazim diterapkan pada off highway truck. Kekurangannya
adalah sistem ini hanya mempunyai satu atau dua kali kesempatan untuk
menghidupkan engine, jika dalam kesempatan yang ada engine tidak hidup
maka udaranya akan habis dan starting motor tidak dapat berfungsi.
o Tangki penampung udara: Air tank/reservoir berfungsi sebagai tempat
penampung atau penyimpan udara bertekanan. Sedangkan relay valve
untuk membuka dan menutup mengat ur aliran udara ke starting motor.

69

• Push Button Valve: On/off push button valve suatu tombol untuk mengatur
aliran udara yang ke relay valve diaphragm .

70

DEVELOPMENT PROGRAM

TEST PROCEDURE

ENGINE INDUCTION

Engine

IV. Test Procedure
IV.1. Cooling system test
Karena cooling sistem merupakan salah satu hal yang vital dalam
kelancaran pengoperasian engine, maka perlu dilakukan beberapa prosedure
pengujian untuk meyakinkan apakah cooling sistem bekerja dengan baik.
• Check coolant level
Periksalah level air pendingin secara berkala sebelum engine dihidupkan.
Sistem pendingin bisa bertekanan. Ketika membuka tutup radiator,
kendurkan secara perlahan untuk menghindari kecelakaan terutama waktu
sistem pendingin dalam keadaan panas. Selalu menggunakan petunjuk
pengoperasian dan perawatan u
ntuk level pengisian, dengan ditandai plat
patokan pada bagian dasar saluran tempat pengisian air radiator.
• Testing antireeze concentration
Caterpillar coolant & battery tester menunjukkan cara membaca nilai
temperatur titik beku lengkap dengan hasil yang langsung diketahui dalam
°F atau °C.
• Coolant test procedures
Pemakaian alat penguji konsentrasi air pendingin: Buka penutup dan
bersihkan sisi permukaan kaca dimana cairan akan ditempatkan. Teteskan
cairan yang akan di-test, lalu tutup kembali, arahkan ke cahaya atau sinar
serta pastikan posisinya tepat di atas tester.
Temperatur titik beku akan terbaca pada garis lintang yang membatasi porsi
antara terang dan gelap di dalam sisi kaca. Bacalah temperatur pada daerah
skala untuk ethylene glycol.

71

• Measuring coolant tester result
Untuk menentukan pemakaian konsentrasi “anti beku” lebih lanjut dari
coolant tester, dapat diperoleh dari “grafik kurva titik beku” yang terdapat
pada
•

Caterpillar SEDB0518 -07 “Know your cooling system” atau Caterpillar
SEDB0978-01 “Coolant and your engine”
Lihat gambar:
1. Perhatikan “grafik kurva titik beku pada salah satu buku tersebut.
2. Masukkan data hasil pengujian ke dalam grafik temperatur titik beku.
3. Temukan dan tarik garis “temperatur” (freezing point °F atau °C)
sampai memotong garis kurva titik beku yang ada di tengah gambar,
kemudian hubungkan dari titik perpotongan tersebut ke garis
“konsentrasi anti beku”
4. Bacalah nilai (%) konsentrasi antifreeze.

Gb. 4.23 Kurva Titik Beku

• Pengukuran dengan coolant test kit
Cara lain untuk mengetes konsentrasi antifreeze dalam air pendingin adalah
dengan menggunakan coolant test kit (8T5296 conditioner test kit). Bola
yang mengapung di dalam pipet, menunjukkan konsentrasi dari antifreeze.
Cara pengetesan

72

Isi pipet yang berisi dua bola dengan air pendingin yang akan di tes.
Perhatikan beberapa jumlah bola yang mengapung di dalam pipet, lalu
bacalah hasil tes pada tabel intruksi yang didapat dalam tes kit (8T5296).

Contoh:
§

Jika kedua bola mengapung, maka konsentrai antif reeze dalam air
pendingin terlalu tinggi.

§

Jika kedua tenggelam, maka konsentrasi anti freeze dalam air
pendingin terlalu rendah.

§

Konsentrasi yang baik yaitu salah satu bola tenggelam dan lainnya
mengapung.

•

Coolant Conditioner Concentration
Konsentrasi antifeeze harus diketahui terlebih dahulu, sebelum melakukan
pengetesan konsentrasi kadar conditioner air pendingin engine (coolant
conditioner concentration). Karena kadar antifreeze dalam air pendingin
akan menentukan pembacaan hasil pengetesan secara tepat.
Testing coolant conditioner concentration
Untuk melakukan pengetesan konsentrasi atau kadar conditioner dari air
pendingin, diperlukan seperangkat alat yaitu 8T5296 conditioner test kit.
Dengan prosedur:
1)

Dengan memakai pipet pengukur yang terdapat di dalam test-kit, ambil
1 (satu) mililiter air pendingin yang akan di-test dan masukkan ke dalam
botol berskala yang tersedia (botol harus dalam keadaan bersih).

2)

Tambahkan air tersebut dengan air bersih (aqua), hingga tinggi air pada
botol menunjukkan angka 10 mililiter.

3)

Masukkan 2 (dua) atau 3 (tiga) tetes solusi-B (cairan merah), kemudian
dikocok hingga merata.

73

4)

Setelah itu, tuangkan solusi-A (cairan kuning) setetes demi setetes ke
dalam botol dan dikocok. Hitung berapa jumlah tetes yang dimasukkan,
sampai cairan di dalam botol berubah warna menjadi hijau, biru atau
abu-abu.

Hitungan jumlah tetes dari solusi-A tersebut, dimasukkan dan dibaca pada
tabel yang tersedia di dalam test-kit seperti di bawah ini:

Antifreeze

Antifreeze

Kadar

0 ÷ 30 %

NO

30 ÷ 60 %

Conditioner

Hal-hal yang harus
diperhatikan

1

0 ÷ 6 tetes

0 ÷ 10 tetes

0

Perlu diisi conditioner

2

7 ÷ 16 tetes

11 ÷ 20 tetes

Kurang

Tambah conditioner

3

17 ÷ 28 tetes

21 ÷ 32 tetes

3÷6%

Baik

4

29 ÷ 51 tetes

33 ÷ 55 tetes

Berlebihan

> 51 tetes

> 55 tetes

kadar

antifreeze
Berbahaya

5

Periksa

sangat
berlebihan

Kurangi
pendingin,

air
tambah

dengan air biasa dan
periksa kembali

Masukkan % konsentrasi dari antifreeze ke dalam tabel, untuk menentukan
kolom mana yang digunakan (0 ÷ 30 % atau 30 ÷ 60 %). Kemudian dari
jumlah tetes yang diperoleh, bacalah pada kolom yang sesuai.
•

Adjusting coolant mix /penyesuaian campuran air pendingin

74

Setelah

mengukur

konsentrasi

antifreeze

dan

coolant

conditioner,

pastikanlah apakah campuran air pendingin (coolant mix) perlu diperiksa
dan disesuaikan (kadar conditioner ditambah atau dikurangi) :
1) Jika level air pendingin kurang tetapi konsentrasinya cukup atau sesuai
spesifikasi, tambahkanlah kekurangan tersebut dengan air yang kadar
conditionernya cukup pula.
2) Apabila konsentrasinya terlalu tinggi, buanglah sebagian dari air
pendingin tersebut dan tambahkan dengan air baru (air bersih atau
aqua) sampai batas (level) yang ditentukan.
Selanjutnya lakukan pengetesan ulang, hingga diperoleh hasil yang
memadai. Jangan menambahkan conditioner, jika campurannya sudah pas.
•

Visually Examine Coolant
Setiap melakukan service perawatan (maintenance) pada sistem pendingin
(cooling system), periksalah kondisinya secara visual sekiranya ditemukan
kandungan oli (1), solar (2) atau kotoran (3) pada air pendingin. Karena ini
menunjukkan ada kerusakan pada engine (sistem pendingin), yang perlu
segera dilakukan tindakan untuk diperbaiki.

•

Visually examine engine
Periksalah engine, jika ditemukan tanda-tanda kebocoran pada sistem
pendingin. Karena kebocoran akan memberi peluang masuknya udara,
kotoran atau cairan lain ke dalam sistem. Di antaranya dapat menimbulkan
kavitasi dan menyebabkan menurunnya kapasitas pendinginan engine.

•

Radiator cap test/pengetesan tutup radiator
Lakukanlah pengetesan fungsi tutup radiator (radiator cap), disetiap
perawatan rutin dari sistem pendingin. Hal ini untuk memastikan apakah
klep (valve) pada tutup radiator pada waktu engine beroperasi, akan
membuka pada tekanan yang ditentukan (Cat engine spec: 12 ± 3 psig).
Prosedur pengetesan tutup radiator:
1) Lepas tutup radiator.

75

2) Pasang tutup tersebut pada pompa tekan (pressurized pump) dengan
posisi yang telah tertentu.
3) Lakukan proses pemompaan sambil memperhatikan pressure gauge.
Pada tekanan tertentu tidak akan naik lagi, meskipun terus dipompa.
4) Bandingkan hasil yang diperoleh dengan spesifikasi yang ditentukan.
5) Jika tidak sesuai dengan spesifikasi, berarti klep sudah rusak dan
gantilah dengan tutup yang baru. Demikian sebaliknya, tutup dapat
dipakai kembali.
•

Radiator cap seal test
Lepaskanlah seal dari tutup radiator lalu periksa dan perhatikan apakah

terdapat kotoran, kerusakan pada permukaan atau putus. Jika masih baik
dapat digunakan kembali, atau sebaliknya ganti dengan yang baru.
•

Temperature regulator test
Thermostat (water

temperature

regulator)

harus

diperiksa,

disetiap

melakukan perawatan menyeluruh (major maintenance) pada sistem
pendingin (cooling system). Karena kerusakan pada thermostat dapat
menyebabkan overheating atau overcooling, yang bisa berakibat fatal bagi
kerusakan engine.
Untuk itu periksalah kerusakan fisik dari thermostat, kemudian lakukan
pengetesan dengan cara merebusnya di dalam air. Selanjutnya monitor
temperaturnya, berapa derajat thermostat tersebut mulai membuka.
•

Regulator test procedure
1. Lepas the rmostat dari engine.
2. Catat derajat temperatur yang tertera pada thermostat, atau lihat pada
service manual.
3. Masukkan thermostat ke dalam wadah berisi air, jangan diletakkan
begitu

saja

pada

dasar

wadah

dan

harus

digantung

sampai

keseluruhannya terendam air.
76

4. Panaskan air dan catat temperaturnya pada waktu thermostat membuka.
5. Ambil thermostat tersebut dan ukur jarak terbukanya. Kemudian
bandingkan dengan spesifikasi yang ada, untuk memastikan apakah
masih dapat digunakan atau tidak.

IV.2. Sistem Test Lubrication

Gb. 4.24 Lubrication Test

Ada

beberapa

cara

untuk

melakukan

pengetesan

sistem

pelumasan

(lubrication system) pada engine, yaitu:
1. Tekanan oli (Oil Pressure).
2. S.O.S (Schedule Oil Sampling).
3. Kapasitas oli (Oil Level).

77

•

Oil pressure
Setiap kali menghidupkan engine, periksa tekanan oli pada oil pressure
gauge. Hal ini akan terbaca atau menunjukkan secara tepat, apabila engine
sudah

beroperasi

dalam

keadaan

normal. Untuk

lebih

memastikan

akuratnya pembacaan, hidupkan engine dan baca tekanan pada gauge, lalu
bandingkan dengan spesifikasi pada service manual.
•

Schedule oil sampling (S.O.S)
S.O.S (schedule oil sampling) adalah suatu metode pemeriksaan atau
analisa oli secara berkala, dengan sampel oli yang diambil setiap periode
penggantian oli. Sampel oli ini dikirim ke laboratorium untuk di analisa,
untuk memperoleh informasi tentang kondisi oli dan keausan engine.
Untuk lebih jelasnya mengenai S.O.S dan prosedurnya, dapat dilihat pada
OMM (operation and maintenance manual) tentang prosedur umum
perawatan (general maintenance procedure).

•

Oil level
Level oli (oil level) adalah suatu tanda yang digunakan untuk mengetahui
jumlah atau kapasitas oli, dengan cara membaca garis batas yang terdapat
pada dipstick (yaitu: Full merupakan tanda untuk menyatakan jumlah oli
cukup, sedangkan Add berarti kurang oli dan perlu ditambah).
Periksalah level oli secara berkala untuk memonitor pemakaian oli engine.
Disamping

sebagai

pelumas, engine juga

mengkonsumsi

oli

untuk

menetralisir kandungan sulfur pada solar saat terjadi proses pembakaran.
Karena itu, jumlah oli pasti selalu akan berkurang dan secara periodik perlu
ditambah. Hal ini adalah normal, untuk itulah kerap kali sebelum
menghidupkan engine, level oli harus selalu diperiksa. Terutama lebih
ditekankan lagi kepada setiap operator.
• Dipstick procedure/pemakaian dipstick

Berfungsi untuk memeriksa level oli dengan cara; tarik dipstick keluar dari
tempatnya (port) dan keringkan bagian ujung yang ada tanda Full dan Add,
kemudian masukkan kembali ke dalam port sampai maksimum. Setelah itu,
78

dipstick ditarik keluar kembali dan perhatikan bagian ujung yang basah oleh
oli. Bacalah posisinya berada pada Full dan Add, perlu ditambah atau tidak.
o Reading dipstick
Beberapa dipstick mempunyai perbedaan tanda pada masing-masing sisi.
Pastikan mana tanda yang sesuai pada waktu membaca.
1. Jika diukur pada waktu engine mati, bacalah tanda yang ada tanda atau
tulisan Engine Stop.
2. Jika diukur pada waktu engine hidup, bacalah tanda yang ada tanda
atau tulisan Engine Running.
o Full & add marks

Tiap-tiap sisi dari ujung dipstick, masing-masing mempunyai 2 (dua) garis
tanda. Yaitu garis “Full” dan “Low atau Add.”
Kuantitas oli pada engine crankcase dinyatakan dengan gallon, namun ada
pula yang dalam liter.
o Unmarked dipstick
Untuk beberapa aplikasi engine, ada dipstick yang tidak memiliki tanda
“Low, Add atau Full”. Hal ini dikarenakan, posisi dari konstruksi engine
mounting terpasang dengan aplikasi tidak sejajar (miring atau menyudut).
Sehingga penggunaan garis tanda pada dipstick untuk mengecek oli
menjadi tidak akurat.
Jika dijumpai hal seperti tersebut di atas, maka operator harus memberi
tanda sendiri pada dipstick sesuai petunjuk service manual dari aplikasi
engine yang dimaksud.
o Check dipstick part number

Perhatikan dipstick secara seksama, untuk memastikan part number yang
tepat dan sesuai dengan applikasi engine-nya.
Perhatian: Jangan menggunakan part number yang berbeda, meskipun dari
tipe engine yang sama tetapi beda aplikasi. Karena bisa salah

79

dalam pembacaan level oli (kurang atau berlebihan) dan dapat
berakibat fatal bagi engine.
o Effect of overfilling
Pengisian oli yang berlebihan (overfilling) dimana volumenya mencapai
tinggi crankshaft, membuat crankshaft seal pada penutup engine depan dan
belakang (front & rear cover) akan tergenang oli. Pada waktu engine
beroperasi, oli akan merambat keluar menembus seal. Sehingga konsumsi
oli menjadi tinggi, karena banyak oli yang terbuang.

Selanjutnya pada bagian ini anda akan mempelajari mengenai
viskositas, index viskositas dan TBN.
• Memilih Oli Yang Benar
Engine memerlukan oli dari jenis yang benar, viskositas yang benar dan
jumlah yang benar agar dapat berkerja dengan benar. Oli harus melumasi,
membersihkan, dan mendinginkan komponen engine dalam beberapa
keadaan kerja. Oli harus mengalir dan melumasi dalam cuaca yang dingin
dan mampu menahan panas tanpa membuat oli tersebut menjadi encer
atau rusak.
• Tingkat SAE
Society of Automotive Engineers (SAE) telah mengembangkan sistem
klasifikasi untuk menentukan kemampuan oli menghadapi keadaan yang
extreem tanpa terjadi kerusakan.
Oli ditentukan menurut jenis dan viskositasnya.
• Jenis oli

80

Jenis oli menyatakan sifat kinerjanya seperti detergennya, dispersancy
(additive yang bersifat untuk mencegah terjadinya gumpalan pada oli
apabila oli mulai kotor karena karbonisasi ataupun ataupun karena hal
lainnya), dan daya tahan terhadap terjadinya kerusakan.
Jenis oli dikenali dengan huruf alfabet seperti CE atau CF -4.
• Mengenali jenis oli
Berbeda model engine memerlukan jenis oli yang berbeda.
Yakinkan anda menggunakan jenis oli yang direkomendasikan untuk engine
tersebut.
Perhatikan literatur yang berlaku untuk mengetahui rekomendasi yang
benar.
• Viscositas
Viscositas menyatakan sifat dasar daya hambatan oli untuk mengalir.
Aliran oli berhubungan langsung dengan seberapa baiknya oli menyelimuti
dan melindungi parts.
Viscositas berubah menurut temperatur.
Bertambah tinggi temperatur akan berkurang viscositas dan akan membuat
oli lebih encer.
• Viscosity Index
Viscocity Index (Index Viscositas) atau VI, adalah suatu ukuran kemampuan
dasar oli untuk menahan terjadinya perobahan viscositas apabila terjadi
perubahan temperatur.
1. Oli yang mempunyai VI yang tinggi akan mengalami perubahan
viscositas kecil apabila terjadi perubahan temperatur.
2. Oli yang mempunyai VI yang rendah akan mengalami perubahan
viscositas besar apabila terjadi perubahan temperatur.
Adalah sangat penting apabila oli tidak menjadi encer apabila pada
temperatur yang tinggi.

81

Oli yang encer tidak memberikan pengamanan

yang cukup

terhadap

keausan.
• Multiviscosity oil
Oli yang mempunyai viscositas ganda telah mengalami perubahan kimiawi
untuk memperpanjang masa operasinya.
Viscositas oli yang rendah dicampur dengan additive akan membuat oli
menjadi kental ketika temperatur naik.
Apabila oli yang berviscositas ganda menjadi rusak (jelek), maka viscositas
oli akan kembali ke viscositas yang rendah dari oli dasar.
• Tingkat viscositas
The Society of Automotive Engineers meng-klasifikasikan oli menurut huruf
SAE dan diikuti oleh Nomor.
Nomor menjelaskan tingkat viscositas.
Oli yang berviscositas tunggal hanya mempunyai sebuah nomor.
Oli yang berviscositas ganda mempunyai dua nomor.
Angka yang kecil berarti oli tersebut lebih encer, dan angka yang lebih
besar berarti oli tersebut lebih kental.
Untuk oli yang berviscositas ganda:
§

Nomor yang pertama untuk cuaca dingin.

§ Nomor yang kedua untuk cuaca panas.
Oli untuk musim dingin dan panas
Nomor tingkat viscositas dengan huruf “W” ditentukan untuk oli musim
dingin, yang ditest mempunyai viscositas yang benar pada 0 derajat
Fahrenheit.
Nomor tingkat viscositas tanpa “W” ditentukan untuk oli musim panas, yang
ditest mempunyai viscositas yang benar pada 210 derajat Fahrenheit.

82

§

Additives Oli

Gb. 4.25 Pengetesan Oli

Oli dasar biasanya dihasilkan dari penyulingan oli mentah. Oli dasar tidak
dapat menyediakan cukup pengamanan dan pelumasan untuk engine yang
berkinerja tinggi saat ini. Additive oli tertentu telah dibuat untuk
meningkatkan kemampuan dan ketahanan oli tersebut.
• Beberapa additive oli yang umum
1. Detergen yang membuat agar engine selalu bersih.
2. Bahan anti aus yang mengurangi gesekan.
3. Dispersan menjaga agar partikel pencemar oli tidak menimbulkan
gumpalan.
4. Unsur alkalin membantu menetralkan asam di dalam oli.
5. Inhibitor oksidasi mencegah oli teroksidasi apabila terkena udara.
Oksidasi menyebabkan terbentuknya asam organik dan pembentukan
zat karbonat.
6. Depressant Pour-Point menjaga agar oli tetap bersuhu rendah.
Oli dasar Petroleum mengandung lilin, yang akan mengkristal pada suhu
rendah. Depressant Pour-Point

mencegah terbetuknya kristal lilin

tersebut.

83

7. Peningkat Viscositas menjaga agar oli tidak menjadi terlalu encer pada
suhu yang tinggi.
• TBN
Additive oli yang sangat umum yang anda jumpai adalah Total Base
Number atau TBN. TBN dihasilkan dengan menambahkan unsur alkalin ke
dalam oli dasar. Lebih banyak alkalin terdapat di dalam oli, maka lebih tinggi
TBN dan lebih besar kemampuannya untuk menetralisir asam.
• Sulfur
Jumlah additive alkalin yang terdapat di dalam oli ditunjukkan oleh
TBN.
Bahan bakar diesel mungkin mengandung belerang. Apabila bahan
bakar ini terbakar, maka belerang membantu timbulnya asam. Asam yang
sangat korosif (penyebab karat) akan mencemarkan oli.

• Menetralkan belerang
Additive alkalin yang terdapat di dalam oli akan menetralkan asam ini.
Hal ini akan mencegah asam sulfat menimbulkan karat pada part dari
logam.
Nomor TBN oli menunjukkan seberapa baiknya oli tersebut menetralkan
asam.
Karena bahan bakar yang berbeda mengandung kadar belerang yang
berbeda, maka adalah sangat penting untuk menggunakan TBN yang cukup
tinggi.
Patuhi anjuran yang ditentukan pabrik engine.
Lama-lama additive oli akan mengalami degradasi (penurunan kwalitas),
dan kemampuan oli untuk melumasi juga berkurang.
Apabila anda tidak cukup sering mengganti oli, maka oli akan teroksidasi
dan additive akan berkurang yang akan memungkinkan terbentuknya
lumpur.

84

IV.3.Types of Air System Tests

Gb. 4.26 Sistem Aspirasi Udara

Perubahan jumlah aliran udara masuk (air intake) atau gas buang (exhaust)
pada engine, akan berpengaruh pada kemampuan engine (performance).
Untuk mengetahui apakah air system tersebut berfungsi dengan baik, yaitu
dengan cara :
1. Memeriksa air filter indicator.
2. Mengukur tekanan udara yang masuk ke dalam silinder (boost
pressure).
3. Memeriksa asap gas buang (smoke density test).
4. Memeriksa gangguan/hambatan aliran udara masuk (inlet restriction) .
Air filter indicator

•

Adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengetahui kondisi saringan udara
(air filter) buntu atau tidak.
Pemasangan atau penempatan alat ini disesuaikan dengan kondisi dari
aplikasi engine. yaitu ada yang di cabin, engine compartement atau air filter
housing.
•

Indicator reading

85

Air restriction indicator mempunyai tiga tanda pembacaan yaitu hija u,
kuning dan merah. Alat ini dapat di reset setiap saat untuk mengembalikan
ke posisi normal jika terjadi pergeseran kondisi dari hijau ke kuning atau
merah, akibat tingkat kebuntuan pada filter.
Periksalah elemen saringan udara (air filter element), apabila terjadi
pergeseran posisi diaphragm (zone replacing) pada indikator.
• Visually inspect air filter
Pemeriksaan secara visual untuk memastikan apakah filter buntu atau tidak,
adalah dengan melihat dan memperhatikan keadaan dari diaphragm
(warna) pada air indicator. Yaitu :
§

Hijau

: Filter dalam keadaan normal.

§

Kuning :

Filter

mulai

mengalami

sumbatan,

Periksa

dan

bersihkanlah.
§

Merah : Filter buntu, periksa dan bersihkan atau ganti dengan yang
baru.

•

Boost pressure test
Untuk mengetahui apakah cukup udara yang masuk ke dalam silinder, yaitu
dengan mengukur tekanan pada intake manifold (boost pressure). Alat ukur
yang digunakan adalah Caterpillar engine pressure gauge group.
Boost pressure : Perbedaan tekanan antara tekanan atmosfir (atmospheric
press ure) dan tekanan di dalam intake manifold, dengan
satuan lb/cm² gauge (psig).

Prosedur pengukuran boost pressure :
§ Pemasangan instrument harus dilakukan pada waktu engine mati.
§ Lepas plug pada intake manifold, pasang adapter yang sesuai dan selang
(line) yang tersedia. Pastikan lokasinya dengan mengecek pada service
manual.
§ Lalu sambung ujung lainnya dari selang dimaksud, ke connector yang
terdapat pada engine pressure gauge. Pilihlah gauge yang sesuai !

86

§ Hidupkan dan operasikan engine sampai mencapai temperatur operasi.
§ Kemudian engine di bebani sampai pada kondisi 100% beban (full load),
bacalah boost pressure pada gauge dan bandingkan dengan spesifikasi
pada service manual.
§ Jika terjadi boost pressure yang tidak sesuai atau di bawah spesifikasi,

beberapa kemungkinan dapat disebabkan oleh filter buntu, kebocoran
saluran masuk (intake manifold) antara klep masuk (intake valve) dengan
compressor dari turbocharger, dan lain sebagainya.
§ Check the service manual

Pastikan dan periksalah dengan mengecek pada service manual atau
special instruction, bagaimana atau mana gauge yang digunakan untuk
mengukur boost pressure pada engine pressure gauge group.
Karena standar pengukuran boost pressure dinyatakan dalam skala inH2O, maka gauge yang digunakanpun harus dengan s kala in-H2O.
•

Smoke density test
Pengetesan kandungan atau kepadatan asap (smoke density test), adalah
suatu cara untuk mengukur kesempurnaan proses pembakaran bahan bakar
di dalam engine.
Alat yang digunakan untuk pengukuran dinamakan “pengukur kepadatan
asap” (smoke density tool). Alat ini dengan menggunakan sensor yang
dipasang pada saluran keluar gas buang (exhaust stack) , bekerja dengan
mengukur jumlah sinar yang terhalang oleh asap ketika melalui sensor.
Hasil pengukurannya dinyatakan dalam persen (%).
Contoh :

Dari suatu hasil pengetesan smoke density, pada alat ukur
(smoke density tool) terbaca 04, ini berarti 4% dari cahaya yang
tertahan atau terhalang oleh asap.
• Smoke density test procedure

Cara pengukuran kepadatan asap ini dinamakan “snap idle test”, dengan
prosedur sebagai berikut:

87

1. Pasang sensor pada exhaust stack dan hidupkan engine tanpa beban
(low idle).
2. Tekan throttle gas (accelerator) beberapa kali, untuk membersihkan
exhaust stack.
3. Sambungkan sensor pada ujung (top) dari stack dan dihubungkan
dengan alat pengukur.
4. Hidupkan alat pengukur.
5. Naikkan putaran engine sampai high idle rpm dan bacalah nilai nominal
yang muncul. Lakukan beberapa kali dan catat data yang diperoleh.
6. Ambil data rata-rata dari hasil pembacaan.

IV.4. Fuel System Tests
Disini akan dibicarakan tentang:
•

Fuel system test procedure

•

Timing Advance start and stop.

•

Pin timing.

•

Nozzle testing

Dengan sasaran yang akan dicapai adalah:
1. Bagaimana mengukur dynamic timing.
2. Bagaimana tujuan atau mengartikan hasil yang diperoleh dari pengujian
dynamic timing.
3. Prosedur penyetelan start and stop advance dari automatic timing
advance unit (ATAU).
4. Prosedur penggunaan timing pin.
5. Bagaimana

mengidentifikasi

hasil

test

dan

kaitannya

dengan

injector/nozzle yang rusak.

88

Gb. 4. 27 Nozzle Testing

Karena fuel system (sistem bahan bakar) merupakan hal yang vital bagi
engine performance, maka perlu dilakukan berbagai perlakuan untuk
memastikan seluruh komponen terkait bekerja secara baik dan normal.
Beberapa metode diagnostic test dapat dilakukan setiap saat, terutama
waktu terjadi masalah atau setelah engine selesai melakukan servis besar
(general overhaul) .
Beberapa test perlu dilakukan untuk mengetahui kemampuan engine,
terlebih setelah overhaul merupakan suatu hal yang harus dilakukan.
Termasuk di dalamnya adalah pengetesan dan penyetelan dynamic timing,
pemakaian pin timing serta pengetesan nosel (nozzle testing).

•

Dynamic timing test
Yang dimaksud dengan dynamic timing yaitu perubahan derajat waktu
(timing) bahan bakar saat diinjeksikan ke dalam silinder dengan putaran
engine (rpm) yang bervariasi.
Pengujian atau pengukuran dynamic timing adalah untuk memperoleh
informasi derajat penyemprotan bahan bakar (timing) untuk semua silinder,
pada suatu engine beroperasi.
Sebagai c ontoh perhatikan gambar halaman berikut.

89

Indikasi (1), merupakan daerah waktu sebagai referensi (reference timing)
dimana pada grafik menunjukkan peningkatan engine rpm diiringi dengan
naiknya derajat waktu (timing). Akan tetapi, peristiwa ini hanya akibat port
effect pada saluran di fuel injection pump (FIP) dan di belum dipengaruhi
oleh automatic timing advance unit (ATAU).
Indikasi (2), pada titik patah pertama terlihat pada engine rpm tertentu
ATAU mulai bekerja dan timing mulai berubah (start advance) serta terus
bertambah seiring naiknya engine rpm. Peningkatan timing disini terjadi
lebih besar, karena merupakan gabungan dari pengaruh port effect dan
ATAU.
Indikasi (3), Peningkatan timing ini akan terus berlanjut selama ATAU masih
beroperasi. Namun suatu ketika pada engine rpm tertentu, ATAU berhenti
bekerja dan perubahan timing kembali hanya dipengaruhi oleh port effect.
Saat ATAU mulai berhenti seperti terlihat pada titik patah terakhir, disebut
dengan stop advance.
Catatan:

Sebelum melakukan pengukuran dynamic timing, periksalahlah
spesifikasi

dari

engine

yang

dimaksud

pada

“engine

performance specification data” (ØT, 1T atau 2T No.). Kemudian
buatlah grafik dari data spesifikasi dan disesuaikan dengan
gambar dari data hasil pengukuran.

•

Timing indicator
Gunakanlah timing indicator dengan engine model yang sesuai.
Misal: 8T5300 atau 6V3100 engine timing indicator hanya untuk engine seri
3300 dan 3400.
Timing indicator mendapat masukan dari dua signal yaitu transducer yang
dipasangkan pada injection line no.1 untuk mendeteksi timing dan magnetic
pick-up yang dipasangkan di flywheel housing, adalah untuk mengamati
engine rpm.

90

Dari dua signal yang diterima indicator, satu dari proses injeksi sebelum
piston mencapai Top Dead Center (TDC) dan lainnya dari putaran flywheel
,
akan terbaca berapa besar derajat waktu penyemprotan (timing) saat
engine beroperasi pada putaran tertentu.
•

Dynamic timing test procedure
1. Pasangkan transducer ke fuel line silinder no.1.
2. Pasangkan magnetic pick-up pada flywheel housing.
3. Hubungkan transducer dan magnetic pick-up ke indicator.
4. Sambungkan indicator ke battery untuk mendapatkan power.
5. Hidupkan engine dan periksa fuel pressure (tekanan sistem bahan
bakar).
6. Naikkan putaran engine sampai 1000 rpm dan mulailah mengukur atau
membaca dynamic timing.
7. Kemudian baca dan catat masing-masing dynamic timing, untuk setiap
peningkatan putaran 100 rpm sampai dengan high idle.

•

Test results
Hasil pengukuran dynamic timing yang diperoleh, batasannya harus sesuai
dengan reference timing, awal (timing advance start) dan akhir (timing
advance stop) yang tertuang engine performance specification data.
Dari data pengukuran, buat grafik hubungan antara timing vs rpm.
1. Grafik timing advance harus membentuk garis secara beraturan ( linear)
sesuai dengan perubahan engine rpm, dengan kemungkinan terjadinya
penyimpangan-penyimpangan sangat kecil dari titik yang diperoleh
setiap peningkatan 100 rpm.
2. Jika dari titik-titik yang diperoleh tidak membentuk suatu garis yang
beraturan atau terlalu banyak penyimpangan, ini akan memberi
indikasi adanya komponen yang rusak.

91

•

Timing Advance Start and Stop Advance

Gb. 4.28 Timing Window

Setelah diperoleh bentuk grafik dynamic timing dari hasil pengukuran,
barulah kondisi automatic timing advance unit (ATAU) dapat dievaluasi. Baik
atau tidak beroperasinya ATAU, tidak dapat diketahui tanpa melalui
pengetesan dynamic timing.
Titik-titik yang diperoleh dari hasil pengukuran, harus sesuai spesifikasi
dengan membentuk grafik atau garis seperti reference timing (1), timing
advance start (2) dan timing advance stop (3).
•

Plotting timing advance
Dengan membuat grafik dari hasil pengukuran dan membandingkannya
dengan grafik data spesifikasi, akan memudahkan di dalam melakukan
analisa pada ATAU. Dari gambar tersebut dapat di lihat, apakah awal/akhir
timing advance (start/stop) terlalu cepat (1) atau terlambat (2).
Apabila dynamic timing advance yang diperoleh tidak sesuai spesifikasi,
maka harus dilakukan tindakan apakah mengganti komponen tertentu atau
dilakukan penyetelan.
Untuk seri engine 3400 (non electronic), ATAU terbagi dua yakni sistem
mekanik (mechanically system) dan hidrolik (hydraulically system).
Dari keduanya ini:

92

§ ATAU mechanically system: Tidak dapat dilakukan penyetelan, kecuali
mengganti komponen tertentu (seperti spring) dengan yang baru.
Adjusting timing advance: Hanya automatic

§

timing advance unit (ATAU) yang beroperasi secara hidrolik yang dapat
disetel (seri engine 3400), Yaitu dengan cara:
1. Kendurkan mur pengunci (locknut) yang terdapat pada ATAU.
2. Putar sekrup besar (large screw/start screw); kekanan (clockwise =
CW) untuk menambah atau kekiri (counterclockwise = CCW) untuk
mengurangi advance start rpm.
3. Putar sekrup kecil (small screw/stop screw) ; kekanan (clockwise =
CW) untuk menaikkan atau kekiri (counterclockwise = CCW) untuk
menurunkan advance stop rpm.
•

Start and stop screw
§

Sekrup besar atau large screw juga disebut start screw.

§

Sekrup kecil atau small screw juga disebut stop screw.

§

Setiap melakukan penyetelan timing advance start (sekrup besar/start
screw), maka timing advace stop (sekrup kecil/stop screw) juga harus
disetel. Karena ketika memutar start screw (sekrup besar), stop screw
(sekrup kecil) terbawa berputar hingga berubah dari posisi semula. Hal
ini disebabkan posisi duduk dari stop screw berada pada ujung start
screw.

• Pin Timing

93

Gb. 4.29 Pin Timing

Seandainya pada waktu pengetesan reference timing (1) tidak sesuai
dengan spesifikasi, periksalah komponen terkait lainnya yang ada hubungan
dengan engine timing. Misalnya, pemasangan timing gear atau fuel injection
pump (FIP) .
Untuk timing gear, prosedurnya dapat dilihat pada service manual.
Sementara

itu,

selain

berpedoman

pada

petunjuk service

manual
,

pemasangan FIP ke engine dilakukan dengan menggunakan alat yang
bernama pin timing.
• Pin timing procedure

Pemakaian pin timing dibagi dalam dua klasifikasi, yaitu:
1. Timing bolt :

Untuk menentukan/menempatkan posisi piston no.1 pada top
dead center (TDC) atau titik mati atas (TMA), baik waktu
langkah kompresi (compression stroke) maupun langkah buang
(exhaust stroke).

2. Timing pin:

Untuk memposisikan fuel injection pump (FIP) melakukan
injeksi bahan bakar pada silinder no.1.

Prosedur:

1. Tentukan piston no.1 pada posisi TMA (TDC) langkah kompresi,
dengan cara sebagai berikut:
• Masukkan dan tekanlah timing-bolt ke dalam lubang yang

94

tersedia dan terdapat pada flywheel housing.
• Dengan menggunakan turning tool (alat pemutar) dan rachet
wrench, putarlah engine ke kiri (CCW) hingga timing-bolt masuk
ke dalam lubang berulir yang terdapat pada flywheel.
• Untuk memastikan apakah ini posisi piston no.1 TDC, kedua
rocker arm dari intake valve dan exhaust valve harus dalam
keadaan bebas.
2. Masukkan timing-pin pada timing hole

(lubang) yang terdapat

pada FIP housing. Sambil menekan timing pin putarlah FIP
camshaft kearah kiri (CCW), hingga ujung dari timing-pin masuk
ke dalam slot (celah) yang terdapat pada FIP camshaft. Proses ini
disebut FIP timing.
3. Jika kedua pin timing sudah selaras pada posisinya (baik timingbolt pada flywheel dan timing pin pada FIP), maka engine dan FIP
sudah Timing (sesuai pada posisinya) dan siap dihidupkan.

• Timing check

Lakukanlah pengecekan atau pemeriksaan engine & FIP timing secara
benar. Yaitu pada waktu memasukan baik timing-bolt pada flywheel
,
maupun timing-pin pada camshaft harus lancar dan tidak dipaksa.
Periksalah secara berkala, untuk memastikan kondisi engine & FIP timing
adalah baik. Karena pengaruhnya akan terlihat pada kemampuan engine
saat beroperasi.

• Nozzle Testing

95

Gb. 4.30 Nozzle Testing

Nosel harus diperiksa dan di tes sebelum dipasang. Demikian pula halnya
pada waktu melakukan servis besar (engine overhaul) . Pengetesan nosel
harus dilakukan dengan alat yang direkomendasi untuk tes nozzel (lihat
gambar di atas).
Pada waktu pemeriksaan nozzel yang diperiksa adalah:
1. Valve opening pressure atauVOP (tekanan pembukaan klep nosel).
2. Valve seating, tip leaking atau back leakage (kebocoran nosel).
3. Spray pattern (bentuk semprotan).

Tujuan melakukan tes nosel
:
1. Valve opening pressure (VOP) ; adalah untuk mengetahui apakah
tekanan pembukaan klep masih sesuai spesifikasi, jika tidak nosel
harus diganti.
2. Test kebocoran; diberi tekanan (fuel) tertentu dan dibiarkan beberapa
saat dengan waktu yang tertentu pula. Berapa tetes fuel yang keluar
dan berapa turunnya tekanan (pressure drop)? lihat spesifikasi dan jika
tidak sesuai, nosel harus diganti.
3. Spray

pattern;

untuk

mengetahui

bentuk

penyemprotan

dan

pengabutan. Apakah baik atau tidak beraturan.

96

Dari percobaan atau pengujian di atas, untuk membantu dalam mengambil
keputusan apakah suatu nozzel harus diganti atau tidak. Misal; gantilah
nozzel jika buntu, bocor sedikit atau mengucur dan selanjutnya.

97

Engine Component Test Sheet

98

Dasar engine

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

En vedette

En vedette (20)

Similaire à Dasar engine

Similaire à Dasar engine (20)

Dasar engine