Sistem Dalam Mesin Diesel 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. Terdapat beberapa jenis dan sistem udara masuk, yaitu: Naturally Aspirated (NA) Turbocharged (T) Turbocharged Aftercooled (TA) 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). 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. Precleaner/saringan awal udara Precleaner selalu digunakan pada sistem udara diesel engine. Precleaner menyaring kotoran-kotoran yang kasar yang terdapat di dalam udara. Udara bersih 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: 1. Cyclone Tube 2. 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 adalah: Membantu menjaga tenaga engine pada dataran tinggi. 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. 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. Aftercooler Turbocharger menaikkan suhu udara masuk sekitar 300 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 keluar untuk gas buang. 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. 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 ke sumber panas yang lebih dingin. Sumber panas dan sasaran panas dapat berupa logam, cairan atau udara. Apabila perbedaan suhu tersebut semakin jauh maka makin banyak panas akan berpindah. Bagian-Bagian Sistem Pendingin 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 mengalirkan air keluar rumah water pump. Oil cooler (pendingin oil) 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. Aftercooler Dari oil cooler, cairan pendingin mengalir ke engine block atau ke aftercooler untuk engine yang dilengkapi turbocharger. Beberapa engine yang menggunakan turbocharger juga menggunakan jacket water pump aftercooler sehingga cairan pendingin mengalir ke sana Aftercooler 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. 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 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/ temperature regulator Temperature regulator bekerja seperti polisi jalan raya pada sistem pendingin. Regulator bekerja untuk menjaga suhu kerja engine. Kadang-kadang regulator mengalirkan air pendingin 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. 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. Fan (Kipas) 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 menarik udara melalui radiator dan kipas tiup menekan udara melalui radiator. Beberapa engine menggunakan tali kipas untuk menggerakan 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. Variasi Pada Sistem Pendingin Sistem pendingin selalu dimodifikasi agar cocok dengan pemakaian engine. Di sini anda akan mempelari ad 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 seama engine bekerja. 3. SISTEM BAHAN BAKAR Jumlah bahan bakar yang dibakar di dalam engine berhubungan langsung terhadap jumlah horsepower dan torque yang diperlukan. Secara 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. 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 fuel lines 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 Water separator/pemisah air Beberapa sistem bahan bakarjuga mempunyai water separator. Water separator memungkinkan tiap pengembunan atau air yang terkurung dikeluarkan. Air di dalam bahan bakar dapat menyebabkan terjadi kerusakan berat terhadap engine. 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. 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 dari 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 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. 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 pad rumah pompa. High Pressure Fuel Lines 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. 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 penurunan tekanan yang sangat cepat yang membuat valve menutup. Fuel Return Lines Lebih banyak bahan bakar yang tersedia di dalam rumah injection pump dari pada yang dipakai engine. Pipa saluran balik berfungsi untuk: Mengembalikan bahan bakar yang berlebih kembali ke tangki bahan bakar. Membuang udara dari bahan bakar. Mendinginkan bahan bakar dengan membuat bahan bakar tetap bergerak. Sistem bahan bakar tidak akan bekerja dengan baik tanpa pipa saluran balik. Rancangan Ruang Pembakaran Rancangan ruang pembakaran mempengaruhi efisiensi dan kinerja 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: Precombustion Chamber atau PC 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. 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. Direct Injection atau DI. Pada rancangan ruang pembakaran yang direct injection, bahan bakar diinjeksikan secara langsung ke dalam cylinder melalui nozzle. Pada sistem EUI, hanya ada satu jenis dasar dari ruang pembakaran yaitu DI. Sistem Electronic Unit Injection 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. Bahan bakar yang berada di dalam manifold masuk ke dalam injector, yang menakar, menekan, dan menginjeksikan bahan bakar. Electronic unit injector dapat dikenal dan solenoid yang terpasang pada dekat bagian atasnya. 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). Fuel Control Rack Rack adalah suatu batang dengan sejumlah jajaran gigi (straight gear), yang selalu berhubungan (mesh) dengan gigi-gigi segment (gear segment) di setiap plunger. Hubungan ini akan membuat setiap pergerakkan rack menyebabkan plunger berputar. Scroll Position Perputaran plunger di lubang barrel 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. 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 (FTP). Timing advance Setiap perubahan beban (engine load) dan putaran (engine rpm), bahan bakar (fuel) yang harus diinjeksikan 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. o Advance timing: Bahan bakar diinjeksikan/ disemprotkan lebih cepat o 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 penerapan 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. 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. 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. Oil pan Oil pan atau sump berfungsi sebagai tempat atau penampung oli. Oil pan juga membuang panas dari oil ke atmosfer. Oil pan terpasang pada bagian bawah dari blok engine. 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 oil pelumasan. Suction bell mengirim oli ke oil pump (pompa oli). 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. 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. 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. Sistem filter dengan aliran penuh Pada sistem saringan dengan aliran penuh, maka 100% oli melewati saringan. Pada sistem ini hams 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, yaitu: o Filter utama o Bypass filter o Oilpump o 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. Oilflow Dari saluran oli, oli mengahir ke semua bagian yang bergerak dari engine, termasuk main bearing (metal duduk) dan crankshaft. o Outlet (jalan keluar) o inlet (jalan masuk) Bearing Oli mengalir dari saluran oli ke crankshaft, yang kemudian melumasi main bearing (metal duduk), dan connecting rod bearing (metal jalan). o Crankshaft main bearing o 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 ahiran oli yang akan menimbulkan tekanan. Sebagian besar tekanan oil dari sistem ditimbulkan oleh main bearing. Pembacaan tekanan oil pada alat ukur tekanan adahah hasil dari hambatan normal ini. Piston cooling jet Jet pendingin piston, menyemprotkan oil kebagian bawah dari tiap piston dan akan membantu pelumasan dinding silinder. 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 oil dengan mudah kembali ke oil pan. Oil filter Pada sisitim pelumasan, saringan oil memerlukan perawatan yang sangat penting. Saringan ini akan menjadi kotor apabila tidak dirawat secara benar dan dapat menyebabkan masalah pada sistem peiumasan. Bypass Valve dan Relief Valve 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. Pressure relief valve mengurangi tekanan sistem dan bypass valve yang memungkinkan oil 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 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 pengarah, 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. Oil filter bypass valve adalah valve pengarah aliran oli yang akan membuka apabila perbedaan tekanan antara oil 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. STARTING SYSTEM 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.Cranking/Starting Motor Suatu alat untuk memutar dan menghidupkan engine, dengan mengubah tenaga dan 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.

Coolant (pendingin)

Dalam aplikasi kendaraan bermotor, sistem pendinginan (cooling system) menjadi salah satu bagian yang harus ada dan berperan penting. Data menunjukkan bahwa kurang lebih 40% kerusakan yang terjadi pada engine adalah akibat sistem pendinginan yang tidak baik, karena bagian ini berhubungan langsung dengan engine performance. Dengan bantuan sistem pendingin ini maka engine bisa menurunkan panas yang timbul akibat pembakaran yang terjadi pada ruang bakar sehingga menurunkan resiko kerusakan yang lebih besar.

Untuk mempercepat prosesnya, pendinginan engine di daerah tropis pada umumnya menggunakan air yang dilewatkan pada radiator. Dengan bantuan pompa, air yang ada dalam sistem pendingin bersirkulasi di dalam ruang engine untuk kembali didinginkan di dalam radiator.

Guna menurunkan panas sangat tinggi yang ditimbulkan oleh aktivitas pembakaran sekaligus juga berfungsi pula sebagai pendingin oli, maka pada sistem pendinginan alat berat perlu dilakukan pendinginan yang berganda. Pendinginan tersebut ada yang menggunakan aftercooler dari udara ke udara (air to air).

Air yang berada dalam sistem pendingin ini digerakkan oleh water pump melewati cylinder block, cylinder liner yang bersinggungan langsung dengan ruang bakar serta cylinder head yang meliputi water jacket dan permukaan cylinder head yang berfungsi mendinginkan injector dan intake valve serta exhaust valve.

Pendinginan pada alat berat saat ini menggunakan 2 alat bantu yaitu :1. Corrosion resistor2. Water Coolant

Corrosion_ResistorFungsi corrosion resistor adalah untuk mencegah terjadinya endapan dan karat yang dapat menyebabkan saluran pada sistem pendingin tersumbat. Mekanisme kerja corrosion resistor adalah adanya isi suatu bahan kimia padat yang dapat larut dalam air.

Bahan kimia tersebut akan larut setelah corrosion resistor dipasang pada sistem pendingin yang ada di alat berat seperti pada gambar 4 di atas, kemudian bahan kimia tersebut akan terbawa oleh air melewati komponen engine block.Corrotion resistor ini juga berfungsi sebagai penyaring kotoran, karena terdapat kertas yang fungsinya untuk menangkap kotoran secara mekanis.

Supplement_Coolant_Additive_(SCA)Bahan kimia supplement atau tambahan yang berupa cairan untuk ditambahkan langsung ke dalam air radiator. Fungsinya serupa dengan corrosion resistor, sehingga air yang ada di dalam sistem menjadi mampu mengurangi kemungkinan terjadinya masalah yang ada di dalam sistem pendinginan ini.

Sebelum ditambahkan SCA, ada tambahan lain yang berfungsi untuk menurunkan titik didih, ini dikenal dengan nama glycol. Glycol dicampurkan dengan air dan SCA yang sesuai dengan jumlah yang ditentukan akan menjadi larutan pendingin yang baik untuk alat berat.

Fully_Formulated_CoolantPada perkembangannya penambahan SCA dan Glycol secara manual akan menimbulkan banyak masalah. Kelebihan air akan berakibat pada banyaknya pengendapan, sementara kekurangan air akan berakibat berkurangnya perlindungan pada bagian yang dilewati pendingin tersebut. Akibat itu semua, munculah cara yang lebih praktis menggunakan cairan pendingin. Komposisi Glycol, SCA dan air yang sudah seimbang disatukan melalui proses di dalam pabrik, sehingga cairan coolant ini sangat baik dalam penggunaannya .

Cara penggunaannya adalah dengan menuangkan langsung ke dalam radiator sampai semua sistem terisi cairan ini. Penggunaan air hanya diperbolehkan hingga 30% dari total kapasitas cairan yang ada dalam sistem.

Permasalahan yang timbul jika tidak menggunakan coolant addictive dalam sistem pendingin adalah :

1. Pengendapan Kotoran

Pengendapan kotoron yang terjadi pada saluran pendingin akan mengakibatkan tersumbatnya bagian-bagian yang kecil seperti radiator. Kotoran ini biasa dibawa oleh mineral yang terkandung dalam air yang dimasukkan dalam sistem pendingin. Jika pengendapan ini terjadi di sisi liner engine, maka akan terjadi pemanasan yang lebih pada bagian tersebut yang mengakibatkan liner akan rusak lebih cepat.

3. Korosi (karat)Karat akan terjadi akibat dari air yang dimasukkan dalam sistem pendingin. Jika besi yang dilewati bertemu dengan air yang mengandung oksigen, maka akan berpotensi timbulnya karat.

Sangat disarankan untuk menggunakan fully formulated coolant, karena selain praktis, juga tidak perlu khawatir akan kekurangan atau kelebihan addictive coolant. Dan perlu juga diingatkan bahwa dalam sistem pendingin masih terdapat kotoran yang bersifat mekanis, sehingga perlu ada penyaringan menggunakan kertas.