Jumat, 02 Desember 2011

Contoh Tugas Akhir Untuk Jurusan Otomotif - Alat Berat


                                                  BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang
Kerja sebuah engine diesel sangat dipengaruhi oleh sistem pendingin, khususnya di dalam dunia pertambangan di mana jam kerja engine digunakan secara maksimum oleh operator untuk melakukan aktifitas kerjanya, disamping itu juga dipengaruhi oleh cuaca dan kondisi area yang tidak menutup kemungkinan terjadi suatu masalah pada alat-alat yang digunakan seperti engine diesel yang sering kali mengalami masalah overheating.
             Pembakaran yang terjadi di dalam engine akan menghasilkan panas. Panas dari hasil pembakaran ini di dalam ruang bakar dapat mencapai 3500oF atau 1927oC. dan kurang lebih 1/3 bagian dari panas ini digunakan untuk menggerakkan engine, 1/3 bagian hilang terbawa oleh gas buang yang keluar dari engine dan 1/3 bagian lagi diserap oleh cooling system.
Adapun prinsip kerja dari sistem pendingin engine adalah mensirkulasikan cairan pendingin atau coolant ke seluruh bagian engine untuk menyerap panas yang dihasilkan oleh pembakaran dan gesekan dengan memanfaatkan perpindahan panas, Jika engine mengalami overheating, maka kinerjanya pun akan terganggu dan akibatnya yaitu engine tersebut akan low power, usia engine akan lebih pendek, engine akan mudah rusak dan konsumsi bahan bakar akan lebih banyak atau boros. Hasilnya akan membuat kerugian pada pihak pemilik kendaraan atau unit itu sendiri.

Untuk semua alasan tersebut di atas maka penulis mengambil TA ini dengan judul:“PENGARUH KARAT TERHADAP COOLING SYSTEM DAN PEMBUATAN  SIMULATOR COOLING SYSTEM ENGINE 3408”
           
           
1.2  Identifikasi Masalah
Masalah  yang akan dibahas dalam Tugas Akhir ini adalah seputar gangguan pada kinerja komponen-komponen cooling system, dan terutama diakibatkan oleh karat pada permukaan komponen berbahan logam yang akibatnya akan mempercepat terjadinya keausan dan mengurangi efisiensi coolant dalam mentransfer panas. Adapun penyebab dari karat itu adalah,.Penggunaan air yang kotor, Kurangnya additives, Kurangnya coolant conditioner, Derajat keasaman (pH) coolant dibawah 7
           
1.3  Batasan Masalah
Agar dalam penulisan karya tulis ini lebih jelas dan terarah serta lebih mengarah kepada pokok permasalahan, maka diperlukan adanya pembatasan masalah. Oleh karena itu karya tulis serta alat simulasi ini hanya menjelaskan, komponen yang terdapat pada cooling system, cara kerja tiap komponen cooling system, bagaimana terjadinya karat pada komponen cooling system yang berbahan logam, dan bagaimana cara untuk mengatasi permasalahan pada system pendinginan.

1.4 Rumusan Masalah
                     Berdasarkan identifikasi masalah di atas, maka rumusan masalahnya adalah sebagai berikut.
1.4.1 Bagaimana cara kerja cooling system.
1.4.2 Bagaimana proses timbulnya karat serta cara mengatasinya.
1.4.3 Bagaimana membuat simulator cooling system dan cara mengoprasikannya.

1.5  Tujuan Penulisan
          Untuk memperjelas arah dan  tujuan dari perancangan ini, penulis merumuskan tujuannya, sebagai berikut:
1.5.1        Mengetahui secara lebih rinci dan mendetail mengenai sistem pendingin.
1.5.2        Mengetahui bagaimana cavitation dapat terjadi dan bagaimana cara mengatasinya.
Maksud dari pembuatan TA ini adalah sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan program diploma lll di Politeknik TEDC Bandung, pada jurusan teknik otomotif konsentrasi alat berat.
Adapun Tujuannya adalah.
1.5.3    Membuat simulator cooling system pada engine 3408.
.
1.6         Manfaat Penulisan
Dengan adanya karya tulis dan alat simulator ini diharapkan dapat diambil manfaatnya antara lain:
1.6.1        Menambah wawasan ilmu pengetahuan yang lebih meluas mengenai cooling system bagi penulis.
1.6.2    Memberi bantuan pengetahuan bagi yang membaca tugas akhir ini.
1.6.3    Simulator yang dihasilkan dapat digunakan sebagai alat bantu dalam proses  
             belajar dan mengajar di Politeknik TEDC Bandung.

1.7         Metode Pengumpulan Data
            Metode pengumpulan data yang digunakan penulis sebagai referensi penulisan tugas akhir diantaranya :   
1.7.1        Metode studi literatur.
Penulis mengambil beberapa sumber dari Service Manual, Presentation,
Service Information System (SIS), dan Basic Mechanic, yang sesuai serta
berhubungan dengan permasalahan diatas.
1.7.2        Metode wawancara,.
            Penulis menanyakan langsung kepada pihak pembimbing atau pihak yang   
terkait dengan permasalahan tersebut untuk mendapatkan informasi yang sesuai
dengan permasalahan.
1.7.3    Metode observasi langsung.
            Penulis langsung melakukan pengamatan di PT. Trakindo Utama untuk
mendaptkan informasi yang sesuai dengan permasalahan tersebut.
1.7.4    Metode Eksperimen
            Penulis melakukan eksperimen selama proses perancangan  dan pembuatan
alat simulator dengan tujuan didapatkan susunan yang mudah dimengerti dan
memudahkan ketika akan digunakan.

1.8          Sistematika Penulisan
            Sistematika penulisan Tugas Akhir (TA) ini dibagi menjadi beberapa bab, dimana masing-masing bab saling berkaitan. Berikut ini adalah sistematika penulisan Tugas Akhir (TA) menurut bab-bab yang ada:

KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB I          :  PENDAHULUAN
1.1  Latar Belakang
1.2  Identifikasi Masalah
1.3  Batasan Masalah
1.4  Rumusan Masalah
1.5  Tujuan Penulisan
1.6  Manfaat Penulisan
1.7  Metode Pengumpulan Data
1.8  Sistematika Penulisan

BAB II:  TEORI SISTEM PENDINGIN ENGINE
            2.1 Teori Dasar Cooling System
            2.2 Jenis-Jenis Cooling System
            2.3 Fungsi-Fungsi Komponen Cooling System
            2.4 Variasi pada air pendingin
            2.5 Arah Aliran Coolant pada Cooling System
            2.6 Fungsi Air Pendingin (Coolant) dalam Mencegah Kerusakan
            2.7 Cooling System Test

BAB III: PEMBUATAN DAN PENGOPRASIAN SIMULATOR
            3.1 Proses perancangan simulator
            3.2 Komponen – komponen yang digunakan
            3.3 Pembuatan simulator dan pengoprasiannya               
             
BAB V :  ANALISIS KARAT
                        4.1 Penyebab terjadinya karat
                        4.2 Akibat terjadinya karat
                        4.3 Cara Menanggulangi terjadinya karat

BAB VI : PENUTUP
         5.1 Kesimpulan
         5.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

 


 

 

 


                                                  BAB II

TEORI SISTEM PENDINGIN ENGINE
         
2.1              Teori Dasar Cooling System
Cooling system adalah suatu sistem yang terdapat pada engine yang mempunyai fungsi untuk mereduksi panas yang dihasilkan oleh engine serta menjaga suhu engine agar tetap pada temperatur kerjanya.
Tujuan dari cooling system itu sendiri adalah mempertahankan suhu engine agar tetap pada temperatur kerjanya sehingga kinerja engine itu sendiri akan optimal atau efisiensinya akan baik. Jika sistem ini tidak bekerja sesuai dengan tugasnya, maka akan terjadi kerusakan yang berat.
Prinsip kerja dari cooling system adalah mensirkulasikan coolant ke seluruh bagian engine untuk menyerap panas yang dihasilkan oleh pembakaran dan gesekan dengan memanfaatkan prinsip perpindahan atau transfer panas. Panas selalu bergerak dari sumber panas ke sasaran yang suhunya lebih rendah. Sumber panas dan sasaran ini dapat berupa besi, cairan, ataupun udara. Intinya terletak pada perbedaan suhu relatif diantara keduanya. Semakin besar perbedaan suhunya maka semakin besar pula panas yang dipindahkan. Setiap komponen cooling system memegang peranan dalam hal ini.
Dalam engine terjadi pembakaran, pembakaran ini menhasilkan suhu dalam ruang bakar kurang lebih 3500oF atau 1927oC. Tetapi hanya 33% bagian dari total panas dimanfaatkan untuk menjadi tenaga penggerak, 30% bagian dibuang melalui gas buang sisa pembakaran atau exhaust, 7% dipancarkan langsung ke udara di sekitar engine (radiasi dengan udara sekitar), dan sisanya harus mampu diserap oleh cooling system.



 





Gambar 2.1: Skema transfer panas dari engine


2.2              Jenis-jenis Cooling System

2.2.1    Air-Cooled Engine (Pendinginan oleh udara)
Jenis ini sering kita jumpai pada sepeda motor jenis “bebek”. Pada motor
bebek ini tidak menggunakan air pendingin sebagai pendingin engine, tetapi menggunakan udara di sekitar engine sebagai media pendinginnya atau radiasi udara sekitar (Heat Rejection). Artinya saat motor bergerak, maka udara yang melewati sirip-sirip engine itulah yang mendinginkan. Hal ini diambil oleh pabrik karena dianggap engine-nya tidak menghasilkan panas yang terlalu besar sehingga cukup didinginkan oleh udara sekitar engine. Namun kelemahan jenis ini adalah engine­-nya tidak boleh beroperasi dalam waktu yang lama tanpa berhenti. Jika beroperasi dalam waktu yang lama maka akan engine akan menghasilkan panas yang berlebihan akibatnya suhu engine tidak dapat didinginkan lagi oleh udara, akibat dari kejadian ini maka viskositas oli menurun akibat panas tadi, sehingga akan terjadi peningkatan gesekan.
Adapun keuntungan dari sistem pendingin udara ini adalah:
1)      konstruksinya ringan dan sederhana jika dibandingkan dengan yang menggunakan air pendingin.
2)      Perawatannya sederhana, hanya membersihkan sirip engine yang dilewati oleh udara.


2.2.2   Water-Cooled Engine (Pendinginan oleh air)
2.2.3   Non-Pressurized Cooling System
           Jenis pendingin ini biasanya digunakan pada engine kecil.
Jenis ini tidak menggunakan water pump sebagai penggerak aliran airnya, namun memanfaatkan panas ais sebagai tenaga penggeraknya, dimana berat jenis antara air yang panas dan air yang dingin berbeda, yakni lebih berat pada air yang dingin. Dengan lebih beratnya air dingin, maka air yang panas cenderung menuju permukaan air dan air yang dingin cenderung menuju ke dalam engine dan menyerap panas dari engine. Air yang berada di atas permukaan tadi menjadi dingin dan kembali menuju engine. Dan begitu seterusnya terjadi penghisapan panas dari engine dan kembali dilepaskan keudara bebas atau atmosfir. Contoh penggunaan sistem ini seperti pada sistem pendinginan generator las listrik.

2.2.2.2   Pressurized Cooling System
              Sistem ini digunakan hampir pada seluruh engine yang kita
jumpai, seperti engine kendaraan penumpang (mobil), truk, generator yang berukuran sedang hingga besar dan engine pada alat berat. Sistem ini memiliki beberapa keuntungan, diantaranya:
1)   mencegah timbulnya kavitasi pada cylinder liner dan didalam sistem itu sendiri.
2)  menaikkan titik didih air, sehingga pada suhu yang tinggi engine masih dapat bekerja. (tiap kenaikan 1 psi tekanan, maka titik didih air akan naik + 3oF).
2.2.2.2.1        dapat dioperasikan dengan aman di daerah pegunungan yang tekanan udaranya rendah.
2.2.2.2.2        gelembung-gelembung udara di dalam coolant mudah naik dan lepas ke permukaan air.
2.2.2.2.3    mencegah uap air keluar dari radiator, sehingga volume coolant tidak     
                  cepat berkurang.


2.2    Fungsi Komponen Cooling System
           
Gambar 2.2 Water Pump

2.3.1 Water pump
Water pump terdiri atas sebuah impeller yang terdapat pada housing-nya. Saat impeller berputar, bilah kipas / vane mendorong air menuju ke dalam engine yang airnya berasal dari bypass atau outlet dari radiator. Water pump biasanya ditempatkan di bagian depan engine block.                

2.3.2 Oil Cooler
Dari water pump, coolant mengalir menuju oil cooler. Oil cooler terdiri dari seperangkat tube (pipa). Coolant mengalir melalui bagian dalam tube tersebut dan menyerap panas dari oli engine yang menyelubungi tube atau dengan kata lain oli engine berada di sekeliling tube. Coolant menyerap panas dari oli pelumas untuk menjaga suhu oli agar kekentalan atau viscositas-nya tetap stabil.
      
                          
















Gambar 2.3 Aftercooler

2.3.3 Aftercooler
Dari oil cooler, coolant lalu mengalir menuju aftercooler jika engine tersebut dilengkapi dengan turbocharger. Ada beberapa turbocharger yang menggunakan jacket water aftercooler. Cara kerja aftercooler yaitu menyerap panas dari udara yang akan masuk ke ruang bakar. Dengan diserapnya panas dari udara tadi, maka kerapatan oksigen di dalam udara akan lebih rapat molekulnya, sehingga akan lebih meningkatkan efisisensi pembakaran. Aftercooler dibuat seperti radiator, yaitu dengan memakai tube dan fin. Udara panas bertekanan yang keluar dari turbocharger mengalur melalui fin dan memindahkan panas ke coolant yang berada di dalam tube.
                         
Gambar 2.4 Water jaket
2.3.4 Water Jacket
Dari oil cooler atau aftercooler, coolant mengalir menuju engine block, ke sekeliling cylinder liner untuk menyerap panas dari piston, piston rings dan dari liner itu sendiri dan terakhir ke cylinder head. Disini coolant menyerap panas  yang dihasilkan dari gesekan antara valve, valve seat dan valve guide. Ruangan tempat mengalirnya coolant inilah yang disebut sebagai water jacket.

2.3.5 Pengatur Suhu/Temperatur Regulator:

Temperatur cairan dalam sistem pendingin tergantung dengan mesin. Pada umumnya efisiensi operasi mesin yang tertinggi adalah bila temperaturnya kira-kira pada suhu sekitar, 800 – 900 c (1760- 1940). Sangat penting sekali bahwa temperatur yang cepat mencapai batas optimal (yang paling baik) secepat mungkin setelan engine hidup panasnya suhu tidak boleh turun, terutama dalam musim dingin. Regulator dirancang untuk memepertahankan temperatur cairan pendingin dalam batas wajar yang diizinkan.


        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, atau juga 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. Hal 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. Regulator adalah semacam katup yang membuka dan menutup secara otomatis sesuai temperatur cairan pendingin. Regulator dipasang antara saluran keluar air dari engine ke inlet pada radiator 


Regulator di operasikan oleh wax sealad yang ada di dalam silinder. Volume wax ini berubah disebabkan oleh temperatur, perubaha volume dalam wax menyebabkan silinder bergerak turun atau naik mengakibatkan katup membuka dan menutup, regulator dilengkapi dengan jiggle valve yang digunakan untuk mengalirkan air dari sistem pendingin saat menembahkan cairan cairan pendingin ke dalam sistem.

Cara kerja regulator adalah sebagai berikut : pada saat air pendingin suhu kerjanya masih rendah, katup tertutup atau saluran dari mesin ke dalam radiator tertutup dikarenakan wax masih belum memuai. Apa bila temperatur air pendingin naik sekitar 800 s/d 900 , lilin akan memuai dan selanjutnya akan menekan karet. Karet ini akan berubah bentuk dan menekan poros katup. Oleh karena poros tidak dapat berudah maka karet yang sudah berubah bentuk itu akan membawa katup agar katup itu segera membuka. Untuk menghindari terjadi tekanan air yang tinggi saat regulator tertutup pada saluran bawah maka dibuat saluran yang dikenal dengan by pass passage.  





                             


Gambar 2.5. Posisi saat termostat bekerja dan tidak bekerja

Berikut adalah skema pergerakan thermostat:
Gambar2.6: Skema pergerakan thermostat

Di dalam thermostat terdapat cairan yaitu air raksa padat yang akan memuai jika terkena panas. Hal ini akan ditunjukkan oleh gambar berikut:
Gambar 2.7: Skema pergerakan air raksa padat pada saat dingin dan panas

Thermostat perlu diperiksa apakah masih tepat open temperatur-nya (suhu bukaan. Gambar berikut salah satu cara memeriksanya:
Gambar2.8: Pengetesan suhu bukaan thermostat

2.3.6 Radiator
Jika thermostat membuka, coolant mengalir melalui pipa atau hose ke bagian atas radiator. Sampai pada tahap ini, coolant telah membawa panas dari semua komponen engine. Sementara di dalam radiator itu sendiri, situasinya terbalik. Coolant memindahkan panas yang dibawanya ke tube dan fin dan dilepaskan ke udara bebas melalui hembusan udara yang berasal dari fan atau yang menuju ke fan.
Gambar2.9: Komponen radiator core




2.3.7 Radiator Cap
Radiator memiliki pressure cap. Pressure cap ini menentukan besarnya tekanan yang terdapat dalam cooling system selama engine bekerja, cooling system bertekanan bertujuan untuk menjaga agar coolant tidak mendidih pada saat engine beroperasi di ketinggian tertentu. Semakin tinggi posisi engine dari permukaan laut, suhu titik didih air akan semakin menurun. Jika coolant mendidih, akan menyebabkan kerusakan serius pada engine. Radiator cap menjaga tekanan di dalam cooling system dan terdiri dari dua valve. Jika perbedaan tekenan di dalam sistem dengan tekanan udara sekitar engine dan tekanan bukaan radiator cap, akan menyebabkan valve outlet pada radiator cap akan terbuka dan akan mengeluarkan udara, sehingga mengurangi tekanan di dalam sistem. Hal ini membuat sistem menjadi stabil. Ketika engine dimatikan dan suhu engine turun, tekanan di dalam cooling system akan turun sampai berada di bawah tekanan atmosfir. Pada saat ini valve inlet pada cap akan membuka dan memungkinkan sejumlah udara masuk ke dalam radiator. Hal ini akan menyeimbangkan dan menstabilkan tekanan dalam radiator dengan tekanan udara luar atau atmosfer. Besarnya nilai tekanan yang bekerja pada radiator cap tertera pada setiap cap.

2.3.8 Fan (Kipas)
Proses perpindahan panas pada radiator dibantu oleh fan. Fan meningkatkan aliran udara yang melewati fins dan tube radiator.
Fan terdiri dari dua jenis, yaitu:
1)                  suction fan (menghisap)
2)     blower fan (meniup)
Gambar 2.10: Jenis-jenis fan
Ket:     1= suction fan (umumnya digunakan pada unit / machine)
2= blower fan (umumnya digunakan pada Generator)

2.3.9 Fan Belt (Tali kipas)
Beberapa engine menggunakan belt untuk menggerakkan fan, water pump ataupun komponen lainnya. Jika ketegangan belt kendor, maka kecepatan putaran fan akan menurun. Hal ini menyebabkan aliran udara yang melewati radiator akan berkurang dan menurunkan kemampuan cooling system secara keseluruhan.

2.3.10 Watercooled Turbocharger
Temperatur gas buang yang dihasilkan dari pembakaran engine sangatlah tinggi sekali, oleh sebab itu pada turbocharger dilengkapi saluran dimana terdapat coolant untuk menyerap panas yang terlalu tinggi tadi. Timbulnya panas tersebut karena turbocharger memanfaatkan gas hasil pembakaran untuk memutarkan turbine dan diteruskan pada impeller untuk menghisap udara agar dapat masuk ke dalam sistem yang akan digunakan dalam proses pembakaran. Jika temperatur turbocharger tidak dijaga, maka komponen di dalam turbocharger tersebut akan mudah sekali terjadi keausan serta udara yang masuk ke dalam engine tidak terlalu panas.



2.3.11 Daerator
Daerator berfungsi sebagai self bleeding system, yaitu bekerja secara otomatis membuang gelembung-gelembung udara pada cooling system dengan cara memutar coolant di dalam komponen tersebut. Komponen ini dirancang agar coolant dapat turbulensi sehingga udara dapat terpisahkan dan kemudian keluar melalui pipa menuju ke expansion tank.

2.3.12 Vent Line
           Vent line berfungsi untuk saluran pemisah udara. Melalui saluran ini, gelembung-gelembung udara akan naik mengikuti coolant yang masuk menuju expansion tank. Bersamaan dengan itu, saluran ini berfungsi untuk mengisi expansion tank dengan coolant.

2.3.13 Air Pendingin (Coolant)
           Air pendingin (coolant) terdiri dari 3 (tiga) unsur, yaitu Air, Coolant Conditioner, dan  Antifreeze (Ethlene glycol).

2.4    Variasi Pada Sistem Pendingin
Sistem pendingin selalu dimodifikasi agar cocok dengan pemakaian engine. Berikut ini adalah perbedaan-perbedaan sistem pendingin.

2.4.1  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.

2.4.2  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.

2.4.3  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 (shunt line) yang menghubungkan bagian atas radiator dengan pompa air. Pipa yang dipasang pararel ini mencegah kerusakan pompa air.
Gb.2.11. Sistem Pendinginan pada Truk Jalan Raya

2.4.4  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 pada pompa 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.

2.4.5   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.

2.4.6   Sistem Keel Cooler
           Komponen-komponen keel cooler ini sama dengan yang konvensional. Ada pompa air (water pump), lubang aliran air, expansion tank tempat dimana dipasang pengatur suhu (temperature regulator). Air pendingin mengalir melalui keel cooler.
           Keel cooler adalah sistem pendingin yang menggunakan air laut sebagai pendingin. 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.2.12.  Keel Cooler
2.4.7   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 selang-selang 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.
Gb. 2.13. Heat exchanger

2.4.8   Zinc Rod (Batang Seng)
           Zinc rod dipasang pada engine kapal untuk mengurangi karat. Seng lebih rentan pada karat dari pada logam lain dalam 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. 2.14. Zinc Rod

2.5       Arah Aliran Coolant pada Cooling System

2.5.1    Engine Standard
                          Gambar2.15: Skema sirkulasi coolant pada engine standard

(1)         radiator cap
(2)         saluran masuk ke radiator
(3)         saluran masuk ke water cooled exhaust manifold
(4)         vent line
(5)         water temperature regulator (thermostat)
(6)         water cooled exhaust manifold
(7)         saluran keluar dari water cooled exhaust manifold
(8)         cylinder head
(9)         cylinder block
(10)           cylinder liner
(11)           engine oil cooler bonnet
(12)           engine oil cooler
(13)           water pump
(14)           saluran masuk ke water pump
(15)           internal bypass
(16)           radiator
Berikut adalah skematiknya:









Gambar 2.16: Skematik sirkulasi coolant pada engine standard

2.5.2        Engine dengan Turbocharger dan Aftercooler

Gambar 2.17: Skema sirkulasi coolant pada engine yang dilengkapi oleh             turbocharger dan aftercooler

(1)    radiator cap
(2)    saluran masuk ke radiator
(3)    saluran masuk ke water cooled exhaust manifold
(4)    vent line
(5)    water temperature regulator (thermostat)
(6)    water cooled exhaust manifold
(7)    saluran keluar dari water cooled exhaust manifold
(8)    cylinder head
(9)    cylinder block
(10)  cylinder liner
(11)  engine oil cooler bonnet
(12)  engine oil cooler
(13)  water pump
(14)  saluran masuk ke water pump
(15)  internal bypass
(16)  radiator
(17)  aftercooler
(18)  saluran keluar dari aftercooler
(19)  saluran masuk dari auxiliary water pump ke aftercooler

Berikut adalah skematiknya:









Gambar 2.18: Skematik sirkulasi coolant pada engine yang dilengkapi oleh
turbocharger dan aftercooler
Keterangan:
Coolant untuk aftercooler (17) dipompakan oleh auxiliary water pump melalui saluran masuk (19) ke dalam aftercooler. Aftercooler memiliki plates dan fins. Kemudian coolant melalui plate. Udara masuk ke dalam engine melalui fin. Panas dipindahkan dari udara ke coolant dengan tujuan untuk mendinginkan udara yang masuk ke engine. Aliran coolant kemudian melalui saluran keluar (18) menuju ke heat exchancher dan kembali ke auxiliary water pump.
2.6 Fungsi Air Pendingin (Coolant) dalam Mencegah Kerusakan
            Tanpa pemilihan dan perawatan yang baik pada coolant, maka akan muncul gangguan pada cooling system. Untuk itu peranan additives yang terdapat di dalam coolant berfungsi untuk mengurangi kemungkinan gangguan kerusakan yang akan berujung pada overheating, seperti:

2.6.1 Pitting dan Cavitation-Erosion
Erosion-corrosion adalah campuran antara mekanik dan kimia atau elektrokimia dan dapat menyebabkan corrosion. Cavitation adalah tipe erosion-corrosion dan umumnya menyebabkan dinding cylinder liner-nya mengalami pitting.
Gambar 2.19: Pitting pada cylinder liner

Cavitation pada dinding cylinder liner bermula ketika adanya udara yang masuk kedalam cooling system (kebocoran pada radiator cap atau hose) sehingga mengakibatkan tekanan didalam sistem menjadi rendah sehingga pada suhu kerja engine yang sangat tinggi, air akan memasuki tahap mendidih (beberapa derajat sebelum masuk titik didih air) dan berakibat di dalam air akan muncul gelembung udara. Gelembung udara tadi akan selalu muncul di tempat yang sama setiap waktu jika air yang akan memasuki tahap suhu mendidih tadi. Gelembung udara itu juga akan menempel pada dinding cylinder liner sehingga mengelupas lapisan tipis pelindungnya yang terbuat dari coolant conditioner yang terdapat pada coolant. Gelembung udara akan meningkat jumlahnya akibat getaran yang berasal dari proses pembakaran pada ruang bakar dan celah antara piston dan cylinder liner yang besar. Adanya proses pembakaran pada bagian dalam cylinder liner mengakibatkan ada sedikit energi yang terlepas dan secara gaya fisika menekan balik ke dinding cylinder liner sehingga mengelupas lapisan pelindung tadi, akibatnya corrosion dan pitting akan terbentuk oleh karena terjadi secara terus menerus di tempat yang sama.

Gambar 2.20: Proses terjadinya pitting dan cavitation-erosion

Pada akhirnya lubang-lubang yang awalnya kecil akan membesar karena gelembung udara akan terus muncul pada tempat yang sama dan akhirnya dinding cylinder liner akan berlubang dan coolant akan masuk kedalam cylinder dan akan mengkontaminasi oli.
Gambar 2.21: Cylinder liner yang berlubang akibat deep pitting

2.6.2 Electrical Corrosion
Arus listrik yang mengalir pada area tertentu (kecil) yang bukan seharusnya adalah salah satu penyebab terjadinya pitting-corrosion. Pitting adalah salah satu jenis corrosion yang paling merusak. Setelah pitting dalam tahap pembentukan dalam jangka waktu tertentu, maka sudah tidak ada cara lagi untuk menghentikannya sebelum kebolongan terjadi. Karena 1 (satu) ampere arus listrik yang mengalir selama 30 (tigapuluh) jam akan melepaskan 1 (satu) ons besi (iron). Arus listrik yang mengalir terpusat pada area yang kecil sangatlah merusak. Akan tetapi, mencegah terjadinya kebocoran arus listrik adalah satu-satunya cara untuk menghindari hal ini.

2.6.3 Karat (Rust)
Karat disebabkan oleh oksidasi di dalam cooling system. Panas dan lembab mempercepat proses ini. Karat meninggalkan zat sisa, yaitu endapan kotoran. Akibatnya akan mempercepat terjadinya keausan dan mengurangi efisiensi coolant dalam mentransfer panas. Karat dapat disebabkan juga oleh kurangnya additives (anti-rust yang terdapat pada coolant conditioner). Additives berguna untuk mencegah karat, sebab air sangat korosif terhadap logam.




 









Gambar 2.22: Cylinder liner yang terkena karat

2.6.4 Derajat Keasaman (pH) yang Tidak Seimbang
Jumlah campuran garam-garam alkali (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) haruslah seimbang. Keseimbangan ini dapat diukur dari derajat keasaman (pH) coolant itu sendiri. Ukuran pH itu sendiri dihitung dari 1-14, yang menunjukkan tingkat keasaman coolant dan tingkat korosif dari coolant. Untuk coolant yang baik yaitu antara 8.5 hingga 10.5. ketika pH-nya di atas 11.0, maka coolant akan sangat korosif terhadap aluminium dan tembaga atau material non-besi. Ketika pH-nya di bawah 7.0, coolant menjadi asam dan akan sangat korosif terhadap material yang berbahan besi.

Gambar 2.23: Skala yang tepat untuk derajat keasaman (pH) coolant

2.6.5 Endapan Lumpur
Jika kita menggunakan air yang tidak bersih sebagai air pendingin tanpa ditambah additives (ethylene glycol dan coolant conditioner), maka akan muncul endapan kotoran. Hal ini diakibatkan tidak mampunya air pendingin untuk melarutkan kotoran agar tidak mengendap pada komponen. Bila kita telah menggunakan additives tetapi tetap menggunakan air yang kotor sebagai air pendingin, tetap saja akan terdapat endapan kotoran walaupun dalam jumlah yang sedikit, karena ada batasan-batasan tertentu kemampuan additives untuk tetap dapat melarutkan kotoran. Untuk itu penggunaan air harus tepat (distilled atau deionized water) sehingga menunjang peran additives agar kotoran tadi tidak mengendap tetapi akan selalu terlarut (tercampur) bersama dengan coolant.

Gambar 2.24: Water pump yang impeller-nya diendapi oleh endapan Lumpur

2.7 COOLING SYSTEM TEST
Karena cooling system merupakan salah satu hal yang vital dalam kelancaran pengoperasian engine, maka perlu dilakukan beberapa prosedure pengujian untuk meyakinkan apakah cooling system bekerja dengan baik.
                                     
2.7.1   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 untuk level pengisian, dengan ditandai plat patokan pada bagian dasar saluran tempat pengisian air radiator.

2.7.2   Testing Antifreeze Concentration
            Caterpillar coolant & battery tester menunjukkan cara membaca nilai temperatur titik beku lengkap dengan hasil yang langsung diketahui dalam F atau C.
2.7.3   Coolant Test Procedure
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.

2.7.4   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 gambar 2.18 :
Perhatikan “grafik kurva titik beku pada salah satu buku tersebut.
2.2.2.3                                Masukkan data hasil pengujian ke dalam grafik temperatur titik beku.
2.2.2.4  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”
2.2.2.5  Bacalah nilai (%) konsentrasi antifreeze.
                                                                                            Tabel. 2.2 Kurva Titik Beku
2.7.5   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.

2.7.6   Cara Pengetesan
Isi pipet yang berisi dua bola dengan air pendingin yang akan di uji. Perhatikan beberapa jumlah bola yang mengapung di dalam pipet, lalu bacalah hasil tes pada tabel intruksi yang didapat dalam test kit (8T5296). Contoh:
1)   Jika kedua bola mengapung, maka konsentrai antifreeze dalam air pendingin terlalu tinggi.
2)   Jika kedua tenggelam, maka konsentrasi antifreeze dalam air pendingin terlalu rendah.
3)   Konsentrasi yang baik yaitu salah satu bola tenggelam dan lainnya mengapung.

2.7.7   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.

2.7.8   Testing Coolant Conditioner Concentration
Untuk melakukan pengetesan konsentrasi atau kadar conditioner dari air pendingin, diperlukan seperangkat alat yaitu 8T5296 conditioner test kit. Dengan prosedur sebagai berikut:
1)   Dengan memakai pipet pengukur yang terdapat di dalam test-kit, ambil 1 (satu) mililiter air pendingin yang akan di uji 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.
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:

Tabel 2.3 Tes Kit
NO
Antifreeze
0 ÷ 30 %
Antifreeze
30 ÷ 60 %
Kadar
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
Periksa kadar antifreeze
5
> 51 tetes
> 55 tetes
Berbahaya
sangat berlebihan
Kurangi air pendingin, 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.

2.7.9   Adjusting Coolant Mix/Penyesuaian Campuran Air Pendingin
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.
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.

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

2.7.11    Vsually 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.
2.7.12    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.
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.

2.7.13    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.

2.7.14    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 thermostat 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.
                           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.


















BAB III
PEMBUATAN DAN PENGOPERASIAN SIMULATOR

            Dalam bab ini akan dijelaskan bagaimana perancangan simulator, bahan-bahan yang digunakan pada pembuatan simulator, pembuatan simulator dan cara pengoperasian simulator tersebut. Simulator yang kami buat adalah simulator sistem pendingin yang sederhana yang dibuat dengan mengacu pada sistem pendingin yang ada pada engine 3408 yang pernah kami pelajari.
            Simulator ini tidak menggunakan komponen yang sebenarnya, seperti yang dipakai pada engine pada umumnya. Tetapi kami menggunakan sketsa atau foto untuk menggantikan komponen-komponen tersebut. Secara garis besar dalam bab ini penulis bagi menjadi beberapa sub bab yang menjelaskan tentang proses pembuatan dan pengoperasian alat simulasi, sub bab tersebut yaitu meliputi perancangan simulator, proses pembuatan simulator, dan pengoperasian simulator.
3.1     Perancangan Simulator
Gambar di bawah menggambarkan perancangan simulator yang masih dalam berbentuk sketsa








                       Gambar 3.1  Rancangan simulator
                      Gambar 3.2  Layout papan simulator   

Keterangan Gambar :
1.          Engine
2.          Thermostat
3.          Pompa
4.          Oil cooler
5.          Radiator

3.2      Pembuatan Simulator
3.2.1        Pembuatan Rangka Simulator
Alat dan bahan yang diperlukan untuk membuat rangka simulator ialah sebagai berikut:
1.      Besi kotak                         -  Panjang 7,32 m
2.      Cat                                    -  1 kaleng
3.      Amplas                              -  2 lembar
4.      Kuas                                  -  1 buah
5.      Gergaji besi                       -  2 buah
6.      Meteran                             -  1 buah
7.      Spidol                                -  1 buah
8.      Kikir                                  -  1 buah
9.      Perlengkapan bor  -  1 set

Pembuatan rangka simulator ini melalui beberapa tahapan, sebagai berikut :
3.2.1.1   Pemotongan
Sebelum dipotong besi diukur sesuai dengan yang diperlukan. Tandai tempat yang akan dijadikan tempat perpotongan agar tidak terjadi kesalahan. Lalu lakukan pemotongan dengan menggunakan gergaji besi.
3.2.1.2   Pengikiran dan pengamplasan
    Setelah besi dipotong, lakukan pengikiran pada bagian yang dipotong tadi. Setelah itu lakukan pengamplasan pada seluruh bagian permukaan besi. Sehingga permukaan besi menjadi rata dan halus.
3.2.1.3   Pengelasan
Besi yang telah dipotong disambung dengan cara di las. Lakukan juga pengeboran pada beberapa titik sebagai lubang baut. Setelah itu kembali lakukan pengikiran dan pengamplasan pada bagian yang dilas dan dibor agar menjadi rata.
3.2.1.4   Pengecatan
                Setelah besi diamplas, lakukan pengecetan pada seluruh bagian permukaan dari besi tersebut. Dengan tujuan rangka simulator dapat terlihat lebh menarik.















     

    Gambar 3.3 Pengecatan rangka simulator


3.2.2  Pembuatan Papan Simulator
Alat dan bahan diperlukan untuk membuat papan simulator ialah :
1.      Papan fiber                                    - Ukuran (P x L) = 120cm X 54cm
2.      Meteran                                         - 1  buah                     
3.      Spidol                                            - 1 buah
4.      Gergaji                                          - 1 buah
5.      Amplas                                          - 1 lembar
6.      Pylox                                             - 2 Kaleng
7.      Isolasi                                            - 1 buah
8.      Perlengkapan bor             - 1 set
Pembuatan papan simulator ini melalui beberapa tahapan sebagi berikut :
3.2.2.1  Pemotongan
            Sebelum dipotong papan diukur sesuai dengan ukuran yang kita perlukan. Tandai dengan spidol pada setiap bagian yang akan dipotong. Lalu lakukan pemotongan dengan menggunakan gergaji.









                                   Gambar 3.4  Pemotongan papan fiber

Setelah dipotong, lakukan pengeboran sesuai dengan titik pengeboran yang ada pada rangka simulator.                                                                                
3.2.2.2  Pengamplasan
Lakukan pengamplasan pada bagian potongan dan pengeboran tersebut, agar rapi dan lebih halus.
3.2.2.3  Pengecatan
Setelah diamplas lakukan pengecetan pada seluruh bagian permukaan dari papan fiber.

3.2.3  Pemasangan Foto Komponen Pada Papan Fiber
Foto komponen yang telah di print, dipotong dan di bentuk sesuai bentuk dari komponen yang sebenarnya. Setelah dipotong pasang foto tersebut dengan menggunakan lem.
Alat dan bahan yang diperlukan ialah sebagai berikut :
1.      Kertas foto                     - 4 lembar
2.      Gunting                          - 1 buah
3.      Lem                                - 1 buah
4.       
3.2.4  Pemasangan lampu led
Pemasangan Lampu led merupakan bagian yang paling rumit.
Bahan yang diperlukan ialah :
1.                              Lampu led             - 122 buah led kuning
-    64 buah led merah
-    137 buah led biru
2.                              Kabel                                 -   40m
3.                              Timah                                -   10 buah
4.                              Papan Pcb             -     4 buah
5.                              Riley                                  -     3 buah
6.                              Mesin                                -     3 buah
7.                              Adapter                             -     1 buah
8.                              Lem                                   -     1 buah
9.                              Isolasi                                -     1 buah
10.                          Solder                                -     1 buah
11.                          Gunting                             -     1 buah

Setelah semua proses pengerjaan diatas dilakukan, teruskan dengan pemasangan papan fiber pada rangka simulator.  Gunakan baut sebagai penahan papan simulator pada rangka simulator.







Setelah melalui beberapa tahapan dalam pembuatannya, akhirnya simulator cooling system engine 3408 dapat selesai. Foto di bawah ini merupakan simulator yang telah selesai dibuat.













Gambar 3.5 Simulator Cooling Sytem 3408











3.1    Pengoperasian Simulator
            Pada simulator cooling system ini terdapat 3 fase. Fase pertama ialah ketika lampu led masih berwarna biru, yang menandakan temperature engine di dalam sistem pendinginan ini masih dalam keadaan yang dingin. Pada saat engine masih dalam keadaan yang dingin, coolant dari engine akan masuk ke dalam thermostat housing. Thermostat tidak akan membuka dikarenakan coolant dalam keadaan yang dingin, sehingga coolant akan mengalir ke bypass yang menuju kembali ke pompa. Pompa akan mengarahkan kembali coolant ke oil cooler dan kembali ke engine. Selama beberapa saat coolant akan berada dalam kondisi yang dingin, karena engine yang baru dihidupkan. Fase kedua akan terjadi saat lampu led berwarna oranye menyala. Nyalanya lampu led berwarna oranye ini berarti engine memasuki suhu temperatur kerjanya. Coolant dari engine pada saat ini masih dialirkan kesaluran bypass menuju ke pompa. Coolant dari pompa akan kembali diarahkan menuju oil cooler,dan kembali masuk ke engine. Setelah beberapa saat, fase ketiga pun dimulai dengan menyalanya lampu led berwarna merah. Lampu led berwarna merah menandakan telah terjadi overheating pada engine. Pada tahap ini coolant yang ditandakan dengan lampu led berwarna merah mengalir dari engine menuju ke thermostat housing. Pada fase ini thermostat akan terbuka untuk mengalirkan coolant menuju radiator.            Coolant yang ada di dalam radiator akan didinginkan, sehingga coolant yang keluar dari radiator akan kembali dingin yang ditandai dengan lampu led berwarna biru. Lampu led akan berwarna biru sampai masuk kembali kedalam engine. Tahap ini akan berlangsung selama beberapa saat. Setelah itu simulator akan kembali dimulai dari fase pertama, dan berulang begitu seterusnya. Seperti halnya pada engine yang sebenarnya, simulator inipun menggunakan komponen yang ada pada engine,seperti radiator, pompa, oil cooler, thermostat, dan engine.


BAB IV
ANALISIS KARAT
Selama engine beroperasi, engine akan menghasilkan panas. Panas ini dihasilkan oleh proses pembakaran bahan bakar didalam ruang bakar (combustion chamber). Cooling system pada engine tersebut harus mampu menyerap panas dari engine  dengan tujuan mempertahankan suhu operasi dari engine. Cooling system tidak boleh melepas terlalu banyak panas karena akan mengakibatkan engine beroperasi dibawah suhu operasinya dan hasilnya engine akan overcooling dan akan mengakibatkan engine low power, sebab engine diesel memerlukan panas dalam proses pembakaran. Begitu pula sebaliknya, jika cooling system kurang mampu menyerap panas, maka engine akan beroperasi pada suhu diatas suhu operasi dan akibatnya akan overheating, komponen engine akan mudah rusak karena panas tadi. Dalam bab ini penulis ingin menjelaskan betapa pentingnya perawatan berkala pada coolant pada cooling system sebab akibatnya akan sangat besar jika kita melalaikan hal ini, yaitu terjadinya karat, pitting dan cavittion-erosion,deep pitting,Ph rendah,dan endapan Lumpur. karena proses perpindahan panas akan terganggu. Untuk itulah penggunaan air, coolant conditioner dan ethylene glycol haruslah tepat, karena jika tidak diperhatikan akan membuat komponen cepat mengalami keausan  akibat (coolant): penulis membahas tentang karat. Karat sifatnya korosif, artinya mengubah material metal menjadi lebih lemah/getas yang kalo terakumulasi bisa bikin metal tersebut terkikis seperti pitted pada liner,karat pada housing water pump dan karat pada thermostat, dan karat disebabkan oleh oksidasi didalam cooling system. Panas dan lembab mempercepat proses ini. Karat meninggalkan zat sisa, yaitu endapan kotoran. Akibatnya akan mempercepat terjadinya keausan dan mengurangi efisiensi coolant dalam mentransfer panas. Karat dapat disebabkan juga oleh kurangnya additives (anti-rust yang terdapat pada coolant conditioner). Additives berguna untuk mencegah karat, sebab air sangat korosif terhadap logam.

4.1 Terdapat karat pada permukaan komponen berbahan logam:


 








Gambar 4.1: Water pump yang terkena karat


 









Gambar 4.2: Thermostat yang terkena karat

4.1.1  Penyebab Terjadinya Karat:
       1) penggunaan air sebagai bahan dasar penyusun coolant yang terlalu kotor  
           sehingga additives sudah tidak mampu mengatasi sifat korosif dari ai          
       2) Kekurangan coolant conditioner sehingga karat dapat terbentuk sebab   
           tidak adanya lapisan pelindung komponen logam pada cooling system
        yang terbuat dari coolant conditioner sebagai additives yang terdapat
        didalam coolant.
       3) Derajat keasaman (pH) coolant dibawah 7 akibat kebocoran dari sisa gas
            buang yang masuk kedalam sistam (blow by) sehingga coolant menjadi
      sangat korosif terhadap logam dan karat menjadi tak terhindarkan.

4.2.1 Akibat Terjadinya Karat:
         1)  Akibatnya akan mempercepat terjadinya keausan pada komponen -  
               komponen yang berbahan logam
          2)  Mengurangi efesiensi coolant dalam mentransfer panas.

4.3.1 Perbaikan:
          1) Gunakan air sebagai bahan dasar penyusun coolant sesuai spesifikasi  
               (distilled atau deionized water atau lihat tabel 2.2) agar tidak terdapat
                kotoran didalam coolant dan karatpun tidak dapat terbentuk.
          2) Periksa kadar coolant dengan Coolant Conditioner Test Kit (8T-5296)       
               agar konsentrasi additives didalam coolant sesuai dengan spesifikasi.
          3) Periksa pH coolant dengan pH-meter atau kertas lakmus agar sesuai 
               spesifikasi (lihat gambar 2.15).

Seluruh kemungkinan penyebab overheating diatas umumnya disebabkan oleh air dan additives (ethylene glycol dan coolant conditioner). Oleh sebab itu penggunaan air dan konsentrasi additives haruslah tepat. Sebagai petunjuk yang lebih akurat, lihat spesifikasinya pada OMM (Operation and Maintenance Manual).






BAB V
PENUTUP

5.1 Kesimpulan
            Dari seluruh keterangan diatas, maka penulis dapat memberi kesimpulan kepada para pembaca tentang terjadinya kerusakan-kerusakan pada cooling system terutama yang disebabkan oleh karat yang akan menyebabkan overheating. Berikut adalah kerusakan-kerusakan yang terjadi, penyebab dan penanggulangannya.
            Terjadinya overheating akibat endapan lumpur, karat (rust), pitting atau cavitation-erosion, dan tersumbatnya tube pada radiator, aftercooler, dan oil cooler umumnya disebabkan oleh kualitas air sebagai bahan dasar penyusun coolant yang buruk atau tidak sesuai spesifikasi dan konsentrasi additives yang tidak sesuai spesifikasi. Untuk itu gunakan air sebagai bahan penyusun coolant sesuai spesifikasi dan konsentrasi additives yang sesuai spesifikasi pula.
            Terjadinya karat (rust) dapat disebabkan pula oleh derajat keasaman (pH) coolant yang dibawah spesifikasi sehingga coolant menjadi sangat korosif. Untuk itu selalu periksa pH-nya.
            Terjadinya pitting dapat disebabkan oleh derajat keasaman (pH) coolant yang tidak sesuai spesifikasi, baik lebih tinggi atau lebih rendah. Jika lebih rendah dari spesifikasi, maka cenderung menyerang komponen cooling system yang berbahan besi, namun jika diatas spesifikasi, maka cenderung menyerang komponen cooling system yang berbahan tembaga atau aluminium. Untuk itu selalu periksa pH coolant.
Terjadinya overheating akibat terdapatnya oli didalam coolant atau sebaliknya dan pitting atau cavitation-erosion umunya disebabkan oleh rendahnya tekanan didalam sistem, baik terjadinya kebocoran pada radiator cap atau kebocoran pada sambungan atau hose. Untuk itu sebelum menghidupkan engine selalu periksa sekeliling untuk memantau apabila terjadi kebocoran pada sambungan atau hose dan selalu periksa radiator cap untuk memeriksa walaupun secara visual kondisi seal apakah masih dalam kondisi yang baik atau tidak, dilihat secara visual cukup karena seal tersebut terbuat dari karet (rubber) sehingga mudah melihat kerusakannya.
           
5.2 Saran
            Saya selaku penulis ingin memberikan sedikit saran kepada para pembaca agar pada cooling system-nya selalu awet dan engine pun tidak akan mengalami overheating yang tentu saja ditinjau dari penggunaan air pendingin dan perawaran coolant:
1.      Gunakanlah air sebagai bahan dasar air pendingin (coolant) sesuai spesifikasi (distilled atau deionized water atau sesuai dengan ketentuan pada tabel 2).
2.      Selalu periksa konsentrasi additives (coolant conditioner dan ethylene glycol) yang terdapat didalam coolant.
3.      Selalu periksa kebocoran sebelum menghidupkan engine, sebab air dapat meresap walaupun pada celah yang tidak terlihat oleh mata telanjang sekalipun.
4.      Selalu periksa kadar keasaman (pH) dari coolant agar sesuai spesifikasi, yaitu antara 8.5 - 10.5.
5.      Jika memungkinkan untuk memeriksa tekanan didalam cooling system, lakukan secara periodic untuk mementau apakah terjadi kebocoran didalam sistem.
6.      Saat ini CATERPILLAR, USA telah mengeluarkan produk terbaru, yaitu   Cat ELC, yang tidak perlu mengganti coolant selama 12.000 service hours atau 6 tahun (tetapi selama 6000 atau 9000 jam perlu ditambahkan Cat ELC Extender, tentu saja diperiksa konsentrasinya terlebih dahulu). Produk ini tentu saja lebih menghemat biaya perawatan.



DAFTAR PUSTAKA

Purba, Michael. 2008. Kimia Untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.
Sibarani Lentang, 2003, Heavy Equipment Maintenance, PT Trakindo Utama.
------,Know Your Cooling System. 2008. Amerika: Caterpillar, USA.
------,May, Ed. 1983. Diesel Mechanics. Australia: McGraw-Hill Book Company Australia Pty. Limited.
------,Service Information System. 2006. Amerika: Caterpillar, USA.
------,Test Sistem Engine dan Sistem Perawatan. Training Centre PT. Trakino Utama, Jakarta. 2008.
------,1998, MIM (Multimedia Information Management), Caterpilar.
------,1997, SIS (Service Information System), Caterpilar.
 “Data Sheet – Cat DEAC (Diesel Engine antifreeze/coolant),”PEHP9554

3 komentar:

  1. gan.....contoh tugas akhirnya koq pada gak ada gambarnya tu gan...bisa tolong di isiin lagi gan gambarnya. alna perlu bget ne buat panduan

    BalasHapus
  2. pak! brpa derajat c panas yg dihasilkan pda engine honda city sport one????

    BalasHapus
  3. kenapa tidak ada gambarnya pak,,, jd susah ne pak tolong di isi pak ya

    BalasHapus