Monthly Archives: January 2015

Penjelasan Sistem Pendingin pada Alat Berat

skema sistem pendinginGambar diatas menunjukkan komponen-komponen utama pada sistem pendingin yang ada pada alat berat, diantaranya adalah: (1) water pump (pemompa air), (2) oil cooler (pendingin oli), (3) lubang komponen pada engine block dan cylinder head, (4) temperature regulator (pengatur suhu) dan tempatnya, (5) radiator, (6) radiator cap (penutup radiator), dan (7) hose dan pipa-pipa penghubung. Kipas biasanya digerakkan oleh tali kipas yang terletak dekat radiator, yang berguna untuk menambah aliran udara sehingga membantu proses pemindahan panas yang membuat mesin lebih dingin.

  • Water pump: Pompa air terdapat komponen impeller dengan kipas-kipas berbentuk kurva yang berada di dalam rumah pompa air. Ketika impeller berputar, baling-baling kurva akan mengalirkan air keluar dari rumah pompa air.

water pump

  • Oil cooler (pendingin oli): Cairan pendinin pengalir dari saluran keluar water pump menuju ke oil cooler. Secara fisik, oil cooler terdiri atas satu set tabung dalam. Cairan pendingin mengalir melalui tabung-tabung dan membuang hawa panas oli berada di sekeliling tabung. Oil cooler membuang hawa panas dari oli pelumas, hal ini menyebabkan konsentrasi dan sifat-sifat oli tetap terpelihara.

oil cooler

  • After Cooler: Cairan mengalir dari oil cooler menuju ke engine block atau ke after cooler pada mesin yang dilengkapi dengan turbocharger. Beberapa mesin yang menggunakan turbocharger biasanya juga menggunakan jacket water pump aftercooler, hal ini menyebabkan cairan pendingin mengalir ke jacket water pump aftercooler. After cooler akan membuang panas dari udara yang masuk. Pada jacket water after cooler sistem pendingin membuang panas dari udara. Bentuk aftercooler seperti radiator, dilengkapi dengan tabung-tabung dan sirip-sirip. Udara panas yang ditekan oleh turbocharger kemusian melewati sirip-sirip dan juga memindahkan panas ke air pendingin yang ada di dalam tabung.

after cooler

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

water jacketCylinder head: Air pendingin bergerak dari lubang-ubang (water jacket) 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 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.

thermostat

  • 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 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.

radiator

  • Fan (Kipas)

fanPemindahan 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.

Rancangan Ruang Pembakaran

rancang ruang pembakaran

Rancangan ruang pembakaran (dapur pacu) akan mempengaruhi kinerja dan efisiensi dari mesin. Desain piston dan metode yang dipakai untuk menyemprotkan bahan bakar yang telah dicampur dengan udara ke dalam silinder, akan menentukan seberapa cepat dan seberapa sempurna bahan bakar itu terbakar dan menghasilkan tenaga gerak.

Ada dua jenis rancangan ruang pembakaran pada mesin yang memakai pompa dan pipa saluran bahan bakar. Keduanya adalah:

  1. Direct Injection. Pada sistem EUI, hanya ada satu jenis dasar dari ruang pembakaran yaitu DI.
  2. Precombustion Chamber (PC).
  • Direct injection: Pada jenis ini, bahan bakar diinjeksikan secara langsung ke dalam silinder melalui nozzle. Nozzle akan menyemprotkan bahan bakar yang bercampur dengan udara ke dalam mesin. Bahan bakar yang disemprotkan akan berbentuk butiran-butiran halus seperti kabut.
  • Precombustion (PC): Pada sistem ini, nozzle tidak langsung menyemprotkan meng-injeksikan bahan bakar ke dalam precombustion chamber di mana bahan bakar akan

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.

Keuntungan Mekanis Sistem Hidrolik

Seperti yang terdapat pada gambar di bawah ini dapat dilihat bagaimana zat cair pada sebuah sistem hidrolik menghasilkan keuntungan secara mekanis. Sebelum sistem diberikan tekanan terlebih dahulu zat cair (oli) harus mengisi semua ruangan dan semua cylinder dalam posisi tersambung. Cara menghitung Cylinder dari kiri ke kanan.

keuntungan mekanis

Dua valve dari cylinder ke dua dari sebelah kiri digunakan menghitung pressure di dalam sistem. Menggunakan rumus sebagai berikut:

rumus pressurepressure

Pressure sudah didapatkan di dalam sistem sehingga dapat menghitung force dari load untuk cylinder 1 dan 3 dan piston area untuk cylinder 4. Setelah itu menghitung load pada cylinder 1 dan 3 rumus yang digunakan: Force sama dengan Pressure kali Area (Force = Pressure x Area). Lalu hitunglah cylinder nomor 4 piston area rumus yang digunakan: (Area = Force : Pressure ) Area sama dengan Force dibagi Pressure.

Jawaban:

Load pada cylinder 1 adalah 250 lbs,

load pada cylinder 3 adalah 150 lbs,

sedangkan Area pada piston nomor 4 adalah 2 in².

Tiga Macam Fluida Tahan Api

Fluida tahan api terdapat 3 macam : Water-glycol, water oil emulsion dan synthetic.

Water-glycol fluid, terdiri 35% sampai 50% air (water inhibit burning), glycol (synthetic chemical hampir sama dengan antifreeze) dan water thickener. Untuk memperbaiki lubrikasi dan untuk mencegah karat, korosi dan berbuih dapat ditambahkan dengan additive dimasukkan kedalam fluida. Water-glycol fluid bisa menyebabkan pump cavitation pada kecepatan tinggi dan sifatnya lebih berat jika dibanding dengan oil. Namun Fluida ini tidak bisa digunakan/dicampur dengan beberapa tipe cat tapi bisa bereaksi dengan metal tertentu dan seal.

Fluida yang paling mahal dari semua fluida tahan api adalah Water oil emulsion. Sebagaimana water-glycol yang sering digunakan untuk mencegah pembakaran, juga memiliki jumlah yang sama dari air (40%). Pada umumnya hidrolik oil system menggunakan Water-oil ini. Untuk mencegah karat dan buih bisa juga ditambahkan Additive.

Proses reaksi kimia dengan komposisi khusus dibutuhkan untuk membuat Synthetic oil untuk menghasilkan senyawa yang terencana serta memiliki sifat-sifat yang dapat diprediksi. Secara spesifik Synthetic oil diramu untuk dipakai pada temperature rendah dan juga temperature tinggi. Pada kondisi-kondisi tertentu dimungkinkan memerlukan synthetic fluid tersebut dengan tujuan mendapatkan spesifikasi yang dibutuhkan. Dibanding dengan oil, Fire resistic sinthetic fluid tidak mudah terbakar dan lebih cocok di area dengan pressure dan temperature tinggi. Namun harus menggunakan seal yang khusus karena beberapa kali fire resistant fluid bereaksi dengan polyurethane seal.

Oil Life
Untuk menyaring partikel-partikel dan bahan kimia pada oil digunakan filter, hal ini akan sangat berguna bagi umur dari oil. Hidrolik oil tidak pernah aus. Namun, pada akhirnya oil akan menjadi terkontaminasi juga, dan oil harus diganti. Oil pada machine-machine konstruksi harus diganti pada interval waktu yang ditentukan secara teratur.

Indikator dari keausan yang tinggi dan masalah-masalah lain yang akan muncul dapat pula dilihat dari Kontaminasi di dalam oil. Caterpillar Schedule Oil Sampling Program (S•O•S) adalah salah satu program yang sumber informasinya menggunakan oil yang sudah terkontaminasi sebagai .

Formulasi Pascal

Force (gaya) adalah sesuatu yang menyebabkan benda diam menjadi bergerak, benda yang bergerak lurus menjadi berbelokdan sebagainya.

Gaya biasanya dinyatakan dalam:

  • Pounds (Lbs)
  • Kilogram (Kg)
  • Newton (N)

Pressure (Tekanan), adalah gaya yang bekerja pada setiap satuan luas penampang. Pressure biasanya dinyatakan dalam:

  • Pounds per Square Inch (Psi)
  • Kilogram per Centimeter Persegi (Kg/Cm²)
  • KiloPascal (Kpa)

Area (Luas penampang/permukaan), biasanya dinyatakan dalam:

  • Square Inch (Inch²)
  • Millimeter persegi (mm²)
  • Centimeter persegi (mm²)

formulasi pascal

Luas permukaan yang berbentuk lingkaran dapat dihitung dengan rumus berikut:

Area = n x

Jika jari-jari lingkaran (r) adalah 2 inch, maka:

A = 3,14 x 2 x 2

A = 12,5 inch²

Dengan mengetahui luas area, dapat diketahui berapa besar tekanan yang mampu mengangkat beban yang ada. Jika gaya sebesar 500 Pound bekerja pada area 12,5 inch², tekanan yang terjadi adalah 40 psi.

Tekanan dapat diketahui dengan rumus:

P = F / A

P = 500 lbs/12,5 inch² P = 40 psi

Dengan demikian besar gaya yang bisa ditopang oleh piston yang besar adalah:

F = P x A

P = 40 psi

A = belum diketahui (r = 3 inch) F = 40 x 28,26 A = n x F = 1130 psi

A = 3,14 x 3 x 3

A = 28,26 inch²