Politeknik Negeri Malang

Bagian 5: Sistim Lubrikasi Mesin

Pendahuluan

Mesin Bakar internal Diesel dan bensin mempunyai sistim lubrikasi yang digunakan untuk mengurangi friksi pada part yang bergerak. Bagian ini akan memperkenalkan kepada anda masing-masing komponen utama pada sistim lubrikasi dan menjelaskan fungsinya. Kemudian anda akan ditunjukkan aliran oli melalui sistim lubrikasi.

Fungsi sistim lubrikasi

Sebuah mesin terbuat dari banyak part , yang sebagian besarnya berpindah-pindah atau mengelilingi satu sama lain . Sebagai contoh sebuah piston menggerakkan cylinder bore naik dan turun, sebuah connecting rod big end bearing bergerak mengelilingi crankshaft. Apabila part logam bergerak berpindah atau mengelilingi satu sama lainnya , mereka harus dipisahkan oleh lapisan oli yang tipis atau mereka menjadi cepat aus. Sistim lubrikasi mensirkulasikan oli ke semua part yang bergerak pada sebuah mesin untuk mengurangi aus.

Beberapa part mesin seperti big end bearing berada pada beban yang sedang perlu mendapatkan oli yang disuplai dalam keadaan bertekanan untuk menjaga agar permukaannya terpisah. Part mesin yang lain hanya berbeban ringan dan dapat dilumasi dengan metode penyemprotan atau metode tetesan.

Fungsi sistim lubrikasi adalah untuk :

Menyimpan cukup oli untuk mensuplai kebutuhan lubrikasi mesin.

Mensirkulasikan oli ke part yang bergerak pada mesin untuk mengurangi aus.

Menghilangkan kotoran dan partikel lain yang bisa mengkontaminasi oli.

Bertindak sebagai seal antara piston rings dan dinding silinder.

Mendinginkan Oli.

Oli Mesin

Engine Diktat Kuliah 62

Politeknik Negeri Malang

Sistim lubrikasi hanya dapat melakukan fungsinya apabila oli yang sedang digunakan merupakan oli dengan tipe dan grade yang benar sesuai dengan tujuan. Kondisi dalam sebuah mesin adalah sangat ekstrim karena temperatur dan tekanan yang tinggi sehingga menciptakan kondisi yang sulit bagi oli untuk dapat menjalankan fungsinya. Oli mesin-mesin modern mempunyai bahan aditif kimia untuk meningkatkan unjuk kerjanya dan memastikan bahwa mereka tidak patah pada kondisi ekstrim dalam sebuah mesin. Karena alasan inilah rekomendasi pabrik mesin untuk penggunaan tipe dan grade oli yang benar harus diikuti.

Komponen Sistim Lubrikasi dan Fungsinya

Gambar 37 menunjukkan sistim lubrikasi sederhana dan komponen-komponen utamanya.

Reproduced by permission of Toyota Mesin Corporation, Japan. All rights reserved.

1 Sump 3 Oil pump 5 Oil gallery

2 Oil strainer 4 Pressure relief valve 6 Oil filter

Gambar 37: Sistim Lubrikasi

Sump

Engine Diktat Kuliah 63

1

2

34

6

5

Politeknik Negeri Malang

Sump ditempatkan di bawah mesin dan dibaut ke bagian bawah crankcase. Sump tempat menyimpan oli sampai dibutuhkan dalam sistim lubrikasi. Ketika mesin sedang tidak running kebanyakan oli dalam mesin akan terkuras(drain) ke dalam Sump dan tetap di sana sampai mesin distart..

Panas dari oli mengalir melalui Sump dan menuju ke udara sehingga Sump juga mempunyai pekerjaan menjaga oli tetap dingin. Sump dipasang dengan drain plug sehingga oli mesin dapat diganti bila diperlukan.

Oil strainer

Oil strainer dipasang ke ujung dari Oil pump suction tube dan duduk dalam oli dalam Sump. Jika oli tidak diganti pada interval servis yang diperlukan , maka endapan lumpur atau partikel debu bisa terkumpul dalam Sump. Partikel logam karena aus juga bisa terkumpul dalam Sump. Oil strainer menghentikan partikel-partikel tersebut diambil menuju Oil pump dan disirkulasikan melalui sistim lubrikasi. Strainer hanya dirancang untuk menangkap partikel yang cukup besar.

Oil pump

Oil pump (pompa Oli) adalah perangkat yang akan mengambil oli dari Sump dan mensuplainya dalam keadaan bertekanan ke sitim lubrikasi. Oil pump dikendalikan dari camshaft atau timing gear dan berputar pada kecepatan yang cukup tinggi untuk memberikan cukup aliran dan tekanan ke sistim lubrikasi.

Pressure relief valve

Ketika mesin pada kecepatan idle , tekanan oli mesin bisa serendah 140 kPa (20 PSI) tetapi ketika kecepatan mesin bertambah , kecepatan Oil pump juga bertambah sehingga menambah kenaikan tekanan oli. Pressure relief valve digunakan untuk membatasi tekanan oli mesin sampai nilai maksimum yang diperlukan sebuah mesin. Ketika tekanan oli mencapai batas maksimum, pressure relief valve membuka agar beberapa oli kembali ke Sump. Pressure relief valve biasanya ditempatkan dalam Oil pump.

Oil gallery

Oil gallery adalah lubang dalam Cylinder block agar oli bersirkulasi melalui mesin ke berbagai komponen mesin. Akan terdapat beberapa oil galleries yang menghubungkan dari crankshaft ke camshaft dan kemudian dari camshaft menuju valve operating gear. Masing-masing komponen seperti crankshaft juga akan mempunyai lubang yang menghubungkan dengan oil galleries sehingga oli dapat bersirkulasi melalui komponen-komponen dan ke permukaan bearing.

Oil filter

Engine Diktat Kuliah 64

Politeknik Negeri Malang

Oil filter ditempatkan dalam outlet dari Oil pump sehingga setiap partikel halus yang telah mampu melalui strainer dapat diambil. Oil filter harus diganti pada interval waktu servis secara reguler, karena dalam periode waktu tertentu filter dapat tersumbat oleh partikel.

Oil cooler

Pada kendaraan ringan(LV) yang berjalan pada kecepatan yang relatif tinggi , aliran udara yang melewati Sump cukup untuk menghilangkan panas yang cukup dan menjaga oli tetap dingin. Kendaraan lain atau equipmen pemindah tanah berjalan dengan kecepatan relatif rendah , tidak terdapat cukup aliran udara yang melalui Sump untuk menjaga oli tetap dingin. Dalam situasi seperti ini , digunakan peralatan khusus disebut Oil cooler.

Oil cooler dengan pendingin udara(air cooled Oil cooler)

Dalam beberapa situasi , cukup efektif untuk memipakan oli menuju air cooled Oil cooler yang menempati di bawah radiator mesin atau dalam beberapa lokasi tersedia aliran udara yang baik. Air cooled Oil cooler hanya terdiri dari beberapa tube berdiameter besar dengan sirip pada bagian luar. Pipa menghubungkan aliran oli menuju Oil cooler dan oli bersirkulasi melalui cooler dari keseluruhan waktu running-nya mesin (lihat Gambar 38).

1 Oil filter housing 2 Supply dan return pipes 3 Oil cooler

Gambar 38: Oil cooler berpendingin udara

Engine Diktat Kuliah 65

1

2

3

Politeknik Negeri Malang

Oil cooler Berpendingin Air (heat exchanger)

Pada mesin yang besar , dimana terdapat jumlah oli yang cukup besar untuk menjaga tetap dingin, perlu menggunakan Oil cooler dengan pendingin air(water cooled Oil cooler) atau heat exchangers sebagaimana mereka sering disebut. Air dari sistim pendingin bersirkulasi mengelilingi tubes yang mempunyai oli mengalir melaluinya. Air membawa panas menuju radiator dimana aliran udara akan membuang panas.

1 Water inlet pipe 3 Water outlet pipe 5 Oil cooler copper pipes inside Oil cooler housing2 Oil outlet pipe 4 Oil cooler housing

Gambar 39: Oil cooler Berpendingin Air

Aliran Oli Melalui Mesin

Sekarang kita telah mengidentifikasi part komponen dalam sistim lubrikasi dan telah menjelaskan fungsi dari masing-masing part, Kita dapat melihat aliran oli melalui sistem . Gambar 40 telah diberi nomer 1 sampai 10 menunjukkan aliran oli melalui sistim lubrikasi , kita akan mengikuti aliran dan menjelaskan masing-masing lokasi mengalirnya oli.

1. Ketika mesin di-start oli dari Sump ditarik melalui Oil strainer.

2. Oil pump mengambil oli dari Oil strainer dan memompanya keluar menuju Oil filter.

3. Oil filter membersihkan oli dan mengalirkannya keluar menuju main engine oil gallery.

4. Main engine oil gallery mengirim oli turun menuju main bearings pada crankshaft. Terdapat lima lubang turun menuju main bearings.

Engine Diktat Kuliah 66

1 2 3 4

5

Politeknik Negeri Malang

5. Oli diumpan dari main gallery ke valve timing gears pada bagian depan mesin.

6. Empat lubang menghubungkan dari main gallery menuju camshaft bearings.

7. Satu lubang menghubungkan dari camshaft bearing naik menuju rocker shaft pada valve operating gear.

8. Tetesan oli keluar dari valve rocker arm melumasi push rod dan cam follower.

9. Tetesan Oli dari valve rocker arm melumasi valves dan valve stems.

10. Oli yang bocor dari crankshaft main bearings dicipratkan pada dinding silinder melumasi piston.

Direproduksi seijin Toyota Mesin Corporation, Japan. Semua hak cipta dilindungi Undang-undang .

Gambar 40: Aliran oli melalui sistim lubrikasi

Engine Diktat Kuliah 67

1

2

3

4

5

6

78

9

10