Bab1 Dasar Mesin 1
description
Transcript of Bab1 Dasar Mesin 1
I. PENDAHULUAN
1.1. Pengertian Mesin-Mesin
Kata mesin dalam kehidupan sehari-hari mempunyai makna ganda.
Mesin kebanyakan ditujukan pada suatu peralatan untuk
menghasilkan tenaga (engine, motor), tetapi kata “mesin” dapat pula
berarti suatu peralatan kerja.
Mesin (machine) dapat diartikan sebagai peralatan kerja untuk
memudahkan dan meringankan pekerjaan manusia dalam
menyelesaikan suatu pekerjaan tertentu. Mesin (machine) sebagai
peralatan kerja pada umumnya memiliki bagian atau unit untuk
menghasilkan tenaga (engine, motor).
Mesin sebagai suatu peralatan kerja pada umumnya tersusun atas tiga
komponen utama, yaitu:
Unit penghasil tenaga (power unit atau engine, motor)
Unit penghasil tenaga dapat berupa motor bakar (seperti motor
bensin, diesel atau mesin uap), motor listrik atau tenaga matahari.
Unit kerja atau perlengkapan kerja (attachment)
Peralatan atau perlengkapan kerja tergantung pada jenis pekerjaan,
sebagai contoh traktor dilengkapi dengan winch dan kabel baja
(wire rope) untuk kegiatan penyaradan log, wheel loader dilengkapi
logclamp untuk pemuatan log, wheel loader dengan kelengkapan
bucket untuk memuat tanah atau pasir.
Unit kontrol dan pengendali (handle and control unit)
Unit kontrol dapat berupa panel-panel bahan bakar, suhu udara,
tekanan oli, kecepatan dll, sedangkan unit pengendali berfungsi
1
untuk mengendalikan jalannya mesin dan perlengkapan kerjanya,
bekerja secara mekanis atau dengan tenaga hidrolis, seperti
kemudi, rem, pengatur kecepatan dll.
Terkait dengan kata mesin, selanjutnya dikenal pula istilah mekanisasi,
yang dapat berarti penyelesaian atau pelaksanaan suatu pekerjaan
secara mekanis dengan memanfaatkan mesin-mesin.
1.2. Kedudukan Ilmu Mesin-mesin Dalam Lingkup Ilmu Kehutanan
Ilmu kehutanan merupakan ilmu terapan, tersusun atas berbagai
cabang ilmu yang berkaitan dengan cabang-cabang ilmu yang lain.
Posisi ilmu mesin-mesin dalam lingkup ilmu kehutanan digambarkan
sebagai berikut:
2
Teknik Kehutanan:
Budidaya HutanPerlindungan Hutan
Pemungutan Hasil HutanPembukaan Wilayah Hutan
Pengelolaan/Manajemen:
Organisasi, Pengaturan Hasil,
Ekonomi Perusahaan
Kebijakan/Policy:
Politik Kehutanan
Ilmu-Ilmu Dasar:
Ilmu Pasti: Ilmu Sosial:
Ilmu Tempat Tumbuh Ilmu Hasil Hutan Ilmu Berburu Ilmu Kerja Ilmu EkonomiIlmu Iklim Penyakit Satwa Liar Psikologi Administrasi KeuanganIlmu Tanah Genetika Zoologi Phisiologi Ilmu HukumGeologi & Mineralogi Botani Mesin-Mesin SosiologiKimiaFisika
Gambar 1: Posisi ilmu mesin-mesin dalam lingkup ilmu kehutanan menurut Lammel, 1951 (dalam Dietz et al., 1984)
Menurut pendapat Lammel, 1951 (dalam Dietz et al., 1984)
sebagaimana disajikan pada Gambar 1 di atas, ilmu kehutanan dapat
dikelompokkan dalam empat kelompok, yaitu:
1) Ilmu-ilmu dasar, yang terdiri dari ilmu pasti atau ilmu alam dan
ilmu-ilmu sosial
2) Teknik kehutanan, seperti budidaya hutan, perlindungan hutan,
pemanenan hasil hutan dan pembukaan wilayah hutan
3) Manajemen, mencakup organisasi pengelolaan hutan,
pengaturan hasil dan ekonomi kehutanan, dan
4) Kebijakan kehutanan.
Ilmu Mesin-mesin dalam lingkup Ilmu Kehutanan dikelompokkan dalam
kelompok Ilmu-ilmu Dasar, yaitu dalam kelompok ilmu alam (natural
science).
Ilmu Mesin-mesin bersama dengan Phisiologi dan Psikologi merupakan
landasan dalam pengembangan Ilmu Kerja Hutan (Forest ergonomic)
dan selanjutnya bersama-sama dengan ilmu-ilmu dasar yang lain akan
mendukung ilmu-ilmu dalam kelompok teknik kehutanan, yang
mencakup: Budidaya Hutan, Perlindungan Hutan, Pemungutan Hasil
Hutan dan Pembukaan Wilayah Hutan.
Ilmu mesin-mesin sangat diperlukan dalam pengelolaan hutan
sebagaimana dikemukakan oleh Juta (1954). Pengetahuan tentang
mesin-mesin dan motor-motor sangat diperlukan berkaitan terutama
dengan mekanisasi dalam kegiatan pemanenan hasil hutan yang
semakin berkembang.
3
1.3. Pemanfaatan Mesin-Mesin di Kehutanan
Mesin-mesin dapat dimanfaatkan untuk mendukung dan meringankan
pekerjaan seluruh kegiatan dalam bidang kehutanan, baik di hutan
tanaman maupun di hutan alam.
Di hutan tanaman mesin-mesin dimanfaatkan dalam kegiatan
persemaian, penyiapan lahan, penanaman, pemeliharaan tegakan
(seperti penjarangan) dan pemanenan hasil hutan (penebangan,
pembagian batang, pembersihan cabang, pengulitan, penyaradan,
pemuatan dan pembongkaran dan pengangkutan) serta kegiatan
pembukaan wilayah hutan, khususnya dalam pembuatan dan
pemeliharaan jalan hutan.
Di hutan alam mesin-mesin banyak digunakan dalam kegiatan
pembukaan wilayah hutan, baik untuk pembuatan jalan maupun
pemeliharaan jalan, dan dalam kegiatan pemanenan hasil hutan.
Mesin-mesin dimanfaatkan pula dalam kegiatan pengendalian
kebakaran baik di hutan tanaman maupun di hutan alam.
Berkaitan dengan mata kuliah ini, pembahasan dibatasi pada
pemanfaatan mesin-mesin untuk kegiatan pemanenan dan pembukaan
wilayah atau pembuatan jalan hutan.
1.3.1. Faktor pendukung pemanfaatan mesin-mesin di
bidang kehutanan
Pekerjaan di bidang kehutanan merupakan pekerjaan yang berat dan
berbahaya dan memiliki ciri khas yang berbeda dengan pekerjaan di
sektor lain. Ciri khas pekerjaan di bidang kehutanan antara lain adalah:
a. Jangka waktu yang panjang: daur atau rotasi tebang mulai dari
penanaman sampai dengan pemanenan umumnya panjang
4
b. Areal atau wilayah kerja yang luas
c. Aksesibilitas areal hutan pada umumnya rendah atau bahkan sulit
dijangkau
d. Kondisi topografi, kondisi tanah di kawasan hutan sangat bervariasi
e. Produk atau hasil hutan utama (kayu, log) merupakan material
yang besar dan berat
Hal-hal tersebut di atas sangat mendukung untuk diterapkannya
mesin-mesin atau mekanisasi dalam pelaksanaan pekerjaan. Hal-hal
lain yang mendukung untuk diterapkannya mekanisasi dalam bidang
kehutanan adalah:
a. Peningkatan standart hidup, orang semakin enggan untuk
mengerjakan pekerjaan-pekerjaan yang berat, dengan pemanfaatan
mesin-mesin pekerjaan tersebut akan menjadi lebih ringan.
b. Tuntutan untuk berproduksi dalam jumlah yang besar dan
produktivitas yang tinggi.
c. Minimalisasi atau mengurangi limbah. Sebagai contoh dalam
pekerjaan pembagian batang, dengan kapak bagian kayu yang
terbuang akan lebih besar apabila dibandingkan dengan
menggunakan gergaji tangan atau gergaji mesin.
1.3.2. Sejarah pemanfaatan mesin-mesin kehutanan di
Indonesia
Secara umum dapat dikatakan bahwa kegiatan mekanisasi kehutanan
di Indonesia dimulai pada awal abad ke 20, dalam masa penjajahan.
Pemanfaatan mesin-mesin di bidang kehutanan pada awalnya
5
digunakan pada kegiatan pemanenan hasil hutan yang mencakup
kegiatan penebangan, penyaradan dan pengangkutan.
a. Pemanfaatan mesin-mesin di Pulau Jawa
Juta (1954) dan Departemen Kehutanan (1986a) memberitakan bahwa
pembangunan jalan rel pertama untuk kegiatan transportasi kayu jati
dilaksanakan di Houtvestrij pertama Kradenan Utara pada tahun 1901-
1902. Sementara di tempat lain masih menggunakan lori dorong, di
Cepu telah digunakan lokomotif untuk transportasi kayu, dengan
pertimbangan kontinuitas produksi kayu dan mahalnya harga
lokomotif.
Kerbert (1909) menyampaikan hasil studi banding tentang kegiatan
eksploitasi secara mekanis di Philipina yang didasarkan pada
pengalaman eksploitasi di Amerika. Kerbert selanjutnya
merekomendasikan untuk melaksanakan uji coba ekploitasi secara
mekanis di Cabak dan Pasarsore (KPH Cepu). Selanjutnya Te Wechel
(1909) menulis tentang pengalaman pertama dalam kegiatan
penyaradan secara mekanis dengan menggunakan mesin uap di
Bagian Hutan Cabak. Dia mengemukakan beberapa masalah dalam
pengoperasian mesin uap tersebut, antara lain ketersediaan air untuk
mesin uap dan masalah dalam pemindahan alat berat tersebut.
Soetopo (1955) menjelaskan bahwa mesin yang dipakai adalah mesin
uap dengan berat 20 ton. Prestasi kerja mesin uap tersebut berkisar
antara 40 – 75 m³ per hari, dengan volume kayu rata-rata 6 m³ per
batang dan panjang maksimum 15 m. Mesin tersebut dilayani oleh 8 –
10 orang tiap hari.
Brascamp (1920) mengemukakan bahwa mengingat tingginya harga
kayu, pengangkutan kayu di daerah Priangan Tengah (Jawa Barat)
lebih ekonomis dengan truk. Selanjutnya dia menyarankan untuk
6
menerapkan sistem pengangkutan dengan truk terutama untuk di
areal hutan rimba (bukan jati) di Jawa Barat dan Jawa Timur.
De Jonge (1922) mengemukakan pula bahwa pengangkutan kayu
perkakas dan kayu bakar dengan truk di daerah hutan Subah (Jawa
Barat) lebih ekonomis apabila dibandingkan dengan menggunakan
cikar lembu. Pengangkutan dengan truk akan tidak ekonomis apabila
jumlah kayu bakar yang diangkut lebih dari 4150 cords (stapel meter).
Pada volume angkutan tersebut transportasi menggunakan rel akan
lebih ekonomis.
b. Penggunaan mesin-mesin dalam kegiatan pemanenan di
luar Jawa
Penggunaan mesin-mesin dalam kegiatan pemanenan di luar Jawa
antara lain dimulai di Pulau Simelue, Aceh. Areal konsesi di P. Simelue
tersebut semula diberikan kepada Mr. Scheuer. Hak pengusahaan
hutan tersebut dipindah tangankan kepada Aceh Boschexploitatie
Compagnie dan selanjutnya pada tahun 1910 diambil alih oleh
Javaschen Boschexploitatie Maatschappij (Javabosch). Kegiatan
eksploitasi hutan di P. Simelue dititik beratkan pada ekploitasi kayu
resak (Shorea barbata). Penyaradan dilakukan dengan sistem kabel
dengan memanfaatkan mesin uap, yang didatangkan dari Amerika.
Pengangkutan kayu ke industri penggergajian menggunakan rel.
Disamping itu industri penggergajian yang ada merupakan industri
yang modern pada saat itu, dengan memanfaatkan bandsaw elektris
(de Jonge, 1919, Departemen Kehutanan, 1986a).
Ijin konsesi pengusahaan hutan untuk perusahaan asing diberikan
pertama kali tahun 1932 kepada perusahaan Jepang, Nanyo Ringyo
Kaisha. Areal konsesi seeluas 49.310 ha terletak di Sungai
Sangkulirang, Kalimantan Timur. Produksi log dari areal ini rata-rata
7
sekitar 70.000 m³ per tahun. Log yang diproduksi selanjutnya diekspor
ke Jepang (Departemen Kehutanan, 1986a). Van Dijk (1936)
melukiskan tentang proses eksploitasi kayu di areal konsesi tersebut.
Log dipotong dalam sortimen dengan panjang 4 m, disarad secara
manual atau mekanis dan diangkut dengan kereta api menuju ke anak
sungai Sangkulirang. Juta (1954) menambahkan bahwa di areal konsesi
Jepang tersebut telah terdapat jalan rel sepanjang 25 km, penyaradan
dilakukan secara mekanis dan pengangkutan kayu menggunakan
lokomotif.
Pemikiran-pemikiran untuk pemanfaatan mesin-mesin atau mekanisasi
dalam kegiatan pemanenan hasil hutan secara lebih luas terutama di
luar Jawa dimulai setelah Perang Dunia II (PD II). Overbeek (1949)
mengemukakan bahwa areal hutan yang luas di luar Jawa dengan
populasi penduduk yang jarang akan tidak ekonomis apabila
dieksploitasi secara manual. Dia menulis tentang percobaan
pemanenan secara mekanis di Kepulauan Morotai, Maluku. Pemanenan
dilaksanakan dengan menggunakan peralatan-peralatan perang bekas
PD II yang telah dimodifikasi dan peralatan-peralatan tersebut
dioperasikan oleh penduduk lokal yang tidak berpengalaman. Soetopo
(1955) menambahkan bahwa pemanenan secara mekanis tersebut
dimulai pada akhir tahun 1946 dengan menggunakan 5 traktor
(Caterpilar dan Allis Chalmers) untuk menyarad log, 4 buah truk dan 3
buah trailer untuk pengangkutan log ke penggergajian. Pengangkutan
dilaksanakan lewat jalan-jalan yang telah dibangun tentara Sekutu
(USA), sehingga tidak diperlukan biaya pembuatan jalan. Industri
penggergajian yang ada menggunakan mesin-mesin Jepang yang
sudah tua, tahun 1947 didatangkan 2 buah mesin Corley dan 2 buah
kran (crane) untuk memuat dan membongkar log. Kegiatan eksploitasi
di Morotai tersebut selesai pada tahun 1950, dan mesin-mesin yang
digunakan dipindahkan ke Pulau Jawa.
8
Sementara itu Juta (1955) mengemukakan tentang problema dalam
mekanisasi di bidang kehutanan. Masalah utama dalam pemanfatan
mesin-mesin adalah kurangnya pengetahuan tentang mesin-mesin.
Juta menyarankan bahwa kegiatan ekplotasi perlu dilaksanakan secara
mekanis dalam rangka meningkatkan standart hidup masyarakat.
Disamping hal tersebut biaya pemanenan merupakan masalah utama
dalam kegiatan pemanenan di hutan tropis. Masalah-masalah yang lain
meliputi aksesibilitas, heterogenitas tegakan dan rendahnya volume
yang dapat dipungut per hektar. Untuk daerah luar Jawa (terutama
Sumatra dan Kalimantan) dimana kerapatan penduduk sangat jarang,
mekanisasi dalam kegiatan pemanenan hasil hutan sangat diperlukan
(Sanusi, 1958).
Roderkerk (1949) mengemukakan bahwa penyaradan dengan traktor
di hutan jati di Sulawesi Timur (Tenggara) lebih ekonomis dari pada
penyaradan dengan kerbau. Di daerah ini pemanenan dengan hewan
akan mengalami hambatan mengingat konfigurasi lahan yang sangat
sulit. Disamping itu traktor dapat digunakan untuk membasmi alang-
alang.
Van den Blink (1950) melakukan studi tentang biaya penggunaan
traktor dan kerbau untuk penyaradan di Balikpapan. Hasil studi
menunjukkan bahwa penyaradan dengan kerbau lebih ekonomis
apabila jarak saradnya pendek (sampai dengan 500 m). Pemanfaatan
traktor untuk penyaradan membutuhkan beberapa persyaratan antara
lain jumlah volume yang akan disarad, apabila jumlah volume kayu
yang akan disarad relatif sedikit, penyaradan dengan kerbau akan
lebih ekonomis. Traktor mempunyai prospek yang bagus dalam
kegiatan eksploitasi secara besar-besaran terutama di luar Jawa.
9
Dalam kurun waktu antara 1950 s.d. 1955 Jawatan Kehutanan
melaksanakan perluasan dan modernisasi perlengkapan baik untuk
kegiatan eksploitasi maupun untuk kegiatan pengolahan hasil hutan.
Jawatan Kehutanan mengadakan peralatan mekanis untuk kegiatan
penyaradan, pembajakan dan pemindahan tanah di Jawa dan luar Jawa
(Kalimantan). Peralatan mekanis tersebut meliputi 27 buah traktor, 6
buah loggersdream, 4 buah derek, 2 buah skagitloader dan 25 buah
gergaji rantai mesin (chain saw). Pengangkutan kayu di Jawa
diperlancar dengan menggunakan 9 buah loko uap, 17 loko diesel dan
245 buah truk. Pengangkutan air ditingkatkan dengan pengadaan 24
kapal motor (Departemen Kehutanan, 1986b).
Cools (1955) melaporkan hasil penelitian tentang penggunaan buldozer
untuk kegiatan penyaradan di areal blok tebangan di Seramut (dekat
Tanjung Redep, Kalimantan Timur). Traktor yang digunakan adalah
buldozer International TD 6 dengan daya 33,6 HP. Dia menyimpulkan
bahwa penyaradan dengan traktor sangat layak terutama di areal-areal
tebangan dengan jarak sarad yang semakin jauh.
Gergaji rantai (chain saw) telah dipakai di beberapa tempat di
Indonesia, seperti di penggergajian Sianten di Pontianak, Kalimantan
Barat. Penggunaan gergaji rantai tersebut terbatas hanya untuk
kegitan pemotongan/pembagian batang (bucking) kayu bulat besar di
tempat penimbunan (Juta, 1954).
Sampai dengan tahun 1998, terdapat sebanyak 426 unit Hak
Pengusahaan Hutan (HPH) yang beroperasi di hutan alam produksi di
luar Jawa. Sebanyak 260 unit HPH melaporkan jenis, jumlah, dan
kondisi peralatan yang digunakan dalam kegiatan pengelolaan hutan.
Jumlah alat-alat berat yang dilaporkan sebanyak 6.580 unit, terdiri dari
bulldozer, skidder, wheel loader, track loader, motor grader, dump
truck, dan logging truck. Sekitar 39% dari total alat tersebut
10
merupakan alat sarad (bulldozer dan skidder). Ditinjau dari sudut
wilayah kerjanya, 30% dari jumlah alat tersebut terdapat di Kalimantan
Timur dan sekitar 20% terdapat di Kalimantan Tengah (Direktorat
Jenderal Pengusahaan Hutan Produksi, 1999).
1.4. Keuntungan dan Kerugian Penggunaan Mesin
Pemanfaatan mesin-mesin untuk menyelesaikan suatu pekerjaan harus
mempertimbangkan berbagai hal agar diperoleh hasil yang maksimal
dengan input dan akibat atau dampak negatif yang seminimal
mungkin. Huggard dan Owen (1959) berpendapat bahwa keberhasilan
mekanisasi dalam kegiatan kehutanan secara umum tergantung
beberapa faktor, mencakup pemilihan peralatan, pengoperasian
peralatan yang efisien dan jaminan dalam perawatan. Lebih lanjut
Owen (1959) menyatakan bahwa aspek ekonomi merupakan hal utama
yang harus diperhatikan dalam pemilihan alat. Pengkajian yang cermat
mengenai jenis dan volume pekerjaan sangat diperlukan baik dalam
pemilihan peralatan maupun dalam penentuan teknik pengoperasian.
Pemanfaatan mesin-mesin akan memberikan berbagai keuntungan,
namun disisi lain menimbulkan pula berbagai kerugian.
a. Keuntungan pemakaian mesin-mesin adalah:
Beban kerja yang berat (material atau topografi yang berat) dapat
lebih mudah diatasi
Produktivitas tinggi
Waktu kerja lebih singkat (time saving)
Tenaga kerja langsung lebih sedikit, organisasi dan manajemen
tenaga kerja lebih mudah
Kualitas produk yang lebih baik
b. Beberapa kerugian pemanfaatan mesin-mesin:
11
Investasi dan biaya operasional yang tinggi. Pengelolaan mesin-
mesin perlu dilaksanakan secara lebih cermat.
Penyerapan tenaga kerja berkurang, tenaga kerja langsung menjadi
lebih sedikit, hanya tenaga kerja dengan ketrampilan khusus
(terlatih) yang bisa diserap
Efek negatif terhadap lingkungan (polusi udara, polusi air, polusi
tanah dan polusi suara) umumnya lebih besar apabila dibandingkan
dengan cara manual
Resiko kesehatan dan keselamatan kerja lebih tinggi, sehingga
perlu perhatian yang lebih serius
Apabila dikaji lebih lanjut, dengan menggunakan mesin memungkinkan
pula mendapatkan produk yang lebih murah. Walaupun biaya investasi
dan operasional tinggi, namun produktivitas per satuan waktunya
tinggi pula, sehingga biaya per unit produk (unit cost) dapat lebih
rendah.
Kajian lebih lanjut dari segi penyerapan tenaga kerja, dengan
pemanfaatan mesin memungkinkan pula menyediakan lapangan kerja
baru. Hal ini dimungkinkan karena mesin-mesin membutuhkan sarana-
sarana pendukung dalam pengoperasiannya, seperti sarana perbaikan
dan perawatan (bengkel), penyediaan suku cadang dan sebagainya.
II. DASAR-DASAR MESIN
2.1. Klasifikasi Mesin
Engine atau motor, khususnya motor bakar, diartikan sebagai suatu
alat untuk menghasilkan tenaga melalui proses perubahan energi
termal menjadi energi mekanik. Energi termal diperoleh dari proses
12
pembakaran. Berdasarkan cara menghasilkan energi termal tersebut
mesin digolongkan menjadi:
Mesin pembakaran dalam (internal combustion engine/ICE)
Mesin pembakaran luar (external combustion engine/ECE)
Proses pembakaran pada ICE terjadi di dalam motor bakar itu sendiri,
dalam suatu ruang bakar (silinder). Umumnya ICE lebih dikenal dengan
motor bakar torak, sebagai contoh adalah motor bensin dan motor
diesel.
Pada ECE proses pembakaran terjadi di luar mesin, sebagai contoh
adalah mesin uap.
Masing-masing mesin, baik mesin pembakaran dalam (ICE) dan mesin
pembakaran luar (ECE) mempunyai kelebihan dan kekurangan apabila
dibandingkan satu dengan yang lain.
Kelebihan ICE antara lain adalah :
a. Komponen lebih sederhana, lebih kompak dan ringan
b. Lebih effisien
c. Digunakan untuk mesin dengan daya kecil sampai sedang
Kelebihan ECE :
a. Bisa menggunakan berbagai jenis bahan bakar
b. Lebih bebas getaran
c. Baik untuk daya tinggi
(Baca : Wiranto Arismunandar, Motor Bakar Torak)
13
2.2. Motor Pembakaran Dalam
Motor pembakaran dalam lebih banyak dipakai dari pada motor
pembakaran luar, mengingat. berbagai kelebihannya yang dimiliki tipe
motor ini. Pemakaian motor ini pada umumnya adalah untuk bidang
transportasi, alat-alat berat baik untuk kegiatan logging maupun
mining, dan untuk mesin konstruksi.
Motor pembakaran dalam yang banyak digunakan adalah motor bensin
(gasoline engine) dan motor diesel (diesel engine).
Engine/motor merupakan suatu sistem besar atau merupakan sistem
yang komplek, yang terdiri dari beberapa sub sistem yang saling
mendukung. Sistem yang ada dapat bervariasi atau ada beberapa
type. Berdasarkan hal tersebut mesin pembakaran dalam dapat
dikelompokkan lagi menjadi beberapa kelompok antara lain
berdasarkan :
a. Sistem pembakaran (combustion): direct injection, indirect injection.
b. Langkah kerja: mesin 4 langkah (four cycle) dan 2 langkah (two
cycle)
14
Mesin Pembakaran Dalam
Motor dieselMotor Bensin
c. Sistem pendingin (cooling system): pendingin udara (air colled),
pendingin air (water cooled), kombinasi air dan udara.
d. Sistem pemasukan bahan bakar dan udara (intake & exhaust
system): natural, superchanger (turbo changer, turbo changer
intercooler, blower)
e. Penggunaan (application): mesin konstruksi, stasioner, automotive.
2.3. Motor Diesel dan Motor Bensin
Karakteristik motor diesel berbeda dengan motor bensin. Beberapa point
perbedaan antara motor diesel dan motor bensin adalah sebagai berikut:
Tabel 2.1. Karakteristik motor diesel dan motor bensin
DIESEL BENSIN
Bahan bakar Minyak berat, solar
Bensin
Konsumsi bahan bakar (gr/PS/h)/ (kg/PS/h)
170 – 2100.14 – 0.18
230 – 2700.20 – 0.22
Titik bakar bahan bakar (o C) > 50 > 25
Rasio tekanan 14 – 22(udara segar)
5 – 10(gas campuran)
Penyalaan (ignition) Tidak diperlukan penggunaan busi
Pemasukan bahan bakar Pompa bahan bakar, injektor/nozzle
Bahanbakar dan udara dicampur dalam karburator
Berat mesin (kg/PS) 3 – 9(2.75 – 33,5)
0.5 – 3.5(0.30 – 2,50)
Output per volume langkah piston (PS/l)
- 20 30 – 50
Efesiesi mekanik Efesiesi thermal
0.70 – 0.900.30 – 0.35
0.70 – 0.850.20 – 0.30
Getaran Besar Kecil
Gangguan (trouble) Kecil Besar
Sumber : KOMATSU, (?) ; ARISMUNANDAR, 1988
Prinsip kerja motor diesel juga berbeda dengan motor bensin. Pada motor
diesel yang dihisap ke dalam ruang bakar pada langkah intake ( intake stroke)
15
berupa udara segar, udara mendapat tekanan yang tinggi sehingga
temperaturnya naik kemudian disemprotkan bahan bakar sehingga
menimbulkan tenaga. Pada motor bensin yang dihisap adalah campuran
udara dan bahan bakar, tenaga ditimbulkan dari pembakaran campuran
tersebut dengan bantuan percikan api dari busi pada akhir langkah tekan
(compression).
Berdasarkan beberapa point perbedaan di atas motor diesel
mempunyai beberapa kelebihan dan juga kekurangan apabila
dibandingkan dengan motor bensin. Kelebihan motor diesel
dibandingkan dengan motor bensin adalah sebagai berikut :
a. Ekonomis: pemakaian bahan bakar lebih irit per kesatuan daya yang
dihasilkan dan harga bahan bakarnya lebih murah.
b. Efesiensi mekanik dan thermalnya lebih tinggi
c. Bahaya kebakaran lebih kecil
d. Tidak membutuhkan busi dalam sistem pengapiannya dan
karburator
e. Cocok untuk mesin-mesin dengan daya besar.
Beberapa kekurangan motor diesel dibandingkan dengan motor bensin
adalah sebagai berikut :
a. Berat mesin per kesatuan daya (PS) lebih besar
b. Biaya konstruksi lebih mahal
c. Getaran mesin diesel ebih kuat
d. Dibutuhkan sistem pompa bahan bakar yang cukup sulit dalam
perawatannya
e. Start kadang-kadang agak sulit
16
f. Polusi udara akibat gas buang lebih besar, terutama akibat
pembakaran yang kurang sempurna.
2.4. Motor 2 (dua) Langkah dan 4 (empat) Langkah
Proses pembakaran dalam mesin dalam satu siklus akan mencakup:
pemasukan bahan bakar dan udara, penekanan, pembakaran dan
pembuangan sisa-sisa pembakaran. Berdasarkan langkah piston atau
thoraxnya, kerja motor dapat dibedakan atas motor 2 langkah atau 2
tak (two cycle) dan 4 langkah atau 4 tak (four cycle).
a. Motor 2-langkah
Motor 2 langkah menyelesaikan satu siklus lengkap dalam satu kali
gerakan piston bolak-balik (reciprocating) atau dalam 2 langkah dari
titik mati atas/TMA (top dead center) ke titik mati bawah/TMB (bottom
dead center) dan kembali ke titik mati atas. Dalam dua gerak langkah
piston tersebut poros engkol (crankshaf) berputar satu kali.
Langkah kerja mesin 2 langkah adalah sebagai berikut :
a b
Gambar 1. Langkah kerja pada motor 2 langkah
17
Pada Gambar 1 di atas ruang (crank case) kedap udara, tidak terdapat
katup-katup, baik katup masuk maupun katup keluar. Piston berfungsi
sekaligus sebagai katup untuk menutup lubang masuk dan keluar.
Langkah kerja pada mesin dua tak tipe ini adalah sebagai berikut :
Gambar 1a. Langkah naik (upward stroke)
Pada saat piston bergerak naik TMB ke TMA, campuran bahan bakar
dan udara masuk ke dalam silinder lewat lubang scavenging. Sisa-sisa
gas pembakaran terdesak ke luar sampai lubang pengeluaran tertutup.
Apabila lubang pengeluaran tertutup campuran bahan bakar dan udara
yang ada akan mengalami tekanan atau proses kompresi sampai gerak
piston mencapai TMA. Sementara itu lubang masuk terbuka, volume
ruang poros engkol lebih bersar sehingga tekanan udaranya lebih
rendah dari tekanan udara luar, sehingga campuran bahan bakar dan
udara terhisap masuk.
Gambar 1b. Langkah turun (downward stroke)
Gas yang tertekan pada proses pertama dinyalakan dengan adanya
percikan api dari busi. Piston akan tertekan ke bawah akibat tekanan
atau tenaga yang dihasilkan dari proses pembakaran tersebut. Piston
bergerak dari TMA ke TMB, pada periode akhir dari langkah ini lubang
mulai terbuka, gas sisa pembakaran dikeluarkan dan dengan
terbukanya lubang scavenging campuran udara dan bahan bakar yang
baru masuk ke dalam ruang bakar. Siklus selanjutnya mulai kembali.
Proses yang dijelaskan di atas terjadi pada motor 2-langkah dengan
sistem pembiasan ruang engkol (crankcase scavenging). Pembilasan
adalah proses pembersihan ruang bakar (silinder) dari sisa-sisa
pembakaran dan pengisian kembali dengan campuran bahan bakar
dan udara yang baru. Sistem tersebut digunakan pada motor 2-langkah
ukuran kecil, seperti pada chain saw. Bahan bakar yang digunakan
18
adalah bensin dan oli 20 : 1. Oli yang digunakan untuk pencampuran
umumnya SAE 30. Oli tersebut berfungsi sebagai pelumas poros engkol
dan dinding silinder.
b. Motor 4-langkah
Motor 4-langkah menyelesaikan satu siklus lengkap dalam dua kali
gerakan piston bolak-balik (reciprocating) atau dalam empat langkah
dari TMA-TMB, TMB-TMA, TMA-TMB dan TMB-TMA. Dalam empat gerak
langkah piston tersebut poros engkol (crankshaf) berputar dua kali.
Langkah kerja mesin 4-langkah pada motor diesel dapat dijelaskan
sebagai berikut (lihat Gambar 2):
a b c d
1. Intake valve 4. Piston2. Nozzle/injector 5. Connecting rod3. Exhaust valve 6. Crank shaft
Gambar 2. Langkah kerja motor diesel 4-langkah
19
2a. Langkah hisap (intake stroke)
Katup masuk (intake valve) terbuka, piston bergerak dari TMA ke TMB. Udara
segar terhisap masuk ke dalam ruang bakar lewat katup masuk.
2b. Langkah.kompresi (compression stroke)
Katup masuk tertutup ketika piston mencapai TMB. Piston kemudian bergerak
naik manuju TMA, udara yang ada dalam ruang bakar mendapat tekanan
karena volume ruang yang semakin kecil. Tekanan kompresi yang
diakibatkan dapat mencapai sekitar 30 – 40 kg/cm2 dan temperaturnya akan
naik menjadi sekitar 400 – 500 o C.
2c. Langkah kerja (expansion/power stroke)
Pada saat akhir langkah kompresi atau pada saat menjelang piston mencapai
titik mati atas, bahan bakar disemprotkan lewat nozzle atau injector. Bahan
bakar akan terbakar pada saat yang sangat singkat karena suhu dan tekanan
yang tinggi. Tekanan dalam ruang bakar mencapai sekitar 80 – 120 kg/cm2
dan piston tertekan sehingga bergerak dari TMA ke TMB. Tekanan yang
dialami piston diteruskan ke poros engkol (crank shaft) lewat piston
(connecting rod).
2d. Langkah buang (exhaust stroke)
Kutub buang akan terbuka pada saat piston mencapai TMB. Piston bergerak
naik dari TMB ke TMA, sisa-sisa pembakaran akan terdorong ke luar lewat
katub buang menuju ke saluran pembuangan (knalpot).
Langkah kerja motor bensin 4-langkah secara prinsip hampir sama dengan
motor diesel 4-langkah. Perbedaan pada motor bensin adalah :
Pada langkah hisap (intake stroke) yang masuk ke dalam ruang bakar
adalah campuran udara dan bahan bakar dari karburator.
20
Pada langkah kerja (expansion/power stroke) campuran bahan bakar dan
udara terbakar akibat adanya percikan bunga api dari busi. Tekanan yang
terjadi tidak sebesar pada motor diesel, hanya sebesar 30 – 40 kg/cm2.
Kelebihan dan kekurangan motor 2-langkah
Apabila motor 2-langkah dibandingkan dengan motor 4-langkah, motor 2-
langkah mempunyai beberapa keunggulan antara lain :
Lebih kecil ukurannya dan lebih ringan serta mampu menghasilkan output
yang besar.
Biaya konstruksi lebih rendah karena tidak menggunakan katub-katub dan
struktur mesinnya lebih sederhana.
Jalannya mesin lebih halus, getaran mesin lebih kecil.
Beberapa kekurangan motor 2-langklah apabila dibandingkan dengan 4-
langkah adalah sebagai berikut :
Karena tidak adanya katub-katub, dengan bertambahnya putaran mesin
sisa gas hasil pembakaran masuk kembali ke ruang bakar sehingga
mengganggu pembakaran.
Penggunaan bahan bakar tidak ekonomis karena sebagian bahan bakar
ikut terbuang bersama dengan sisa pembakaran (gas buang)
Efisiansi mesin lebih rendah
Ruang engkol (crank case) harus kedap udara (pada sistem pembilasan
ruang engkol).
2.5. Sistem-sistem dalam Mesin
Mesin dapat dikatakan merupakan suatu sistem yang besar atau komplek,
tersusun atas beberapa bagian atau sub sistem yang bekerja terkoordinir
21
secara teratur sehingga mesin dapat berjalan. Masing-masing sub sistem
dalam mesin tersusun atas ribuan komponen, sehingga dapat disebut sebagai
suatu sistem tersendiri.
Sistem-sistem yang ada tersebut antara lain adalah penyalaan/pengapian
(ignition system), sistem bahan bakar (fuel system), sistem pemasukan dan
pembuangan (intake and exhaust system), sistem pelumasan (lubricating
system) dan sistem pendinginan (cooling system)
2.5.1. Sistem Pengapian (Ignition System)
Telah diuraikan di atas sistem penyalaan/pengapian pada motor bensin
berbeda dengan pada motor diesel, yaitu sistem penyalaan dengan busi pijar
(spark plug ignition system) dan penyalaan akibat tekanan yang tinggi
(compression ignition system).
2.5.1.1. Penyalaan dengan busi pijar
Bahan bakar yang telah masuk kedalam silinder terbakar dengan adanya
percikan bunga api listrik dari busi. Sumber listrik berasal dari baterai atau
accu. Arus searah dari accu 12 V akan diubah menjadi semacam arus bolak-
balik. Arus listrik induksi sebesar sekitar 200 V terjadi pada kumparan
penyalaan primer (primary coil), selanjutnya medan magnet yang terjadi
akan menciptakan arus induksi dengan tegangan sebesar 10.000 – 20.000 V
pada kumparan penyalaan sekunder. Celah pada busi berkitar antara 0.6 –
0.8 mm, apabila arus tegangan tinggi dari kumparan penyalaan sekunder
dihubungkan maka akan terjadi loncatan bungan api listrik pada celah
tersebut yang selanjutnya akan menyalakan campuran bahan bakar dan
udara dalam ruang bakar.
2.5.1.2. Penyalaan pada tekanan tinggi
Bahan bakar di dalam ruang bakar akan menyala akibat adanya tekanan dan
temperatur yang tinggi. Sebagai contoh pada motor diesel dengan injeksi
22
langsung (direct injection), tekanan yang terjadi akibat kompresi dapat
mencapai 30 – 40 kg/cm2 dengan suhu berkisar antara 400 – 500 oC.
2.5.1.3. Sistem penyalaan awal (pre combustion system)
Sistem ini pada umumnya diterapkan pada motor diesel. Pembakaran awal
terjadi pada ruang pembakaran pendahuluan (pre combustion chamber).
Pada proses pembakaran pertama ini akan digunakan busi bara (glow plug),
bahan bakar tidak seluruhnya terbakar dalam pembakaran awal ini. Sisa
bahan bakar akan terdorong masuk akibat pembakaran awal ke dalam ruang
bakar utama, baru kemudian proses penyalaan yang sebenarnya
berlangsung.
Gambar 3. Pre combustion chamber (4D120-11)
2.5.2. Sistem Pemasukan dan Pembuangan (Intake and Exhaust
System)
Sistem pemasukan dan pembuangan (intake and exhaust system) mencakup
pemasukan udara atau campuran bahan bakar dan udara ke dalam ruang
bakar dan pembuangan sisa-sisa gas pembakaran dari ruang bakar. Sistem
pemasukan bahan bakar dan udara pada motor bensin berbeda dengan pada
motor diesel. Pada motor bensin bahan bakar dan udara terlebih dahulu
dicampur di dalam karburator baru kemudian masuk ke ruang bakar. Pada
motor diesel, udara segar masuk ke ruang bakar kemudian disemprotkan
23
bahan bakar lewat nozzle atau injektor ke dalam ruang bakar. Secara umum
ada dua sistem pemasukan dan pembuangan, yaitu :
Natural
Udara atau campuran udara dan bahan bakar masuk ke dalam ruang bakar
akibat adanya perbedaan tekanan antara udara luar dan di dalam ruang
bakar. Pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB terjadi perubahan volume
ruang bakar yang diikuti dengan turunnya tekanan dalam ruang bakar
sehingga udara atau campuran bahan bakar dan udara terisap ke dalam
ruang bakar (Gambar 4).
Supercharger
Pada sistem ini udara dipaksa masuk ke dalam ruang bakar. Udara ditekan
dengan menggunakan turbin udara (turbo supercharger) yang pada
umumnya digerakkan dengan tenaga dari gas buang (Gambar 5). Pada
sistem ini udara yang masuk ke dalam ruang bakar akan lebih banyak atau
lebih padat, sehingga pembakaran dapat berlangsung lebih sempurna.
Sistem ini dapat meningkatkan daya motor sekitar 30 % dan penggunaan
bahan bakar yang lebih hemat.
Sistem supercharger ini sangat cocok untuk mesin-mesin yang bekerja pada
lokasi-lokasi dengan ketinggian di atas 1000 m di atas permukaan air laut.
Semakin tinggi tempat udara akan semakin tipis, dengan penggunaan
supercharger ini udara yang masuk ke ruang bakar akan lebih banyak.
24
Gambar 4. Intake dan exhaust system tanpa turbo (natural)
Gambar 5. Intake dan exhaust system dengan turbo charger
Pada engine dengan turbo kadang dipasang pula after cooler. Akibat adanya
tekanan terhadap udara yang akan masuk ke ruang bakar, udara menjadi
panas. Apabila udara didinginkan maka kerapatannya akan bertambah besar.
Perubahan kerapatan udara akibat pengaruh perubahan temperatur tiap 10o
C sebesar 2 – 4 %. After cooler berfungsi untuk mendinginkan udara dari
turbo sebelum masuk ke ruang bakar, sehingga udara menjadi dingin dan
padat. Tambahan komponen ini dapat meningkatkan daya mesin sekitar 5 –
10 %.
Semakin tinggi suatu tempat di atas permukaan laut maka akan semakin
rendah tekanan udaranya dan akan semakin berkurang kerapatan udaranya.
25
Berat satu liter udara sebesar 1.2 g di atas permukaan laut, akan mengalami
penurunan menjadi 0,77 g pada ketinggian 3.776 m d.p.l. (di puncak Gunung
Fuji, Jepang). Akibat penurunan kerapatan udara tersebut daya mesin akan
semakin berkurang dengan semakin tingginya lokasi pengoperasian mesin
tersebut.
Gambar 6. Penurunan daya mesin akibat pengaruh tinggi tempat
Fungsi komponen pada intake and exhaust system
Precleaner : berfungsi untuk menyaring debu, partikel-partikel atau
kotoran yang kasar
Air cleaner atau filter udara berfungsi untuk menyaring partikel, kotoran
atau debu yang halus. Filter merupakan bagian yang penting pada sistem
ini. Ada dua type filter, filter basah dan filter kering; pada umumnya yang
dipakai adalah filter kering. Udara yang bersih akan masuk ke ruang bakar
lewat saluran udara masuk.
Dust indicator : merupakan indicator yang dipasang di antara filter dan
saluran udara masuk (intake manifold). Apabila filter tersumbat atau filter
kotor indicator akan menunjukkan warna merah. Hal ini menunjukkan
bahwa filter harus segera dibersihkan atau diganti.
Muffler : berfungsi untuk mengurangi kebisingan akibat gas buang. Selain
hal itu muffler berfungsi pula untuk menjaga keseimbangan tekanan udara
26
antara udara luar dan dalam ruang bakar serta berfungsi menyaring gas
buang.
2.5.3. Sistem Bahan Bakar (Fuel System)
Ada perbedaan antara sistem bahan bakar pada motor diesel dan motor
bensin. Pencampuran bahan bakar dan udara pada motor bensin terjadi di
luar ruang bakar (external mixture formation). Pencampuran bahan bakar dan
udara pada motor bensin terjadi di dalam karburator, kemudian campuran
bahan bakar dan udara tersebut dimasukkan ke ruang bakar.
Pada motor diesel pencampuran udara dan bahan bakar terjadi di dalam
ruang bakar (internal mixture formation).
Bahan bakar sebelum masuk ke ruang bakar atau ke dalam karburator akan
disaring terlebih dahulu lewat filter bahan bakar (fuel filter), sehingga bahan
bakar yang masuk benar-benar bersih. Gambar 7 dan 8 di bawah
menunjukkan sistem bahan bakar pada motor bensin (chainsaw) dan pada
motor diesel.
1. Tangki 5. Filter udara
2. Lubang udara 6. Karburator
3. Filter 7. Ruang bakar
4. Pipa 8. Muffler
Gambar 7. Sistem bahan bakar pada motor bensin (chain saw)
27
1. Fuel injector (nozzle) 5. Float tank
2. Spill pipe 6. Fuel filter
3. Fuel tank 7. Pressure Timing (PT) pump
4. Fuel feed valve 8. MVS governor
Gambar 8. Sistem bahan bakar pada motor diesel (bulldozer) tanpa turbo
2.5.4. Sistem Pelumasan (Lubricating System)
28
Sistem pelumasan pada engine sangat diperlukan, terutama pada komponen-
komponen yang bergerak. Akibat adanya gerakan antara dua benda akan
menimbulkan gesekan, yang selanjutnya akan mengakibatkan keausan.
Selain itu untuk mengatasi gesekan yang terjadi dibutuhkan pula tenaga.
Oleh sebab itu besarnya gesekan harus diusahakan seminimal mungkin
dengan menggunakan sistem pelumasan. Sistem pelumasan pada suatu
mesin tidak hanya berfungsi untuk mengurangi gesekan dan mencegah
keausan, namun berfungsi pula sebagai:
Penyekat (sealing): minyak pelumas berfungsi sebagai penyekat untuk
mencegah kebocoran gas pembakaran dari ruang bakar. minyak pelumas
akan membentuk selaput tipis di antara piston dan dinding silinder.
Pendingin: minyak pelumas pada umumnya temperaturnya lebih dingin,
sehingga akan menyerap panas dari bagian-bagian mesin yang
dilumasinya. Pada mesin-mesin tertentu dipasang komponen sebagai
pendingin minyak pelumas (oil cooler).
Pembersih: minyak pelumas akan membawa bagian-bagian atau partikel
kotoran dari tempat-tempat yang dilumasinya. Sebelum beredar kembali
ke dalam sistem pelumasan minyak pelumas akan disaring terlebih dahulu
dalam filter minyak pelumas (oil filter). Oil filter ini harus senantiasa
diganti, sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan sehingga akan
berfungsi dengan baik. Apabila filter tidak berfungsi dengan baik, kotoran
akan terbawa masuk dan hal ini akan mengakibatkan kerusakan atau
keausan yang lebih parah pada bagian yang lain.
Selain hal tersebut di atas pelumas berfungsi pula sebagai peredam getaran
dan pencegah korosi (karat).
Pelumas yang digunakan adalah pelumas cair atau minyak pelumas (oli). Sifat
minyak pelumas yang penting menurut Arismunandar (1988) antara lain
adalah :
29
Viskositas atau kekentalan
Kekentalan minyak pelumas harus disesuaikan dengan beban yang diterima
pada bagian yang bergesekan. Apabila beban semakin berat dibutuhkan
minyak pelumas yang semakin kental. Kekentalan minyak pelumas
dinyatakan dalam SAE (Society of Automotive Engeineers). Bilangan SAE
menunjukkan kekentalkan minyak pelumas, semakin besar bilangannya akan
semakin kental.
Kekentalan minyak pelumas diuji pada temperatur 210o F, namun ada pula
yang diuji pada 0o F yang selanjutnya dibedakan dengan pemberian kode W
dibelakangnya, sebagai contoh SAE 5 W, SAE 10 W.
SAE 5 W sampai dengan SAE 50 digunakan untuk pelumas mesin (engine oil),
sedangkan SAE yang lebih besar (SAE 75 sampai SAE 250) digunakan untuk
untuk pelumas roda gigi (gear oil).
Stabilitas
Sifat ini berhubungan dengan susunan kimiawi penyusun minyak pelumas.
Adanya perubahan atau naiknya temperatur akibat bekerjanya mesin akan
merubah susunan kimia tersebut.
Klasifikasi minyak pelumas yang lain dikeluarkan oleh American Petroleum
Institute (API). API mengelompokkan kualitas minyak pelumas berdasarkan
syarat-syarat pemanfaatan atau penggunaan. Secara umum ada dua
kelompok besar yaitu kelompok pelumas mesin (engine oil) dan pelumas roda
gigi (gear oil). Pelumas mesin dikelompokkan untuk motor bensin, sengan
kode S. (SA – SF) dan untuk motor diesel dengan kode C.. (CA – CD). Code A
pada umumnya untuk kondisi operasi yang ringan sedangkan B, C, dan D
masing-masing untuk kondisi operasi sedang, berat dan sangat berat.
Pelumas roda gigi dengan kode GL. (GL-1 s/d GL-5).
30
Sistem pelumasan pada mesin-mesin besar pada umumnya menggunakan
pompa minyak pelumas. Pompa tersebut digerakkan dengan tenaga dari
putaran mesin. Dari bak penampung, sebelum masuk ke pompa oli disaring
terlebih dahulu oleh strainer , pada strainer ini gelembung udara dipecahkan
sehingga udara tidak masuk ke dalam sistem. Oli pompa melalui oil cooler
untuk didinginkan, selanjutnya masuk ke dalam oil filter untuk dibersihkan
dari kotoran-kotoran yang lebih halus. Oli yang bersih seterusnya dialirkan
menuju ke bagian-bagian yang perlu mendapatkan pelumasan dan setelah itu
kembali ke bak penampung.
6 5
1. Full-flow filter 4. Oil pump
2. By pass filter 5. Oil pan
31
3. Oil main galery 6. Oil pipe
Gambar 9. Sistem pelumasan pada engine bulldozer
Pada mesin kecil sistem pelumasan yang digunakan umumnya sistem cebur.
Oli dipompa dari bak penampung ke mangkuk penampung. Bagian yang
dilumasi diceburkan ke dalam oli, sebagian oli akan memercik melumasi
bagian yang lain.
2.5.6. Sistem Pendingin (Cooling System)
Apabila mesin bekerja terus menerus dalam jangka waktu yang panjang
maka temperaturnya akan semakin tinggi. Temperatur mesin dapat
mencapai 2.500o C. Apabila tidak didinginkan maka material penyusun mesin
akan rusak karena panas. Sistem pendingin pada mesin dapat dibedakan
menjadi sistem pendingin udara dan pendingin air.
Pendingin udara pada umumnya dipakai pada motor-motor kecil (sepeda
motor, chain saw). Pada bagian luar dinding silinder dipasang sirip-sirip
pendingin dengan tujuan untuk lebih memperluas bidang kontak dengan
udara luar yang berfungsi sebagai pendingin. Kecepatan pendinginan akan
tergantung dari kecepatan arus udara. Pada sepeda motor semakin laju
kendaaan maka arus udara akan semakin kuat, sehingga proses pendinginan
akan semakin cepat. Pada chain saw, udara luar dihisap dengan fan wheel
dan dihembuskan ke sirip-sirip pendingin; semakin besar putaran mesin akan
semakin cepat pula arus udara yang dihembuskan.
32
Pendingin air digunakan pada mesin yang besar. Air dialirkan di luar dinding
silinder dan bagian-bagian lain yang perlu didinginkan sehingga panas akan
diserap oleh air tersebut. Apabila mesin bekerja terus, air pendingin akan
menjadi semakin panas pula, oleh sebab itu air pendingin harus didinginkan
pula. Air yang panas akan masuk ke dalam radiator. Air akan mengalir dalam
pipa-pipa di dalam radiator yang dilengkapi sirip pendingin. Arus udara akan
semakin kuat dengan adanya kipas yang dipasang di belakang radiator. Air
yang telah dingin dipompa kembali masuk ke dalam blok mesin.
Sistem pendingin tersebut di atas disebut sebagai sistem pendingin tertutup,
karena air pendingin tidak berhubungan langsung dengan udara luar.
Sebaliknya ada sistem pendingin terbuka, yaitu apabila air pendingin
berhubungan langsung dengan udara luar; sebagai contoh adalah mesin-
mesin stasioner, pembangkit listrik tenaga diesel dan lain-lain.
1. Radiator 6. Corrosion resistor2. Pompa 7. Water manipol3. Thermostat 8. Pressure valve4. Oil cooler 9. Pipa5. Torgue converter 10. Pipa
Oil cooler
Gambar 9. Sistem pendingin air
33
Pada sistem pendingin air pada umumnya dipasang thermostat. Komponen
ini berfungsi untuk mengatur aliran air ke dalam radiator. Thermostat akan
bekerja atau terbuka pada suhu antara 70 – 95 o C. Apabila suhu air masih
belum mencapai batasan tersebut air akan langsung kembali ke blok mesin,
sedangkan apabila suhu air melebihi, saluran ke radiator akan terbuka, air
panas akan mengalir ke dalam radiator untuk didinginkan. Adanya thermostat
akan mempercepat temperatur kerja mesin pada awal operasi.
Perlengkapan lain yang dipasang pada sistem pendingin air adalah corrosion
resistor. Bagian ini berfungsi untuk mencegah terjadinya endapan dan karat
di dalam sistem pendingin. Disamping itu corrosion resistor juga berfungsi
untuk menyaring air atau berfungsi sebagai filter sehingga air yang masuk ke
dalam blok mesin sudah bersih.
34