engine
a.Engine
1. Block Assembly
Block assembly adalah tempat dimana tenaga diciptakan.
Berikut akan kita pelajari komponen pembentuknya dan
bagaimana mereka bekerja bersama-sama untuk menghidupkan
engine.
Engine Block
Engine Block adalah rangka utama yang menyangga
semua komponen suatu engine.
Engine Block memiliki banyak desain, seperti: In-line
engine (nomor 1) dimana semua cylinder-nya diletakkan
dalam satu baris. Dan V Engine (nomor 2) yang memisahkan
cylinder menjadi dua baris, dengan block engine
membentuk huruf “V”.
Cylinder
Cylinder adalah lubang-lubang yang ada pada engine
block dan berfungsi sebagai :
1. Rumah piston
2. Pembentuk ruang bakar
3. Pembuang panas dari piston
Desain Cylinder
1. Cylinder bisa dicetak secara permanen ke dalam
block yang disebut Parent bore, atau
2. Cylinder yang bisa dibongkar-pasang yang disebut
cylinder liner.
Cylinder liner membentuk dinding jacket water antara
coolant dan piston.
Jenis-jenis Cylinder Liner
Wet liner mempunyai O-ring untuk menyekat water
jacket dan mencegah kebocoran coolant. Dry liner sering
digunakan untuk memperbaiki parent bore engine
apabila cylinder-nya rusak. Liner-nya disebut kering
karena menempel dan menempati jalur sepanjang
dinding cylinder yang ada dalam block engine.
Piston
Piston memiliki tiga tugas utama :
1. Memindahkan gaya hasil pembakaran ke connecting
rod dan ke crankshaft.
2. Menyekat ruang pembakaran.
3. Menyerap panas yang berlebihan dari ruang pembakaran.
Piston dipasang di setiap cylinder liner dan bergerak
turun-naik selama proses pembakaran. Bagian atas piston
berfungsi sebagai ruang pembakaran bagian bawah.
Piston berfungsi sebagai pemindah gaya hasil pembakaran
Piston terdiri dari beberapa bagian sebagai berikut:
1. Crown – sebagai ruang pembakaran.
2. Ring Grooves dan Lands – menahan compression
ring dan oil control ring.
3. Wrist Pin Bore – berisi pin yang menghubungkan
piston dengan connecting rod.
4. Retaining pin – menahan pin piston agar tetap berada
di dalam pin bore.
5. Thrust skirt – membawa beban samping.
Piston dibuat dengan berbagai metode:
1. Cast Aluminium Crown dengan forged aluminium
skirt, dan di las dengan semburan elektron.
2. Composite, steel crown dan forged aluminium skirt
yang dibaut menjadi satu.
3. Articulated, forged steel crown dengan pin bore dan
bushing, cast aluminium skirt yang terpisah. Kedua
bagian itu disatukan dengan wrist pin.
4. Jenis yang paling umum adalah piston berbahan
aluminium dengan penyanga besi sebagai pasangan
piston ring.
Ada dua jenis piston berdasarkan sistem bahan bakar dan
rancangan ruangan pembakaran, yaitu :
1. Precombustion piston memiliki heat plug pada
crown-nya,
2. Direct injection piston tidak dilengkapi dengan
heat plug.
Ring Piston
Setiap piston memiliki dua atau lebih ring yang terpasang
pada groove piston. Ring piston mempunyai tiga tugas
utama, yaitu :
1. Menyekat ruang pembakaran.
2. Mengontrol pelumasan pada dinding cylinder.
3. Mendinginkan piston dengan cara memindahkan
panas yang dihasilkan pada proses pembakaran.
Ada dua jenis piston ring :
(1) Compression Ring, dan
(2) Oil Control Ring.
Compression ring berfungsi untuk menyekat bagian
bawah ruang pembakaran agar tidak ada gas pembakaran
yang bocor melewati piston menuju crankcase.
Oil Control Ring
Biasanya oil control ring terletak di bagian bawah
compression ring. Tugasnya adalah melumasi dindingdinding
cylinder liner, tempat piston bergerak turun-naik.
Lapisan tipis dari oli tersebut akan mengurangi keausan
pada cylinder liner dan piston.
Expander Ring
Di bagian dalam oil control ring, akan kita temukan
expander spring yang membantu mempertahankan
lapisan oli di sepanjang dinding cylinder.
Ring End Gap
Tiap ring piston punya gap/celah di antara ujung-ujung
pertemuan lingkarannya. Untuk mencegah kebocoran,
ring end gap antara ring yang satu dengan yang lainnya
tidak boleh disusun segaris.
Connecting Rod
Connecting rod terpasang di setiap piston melalui sebuah
pin. Fungsinya untuk memindahkan gaya dari piston ke
crankshaft.
Connecting rod menghubungkan piston dengan crankshaft,
yang terdiri atas beberapa bagian sebagai berikut:
1. Rod Eye
2. Piston Pin Bushing
3. Shank
4. Cap
5. Bolt dan Nut
6. Connecting Rod Bearing
Connecting Rod Bearing
Connecting Rod Bearing terletak pada ujung connecting
rod tersebut, dimana crankshaft berputar di dalamnya.
Rod Bearing Shell
Setengah bagian atas connecting rod bearing yang
berada di dalam rod disebut upper half shell (bagian
atas). Setengah bagian yang lain mengisi ruang cap, disebut
lower half shell (bagian bawah). Secara umum,
lapisan bagian atas membawa beban lebih banyak.
Crankshaft
Ujung lain dari connecting rod berfungsi untuk memutar
crankshaft yang ada di bagian bawah engine block.
Crankshaft memindahkan gerakan berputar ke flywheel
dan menghasilkan energi untuk melakukan kerja.
Crankshaft merubah gerakan naik-turun piston menjadi
gerak berputar untuk melakukan kerja.
Bagian-bagian crankshaft terdiri dari:
1. Rod Bearing Journal
2. Counterweight
3. Main Bearing Journal
4. Web
Main Bearing Bore
Crankshaft berputar di dalam main bearing yang dijepit
pada bore-nya dan terletak di bagian bawah engine block.
Main Bearing Shell
Ada dua bagian pada setiap main bearing yang disebut
sebagai shell. Bagian bawah dipasangpada main bearing
cap, dan bagian atasnya dipasang pada main bearing
bore pada block. Umumnya, shell bagian bawah ini
menerima beban lebih banyak dan karenanya lebih cepat
aus.
Pelumasan pada Bearing
Bagian atas dari main bearing mempunyai sebuah lubang
oli dan biasanya berupa slot (celah), sehingga pelumasan
bisa terjadi secara terus-menerus pada lubang oli pada
main journal.Thrust Main Bearing
Thrust main bearing mengurangi gerakan maju-mundur
crankshaft. Ada dua tipe thrust main bearing, yaitu:
1. Insert bearing, dua bagian.
2. Flanged thrust bearing, satu bagian.
End Play
Thrust main bekerja sama dengan thrust bearing untuk
mengurangi gerakan maju-mundur crankshaft pada
block. Gerakan ini dinamakan End Play.
Camshaft
Camshaft digerakkan oleh crankshaft melalui gear train.
Jika camshaft berputar, cam lobes juga ikut berputar.
Komponen-komponen valve train yang terhubung ke
camshaft juga bergerak turun-naik mengikutinya. Ketika
nose pada lobe menghadap ke atas, valve-nya terbuka
penuh.
Putaran camshaft adalah setengah dari putaran crankhaft,
sehingga valve dapat membuka dan menutup pada
saat yang tepat selama proses Siklus 4-Langkah.
Camshaft Bearing
Camshaft Journal berputar di dalam camshaft bearing.
Camshaft bearing ditekan dan dimasukkan ke dalam
bore pada engine block. Camshaft journal mempunyai
lubang-lubang oli yang sejajar dengan saluran oli pada
block.
Flywheel Assembly
Flywheel Assembly adalah penghubung antara engine
dengan komponen powertrain, terpasang pada crankshaft
bagian belakang. Flywheel mempunyai tiga fungsi :
1. Menyimpan energi sebagai momentum antara siklus
tenaga (power stroke).
2. Menghaluskan putaran crankshaft.
3. Menyalurkan tenaga.
Flywheel
Flywheel dibaut ke bagian belakang crankshaft pada
flywheel housing. Crankshaft memutar flywheel pada
power stroke, dimana momentumnya tetap menjaga agar
crankshaft tetap bekerja sempurna selama intake stroke,
compression stroke dan exhaust stroke.
Ring Gear
Ring gear terletak di sekeliling flywheel dan digunakan
sebagai perantara untuk menghidupkan engine.
Push Rod
Push rod (#3 pada gambar bawah) adalah sebatang besi
yang mempunyai dudukan di kedua sisinya. Camshaft
menggerakkan push rod sehingga mengakibatkan terangkatnya
rocker arm.
Valve Lifter
Valve lifter (#2) atau cam follower terletak di setiap lobe
pada camshaft. Pada saat camshaft berputar valve lifter
bergerak mengikuti bentuk lobe-ya. Valve lifter memindahkan
gerakan camshaft ke push rod. Push rod ini
memindahkan gerakan itu ke rocker arm untuk membuka dan menutup
dan menutup valve. Slipper Follower
Jenis Slipper follower biasanya berbentuk one piece
casting dengan wear face yang nantinya akan
berhubungan langsung dengan lobe.
Slipper follower bergerak ke atas dan ke bawah di dalam
bore pada engine block. Slipper follower berputar
perlahan pada saat engine bekerja.
Vibration Damper
Vibration damper terletak di bagian depan crankshaft
dan berfungsi untuk meredam getaran torsional atau
puntiran dari crankshaft. Bentuknya seperti miniatur
flywheel yang direkatkan atau dibaut di bagian depan
crankshaft.
Jenis-jenis Vibration Damper
Vibration damper tersedia dalam dua tipe : ruber damper dan viscous damper.
Rubber vibration damper (kiri) menggunakan karet untuk meredam getaran, sementara viscous damper (kanan) menggunakan oli yang kentalsebagai
meredam getaran.
b.Power Train
I. Dasar-Dasar Power Train
I.1. Definisi
Power train merupakan suatu sistem yang meneruskan tenaga atau power dari engine sampai ke penggerak akhir atau final drive.
I.2. Komponen Utama Power Train
Pada dasarnya komponen utama dalam rangkaian power train terdiri dari:
• Flywheel clutch / torque converter
• Direct drive / powershift transmission
• Differential / bevel gear
• Final drive
Pada beberapa tipe power train yang menggunakan sistem penggerak ganda (4 wheel drives), setelah transmission dipasang transfer gear.
I.2.1. Penghubung antara engine dengan transmission
Ada dua macam penghubung antara engine dan transmission pada Caterpillar machine yaitu:
• Flywheel clutch
• Torque converter
I.2.1.1. Flywheel Clutch
Flywheel clutch merupakan komponen yang menghubungkan engine dengan transmission secara mekanikal. Hubungan tersebut dapat disambung atau diputus sesuai kebutuhan operator.
I.2.1.2.Torque Converter
Torque converter merupakan komponen yang menghubungkan engine dengan transmission secara hydraulic. Jadi tidak ada hubungan mekanikal langsung antara engine dengan transmission.
Torque converter ada beberapa macam, antara lain:
• Torque converter, digunakan pada sebagian besar power shift machine, contohnya wheel loader tipe kecil, track type tractor (D3 – D5) dan yang lainnya.
• Torque divider, digunakan pada machine track type tractor (D6 - D11).
• Variable capacity torque converter (VCTC), digunakan pada machine wheel loader tipe besar contohnya 988 - 992.
• Torque converter dengan lock up, digunakan pada machine off high way truck, articulated dump truck dan yang lainnya.
• Gabungan antara impeller clutch dengan lock up, digunakan pada machine wheel loader tipe besar antara lain 980, 992, 994 dan yang lainnya.
1. Block Assembly
Block assembly adalah tempat dimana tenaga diciptakan.
Berikut akan kita pelajari komponen pembentuknya dan
bagaimana mereka bekerja bersama-sama untuk menghidupkan
engine.
Engine Block
Engine Block adalah rangka utama yang menyangga
semua komponen suatu engine.
Engine Block memiliki banyak desain, seperti: In-line
engine (nomor 1) dimana semua cylinder-nya diletakkan
dalam satu baris. Dan V Engine (nomor 2) yang memisahkan
cylinder menjadi dua baris, dengan block engine
membentuk huruf “V”.
Cylinder
Cylinder adalah lubang-lubang yang ada pada engine
block dan berfungsi sebagai :
1. Rumah piston
2. Pembentuk ruang bakar
3. Pembuang panas dari piston
Desain Cylinder
1. Cylinder bisa dicetak secara permanen ke dalam
block yang disebut Parent bore, atau
2. Cylinder yang bisa dibongkar-pasang yang disebut
cylinder liner.
Cylinder liner membentuk dinding jacket water antara
coolant dan piston.
Jenis-jenis Cylinder Liner
Wet liner mempunyai O-ring untuk menyekat water
jacket dan mencegah kebocoran coolant. Dry liner sering
digunakan untuk memperbaiki parent bore engine
apabila cylinder-nya rusak. Liner-nya disebut kering
karena menempel dan menempati jalur sepanjang
dinding cylinder yang ada dalam block engine.
Piston
Piston memiliki tiga tugas utama :
1. Memindahkan gaya hasil pembakaran ke connecting
rod dan ke crankshaft.
2. Menyekat ruang pembakaran.
3. Menyerap panas yang berlebihan dari ruang pembakaran.
Piston dipasang di setiap cylinder liner dan bergerak
turun-naik selama proses pembakaran. Bagian atas piston
berfungsi sebagai ruang pembakaran bagian bawah.
Piston berfungsi sebagai pemindah gaya hasil pembakaran
Piston terdiri dari beberapa bagian sebagai berikut:
1. Crown – sebagai ruang pembakaran.
2. Ring Grooves dan Lands – menahan compression
ring dan oil control ring.
3. Wrist Pin Bore – berisi pin yang menghubungkan
piston dengan connecting rod.
4. Retaining pin – menahan pin piston agar tetap berada
di dalam pin bore.
5. Thrust skirt – membawa beban samping.
Piston dibuat dengan berbagai metode:
1. Cast Aluminium Crown dengan forged aluminium
skirt, dan di las dengan semburan elektron.
2. Composite, steel crown dan forged aluminium skirt
yang dibaut menjadi satu.
3. Articulated, forged steel crown dengan pin bore dan
bushing, cast aluminium skirt yang terpisah. Kedua
bagian itu disatukan dengan wrist pin.
4. Jenis yang paling umum adalah piston berbahan
aluminium dengan penyanga besi sebagai pasangan
piston ring.
Ada dua jenis piston berdasarkan sistem bahan bakar dan
rancangan ruangan pembakaran, yaitu :
1. Precombustion piston memiliki heat plug pada
crown-nya,
2. Direct injection piston tidak dilengkapi dengan
heat plug.
Ring Piston
Setiap piston memiliki dua atau lebih ring yang terpasang
pada groove piston. Ring piston mempunyai tiga tugas
utama, yaitu :
1. Menyekat ruang pembakaran.
2. Mengontrol pelumasan pada dinding cylinder.
3. Mendinginkan piston dengan cara memindahkan
panas yang dihasilkan pada proses pembakaran.
Ada dua jenis piston ring :
(1) Compression Ring, dan
(2) Oil Control Ring.
Compression ring berfungsi untuk menyekat bagian
bawah ruang pembakaran agar tidak ada gas pembakaran
yang bocor melewati piston menuju crankcase.
Oil Control Ring
Biasanya oil control ring terletak di bagian bawah
compression ring. Tugasnya adalah melumasi dindingdinding
cylinder liner, tempat piston bergerak turun-naik.
Lapisan tipis dari oli tersebut akan mengurangi keausan
pada cylinder liner dan piston.
Expander Ring
Di bagian dalam oil control ring, akan kita temukan
expander spring yang membantu mempertahankan
lapisan oli di sepanjang dinding cylinder.
Ring End Gap
Tiap ring piston punya gap/celah di antara ujung-ujung
pertemuan lingkarannya. Untuk mencegah kebocoran,
ring end gap antara ring yang satu dengan yang lainnya
tidak boleh disusun segaris.
Connecting Rod
Connecting rod terpasang di setiap piston melalui sebuah
pin. Fungsinya untuk memindahkan gaya dari piston ke
crankshaft.
Connecting rod menghubungkan piston dengan crankshaft,
yang terdiri atas beberapa bagian sebagai berikut:
1. Rod Eye
2. Piston Pin Bushing
3. Shank
4. Cap
5. Bolt dan Nut
6. Connecting Rod Bearing
Connecting Rod Bearing
Connecting Rod Bearing terletak pada ujung connecting
rod tersebut, dimana crankshaft berputar di dalamnya.
Rod Bearing Shell
Setengah bagian atas connecting rod bearing yang
berada di dalam rod disebut upper half shell (bagian
atas). Setengah bagian yang lain mengisi ruang cap, disebut
lower half shell (bagian bawah). Secara umum,
lapisan bagian atas membawa beban lebih banyak.
Crankshaft
Ujung lain dari connecting rod berfungsi untuk memutar
crankshaft yang ada di bagian bawah engine block.
Crankshaft memindahkan gerakan berputar ke flywheel
dan menghasilkan energi untuk melakukan kerja.
Crankshaft merubah gerakan naik-turun piston menjadi
gerak berputar untuk melakukan kerja.
Bagian-bagian crankshaft terdiri dari:
1. Rod Bearing Journal
2. Counterweight
3. Main Bearing Journal
4. Web
Main Bearing Bore
Crankshaft berputar di dalam main bearing yang dijepit
pada bore-nya dan terletak di bagian bawah engine block.
Main Bearing Shell
Ada dua bagian pada setiap main bearing yang disebut
sebagai shell. Bagian bawah dipasangpada main bearing
cap, dan bagian atasnya dipasang pada main bearing
bore pada block. Umumnya, shell bagian bawah ini
menerima beban lebih banyak dan karenanya lebih cepat
aus.
Pelumasan pada Bearing
Bagian atas dari main bearing mempunyai sebuah lubang
oli dan biasanya berupa slot (celah), sehingga pelumasan
bisa terjadi secara terus-menerus pada lubang oli pada
main journal.Thrust Main Bearing
Thrust main bearing mengurangi gerakan maju-mundur
crankshaft. Ada dua tipe thrust main bearing, yaitu:
1. Insert bearing, dua bagian.
2. Flanged thrust bearing, satu bagian.
End Play
Thrust main bekerja sama dengan thrust bearing untuk
mengurangi gerakan maju-mundur crankshaft pada
block. Gerakan ini dinamakan End Play.
Camshaft
Camshaft digerakkan oleh crankshaft melalui gear train.
Jika camshaft berputar, cam lobes juga ikut berputar.
Komponen-komponen valve train yang terhubung ke
camshaft juga bergerak turun-naik mengikutinya. Ketika
nose pada lobe menghadap ke atas, valve-nya terbuka
penuh.
Putaran camshaft adalah setengah dari putaran crankhaft,
sehingga valve dapat membuka dan menutup pada
saat yang tepat selama proses Siklus 4-Langkah.
Camshaft Bearing
Camshaft Journal berputar di dalam camshaft bearing.
Camshaft bearing ditekan dan dimasukkan ke dalam
bore pada engine block. Camshaft journal mempunyai
lubang-lubang oli yang sejajar dengan saluran oli pada
block.
Flywheel Assembly
Flywheel Assembly adalah penghubung antara engine
dengan komponen powertrain, terpasang pada crankshaft
bagian belakang. Flywheel mempunyai tiga fungsi :
1. Menyimpan energi sebagai momentum antara siklus
tenaga (power stroke).
2. Menghaluskan putaran crankshaft.
3. Menyalurkan tenaga.
Flywheel
Flywheel dibaut ke bagian belakang crankshaft pada
flywheel housing. Crankshaft memutar flywheel pada
power stroke, dimana momentumnya tetap menjaga agar
crankshaft tetap bekerja sempurna selama intake stroke,
compression stroke dan exhaust stroke.
Ring Gear
Ring gear terletak di sekeliling flywheel dan digunakan
sebagai perantara untuk menghidupkan engine.
Push Rod
Push rod (#3 pada gambar bawah) adalah sebatang besi
yang mempunyai dudukan di kedua sisinya. Camshaft
menggerakkan push rod sehingga mengakibatkan terangkatnya
rocker arm.
Valve Lifter
Valve lifter (#2) atau cam follower terletak di setiap lobe
pada camshaft. Pada saat camshaft berputar valve lifter
bergerak mengikuti bentuk lobe-ya. Valve lifter memindahkan
gerakan camshaft ke push rod. Push rod ini
memindahkan gerakan itu ke rocker arm untuk membuka dan menutup
dan menutup valve. Slipper Follower
Jenis Slipper follower biasanya berbentuk one piece
casting dengan wear face yang nantinya akan
berhubungan langsung dengan lobe.
Slipper follower bergerak ke atas dan ke bawah di dalam
bore pada engine block. Slipper follower berputar
perlahan pada saat engine bekerja.
Vibration Damper
Vibration damper terletak di bagian depan crankshaft
dan berfungsi untuk meredam getaran torsional atau
puntiran dari crankshaft. Bentuknya seperti miniatur
flywheel yang direkatkan atau dibaut di bagian depan
crankshaft.
Jenis-jenis Vibration Damper
Vibration damper tersedia dalam dua tipe : ruber damper dan viscous damper.
Rubber vibration damper (kiri) menggunakan karet untuk meredam getaran, sementara viscous damper (kanan) menggunakan oli yang kentalsebagai
meredam getaran.
b.Power Train
I. Dasar-Dasar Power Train
I.1. Definisi
Power train merupakan suatu sistem yang meneruskan tenaga atau power dari engine sampai ke penggerak akhir atau final drive.
I.2. Komponen Utama Power Train
Pada dasarnya komponen utama dalam rangkaian power train terdiri dari:
• Flywheel clutch / torque converter
• Direct drive / powershift transmission
• Differential / bevel gear
• Final drive
Pada beberapa tipe power train yang menggunakan sistem penggerak ganda (4 wheel drives), setelah transmission dipasang transfer gear.
I.2.1. Penghubung antara engine dengan transmission
Ada dua macam penghubung antara engine dan transmission pada Caterpillar machine yaitu:
• Flywheel clutch
• Torque converter
I.2.1.1. Flywheel Clutch
Flywheel clutch merupakan komponen yang menghubungkan engine dengan transmission secara mekanikal. Hubungan tersebut dapat disambung atau diputus sesuai kebutuhan operator.
I.2.1.2.Torque Converter
Torque converter merupakan komponen yang menghubungkan engine dengan transmission secara hydraulic. Jadi tidak ada hubungan mekanikal langsung antara engine dengan transmission.
Torque converter ada beberapa macam, antara lain:
• Torque converter, digunakan pada sebagian besar power shift machine, contohnya wheel loader tipe kecil, track type tractor (D3 – D5) dan yang lainnya.
• Torque divider, digunakan pada machine track type tractor (D6 - D11).
• Variable capacity torque converter (VCTC), digunakan pada machine wheel loader tipe besar contohnya 988 - 992.
• Torque converter dengan lock up, digunakan pada machine off high way truck, articulated dump truck dan yang lainnya.
• Gabungan antara impeller clutch dengan lock up, digunakan pada machine wheel loader tipe besar antara lain 980, 992, 994 dan yang lainnya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar