bab iii cylinder

13
BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Cylinder Head Cylinder head atau lebih sering disebut head, berposisi di atas cylinder block yang bila keduanya digabungkan akan menjadikan ruang bakar. Pada kebanyakan tipe mesin, cylinder head adalah rumah dari beberapa komponen mesin diantaranya, injector, valve, valve spring, camshaft, busi, rocker arm (bila menggunakan). Head juga memungkinkan masuknya udara ke mesin dari intake manifold lalu mencampurnya dengan bahan bakar dan dan saluran buang yang berakhir lewat exhaust system. Selama mesin bekerja, mesin semakin panas sebagaimana cylinder block maka pada cylinder head juga terdapat saluran air pendingin untuk mendinginkan mekanika katup dan komponen- komponen lain serta mendinginkan cylinder head itu sendiri. Cylindey head dan komponen- komponennya dirancang agar klep dapat membuka dan menutup sehingga pada saat bahan bakar disuntikkan pada waktu yang tepat dapat bekerja dengan optimal. Bahan umum yang digunakan dalam pembuatan cylinder head adalah, cast iron atau pengecoran besi cair kepada cetakan yang nantinya setelah melewati proses pendinginan dan finishing jadilah cylinder head. Bahan lainya yaitu Alumunium, prosesnya sama dengan cast iron, namun memiliki keunggulan dikarenakan bahan alumunium jauh lebih ringan dibandingkan cast iron, hal ini dimanfaatkan para performance enthusiast untuk mengurangi beban pada unit. Permukaan cylinder head dikerjakan secara halus sehingga saluran pembuangan dan pemasukan dapat dipasang dengan baik pada kedua permukaan dengan diberi seal, perapat dan gasket.

Upload: heno

Post on 16-Jan-2016

54 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

materi cylinder head

TRANSCRIPT

Page 1: BAB III Cylinder

BAB IIITINJAUAN PUSTAKA

3.1 Cylinder Head

Cylinder head atau lebih sering disebut head, berposisi di atas cylinder block yang bila

keduanya digabungkan akan menjadikan ruang bakar. Pada kebanyakan tipe mesin, cylinder

head adalah rumah dari beberapa komponen mesin diantaranya, injector, valve, valve spring,

camshaft, busi, rocker arm (bila menggunakan). Head juga memungkinkan masuknya udara ke

mesin dari intake manifold lalu mencampurnya dengan bahan bakar dan dan saluran buang yang

berakhir lewat exhaust system. Selama mesin bekerja, mesin semakin panas sebagaimana

cylinder block maka pada cylinder head juga terdapat saluran air pendingin untuk mendinginkan

mekanika katup dan komponen- komponen lain serta mendinginkan cylinder head itu sendiri.

Cylindey head dan komponen- komponennya dirancang agar klep dapat membuka dan menutup

sehingga pada saat bahan bakar disuntikkan pada waktu yang tepat dapat bekerja dengan

optimal.

Bahan umum yang digunakan dalam pembuatan cylinder head adalah, cast iron atau

pengecoran besi cair kepada cetakan yang nantinya setelah melewati proses pendinginan

dan finishing jadilah cylinder head. Bahan lainya yaitu Alumunium, prosesnya sama dengan cast

iron, namun memiliki keunggulan dikarenakan bahan alumunium jauh lebih ringan

dibandingkan cast iron, hal ini dimanfaatkan para performance enthusiast untuk mengurangi

beban pada unit. Permukaan cylinder head dikerjakan secara halus sehingga saluran pembuangan

dan pemasukan dapat dipasang dengan baik pada kedua permukaan dengan diberi seal, perapat

dan gasket.

Gambar 3.1 Cylinder Head

3.2 Komponen Utama Cylinder Head

Komponen- komponen cylinder head antara lain valve guide, valve spring, adapter plug,

valve inlet dan valve exhaust, valve seat insert dan komponen- komponen pendukung lainnya.

Page 2: BAB III Cylinder

a. Valve Guide

Valve bergerak naik turun didalam valve guide yang terpasang pada cylinder head. Valve

ini berfungsi untuk menjaga gerakan valve agar lurus. Batang valve guide pada bagian atas

cylinder head. Selain itu, fungsi valve guide juga untuk melumasi dan sebagai jalannya dari

valve stem dan meneruskan panas dari valve.

Gambar 3.2 Valve Guide

Tabel Spesifikasi Valve Guide

Model Diameter Dalam Maksimum Valve Guide Ketinggian Yang

Diinginkan Intake Exhaust

3114,

3116

8.080 (0.3181) 8.080 (0.3181) 23.00 ± 0.50

(0.906 ± 0.020)

3176 9.538 (0.3755) 9.538 (0.3755) 28.00 (1.102)

`1404 9.550 (0.3760) 9.550 (0.3760) -

1100,

3100

9.550 (0.3760) 9.550 (0.3760) -

3204,

3208

9.550 (0.3760) 9.550 (0.3760) 20.19 (0.795)

3304 9.581 (0.3772) 9.581 (0.3772) 22.23 (0.875)

3306 9.581 (0.3772) 9.581 (0.3772) 22.23 (0.875)

3406 9.538 (0.3755) 9.538 (0.3755) 32.30 (1.270)

3408 9.538 (0.3755) 9.538 (0.3755) 32.30 (1.270)

3412 9.538 (0.3755) 9.538 (0.3755) 32.30 (1.270)

3508 9.538 (0.3755) 9.538 (0.3755) 26.00 ± 2.00

(1.024 ± 0.079)

3512 9.538 (0.3755) 9.538 (0.3755) 26.00 ± 2.00

(1.024 ± 0.079)

3516 9.538 (0.3755) 9.538 (0.3755) 26.00 ± 2.00

Page 3: BAB III Cylinder

(1.024 ± 0.079)

Keterangan: semua ukuran dalam satuan mm (inch).

b. Valve Spring

Valve spring adalah komponen yang menjaga agar valve selalu tertutup dan valve spring

ini terpasang diatas valve. Valve spring berfungsi untuk menutup (mengembalikan klep ke

posisi semula) dan menahan klep pada saat posisi membuka. 

Jenis pegas yang dipakai biasanya pegas jenis belitan atau hekv yang dibuat dari baja

khusus. Valve spring dioperasikan pada kecepattan tinggi dan sangat fleksibel untuk

membangkitkan getaran.

Gambar 3.3 Valve Spring

Valve spring juga mempunyai komponen pelengkap yaitu

1. Keeper (collet)

Berfungsi sebagai lock spring agar spring tetap pada posisinya.

2. Retainer (rotator)

Berfungsi sebagai penahan keeper

c. Adaptor Plug

Adaptor plug atau nozzle terpasang pada cylinder head yaitu berada antara intake valve

dan exhaust valve. Adapter plug berfungsi sebagai alas untuk menginjeksi bahan bakar

kedalam ruang bakar pada panas tertentu dan bercampur dengan udara yang telah

dimampatkan, sehingga terjadilah proses pembakaran.

Page 4: BAB III Cylinder

Gambar 3.5 Adaptor Plug

d. Valve

Valve berfungsi untuk mengatur aliran udara dan gas buang pada ruang pembakaran.

Intake valve adalah katup yang mengatur aliran udara masuk ke ruang pembakaran

sedangkan exhaust valve adalah katup yang mengatur aliran gas buang keluar dari ruang

pembakaran.

Gambar 3.5 Valve

Bagian- bagian dari valve, baik intake valve maupun exhaust valve antara lain sebagai

berikut

1. Keeper groove (alur keeper), dimana keeper (collet) menahan valve stem dan spring

2. Valve stem, merupakan bagian yang bergerak pada valve guide

3. Valve fillet, bagian yang menghubungkan antara head dan stem

4. Valve sealing face, merupakan bagian valve yang mempunyai permukaan yang

dikeraskan untuk mengurangi keausan dan menyekat ruang bakar

5. Head valve, merupakan bagian yang mengatur aliran udara dan gas buang dan udara gas

buang dari ruang pembakaran. Saat intake valve membuka udara memasuki ruang bakar.

Page 5: BAB III Cylinder

Saat exhaust valve membuka gas buang keluar dari ruang bakar. Ekhaust dan intake valve

yang digunakan engine diesel pada umumnya terbuat dari material anti aus agar valve

dapat dioperasikan dalam jangka waktu yang lama.

e. Valve Seat Insert

Untuk menutup rapat ruang pembakaran, setiap valve mempunyai valve seat insert yang

terdapat pada cylinder head. Bila valve menutup akan bersinggungan dengan valve seat

insert.

Adapun fungsi dari valve seat yaitu:

1. Memperpanjang daya tahan pada dudukan katup dan mencegah kebocoran.

2. Mempermudah penggantian apabila kedudukan katup mengalami kerusakan.

Gambar 3.6 Valve Seat Insert

f. Komponen Pendukung Lainnya

Komponen- komponen lain yang merupakan komponen pendukung cylinder head antara

lain rotocoil as, lock retainer, seal valve guide, plug cup, seal o- ring, seal water, spacer spring

dan gasket.

3.3 Perlengkapan dan Peralatan

a. Valve Guide Gauge Group

Valve guide gauge group Merupakan alat yang berfungsi untuk mengukur diameter

dalam dari valve guide. Pengukuran dilakukan pada kedua ujung valve guide dengan ukuran

(H) yaitu 19.0 mm (0.75 inchi) dan dengan ukuran diameter berdasarkan spesifikasi tertentu.

Page 6: BAB III Cylinder

Gambar 3.7 Valve Guide Gauge Group

b. Fixture Group

Fixture Group Adalah alat yang digunakan untuk mengukur ketebalan valve lip. Valve

dipasang pada alat ini kemudian valve stem diputar sehingga dapat diketahui kepararelan

ukuran dari valve lip. Untuk mengurangi ketebalan dari valve lip menggunakan alat yang

bernama valve face grinder, sedangkan untuk mengukur diameter valve stem menggunakan

micrometer dial.

Gambar 3.8 Fixture Group

c. Dial Depth Gauge

Alat ini digunakan untuk mengukur ketinggian atau kedalaman valve head terhadap

permukaan cylinder head yang akan diukur. Sebelum dilakukan pengukuran, alat ini harus

disetting pada posisi nol pada plat landasan yang rata dan halus.

Page 7: BAB III Cylinder

Gambar 3.9 Dial Depth Gauge

d. Extractor

Extractor adalah alat yang digunakan untuk membuka dan melepaskan valve seat insert

dari cylinder head. Alat ini terdiri dari cylinder berongga yang dapat mencekam valve seat

insert dan bebam pada batang untuk mengeluarkan valve seat insert dari dudukannya pada

cylinder head dengan dihentak- hentakkan hingga valve seat insert terlepas dari cylinder

head.

Gambar 4.10 Extractor

e. Spring Tester

Spring Tester adalah alat yang digunakan untuk mengukur load atau kekuatan suatu valve

spring, dalam menahan beban saat valve membuka dan menutup. Prinsip kerja alat ini adalah

push atau menekan valve spring yang diletakkan dibawah compression plat pada alat spring

terster ini. Alat ini menggunakan satuan newton.

Page 8: BAB III Cylinder

Gambar 4.11 Spring Tester

f. Vacum Tester

Vacum Tester adalah alat yang digunakan untuk mengetes kevakuman posisi valve pada

cylinder head. Pengetesan kevakuman ini dilakukan setelah perangkat valve telah dipasang.

Alat ini dipakai dengan menggunakan hight vacuum pump dimana cara kerjanya menghisap

dan menggunakan satuan Psi (kPa).

Gambar 4.12 Vacum Tester

g. Spring Compressor

Spring Compressor adalah alat yang digunakan untuk melepaskan dan memasang

perangkat valve dari cylinder head. Alat ini dilengkapi dengan pengungkit untuk

mengencangkan dan mengendurkan, sehinga lock retainer dapat dilepas dan dipasang pada

groves valve dan perangkat lainnya pun akan terlepas dari cylinder head.

Page 9: BAB III Cylinder

Gambar 4.13 Spring Compressor

3.4 Perawatan (Maintenance)

a. Pengertian Teknik Perawatan

Teknik perawatan berasal dan kata maintenance engineering. Maintenance dapat

diartikan sebagai suatu kegiatan penjagaan sesuatu hal pada kondisi yang sempurna.

Engineering dapat diartikan sebagai penerapan prinsip-prinsip ilmu pengetahuan pada

praktek berupa perancangan, konstruksi dan operasi struktur, peralatan dan sistem. Dengan

demikian teknik perawatan dapat diartikan sebgai penerapan ilmu pengetahuan yang

bertujuan untuk menjaga kondisi suatu peralatan atau mesin dalam kondisi yang sempurna.

Kerusakan mesin dalam suatu instalasi industri dapat mengakibatkan masalah yang

sangat besar dan sangat mahal. Untuk mengurangi masalah-masalah ini, maka perawatan dan

perbaikan perlu diterapkan.

Gambar 4.14 Strategi Perawatan

Page 10: BAB III Cylinder

b. Strategi Perawatan

Strategi perawatan secara urnum diterapkan antara lain:

− Breakdown maintenance

− Perawatan terjadwal (scheduled maintenance)

− Perawatan prediktif (predictive maintenance)

1. Breakdown maintenance

Breakdown maintenance dapat diartikan sebagai strategi perawatan dengan cara

mesin dioperasikan hingga rusak kemudian baru diperbaiki. Strategi ini sangat kasar,

kurang baik, dapat mengakibatkan biaya perawatan tinggi, kehilangan produksi karena

berhentinya mesin, keselarnatan kerja tidak terjamin, kondisi mesin tidak dapat diketahui,

dan tidak dapat merencanakan waktu, tenaga serta biaya perawatan. Metode ini disebut

juga sehagai failure based maintenance atau perawatan berdasarkan kerusakan.

Strategi perawatan ini kurang sesuai untuk mesin-mesin yang memiliki tingkat kritis

tinggi dan hanya sesuai untuk mesin-mesin dan alat sederhana.

2. Perawatan terjadwal

Perawatan terjadwal rnerupakan bagian dan perawatan preventif yaitu perawatan

untuk rnencegah kerusakan lebih lanjut . Perawatan terjadwal merupakan strategi

perawatan dengan tujuan mencegah terjadinya kerusakan lebih lanjut yang dilakukan

secara periodik dalam rentang waktu tertentu. Strategi perawatan ini disebut juga sebagai

perawatan berdasarkan waktu atau time based maintenance.

3. Perawatan prediktif

Perawatan prediktif juga merupakan bagian perawatan preventif. Perawatan prediktif

ini dapat diartikan sebagai strategi perawatan yang mana perawatannva didasarkan atas

kondisi mesin itu sendiri. Umuk menentukan kondisi mesin dilakukan pemeriksaan atau

monitoring secara rutin. Jika terdapat tanda gejala kerusakan segera diadakan tindakan

perbaikan untuk mencegah kerusakan lebih lanjut. Jika tidak terdapat gejala kerusakan,

monitoring terus dilanjutkan supaya jika terjadi gejala kerusakan segera diketahui sedini

mungkin.

Perawatan prediktif disebut juga sebagai perawatan berdasarkan kondisi atau

condition based maintenance, disebut juga sebagai monitoring kondisi mesin atau

machinery condition monitoring.

Monitoring kondisi mesin dapat dianikan sebagai menentukan kondisi mesin dengan

cara rnemeriksa mesin secara rutin. Dengan cara pemeriksaan secara rutin kondisi mesin

dapat diketahui sehingga keandalan mesin dan keselamatan kerja dapat terjamin.