Skema distilasi minyak lumas

PEMBUATAN PELUMAS

1. SKEMA DISTILASI MINYAK LUMAS

Di dunia ada 3 (tiga) jenis minyak mentah yang dapat diolah menghasilkan Minyak Dasar (Base Oil). Yang terbanyak jumlahnya adalah Minyak Mentah Paraffinic. Minyak Mentah Naphthenic (Asphaltic) terbatas jumlahnya. Juga banyak dijumpai merupakan campuran naphthenic dengan paraffinic atau Naphthenic dengan Aromatic (Mixed Crude Oil).

2. JENIS DAN SIFAT-SIFAT MINYAK DASAR (BASE OIL)

Paraffinic

Stabil terhadap panas dan oksidasi, Viscosity Index Tinggi, sifat alir temperatur rendah tidak baik.

Naphthenic

Kurang stabil, Viscosity Index rendah, sifat luma kondisi boundary baik, sifat alir pada temperatur rendah baik, sifat pelarutan baik.

Aromatic

Sifat melarutkan dan pelumasan daerah boundary baik, kestabilan viskositas jelek, mudah teroksidasi dan membentuk Asam dan Lumpur (acid & sludge)

3. PELUMAS BERMUTU TINGGI

Pelumas mesin yang baik mutunya merupakan hasil pencampuran (blending) antara minyak dasar (base oil) dengan aditif.

Semua pelumas mesin yang baik mutunya dibuat dari minyak dasar ditambah aditif dalam jumlah yang optimal sehingga mengasilkan campuran pelumas yang seimbang sesuai formula yang telah teruji pada mesin-mesin penguji kinerja pelumas. Semua pelumas dibuat berdasarkan formula tersebut sehingga dalam penggunaanya pada mesin tidak perlu ditambah aditif lagi.

4. ADITIF YANG DIGUNAKAN PELUMAS MESIN DAN KEGUNAANNYA.

Type AditifKegunaannya

a. Anti OxidantMencegah terjadinya oksidasi pada molekul pelumas

b. DetergentMenjaga permukaan metal bebas dari kotoran

c. DispersantMengendalikan kotoran/contaminant agar terdispersi secara merata dalam pelumas.

d. Anti karat/Anti korosiMencegah terjadinya korosi/karat apada bagian metal yang berhubungan dengan pelumas

e. Anti Wear/Estreme PressureMencegah gesekan & keausan bagian mesin yang dalam kondisi boundary lubrication.

f. Pour point DepressantMenekan titik beku pelumas agar mudah mengalir pada suhu rendah.

g. Friction ModifierMeningkatkan tingkat kelicinan dari film pelumas

h. Anti FoamMencegah pelumas dari terbentuknya busa

i. Metal DeactivatorMengurangi efek katalis dari partikel keausan mesin dalam mengcegah akselerasi proses oksidasi pelumas.

DASAR DASAR PELUMASAN

1. PRINSIP DASAR PELUMASAN

Ada 3 fungsi dasar dari pelumas :

Mengurangi gesekan natara bagian mesin yang bergerak

Mendinginkan dan memindahkan panas keluar dari mesin

Mengendalikan contaminant atau kotoran guna memastikan mesin berjalan dengan lancar

Mengurangi Gesekan

Ada 2 cara pelumas dalam mengurangi gesekan

Menjaga kedua permukaan metal terpisah (koefisien gesek untuk permukaan metal yang kering biasanya 0.5 s/d 1.0 , untuk permukaan metal yang sempurna dilapisi dengan film pelumas koefiisien geseknya antara 0.005 atau kurang.

Membuat kedua permukaan metal menjadi leibih licin (lapisan lemak hewan dan bahan kimia aditif anti wear atau Extreme Pressure dapat mengurangi gesekan bila dua permukaan metal saling bersinggungan).

Koefisien gesek = f (visc. Pelumas, kecepatan, gaya normal)

2. PELUMASAN HYDRODYNAMIC

Bila bagian mesin bergerak, pelumas dapat membentuk lapis Film yang stabil, yang memisahkan kedua permukaan metal secara sempurna.

Pelumas terdorong membentuk Wedge atau pasak diantara kedua permukaan metal. Kondisi ini dinamakan Hydrodynamic Lubrication.

3. PELUMASAN TIPIS (THIN FILM LUBRICATION/MIXED LUBRICATION)

Pelumasan hidrodinamis bekerja hanya pada dua permukaan yang bergerak dengan beban realtif stabil tanpa adanya beban kejut.

Pelumasan tipis juga memisahkan bagian mesin yang begerak dengan membentuk lapisan film pelumas yang tipis yang masih dapat memberikan perlindungan dari terjadinya kontak antara bagian metal yang bergerak dan gesekan hanya terjadi sekali-kali saja antara bagian puncak dari metal yang bergesekan dan membentuk patahan baru yang lebih baik. Kondisi ini menimbulkan keausan pada tingkat normal yang tidak mempengaruhi kerja mesin.

4. PELUMASAN BATAS (BOUNDARY LUBRICATION)

Juga disana tidak terdapat hydrostatic atau thin film atau komponen mesin dibebani dengan beban yang berat, permukaan metal yang bergerak dapat saling bergesekan. Keadaan ini dinamakan BOUNDARY LUBRICATION.

Jika bagian mesin beroperasi pada kondisi boundary lubrication, maka akan terjadi :

Bagian mesin yang bergesekan akan mempunyai koefesien gesek yang tinggi

Terjadi keausan.

Gesekan, timbulnya panas dan keausan dapat dikendalikan dengan menggunakan pelumas khusus yang mengandung aditif anti aus atau extreme pressure yang akan bereaksi dengan permukaan metal yang bergerak, sehingga tidak terjadi gesekan antara kedua bagian metal karena dilindungi oleh lapisan aditif.

Contoh pelumasan boundary adalah :

Pelumasan roda gigi gardan kendaraan

Camshaft, cylinder & piston ring pada titik mati atas dan bawah

Vanes dari hydraulic vanes pump

Contoh aditif yang berbentuk solid particle adalah (graphite, molybdenum disulphide) yang nyata melapisi permukaan metal. Yang lebih umum dipakai adalah aditif bahan kimia misalnya Zndtp yang mempunyai kemampuan sama.

5. CONTAMINANT (KOTORAN)

Pelumas yang baik mutunya memberikan perlindungan terhadap contaminant dan mengendalikan contaminants (kotoran) untuk tidak mengganggu/merusak mesin.

Kotoran dapat berasal :

Dari luar (external) seperti : air dan debu/kotoran

Dari dalam (internal) seperti : air hasil pembakaran bahan bakar, partikel keausan logam, jelaga dan hasil-hasil oksidasi pelumas.

6. OKSIDASI

Oksidasi merupakan faktor utama yang membatasi umur pemakaian pelumas. Semua pelumas akan teroksidasi bila dikelilingi oksigen dalam jumlah yang cukup banyak, tetapi tingkat oksidasi yang terjadi dapat sangat besar, tergantung beberapa faktor seperti :

Temperatur, Masa Pemakaian, adanya katalis, komposisi pelumas, kontaminasi dan tingkat penambahan pelumas (Toppping Up)

SIFAT-SIFAT PELUMAS DAN METODE PENGUJIANNYA

1. VISKOSITAS/KEKENTALAN

Adalah besarnya tahanan aliran yang dimiliki setiap cairan termasuk pelumas. Viskositas akan berubah dengan adanya perubahan temperatur

2. VISKOSITAS INDEX (VI)

Adalah besarnya angka index atau skala kekentalan pelumas yang menunjukkan ketahanan viskositas pelumas terhadap perubahan temperatur

3. POUR POINT (TITIK TUANG)

Merupakan temperatur terendah dimana pelumas masih dapat mengalir.

4. STABILITAS TERHADAP OKSIDASI

Sifat ini sangat penting bagi semua pelumas, terutama untuk penggunaan pada temperatur tinggi.

5. TOTAL BASE NUMBER

Adalah sifat penting pelumas mesin yang menunjukkan kemampuan menetralisasi asam hasil oksidasi, kemampuan deterjensi dan dispersansi guna membersihkan mesin dari kotoran atau deposit yang terbentuk dari hasil pembakaran bahan bakar maupun hasil oksidasi pelumas itu sendiri.

6. TOTAL ACID NUMBER

Adalah sifat penting pelumas industri yang menunjukkan tingkat keasaman yang berasal dari aditif (untuk fresh oil).

7. SIFAT ANTI KARAT

Adalah sifat penting pelumas bila terkontaminasi air dalam system peralatan /mesin. Partikel karat dalam pelulmas dkapt berfungsi sebagai katalis uantuk mempercepat iksidasi pelumas, bersama kontaminant lain dalam system sirkulasi, karat dkapt menyumbat filter atau servo valve.

8. SIFAT MUDAH TERPISAH DENGAN AIR (DEMULSIBILITY)

Penting bagi pelumas turbin, hydraulic, kompresor, system sirkulasi dan pelumas mesin dieseil putran menengah samapi lambat yang dilengkapi dengan water separator.

9. TITIK NYALA (FLASH POINT)/TITIK BAKAR (FIRE POINT)

Flash point adalah temperatur minimal pelumas dapat menguap dengan adanya udara yang cukup dapat menyala bila didekatkan pada api. Fire point adalah temperatur minimal dimana ualp pelumas cukup banyak dan dapat terbakar.

10. COPPER STRIP CORROSION

Sifat ini digunakan secara luas untuk mengbaluasi pengaruh korosi pelumas terhadap tembaga karena sebagian besar mesin/peralatan industri mengandung bagian metal yang terbuat dari tembaga.

11. DENSITY

Density adalah suatu bilangan yang menunjukkan hubungan antara berat dengan volume suatu substansi pada temperatur observasi tertentu.

12. WARNA

Warna pelumas secara normal tidak ada hubunganya dengan sifat sifat pelumasan kecuali untuk melihat adanya kontaminasi atau sebagai petunjuk untuk kesamaan dari porduk bersangkutan.

JENIS PELUMAS BERDASARKAN BAHANNYA

DIDUNIA INI ADA BEBERAPA JENIS PELUMAS BERDASARKAN BAHANNYA :

1. Pelumas mineral adalah semua lpelumas yang dihasilkan dari minyak Bumi

2. Pelumas Sintetis adalah pelumas yang dihasilkan dari bahan baku gas bumi yang diolah melalui proses sintesa dan menghasilkan molekul baru yang bentuknya dapat diatur serupa, sehingga dapat mencapai stabilitas thermal, oksidasi dan kinerja yang optimal.

Beberapa jenis pelumas sintetis :

PAO (Poly Alpha Olefin)

Polyglycol

Poly Ester

Phosphate Ester, dll

3. Pelumas dari tumbuh-tumbuhan (Vegetable Oil), sudah mulai digunakan sebagai pelumas traktor atau mesin mesin pertanian di negara yang sudah maju perhatianya terhadap lingkungan hidup.

KLASIFIKASI PELUMAS MESIN (ENGINE OIL)

ADA 3 SISTEM PRINSIP DARI KLASIFIKASI PELUMAS MESIN :

1. SAE Viscosity Classification System, membuat klasifikasi pelumas mesin menurut tingkat kekentalannya pada 1000C dan beberapa suhu rendah tergantung dari tingkat kekentalanya (SAE Grade)

2. API Engine Service classification system, mengklasifikasikan pelumas mesin berdasarkan kinerjanya pada beberapa mesin tertinetu yang beroperasi pada kondisi terkendali yang dibuat sebagai simulasi kondisi kerja yang sangat berat dilapangan.

3. ACEA European Oil Sequences untuk klasifikasi pelumas mesni berdasarkan kinerjanya pada uji mesin dan uji bangku yang khusus.

API ENGINE SERVICE CLASSIFICATION SYSTEM

KLASIFIKASI

API

URAIAN TUGAS KERJA DAN KEMAMPUANKLASIFIKASI UNTUK MESIN BENSIN

SAMinyak kuno yang sudah jarang digunakan, untuk mesin bensin, dengan tugas umum. Merupakan minyak lumas mineral murni (tanpa aditif) ddan tidak memerlukan pengujian dengan mesin penguji.

SBUntuk mesin bensin dengan tugas ringan dan tidak dianjurkan untuk pelumas mesin bensin modern. Minyak lumas ini hanya mengandung aditif anti oksidasi

SCuntuk mesin bensin buatan tahun 1964 1967, baik kendaraan penumpang maupun truk yang beroperasi dengan prosedur perawatan sesuai anjuran pabrik.

SDUntuk mesin bensin buatan tahun 1968 1970, baik kendaraan penumpang maupun truk yang beroperasi dengan prosedur perawatan sesuai anjuran pabrik.

SEUntuk mesin bensin buatan tahun 1972 dan selanjutnya. baik kendaraan penumpang maupun truk yang beroperasi dengan prosedur perawatan sesuai anjuran pabrik.

SFUntuk mesin bensin buatan tahun 1980 dan selanjutnya. baik kendaraan penumpang maupun truk yang beroperasi dengan prosedur perawatan sesuai anjuran pabrik.

SGUntuk mesin bensin buatan tahun 1989 dan seterusnya. baik kendaraan penumpang maupun truk yang beroperasi dengan prosedur perawatan sesuai anjuran pabrik.

SHUntuk mesin bensin buatan tahun 93 dan seterusnya. baik kendaraan penumpang maupun light truck.

SJUntuk mesin bensin buatan 1997 dan seterusnya baik kendaraan penumpang maupun light truck.

KLASIFIKASI UNTUK MESIN DIESELCA untuk mesin diesel tugas ringan berbahan bakar dengan kadar sulfur rendah yang tidak memerlukan persyaratan khusus dengan perlindungan terhadap keausan dan pembentukan deposit.

CBUntuk mesin diesel tugas sedang dan dirancang untuk meberikan perlindungan terhadap bearing corrosion dan pembentukan deposit pada temperatur tinggi pada mesin diesel tugas sedang yang menggunakan bahan bakar dengan kadar sulfur lebih tinggi.

CCuntuk mesin diesel dan bensin tugas sedang sampai berat.

CDuntuk mesin diesel tugas berat yang dilengkapi dengan supercharger, dirancang untuk mengatasi keausan dan pembentukan deposit dan supercharged diesel engine yang beroperasi pada kecepatan tinggi dan output yang tinggi.

CD IIuntuk mesin diesel dua langkah (two stroke) yang menghendaki pelumas dengan kemampuan mengendalikan keausan dan kotoran mesin yang tinggi dan efektif.

CEuntuk mesin diesel tugas berat dengan turbocharger atau supercharge yang dibuat sejak tahun 83 dan beroperasi pada kondisi kecepatan tinggi beban berat.

CFuntuk mesin diesel yang menggunakan bahan bakar solsr dengan kandungan sulphur tinggi.

CF2untuk mesin diesel dua langkah yang memerlukan pengendalian efektif yang tinggi atas keausan silinder, reing piston dan deposit.

CF4untuk mesin diesel tugas berat empat langkah yang dibuat sejak tahun 1990 dan selajnjutnya yang beropersi pada kecepatan tinggi beban berat.

CG4untuk mesin diesel tugas berat empat langkah yang dibuat sejak 1994 dan beroperasi pada kecepatan tinggi dengan beban berat.

CH4untuk mesin diesel kecepatan tinggi jenis 4 tak, buatan mulai tahun 1998 dengan standar emisi gas buang.

PELUMAS MESIN1. PELUMAS MESIN MERUPAKAN PELUMAS YANG DIGUNAKAN UNTUK :

a. Mencegah/mengurangi keausan mesin dari terjadinya gesekan bagian-bagian mesin yamg bergerak, dengan cara menisahkan bagian yang bergerak dengan lapisan pelumas yang mempunyai kestabilan terhadap oksidasi pada suhu tinggi dan rendah, juga tahan terhadap tekanan dan beban kejut sehingga bagian mesin yang bergerak terhindar dari keausan.

b. Mengendalikan kotoran atau contaminants dengan cara melarutkan dan mendispersikan kotoran berupa jelaga, hasil-hasil oksidasi, partikel logal keausan mesin dan Lumpur (sludge) agar tidak mengganggu bekerjanya mesin.

c. Menetralisir asam-asam hasil pembakaran bahan bakar dan hasil oksidasi pelumas sehingga tidak mengganggu logam-logam bagian mesin.

d. Mendinginkan dan memindahkan panas keluar dari mesin, panas energi yang dihasilkan mesin diserap oleh pelumas dan dihantarkan kebagian mesin yang lebih dingin sehingga terjdi prosess pemindahan panas keluar dari mesin.

e. Mempunyai kemampuan untuk dapat mencegah terbentuknya busa dalam proses sirkulasi pelumas dalam system, agar tidak mengganggu pompa dan pelumasan bagian mesin.

f. Mampu mencegah pengotoran udara dan bagian mesin

2. CARA PEMILIHAN PELUMASa. Rekomendasi pabrik pembuat alat/mesin (ada dalam instruction manual book )

Produk pelumas

Spesifikasi pelumas

b. Pedoman pemilihan (sebagai alternatif lain )

Kekentalan pelumas pada temperatur operasi

Viskositas index, dan kisaran temperatur kerja

Pilih SAE

Fungsi penting lainnya/kandungan aditif

Factor biaya

3. CARA MENGOPTIMALKAN PENGGUNAAN PELUMAS MESIN

a. Gunakan pelumas yang tepat sesuai anjuran pabrik mesin anda

b. Kondisi mesin harus dalam keadaan baik

c. Campuran bahan bakr & udara disesuaikan untuk mencapai pembakaran sempurna yang dapat dideteksi dari terjadinya akselerasi resposif pada mesin.

d. Saringan udara harus efektif menyaring kotoran/debu dari udar dan jangan sampai dalam kondisi tersumbat.

e. Saringan oli harus efektif menyaring kotoran dan gantilah sesuai anjuran pabrik pembuat mesin atau diganti setelah dipakai 10.00015.000 Km.

f. Pada saat pengisian pelumas usahakan lubang pengisian dalam keadaan bersih begitu juga corong yang digunakan mengisi pelumas

g. Gantilah pelumas sesuai anjuran pabrik pembuat mesin

4. MENGAPA PELUMAS MESIN HARUS DIGANTI

a. Bila mengandung emulsi asir maksimal sebanyak 0.2 % volume, bila pelumas tidak diganti molekul air akan merusak lapisan pelumas dan kan menimbulkan keausan mesin.

b. Bila telah teroksidasi maksimal sebanyak 0.5 % Wt. Bila pelumas tidak diganti hasil hasil oksidasi berupa jelaga dan lumpuf akan meyebabkan tersumbatnya saluran pelumas.

c. Bila viskositasnya telah meningkat atau menurun + 25 %

d. Bila tota Base numuber talh menurun (minimal 2.0 mg KOH/gr)

e. Bila debu, sabun hasil oksidasi, partikel keausan mesin & produk oksidasi (pentane Insolules max. 3 % Wt)

f. Fuel Dilution 5 10 % volume

5. ANALISA PELUMAS BEKAS

Untuk dapat mengetahui kondisi pelumas dan memprediksi kondisi mesin, maka analisa yang harus dilakukan adalah sebagai berikut :

a. Viskositas pada 1000C (Vis. Kinematic)

b. Produk Oksidasi (FTIR)

c. Total Base Number (ASTM D 2896)

d. Fuel Diluent

e. Water Content ( ASTM D95)

f. Metal Wear Analysis (ICP)