c 18 engine on 24 m motor grader cooling...

89
C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING SYSTEM SIMULATOR TUGAS AKHIR Oleh : ADITYA PRAYOGASWARA ISTIAWAN 1401102042 PROGRAM STUDI TEKNIK ALAT BERAT JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI PADANG 2017

Upload: vubao

Post on 08-Sep-2018

230 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

C – 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING SYSTEM

SIMULATOR

TUGAS AKHIR

Oleh :

ADITYA PRAYOGASWARA ISTIAWAN

1401102042

PROGRAM STUDI TEKNIK ALAT BERAT

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI PADANG

2017

Page 2: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

C – 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING SYSTEM

SIMULATOR

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Ahli Madya pada

Jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik Alat Berat

Oleh :

ADITYA PRAYOGASWARA ISTIAWAN

1401102042

PROGRAM STUDI TEKNIK ALAT BERAT

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI PADANG

2017

Page 3: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

C – 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING SYSTEM

SIMULATOR

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Ahli Madya pada

Jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik Alat Berat

Oleh :

ADITYA PRAYOGASWARA ISTIAWAN

1401102042

Tugas Akhir ini telah diperiksa dan disetujui oleh:

Pembimbing I

Dr.Ir.Drs.Rusmardi,Mba.,MPdNIP. 19581227 198603 1 003

Pembimbing II

Andriyanto, ST.,MTNIP. 19790124 200501 1 009

Disahkan oleh:

Ketua JurusanTeknik Mesin

Dr.Junaidi, ST.,MPNIP. 19660621 199203 1 005

Ketua Program StudiTeknik Alat Berat

Rino Sukma, ST.,MTNIP. 19770117 200501 1 002

Page 4: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

C – 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING SYSTEM

SIMULATOR

Oleh :

ADITYA PRAYOGASWARA ISTIAWAN

1401102042

Tugas Akhir ini telah diuji dan dipertahankan didepan tim penguji

sidang Tugas Akhir Diploma III Politeknik Negeri Padang

Pada hari Senin Tanggal 25 September 2017

Tim Penguji,

Ketua

Dr.Ir.Drs.Rusmardi.Mba.MPdNIP. 19581227 198603 1 003

Sekertaris

Oong Hanwar ST.MTNIP. 19691019 199303 1 001

Disahkan oleh:

Anggota I

Hanif ST.MTNIP. 19710902 199802 1 001

Anggota II

Dian Wahyu ST.MTNIP. 19850311 200812 1 005

Page 5: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler
Page 6: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

i

Tugas Akhir ini telah dipertahankan di depan tim penguji dan dinyatakan lulus pada tanggal : ..........................................

Abstrak telah disetujui oleh tim penguji :

Tanda Tangan

Nama Terang Dr.Ir.Drs. Rusmardi .Mba.M.Pd Oong Hanwar ST.MT Hanif ST.MT Dian Wahyu ST.MT

Mengetahui :

Ketua Jurusan Teknik Mesin DR.Junaidi, ST.,MP

Nama Tanda Tangan

Alumnus telah mendaftarkan diri ke Politeknik Negeri Padang dan mendapat nomor alumnus

Petugas Politeknik Negeri Padang

Nomor Alumni Politeknik Negeri Padang Nama Tanda Tangan

C-18 Engine on 24 M Motor Grader Cooling System Simulator

Tugas Akhir D III oleh : Aditya Prayogaswara Istiawan

Pembimbing ( I ) DR.Ir.Drs.Rusmardi,Mba.,MPd ( II ) Andriyanto, ST.,MT

ABSTRAK

Cooling system simulator adalah suatu media pembelajaran yang mensimulasikan aliran yang terjadi pada

cooling system yang digunakan pada engine C-18 pada unit motor grader 24 M, alat ini menggunakan LED berjalan

sebagai pengganti fluida yang mengalir pada cooling system. Ada 3 warna LED yang digunakan dalam simulator ini,

warna hijau menunjukan kondisi cairan pendingin masih dalam keadaan dibawah temperatur kerja engine yaitu 80oC,

warna kuning menunjukan kondisi cairan pendingin berada pada temperatur kerja engine yaitu 82oC – 108oC, dan

warna merah menunjukan kondisi temperatur cairan pendingin diatas 108oC. aliran yang dapat disimulasikan

menggunakan simulator ini adalah aliran saat kondisi normal dan aliran pada saat terjadi problem pada komponen

cooling system.

Kata kunci: Cooling system, Simulator, Aliran

Biodata

(a) Tempat / Tanggal Lahir : Malang / 27 Febuari 1996 (b) Nama Orang Tua : Ari

Setiawan dan Istikaroh (c) Universitas : Politeknik Negeri Padang (d) Jurusan : Teknik

Mesin (e) No. Buku Pokok : 1401102042 (f) Tanggal Lulus : 25 September 2017 (g)

Predikat Lulus : .............................................. (h) IPK : 3,77 (i) Lama Studi : 3 Tahun (j)

Alamat Orang Tua : Jl. Raya Baturetno No. 86 RT. 05 RW. 02, Kelurahan Baturetno,

Kecamatan Singosari , Kabupaten Malang, Jawa Timur

ADITYA P. I. No. Alumni Politeknik Negeri Padang

Page 7: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

ii

LEMBAR TUGAS AKHIR

POLITEKNIK NEGERI PADANG

Nama : Aditya Prayogaswara Istiawan

No.BP : 1401102042

Jurusan : Teknik Mesin

Prodi : D3 Teknik Alat Berat

Judul Tugas Akhir : “C-18 Engine on 24 M Motor Grader Cooling System

Simulator”

Uraian Tugas :

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

Dimulai Tanggal : .....................................

Selesai Tanggal : .....................................

Pembimbing I

Dr.Ir.Drs.Rusmardi,Mba.,MPdNIP. 19581227 198603 1 003

Pembimbing II

Andriyanto, ST.,MTNIP. 19790124 200501 1 009

Page 8: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

iii

Lembar Asistensi Tugas Akhir

Nama : Aditya Prayogaswara Istiawan

No. BP : 1401102042

Jurusan/ Prodi : Teknik Mesin/ D3 Teknik Alat Berat

Pembimbing : 1. Dr.Ir.Drs. Rusmardi, Mba.,Mpd.

2. Andriyanto, ST.,MT.

No Tanggal KeteranganTanda Tangan

Pembimbing1

Pembimbing2

Page 9: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

iv

No Tanggal KeteranganTanda Tangan

Pembimbing1

Pembimbing2

Page 10: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

v

Page 11: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas petunjuk, rahmat, dan hidayah-Nya,

penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “C-18 Engine on 24 M

Motor Grader Cooling System Simulator”. Tugas Akhir ini disusun sebagai

persyaratan kelulusan pada Program Studi Teknik Alat Berat Politeknik Negeri

Padang.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penulis banyak mendapat motivasi,

saran serta bimbingan yang membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Oleh

karena itu, pada kesempatan ini tidak lupa juga penulis mengucapkan banyak

terima kasih kepada :

1. Orang tua dan Keluarga yang telah memberikan motivasi dan doa sehingga

penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Bapak Aidil Zamri, ST.,MT. selaku Direktur Politeknik Negeri Padang.

3. Bapak Dr. Junaidi ST.,MP. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.

4. Bapak Rino Sukma, ST.,MT. selaku Ka. Prodi Teknik Alat Berat

5. Bapak Dr.Ir.Drs.Rusmardi, Mba.,Mpd. selaku Pembimbing 1.

6. Bapak Andriyanto, ST.,MT. selaku Pembimbing 2.

7. Seluruh karyawan PT. Trakindo Utama Cabang Padang.

8. Dan semua pihak yang terlibat dalam pembuatan Tugas Akhir ini.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis menyadari bahwa Tugas Akhir

ini masih belum sempurna, baik dalam penulisan dan pembuatan alat. Oleh karena

itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang sifatnya

membangun guna kesempurnaan dimasa yang akan datang. Penulis berharap

semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua terutama bagi penulis

dan mahasiswa Program Studi Teknik Alat Berat.

Padang, 2 Agustus 2017

Penulis

Page 12: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PEROLEHAN GELAR

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR

LEMBAR PENGUJI TUGAS AKHIR

ABSTRAK ........................................................ i

LEMBARAN TUGAS AKHIR ........................................................ ii

LEMBAR ASISTENSI ........................................................ iii

LEMBAR REVISI ........................................................ v

KATA PENGANTAR ........................................................ vi

DAFTAR ISI ........................................................ vii

DAFTAR GAMBAR ........................................................ ix

DAFTAR LAMIPRAN ........................................................ x

BAB. I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................ 1

1.2 Alasan Pemilihan Judul ........................................................ 1

1.3 Tujuan Penulisan ........................................................ 2

1.4 Batasan Masalah ........................................................ 2

1.5 Manfaat ........................................................ 2

1.6 Teknik Pengumpulan Data ........................................................ 3

1.7 Sistematika Penulisan ........................................................ 3

BAB. II TEORI DASAR

2.1 Perpindahan Panas ........................................................ 5

2.2 Fluida Kerja ........................................................ 8

2.3 Sistem Pendingin ........................................................ 12

BAB. III METODOLOGI

3.1 Langkah-Langkah Pembuatan Simulator .......................................... 24

BAB. IV PEMBAHASAN

4.1 Pendahuluan ........................................................ 28

4.2 Langkah-langkah Troubleshooting ................................................... 31

4.3 Penyebab Engine Overheating ........................................................ 34

Page 13: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

viii

4.4 Deskripsi Alat ........................................................ 38

4.5 Pengoperasian Simulator ........................................................ 39

BAB. V PENUTUP

4.1 Kesimpulan ........................................................ 43

4.2 Saran ........................................................ 44

DAFTAR PUSTAKA ........................................................ 45

LAMPIRAN ........................................................ 46

Page 14: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

ix

DAFTAR GAMBAR

2.1 Heat ........................................................ 5

2.2 Konduksi ........................................................ 6

2.3 Konveksi ........................................................ 6

2.4 Coolant ....................................................... 9

2.5 Grafik Konsentrasi Ethylene Glycol ................................................. 10

2.6 Conditioner ....................................................... 10

2.7 ELC ........................................................ 11

2.8 Komponen dasar sistem pendingin ................................................... 12

2.9 Sistem Pendinginan pada Truk Jalan Raya ....................................... 13

2.10 Keel Cooler ....................................................... 14

2.11 Heat exchanger ....................................................... 14

2.12 Water pump ........................................................ 15

2.13 Komponen oil cooler ........................................................ 16

2.14 Aftercooler ........................................................ 17

2.15 Water Jacket ........................................................ 17

2.16 Temperatur pembukaan thermostat .................................................. 18

2.17 Radiator ........................................................ 18

2.18 Folded core radiator ........................................................ 19

2.19 IMRM ........................................................ 20

2.20 AMOCS radiator ........................................................ 21

2.21 Tipe fan ........................................................ 21

2.22 Radiator Pressure Cap ........................................................ 22

3.1 Alur kerja pembuatan simulator ........................................................ 24

4.1 AMOCS radiator ........................................................ 28

4.2 Skematik aliran coolant ........................................................ 29

4.3 Tampak Depan Simulator ........................................................ 38

4.4 Tampak Belakang Simulator ........................................................ 39

4.5 Saklar pada Simulator ........................................................ 40

Page 15: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Pembuatan Simulator ........................................................ 36

Lampiran 2. Biaya Pembuatan Simulator ........................................................ 57

Lampiran 3. Panduan Pengoperasian Simulator ............................................. 59

Page 16: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

1

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada proses pembakaran udara dan bahan bakar di dalam ruang bakar

akan menghasilkan panas dengan temperatur yang sangat tinggi. Panas

tersebut akan diserap oleh dinding cylinder, cylinder head dan piston. Oleh

sebab itu sistem pendingin harus mampu menjaga temperatur kerja sehingga

komponen – komponen tersebut tidak menerima panas yang berlebihan

(overheat).

Sistem pendingin tidak hanya berfungsi untuk melindungi komponen

– komponen engine tetapi juga menjaga kondisi oli yang dipakai pada

sistem pelumasan bisa tetap pada kondisi temperatur kerja sehingga

pelumasan terhadap komponen – komponen engine tetap terjaga. Sistem

pendingin yang menyerap terlalu banyak panas juga tidak baik karena akan

menurunkan thermal efficiency dari engine serta menurunkan energi yang

dihasilkan.

Karena pentingnya cooling system pada suatu engine dan belum

tersedianya cooling system simulator yang dapat menunjang dalam proses

pembelajaran maka penulis tertarik untuk membuat simulator yang berguna

untuk memudahkan pemahaman dan membantu proses pembelajaran

khususnya pada materi cooling system, simulator tersebut akan dijadikan

Tugas Akhir (TA) dengan judul, ” C-18 Engine on 24 M Motor Grader

Cooling System Simulator”.

1.2 Alasan Pemilihan Judul

Ada beberapa alasan pemilihan judul yakni :

a) Cooling System merupakan salah satu sistem yang sangat penting pada

engine karena kemampuan pendinginan cooling system sangat

berpengaruh pada performa dan usia pakai dari komponen dan engine itu

sendiri.

b) Ketertarikan penulis untuk dapat menciptakan alat yang dapat

memudahkan dan membantu dalam proses pembelajaran cooling system

Page 17: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

2

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari pembuatan alat simulasi cooling system ini adalah:

1.3.1) Tujuan umum

a) Untuk memenuhi syarat mengakhiri program Diploma III pada Jurusan

Teknik Mesin Program Studi Teknik Alat Berat di Politeknik Negeri

Padang.

b) Untuk dapat menerapkan ilmu- ilmu yang diperoleh penulis selama

mengikuti perkuliahan di Program Studi Teknik Alat Berat

1.3.2) Tujuan khusus

a) Dapat membuat cooling system simulator yang membantu dan

mempermudah dalam proses pembelajaran

b) Dapat memahami cara kerja cooling system dan fungsi dari setiap

komponennya

c) Dapat memahami aliran yang terjadi pada cooling system.

d) Dapat membuat buku panduan pengoperasian simulator

1.4 Batasan Masalah

Dalam penulisan dan penyusunan Tugas Akhir ini, penulis hanya

menyajikan penjelasan komponen yang terdapat pada cooling system, cara

kerja tiap komponen cooling system, aliran coolant, dan mensimulasikan

aliran saat terjadi problem pada komponen cooling system.

1.5 Manfaat

Dengan dilakukannya penulisan Tugas Akhir dengan judul “C-18

Engine on 24 M Motor Grader Cooling System Simulator”, penulis

berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat sebagai alat bantu untuk

mempermudah proses pembelajaran dan sebagai referensi yang layak bagi

pembaca nantinya, terutama sekali bagi mahasiswa Program Studi Teknik

Alat Berat.

Page 18: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

3

1.6 Teknik Pengumpulan Data

Pengumpulan data dilakukan dengan cara :

1) Studi literatur

Penulis mengambil beberapa sumber dari service manual, student guide

book, dan service information system yang sesuai dengan permasalahan

dan topik yang diambil penulis.

2) Wawancara

Penulis menanyakan langsung kepada pihak pembimbing atau pihak

yang terkait dengan permasalahan tersebut untuk mendapatkan informasi.

3) Observasi langsung

Penulis melakukan pengamatan di PT. Trakindo Utama untuk

mendapatkan informasi tentang permasalahan tersebut.

4) Eksperimen

Penulis melakukan eksperimen selama proses perancangan dan

pembuatan simulator dengan tujuan didapatkan alat yang mudah untuk

dimengerti dan mudah dalam penggunaannya.

1.7 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan penyusunan dan penyelesaian Tugas Akhir ini,

maka penulis menguraikan pembahasan- pembahasan ini dalam beberapa

BAB sebagai berikut :

BAB I. PENDAHULUAN

Bab ini berisikan tentang latar belakang, alasan pemilihan judul,

tujuan penulisan, batasan masalah, manfaat, teknik pengambilan

data, teknik analisa data, dan sistematika penulisan.

BAB II. TEORI DASAR

Bab ini berisikan tentang dasar- dasar cooling system, jenis- jenis

cooling system, cara kerja dan fungsi dari masing- masing

komponen cooling system, Dan aliran coolant pada cooling

system.

Page 19: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

4

BAB III. METODOLOGI

Bab ini berisikan tentang tahapan- tahapan pembuatan simulator

dan bahan yang digunakan dalam pembuatan simulator.

BAB IV. PEMBAHASAN

Bab ini berisikan cara bagaimana mengoperasikan simulator dan

aliran saat terjadi problem pada komponen cooling system dengan

menggunakan simulator.

BAB V. PENUTUP

Bab ini berisikan kesimpulan dan saran dari penyusun laporan

Tugas Akhir

DAFTAR PUSTAKA

Page 20: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

5

BAB II. TEORI DASAR

2.1 Perpindahan Panas

Pada proses pembakaran udara dan bahan bakar di dalam ruang bakar

akan menghasilkan panas dengan temperatur yang sangat tinggi. Panas

tersebut akan diserap oleh dinding cylinder, cylinder head dan piston. Oleh

sebab itu sistem pendingin harus mampu menjaga temperatur kerja sehingga

komponen–komponen tersebut tidak menerima panas yang berlebihan

(overheat).

Sistem pendingin tidak hanya berfungsi untuk melindungi komponen

engine tetapi juga menjaga kondisi oli yang dipakai pada sistem pelumasan

bisa tetap pada kondisi temperatur kerja sehingga pelumasan terhadap

komponen–komponen engine tetap terjaga. Sistem pendingin yang

menyerap terlalu banyak panas juga tidak baik karena akan menurunkan

thermal efficiency dari engine serta menurunkan energi yang dihasilkan.

Gambar 2.1 Heat [1]

Pada diesel engine, panas yang dihasilkan dari proses pembakaran

bahan bakar di dalam ruang bakar sekitar 33% diubah menjadi energi

sedangkan sisanya dibuang dengan beberapa cara yaitu: 30% heat dibuang

melalui gas buang, 30% diserap oleh sistem pendingin dan 7% diradiasikan

dari engine ke udara sekitar seperti yang terlihat pada (Gambar 2.1). Proses

perpindahan panas pada engine dapat terjadi dengan tiga cara yaitu:

5

BAB II. TEORI DASAR

2.1 Perpindahan Panas

Pada proses pembakaran udara dan bahan bakar di dalam ruang bakar

akan menghasilkan panas dengan temperatur yang sangat tinggi. Panas

tersebut akan diserap oleh dinding cylinder, cylinder head dan piston. Oleh

sebab itu sistem pendingin harus mampu menjaga temperatur kerja sehingga

komponen–komponen tersebut tidak menerima panas yang berlebihan

(overheat).

Sistem pendingin tidak hanya berfungsi untuk melindungi komponen

engine tetapi juga menjaga kondisi oli yang dipakai pada sistem pelumasan

bisa tetap pada kondisi temperatur kerja sehingga pelumasan terhadap

komponen–komponen engine tetap terjaga. Sistem pendingin yang

menyerap terlalu banyak panas juga tidak baik karena akan menurunkan

thermal efficiency dari engine serta menurunkan energi yang dihasilkan.

Gambar 2.1 Heat [1]

Pada diesel engine, panas yang dihasilkan dari proses pembakaran

bahan bakar di dalam ruang bakar sekitar 33% diubah menjadi energi

sedangkan sisanya dibuang dengan beberapa cara yaitu: 30% heat dibuang

melalui gas buang, 30% diserap oleh sistem pendingin dan 7% diradiasikan

dari engine ke udara sekitar seperti yang terlihat pada (Gambar 2.1). Proses

perpindahan panas pada engine dapat terjadi dengan tiga cara yaitu:

5

BAB II. TEORI DASAR

2.1 Perpindahan Panas

Pada proses pembakaran udara dan bahan bakar di dalam ruang bakar

akan menghasilkan panas dengan temperatur yang sangat tinggi. Panas

tersebut akan diserap oleh dinding cylinder, cylinder head dan piston. Oleh

sebab itu sistem pendingin harus mampu menjaga temperatur kerja sehingga

komponen–komponen tersebut tidak menerima panas yang berlebihan

(overheat).

Sistem pendingin tidak hanya berfungsi untuk melindungi komponen

engine tetapi juga menjaga kondisi oli yang dipakai pada sistem pelumasan

bisa tetap pada kondisi temperatur kerja sehingga pelumasan terhadap

komponen–komponen engine tetap terjaga. Sistem pendingin yang

menyerap terlalu banyak panas juga tidak baik karena akan menurunkan

thermal efficiency dari engine serta menurunkan energi yang dihasilkan.

Gambar 2.1 Heat [1]

Pada diesel engine, panas yang dihasilkan dari proses pembakaran

bahan bakar di dalam ruang bakar sekitar 33% diubah menjadi energi

sedangkan sisanya dibuang dengan beberapa cara yaitu: 30% heat dibuang

melalui gas buang, 30% diserap oleh sistem pendingin dan 7% diradiasikan

dari engine ke udara sekitar seperti yang terlihat pada (Gambar 2.1). Proses

perpindahan panas pada engine dapat terjadi dengan tiga cara yaitu:

Page 21: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

6

a) Konduksi

Gambar 2.2 Konduksi [1]

Di dalam engine, panas akan dikonduksikan dari ruang bakar ke sistem

pendingin melalui komponen–komponen logam pada engine. Pada engine

yang menggunakan sistem pendingin dengan media udara, panas akan di

konduksikan) ke sirip (fin) pendingin pada bagian luar silinder seperti yang

terlihat pada (Gambar 2.2) dan kemudian panas akan dibuang engine ke

udara sekitar.

Sifat dari bahan ada mempunyai sifat sebagai penghantar panas yang

baik dan ada juga jelek. Logam merupakan penghantar yang baik tetapi

bahan asbestos, kayu, kertas dan material bukan logam adalah penghantar

panas yang jelek dan dapat digolongkan sebagai penghambat panas.

b) Konveksi

Gambar 2.3 Konveksi [1]

Seperti yang terlihat pada (Gambar 2.3) ujung sebuah bejana diberi

panas sehingga menghasilkan aliran konveksi di dalam air dan sebuah

larutan berwarna yang ada di dalam sebuah bejana yang transparan

membuat efek ini mudah untuk dilihat.

Page 22: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

7

Konveksi adalah suatu cara perpindahan panas dengan pergerakan

yang sebenarnya dari molekul-molekul zat. Hal ini berlaku untuk gas dan

cairan tetapi tidak untuk zat padat.

Ketika sebagian dari cairan atau gas di dalam bejana dipanaskan maka

bahan tersebut akan memuai sehingga volumenya meningkat, tetapi

densitynya akan turun.

Hal ini membuat partikel-partikel dari bahan yang dipanaskan akan

menjadi ringan sehingga mengapung ke atas dan memenuhi bagian yang

lebih dingin sedangkan partikel–partikel yang lebih berat akan tenggelam di

bagian bawah bejana. Hal ini merupakan prinsip dari aliran konveksi.

Prinsip ini digambarkan pada (Gambar 2.3).

c) Radiasi

Pada proses perpindahan panas dengan cara radiasi, panas akan

dipindahkan ke udara sekitar. Energi panas dapat kita rasakan dari nyala api

yang memancarkan panas. Energi yang diubah menjadi panas pada sebuah

benda dingin yang disinari akan menyebabkan temperatur pada benda tersebut

naik secara bertahap.

Suatu bahan yang memiliki warna gelap akan menghantarkan panas

lebih baik daripada bahan yang memiliki warna terang. Oleh karena itu sirip

(fins) pendingin pada cylinder dan radiator biasanya dicat dengan lapisan

warna hitam sehingga panas dari sistem pendingin dapat dengan mudah

dipancarkan ke udara sekitar. Material dengan warna yang gelap juga baik

untuk menyerap panas secara radiasi.

Pada beberapa engine menggunakan sistem pendingin dengan media

udara tetapi sebagian besar engine menggunakan media cairan (liquid).

Keuntungan dari media cairan (liquid) adalah pengontrolan temperatur yang

bagus, tidak berisik dan dari segi manufaktur mudah dalam proses

pembuatannya.

Page 23: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

8

Ketika panas diserap oleh sebuah bahan/komponen akan

menyebabkan hal–hal sebagai berikut:

1) Perubahan temperatur

Panas yang diserap oleh bahan akan menyebabkan temperatur pada

bahan tersebut naik sedangkan bila panas diserap dari suatu bahan

akan menyebabkan temperatur pada bahan tersebut turun.

2) Perubahan warna

Jika sebuah baja dipanaskan maka baja tersebut akan berubah warna

sesuai dengan panas yang diterima. Komponen–komponen engine

yang pernah mengalami overheat biasanya dapat diidentifikasi dengan

perubahan warna pada komponen tersebut (discoloration).

3) Perubahan bentuk

Panas dapat menyebabkan sebuah perubahan bentuk dari benda padat

menjadi cair dan cair menjadi gas.

4) Perubahan volume

Apabila suatu bahan dipanaskan maka molekul pada bahan tersebut

akan mengembang sehingga volumenya akan naik sedangkan bila

suatu bahan didinginkan maka molekul pada bahan tersebut akan

menyusut sehingga volumenya akan turun.

5) Semua jenis bahan akan mengembang jika dipanaskan dan akan

menyusut jika didinginkan. Gas akan mengembang berlipat–lipat dari

volume sebelumnya tetapi pada cairan dan benda padat hanya akan

sedikit saja karena molekul benda padat dan cair bukan molekul bebas

seperti yang dimiliki oleh gas.

2.2 Fluida kerja

Coolant engine merupakan fluida kerja dengan campuran air,

conditioner dan antifreeze yang akan disirkulasikan ke saluran–saluran dan

jacket water di dalam engine untuk menyerap panas pada engine seperti

yang terlihat pada (Gambar 2.4).

Page 24: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

9

Coolant menyerap panas dari komponen–komponen di sistem yang

ada di engine kemudian membuang panas tersebut ke udara sekitar melalui

heat exchanger atau radiator dengan media udara atau air.

Gambar 2.4 Coolant [1]

2.2.1) Air

Sifat air berbeda dengan cairan lainnya. Air akan menyusut jika

didinginkan sampai suhu 4ºC dan dari temperatur tersebut sampai air akan

membeku menjadi es, maka air akan mengembang. Ketika air didinginkan

di bawah 0°C maka es akan menyusut seperti zat padat lainnya. Kemudian

air akan mendidih pada temperatur 100°C (212°F) pada tekanan atmosfer

normal.

Jika coolant mendidih dapat menimbulkan gelembung (bubble)

sehingga tidak dapat memindahkan panas dengan baik, menurunkan

efisiensi sistem pendingin dan gelembung (bubble) akan mempengaruhi

jumlah kapasitas aliran yang dihasilkan pompa. Ketika gelembung (bubble)

udara pecah dapat melepaskan sebagian kecil dari komponen logam (erosi

kavitasi) dan air juga sangat korosif terhadap metal/logam. Antifreeze dan

conditioner ditambahkan untuk memperbaiki kekurangan ini

2.2.2) Antifreeze

Antifreeze atau ethylene glycol berfungsi untuk menaikkan titik didih

dan menurunkan titik beku dari air. Jumlah kandungan antifreeze

menentukan seberapa besar perubahan temperatur. Coolant yang membeku

tidak dapat mengalir pada sistem pendingin sehingga tidak dapat bersikulasi

untuk memindahkan panas dan juga dapat menimbullkan keretakan.

9

Coolant menyerap panas dari komponen–komponen di sistem yang

ada di engine kemudian membuang panas tersebut ke udara sekitar melalui

heat exchanger atau radiator dengan media udara atau air.

Gambar 2.4 Coolant [1]

2.2.1) Air

Sifat air berbeda dengan cairan lainnya. Air akan menyusut jika

didinginkan sampai suhu 4ºC dan dari temperatur tersebut sampai air akan

membeku menjadi es, maka air akan mengembang. Ketika air didinginkan

di bawah 0°C maka es akan menyusut seperti zat padat lainnya. Kemudian

air akan mendidih pada temperatur 100°C (212°F) pada tekanan atmosfer

normal.

Jika coolant mendidih dapat menimbulkan gelembung (bubble)

sehingga tidak dapat memindahkan panas dengan baik, menurunkan

efisiensi sistem pendingin dan gelembung (bubble) akan mempengaruhi

jumlah kapasitas aliran yang dihasilkan pompa. Ketika gelembung (bubble)

udara pecah dapat melepaskan sebagian kecil dari komponen logam (erosi

kavitasi) dan air juga sangat korosif terhadap metal/logam. Antifreeze dan

conditioner ditambahkan untuk memperbaiki kekurangan ini

2.2.2) Antifreeze

Antifreeze atau ethylene glycol berfungsi untuk menaikkan titik didih

dan menurunkan titik beku dari air. Jumlah kandungan antifreeze

menentukan seberapa besar perubahan temperatur. Coolant yang membeku

tidak dapat mengalir pada sistem pendingin sehingga tidak dapat bersikulasi

untuk memindahkan panas dan juga dapat menimbullkan keretakan.

9

Coolant menyerap panas dari komponen–komponen di sistem yang

ada di engine kemudian membuang panas tersebut ke udara sekitar melalui

heat exchanger atau radiator dengan media udara atau air.

Gambar 2.4 Coolant [1]

2.2.1) Air

Sifat air berbeda dengan cairan lainnya. Air akan menyusut jika

didinginkan sampai suhu 4ºC dan dari temperatur tersebut sampai air akan

membeku menjadi es, maka air akan mengembang. Ketika air didinginkan

di bawah 0°C maka es akan menyusut seperti zat padat lainnya. Kemudian

air akan mendidih pada temperatur 100°C (212°F) pada tekanan atmosfer

normal.

Jika coolant mendidih dapat menimbulkan gelembung (bubble)

sehingga tidak dapat memindahkan panas dengan baik, menurunkan

efisiensi sistem pendingin dan gelembung (bubble) akan mempengaruhi

jumlah kapasitas aliran yang dihasilkan pompa. Ketika gelembung (bubble)

udara pecah dapat melepaskan sebagian kecil dari komponen logam (erosi

kavitasi) dan air juga sangat korosif terhadap metal/logam. Antifreeze dan

conditioner ditambahkan untuk memperbaiki kekurangan ini

2.2.2) Antifreeze

Antifreeze atau ethylene glycol berfungsi untuk menaikkan titik didih

dan menurunkan titik beku dari air. Jumlah kandungan antifreeze

menentukan seberapa besar perubahan temperatur. Coolant yang membeku

tidak dapat mengalir pada sistem pendingin sehingga tidak dapat bersikulasi

untuk memindahkan panas dan juga dapat menimbullkan keretakan.

Page 25: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

10

Gambar 2.5 Grafik Konsentrasi Ethylene Glycol [1]

Ketika antifreeze ditambahkan, konsentrasinya harus diantara 30%

dan 60% seperti yang terlihat pada (Gambar 2.5). Di bawah 30% tidak

memberikan perlindungan yang cukup, sementara di atas 60% akan

mempengaruhi penyerapan sistem pendingin engine. Demikian juga pada

konsentrasi antifreeze yang tinggi akan menimbulkan endapan silica yang

mengakibatkan tertutupnya komponen di dalam sistem dan dapat

menurunkan umur seal.

2.2.3) Conditioner

Gambar 2.6 Conditioner [1]

Corrosion Inhibitor atau conditioner seperti yang terlihat pada

(Gambar 2.6) adalah additive yang dilarutkan di dalam air pendingin untuk

melindungi berbagai macam komponen logam pada sistem pendingin

engine dari korosi. Konsentrasi yang tepat dari campuran itu harus dijaga

untuk mencapai tingkat PH yang tepat untuk memberikan perlindungan

yang sempurna.

Konsentrasi coolant conditioner harus dijaga antara 3% dan 6%. Jika

konsentrasi terlalu rendah maka komponen akan mudah korosi. Jika terlalu

Page 26: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

11

tinggi konsentrasinya, unsur pemindah panas dari coolant akan berkurang

dan ada kemungkinan terbentuknya gumpalan silica dimana menyebabkan

pemadatan coolant. Beberapa additive yang digunakan adalah chrom, borax,

dan nitrat. Sebagian besar perusahaan diesel engine merekomendasikan

produk khusus untuk perlindungan korosi. Caterpillar sekarang

merekomendasikan pre-mixed extended life coolant (ELC).

Gambar 2.7 ELC [1]

Extended Life Coolant (ELC) seperti yang terlihat pada (Gambar 2.7)

berfungsi memberikan:

a) Umur coolant 6000 jam atau 4 tahun

b) Anti korosi

c) Memanjangkan umur seal water pump

d) Mencegah beku pada temperatur rendah

e) Mengandung anti didih yang baik

Maintenance yang diperlukan hanya penambahan ELC Extender

setelah 3000 jam atau setelah 2 tahun. ELC mengandung organic acid

inhibitor dan antifoam agent dengan sedikit nitrat dan kemudian ethylene

glycol sebagai bahan dasar coolant. Yang kemudian dicampur dengan air

destilasi dengan konsentrasi 50/50. ELC memberikan perlindungan terhadap

pembekuan sampai dengan -37°C (-35°F). Perlindungan terhadap didih

dengan spesifikasi radiator cap 90 kPa (13 psi) mencapai 129°C atau 265°F.

Page 27: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

12

2.3 Sistem Pendingin

Gambar 2.8 Komponen dasar sistem pendingin [1]

Seperti yang terlihat pada (Gambar 2.8) memperlihatkan komponen-

komponen sistem pendingin dan skema aliran coolant di dalam sistem

pendingin.

Water pump (1) menghasilkan aliran (flow) di dalam sistem pendingin.

Water pump menghisap coolant yang lebih dingin dari bagian bawah

radiator (5) kemudian mengalirkannya ke seluruh sistem. Pada sebagian

besar high performance diesel engine dilengkapi dengan sebuah engine oil

cooler (2) dimana coolant akan dialirkan melalui oil cooler dan kemudian

ke cylinder block memasuki jacket water (3). Coolant dialirkan di sekeliling

dinding liner menuju cylinder head kemudian aliran coolant akan dialirkan

ke saluran valve dan saluran gas buang (exhaust) di dalam cylinder head

menuju water outlet housing pada cylinder head.

Water temperatur regulator atau thermostat (4) mengatur aliran

coolant menuju radiator. Saat engine dalam kondisi dingin, thermostat

menutup aliran air menuju radiator (5) dimana terpasang pressure cap (6)

untuk mengatur tekanan di dalam sistem pendingin dan coolant dari engine

akan dialirkan menuju water pump melalui bypass tube lalu kembali ke

engine. Ini akan membantu agar engine dapat mencapai suhu kerja dengan

cepat. Hose (7) digunakan sebagai saluran penghubung yang fleksibel dari

radiator dengan engine.

Temperatur dari coolant dikontrol oleh thermostat. Jika temperatur

coolant di dalam engine masih rendah, thermostat tertutup dan

Page 28: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

13

mengarahkan sebagian coolant kembali menuju bagian saluran bypass ke

water pump.

2.3.1) Jenis - jenis sistem pendingin

1) Shunt line

Gambar 2.9 Sistem Pendinginan pada Truk Jalan Raya [2]

Pada on highway truck perubahan engine speed selalu terjadi. Karena

pompa air digerakkan oleh roda gigi, berarti aliran air pendingin juga

berubah. Sistem pendingin dimodifikasi untuk menyesuaikan keadaan ini.

Disamping pompa air, oil cooler, lubang-lubang air pendingin, thermostat,

radiator dan tutupnya, kipas, pipa-pipa dan slang pada truk ada tambahan

pipa yang dipasang pararel (shuntline) yang menghubungkan bagian atas

radiator dengan pompa air seperti yang terlihat pada (Gambar 2.9).. Pipa

yang dipasang pararel ini mencegah kerusakan pompa air

Bila kecepatan truk berubah, kecepatan water pump juga berubah,

namun demikian aliran air pendingin tidak terlalu cepat berubah sehingga

terdapat perbedaan tekanan pada water pump. Shunt line menyediakan air

yang cukup ke saluran masuk water pump untuk menjaga tekanan dan

mencegah air mendidih. Air pendingin pada saluran masuk pompa dapat

mendidih karena turunnya tekanan. Pada saluran keluar pompa tekanan

tersimpan. Tekanan ini akan menimbulkan gelembung udara. Pecahnya

gelembung udara akan menyebabkan erosi pada pompa air.

2) Sistem pendingin engine kapal (Keel Cooler)

Ada beberapa keunikan pada komponen-komponen sistem pendingin

pada engine kapal sebab panas engine dialirkan ke air ketimbang ke udara.

Page 29: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

14

Engine kapal menggunakan keel cooler. Dasar aliran air pendinginnya sama

dengan engine lainnya. keel cooler berfungsi menggantikan radiator.

Komponen-komponen keel cooler ini sama dengan yang

konvensional. Ada pompa air, lubang aliran air, expansion tank tempat

dimana dipasang thermostat. Air pendingin mengalir melalui keel cooler

seperti yang terlihat pada (Gambar 2.10).

Gambar 2.10 Keel Cooler [2]

Keel cooler adalah tabung-tabung yang dililitkan atau dilas ke

lambung kapal. Air mengalir dari expansion tank (1) ke water pump (2)

terus mengalir ke engine dan keel cooler (3) dimana air laut mendinginkan

air pendingin.

3) Heat exchanger

Gambar 2.11 Heat exchanger [2]

Sistem pendingin ini terdiri dari water pump, lubang-lubang aliran air,

saluran gas buang yang didinginkan oleh air (water cooled exhaust

manifold), expansion tank tempat dimana dipasang thermostat. Air laut yang

mendinginkan air pendingin juga mempunyai pompa, pipa-pipa dan slang-

slang tersendiri seperti yang terlihat pada (Gambar 2.11). Pada dasarnya

Page 30: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

15

heat exchanger berbentuk kotak di dalamnya diisi tabung-tabung air

pendingin mengalir di dalam tabung yang dikelilingi air laut. Air laut

menyerap panas yang terdapat pada air pendingin.

2.3.2) Komponen utama sistem pendingin

1) Water Pump

Gambar 2.12 Water pump [1]

Water pump yang terpasang pada diesel engine adalah jenis

centrifugal pump. Impeller berbentuk kipas yang akan menghasilkan area

bertekanan rendah pada bagian tengah hub ketika impeller berputar seperti

yang terlihat pada (Gambar 2.12).

1) Curved Blades

2) Impeller

3) Housing and Outlet

4) Input Shaft

5) Center of Housing

Water pump terdiri dari sebuah housing dengan saluran inlet dan

outlet. Ketika impeller berputar, coolant terhisap masuk ke bagian inlet dari

pompa pada bagian tengah shaft (4) dari pompa, menuju blade (1) dan

terlempar keluar oleh gaya sentrifugal dan didorong menuju outlet pompa

(3) kemudian menuju cylinder block.

Saluran inlet pompa terhubung dengan sebuah hose ke bagian bawah

dari radiator, dan coolant dari radiator masuk menuju pompa

menggantikan coolant yang didorong ke sisi outlet. Shaft yang mengikat

impeller menggunakan bearing. Oleh karena itu shaft tersebut

Page 31: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

16

membutuhkan pelumasan oli engine. Drive shaft mungkin terpasang dengan

Vee Belt atau secara langsung digerakkan oleh timing gear.

2) Engine Oil Cooler

Untuk efisiensi pelumasan, oli engine perlu untuk dijaga pada level

temperatur tertentu. Temperatur oli engine tidak boleh melebihi 120°C.

Sehubungan dengan adanya friksi dan beban panas yang terjadi pada oli di

dalam high performance engine , heavy duty diesel engine , temperatur oli

akan naik sehingga perlu untuk didinginkan secara terus menerus agar

temperatur oli sesuai dengan temperatur kerja oli.

Gambar 2.13 Komponen oil cooler [1]

Engine oil cooler yang terlihat pada terdiri dari sebuah metal housing

yang memiliki sekumpulan tube tembaga yang mana terpisah oleh susunan

sekat atau buffle seperti yang terlihat pada (Gambar 2.13). Coolant engine

mengalir di dalam tube-tube dan oli engine yang panas mengalir di sekitar

bagian luar dari tube. Oil cooler mengurangi temperatur maksimum dari oli

engine dan juga mempercepat tercapainya temperatur kerja engine dengan

cara mensirkulasikan oli engine sampai mencapai temperatur kerja

maksimum.

Page 32: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

17

3) After Cooler

Gambar 2.14 Aftercooler [1]

Aftercooler seperti yang terlihat pada (Gambar 2.14) dipasang setelah

turbocharger pada engine untuk menurunkan suhu udara yang akan

memasuki ruang bakar. Ini menyebabkan kerapatan udara menjadi

meningkat, sehingga jumlah udara menjadi lebih banyak dan effisiensi dan

tenaga yang dihasilkan engine meningkat. Beberapa pabrik engine

mengistilahkan aftercooler sebagai intercooler.

Berdasarkan media yang dipakai aftercooler di bagi menjadi 2 yaitu

menggunakan media air dan udara. Terdapat tiga jenis sistem yang

menggunakan aftercooler yang digunakan engine Caterpillar. Semua jenis

aftercooler berfungsi sama. Aftercooler akan menyerap panas dari udara

sehingga udara menjadi lebih dingin dan kerapatan udaranya menjadi

meningkat.

4) Water Jacket

Gambar 2.15 Water Jacket [2]

Dari aftercooler, air pendingin mengalir ke engine block dan di sekitar

cylinder liner. Membuang panas yang tidak berguna dari piston, ring dan

liner. Rongga-rongga tempat air tersebut disebut water jacket seperti yang

terlihat pada (Gambar 2.15).

Page 33: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

18

5) Water Temperature Regulator / Thermostat

Gambar 2.16 Temperatur pembukaan thermostat [1]

Thermostat hanya mengontrol temperatur minimum coolant.

Temperatur maksimal tergantung pada kapasitas coolant dan panas yang

dihasilkan oleh pembakaran di dalam ruang bakar engine. Temperatur

normal coolant diantara 71°C (160°F) dan 107°C (225°F). Temperatur

pembukaan dari thermostat tertera pada thermostat seperti yang terlihat

pada (Gambar 2.16).

Thermostat didesain untuk membuka pada temperatur tertentu.

Contoh, desain thermostat pada 85°C unit akan mulai membuka antara 84°C

(184°F) dan 86°C (187°F) dan akan membuka penuh pada 100°C (212°F).

Desain thermostat dengan lapisan lilin (wax) dimaksudkan bahwa jika

thermostat rusak maka thermostat akan tetap berada pada posisi terbuka

(open). Lapisan lilin akan cenderung tetap dalam keadaan mengembang

dengan demikian menjaga valve tetap terbuka (open).

6) Radiator

Gambar 2.17 Radiator [1]

Radiator terdiri dari dua buah tanki yang di dalamnya dilengkapi

dengan core. Core terdiri dari pipa sebagai saluran coolant ketika mengalir

Page 34: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

19

melalui radiator untuk didinginkan seperti yang terlihat pada (Gambar

2.17).

Pada sekitar bagian core pada radiator dilengkapi dengan sirip – sirip

(fins). Berdasarkan rancangannya ada dua jenis core yaitu: core dengan center

fin dan core dengan horizontal fin. Sebagian besar untuk aplikasi alat - alat

berat menggunakan jenis radiator dengan horizontal fin. Fin berfungsi agar

proses perpindahan panas lebih bagus. Udara yang dihembuskan karena

pergerakan machine atau dihembuskan oleh kipas akan melewati pipa (tube)

dan sirip (fin) akan menyerap panas dari coolant. Proses perpindahan panas

coolant pada radiator sangat dipengaruhi oleh kecepatan aliran udara yang

melewati pipa (tube) dan sirip (fin) yang ada pada radiator.

a) Folded Core

Gambar 2.18 Folded core radiator [1]

Folded core radiator seperti yang terlihat pada (Gambar 2.18) adalah

radiator dengan design praktis dimana core dapat diganti secara individu.

Hal ini berguna jika core rusak karena benturan dari luar dan juga

memungkinkan radiator untuk diperbaiki bukan pada tempat yang khusus

(sebagai contoh tidak perlu penyolderan). Core assembly disekat antara

tanki bagian atas dan tanki bagian bawah.

Core-core menyudut untuk menaikkan surface area dan mengurangi

kemungkinan saluran tersumbat. Kelebihan dari folded core radiator adalah

kerapatan fin yang sangat tinggi sampai 35 fin per 25 mm dibandingkan

dengan yang standar kira-kira 9 fin per 25 mm. Tetapi pada beberapa

aplikasi earthmoving, jarak fin yang terlalu rapat menjadi penyebab utama

tersumbatnya saluran pendinginan radiator dan susah untuk dibersihkan.

Page 35: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

20

b) Improved Multiple Row Module (IMRM)

Gambar 2.19 IMRM [1]

Radiator Improved Multiple Row Module (IMRM) seperti terlihat

pada (Gambar 2.19) merupakan pengembangan (improvement) design

radiator, didesain untuk mengatasi situasi dimana aplikasi machine

berpotensi mengalami penyumbatan jika menggunakan folded core

radiator.

IMRM memiliki kerapatan fin yang tidak terlalu rapat seperti pada

folded core radiator, sehingga lebih memudahkan aliran udara melewati

core pada radiator. Desain ini membuat IMRM radiator lebih tahan

terhadap plugging karena kotoran lembut, serabut, atau debu halus.

Schedule untuk waktu pembersihan lebih lama.

Kelebihan dari radiator jenis IMRM adalah desainnya yang sangat

mudah untuk diperbaiki dibandingkan dengan folded core radiator. Core

assembly yang terpisah (independent) memungkinkan untuk diganti hanya

bila terjadi kerusakan yang parah dan waktu penggantian serta biaya lebih

effisien jika dibandingkan penggantian semua core.

Page 36: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

21

c) Advanced Modular Cooling System (AMOCS)

Gambar 2.20 AMOCS radiator [1]

AMOCS radiator seperti yang terlihat pada (Gambar 2.20) adalah

sebuah desain yang unik yang dapat dijumpai pada berbagai jenis machine

zaman sekarang. AMOCS merupakan singkatan dari Advanced Modular

Cooling System. AMOCS menggunakan dua jalur sistem pendingin dan

meningkatkan kapasitas permukaan untuk pendinginan yang lebih baik

daripada conventional radiator. Sistem ini diaplikasikan untuk bekerja pada

kondisi temperatur udara sekitar yang lebih tinggi dengan surface area yang

lebih kecil.

Dua jalur sistem pendingin mensirkulasikan coolant dari saluran hisap

di bagian bawah tangki, ke atas melalui bagian depan dari elemen pendingin

radiator. Kemudian coolant mengalir ke bawah lagi melalui bagian

belakang dari elemen pendingin radiator kemudian coolant dialirkan dari

bagian bawah tanki menuju water pump. Seperti pada rancangan jenis

folded core dan IMRM, konstruksi AMOCS radiator adalah jenis modular.

7) Cooling Fan

Gambar 2.21 Tipe fan [1]

Kipas (fan) yang terpasang pada machine ada dua tipe yaitu

conventional suction fan atau blower type fan seperti yang terlihat pada

Page 37: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

22

(Gambar 2.21). Pada tipe Suction fan (1) udara luar akan dihisap dan aliran

udara akan melewati fin dan core yang ada pada radiator, terhembus ke

engine dan exhaust melalui sisi ruangan pada bagian belakang atau bagian

bawah machine.

Blower type fan (2) beroperasi dengan cara yang berbeda yaitu dengan

cara udara yang di hisap dari bagian belakang kipas dihembuskan melewati

engine kemudian melalui radiator untuk mendinginkan coolant di dalam

radiator. Blower type fan digunakan pada machine yang beroperasi pada

daerah operasi yang sangat berdebu, contoh: track type tractor yang bekerja

pada tempat pembuangan akhir. Blower type fan juga berfungsi untuk

membantu mengurangi kemungkinan tersumbatnya radiator dan kerusakan

core akibat pengikisan. Vehicle pada aplikasi jalan raya umumnya

menggunakan suction type fan karena kecepatan gerak vehicle dapat

dimanfaatkan untuk meningkatkan aliran udara yang melewati radiator.

8) Radiator Pressure Cap

Gambar 2.22 Radiator Pressure Cap [1]

Komponen sistem pendingin yang mungkin paling dilupakan adalah

radiator cap (pressure cap). Pressure cap seperti yang terlihat pada

(Gambar 2.22) memiliki relief valve yang menjaga agar tekanan pada sistem

pendingin tidak melebihi tekanan yang diinginkan. Pressure cap

mempertahankan tekanan pada sistem pendingin.

Dengan menaikkan tekanan sebesar 1 psi, titik didih air akan naik

sebesar 1.8oC (3,25oF), yang memungkinkan air tidak mendidih pada suhu

212oF (100oC). Umumnya radiator cap memiliki relief valve yang sanggup

Page 38: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

23

menahan tekanan sistem pendingin bervariasi antara 48 -165 Kpa (7 – 24

psi). Ketika temperatur coolant naik maka tekanan sistem pendingin juga

akan naik karena sistem menggunakan sistem tertutup.

Level pengisian coolant harus mencapai level pada filler pipe. Jika

sistem pendingin dilengkapi dengan coolant recovery system (expansion

tank atau reservoir) untuk pengecekan level coolant dapat dilihat pada

recovery container.

9) Hose

Hose radiator menghubungkan water pump dan engine block

(umumnya pada thermostat housing). Fungsinya adalah sebagai saluran

penghubung aliran (flow) coolant yang akan ke radiator dan yang akan

mengalir dari radiator ke water pump. Bentuk dari hose dan sambungan lain

biasanya identik dengan kondisinya. Jika sebuah hose yang lunak dan

kenyal serta mudah melipat ketika ditekan, hal ini mengindikasikan bahwa

hose mengalami kerusakan pada bagian dalam dan harus diganti. Jika

sebuah hose yang keras dan tidak fleksibel lagi sebagai akibat dari panas,

hose harus diganti. Beberapa hose mempunyai penguat pada bagian

dalamnya (spring) untuk mencegah hose terlipat ketika temperatur di dalam

sistem pendingin turun (drop). Clamp hose harus diperiksa secara berkala

dari kebocoran atau kekencangan pengikatannya.

Page 39: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

24

BAB III. METODOLOGI

Dalam bab ini akan dijelaskan bagaimana perencanaan dan pembuatan

simulator. Simulator ini adalah simulator sistem pendingin dengan tipe

AMOCS (Advance modular cooling system) yang dibuat dengan mengacu

pada sistem pendingin yang ada pada engine C-18 yang digunakan pada unit

motor grader 24 M Caterpillar.

Simulator ini tidak menggunakan komponen yang dipakai pada

engine. Tetapi kami menggunakan skematik sistem pendingin untuk

menggantikan komponen-komponen tersebut.

3.1 Langkah-langkah pembuatan simulator

Adapun dalam pembuatan simulator, diperlukan suatu metode

perencanaan agar pelaksanaan pembuatan dapat terencana dan berjalan

dengan baik. Metode yang dilaksanakan tergambar pada diagram alir

dibawah ini.

Gambar 3.1 Alur kerja pembuatan simulator

Page 40: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

25

3.1.1) Mulai

Pertama yang dilakukan adalah persiapan, Persiapan seperti

pengaturan jadwal pembuatan simulator agar kegiatan tersebut dapat

berjalan dengan baik dan mendapat hasil yang diinginkan.

Pembuatan simulator ini dilaksanakan setelah proposal disetujui pada

tanggal 17 April 2017 dan selesai pada tanggal 2 Agustus 2017. Tempat

pelaksanaan dari kegiatan pembuatan simulator ini di bengkel Alat Berat

Politeknik Negeri Padang.

3.1.2) Pengumpulan Data

Untuk mendapatkan data dan referensi yang digunakan dalam

pembuatan simulator ini penulis menggunakan metode :

1) Studi literatur

Penulis mengambil beberapa sumber dari service manual, student guide

book, dan service information system yang sesuai dengan permasalahan

dan topik yang diambil penulis.

2) Wawancara

Penulis menanyakan langsung kepada pihak pembimbing atau pihak

yang terkait dengan permasalahan tersebut untuk mendapatkan informasi

3) Observasi langsung

Penulis melakukan pengamatan di PT. Trakindo Utama untuk

mendapatkan informasi tentang permasalahan tersebut.

4) Eksperimen

Penulis melakukan eksperimen selama proses perancangan dan

pembuatan simulator dengan tujuan didapatkan alat yang mudah untuk

dimengerti dan mudah dalam penggunaannya.

3.1.3) Pembuatan desain simulator

Simulator dibuat sedemikian rupa, sehingga menarik dan praktis

dalam penggunaannya. Desain yang harus dibuat adalah desain untuk

rangka dan kertas stiker untuk melapisi papan simulator.

Page 41: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

26

3.1.4) Menyiapkan alat dan bahan

Dalam pembuatan simulator bahan habis pakai yang diperlukan

adalah sebagai berikut :

1) Besi siku

2) Papan triplek

3) Papan PCB (Printed circuit board)

4) IC (Integrated circuit)

5) Resistor

6) LED (Light emitting diode)

7) Komponen elektronik lainnya

Sedangkan alat yang digunakan untuk membuat simulator adalah

sebagai berikut :

1) Mesin las

2) Gerinda

3) Bor tangan

4) Gergaji

5) Bor PCB

6) Solder

Untuk daftar bahan habis pakai dan biaya secara lebih detail dapat

dilihat pada lampiran.

3.1.5) Pembuatan simulator

Setelah semua alat dan bahan tersedia maka langkah selanjutnya

membuat simulator sesuai desain, Desain simulator dapat dilihat pada

lampiran. Proses pembuatan dibagi menjadi beberapa proses yaitu :

1) Pembuatan rangka dan papan simulator

Pada pembuatan rangka dan papan simulator dilakukan proses

pemotongan, pengeboran, pengelasan, pengecatan dan pelapisan

papan simulator dengan kertas stiker yang sudah di desain.

2) Pembuatan rangkaian lampu LED

Rangkaian lampu LED digunakan untuk mensimulasikan aliran dari

cairan pendingin pada alat berat.

Page 42: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

27

3.1.6) Pengujian simulator

Pengujian simulator dilakukan untuk mengetahui kinerja dari alat

yang dibuat serta untuk mengetahui jika ada kekurangan pada simulator

agar segera dapat di perbaiki. Parameter yang diamati saat pengujian alat

adalah :

1) LED menyala dan berjalan dengan baik.

2) Indikator temperature menyala dan berjalan dengan baik.

3) LED menyala secara otomatis.

3.1.7) Selesai

Setelah selesai dari proses pembuatan dan pengujian alat, maka

dilakukan proses finishing dan merapikan rangkaian elektronik agar

simulator terlihat rapi dan menarik.

Page 43: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

28

BAB IV. PEMBAHASAN

4.1 Pendahuluan

Simulator ini adalah simulator sistem pendingin dengan tipe AMOCS

(Advance modular cooling system) yang dibuat dengan mengacu pada

sistem pendingin yang ada pada engine C-18 yang digunakan pada unit

motor grader 24 M Caterpillar. Engine ini dilengkapi dengan sistem

pendingin bertekanan yang dilengkapi dengan shunt line. Sistem pendingin

bertekanan dapat memberikan dua keuntungan. Yang pertama sistem

pendingin dapat dioperasikan secara aman pada temperatur yang lebih tinggi

dari pada titik didih air, yang kedua kavitasi pada water pump dapat

dicegah. Sistem pendingin bertekanan mencegah timbulnya udara atau

kantong uap terbentuk pada cooling system

Beberapa engine dilengkapi dengan Advanced Modular Cooling

System (AMOCS) untuk membuang panas. Konstruksi dari radiator ini

terdiri dari beberapa core AMOCS yang didesain secara modular. Desain ini

mengijinkan coolant mengalir dari bagian bawah radiator ke bagian atas

dan kembali lagi kebagian bawah dari radiator. Desain ini memaksimalkan

efek dari pendinginan pada radiator pada tempat yang sempit. Dibawah ini

merupakan gambar dari AMOCS radiators.

Gambar 4.1 AMOCS radiator [1]

Page 44: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

29

Dibawah ini merupakan skematik aliran dari cooling system yang

digunakan pada engine C-18.

Gambar 4.2 Skematik aliran coolant [3]

Di bawah ini merupakan nama-nama komponen yang terdapat pada

skematik :

1) Cylinder head

2) Water temperature regulator

3) Vent lines

4) Outlet hose (radiator inlet line)

5) Vent line

6) Cylinder block

7) Shumt line

8) Turbocharger

9) Bypass tube

10) Power train oil cooler

11) Engine oil cooler

12) Water pump

13) Radiator outlet

14) Radiator

15) Hydraulic demand fan

Page 45: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

30

4.1.1) Aliran coolant

Pada saat engine beroperasi, water pump (12) mensirkulasikan

sebagian besar dari coolant dari radiator (14) kedalam engine oil cooler

(11), coolant kemudian mengalir dari engine oil cooler ke power train oil

cooler (10), oil cooler secara efektif memindahkan panas dari oil ke coolant.

Coolant dari power train oil cooler mengalir kedalam cylinder block (6)

melalui bonnet dan elbow. Coolant bersirkulasi melalui area water jacket

dari cylinder block. Coolant mengalir disekitar cylinder liners, melalui

coolant directors dan masuk ke dalam cylinder head (1).

Coolant directors yang berada pada cylinder head mengarahkan aliran

disekitar valve passage dan exhaust ports yang telah tercetak didalam

cylinder head, setelah itu coolant mengalir ke bagian depan dari bagian

depan dari cylinder head, disini water temperature regulator (2) mengatur

arah aliran dari coolant. Water temperature regulator tertutup ketika engine

dalam kondisi dingin, coolant mengalir melalui regulator housing dan

bypass tube (9) kembali lagi ke water pump. Menghambat sejumlah aliran

yang menuju radiator membantu untuk memanaskan engine dengan cepat.

Jika coolant pada kondisi temperatur kerja normal, water temperature

regulator terbuka dan coolant mengalir menuju ke radiator melalui outlet

hose (4). Saat coolant mengalir melalui radiator, panas dari coolant di

pindahkan ke udara yang dipaksakan melintasi fin dari radiator. Aliran

udara mengalir melalui radiator ini disebabkan oleh hydraulic demand fan

(15), hydraulic demand fan adalah fan yang di gerakkan secara hidrolik, fan

ini di kontrol oleh Electronic Control Module (ECM) untuk engine. Coolant

keluar dari radiator melalui radiator outlet (13) dan kembali lagi ke water

pump.

Shunt line (7) memberikan beberapa keuntungan pada jenis cooling

system ini. Shunt line memberikan positive coolant pressure pada water

pump inlet yang mencegah kavitasi pada pompa, sedikit aliran dari coolant

mengalir konstan melalui shunt line ke inlet dari water pump. Vent lines (3)

(5) menyediakan purge ports untuk engine dan radiator, aliran secara terus

menerus dari coolant melalui shunt line memastikan bahwa sedikit dari

Page 46: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

31

coolant akan terus bersirkulasi melalui vent lines. Sirkulasi melalui vent

lines ini mengijinkan udara yang terjebak di hilangkan dari sistem selama

engine sedang beroperasi. Coolant untuk turbocharger (8) berasal dari

saluran yang terhubung pada water temperature regulator housing, saluran

ini menijinkan coolant bersirkulasi melalui turbocharger hanya ketika water

temperature regulator terbuka, coolant mengalir melalui hose ke

turbocharger catridge, coolant digunakan untuk mendinginkan

turbocharger catridge.

4.2 Langkah-langkah Troubleshooting

Mendiagnosa adalah pengaturan, cara-cara logika untuk

mengidentifikasi dan menyelesaikan berbagai masalah. Ini adalah kritikal

skill untuk sorang technician dan mencerminkan dari efektifitas dan

efisiensi dalam memperbaiki sistem atau komponen yang digunakan

pada alat berat. Delapan langkah ini memfasilitasi technician dengan

kemampuan untuk dengan cepat dan benar menjelaskan penyebab utama

dari permasalahan, dan secara konsekuen membantu dalam menghemat

waktu, tenaga dan uang. Dalam proses diagnostik, ada 8 langkah dasar

untuk diikuti:

1) Yakinkan masalah benar-benar terjadi.

Kurangnya pengalaman terhadap karakter machine dan biasanya

pengoperasian yang tidak tepat dari machine dapat menyebabkan

operator berpikir bahwa machine mengalami masalah.

Salah satu cara terbaik untuk memastikan bahwa masalah benar-benar

terjadi adalah mengumpulkan informasi dari Operator, technician,

customer dan orang-orang yang familiar terhadap machine, kita juga harus

mendengarkan keluhan customer mengenai apa yang terjadi, apa yang

dilakukan customer saat timbul masalah dan sebelum masalah terjadi,

apakah machine beroperasi dengan baik kemudian tanyakan juga Kondisi

operasi meliputi:

a) Kondisi geografis (berbatu, berpasir, ketinggian operasi)

b) Cuaca (sangat dingin, sangat panas, kelembaban tinggi dan lain-

Page 47: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

32

lain)

c) Saat masalah muncul, apakah operator berpengalaman yang

mengoperasikan?

2) Nyatakan masalah dalam tulisan

Sekali anda mendapat kejelasan bahwa masalah benar-benar

terjadi, langkah berikutnya adalah menyatakan masalah dalam tulisan

dengan pernyataan yang sederhana. Hal ini akan membantu dengan

jelas mengidentifikasi secara alami masalah yang terjadi.

3) Lakukan pemeriksaan pada engine/machine

Secara visual periksa seluruh machine. Periksa kerusakan yang

nyata/terlihat seperti kebocoran, bolt yang kendor, crack dan lain-lain.

Periksa semua fluid level dan minta operator untuk mengoperasikan

machine pada kondisi actual dan periksa masalah yang terjadi. Jangan

menebak-nebak berdasarkan apa yang d i lihat. Pastikan lebih detail. Dan

catat data yang didapat.

4) Buat daftar semua kemungkinan penyebab masalah

Pastikan mencatat semua kemungkinan dari yang paling mudah

sampai yang jarang terjadi dan paling sulit. Gunakan service manual dan

skematik sistem untuk memastikan bahwa anda telah mempertimbangkan

semua kemungkinan. Ingat untuk mengaplikasikan basic system yang

telah diajarkan, hal ini akan membantu untuk memastikan bahwa penyebab

yang sebenarnya sudah tertulis pada daftar yang anda buat.

5) Lakukan pengetesan dan catat hasil pengetesan

Hal ini yang paling penting untuk melakukan pengetesan dan

mencatat semua data. Informasi yang dikumpulkan dari langkah 1

sampai langkah 4, ditambah machine service manual, akan membantu

menjelaskan tes yang mana yang perlu dilakukan dan didahulukan.

Pastikan untuk mengikuti test specification dan prosedur dalam

service manual. Dalam pengetesan akan memerlukan pengecekan seperti

cycle time, pressure, temperature ataupun karakteristik machine yang

lain.

Page 48: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

33

6) Sisihkan dan isolasi permasalahan

Sekarang, gunakan semua data yang terkumpul sampai saat ini untuk

menyisihkan penyebab dalam daftar yang tidak berpengaruh terhadap

masalah, dan isolasi penyebab yang sesungguhnya. Lihat daftar

kemungkinan penyebab yang telah anda buat di langkah 4, dan

berdasarkan input dari operator dan yang lainnya, inspeksi anda dan hasil

pengetesan, mulailah menghilangkan segala sesuatu yang tidak

menyebabkan masalah. Pada tahap ini telah mengisolasi kemungkinan

penyebab paling besar yang membuat masalah.

7) Perbaiki permasalahan

Jika masih ada lebih dari satu kemungkinan penyebab dalam daftar

anda, mulailah dari yang paling simple dan mudah untuk dilakukan. Sekali

machine telah diperbaiki, lakukan lagi pengetesan yang tepat. Pastikan

masalah benar-benar telah diselesaikan. Jika mungkin lakukan observasi

pada machine pada saat beroperasi, tunggu machine mencapai operating

temperature dan perhatikan machine pada kondisi normal operasi. Hal

ini untuk memastikan bahwa perbaikan anda telah berhasil sebelum anda

meninggalkan lokasi machine.

8) Analisa permasalahan

Meskipun machine telah selesai diperbaiki, masih ada satu

langkah diagnostic, menganalisa kerusakan. Mengapa masalah terjadi

seandainya masalah baru pertama kali terjadi?

Prosedur ini mungkin sangat mudah jika sumber masalah

terlihat jelas. Hal ini mungkin juga memerlukan proses failure analysis

yang rumit. Lampirkan analisa anda pada service report, bersama-sama

dengan informasi yang relevan tentang machine tersebut.

Melakukan step terakhir ini akan menyediakan informasi yang

sangat berharga untuk pola perbaikan dan support machine tersebut. Hal

ini juga akan meningkatkan skill diagnostic, karena pengetahuan

tentang Caterpillar machines, components systems akan berkembang

setiap melakukan analisa.

Page 49: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

34

4.3 Penyebab Engine Overheating

Overheating adalah kondisi dimana temperatur aktual dari engine

berada diatas temperatur kerja yang telah ditentukan, problem ini

disebabkan karena kegagalan pada cooling system dibawah ini merupakan

kemungkinan penyebab dari engine overheating.

1) Air pendingin kurang ( level coolant terlalu rendah)

Bila air pendingin kurang maka aliran air pendingin pada engine

dan radiator menjadi tidak lancar dan tidak bisa mengambil panas

secara maksimum dari engine untuk didinginkan di radiator.

Kurangnya air pendingin disebabkan oleh kebocoran-kebocoran atau

salah waktu pengisian radiator. Pada saat engine dingin yakinkan air

dapat terlihat pada bagian bawah leher tube pengisi radiator.

2) Temperature Gauge rusak

Temperature gauge yang rusak tidak akan menunjukan

temperatur yang sebenarnya. Bila temperature gauge menunjukan

temperatur yang terlalu panas, tapi kondisi yang lain normal maka

ganti temperature gauge yang kondisinya baik atau periksa cooling

system dengan 4C6500 Digital Thermometer Group.

3) Radiator kotor

Periksa fins antara radiator core dari kotoran / ranting yang

menghambat aliran udara. Periksa radiator dari kotoran, kerak di

bagian dalam core radiator yang menghambat aliran coolant di

radiator core.

4) Belt kendor

Kekendoran fan atau gear penggerak water pump akan

menyebabkan berkurangnya aliran udara atau air. Kencangkan belt

sesuai dengan Belt Tention Chart yang ditunjukan di Specification.

5) Hose rusak

Kerusakan hose yang mengakibatkan kebocoran mudah dilihat.

Kerusakan yang tidak bisa dilihat dengan mata pada saat beroperasi

akan menghambat aliran coolant. Misanya hose menjadi lunak, atau

retak karena sudah lama dipakai. Apabila pergantianya melebihi

Page 50: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

35

waktu yang ditentukan, bagian dalam dari hose bisa lepas dan akan

menghambat aliran coolant.

6) Thermostat ( Water temperatur regulator ) rusak

Regulator yang tidak bisa terbuka atau hanya membuka sedikit

akan menyebabkan panas diatas normal. Lihat Testing and Adjusting

melakukan prosedur pengetesan Water Temperature Regulator.

7) Water Pump rusak

Water pump yang impellernya kendor tidak cukup kuat untuk

memompakan coolant. Kendornya impeller water pump bisa dilihat

dengan melepas water pump dan menekan shaft serta menariknya

kembali. Bila tidak ada kerusakan pada impeller maka periksa celah

(clearance) impeller.

8) Terdapat udara di dalam cooling system

Udara dapat masuk kedalam cooling system melalui beberapa

cara, umumnya disebabkan pengisian cooling system yang tidak benar

dan kebocoran pembakaran ke dalam sistem. Udara dapat masuk ke

sistem melalui keretakan didalam atau karena gasket cylinder head

rusak. Udara yang ada pada cooling system dapat mengakibatkan

terhambatnya aliran coolant dan membuat gelembung – gelembung

pada coolant. Air Bubble tertahan pada saluran coolant dan dapat

menghambat aliran panas ke dalam coolant. Udara yang terdapat pada

cooling system dapat ditemukan dengan Bottle Test. Alat yang

diperlukan untuk tes ini adalah satu pint bottle, tempat air, dan hose

yang akan dihubungkan dengan bagian ujung dari overflow pipe

radiator. Sebelum melakukan pengetesan yakinkan pengisian coolant

dilakukan dengan benar. Gunakan kabel kecil untuk menahan relief

valve pada cap radiator dengan posisi terbuka. Pasang cap radiator

dan kencangkan. Pasang hose pada bagian ujung dari overflow pipe.

Start engine dan operasikan pada high idle rpm beberapa menit

sampai temperatur operasi. Gunakan tutup pada core radiator untuk

menjaga engine pada temperatur operasi. Setelah lima menit atau lebih

kendorkan bagian ujung hose pada botol yang berisi air. Letakkan

Page 51: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

36

botol tersebut pada bucket air dengan posisi terbalik. Bila air dapat

keluar dari botol dengan waktu kurang dari 40 detik, maka terdapat

kebocoran gas buang kedalam cooling system. Cari penyebab

masuknya udara atau gas buang ke dalam cooling system dan perbaiki.

9) Fan salah, fan atau shroud posisinya tidak benar

Fan yang salah, fan atau shroud dipasang pada posisi yang salah

akan mengakibatkan berkurangnya udara yang dihembuskan ke

radiator. Fan harus cukup besar untuk dapat meniupkan udara lebih

banyak ke radiator. Yakinkan ukuran dari fan dan shroud dan posisi

fan sesuai dengan rekomondasi pabrik.

10) Radiator terlalu kecil

Radiator yang terlalu kecil tidak cukup untuk melepaskan panas

pada cooling system, ini akan mengakibatkan engine pada saat

beroperasi temperaturnya lebih tinggi dari temperatur normal.

Yakinkan bahwa ukuran radiator sesuai dengan yang

direkomondasikan pabrik.

11) Tidak cukup aliran udara yang melewati radiator yang disebabkan

oleh hambatan pada komponen engine

Aliran udara yang digunakan untuk mendinginkan radiator

keluar dan masuk melalui daerah sekeliling engine. Yakinkan filter

pendingin udara dan komponen – komponen sejenisnya tidak

terpasang didaerah yang menghambat kebebasan aliran udara baik

yang masuk atau yang keluar.

12) Temperatur disekeliling engine terlalu panas

Ketika temperatur diluar engine terlalu panas dari rata – rata

cooling system, perbedaan temperatur tidak cukup antara udara luar

dan coolant. Untuk mendapatkan pendinginan yang bagus kurangi

beban engine.

13) Engine beroperasi pada tempat yang tinggi

Kapasitas pendingin pada cooling system turun karena mesin

digunakan ditempat yang lebih tinggi. System pressure yang rendah

harus digunakan untuk menjaga coolant dari pemuaian.

Page 52: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

37

14) Udara masuk terhambat

Hambatan masuknya udara ke engine menyebabkan temperatur

cylinder tinggi dan jumlah panas yang melewati cooling system terlalu

tinggi pula. Periksa hambatan dengan menggunakan sebuah water

manometer atau sebuah vaccum gauge ( mengukur pada inchers of

water ) .

Pasang gauge ke saluran masuk udara antara air cleaner dan

saluran yang akan masuk ke turbocharger. Dengan gauge yang

terpasang jalankan engine pada rpm beban penuh dan periksa

hambatannya. Hambatan maksimum pada udara masuk yaitu 635 kPa

( 25 inch of water ) . Bila hasilnya lebih besar dari hambatan

maksimum yang diijinkan maka buang kotoran dari elemen filter atau

pasang dengan elemen filter yang baru. Dan periksa kembali

hambatannya. Bila hasilnya masih lebih tinggi dari maksimum yang

diijinkan maka hambatannya pasti pada pipa saluran masuk.

15) Gas buang terhambat

Hambatan pada exhaust system mengakibatkan temperatur pada

cylinder tinggi dan terlalu banyak panas yang ditanggung oleh cooling

system. Untuk mengetahui kemungkinan hambatan pada exhaust

system, lakukan pemeriksaan secara visual pada exhaust system.

Periksa kerusakan pipa atau muffler. Bila tidak ditemukan kerusakan

periksa sistem untuk back pressure dari exhaust (Pengukuran

perbedaan tekanan antara saluran exhaust dan tekanan udara luar ).

Back pressure harus tidak boleh lebih tinggi dari 1016 kPa ( 40

Inches of water ). Kita juga dapat memeriksa sistem dengan melepas

pipa exhaust dari exhaust manifold. Dengan pipa exhaust terlepas,

engine dijalankan untuk mengetahui masalahnya.

16) Fuel Injection Timing tidak benar

Periksa dan lakukan penyetelan sesuai dengan testing and

adjusting.

Page 53: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

38

4.4 Deskripsi Alat

Cooling system simulator ini di buat mengacu pada sistem pendingin

yang digunakan pada engine C-18 pada unit Motor Grader 24 M

Caterpillar, simulator ini memiliki bentuk prisma segitiga yang dibuat

menggunakan rangka besi yang disambungkan menggunakan las, dan

memiliki papan triplek pada bagian depan yang di lapisi oleh stiker yang

berisi keterangan dan skematik yang akan digunakan untuk mensimulasikan

aliran yang terjadi pada cooling system. Berikut ini adalah spesifikasi

mengenai simulator tersebut :

1) Memiliki panjang 90 cm, lebar 28 cm dan tinggi 65 cm

2) Berat 4 Kg

3) Input tegangan 220 VAC

4) Tegangan sistem 5.35 VDC

5) Rangka besi menggunakan besi profil L dengan ukuran 25 mm x 25

mm dengan ketebalan 2 mm

6) Papan triplek yang digunakan memiliki ketebalan 6 mm

4.4.1) Tampak Depan Simulator

Gambar 4.3 Tampak Depan Simulator

Di atas ini adalah gambar tampak depan dari simulator, Bagian depan

simulator berisi penjelasan mengenai komponen-komponen cooling system

serta skematik yang diguanakan untuk memahami aliran yang terjadi pada

cooling system, pada bagian depan simulator ini juga terdapat indikator yang

Page 54: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

39

menunjukan besaran temperatur pada berbagai kondisi yang terjadi pada

aliran cooling system.

4.4.2) Tampak Belakang Simulator

Pada bagian belakang simulator terdapat buku panduan operasional

yang terletak disebelah kanan atas simulator, di bagian belakang juga

terdapat micro controller untuk mengatur sistem otomatisasi dari simulator,

micro controller tersebut terhubung dengan sebuah adapter yang merubah

tegangan AC 220 V menjadi tegangan DC 5.35 V. Dibawah ini merupakan

gambar tampak belakang dari simulator.

Gambar 4.4 Tampak Belakang Simulator

4.5 Pengoperasian Simulator

Pada cooling system simulator ini akan menampilkan beberapa aliran

dari cairan pendingin, pada kondisi normal operasi dan pada kondisi saat

komponen dari cooling system mengalami problem atau kerusakan yang

menyebabkan kondisi overheating. Simulator ini menggunakan LED

sebagai representasi cairan pendingin dan aliran yang terjadi pada cooling

system, warna hijau menunjukan kondisi cairan pendingin masih dalam

keadaan dibawah temperatur kerja engine yaitu 80oC, warna kuning

menunjukan kondisi cairan pendingin berada pada temperatur kerja engine

yaitu 82oC – 108oC, dan warna merah menunjukan kondisi temperatur

cairan pendingin diatas 108oC. simulator ini menggunakan saklar untuk

menyalakan dan mematikan simulator untuk menyalakan gerakan tuas

Page 55: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

40

saklar ke atas dan untuk mematikan gerakan tuas ke bawah untuk

mengulangi siklus aliran tekan tombol reset. gambar dibawah ini

menunjukan posisi dan fungsi dari masing-masing saklar.

Gambar 4.5 Saklar pada Simulator

4.2.1) Kondisi normal operasi

Pada kondisi ini LED akan menyala sesuai dengan arah aliran pada

kondisi aktual, Peningkatan temperature akan ditampilkan menggunakan

indikator dan warna dari LED. Pada kondisi normal operasi ini dibagi

menjadi beberapa fase atau tahapan proses yang terjadi pada aliran cooling

system, yaitu :

1) Fase pertama menunjukan bahwa temperatur cooling system masih

belum tercapai dan coolant mengalir dari water pump menuju water

jacket melalui bypass line dan begitu seterusnya karena thermostat

masih tertutup, coolant tidak dapat mengalir menuju ke radiator,

karena operating temperature belum tercapai, ini digambarkan dengan

LED yang berjalan sebagai tanda coolant itu mengalir dan nyala LED

berwarna hijau sebagai tanda bahwa temperatur dari coolant masih

dingin dan indikator temperatur masih menunjukan angka dibawah

80oC.

2) Fase kedua adalah saat coolant mencapai operating temperature,

thermostat mulai membuka dan coolant mengalir dari water pump ke

water jacket kemudian melewati thermostat dan mengalir menuju ke

radiator dan sebagian kembali ke water pump melalui bypass line ini

Page 56: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

41

digambarkan dengan laju LED berwarna kuning sebagai tanda bahwa

coolant telah mencapai operating temperature, indikator menunjukan

angka 82 oC - 92 oC.

3) Fase ketiga adalah saat kondisi thermostat terbuka penuh jadi aliran

coolant mengalir dari water pump menuju water jacket kemudian ke

radiator ini digambarkan dengan laju LED berwarna merah sebagai

tanda temperatur coolant tinggi kemudian pada bottom tank radiator

nyala dari LED berwarna kuning yang menandakan adanya

perpindahan panas dari coolant ke atmosfer, indikator menunjukan

angka 92 oC - 108 oC.

4.2.2) Kondisi saat terjadi problem pada komponen cooling system

Kondisi ini diaktifkan dengan menggunakan saklar sesuai dengan

masalah yang diinginkan tetapi sebelum mengaktifkan saklar yang akan

digunakan pastikan semua saklar yang tidak digunakan pada posisi mati.

Pada kondisi ini, simulator akan mensimulasikan kondisi aliran cairan

pendingin saat terjadi masalah atau problem pada komponen cooling system.

Beberapa komponen pada cooling system yang dijadikan akar masalah pada

simulator ini adalah radiator, water pump dan thermostat. Kondisi yang

ditampilkan pada tiap-tiap komponen tersebut adalah sebagai berikut :

1) Pada radiator masalah yang timbul akan disimulasikan dengan LED

yang menyala warna merah dan bergerak tetapi tidak terjadi

perubahan warna yang mengindikasikan tidak terjadinya perpindahan

panas ke atmosfer sehingga menyebabkan masalah overheating.\

2) Pada water pump masalah yang timbul akan disimulasikan dengan

LED yang menyala warna merah tetapi tidak bergerak yang

mengindikasikan tidak adanya aliran pada sistem yang menyebabkan

panas dari engine tidak bisa bersirkulasi untuk didinginkan di radiator

sehingga menyebabkan masalah overheating.

3) Pada thermostat masalah yang muncul adalah kondisi thermostat

dalam posisi stuck close yang menyebabkan aliran cairan pendingin

dari engine yang membawa panas kembali lagi ke water pump

Page 57: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

42

melewati bypass line dan tidak dapat mengalir menuju radiator untuk

proses perpindahan panas ke atmosfer sehingga menyebabkan

masalah overheating.

Page 58: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

43

BAB V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah penulis menyelesaikan pembuatan cooling system simulator,

penulis dapat memberikan kesimpulan sebagai berikut :

1) Proses pembuatan simulator terdiri atas 3 proses pengerjaan yaitu :

a) Proses pembuatan kerangka simulator.

b) Proses pembuatan komponen elektronika dari simulator.

c) Proses perakitan simulator.

2) Aliran yang terjadi pada cooling system simulator dibagi menjadi 4

kondisi seperti berikut :

a) Aliran saat temperatur coolant masih dingin atau dibawah

temperatur kerja engine, pada kondisi ini thermostat masih

tertutup.

b) Aliran saat temperatur coolant telah mencapai opening

termperature dari thermostat, pada kondisi ini thermostat mulai

membuka.

c) Aliran saat temperatur coolant telah mencapai fully open

temperature dari thermostsat pada kondisi ini thermostat terbuka

penuh.

d) Aliran saat temperatur coolant telah melebihi temperatur kerja

engine ( overheating ), yang disebabkan oleh kerusakan atau

problem pada komponen cooling system.

3) Cara mengoperasikan simulator yang penulis buat yaitu :

a) Hubungkan kabel power simulator pada sumber listrik.

b) Nyalakan saklar pada posisi on untuk menghidupkan simulator

dan tekan reset jika ingin mengulangi dari awal.

c) Untuk mengaktifkan simulasi aliran cooling system pada saat

terjadi problem pada masing-masing komponen dapat dipilh

pada saklar yang berada pada simulator.

Page 59: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

44

5.2 Saran

Berdasarkan proses pembuatan cooling system simulator, penulis

dapat memberikan saran sebagai berikut :

1) Memperhitungkan penggunaan bahan yang minimalis, sehingga

kelebihan bahan dalam pengerjaan dapat dihindari.

2) Membuat simulator yang lebih interaktif.

3) Menambah jenis-jenis cooling system yang lain pada simulator.

4) Menyederhanakan rangkaian komponen elektronika pada simulator.

5) Membuat keterangan yang lebih mudah dimengerti pada simulator.

Penulis berharap agar simulator ini dapat bermanfaat dalam proses

pembelajaran, agar mahasiswa dapat memahami aliran yang terjadi pada

Cooling system.

Page 60: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

45

DAFTAR PUSTAKA

[1] Training Center Dept. (2009). Intermediate Engine. Papua: Trakindo

Tembagapura Division.

[2] Training Center Dept. (2005). Fundamental Diesel Engine. Cileungsi: PT.

Trakindo Utama.

[3] Caterpillar. (2015, Agustus 1). Service Information System. Dipetik Mei 17,

2017, dari Caterpillar: https://sis.cat.com

Page 61: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

46

Lampiran 1. Pembuatan Simulator

Pada proses pembuatan simulator dibagi menjadi 6 tahapan yaitu:

1) Perencanaan

2) Pembuatan kerangka

3) Pembuatan papan simulator

4) Pembuatan komponen elektronik

5) Pemasangan komponen elektronik

6) Pengujian

1.1) Perencanaan

Pada proses perencanaan dilakukan pembuatan sketsa kerangka dan

menentukan dimensi dari simulator. Gambar di bawah ini menunjukan

sketsa kerangka dari simulator

Gambar 1.1 Sketsa Kerangka Simulator

Page 62: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

47

1.2) Pembuatan Kerangka

Pada tabel dibawah ini menunjukan alat dan bahan yang digunakan

dalam pembuatan kerangka dari simulator.

Tabel 1.1 Bahan dan alat untuk pembuatan kerangka simulator

No. Alat dan bahan Jumlah

1. Gergaji besi 1 Buah

2. Amplas 2 lembar

3. Meteran 1 Buah

4. Kuas 1 Buah

5. Spidol 1 Buah

6. Mesin Las 1 Buah

7. Busur Las 10 Buah

8. Kikir 1 Buah

9. Cat besi 1 Kaleng

10. Besi siku 25 mm 7 Meter

11. Kuas 1 Buah

12. Bor tangan 1 Buah

Proses atau tahapan yang di lakukan dalam pembuatan kerangka

simulator adalah sebagai berikut:

1) Pemotongan

Sebelum dipotong besi diukur sesuai dengan yang diperlukan. Tandai

tempat yang akan dipotong agar tidak terjadi kesalahan. Lalu lakukan

pemotongan dengan menggunakan gergaji besi.

2) Pengelasan

Besi yang telah dipotong disambung dengan cara di las. Lakukan juga

pengeboran pada beberapa titik sebagai lubang baut. Setelah itu kembali

lakukan pengikiran dan penghalusan pada bagian yang dilas dan dibor agar

menjadi rata.

Page 63: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

48

3) Penghalusan

Setelah besi dipotong, lakukan pengikiran pada bagian yang dipotong

tadi. Setelah itu lakukan penghalusan menggunakan amplas pada seluruh

bagian permukaan besi. Sehingga permukaan besi menjadi rata dan halus.

4) Pengecatan

Setelah besi diamplas, lakukan pengecetan pada seluruh bagian

permukaan dari besi tersebut. Dengan tujuan kerangka simulator tahan

terhadap karat.

1.3) Pembuatan Papan Simulator

Pada tabel dibawah ini menunjukan bahan yang digunakan dalam

pembuatan papan dari simulator

Tabel 1.2 Bahan untuk membuat papan simulator

No. Alat dan bahan Jumlah

1. Papan Triplek 1 Lembar (90cm x 70 cm)

2. Stiker 1 Lembar (90cm x 70 cm)

3. Cat 1 Kaleng

4. Amplas 1 Lembar

Berikut ini merupakan alat yang digunakan dalam pembuatan papan

simulator:

1) Bor

2) Gergaji

3) Meteran

4) Spidol

Pembuatan papan simulator ini melalui beberapa tahapan sebagai berikut :

1) Pemotongan

Sebelum dipotong papan diukur sesuai dengan ukuran yang kita

perlukan. Tandai dengan spidol pada setiap bagian yang akan dipotong.

Lalu lakukan pemotongan dengan menggunakan gergaji. Setelah dipotong,

Page 64: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

49

lakukan pengeboran sesuai dengan titik pengeboran yang ada pada rangka

simulator.

2) Penghalusan

Lakukan penghalusan menggunakan ampalas pada bagian yang

dipotong dan dibor, agar terlihat rapi dan lebih halus. Dibawah ini

merupakan gambar simulator setelah pemasangan dan penghalusan papan

triplek.

Gambar 1.2 Simulator setelah pemasangan dan penghalusan papan triplek

3) Pengecatan

Setelah penghalusan lakukan pengecetan pada seluruh bagian

permukaan dari papan triplek menggunakan cat berwarna clear.

4) Menempelkan stiker

Setelah papan triplek terlapisi dengan cat. Langkah selanjutnya adalah

melapisi papan triplek yang akan di jadikan simulator. Tempelkan stiker

secara perlahan dan pastikan permukaan papan dalam keadaan bersih agar

stiker menempel dengan baik. Dibawah ini merupakan gambar simulator

setelah penempelan stiker.

Gambar 1.3 Simulator setelah penempelan stiker

Page 65: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

50

1.4) Pembuatan komponen elektronik

Simulator ini menggunakan micro controller untuk mengatur

rangkaian running LED agar menyala secara otomatis berdasarkan pada

seven segment yang berfungsi sebagai indikator temperatur cooling system.

Adapun bahan yang di butuhkan untuk membuat rangkaian micro controller

dan running LED adalah sebagai berikut:

Tabel 1.3. Bahan untuk membuat rangkaian running LED dan micro controller

No. Alat dan Bahan Jumlah

1 Resistor 220Ω 150 Buah

2 LED hijau 11 Buah

3 LED bicolour 40 Buah

4 IC 4017N 15 Buah

5 IC 555 15 Buah

6 Capacitor 10 µf 15 Buah

7 Papan PCB 10 Buah

8 Resistor 10 K Ω 20Buah

9 Timah 3 gulung

10 Feri chloride 10 bumgkus

11 Kabel 10 Meter

12 Kertas foto 10 Lembar

14 Atmega 8 + socket 1 Buah

15 Transistor 9013 20 Buah

16 Resistor 10K 20 Buah

17 Crystal 16Mhz 1 Buah

18 Kapasitor 22µf 2 Buah

19 Bluesko 2 pin 1 Buah

20 Jack DC 1 Buah

21 IC 7805 1 Buah

22 White housing 2 pin 3 Buah

23 Black housing (Female) 1 Batang

24 Seven segment 3 Buah

Page 66: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

51

25 Transistor 9012 20 Buah

26 Dioda 1 A 250 Buah

27 Heat shrink 10 Meter

28 Switch 4 Buah

29 Push button 2 Buah

30 Resistor 22 K Ω 20 Buah

31 Isi lem tembak 10 batang

32 Solasi 1 Buah

Alat yang digunakan dalam pembuatan komponen elektronik adalah sebagai

berikut :

1) Solder

2) Bor PCB

3) Adapter bor PCB

4) Tang potong

5) Wadah plastik

6) Gergaji PCB

7) Gunting

8) Setrika

9) Lem Tembak

Pembuatan rangkaian running LED dan micro controller melalui beberapa

tahapan sebagai berikut:

1) Membuat skematik

Untuk dapat membuat rangkaian jalur pada PCB hal yang pertama kali

harus dilakukan adalah membuata skematik rangakaian yang akan kita buat,

ada beberapa tahapan untuk membuat skematik berikut ini adalah tahapan

tersebut :

Page 67: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

52

a. Pertama-tama masukkan komponen yang di butuhkan dengan

cara mengklik icon seperti pada gambar di bawah ini.

Gambar 1.4 Penambahan komponen

b. Cari komponen yang akan digunakan dalam rangkaian dengan

cara search library, di bawah ini merupakan gambar pencarian

komponen.

Gambar 1.5 Pencarian komponen

c. Untuk memudahkan peletakan komponen dan pada saat

menghubungkan wire maka dibutuhkan grid. untuk

mengaktifkan grid dapat dilakukan dengan cara Klik tool Grid

seperti gambar di bawah atau dengan tombol 'F6' pada

keyboard. Sesuaikan ukuran dengan satuan mm agar

memudahkan dalam menghitung panjang dan lebar wire dll,

Page 68: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

53

berikut ini adalah gambar icon grid seperti yang ditunjukan pada

gambar di bawah ini.

Gambar 1.6 Tool Grid

Di bawah ini merupakan gambar pengaturan ukuran dan satuan dari grid.

Gambar 1.7 Pengaturan grid dan satuan yang digunakan

d. Setelah semua komponen lengkap, berikutnya adalah menyusun

komponen. sesuaikan dengan gambar dan posisi agar komponen

yang terhubung tidak terlalu jauh.

Gambar 1.8 Pengaturan letak komponen

Page 69: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

54

e. Hubungkan Komponen yang terhubung dengan memilih Wire pada

Toolbar Kiri. Seperti yang ditunjukan pada gambar dibawah ini.

Gambar 1.9 Tool Wire

Setelah mengklik icon wire langkah selanjutnya adalah menhubungkan

terminal antar komponen, seperti yang ditunjukan pada gambar dibawah ini.

Gambar 1.10 Menghubungkan komponen

Page 70: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

55

f. Jika semua komponen telah di-wiring , berikutnya adalah

memberi nama dan nilai masing-masing komponen sebagai

acuan dalam pemasangan komponen nantinya. Untuk dapat

memberi nama dan nilai pada komponen kita harus mengklik

icon name seperti yang ditunjukan oleh gambar di bawah ini.

Gambar 1.11 Tool name

Dibawah ini merupakan gambar pemberian nilai pada komponen rangkaian.

Gambar 1.12 Memberi Nilai pada komponen

Page 71: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

56

Gambar dibawah ini menunjukan pemberian nama pada komponen

rangkaian.

Gambar 1.13 Memberi nama komponen

g. Setelah semua selesai simpan skematik. File >save.

h. Sebelum kita mengkonversikan ke dalam board, terlebih dahulu

harus kita cek apakah terdapat error yang nantinya bisa

berpengaruh pada rangkaian saat di ujicoba.

i. Untuk cara mengecek rangkaian tersebut sebelum dikonversikan

kedalam board adalah dengan cara manual yaitu memanfaatkan

tool Show Wire dengan tools ini kita akan tahu wire mana yang

terhubung dan mana yang tidak. untuk wire yang terhubung

maka wire akan berwarna lebih terang daripada wire yang lain.

j. Jika ternyata memang ada kesalahan maka delete wire yang

tehubung singkat tersebut dan atur ulang agar tidak terjadi

hubungan singkat pada komponen rangkaian lagi.

Gambar 1.14 Pengecekan konektivitas wire

Page 72: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

57

2) Mengkonversi skematik kedalam board PCB

a. Setelah kita memastikan bahwa rangkaian skematik yang kita

buat telah benar dan tidak terdapat error maka selanjutnya

adalah mengkonversikan kedalam board PCB.Langkah-

langkahnya adalah sebagai berikut :

Cari pada toolbar Board kemudian klik seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 1.15 Menkonversi skematik ke papan PCB

b. biasanya akan muncul notifikasi seperti pada gambar dibawah

ini yang artinya adalah "apakah anda ingin membuat board dari

skematik yang telah anda buat?" klik Yes.

Gambar 1.16 Notifikasi

Page 73: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

58

Dibawah ini merupakan gambar hasil akhir dari skematk yang

komponennya telah terhubung.

Gambar 1.17 Hasil akhir skematik

c. Selanjutnya akan muncul hasil board yang telah kita buat dari

file skematik tadi. Kemudian pindahkan semua komponen ke

dalam area kerja (worksheet). caranya adalah klik group >

kemudian blog semua komponen tersebut > lalu klik move >

kemudian klik kanan pada area komponen > move Group.

Dibawah ini merupakan gambar area kerja dari pembuatan

rangkaian jalur PCB

Gambar 1.18 Woorksheet

Page 74: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

59

Untuk menjadikan semua komponen menjadi satu kelompok klik icon group

seperti pada gambar di bawah ini.

Gambar 1.19 Tool group

Untuk mengelompokan klik lalu drag cursor menutupi seluruh komponen

yang akan dijadikan kelompok seperti pada gambar di bawah ini.

Gambar 1.20 Pengelompokan

Page 75: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

60

Untuk memindahkan klik icon move seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 1.21 Tool move

Gambar 1.22 Memindahkan secara kelompok

untuk memindahkan komponen secara bersamaan klik kanan lalu pilih

move: group seperti pada gambar diatas

Page 76: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

61

d. lalu pindahkan seluruh komponen kedalam area kerja

(worksheet) yang kita tentukan. Di bawah ini merupakan gambar

komponen yang sudah masuk kedalam area kerja.

Gambar 1.23 Komponen sudah di dalam area kerja

e. Selanjutnya untuk penempatan Posisi masing-masing

komponen. pada bagian ini kita akan menyusun komponen-

komponen tersebut menurut posisi yang paling proporsional dan

rapi. perkirakanlah jarak antar komponen. Usahakan jangan

terlalu dekat,karena biasanya kalau terlalu dekat dapat

menyulitkan pemasangan.

f. Berikutnya setelah semua komponen telah tersusun kemudian

dilakukan routing. Routing dapat dilakukan dengan cara manual

atau secara otomatis.

g. Untuk cara manual dapat dilakukan dengan cara berikut:

Klik route pada Side toolbar sebelah kiri seperti yang tertera pada gambar di

bawah ini.

Gambar 1.24 Tool Route

Page 77: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

62

h. untuk pengaturan lebar jalur dan lain-lain dapat diatur pada

toolbar bagian atas (Width,Via dan lain-lain) seperti pada

gambar dibawah ini.

Gambar 1.25 Toolbar bagian atas

i. Untuk memilih jenis sudut (45°, 90°, atau melingkar) pada jalur

PCB yang akan dibuat hanya klik-kanan pada saat kita membuat

jalur, atau dengan menggunakan fitur ‘Wire bend’ pada toolbar

yang muncul ketika kita memilih fungsi ‘Route’. Seperti yang

ditunjukan pada gambar di bawah ini.

Gambar 1.26 Lekukan wire

j. Untuk cara pemberian jumper dapat dilakukan dengan cara

menambahkan via pada jalur yang tidak terouting sehingga

kesannya nanti kita membuat PCB double layer. Klik Via pada

side toolBar. Seperti yang ditunjukan pada gambar dibawah ini.

Gambar 1.27 Tool via

Page 78: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

63

k. Kemudian letakkan dijalur Route yang belum terouting .seperti

yang ditunjukan pada gambar dibawah ini.

Gambar 1.28 Jalur route

Setelah itu Route dengan menggunakan top layer. Seperti yang di tunjukan

pada gambar dibawah ini.

Gambar 1.29 Top layer

Di bawah ini merupakan gambar jalur setelah di route menggunakan top

layer.

Gambar 1.30 Jumper route

Page 79: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

64

Berikut ini merupakan hasil akir dari pembuatan jalur PCB seperti yang

ditunjukan pada gambar di bawah ini .

Gambar 1.31 Hasil akhir

3) Membuat jalur di PCB

Langkah selanjutnya adalah mencetak jalur PCB yang sudah di desain,

pada kertas foto atau kertas setrika menggunakan tinta toner. Kemudian

tempelkan jalur PCB yang sudah di cetak tadi pada PCB dan setrika

permukaan belakang kertas tersebut selama beberapa menit. Setelah itu

larutkan PCB menggunakan Feri chloride. Dibawah ini merupakan hasil

cetak jalur PCB pada kertas setrika.

Gambar 1.32 Hasil cetak jalur PCB

Page 80: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

65

4) Merangkai komponen elektronik pada PCB

Bor PCB pada posisi yang sudah di tentukan kemudian pasang

komponen sesuai tempatnya dan hubungkan komponen dengan PCB

menggunakan solder. Pastikan timah tidak mengakibatkan shorted circuit

pada PCB. Setelah itu lakukan pengetesan untuk memastikan rangkaian

berfungsi seperti yang diinginkan. Dibawah ini merupakan gambar

penyolderan komponen elektronik pada PCB.

Gambar 1.33 Penyolderan komponen elektronik

5) Mengisi program pada micro controller

Setelah menyelesaikan membuat micro controller dengan

menggunakan Atmega 8. Langkah selanjutnya adalah mengisi program

dengan aplikasi Code Vision AVR agar micro controller bekerja secara

otomatis. Gambar di bawah ini merupakan gambar proses pemprograman

dari micro controller.

Gambar 1.34 Pemprograman micro controller menggunakan Code Vision AVR

Page 81: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

66

1.5) Pemasangan komponen elektronik

Untuk memasang komponen langkah-langkah yang harus dilakukan adalah

sebagai berikut :

1) Mengebor papan yang sudah di lapisi oleh stiker pada bagian skematik

untuk membuat jalur LED.

2) Menempelkan rangkaian PCB pada bagian belakang papan simulator

dengan menggunakan lem tembak.

Dibawah ini merupakan gambar komponen yang sudah ditempel pada

bagian belakang papan simulator.

Gambar 1.35 Bagian belakang papan simulator

3) Solder kabel dari LED yang menuju ke PCB

1.6) Pengujian

Pengujian simulator dilakukan untuk mengetahui kinerja dari alat

yang dibuat serta untuk mengetahui jika ada kekurangan pada simulator

agar segera dapat di perbaiki. Parameter yang diamati saat pengujian alat

adalah :

1) LED menyala dan berjalan dengan baik.

2) Indikator temperature menyala dan berjalan dengan baik.

3) LED menyala secara otomatis.

Page 82: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

67

Lampiran 2. Biaya Pembuatan Simulator

No. Nama Harga Satuan Qty Jumlah Harga1 Besi siku 25 mm Rp, 35.000 1 Rp, 35.000

2 Papan triplek 6 mm Rp, 44.000 1 Rp, 44.000

3 Las rangka Rp, 125.000 Rp, 125.000

4 Stiker Rp, 135.000 1 Rp, 135.000

5 Spidol Rp, 11.000 1 Rp, 11.000

6 Screw Rp, 400 20 Rp, 8.000

7 Plat nama Rp, 95.000 1 Rp, 95.000

8 Box acrylic Rp, 10.000 2 Rp, 20.000

9 Micro controller Rp, 150.000 1 Rp, 150.000

10 Cat Rp, 14.000 1 Rp, 14.000

11 Kuas Rp, 3.000 1 Rp, 3.000

12 Cat semprot Rp, 19.000 1 Rp, 19.000

13 Amplas Rp, 3.000 10 Rp, 30.000

14 Nampan plastik Rp, 5.000 2 Rp, 10.000

15 LED hijau 5 mm Rp, 500 20 Rp, 10.000

16 LED bicolour 5 mm Rp, 1.500 40 Rp, 60.000

17 Drawing pen Rp, 8.000 1 Rp, 8.000

18 Gergaji besi Rp, 5.000 1 Rp, 5.000

19 Switch Rp, 3.000 8 Rp, 24.000

20 PCB polos Rp, 7.000 10 Rp, 70.000

21 Relay Rp, 8.000 3 Rp, 24.000

22 Heat shrink 3 mm Rp, 3.000 15 Rp, 45.000

23 Heat shrink 5 mm Rp, 5.000 6 Rp, 30.000

24 Solasi hitam Rp, 4.000 1 Rp, 4.000

25 Timah Rp, 14.000 3 Rp, 42.000

26 Feri chloride Rp, 3.000 10 Rp, 30.000

27 Kabel pelangi Rp, 20.000 10 Rp, 200.000

28 Cetak rangkaian PCB Rp, 4.000 10 Rp, 40.000

29 Mata bor 0,8 mm Rp, 1.500 6 Rp, 9.000

30 Potentio Rp, 4.000 1 Rp, 4.000

31 Isi lem tembak Rp, 4.000 10 Rp, 40.000

32 IC 4017 Rp, 4.000 15 Rp, 60.000

33 IC NE 555 Rp, 3.000 15 Rp, 45.000

34 Resistor Rp, 100 250 Rp, 25.000

Page 83: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

68

35 Capacitor Rp, 500 15 Rp, 7.500

36 Dioda 1 A Rp, 500 250 Rp, 125.000

37 Transistor 9012 Rp, 400 30 Rp, 12.000

38 Transistor 9013 Rp, 400 30 Rp, 12.000

39 Scon Rp, 300 40 Rp, 12.000

40 Connector Rp, 2.000 15 Rp, 30.000

41 Seven segment Rp, 3.500 3 Rp, 10.500

42 Pin Rp, 3.000 10 Rp. 30.000

43 Solder Rp, 45.000 1 Rp, 45.000

44 Bor PCB Rp, 75.000 1 Rp, 75.000

45 Adapter bor Rp, 40.000 1 Rp, 40.000

Total Biaya Rp, 1.873.000

Page 84: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

69

Lampiran 3. Panduan Pengoperasian Simulator

Cooling system simulator adalah suatu media pembelajaran yang

mensimulasikan aliran yang terjadi pada cooling system, alat ini menggunakan

LED berjalan sebagai pengganti fluida yang mengalir pada cooling system, ada 3

warna LED yang digunakan pada simulator ini, yang pertama adalah warna hijau

warna ini menggambarkan kondisi saat coolant masih dalam keadaan dingin atau

dibawah temperatur kerja engine, kedua adalah warna kuning warna ini

menggambarkan kondisi saat coolant berada pada temperatur kerja engine dan

terakhir adalah warna merah warna ini menggambarkan kondisi coolant dalam

keadan panas atau diatas suhu kerja engine.

Beberapa kondisi yang dapat di simulasikan menggunakan simulator ini

adalah sebagai berikut :

a) Kondisi normal operasi

Pada kondisi ini LED akan menyala sesuai dengan arah aliran pada

kondisi aktual, Peningkatan temperature akan ditampilkan menggunakan

indikator dan warna dari LED. Pada kondisi normal operasi ini dibagi

menjadi beberapa fase atau tahapan proses yang terjadi pada aliran cooling

system, yaitu :

1) Fase pertama menunjukan bahwa temperatur cooling system masih

belum tercapai dan coolant mengalir dari water pump menuju water

jacket melalui bypass line dan begitu seterusnya karena thermostat

masih tertutup, coolant tidak dapat mengalir menuju ke radiator,

karena operating temperature belum tercapai, ini digambarkan dengan

LED yang berjalan sebagai tanda coolant itu mengalir dan nyala LED

berwarna hijau sebagai tanda bahwa temperatur dari coolant masih

dingin dan indikator temperatur masih menunjukan angka dibawah

80oC.

2) Fase kedua adalah saat coolant mencapai operating temperature,

thermostat mulai membuka dan coolant mengalir dari water pump ke

water jacket kemudian melewati thermostat dan mengalir menuju ke

Page 85: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

70

radiator dan sebagian kembali ke water pump melalui bypass line ini

digambarkan dengan laju LED berwarna kuning sebagai tanda bahwa

coolant telah mencapai operating temperature, indikator menunjukan

angka 82 oC - 92 oC.

3) Fase ketiga adalah saat kondisi thermostat terbuka penuh jadi aliran

coolant mengalir dari water pump menuju water jacket kemudian ke

radiator ini digambarkan dengan laju LED berwarna merah sebagai

tanda temperatur coolant tinggi kemudian pada bottom tank radiator

nyala dari LED berwarna kuning yang menandakan adanya

perpindahan panas dari coolant ke atmosfer, indikator menunjukan

angka 92 oC - 108 oC.

b) Kondisi saat terjadi problem pada komponen cooling system

Kondisi ini diaktifkan dengan menggunakan saklar sesuai dengan

masalah yang diinginkan tetapi sebelum mengaktifkan saklar yang akan

digunakan pastikan semua saklar yang tidak digunakan pada posisi mati.

Pada kondisi ini, simulator akan mensimulasikan kondisi aliran cairan

pendingin saat terjadi masalah atau problem pada komponen cooling system.

Beberapa komponen pada cooling system yang dijadikan akar masalah pada

simulator ini adalah radiator, water pump dan thermostat. Kondisi yang

ditampilkan pada tiap-tiap komponen tersebut adalah sebagai berikut :

1) Pada radiator masalah yang timbul akan disimulasikan dengan LED

yang menyala warna merah dan bergerak tetapi tidak terjadi

perubahan warna yang mengindikasikan tidak terjadinya perpindahan

panas ke atmosfer sehingga menyebabkan masalah overheating.\

2) Pada water pump masalah yang timbul akan disimulasikan dengan

LED yang menyala warna merah tetapi tidak bergerak yang

mengindikasikan tidak adanya aliran pada sistem yang menyebabkan

panas dari engine tidak bisa bersirkulasi untuk didinginkan di radiator

sehingga menyebabkan masalah overheating.

3) Pada thermostat masalah yang muncul adalah kondisi thermostat

dalam posisi stuck close yang menyebabkan aliran cairan pendingin

Page 86: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

71

dari engine yang membawa panas kembali lagi ke water pump

melewati bypass line dan tidak dapat mengalir menuju radiator untuk

proses perpindahan panas ke atmosfer sehingga menyebabkan

masalah overheating.

Dibawah ini merupakan gambar tampak depan dari simulator.

Tampak depan simulator memiliki bagian-bagian sebagai berikut :

1) Penjelasan fungsi dan cara kerja komponen cooling system

Bagian ini memberikan penjelasan singkat mengenai cara kerja dan

fungsi dari cooling system.

2) Nama-nama komponen cooling system pada skematik

Bagian ini memberikan informasi nama-nama komponen sesuai

nomor yang tertera pada skematik.

3) Penjelasan tentang thermostat

Bagian ini memberikan informasi mengenai cara kerja dan spesifikasi

dari thermostat.

4) Saklar dan tombol reset

Bagian ini berisi saklar untuk mengaktifkan simulasi dan tombol reset

untuk mengulangi siklus simulasi.

5) Keterangan aliran coolant

Bagian ini memberikan informasi mengenai aliran yang terjadi pada

cooling system.

Page 87: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

72

6) Indikator temperatur

Bagian ini memberikan informasi mengenai temperatur saat simulasi.

7) Gambar aliran coolant

Bagian ini memberikan informasi mengenai aliran coolant.

8) Plat nama

Bagian ini memberikan informasi mengenai nama alat dan nama

pembuat simulator.

9) Skematik

Bagian ini memberikan informasi mengenai jalur aliran dari cooling

system.

Dibawah ini merupakan gambar tampak belakang dari simulator.

Tampak belakang simulator memiliki bagian-bagian sebagai berikut :

1) Panduan pengoperasian simulator

Bagian ini adalah tempat penyimpanan panduan pengoperasian

simulator

2) Micro controller

Berfungsi sebagai pengatur sistem otomatisasi dari simulator

3) Adapter

Berfungsi merubah Tegangan AC menjadi DC yang digunakan

sebagai suplai power dari simulator.

Page 88: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

73

Spesifikasi dari simulator :

Dimensi ( P x L x T ) 90 cm x 28 cm x 65 cmBerat 4 KgV in 220 VV Sistem 5.35 VKetebalan papan 6 mmUkuran besi profil L 25 mm x 25 mm

Langkah-langkah pengoperasian :

1) Hubungkan adapter pada sumber listrik 220 V seperti yang

ditunjukan pada gambar di bawah ini.

2) Aktifkan saklar sesuai kondisi yang ingin disimulasikan, untuk posisi

dari masing-masing saklar dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Page 89: C 18 ENGINE ON 24 M MOTOR GRADER COOLING …repo.polinpdg.ac.id/1209/1/Aditya_Prayogaswara_Istiawan_ME-D3.pdf · 2.12 Water pump ..... 15 2.13 Komponen oil cooler ..... 16 2.14 Aftercooler

74

3) Untuk mengaktifkan arahkan saklar keatas atau pada posisi on seperti

yang terlihat pada gambar di bawah ini.

4) Dan untuk mengulangi siklus dari simulator tekan tombol reset seperti

yang di tunjukan oleh gambar di bawah ini.