Laporan Teknik Reparasi Permesinan.docx

TEKNIK REPARASI PERMESINAN “Jenis Kerusakan Pada Cylinder Liner Berserta Piston Dan Piston Ringnya Serta Cara Perbaikannya”

DEPARTEMEN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN ITS SURABAYA 2018

1. Pengertian Cilinder Liner Cylinder liner merupakan komponen combustion chamber yang berhubungan dengan tekanan tinggi, dan beban gesek yang besar sebagai akibat gerak naik turun piston. Cylinder liner harus tahan terhadap temperatur tinggi, tidak mudah aus dan mampu menerima gaya yang besar dari piston. Ukuran cylinder liner harus sesuai dengan ukuran piston dan ring piston. Liner harus mempunyai kemampuan menyerap panas dan mentransfer seluruh panas dari permukaan dalam liner ke permukaaan luar liner. Liner harus tahan karat karena pada permukaan bagian luar berhubungan langsung dengan air pendingin.

Gambar 1. cylinder liner

Persyaratan yang harus ada pada cylinder liner yaitu : • Tahan terhadap temperature tinggi • Tidak mudah aus • Mampu menerima gaya yang besar dari piston • Memiliki ukuran yang sesuai dengan ukuran piston dan ring piston • Mempunyai kemampuan menyerap panas dan mentransfer seluruh panas dari permukaan dalam liner ke permukaan luar liner • Tahan Karat (Permukaan luar berhubungan luar langsung dengan air pendingin) • Memiliki ketebalan lebih kurang 5 – 10 mm untuk menjamin efisiensi pendingin yang tinggi Kerusakan-kerusakan yang biasa terjadi pada cylinder liner yaitu : 

Aus Aus dapat terjadi karena Gesekan, Korosi, Abrasi, Scuffing/Adhesi a. Akibat Gesekan Gesekan dapat terjadi saat piston turun naik, dimana piston ring meluncur pada silinder liner. Kecepatan gerakan antara dua permukaan tersebut, bahan yang terlibat, suhu, beban pada mesin, tekanan, pemeliharaan, pelumasan, dan efisiensi pembakaran. b. Akibat Korosi Korosi pada liner disebabkan akibat pembakaran bahan bakar berat di ruang pembakaran. Hal ini terjadi akibat bahan bakar berat mengandung kandungan sulfur yang tinggi. Selama pembakaran, asam yang terbentuk di dalam ruang pembakaran harus dinetralkan oleh silinder oil yang memiliki sifat basa di alam. Produksi asam akan menjadi semakin banyak jika kandungan sulfur juga banyak, sehingga dapat membentuk asam sulfat.





c. Akibat Abrasi / Pengikisan Jenis kerusakan ini disebabkan oleh partikel keras yang terbentuk selama pembakaran dan abu yang terbentuk selama pembakaran menyebabkan keausan yang abrasive. d. Akibat adhesi Terbentuk akibat dari pengelasan local antara partikel piston ring dengan permukaan liner. Adhesi dan scuffing menyebabkan pelumasan pada liner tidak sempurna karena jumlah panas yang besar dihasilkan ketika pengelasan. Tergores Untuk kerusakan yang berupa aus dan tergores, maka bagian yang harus diperhatikan adalah diameter dalam dari cylinder liner. Retak

Cylinder liner harus bersih dari lemak, deposit karbon, dan karat, pembersihan dilakukan dengan 2 cara, yaitu: 



Cara Mekanis Dibersihkan dengan kertas gosok, palu ketok, sikat baja atau dengan alat mekanik lainnya dengan memperhatikan permukaan cylinder head agar tidak terjadi kerusakan pada permukaannya. Cara kimiawi Dibersihkan dengan bahan kimia, yaitu larutan alkalin yang dicampur dengan bahan kimia lain seperti : calcined soda, caustic soda, waterglass, sabun, potasium bichromat. dengan larutan kimia dengan komposisi tertentu dan jangka waktu tertentu.

Berikut Perbaikan pada cylinder liner berdasarkan kerusakan : a. Reparasi Keausan  Setelah bersih dari kotoran yang ada, maka dilakukan pengukuran pada diameter dalam, untuk mengetahui kerusakan pada cylinder liner.  Apabila cylinder liner mengalami aus maka dilakukan oversize dari ukuran semula dan harus sesuai dengan standar yang ditetapkan dalam buku manual, karena apabila cylinder liner dioversize maka piston juga harus diganti. Piston yang tersedia dipasaran yang sudah memiliki ukuran tertentu. Setiap mesin mempunyai standar yang berbeda.  Apabila ukuran oversize sudah maksimum maka cylinder liner harus diganti dengan yang baru. b. Reparasi Tergores  Pertama dilakukan pembersihan secara mekanis dan kimiawi.  Setelah bersih, maka dilakukan pengecekan pada permukaan cylinder liner, apabila terjadi goresan (pola goresan pada cylinder liner adalah lurus) maka perlu dilakukan reparasi.  Apabila kerusakan cylinder liner (tergores) dan disertai dengan aus maka dilakukan oversize dengan cara pengeboran.  Apabila cylinder liner hanya mengalami goresan saja, maka dapat kita harus mengukur kedalaman goresan tersebut lalu direparasi dengan cara

menggunakan pisau sekrap apabila goresan tidak terlalu dalam atau dibubut dengan mesin bubut jinjing apabila goresan dalam.  Kemudian dilakukan machining, sama dengan machining cylinder liner, kemudian diperiksa dengan tangan atau diraba apakah permukaan cylinder liner sudah halus atau belum. Kemudian dibersihkan dengan kain lalu dicuci dengan solar sampai bersih atau licin, kemudian baru piston dipasang. Karena biasanya bekas pengeboran atau pembubutan tajam sehingga bisa menyebabkan piston tergores. c. Reparasi Retakan  Dilakukan pembersihan pada cylinder liner secara kimiawi dan mekanis.  Dilakukan pengecekan pada permukaan cylinder liner, apabila terjadi retak maka Cylinder liner harus diganti dengan yang baru meskipun hanya terjadi satu keretakan. Keretakan pada cylinder liner dapat terjadi sebagai akibat tegangan akibat panas, bertambahnya tekanan cylinder, kesalahan pada sistem pendinginan, pukulan air, kerusakan mekanis, atau mutu material yang kurang baik. Sesuai dengan peraturan kelas, cylinder liner tidak boleh di pakai kembali bila terjadi crack terbuka, karena dapat dilalui oleh air, uap / gas keluar. Pada dasarnya jika keretakan terjadi maka kompresi dari mesin bocor dan akan menyebabkan keretakan itu semakin besar (retaknya membuka). Oleh karena itu jika terjadi keretakan maka cylinder liner harus diganti. 2. Pengertian Piston Piston adalah sumbat geser yang terpasang di dalam sebuah silinder mesin pembakaran dalam silinder hidraulik, pneumatik, dan silinder pompa. Piston merupakan komponen mesin yang membentuk ruang bakar bersama – sama dengan silinder blok dan silinder head. Piston jugalah yang melakukan gerakan naik turun untuk melakukan siklus kerja mesin, serta piston harus mampu meneruskan tenaga hasil pembakaran ke crankshaft. Jadi dapat kita lihat bahwa piston memiliki fungsi yang sangat penting dalam melakukan siklus kerja mesin dan dalam menghasilkan tenaga pembakaran.

Gambar 2. Piston

Untuknya maka piston harus memiliki syarat – syarat sebagai berikut :  Ringan, agar mudah bagi mesin dalam mencapai putaran tinggi. Jika konstruksi piston terlalu berat , maka sulit bagi mesin untuk mencapai putaran tinggi, sehingga akselerasi sepeda motor atau mobil menjadi sangat lambat.. Atau bahasa





mudahnya, sepeda motor atau mobil lambat untuk cepat mencapai kecepatan tinggi walau gas sudah ditarik. Tahan terhadap tekanan ledakan karena hasil pembakaran. Pada saat langkah usaha , bensin dan udara terbakar oleh percikan bunga api listrik dari busi. Hasil pembakaran ini akan menimbulkan ledakan dan tekanan yang sangat kuat di dalam ruang bakar, tak terkecuali piston menerima ledakan dan tekanan dari hasil pembakaran tersebut.. Karenanya selain piston harus ringan tetapi piston juga harus kuat dalam menahan ledakan dan tekanan hasil pembakaran untuk diteruskan menggerakkan poros engkol. Tahan terhadap pemuaian. Pembakaran campuran bensin dan udara dalam ruang bakar akan menimbulkan panas, suhu di daerah ruang bakar akan naik sangat tinggi. Seperti telah kita ketahui bahwa dengan naiknya suhu , maka logam akan mengalami perubahan bentuk atau memuai. Piston yang terbuat dari logam – logam khusus pun akan mengalami pemuiaan yang tidak sedikit. Jika pemuaian yang dialami piston berlebihan maka akan membuat piston terkunci atau ngancing ke dinding silinder blok, sehingga piston akan berhenti bekerja naik turun dalam silinder , sehingga bisa dikatakan bahwa mesin telah mati dengan berhentinya piston dalam melakukan gerakan naik turun.

Torak (piston) berfungsi untuk memindahkan tenaga yang diperoleh dari hasil pembakaran ke poros engkol. Pada piston terdapat komponen-komponen pelengkapnya, yaitu :   

Batang penghubung (connecting rod untuk menghubungkan piston dengan poros engkol. Pena torak (piston pin), untuk mengikat piston dengan batang penghubung melalui lubang bushing. Cincin torak (ring piston), berfungsi membentuk perapat yang kedap terhadap kebocoran gas antara celah torak dan silinder,sekaligus mengatur pelumasan torak dan dinding silinder.

Fungsi dari piston sendiri yaitu :    

Penerima tenaga pembakaran Meneruskan tenaga pembakaran Membawa piston ring sebagai pengikat dan menyapu dinding silinder Menerima tekanan hasil pembakaran campuran gas dan meneruskan tekanan untuk memutar poros engkol (crank shaft) melalui batang piston (connecting road).

Jenis-jenis kerusakan pada piston yaitu :      

Piston aus Dudukan penahan pen aus Bantalan piston haus Piston tergores Piston retak Piston rod bengkok/patah

Perbaikan pada piston dapat dilakukan dengan cara berikut :

1. Piston dilepaskan dari dudukannya. 2. Rendam piston dalam cairan pembersih bersama-sama dengan batang piston. 3. Bersihkan kotoran arang pada alur ring piston dengan kertas gosok, palu ketok, sikat baja atau dengan alat mekanik lainnya. Pembersihan piston juga bisa menggunakan bahan kimia seperti pada pembersihan cylinder line. Setelah dibersihkan lalu keringkan 4. Amati kemungkinan piston, dudukan, dan bantalan aus. Amati keretakan pada piston. Dan amati piston rod apakah mengalami bengkok 5. Jika ada goresan pada piston maka dapat kita ukur kedalaman goresan tersebut lalu direparasi dengan cara menggunakan pisau sekrap 6. Untuk kerusakan piston lainnya biasanya langsung dilakukan pergantian piston baru. 3. Pengertian Piston Ring Ring piston atau cinicn torak adalah sebuah komponen berbentuk seperti cincing tidak sempurna (ada celah) yang mencegah piston bergesekan secara langsung dengan dinding silinder. Ini digunakan agar gaya gesek yang timbul itu kecil, bisa dibayangkan piston dengan permukaan samping yang lebar bergesekan dengan silinder maka akan menimbulkan gaya gesek. Gaya gesek itu tidak hanya merugikan power output tapi juga berpotensi mempercepat keausan. berkat adanya ring seher, maka piston tidak secara langsung bergesekan dengan silinder tanpa kebocoran kompressi. Ada beberapa fungsi dari ring piston yakni :  Sebagai perapat saat piston melakukan tugasnya mengompresi udara saat langkah kompresi.  Mencegah gas buang masuk kedalam ruang engkol ketika langkah exhaust.  Mencegah daya pembakaran bocor kedalam ruang engkol ketika pembakaran terjadi.  Mencegah piston bergesekan dengan silinder yang memperlama umur piston. Dalam satu buah torak, minimal terdapat 3 buah ring piston dan pada torak mesin diesel bisa memiliki empat buah ring piston. Masing-masing terdiri dari satu ring oli dan sisanya ring kompresi. a. ring kompresi satu ring kompresi satu terletak paling atas didekat ruang bakar. fungsi ring pertama yakni cukup berat karena harus menahan beban kompresi secara langsung. b. ring kompresi dua sementara lapisan kedua ada ring kompresi juga namun fuingsinya hanya membantu kinerja ring pertama agar tekana kompresi bisa maksimal. c. ring oli sementara ring paling bawah terdapat ring khusus oli, ring ini tidak memiliki daya kompresi namun sanggup membilas seluruh oli mesin yang menempel pada dinding silinder saat mesin beroperasi.

Cara kerja ring piston Ring seher bekerja ketika piston bergerak, jadi perlu diketahui dulu bahwa bahan ring ini adalah baja elastis namun getas. Jadi sifat elastinya ini digunakan agar ring bisa meregang didalam silinder, sehingga tidak ada celah dibagian luar ring. Namun untuk memperkuat daya tahan ring terhadap panas, ditambahkan logam baja yang anti meleleh, Ini membuat ring seher memiliki daya elastis yang terbatas (jika diregangkan berlebihan bisa patah). Secara normal, diameter ring piston itu lebih besar dari diameter silinder. Ketika ring dimasukan kedalam ring thread pada piston, cincin ini akan menonjol keluar. Untuk memasukan ring dengan diameter lebih besar tersebut digunakan alat khusus bernama piston ring compressor. Saat ring berhasil masuk kedalam silinder, maka secara otomatis ring akan mengincup dan karena memiliki daya elastis maka ring tersebut akan bergerak kearah luar yang merapatkan celah antara ring dengan silinder. Saat seperti ini, maka tidak ada kebocoran kompresi yang terjadi ketika piston bergerak naik turun. Sementara ring oli bekerja dengan membilas bagian dinding silinder, karena bahannya terbuat dari sabuk baja yang berserat maka memudahkan untuk membilas oli yang menempel pada dinding silinder. Sehingga tidak ada istilah oli masuk ke ruang bakar. Kerusakan ring piston biasanya dikarenakan beberapa macam sebab sebagia berikut : 1. Kekurangan oli 2. Kotoran pada silinder yang menyebabkan panas setempat 3. Pengendapan kotoran pada alur piston 4. Patah 5. Bentuk tidak normal Cara perbaikannya yaitu 





Karena patah Penyebab : kecilnya gap piston ring sehingga tidak ada ruang muai buat piston ring Akibat : merusak ring grove atau rumah dari piston ring atau rusaknya piston sendiri dan dapat menggores dinding silinder Perbaikannya dengan mengganti dengan yang baru. Karena bentuk tidak normal Penyebab : hilangnya elastisitas piston ring Akibat : kompresi berkurang, dan dapat menyebabkan kerusakan (gesekan) pada silinder dengan dinding silinder. Perbaikannya sendiri dengan cara mengganti piston ringnya dengan yang baru. Bila kotor dan masih memenuhi batas toleran, cukup dibersihkan (digosok)