I. PENDAHULUAN

1.1. Pengertian Mesin-Mesin

Kata mesin dalam kehidupan sehari-hari mempunyai makna ganda.

Mesin kebanyakan ditujukan pada suatu peralatan untuk

menghasilkan tenaga (engine, motor), tetapi kata “mesin” dapat pula

berarti suatu peralatan kerja.

Mesin (machine) dapat diartikan sebagai peralatan kerja untuk

memudahkan dan meringankan pekerjaan manusia dalam

menyelesaikan suatu pekerjaan tertentu. Mesin (machine) sebagai

peralatan kerja pada umumnya memiliki bagian atau unit untuk

menghasilkan tenaga (engine, motor).

Mesin sebagai suatu peralatan kerja pada umumnya tersusun atas tiga

komponen utama, yaitu:

Unit penghasil tenaga (power unit atau engine, motor)

Unit penghasil tenaga dapat berupa motor bakar (seperti motor

bensin, diesel atau mesin uap), motor listrik atau tenaga matahari.

Unit kerja atau perlengkapan kerja (attachment)

Peralatan atau perlengkapan kerja tergantung pada jenis pekerjaan,

sebagai contoh traktor dilengkapi dengan winch dan kabel baja

(wire rope) untuk kegiatan penyaradan log, wheel loader dilengkapi

logclamp untuk pemuatan log, wheel loader dengan kelengkapan

bucket untuk memuat tanah atau pasir.

Unit kontrol dan pengendali (handle and control unit)

Unit kontrol dapat berupa panel-panel bahan bakar, suhu udara,

tekanan oli, kecepatan dll, sedangkan unit pengendali berfungsi

1

untuk mengendalikan jalannya mesin dan perlengkapan kerjanya,

bekerja secara mekanis atau dengan tenaga hidrolis, seperti

kemudi, rem, pengatur kecepatan dll.

Terkait dengan kata mesin, selanjutnya dikenal pula istilah mekanisasi,

yang dapat berarti penyelesaian atau pelaksanaan suatu pekerjaan

secara mekanis dengan memanfaatkan mesin-mesin.

1.2. Kedudukan Ilmu Mesin-mesin Dalam Lingkup Ilmu Kehutanan

Ilmu kehutanan merupakan ilmu terapan, tersusun atas berbagai

cabang ilmu yang berkaitan dengan cabang-cabang ilmu yang lain.

Posisi ilmu mesin-mesin dalam lingkup ilmu kehutanan digambarkan

sebagai berikut:

2

Teknik Kehutanan:

Budidaya HutanPerlindungan Hutan

Pemungutan Hasil HutanPembukaan Wilayah Hutan

Pengelolaan/Manajemen:

Organisasi, Pengaturan Hasil,

Ekonomi Perusahaan

Kebijakan/Policy:

Politik Kehutanan

Ilmu-Ilmu Dasar:

Ilmu Pasti: Ilmu Sosial:

Ilmu Tempat Tumbuh Ilmu Hasil Hutan Ilmu Berburu Ilmu Kerja Ilmu EkonomiIlmu Iklim Penyakit Satwa Liar Psikologi Administrasi KeuanganIlmu Tanah Genetika Zoologi Phisiologi Ilmu HukumGeologi & Mineralogi Botani Mesin-Mesin SosiologiKimiaFisika

Gambar 1: Posisi ilmu mesin-mesin dalam lingkup ilmu kehutanan menurut Lammel, 1951 (dalam Dietz et al., 1984)

Menurut pendapat Lammel, 1951 (dalam Dietz et al., 1984)

sebagaimana disajikan pada Gambar 1 di atas, ilmu kehutanan dapat

dikelompokkan dalam empat kelompok, yaitu:

1) Ilmu-ilmu dasar, yang terdiri dari ilmu pasti atau ilmu alam dan

ilmu-ilmu sosial

2) Teknik kehutanan, seperti budidaya hutan, perlindungan hutan,

pemanenan hasil hutan dan pembukaan wilayah hutan

3) Manajemen, mencakup organisasi pengelolaan hutan,

pengaturan hasil dan ekonomi kehutanan, dan

4) Kebijakan kehutanan.

Ilmu Mesin-mesin dalam lingkup Ilmu Kehutanan dikelompokkan dalam

kelompok Ilmu-ilmu Dasar, yaitu dalam kelompok ilmu alam (natural

science).

Ilmu Mesin-mesin bersama dengan Phisiologi dan Psikologi merupakan

landasan dalam pengembangan Ilmu Kerja Hutan (Forest ergonomic)

dan selanjutnya bersama-sama dengan ilmu-ilmu dasar yang lain akan

mendukung ilmu-ilmu dalam kelompok teknik kehutanan, yang

mencakup: Budidaya Hutan, Perlindungan Hutan, Pemungutan Hasil

Hutan dan Pembukaan Wilayah Hutan.

Ilmu mesin-mesin sangat diperlukan dalam pengelolaan hutan

sebagaimana dikemukakan oleh Juta (1954). Pengetahuan tentang

mesin-mesin dan motor-motor sangat diperlukan berkaitan terutama

dengan mekanisasi dalam kegiatan pemanenan hasil hutan yang

semakin berkembang.

3

1.3. Pemanfaatan Mesin-Mesin di Kehutanan

Mesin-mesin dapat dimanfaatkan untuk mendukung dan meringankan

pekerjaan seluruh kegiatan dalam bidang kehutanan, baik di hutan

tanaman maupun di hutan alam.

Di hutan tanaman mesin-mesin dimanfaatkan dalam kegiatan

persemaian, penyiapan lahan, penanaman, pemeliharaan tegakan

(seperti penjarangan) dan pemanenan hasil hutan (penebangan,

pembagian batang, pembersihan cabang, pengulitan, penyaradan,

pemuatan dan pembongkaran dan pengangkutan) serta kegiatan

pembukaan wilayah hutan, khususnya dalam pembuatan dan

pemeliharaan jalan hutan.

Di hutan alam mesin-mesin banyak digunakan dalam kegiatan

pembukaan wilayah hutan, baik untuk pembuatan jalan maupun

pemeliharaan jalan, dan dalam kegiatan pemanenan hasil hutan.

Mesin-mesin dimanfaatkan pula dalam kegiatan pengendalian

kebakaran baik di hutan tanaman maupun di hutan alam.

Berkaitan dengan mata kuliah ini, pembahasan dibatasi pada

pemanfaatan mesin-mesin untuk kegiatan pemanenan dan pembukaan

wilayah atau pembuatan jalan hutan.

1.3.1. Faktor pendukung pemanfaatan mesin-mesin di

bidang kehutanan

Pekerjaan di bidang kehutanan merupakan pekerjaan yang berat dan

berbahaya dan memiliki ciri khas yang berbeda dengan pekerjaan di

sektor lain. Ciri khas pekerjaan di bidang kehutanan antara lain adalah:

a. Jangka waktu yang panjang: daur atau rotasi tebang mulai dari

penanaman sampai dengan pemanenan umumnya panjang

4

b. Areal atau wilayah kerja yang luas

c. Aksesibilitas areal hutan pada umumnya rendah atau bahkan sulit

dijangkau

d. Kondisi topografi, kondisi tanah di kawasan hutan sangat bervariasi

e. Produk atau hasil hutan utama (kayu, log) merupakan material

yang besar dan berat

Hal-hal tersebut di atas sangat mendukung untuk diterapkannya

mesin-mesin atau mekanisasi dalam pelaksanaan pekerjaan. Hal-hal

lain yang mendukung untuk diterapkannya mekanisasi dalam bidang

kehutanan adalah:

a. Peningkatan standart hidup, orang semakin enggan untuk

mengerjakan pekerjaan-pekerjaan yang berat, dengan pemanfaatan

mesin-mesin pekerjaan tersebut akan menjadi lebih ringan.

b. Tuntutan untuk berproduksi dalam jumlah yang besar dan

produktivitas yang tinggi.

c. Minimalisasi atau mengurangi limbah. Sebagai contoh dalam

pekerjaan pembagian batang, dengan kapak bagian kayu yang

terbuang akan lebih besar apabila dibandingkan dengan

menggunakan gergaji tangan atau gergaji mesin.

1.3.2. Sejarah pemanfaatan mesin-mesin kehutanan di

Indonesia

Secara umum dapat dikatakan bahwa kegiatan mekanisasi kehutanan

di Indonesia dimulai pada awal abad ke 20, dalam masa penjajahan.

Pemanfaatan mesin-mesin di bidang kehutanan pada awalnya

5

digunakan pada kegiatan pemanenan hasil hutan yang mencakup

kegiatan penebangan, penyaradan dan pengangkutan.

a. Pemanfaatan mesin-mesin di Pulau Jawa

Juta (1954) dan Departemen Kehutanan (1986a) memberitakan bahwa

pembangunan jalan rel pertama untuk kegiatan transportasi kayu jati

dilaksanakan di Houtvestrij pertama Kradenan Utara pada tahun 1901-

1902. Sementara di tempat lain masih menggunakan lori dorong, di

Cepu telah digunakan lokomotif untuk transportasi kayu, dengan

pertimbangan kontinuitas produksi kayu dan mahalnya harga

lokomotif.

Kerbert (1909) menyampaikan hasil studi banding tentang kegiatan

eksploitasi secara mekanis di Philipina yang didasarkan pada

pengalaman eksploitasi di Amerika. Kerbert selanjutnya

merekomendasikan untuk melaksanakan uji coba ekploitasi secara

mekanis di Cabak dan Pasarsore (KPH Cepu). Selanjutnya Te Wechel

(1909) menulis tentang pengalaman pertama dalam kegiatan

penyaradan secara mekanis dengan menggunakan mesin uap di

Bagian Hutan Cabak. Dia mengemukakan beberapa masalah dalam

pengoperasian mesin uap tersebut, antara lain ketersediaan air untuk

mesin uap dan masalah dalam pemindahan alat berat tersebut.

Soetopo (1955) menjelaskan bahwa mesin yang dipakai adalah mesin

uap dengan berat 20 ton. Prestasi kerja mesin uap tersebut berkisar

antara 40 – 75 m³ per hari, dengan volume kayu rata-rata 6 m³ per

batang dan panjang maksimum 15 m. Mesin tersebut dilayani oleh 8 –

10 orang tiap hari.

Brascamp (1920) mengemukakan bahwa mengingat tingginya harga

kayu, pengangkutan kayu di daerah Priangan Tengah (Jawa Barat)

lebih ekonomis dengan truk. Selanjutnya dia menyarankan untuk

6

menerapkan sistem pengangkutan dengan truk terutama untuk di

areal hutan rimba (bukan jati) di Jawa Barat dan Jawa Timur.

De Jonge (1922) mengemukakan pula bahwa pengangkutan kayu

perkakas dan kayu bakar dengan truk di daerah hutan Subah (Jawa

Barat) lebih ekonomis apabila dibandingkan dengan menggunakan

cikar lembu. Pengangkutan dengan truk akan tidak ekonomis apabila

jumlah kayu bakar yang diangkut lebih dari 4150 cords (stapel meter).

Pada volume angkutan tersebut transportasi menggunakan rel akan

lebih ekonomis.

b. Penggunaan mesin-mesin dalam kegiatan pemanenan di

luar Jawa

Penggunaan mesin-mesin dalam kegiatan pemanenan di luar Jawa

antara lain dimulai di Pulau Simelue, Aceh. Areal konsesi di P. Simelue

tersebut semula diberikan kepada Mr. Scheuer. Hak pengusahaan

hutan tersebut dipindah tangankan kepada Aceh Boschexploitatie

Compagnie dan selanjutnya pada tahun 1910 diambil alih oleh

Javaschen Boschexploitatie Maatschappij (Javabosch). Kegiatan

eksploitasi hutan di P. Simelue dititik beratkan pada ekploitasi kayu

resak (Shorea barbata). Penyaradan dilakukan dengan sistem kabel

dengan memanfaatkan mesin uap, yang didatangkan dari Amerika.

Pengangkutan kayu ke industri penggergajian menggunakan rel.

Disamping itu industri penggergajian yang ada merupakan industri

yang modern pada saat itu, dengan memanfaatkan bandsaw elektris

(de Jonge, 1919, Departemen Kehutanan, 1986a).

Ijin konsesi pengusahaan hutan untuk perusahaan asing diberikan

pertama kali tahun 1932 kepada perusahaan Jepang, Nanyo Ringyo

Kaisha. Areal konsesi seeluas 49.310 ha terletak di Sungai

Sangkulirang, Kalimantan Timur. Produksi log dari areal ini rata-rata

7

sekitar 70.000 m³ per tahun. Log yang diproduksi selanjutnya diekspor

ke Jepang (Departemen Kehutanan, 1986a). Van Dijk (1936)

melukiskan tentang proses eksploitasi kayu di areal konsesi tersebut.

Log dipotong dalam sortimen dengan panjang 4 m, disarad secara

manual atau mekanis dan diangkut dengan kereta api menuju ke anak

sungai Sangkulirang. Juta (1954) menambahkan bahwa di areal konsesi

Jepang tersebut telah terdapat jalan rel sepanjang 25 km, penyaradan

dilakukan secara mekanis dan pengangkutan kayu menggunakan

lokomotif.

Pemikiran-pemikiran untuk pemanfaatan mesin-mesin atau mekanisasi

dalam kegiatan pemanenan hasil hutan secara lebih luas terutama di

luar Jawa dimulai setelah Perang Dunia II (PD II). Overbeek (1949)

mengemukakan bahwa areal hutan yang luas di luar Jawa dengan

populasi penduduk yang jarang akan tidak ekonomis apabila

dieksploitasi secara manual. Dia menulis tentang percobaan

pemanenan secara mekanis di Kepulauan Morotai, Maluku. Pemanenan

dilaksanakan dengan menggunakan peralatan-peralatan perang bekas

PD II yang telah dimodifikasi dan peralatan-peralatan tersebut

dioperasikan oleh penduduk lokal yang tidak berpengalaman. Soetopo

(1955) menambahkan bahwa pemanenan secara mekanis tersebut

dimulai pada akhir tahun 1946 dengan menggunakan 5 traktor

(Caterpilar dan Allis Chalmers) untuk menyarad log, 4 buah truk dan 3

buah trailer untuk pengangkutan log ke penggergajian. Pengangkutan

dilaksanakan lewat jalan-jalan yang telah dibangun tentara Sekutu

(USA), sehingga tidak diperlukan biaya pembuatan jalan. Industri

penggergajian yang ada menggunakan mesin-mesin Jepang yang

sudah tua, tahun 1947 didatangkan 2 buah mesin Corley dan 2 buah

kran (crane) untuk memuat dan membongkar log. Kegiatan eksploitasi

di Morotai tersebut selesai pada tahun 1950, dan mesin-mesin yang

digunakan dipindahkan ke Pulau Jawa.

8

Sementara itu Juta (1955) mengemukakan tentang problema dalam

mekanisasi di bidang kehutanan. Masalah utama dalam pemanfatan

mesin-mesin adalah kurangnya pengetahuan tentang mesin-mesin.

Juta menyarankan bahwa kegiatan ekplotasi perlu dilaksanakan secara

mekanis dalam rangka meningkatkan standart hidup masyarakat.

Disamping hal tersebut biaya pemanenan merupakan masalah utama

dalam kegiatan pemanenan di hutan tropis. Masalah-masalah yang lain

meliputi aksesibilitas, heterogenitas tegakan dan rendahnya volume

yang dapat dipungut per hektar. Untuk daerah luar Jawa (terutama

Sumatra dan Kalimantan) dimana kerapatan penduduk sangat jarang,

mekanisasi dalam kegiatan pemanenan hasil hutan sangat diperlukan

(Sanusi, 1958).

Roderkerk (1949) mengemukakan bahwa penyaradan dengan traktor

di hutan jati di Sulawesi Timur (Tenggara) lebih ekonomis dari pada

penyaradan dengan kerbau. Di daerah ini pemanenan dengan hewan

akan mengalami hambatan mengingat konfigurasi lahan yang sangat

sulit. Disamping itu traktor dapat digunakan untuk membasmi alang-

alang.

Van den Blink (1950) melakukan studi tentang biaya penggunaan

traktor dan kerbau untuk penyaradan di Balikpapan. Hasil studi

menunjukkan bahwa penyaradan dengan kerbau lebih ekonomis

apabila jarak saradnya pendek (sampai dengan 500 m). Pemanfaatan

traktor untuk penyaradan membutuhkan beberapa persyaratan antara

lain jumlah volume yang akan disarad, apabila jumlah volume kayu

yang akan disarad relatif sedikit, penyaradan dengan kerbau akan

lebih ekonomis. Traktor mempunyai prospek yang bagus dalam

kegiatan eksploitasi secara besar-besaran terutama di luar Jawa.

9

Dalam kurun waktu antara 1950 s.d. 1955 Jawatan Kehutanan

melaksanakan perluasan dan modernisasi perlengkapan baik untuk

kegiatan eksploitasi maupun untuk kegiatan pengolahan hasil hutan.

Jawatan Kehutanan mengadakan peralatan mekanis untuk kegiatan

penyaradan, pembajakan dan pemindahan tanah di Jawa dan luar Jawa

(Kalimantan). Peralatan mekanis tersebut meliputi 27 buah traktor, 6

buah loggersdream, 4 buah derek, 2 buah skagitloader dan 25 buah

gergaji rantai mesin (chain saw). Pengangkutan kayu di Jawa

diperlancar dengan menggunakan 9 buah loko uap, 17 loko diesel dan

245 buah truk. Pengangkutan air ditingkatkan dengan pengadaan 24

kapal motor (Departemen Kehutanan, 1986b).

Cools (1955) melaporkan hasil penelitian tentang penggunaan buldozer

untuk kegiatan penyaradan di areal blok tebangan di Seramut (dekat

Tanjung Redep, Kalimantan Timur). Traktor yang digunakan adalah

buldozer International TD 6 dengan daya 33,6 HP. Dia menyimpulkan

bahwa penyaradan dengan traktor sangat layak terutama di areal-areal

tebangan dengan jarak sarad yang semakin jauh.

Gergaji rantai (chain saw) telah dipakai di beberapa tempat di

Indonesia, seperti di penggergajian Sianten di Pontianak, Kalimantan

Barat. Penggunaan gergaji rantai tersebut terbatas hanya untuk

kegitan pemotongan/pembagian batang (bucking) kayu bulat besar di

tempat penimbunan (Juta, 1954).

Sampai dengan tahun 1998, terdapat sebanyak 426 unit Hak

Pengusahaan Hutan (HPH) yang beroperasi di hutan alam produksi di

luar Jawa. Sebanyak 260 unit HPH melaporkan jenis, jumlah, dan

kondisi peralatan yang digunakan dalam kegiatan pengelolaan hutan.

Jumlah alat-alat berat yang dilaporkan sebanyak 6.580 unit, terdiri dari

bulldozer, skidder, wheel loader, track loader, motor grader, dump

truck, dan logging truck. Sekitar 39% dari total alat tersebut

10

merupakan alat sarad (bulldozer dan skidder). Ditinjau dari sudut

wilayah kerjanya, 30% dari jumlah alat tersebut terdapat di Kalimantan

Timur dan sekitar 20% terdapat di Kalimantan Tengah (Direktorat

Jenderal Pengusahaan Hutan Produksi, 1999).

1.4. Keuntungan dan Kerugian Penggunaan Mesin

Pemanfaatan mesin-mesin untuk menyelesaikan suatu pekerjaan harus

mempertimbangkan berbagai hal agar diperoleh hasil yang maksimal

dengan input dan akibat atau dampak negatif yang seminimal

mungkin. Huggard dan Owen (1959) berpendapat bahwa keberhasilan

mekanisasi dalam kegiatan kehutanan secara umum tergantung

beberapa faktor, mencakup pemilihan peralatan, pengoperasian

peralatan yang efisien dan jaminan dalam perawatan. Lebih lanjut

Owen (1959) menyatakan bahwa aspek ekonomi merupakan hal utama

yang harus diperhatikan dalam pemilihan alat. Pengkajian yang cermat

mengenai jenis dan volume pekerjaan sangat diperlukan baik dalam

pemilihan peralatan maupun dalam penentuan teknik pengoperasian.

Pemanfaatan mesin-mesin akan memberikan berbagai keuntungan,

namun disisi lain menimbulkan pula berbagai kerugian.

a. Keuntungan pemakaian mesin-mesin adalah:

Beban kerja yang berat (material atau topografi yang berat) dapat

lebih mudah diatasi

Produktivitas tinggi

Waktu kerja lebih singkat (time saving)

Tenaga kerja langsung lebih sedikit, organisasi dan manajemen

tenaga kerja lebih mudah

Kualitas produk yang lebih baik

b. Beberapa kerugian pemanfaatan mesin-mesin:

11

Investasi dan biaya operasional yang tinggi. Pengelolaan mesin-

mesin perlu dilaksanakan secara lebih cermat.

Penyerapan tenaga kerja berkurang, tenaga kerja langsung menjadi

lebih sedikit, hanya tenaga kerja dengan ketrampilan khusus

(terlatih) yang bisa diserap

Efek negatif terhadap lingkungan (polusi udara, polusi air, polusi

tanah dan polusi suara) umumnya lebih besar apabila dibandingkan

dengan cara manual

Resiko kesehatan dan keselamatan kerja lebih tinggi, sehingga

perlu perhatian yang lebih serius

Apabila dikaji lebih lanjut, dengan menggunakan mesin memungkinkan

pula mendapatkan produk yang lebih murah. Walaupun biaya investasi

dan operasional tinggi, namun produktivitas per satuan waktunya

tinggi pula, sehingga biaya per unit produk (unit cost) dapat lebih

rendah.

Kajian lebih lanjut dari segi penyerapan tenaga kerja, dengan

pemanfaatan mesin memungkinkan pula menyediakan lapangan kerja

baru. Hal ini dimungkinkan karena mesin-mesin membutuhkan sarana-

sarana pendukung dalam pengoperasiannya, seperti sarana perbaikan

dan perawatan (bengkel), penyediaan suku cadang dan sebagainya.

II. DASAR-DASAR MESIN

2.1. Klasifikasi Mesin

Engine atau motor, khususnya motor bakar, diartikan sebagai suatu

alat untuk menghasilkan tenaga melalui proses perubahan energi

termal menjadi energi mekanik. Energi termal diperoleh dari proses

12

pembakaran. Berdasarkan cara menghasilkan energi termal tersebut

mesin digolongkan menjadi:

Mesin pembakaran dalam (internal combustion engine/ICE)

Mesin pembakaran luar (external combustion engine/ECE)

Proses pembakaran pada ICE terjadi di dalam motor bakar itu sendiri,

dalam suatu ruang bakar (silinder). Umumnya ICE lebih dikenal dengan

motor bakar torak, sebagai contoh adalah motor bensin dan motor

diesel.

Pada ECE proses pembakaran terjadi di luar mesin, sebagai contoh

adalah mesin uap.

Masing-masing mesin, baik mesin pembakaran dalam (ICE) dan mesin

pembakaran luar (ECE) mempunyai kelebihan dan kekurangan apabila

dibandingkan satu dengan yang lain.

Kelebihan ICE antara lain adalah :

a. Komponen lebih sederhana, lebih kompak dan ringan

b. Lebih effisien

c. Digunakan untuk mesin dengan daya kecil sampai sedang

Kelebihan ECE :

a. Bisa menggunakan berbagai jenis bahan bakar

b. Lebih bebas getaran

c. Baik untuk daya tinggi

(Baca : Wiranto Arismunandar, Motor Bakar Torak)

13

2.2. Motor Pembakaran Dalam

Motor pembakaran dalam lebih banyak dipakai dari pada motor

pembakaran luar, mengingat. berbagai kelebihannya yang dimiliki tipe

motor ini. Pemakaian motor ini pada umumnya adalah untuk bidang

transportasi, alat-alat berat baik untuk kegiatan logging maupun

mining, dan untuk mesin konstruksi.

Motor pembakaran dalam yang banyak digunakan adalah motor bensin

(gasoline engine) dan motor diesel (diesel engine).

Engine/motor merupakan suatu sistem besar atau merupakan sistem

yang komplek, yang terdiri dari beberapa sub sistem yang saling

mendukung. Sistem yang ada dapat bervariasi atau ada beberapa

type. Berdasarkan hal tersebut mesin pembakaran dalam dapat

dikelompokkan lagi menjadi beberapa kelompok antara lain

berdasarkan :

a. Sistem pembakaran (combustion): direct injection, indirect injection.

b. Langkah kerja: mesin 4 langkah (four cycle) dan 2 langkah (two

cycle)

14

Mesin Pembakaran Dalam

Motor dieselMotor Bensin

c. Sistem pendingin (cooling system): pendingin udara (air colled),

pendingin air (water cooled), kombinasi air dan udara.

d. Sistem pemasukan bahan bakar dan udara (intake & exhaust

system): natural, superchanger (turbo changer, turbo changer

intercooler, blower)

e. Penggunaan (application): mesin konstruksi, stasioner, automotive.

2.3. Motor Diesel dan Motor Bensin

Karakteristik motor diesel berbeda dengan motor bensin. Beberapa point

perbedaan antara motor diesel dan motor bensin adalah sebagai berikut:

Tabel 2.1. Karakteristik motor diesel dan motor bensin

DIESEL BENSIN

Bahan bakar Minyak berat, solar

Bensin

Konsumsi bahan bakar (gr/PS/h)/ (kg/PS/h)

170 – 2100.14 – 0.18

230 – 2700.20 – 0.22

Titik bakar bahan bakar (o C) > 50 > 25

Rasio tekanan 14 – 22(udara segar)

5 – 10(gas campuran)

Penyalaan (ignition) Tidak diperlukan penggunaan busi

Pemasukan bahan bakar Pompa bahan bakar, injektor/nozzle

Bahanbakar dan udara dicampur dalam karburator

Berat mesin (kg/PS) 3 – 9(2.75 – 33,5)

0.5 – 3.5(0.30 – 2,50)

Output per volume langkah piston (PS/l)

- 20 30 – 50

Efesiesi mekanik Efesiesi thermal

0.70 – 0.900.30 – 0.35

0.70 – 0.850.20 – 0.30

Getaran Besar Kecil

Gangguan (trouble) Kecil Besar

Sumber : KOMATSU, (?) ; ARISMUNANDAR, 1988

Prinsip kerja motor diesel juga berbeda dengan motor bensin. Pada motor

diesel yang dihisap ke dalam ruang bakar pada langkah intake ( intake stroke)

15

berupa udara segar, udara mendapat tekanan yang tinggi sehingga

temperaturnya naik kemudian disemprotkan bahan bakar sehingga

menimbulkan tenaga. Pada motor bensin yang dihisap adalah campuran

udara dan bahan bakar, tenaga ditimbulkan dari pembakaran campuran

tersebut dengan bantuan percikan api dari busi pada akhir langkah tekan

(compression).

Berdasarkan beberapa point perbedaan di atas motor diesel

mempunyai beberapa kelebihan dan juga kekurangan apabila

dibandingkan dengan motor bensin. Kelebihan motor diesel

dibandingkan dengan motor bensin adalah sebagai berikut :

a. Ekonomis: pemakaian bahan bakar lebih irit per kesatuan daya yang

dihasilkan dan harga bahan bakarnya lebih murah.

b. Efesiensi mekanik dan thermalnya lebih tinggi

c. Bahaya kebakaran lebih kecil

d. Tidak membutuhkan busi dalam sistem pengapiannya dan

karburator

e. Cocok untuk mesin-mesin dengan daya besar.

Beberapa kekurangan motor diesel dibandingkan dengan motor bensin

adalah sebagai berikut :

a. Berat mesin per kesatuan daya (PS) lebih besar

b. Biaya konstruksi lebih mahal

c. Getaran mesin diesel ebih kuat

d. Dibutuhkan sistem pompa bahan bakar yang cukup sulit dalam

perawatannya

e. Start kadang-kadang agak sulit

16

f. Polusi udara akibat gas buang lebih besar, terutama akibat

pembakaran yang kurang sempurna.

2.4. Motor 2 (dua) Langkah dan 4 (empat) Langkah

Proses pembakaran dalam mesin dalam satu siklus akan mencakup:

pemasukan bahan bakar dan udara, penekanan, pembakaran dan

pembuangan sisa-sisa pembakaran. Berdasarkan langkah piston atau

thoraxnya, kerja motor dapat dibedakan atas motor 2 langkah atau 2

tak (two cycle) dan 4 langkah atau 4 tak (four cycle).

a. Motor 2-langkah

Motor 2 langkah menyelesaikan satu siklus lengkap dalam satu kali

gerakan piston bolak-balik (reciprocating) atau dalam 2 langkah dari

titik mati atas/TMA (top dead center) ke titik mati bawah/TMB (bottom

dead center) dan kembali ke titik mati atas. Dalam dua gerak langkah

piston tersebut poros engkol (crankshaf) berputar satu kali.

Langkah kerja mesin 2 langkah adalah sebagai berikut :

a b

Gambar 1. Langkah kerja pada motor 2 langkah

17

Pada Gambar 1 di atas ruang (crank case) kedap udara, tidak terdapat

katup-katup, baik katup masuk maupun katup keluar. Piston berfungsi

sekaligus sebagai katup untuk menutup lubang masuk dan keluar.

Langkah kerja pada mesin dua tak tipe ini adalah sebagai berikut :

Gambar 1a. Langkah naik (upward stroke)

Pada saat piston bergerak naik TMB ke TMA, campuran bahan bakar

dan udara masuk ke dalam silinder lewat lubang scavenging. Sisa-sisa

gas pembakaran terdesak ke luar sampai lubang pengeluaran tertutup.

Apabila lubang pengeluaran tertutup campuran bahan bakar dan udara

yang ada akan mengalami tekanan atau proses kompresi sampai gerak

piston mencapai TMA. Sementara itu lubang masuk terbuka, volume

ruang poros engkol lebih bersar sehingga tekanan udaranya lebih

rendah dari tekanan udara luar, sehingga campuran bahan bakar dan

udara terhisap masuk.

Gambar 1b. Langkah turun (downward stroke)

Gas yang tertekan pada proses pertama dinyalakan dengan adanya

percikan api dari busi. Piston akan tertekan ke bawah akibat tekanan

atau tenaga yang dihasilkan dari proses pembakaran tersebut. Piston

bergerak dari TMA ke TMB, pada periode akhir dari langkah ini lubang

mulai terbuka, gas sisa pembakaran dikeluarkan dan dengan

terbukanya lubang scavenging campuran udara dan bahan bakar yang

baru masuk ke dalam ruang bakar. Siklus selanjutnya mulai kembali.

Proses yang dijelaskan di atas terjadi pada motor 2-langkah dengan

sistem pembiasan ruang engkol (crankcase scavenging). Pembilasan

adalah proses pembersihan ruang bakar (silinder) dari sisa-sisa

pembakaran dan pengisian kembali dengan campuran bahan bakar

dan udara yang baru. Sistem tersebut digunakan pada motor 2-langkah

ukuran kecil, seperti pada chain saw. Bahan bakar yang digunakan

18

adalah bensin dan oli 20 : 1. Oli yang digunakan untuk pencampuran

umumnya SAE 30. Oli tersebut berfungsi sebagai pelumas poros engkol

dan dinding silinder.

b. Motor 4-langkah

Motor 4-langkah menyelesaikan satu siklus lengkap dalam dua kali

gerakan piston bolak-balik (reciprocating) atau dalam empat langkah

dari TMA-TMB, TMB-TMA, TMA-TMB dan TMB-TMA. Dalam empat gerak

langkah piston tersebut poros engkol (crankshaf) berputar dua kali.

Langkah kerja mesin 4-langkah pada motor diesel dapat dijelaskan

sebagai berikut (lihat Gambar 2):

a b c d

1. Intake valve 4. Piston2. Nozzle/injector 5. Connecting rod3. Exhaust valve 6. Crank shaft

Gambar 2. Langkah kerja motor diesel 4-langkah

19

2a. Langkah hisap (intake stroke)

Katup masuk (intake valve) terbuka, piston bergerak dari TMA ke TMB. Udara

segar terhisap masuk ke dalam ruang bakar lewat katup masuk.

2b. Langkah.kompresi (compression stroke)

Katup masuk tertutup ketika piston mencapai TMB. Piston kemudian bergerak

naik manuju TMA, udara yang ada dalam ruang bakar mendapat tekanan

karena volume ruang yang semakin kecil. Tekanan kompresi yang

diakibatkan dapat mencapai sekitar 30 – 40 kg/cm2 dan temperaturnya akan

naik menjadi sekitar 400 – 500 o C.

2c. Langkah kerja (expansion/power stroke)

Pada saat akhir langkah kompresi atau pada saat menjelang piston mencapai

titik mati atas, bahan bakar disemprotkan lewat nozzle atau injector. Bahan

bakar akan terbakar pada saat yang sangat singkat karena suhu dan tekanan

yang tinggi. Tekanan dalam ruang bakar mencapai sekitar 80 – 120 kg/cm2

dan piston tertekan sehingga bergerak dari TMA ke TMB. Tekanan yang

dialami piston diteruskan ke poros engkol (crank shaft) lewat piston

(connecting rod).

2d. Langkah buang (exhaust stroke)

Kutub buang akan terbuka pada saat piston mencapai TMB. Piston bergerak

naik dari TMB ke TMA, sisa-sisa pembakaran akan terdorong ke luar lewat

katub buang menuju ke saluran pembuangan (knalpot).

Langkah kerja motor bensin 4-langkah secara prinsip hampir sama dengan

motor diesel 4-langkah. Perbedaan pada motor bensin adalah :

Pada langkah hisap (intake stroke) yang masuk ke dalam ruang bakar

adalah campuran udara dan bahan bakar dari karburator.

20

Pada langkah kerja (expansion/power stroke) campuran bahan bakar dan

udara terbakar akibat adanya percikan bunga api dari busi. Tekanan yang

terjadi tidak sebesar pada motor diesel, hanya sebesar 30 – 40 kg/cm2.

Kelebihan dan kekurangan motor 2-langkah

Apabila motor 2-langkah dibandingkan dengan motor 4-langkah, motor 2-

langkah mempunyai beberapa keunggulan antara lain :

Lebih kecil ukurannya dan lebih ringan serta mampu menghasilkan output

yang besar.

Biaya konstruksi lebih rendah karena tidak menggunakan katub-katub dan

struktur mesinnya lebih sederhana.

Jalannya mesin lebih halus, getaran mesin lebih kecil.

Beberapa kekurangan motor 2-langklah apabila dibandingkan dengan 4-

langkah adalah sebagai berikut :

Karena tidak adanya katub-katub, dengan bertambahnya putaran mesin

sisa gas hasil pembakaran masuk kembali ke ruang bakar sehingga

mengganggu pembakaran.

Penggunaan bahan bakar tidak ekonomis karena sebagian bahan bakar

ikut terbuang bersama dengan sisa pembakaran (gas buang)

Efisiansi mesin lebih rendah

Ruang engkol (crank case) harus kedap udara (pada sistem pembilasan

ruang engkol).

2.5. Sistem-sistem dalam Mesin

Mesin dapat dikatakan merupakan suatu sistem yang besar atau komplek,

tersusun atas beberapa bagian atau sub sistem yang bekerja terkoordinir

21

secara teratur sehingga mesin dapat berjalan. Masing-masing sub sistem

dalam mesin tersusun atas ribuan komponen, sehingga dapat disebut sebagai

suatu sistem tersendiri.

Sistem-sistem yang ada tersebut antara lain adalah penyalaan/pengapian

(ignition system), sistem bahan bakar (fuel system), sistem pemasukan dan

pembuangan (intake and exhaust system), sistem pelumasan (lubricating

system) dan sistem pendinginan (cooling system)

2.5.1. Sistem Pengapian (Ignition System)

Telah diuraikan di atas sistem penyalaan/pengapian pada motor bensin

berbeda dengan pada motor diesel, yaitu sistem penyalaan dengan busi pijar

(spark plug ignition system) dan penyalaan akibat tekanan yang tinggi

(compression ignition system).

2.5.1.1. Penyalaan dengan busi pijar

Bahan bakar yang telah masuk kedalam silinder terbakar dengan adanya

percikan bunga api listrik dari busi. Sumber listrik berasal dari baterai atau

accu. Arus searah dari accu 12 V akan diubah menjadi semacam arus bolak-

balik. Arus listrik induksi sebesar sekitar 200 V terjadi pada kumparan

penyalaan primer (primary coil), selanjutnya medan magnet yang terjadi

akan menciptakan arus induksi dengan tegangan sebesar 10.000 – 20.000 V

pada kumparan penyalaan sekunder. Celah pada busi berkitar antara 0.6 –

0.8 mm, apabila arus tegangan tinggi dari kumparan penyalaan sekunder

dihubungkan maka akan terjadi loncatan bungan api listrik pada celah

tersebut yang selanjutnya akan menyalakan campuran bahan bakar dan

udara dalam ruang bakar.

2.5.1.2. Penyalaan pada tekanan tinggi

Bahan bakar di dalam ruang bakar akan menyala akibat adanya tekanan dan

temperatur yang tinggi. Sebagai contoh pada motor diesel dengan injeksi

22

langsung (direct injection), tekanan yang terjadi akibat kompresi dapat

mencapai 30 – 40 kg/cm2 dengan suhu berkisar antara 400 – 500 oC.

2.5.1.3. Sistem penyalaan awal (pre combustion system)

Sistem ini pada umumnya diterapkan pada motor diesel. Pembakaran awal

terjadi pada ruang pembakaran pendahuluan (pre combustion chamber).

Pada proses pembakaran pertama ini akan digunakan busi bara (glow plug),

bahan bakar tidak seluruhnya terbakar dalam pembakaran awal ini. Sisa

bahan bakar akan terdorong masuk akibat pembakaran awal ke dalam ruang

bakar utama, baru kemudian proses penyalaan yang sebenarnya

berlangsung.

Gambar 3. Pre combustion chamber (4D120-11)

2.5.2. Sistem Pemasukan dan Pembuangan (Intake and Exhaust

System)

Sistem pemasukan dan pembuangan (intake and exhaust system) mencakup

pemasukan udara atau campuran bahan bakar dan udara ke dalam ruang

bakar dan pembuangan sisa-sisa gas pembakaran dari ruang bakar. Sistem

pemasukan bahan bakar dan udara pada motor bensin berbeda dengan pada

motor diesel. Pada motor bensin bahan bakar dan udara terlebih dahulu

dicampur di dalam karburator baru kemudian masuk ke ruang bakar. Pada

motor diesel, udara segar masuk ke ruang bakar kemudian disemprotkan

23

bahan bakar lewat nozzle atau injektor ke dalam ruang bakar. Secara umum

ada dua sistem pemasukan dan pembuangan, yaitu :

Natural

Udara atau campuran udara dan bahan bakar masuk ke dalam ruang bakar

akibat adanya perbedaan tekanan antara udara luar dan di dalam ruang

bakar. Pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB terjadi perubahan volume

ruang bakar yang diikuti dengan turunnya tekanan dalam ruang bakar

sehingga udara atau campuran bahan bakar dan udara terisap ke dalam

ruang bakar (Gambar 4).

Supercharger

Pada sistem ini udara dipaksa masuk ke dalam ruang bakar. Udara ditekan

dengan menggunakan turbin udara (turbo supercharger) yang pada

umumnya digerakkan dengan tenaga dari gas buang (Gambar 5). Pada

sistem ini udara yang masuk ke dalam ruang bakar akan lebih banyak atau

lebih padat, sehingga pembakaran dapat berlangsung lebih sempurna.

Sistem ini dapat meningkatkan daya motor sekitar 30 % dan penggunaan

bahan bakar yang lebih hemat.

Sistem supercharger ini sangat cocok untuk mesin-mesin yang bekerja pada

lokasi-lokasi dengan ketinggian di atas 1000 m di atas permukaan air laut.

Semakin tinggi tempat udara akan semakin tipis, dengan penggunaan

supercharger ini udara yang masuk ke ruang bakar akan lebih banyak.

24

Gambar 4. Intake dan exhaust system tanpa turbo (natural)

Gambar 5. Intake dan exhaust system dengan turbo charger

Pada engine dengan turbo kadang dipasang pula after cooler. Akibat adanya

tekanan terhadap udara yang akan masuk ke ruang bakar, udara menjadi

panas. Apabila udara didinginkan maka kerapatannya akan bertambah besar.

Perubahan kerapatan udara akibat pengaruh perubahan temperatur tiap 10o

C sebesar 2 – 4 %. After cooler berfungsi untuk mendinginkan udara dari

turbo sebelum masuk ke ruang bakar, sehingga udara menjadi dingin dan

padat. Tambahan komponen ini dapat meningkatkan daya mesin sekitar 5 –

10 %.

Semakin tinggi suatu tempat di atas permukaan laut maka akan semakin

rendah tekanan udaranya dan akan semakin berkurang kerapatan udaranya.

25

Berat satu liter udara sebesar 1.2 g di atas permukaan laut, akan mengalami

penurunan menjadi 0,77 g pada ketinggian 3.776 m d.p.l. (di puncak Gunung

Fuji, Jepang). Akibat penurunan kerapatan udara tersebut daya mesin akan

semakin berkurang dengan semakin tingginya lokasi pengoperasian mesin

tersebut.

Gambar 6. Penurunan daya mesin akibat pengaruh tinggi tempat

Fungsi komponen pada intake and exhaust system

Precleaner : berfungsi untuk menyaring debu, partikel-partikel atau

kotoran yang kasar

Air cleaner atau filter udara berfungsi untuk menyaring partikel, kotoran

atau debu yang halus. Filter merupakan bagian yang penting pada sistem

ini. Ada dua type filter, filter basah dan filter kering; pada umumnya yang

dipakai adalah filter kering. Udara yang bersih akan masuk ke ruang bakar

lewat saluran udara masuk.

Dust indicator : merupakan indicator yang dipasang di antara filter dan

saluran udara masuk (intake manifold). Apabila filter tersumbat atau filter

kotor indicator akan menunjukkan warna merah. Hal ini menunjukkan

bahwa filter harus segera dibersihkan atau diganti.

Muffler : berfungsi untuk mengurangi kebisingan akibat gas buang. Selain

hal itu muffler berfungsi pula untuk menjaga keseimbangan tekanan udara

26

antara udara luar dan dalam ruang bakar serta berfungsi menyaring gas

buang.

2.5.3. Sistem Bahan Bakar (Fuel System)

Ada perbedaan antara sistem bahan bakar pada motor diesel dan motor

bensin. Pencampuran bahan bakar dan udara pada motor bensin terjadi di

luar ruang bakar (external mixture formation). Pencampuran bahan bakar dan

udara pada motor bensin terjadi di dalam karburator, kemudian campuran

bahan bakar dan udara tersebut dimasukkan ke ruang bakar.

Pada motor diesel pencampuran udara dan bahan bakar terjadi di dalam

ruang bakar (internal mixture formation).

Bahan bakar sebelum masuk ke ruang bakar atau ke dalam karburator akan

disaring terlebih dahulu lewat filter bahan bakar (fuel filter), sehingga bahan

bakar yang masuk benar-benar bersih. Gambar 7 dan 8 di bawah

menunjukkan sistem bahan bakar pada motor bensin (chainsaw) dan pada

motor diesel.

1. Tangki 5. Filter udara

2. Lubang udara 6. Karburator

3. Filter 7. Ruang bakar

4. Pipa 8. Muffler

Gambar 7. Sistem bahan bakar pada motor bensin (chain saw)

27

1. Fuel injector (nozzle) 5. Float tank

2. Spill pipe 6. Fuel filter

3. Fuel tank 7. Pressure Timing (PT) pump

4. Fuel feed valve 8. MVS governor

Gambar 8. Sistem bahan bakar pada motor diesel (bulldozer) tanpa turbo

2.5.4. Sistem Pelumasan (Lubricating System)

28

Sistem pelumasan pada engine sangat diperlukan, terutama pada komponen-

komponen yang bergerak. Akibat adanya gerakan antara dua benda akan

menimbulkan gesekan, yang selanjutnya akan mengakibatkan keausan.

Selain itu untuk mengatasi gesekan yang terjadi dibutuhkan pula tenaga.

Oleh sebab itu besarnya gesekan harus diusahakan seminimal mungkin

dengan menggunakan sistem pelumasan. Sistem pelumasan pada suatu

mesin tidak hanya berfungsi untuk mengurangi gesekan dan mencegah

keausan, namun berfungsi pula sebagai:

Penyekat (sealing): minyak pelumas berfungsi sebagai penyekat untuk

mencegah kebocoran gas pembakaran dari ruang bakar. minyak pelumas

akan membentuk selaput tipis di antara piston dan dinding silinder.

Pendingin: minyak pelumas pada umumnya temperaturnya lebih dingin,

sehingga akan menyerap panas dari bagian-bagian mesin yang

dilumasinya. Pada mesin-mesin tertentu dipasang komponen sebagai

pendingin minyak pelumas (oil cooler).

Pembersih: minyak pelumas akan membawa bagian-bagian atau partikel

kotoran dari tempat-tempat yang dilumasinya. Sebelum beredar kembali

ke dalam sistem pelumasan minyak pelumas akan disaring terlebih dahulu

dalam filter minyak pelumas (oil filter). Oil filter ini harus senantiasa

diganti, sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan sehingga akan

berfungsi dengan baik. Apabila filter tidak berfungsi dengan baik, kotoran

akan terbawa masuk dan hal ini akan mengakibatkan kerusakan atau

keausan yang lebih parah pada bagian yang lain.

Selain hal tersebut di atas pelumas berfungsi pula sebagai peredam getaran

dan pencegah korosi (karat).

Pelumas yang digunakan adalah pelumas cair atau minyak pelumas (oli). Sifat

minyak pelumas yang penting menurut Arismunandar (1988) antara lain

adalah :

29

Viskositas atau kekentalan

Kekentalan minyak pelumas harus disesuaikan dengan beban yang diterima

pada bagian yang bergesekan. Apabila beban semakin berat dibutuhkan

minyak pelumas yang semakin kental. Kekentalan minyak pelumas

dinyatakan dalam SAE (Society of Automotive Engeineers). Bilangan SAE

menunjukkan kekentalkan minyak pelumas, semakin besar bilangannya akan

semakin kental.

Kekentalan minyak pelumas diuji pada temperatur 210o F, namun ada pula

yang diuji pada 0o F yang selanjutnya dibedakan dengan pemberian kode W

dibelakangnya, sebagai contoh SAE 5 W, SAE 10 W.

SAE 5 W sampai dengan SAE 50 digunakan untuk pelumas mesin (engine oil),

sedangkan SAE yang lebih besar (SAE 75 sampai SAE 250) digunakan untuk

untuk pelumas roda gigi (gear oil).

Stabilitas

Sifat ini berhubungan dengan susunan kimiawi penyusun minyak pelumas.

Adanya perubahan atau naiknya temperatur akibat bekerjanya mesin akan

merubah susunan kimia tersebut.

Klasifikasi minyak pelumas yang lain dikeluarkan oleh American Petroleum

Institute (API). API mengelompokkan kualitas minyak pelumas berdasarkan

syarat-syarat pemanfaatan atau penggunaan. Secara umum ada dua

kelompok besar yaitu kelompok pelumas mesin (engine oil) dan pelumas roda

gigi (gear oil). Pelumas mesin dikelompokkan untuk motor bensin, sengan

kode S. (SA – SF) dan untuk motor diesel dengan kode C.. (CA – CD). Code A

pada umumnya untuk kondisi operasi yang ringan sedangkan B, C, dan D

masing-masing untuk kondisi operasi sedang, berat dan sangat berat.

Pelumas roda gigi dengan kode GL. (GL-1 s/d GL-5).

30

Sistem pelumasan pada mesin-mesin besar pada umumnya menggunakan

pompa minyak pelumas. Pompa tersebut digerakkan dengan tenaga dari

putaran mesin. Dari bak penampung, sebelum masuk ke pompa oli disaring

terlebih dahulu oleh strainer , pada strainer ini gelembung udara dipecahkan

sehingga udara tidak masuk ke dalam sistem. Oli pompa melalui oil cooler

untuk didinginkan, selanjutnya masuk ke dalam oil filter untuk dibersihkan

dari kotoran-kotoran yang lebih halus. Oli yang bersih seterusnya dialirkan

menuju ke bagian-bagian yang perlu mendapatkan pelumasan dan setelah itu

kembali ke bak penampung.

6 5

1. Full-flow filter 4. Oil pump

2. By pass filter 5. Oil pan

31

3. Oil main galery 6. Oil pipe

Gambar 9. Sistem pelumasan pada engine bulldozer

Pada mesin kecil sistem pelumasan yang digunakan umumnya sistem cebur.

Oli dipompa dari bak penampung ke mangkuk penampung. Bagian yang

dilumasi diceburkan ke dalam oli, sebagian oli akan memercik melumasi

bagian yang lain.

2.5.6. Sistem Pendingin (Cooling System)

Apabila mesin bekerja terus menerus dalam jangka waktu yang panjang

maka temperaturnya akan semakin tinggi. Temperatur mesin dapat

mencapai 2.500o C. Apabila tidak didinginkan maka material penyusun mesin

akan rusak karena panas. Sistem pendingin pada mesin dapat dibedakan

menjadi sistem pendingin udara dan pendingin air.

Pendingin udara pada umumnya dipakai pada motor-motor kecil (sepeda

motor, chain saw). Pada bagian luar dinding silinder dipasang sirip-sirip

pendingin dengan tujuan untuk lebih memperluas bidang kontak dengan

udara luar yang berfungsi sebagai pendingin. Kecepatan pendinginan akan

tergantung dari kecepatan arus udara. Pada sepeda motor semakin laju

kendaaan maka arus udara akan semakin kuat, sehingga proses pendinginan

akan semakin cepat. Pada chain saw, udara luar dihisap dengan fan wheel

dan dihembuskan ke sirip-sirip pendingin; semakin besar putaran mesin akan

semakin cepat pula arus udara yang dihembuskan.

32

Pendingin air digunakan pada mesin yang besar. Air dialirkan di luar dinding

silinder dan bagian-bagian lain yang perlu didinginkan sehingga panas akan

diserap oleh air tersebut. Apabila mesin bekerja terus, air pendingin akan

menjadi semakin panas pula, oleh sebab itu air pendingin harus didinginkan

pula. Air yang panas akan masuk ke dalam radiator. Air akan mengalir dalam

pipa-pipa di dalam radiator yang dilengkapi sirip pendingin. Arus udara akan

semakin kuat dengan adanya kipas yang dipasang di belakang radiator. Air

yang telah dingin dipompa kembali masuk ke dalam blok mesin.

Sistem pendingin tersebut di atas disebut sebagai sistem pendingin tertutup,

karena air pendingin tidak berhubungan langsung dengan udara luar.

Sebaliknya ada sistem pendingin terbuka, yaitu apabila air pendingin

berhubungan langsung dengan udara luar; sebagai contoh adalah mesin-

mesin stasioner, pembangkit listrik tenaga diesel dan lain-lain.

1. Radiator 6. Corrosion resistor2. Pompa 7. Water manipol3. Thermostat 8. Pressure valve4. Oil cooler 9. Pipa5. Torgue converter 10. Pipa

Oil cooler

Gambar 9. Sistem pendingin air

33

Pada sistem pendingin air pada umumnya dipasang thermostat. Komponen

ini berfungsi untuk mengatur aliran air ke dalam radiator. Thermostat akan

bekerja atau terbuka pada suhu antara 70 – 95 o C. Apabila suhu air masih

belum mencapai batasan tersebut air akan langsung kembali ke blok mesin,

sedangkan apabila suhu air melebihi, saluran ke radiator akan terbuka, air

panas akan mengalir ke dalam radiator untuk didinginkan. Adanya thermostat

akan mempercepat temperatur kerja mesin pada awal operasi.

Perlengkapan lain yang dipasang pada sistem pendingin air adalah corrosion

resistor. Bagian ini berfungsi untuk mencegah terjadinya endapan dan karat

di dalam sistem pendingin. Disamping itu corrosion resistor juga berfungsi

untuk menyaring air atau berfungsi sebagai filter sehingga air yang masuk ke

dalam blok mesin sudah bersih.

34