jurnal Analisa Sifat Mekanis Bahan Piston Tipe KTA-2300-C Pada Excavator.pdf

Embed Size (px)

Citation preview

  • *) = Penulis Penanggung Jawab

    Analisa Sifat Mekanis Bahan Piston Tipe KTA-2300-C Pada

    Excavator

    La Ode Ichlas Syahrullah Yunus, Muhammad Balfas*) Sungkono*)

    Jurusan Teknik Mesin Universitas Muslim Indonesia

    Jln.Urip Sumoharjo Km 5 Kampus II UMI

    Email: [email protected]

    ABSTRACT

    Any damage to the engines Cummins KTA 38 is due to one of the 12 piston leak caused the head

    piston damaged. Many possible causes of damage to the piston, the burden of which is given to the

    larger piston or maintenance systems that are less well controlled. To determine the cause of

    damage to the piston KTA-2300-C based on the value of the pressure of the mechanical

    properties.This study uses an literature kualitative study. This research was conducted in the

    Laboratory of Testing Materials Mechanical Engineering Faculty of Engineering, Universitas

    Muslim Indonesia. The research sample is a piece of material excavator piston type KTA-2300-C.

    Data obtained from the specification of type excavators KTA-2300-C, and the results of laboratory

    testing. Validation of data taken from the test results and the impact Brinell. Pressure on the value

    of the results of impact tests with sudden load 300 Joule is 77,022 kg / cm2 and the Brinell test

    with identor 2,5 mm steel ball is 114,8 kg / cm2, while the calculation of the thermal stress Data

    engine excavator was 119,7 kg/cm2.Value of the impact strength and Brinell hardness is less than

    the value of the thermal compression pressure causes the piston material KTA-C-2300 structural

    damage.

    Keywords: piston KTA-2300-C, mechanical properties, impact, hardness , thermal pressure.

    ABSTRAK Salah satu kerusakan pada engine Cummins KTA 38 adalah karena salah satu dari 12 piston

    mengalami kebocoran yang disebabkan kepala (head) piston rusak. Banyak kemungkinan

    penyebab dari kerusakan piston, diantaranya beban yang diberikan pada piston lebih besar ataupun

    sistem maintenance yang kurang terkontrol dengan baik. Untuk mengetahui penyebab kerusakan

    piston KTA-2300-C berdasarkan nilai tekanan dari sifat mekanis. Penelitian ini menggunakan

    metode studi literatur kualitatif. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Pengujian Material

    Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muslim Indonesia. Sampel penelitian adalah potongan

    material piston excavator tipe KTA-2300-C. Data diambil dari spesifikasi mesin excavator tipe

    KTA-2300-C dan dengan hasil pengujian laboratorium. Validasi data diambil dari hasil pengujian

    impak dan Brinell. Nilai hasil tekanan pada pengujian impak dengan beban tiba-tiba 300 Joule

    adalah 77,022 kg/cm2 dan pada pengujian Brinell dengan identor bola baja 2,5 mm adalah 114,8 kg/cm2 sedangkan hasil perhitungan tekanan termal dari data engine excavator adalah 119,7 kg/cm

    2. Nilai kekuatan impak dan kekerasan Brinell lebih kecil daripada nilai tekanan

    kompresi termal menyebabkan material piston KTA-2300-C mengalami kerusakan struktur.

    Kata kunci : piston KTA-2300-C, sifat mekanis, impak , kekerasan , tekanan termal.

    PENDAHULUAN

    Perkembangan industri engine

    sekarang ini sangatlah pesat. Komponen

    engine yang memiliki karakteristik baik

    diperlukan untuk mendukung sebuah

    mesin konstruksi alat berat dan mesin

    lainnya. Komponen engine membutuhkan

    material yang kuat, tetapi juga tahan

    korosi maupun temperatur tinggi dan

    mampu menahan beban yang besar. Salah

    satu dari sekian banyak komponen engine

    itu adalah piston. Saat ini masih terus

    dilakukan penelitian untuk

    mengembangkan proses manufaktur

    pembuatan piston pada engine alat berat

    menggunakan bahan dasar baja paduan.

    Engine Cummins merupakan salah

    satu dari engine yang cukup dikenal

    dikalangan masyarakat. Banyak digunakan

    pada kendaraan seperti bus, alat berat dan

    genset. Salah satu perusahaan yang khusus

    menjual suku cadang, servis maupun alat

    mailto:[email protected]
  • *) = Penulis Penanggung Jawab

    0

    berat yang menggunakan Cummins adalah

    PT Altrak 1978.

    Salah satu kerusakan pada engine

    Cummins KTA 38 adalah karena salah satu

    dari 12 piston mengalami kebocoran yang

    disebabkan kepala (head) piston rusak.

    Banyak kemungkinan penyebab dari

    kerusakan piston, diantaranya beban yang

    diberikan pada piston lebih besar ataupun

    sistem maintenance yang kurang

    terkontrol dengan baik.

    Tujuan dari penelitian ini adalah

    untuk mengetahui kekuatan impak dari

    material piston engine KTA-2300-C jika

    diberi beban tiba-tiba, mengetahui nilai

    kekerasan dari material piston engine KTA-

    2300-C jika diberi tekanan kemudian

    membandingkan dengan tekanan kompresi

    termal yang diizinkan pada piston engine

    KTA-2300-C sehingga dapat diketahui

    penyebab kerusakan piston tipe KTA-2300-

    C tersebut.

    TINJAUAN PUSTAKA

    Engine Cummins KTA-2300-C. Engine Cummins K38 (KTA-2300-C)

    pertama diproduksi pada tahun 1980 di

    Daventry, England dan Pune, India dimana

    aplikasinya meliputi: laut (kapal tunda,

    crewboat, feri), pertambangan (truk /

    heavy-duty dan excavator / liber), minyak

    dan gas (pengeboran), pembangkit listrik,

    kereta api (lokomotif), elektronik model:

    k1500 (Cummins Engine Company,2012).

    Motor Diesel

    Motor diesel biasa juga disebut

    Motor penyalaan-kompresi

    (Compression-Ignition engine) yaitu

    penyalaan bahan bakar yang dilakukan

    dengan menyemprotkan bahan bakar

    kedalam udara yang telah bertekanan dan

    bertemperatur tinggi, sebagai akibat dari

    proses kompresi.

    Gambar 1. Siklus motor diesel Tekanan

    konstan

    [1]Langkah isap (0-1) merupakan proses

    tekanan konstan.

    [2]Langkah kompresi (1-2) merupakan

    proses adiabatik.

    Proses pembakaran tekanan konstan (2-

    3) dianggap sebagai proses pemasukan

    kalor pada tekanan konstan.

    [3]Langkah kerja (3-4) merupakan proses

    adiabatis

    Proses pembuangan kalor (4-1)

    dianggap sebagai proses pengeluaran

    kalor pada volume konstan

    [4]Langkah buang (1-0) merupakan proses

    tekanan konstan

    Berdasarkan gambar diatas diperoleh

    persamaan daya untuk motor diesel :

    = . . . .

    60

    Keterangan :

    Ne = Daya yang dihasilkan mesin (kW)

    Pef = Tekanan efektif (kg/m.s2)

    Vd = Volume ruang bakar (m3)

    Z = Banyak silinder

    n = Putaran poros engkol (rpm)

    (Arismunandar,1987).

    Tekanan kompresi termal :

    Pc = Pa . n1

    Keterangan :

    Pc = Tekanan kompresi termal (N/m2)

    Pa = Initial tekanan kompresi (N/m2)

    = Rasio kompresi

    n1 = Nilai rata-rata eksponen dari kurva

    polytropik kompresi

    Temperatur kompresi termal :

    Tc = Ta . n11

    Keterangan :

    Tc = Temperatur kompresi termal (K)

    Ta = Temperatur awal ruang bakar (K)

    Tekanan pada akhir ekspansi :

    Pb = Pz

    n2

    Keterangan : Pb = Tekanan akhir ekspansi (N/mm

    2)

    Pz = Tekanan pembakaran campuran

    (N/mm2)

    = Derajat subsequent expansi

    n2 = Eksponen rata-rata dari ekspansi

  • *) = Penulis Penanggung Jawab

    polytropic

    Temperatur pada akhir ekspansi :

    Tb = Tz

    n21

    Keterangan :

    Tb = Temperatur akhir ekspansi (K)

    Tz = Temperatur pembakaran campuran

    (K)

    Pembenaran tekanan indikasi rata-rata :

    Pi = Pit .

    Keterangan :

    Pi = Pembenaran tekanan indikasi rata-rata

    (N/m2)

    Pit = Tekanan indikasi rata-rata (N/m2)

    = Faktor koreksi untuk mesin 4 tak

    (0,95-0,97)

    Jadi tekanan efektif

    Pe = Pi . m

    Keterangan :

    Pe = Tekanan efektif (N/m2)

    m = Koefisien turbocharged (0,8-0,88)

    (Petrovsky, 1971).

    Prinsip Kerja Motor Diesel 4 Tak

    Pembakaran pada motor diesel terjadi

    karena bahan bakar yang diinjeksikan ke

    dalam selinder terbakar dengan sendirinya

    akibat tingginya suhu udara kompresi

    dalam ruang bakar.

    Langkah Hisap Langkah Kompresi Langkah Usaha Langkah buang

    Gambar 2. Siklus Kerja Motor Diesel 4 Tak

    Langkah Kompresi. Poros engkol berputar, kedua katup

    tertutup rapat, piston (torak) bergerak dari

    TMB ke TMA. Udara murni yang

    terhisap ke dalam silinder saat langkah

    hisap, dikompresi hingga tekanan dan

    suhunya naik mencapai 35 atm dengan

    temperatur 500-800 oC (pada

    perbandingan kompresi 20 : 1) (Suselo,

    2010).

    Faktor Penentu Kualitas Bahan

    Adapun beberapa faktor yang dapat

    menentukan kualitas suatu jenis bahan

    adalah sebagai berikut :

    Sifat mekanik Untuk memperoleh kualitas bahan yang

    baik dan sesuai dengan mutu yang

    disyaratkan sifat mekaniknya, perlu

    dipahami lebih dahulu berbagai aspek

    kekuatan bahan terhadap pembebanan.

    Aspek kekuatan ini harus dikendalikan

    sedemikian rupa agar dapat memberikan

    jaminan ketahanan, usia penggunaan

    (nilai teknis) yang layak, dan jaminan

    keamanan selama pemakaian.

    Karena itu, kita perlu melakukan

    analisis terhadap bentuk, arah, besarnya

    gaya, dan posisi dimana konsentrasi

    tegangan itu bekerja. Untuk itu, proses

    pengujiannya bisa menggunakan

    pengujian kekerasan, tarik, lengkung,

    geser, pukul tarik (impact test), puntir,

    dan kelelahan.

    Dalam proses pelaksanaannya, bentuk-

    bentuk pengujian tersebut dimaksudkan

    untuk merusak (destructive test).

    Dengan demikian, spesimen atau benda

    ujinya harus dipilih dari bagian bahan

    kerja yang ada sebelum proses

    pembentukan dilakukan (Nurhadi,

    2010).

    Karakteristik Bahan Logam

    Bahan logam memiliki beberapa

    karakteristik. Adapun karakteristik tersebut

    digolongkan menjadi empat sifat,salah

    satunya yaitu :

    Sifat mekanis Sifat mekanis suatu logam adalah

    kemampuan atau kelakuan logam untuk

    menahan beban yang diberikan, baik beban

    statis maupun dinamis pada suhu biasa, suhu

    tinggi, ataupun suhu di bawah 0 C. Beban

    statis adalah beban yang tetap, baik besar

    maupun arahnya pada setiap saat, sedangkan

    beban dinamis adalah beban yang besar dan

    arahnya berubah menurut waktu.

    Beban statis dapat berupa beban tarik, tekan

    lentur, puntir, geser, dan kombinasi dari

    beban tersebut. Sementara itu, beban dinamis

    dapat berupa beban tiba-tiba, berubah-ubah,

    dan beban jalar. Sifat mekanis logam

    meliputi kekuatan kekenyalan, keliatan,

    kekerasan, kegetasan, keuletan, tahan aus,

    batas penjalaran, dan kekuatan stress rupture.

    Berikut ini merupakan pembagian dari sifat

  • *) = Penulis Penanggung Jawab

    mekanis,diantaranya yaitu :

    a. Sifat logam pada pembeban dinamis Bahan yang dibebani secara dinamis akan

    lelah dan patah meskipun dibebani di

    bawah kekuatan statis. Kelelahan adalah

    gejala patah dari bahan disebabkan oleh

    beban yang berubah-ubah. Kekuatan

    kelelahan suatu logam adalah tegangan

    bolak-balik tertentu yang dapat ditahan

    oleh logam itu sampai banyak balikan

    tertentu. Sementara itu, batas kelelahan

    adalah tegangan bolak-balik tertinggi

    yang dapat ditahan oleh logam itu sampai

    banyak balikan tak terhingga.

    b. Sifat logam terhadap beban tiba-tiba Bila deformasi mempunyai kecepatan

    regangan yang tinggi, maka bahan

    umumnya akan mengalami patah getas,

    akibat bahan dikenai beban tiba-tiba.

    Untuk melihat sifat tersebut dilakukan

    percobaan pukul, yang dilakukan pada

    batang uji dan diberi tarikan menurut

    standar yang telah ditentukan.

    c. Sifat kekerasan logam Kekerasan adalah ketahanan bahan

    terhadap deformasi plastis karena

    pembebanan setempat pada permukaan

    berupa goresan atau penekanan. Sifat ini

    banyak hubungannya dengan sifat

    kekuatan, daya tahan aus, dan

    kemampuan dikerjakan dengan mesin

    (mampu mesin). Cara pengujian

    kekerasan terdiri dari tiga macam, yaitu

    goresan, menjatuhkan bola baja, dan

    penekanan.

    d. Sifat penekanan Sifat ini hampir sama dengan sifat tarikan.

    Untuk bahan getas, besaran sifat

    tekanannya cenderung lebih tinggi

    daripada sifat tariknya. Sebagai contoh,

    besi cor kelabu, yang sifat tekanannya

    kira-kira empat kali lebih besar daripada

    sifat tariknya (Amanto, 2005).

    Pengujian Kekerasan (Hardness Test) Kekerasan merupakan ukuran ketahanan

    bahan terhadap deformasi tekan. Sebuah

    indentor yang keras ditekankan ke permukaan

    logam yang diuji.

    Penentuan kekerasan dengan menggunakan

    metode ini dinyatakan dengan perbandingan

    antara beban dengan luas permukaan. Angka

    kekerasan Brinell dinyatakan dengan BHN

    dengan menggunakan persamaan berikut :

    =2

    2

    . 2 2

    Dengan :

    P = Beban yang diberikan (kg)

    D = Diameter bola baja (mm)

    d = Diameter lekukan (mm)

    (Suselo,2010).

    Pengujian Impak (Impact Test)

    Prinsip pengujian impak ini adalah

    menghitung energi yang diberikan oleh

    beban (pendulum) dan menghitung energi

    yang diserap oleh spesimen. Pada saat

    beban dinaikkan pada ketinggian tertentu,

    beban memiliki energi potensial

    maksimum, kemudian saat akan menumbuk

    spesimen energi kinetik mencapai

    maksimum. Energi kinetik maksimum

    tersebut akan diserap sebagian oleh

    spesimen hingga spesimen tersebut patah. Nilai harga impak pada suatu spesimen

    adalah energi yang diserap tiap satuan luas

    penampang lintang spesimen uji.

    Persamaannya sebagai berikut:

    h1 = + sin ( 90o)

    dengan :

    h1 = Tinggi beban sebelum di jatuhkan(m)

    = Panjang lengan bandul (m)

    = Sudut awal bandul

    h2 = + sin ( 90o)

    dengan :

    h2 = Tinggi beban sesudah di jatuhkan (m)

    = Sudut akhir bandul

    Untuk mengihitung massa bandul di

    gunakan berdasarkan persamaan:

    Ui = m . g . h1 (Joule)

    dengan :

    m = Massa pendulum (kg)

    g = Percepatan gravitasi (m/s2)

    Untuk menghitung usaha untuk

    mematahkan spesimen uji :

    Us = m . g . hs (Joule)

    Gambar 3. Pengukuran Kekerasan Cara Brinell

  • *) = Penulis Penanggung Jawab

    dengan :

    Us = Usaha untuk mematahkan (Joule)

    hs = Tinggi beban perhitungan (m)

    sedangkan untuk menghitung nilai kekuatan

    impak dengan menggunakan persamaan :

    Ui = UsA

    dengan :

    Ui = Kekuatan impak (J/m2)

    A = Luas penampang spesimen (m2)

    (Suselo, 2010).

    METODE PENELITIAN

    Untuk mengetahui nilai kekerasan material

    piston tersebut digunakan alat pengukur

    kekerasan pada laboratorium Material

    Teknik Jurusan Mesin Universitas Muslim

    Indonesia dimana digunakan identor bola

    baja dengan diameter 2,5 mm dan diberikan

    tekanan 613 N pada material yang diuji.

    Proses penekanan dilakukan beberapa kali

    pada tempat yang berbeda pada material

    tersebut kemudian dapat diambil nilai rata-

    rata dari nilai keseluruhan.

    Untuk mengetahui nilai impak material

    piston tersebut dengan membuat 2 buah

    spesimen uji dari material tersebut sesuai

    dengan ukuran standar alat uji impak yaitu:

    Gambar 4. dan ukuran specimen uji

    dengan metode izood.

    Ukuran spesimen dengan panjang (L) 550

    mm, lebar (b) 10 mm, tinggi (h) 12 mm dan

    takikan v dengan sudut serta kedalaman

    takikan 2 mm dibuat secara manual

    menggunakan gergaji besi, kikir dan

    amplas. Kemudian spesimen tersebut di

    impak dengan alat uji impak dengan

    spesifikasi sebagai berikut :

    a. Kapasitas beban 300 Joule. b. Panjang lengan pemukul 820 mm c. Radius tepi pemukul 2 mm d. Sudut pemukul 30o e. Sudut angkat pemukul () 145o f. Kecepatan Bandul 3,2 m/s g. Ukuran (WxDxH) = (1320x550x1250)

    mm

    h. Ruang operasional (2100x640x2050) mm

    i. Berat Mesin 250 kg

    Gambar 5. rangkaian alat uji impak

    ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN Mesin dalam mendapatkan tenaga yang

    dibutuhkan oleh excavator tersebut,

    menggunakan mesin dengan jumlah silinder

    lebih dari satu. Mesin dengan silinder yang

    banyak menghasilkan tenaga-tenaga yang

    dihasilkan oleh tiap silindernya

    (Daryanto,2001:16). Jika terjadi gangguan

    dapat diketahui melalui gejala-gejala

    kerusakan seperti bunyi-bunyi yang

    terdengar, atau warna asap yang keluar dari

    knalpot, adanya bau yang tidak biasa dan

    lain-lain (Northop, 2003 : 32).

    Daya (tenaga) yang dihasilkan dari motor

    550 mm

    275 mm

    h2

    h1

    Lintasan Pemukul

  • *) = Penulis Penanggung Jawab

    yang baik adalah apabila pada tiap

    silindernya terjadi pembakaran yang

    sempurna. Jika salah satu silindernya terjadi

    pembakaran yang tidak sempurna, maka hal

    tersebut akan berakibat timbulnya getaran

    (goncangan) yang besar. Penyebab utama

    dari gejala tersebut adalah terdapatnya

    salah satu silinder yang tidak sempurna

    dalam proses pembakarannya (Toyota

    News,1993:76).

    Berdasarkan hasil uji laboratorium dengan

    spesimen (material) piston KTA-2300-C

    pada excavator diperoleh hasil yang

    menjadi acuan untuk mengetahui penyebab

    kerusakan piston. Dimana hasil pengujian

    Impak (sifat mekanis bahan) diperoleh nilai

    kekuatan impak spesimen I = 0,1037742

    J/mm2 dan spesimen II = 0,075581 J/mm

    2

    atau nilai tekanan yang diizinkan bahan

    spesimen I = 105,784 kg/cm2 dan spesimen II = 77,022 kg/cm2 lebih kecil daripada nilai tekanan kompresi termal

    yaitu 119,7 kg/cm2. Sedangkan hasil pengujian Brinell (sifat mekanis) diperoleh

    nilai kekerasan bahan 114,8 kg/cm2 juga lebih kecil daripada nilai tekanan kompresi

    termal yaitu 119,7 kg/cm2. Hasil perhitungan nilai tekanan dapat

    diperhatikan pada tabel berikut:

    Dari hasil analisa diatas bahwa kerusakan

    piston KTA-2300-C ditimbulkan karena

    adanya penyimpangan tekanan kompresi

    akibat dari pembakaran yang tidak

    sempurna pada salah satu dari 12 piston

    pada mesin excavator yang berdampak

    salah satu piston mengalami kerusakan

    (tidak layak pakai). Piston retak akibat

    tekanan dan suhu dari hasil pembakaran gas

    yang tinggi di dalam silinder sehingga

    dapat menyebabkan kebocoran oli keruang

    bakar. Retaknya piston pada bagian kepala

    (puncak piston) dapat menyebabkan

    kebocoran oli dari bagian sebelah bawah

    piston ke ruang bakar (Sunardi,2009).

    Penurunan nilai tekanan yang diizinkan

    pada material tersebut diatas dikarenakan

    bahan dari piston ini sudah mengalami

    perlakuan panas dan tekanan yang tinggi

    disebabkan tekanan kompresi yang lebih

    tinggi diatas tekanan maksimum (batas

    toleransi nilai tekanan maksimum) sehingga

    piston tidak mampu lagi menerima tekanan

    yang diberikan atau disuplay dari

    turbocharger sebagai dampak

    ketidakmampuan menerima tekanan maka

    piston mengalami keausan dan rusak (tidak

    layak pakai). Tekanan yang tinggi

    menyebabkan temperatur dalam ruang

    bakar lebih besar dari 1080,43 K sehingga

    struktur daripada piston mengalami

    perubahan yang tidak merata.

    Ketidakmampuan piston menerima tekanan

    besar dan temperatur yang tinggi sebagai

    penyebab yang berdampak pada kerusakan

    struktur piston. Berdasarkan literatur bahwa

    sumber panas pada motor diesel tidak

    diambil dari loncatan bunga api dari busi.

    Tetapi sebagai sumber panas diperoleh dari

    tekanan kompresi (campuran udara dan

    bahan bakar terbakar dengan sendiri akibat

    tekanan kompresi). Agar campuran udara

    dan bahan bakar terbakar sendiri diperlukan

    diperlukan suhu udara minimal, karena itu

    perbandingan kompresi motor diesel dibuat

    antara 15 sampai 22 dengan tekanan akhir

    langkah kompresi mencapai 20-40 bar

    (19.74 - 39.48 atm) dan suhu 500-700oC

    (sumber : PT.Mitra Usaha Powerindo).

    Sedangkan hasil penelitian teori

    memperlihatkan nilai tekanan kompresi

    termal/pembakaran 115,857 atm dan

    temperatur pada saat proses pembakaran

    meningkat menjadi 1693,69 K. Hal ini

    menunjukkan bahwa kondisi piston dalam

    silinder telah mendapatkan perlakuan

    Pengujian Impak

    P (kg/cm2)

    Pengujian Metode Brinell BHN (kg/cm2) Penelitian Teori

    Pb (kg/cm2)

    I II I II III Rata-rata

    105,78 77,02 116 114,5 104 114,8 119,7

    Status Material Piston Tidak layak dipakai kembali/perlu diganti

    dengan piston baru.

  • *) = Penulis Penanggung Jawab

    tekanan115,857 atm yaitu 19.74 - 39.48

    atm dan temperatur 1693,69 K atau

    1420,69oC. Ketika piston melakukan gerak

    kompresi suhu ruang bakar mencapai titik

    maksimum kemudian nossel

    menyemprotkan bahan bakar dengan

    tekanan tinggi 115,857 atm beberapa

    derajat sebelum piston mencapai titik mati

    atas (TMA) sehingga terjadi pembakaran

    dan suhu ruang bakar meningkat menjadi

    1693,69 K atau 1420,69oC. Kerusakan

    piston yang terjadi akibat dari panas dan

    tekanan yang tinggi mengharuskan engine

    (mesin) melakukan overhaul untuk

    menstabilkan kembali tekanan kompresi

    sesuai tekanan kompresi termal yang

    diizinkan yaitu 119,7 kg/cm2 dengan daya

    1,0668 MPa. Hasil Penelitian teori dan

    literatur dapat ditunjukkan pada tabel

    dibawah ini :

    Gambar.6 Diagram Alur Penelitian

    Pengujian impak merupakan suatu upaya

    untuk mensimulasikan kondisi operasi

    material yang sering ditemui dalam

    perlengkapan transportasi atau konstruksi

    dimana beban tidak selamanya terjadi

    secara perlahan-lahan melainkan datang

    secara tiba-tiba. Pada saat piston bergerak

    dari TMB ke TMA, piston mengkompresi

    udara dan bahan bakar dengan tekanan

    tinggi. Ketika piston berada pada posisi

    TMA piston mendapatkan beban tiba-tiba

    yang di berikan pada nozlle di ruang bakar.

    Maka sangat relevan jika material piston

    diuji dengan memberikan beban tiba-tiba

    (impak) untuk mengetahui berapa

    ketangguhan dari material piston tersebut

    untuk mendapatkan tekanan yang terjadi

    didalam ruang bakar.

    Perawatan dan pengecekan engine

    (maintenance) perlu dilakukan secara

    berkala untuk mengindari kerusakan-

    kerusakan pada engine (mesin) yaitu

    pengecekan dilakukan setiap 5 jam setelah

    pemakaian serta overhaul dilakukan setiap

    2500 jam setelah pemakaian.

    KESIMPULAN DAN SARAN

    Berdasarkan hasil analisa diatas dapat

    diambil kesimpulan sebagai berikut :

    1. Kekuatan impak material piston KTA-2300-C sebesar 0,1037742 J/mm

    2 dan

    0,075581 J/mm2.

    Literatur (Tinjauan Pustaka) Penelitian Teori

    Tekanan dalam

    silinder

    (atm)

    Temperatur dalam

    silinder (oC)

    Tekanan

    pembakaran

    (atm)

    Temperatur

    pembakaran (oC)

    19,74 39,48 500-700 115,857 1420,69

    Status Material Piston Material mengalami kerusakan struktur.

    Mulai

    Persiapan Pembuatan Spesimen Uji

    Pengujian Impak Kekerasan Metode Brinell

    Uji Sifat Mekanis

    Selesai

    Penelitian Teori Hasil

    Kesimpulan

    Analisa Hasil Dan Pembahasan

  • *) = Penulis Penanggung Jawab

    2. Kekerasan Brinell material piston KTA-

    2300-C sebesar 114,8 kg/cm2. 3. Tekanan kompresi termal yang yang

    diizinkan pada engine KTA-2300-C

    sebesar 119,7 kg/cm2.

    4. Nilai kekuatan impak dan kekerasan Brinell lebih kecil daripada nilai

    tekanan kompresi termal menyebabkan

    material piston KTA-2300-C

    mengalami kerusakan struktur.

    DAFTAR PUSTAKA Amanto, Hari. 2005. Ilmu Bahan . Jakarta.

    Bumi Aksara.

    Anonim. 2009. Dasar Mesin Diesel. PT.Mitra

    Usaha Powerindo.

    http://www.spareparttruk.com/article/dasa

    r_mesin_diesel.html. Diakses pada

    tanggal 2 Januari 2013.

    Anonim. 1993. Toyota News. Jakarta. Toyota

    Astra.

    Arismunandar, Wiranto. 1987. Motor Diesel

    Putaran Tinggi. Jakarta. PT Pradya

    Paramita.

    Cummins Engine Company, Inc. 1987. Shop

    Manual Cummins K38 and K50 Series

    Engine.

    Daryanto. 2001. Uraian Praktis Mengenal

    Motor Bakar. Semarang. Aneka Ilmu.

    Nurhadi. 2010. Studi Karakteristik Material

    Piston Dan Pengembangan Prototipe

    Piston Berbasis Limbah Piston Bekas

    (Tesis).Semarang. Universitas

    Diponegoro.

    Northop. 2003. Service Auto Mobil. Jakarta. CV Pustaka Setia.

    Petrovsky, N. 1971. Marine Internal Combustion Engines. Rusia : Printed in the Union of Soviet Socialist Republics.

    Sunardi. 2009. Jurnal Teknologi Vol 10 no 1. Pengaruh Penyimpangan Tekanan Kompresi dan Nozlle Pada Mobil diesel. Makassar. UNM.

    Suselo, Suluhito,dkk.2010.Laporan Praktikum

    Laboratorium Teknik Material 1.

    http://www.scribd.com/doc/30371097/Laporan-Praktikum-Uji-Impak. Diakses pada tanggal 20 September 2012.

    http://www.spareparttruk.com/article/dasar_mesin_diesel.htmlhttp://www.spareparttruk.com/article/dasar_mesin_diesel.htmlhttp://www.scribd.com/doc/30371097/Laporan-Praktikum-Uji-Impakhttp://www.scribd.com/doc/30371097/Laporan-Praktikum-Uji-Impak