41
BAB III METODE PENELITIAN DAN ANALISA KAJI BANDING
3.1 DIAGRAM ALIR METODE PENELITIAN Mulai
Data Sheet Sample Oli Baru 1. Merk Oli “A” SAE 15W40 2. Merk Oli “B”SAE 15W40 3. Merk Oli “C” Principle Oil (X) 4. Merk Oli “D” SAE 40
Spesifikasi Oli Standart Grade Principle (OMM QD32) SAE & API
Penetapan 2 unit Nissan Forklift Y1F2M25U untuk Uji Coba 1. Operasional type sama 2. Running Hour kurang lebih perhari sama 3. Hour Meter sama saat mulai penelitian 4. Areal Kerja Sama
a. b.
Forklift 1 Chasis Y1F2-004771 Oli “C” Oli “D”
a
a. b.
Forklift 1 Chasis Y1F2-004776 Oli “A” Oli “ B”
b
42
a
b
Hour Meter Pengambilan Sample a. 250 Jam b. 500 Jam c. 750 Jam (tipe C)
Hour Meter Pengambilan Sample a. 300 Jam b. 500 Jam c. 750 Jam
Oil5 Sample Oli) (Total ada
(Total ada 6 Sample Oli)
Metode Pengambilan Sample
Pengiriman Sample ke Laboratorium
Pengujian Sample Oli di Laboratorium (Parameter) Viscosity, Water Content, Fuel Dilution, TBN, Kandungan Logam
Analisa Data Dan Kaji Banding
Mulai
Data Hasil Parameter Sampel Pelumas SIMPULAN DAN SARAN Perbandingan Nilai Hasil Uji Parameter 11 Sampel dengan Nilai STD Ambang Batas Selesai Tipe Oli yang Tepat : Nilai parameter masih dalam ambang batas dengan Jam operasional terlama
Selesai
43
Keterangan Proses Metode Penelitian : 1. Adanya kebutuhan pengambilan oli untuk sample dalam pelaksanaan Analisa Pelumas 2. Menyiapkan alat pendukung yang diperlukan dalam pengambilan sample oli.
Pengambilan contoh oli berdaarkan parameter standart
Periksa terlebih dahulu pompa vacuum, botol dan selang sebelum dipergunakan dan pastikan semua peralatan dalm kondisi bersih.
Siapkan twmpat penampungan oli sample dengan baik dan diberi tanda untuk memastikan agar tidak tertukar antara sample satu dengan yang lain
Siapkan selang untuk pengukuran oli sesuai ukuran dipstick engine
3. Mengatur peralatan dan equipment untuk proses pengambilan sample oli,
Pastikan equipment berada pada permukanan yang keras dan rata, serta hand brake posisi on
Running engine selama 10 menit untuk memastikan bahwa semua oli tercampur dengan baik.
Matikan engine dan tunggu 5 menit.
Masukan selang melalui pompa vacuum dan kencangkan sekrupnya
Selang harus dipanjangkan 4 cm diluar dari dasar kepala pompa vacuum
Longgarkan plug secara perlahan terlebih dahulu untuk melepas tekanan sebelum mengambil sample oli,
Pasang botol baru ke pompa vacuum. (Awas Oli Panas)
4. Proses Pengambilan Sample Oli
Sample oli didapat dengan pompa vacuum melalui lubang dipstick.
44
Masukan ujung selang kedalam oli (jangan sampai selang menyentuh bagian bawah kompartement +/- 2 cm dari dasar carter.
Lakukan pemompaan pada pompa vacuum untuk menimbulkan vaccum dan oli tertarik keatas.
Isi botol ¾ dari botol ukur, jangan sampai berlebihan,hentikan setelah selesai.
Tarik selang dari kompartemen
Lepaskan botol vacuum dan tutup botol segera setelah botol dilepas.
Tututp botol segera dan erat dan jangan menyentuh atau mengusap bagian botol yang berhubungan lansung dengan conto oli dengan jari, sarung tagan atau kain.
Pasang tanda atau nama unit,
Besihkan pompa utntuk proses selanjutnya
5. Melakukan Pencatatan contoh oli pada botol contoh olinya
Isi tagging dari PAP Oil Analisis dengan lengkap
Catat contoh oli sebelum dikirim untuk dianalisaoleh Laboratorium yang ditunjuk.
6. Pengambilan contoh oli sudah selesaikan.
PASTIKAN
UNTUK
MEMBUANG
SELANG
BEKAS
PENGAMBILAN CONTOH OLI PADA TEMPAT YANG TELAH DISEDIAKAN.
7. Mengirim Sample Oli ke Laboratorium
Bahwa tag sample pelumas sudah terisi semua
Sample dikirim ke Laboratorium pada hari yang sama dengan waktu pengambilanya.
8. Pengujian Sample Oli di Laboratorium
Sample diterima oleh Laboratorium
45
Hasil analisa berupa parameter yang diambil yaitu TBN, Kadar Fe dalam pelumas danlain lain.
Hasil pengujian diberikan 2 Hari setelah penyerahan sample.
Hasil pengujian akan dikirimkan berupa softcopy melalui email dan hard copy melalui pos /kurir.
9. Analisa Hasil Pengujian Sample Oli di Laboratorium
Dianalisa parameter tiap hasil pengujian
Hubungan dari tiap hasil pengujian atau trending analisis
10. Analisa Pelumas Selesai
Kaji banding hasil parameter dengan parameter STD ambang batas
Membuat kesimpulan dari hasil analisa pelumas yang di uji
Membuat standarisasi pelumas untuk engine euro3 Nissan QD32 dan mensosialisasikan kepada seluruh customers.
3.2 STANDAR PENGUJIAN Pengujian pelumas dilakukan berdasarkan standart yang dikeluarkan oleh American Standart for Testing Material (ASTM). Beberapa standart ASTM yang berhubungan dengan pengujian pelumas adalah: ASTM D5185, 3040A, merupakan standart pengujian keausan logam (Alat yang dipergunakan adalah ICP atau Inductive Couple Plasma) ASTM D 1744, standart yang dipakai untuk mengetahui kandungan air. ASTM D92, Standart untuk mengetahui kadar fuel dalam oli pelumas. ASTM 2896, standart yang dipakai dalam mengetahui kondisi kebasaan oli pelumas (TBN)
46
ASTM D-445-66, standart mengenai viskositas atau kekentalan oli pelumas. 3.3 SPESIFIKASI MESIN Mesin yang diambil sample nya merupakan mesin tipe terbaru yang dikeluarkan Nissan Forklift untuk menggerakan Forklift Nissan F series kapasitas 2 - 3,5 ton. Sedangkan unit yang dipergunakan adalah F Series yang beroperasi di Nissan Motor Indonesia dengan status kepemilikan rental dengan spesifikasi sbb :
TYPE ENGINE
NISSAN DIESEL QD 32 99.2 x 102
BORE X STROKE (mm)
3153
DISPLACEMENT (cc)
22
COMPRESSION RATIO
In-Direct Injection, IDI
COMBUSTION SYSTEM MAXIMUM TORQUE @ RPM (N.m) MAXIMUM POWER @ RPM (hp)
200 @ 2000 90 @ 3600 720 x 625 x 655
L x W x H (mm)
260
WEIGHT (Kg)
DESCRIPTION
Forklift No. 1
Forklift No. 2
No. Forklift
031
032
No Chasis
Y1F2-004771
Y1F2-004776
Serial Number Engine
QD32-307537
QD32-307514
Jenis Operasional
Warehouse
Warehouse
47
HM Awal
8
210
Jam Operasional
12-18 Jam / Hari
12-18 Jam / Hari
3.4 SPESIFIKASI PELUMAS Spesifikasi STD dari pelumas yang direkomendasikan principle melalui shop manual engine QD32 adalah sebagai berikut :
48
Oli atau pelumas yang dipakai untuk engine diesel di pengujian ini menggunakan 4 jenis oli dengan sesuai dengan kriteria sebagai berikut :
Oli Merk A, merupakan oli pasaran dan umum yang dipergunakan oleh user PT. Kianis Pratama (Rental Company)
Oli Merk B, merupakan oli standart yang selama ini di sarankan oleh sole distributor Nissan forklift di Indonesia yaitu PT. Powerlift Era Baru.
Oli Merk C, merupakan oli standart yang telah ada dan digunakan oleh principle Nissan Forklift
Oli Merk D , merupakan oli pasaran dan umum yang banyak di gunakan oleh banyak customers Nissan Forklift
Dengan spesifikasi masing masing sebagai berikut :
Description
Sample 1
Merk
C
Type
XXX
Sample 2 A Renolin SAE 15W40
Standart :
Sample 3
Sample 4
B
D
Turno Duty
Meditran 40
15W40
XXX
CG
CF
CC
XXX
30000044
UMOO2E3004
02055-44
API dst NPT No
010417 Batch No
XXX
Part No.
XXX
53840
49
3.5 ALAT PENDUKUNG PAP Beberapa alat yang dibutuhkan guna pengambilan sample pelumas adalah sebagai berikut : 1.
Pompa Vacum
2.
Botol Sample
3.
Hose / Selang
4.
Label Untuk Tag
3.6 PERSIAPAN PENGAMBILAN SAMPLE Sebelum melakukan pengambilan sample ada beberapa hal yang harus diperhatikan, yaitu : 3.6.1. KONDISI LINGKUNGAN PENGAMBILAN SAMPLE Unit yang diambil samplenya harus di perhatikan berada di workshop dan dalam keadaan engine mati. Pastikan bahwa saat pengambilan sampel, engine terlindungi dari air hujan dan debu. 3.6.2. KONDISI MESIN Pengambilan sampel harus dalam keadaan engine mati. Hal ini agar proses pengambilan sampel dalam kondisi aman. Sampel baru diambil setelah 10 menit engine mati. Tujuannya agar panas oli engine tidak melelehkan selang pompa. Namun, dalam kurun waktu 10 menit tersebut pencampur oli masih maksimal. 3.6.3. CARA PENGAMBILAN SAMPLE PELUMAS Pasang selang pada pompa vampire, pastikan tidak ada air atau debu yang menempel pada selang. Masukkan ujung selang ke crankcase engine melalui dipstick oli. Sedot oli secara perlahan hingga botol mendekati penuh. Pastikan bahwa isi oli di botol tidak menyentuh baguan dari pompa vampire.
50
3.7 PROSEDUR PENGUJIAN SAMPLE DI LABORATORIUM Sebelum botol sample dikirim ke laboratorium, pastikan bahwa data identifikasi oli yang diambil sudah terisi dengan lengkap. Data primer yang harus di isi adalah umur oli, umur kendaraan, jenis kendaraan, tipe komponen, jenis oli, apakah oli diganti atau tidak setelah sample diambil. Sementara data sekunder yang harus diisi adalah pemilik botol dan alamat lengkap pemilik. Setelah data dilengkapi, oli sampel harus segera di kirim ke laboratorium. Di laboratorium, oli akan diuji kekentalanya, TBN dan nilai kimia serta kandungan unsur logam yang terkandung dlam samaple oli tersebut. Adapun alatalat yang digunakan dalam pengujian dan prosedurnya adalah sebagai berikut : 1. Shaver atau pengaduk.
Gambar 3.1 : Shaver (sumber :http://www.labkits.com/Mixing_Dispersion/disperser) 2. Cleveland Open Cup, untuk menentukan Flashing Point menggunakan standart ASTM D 92. Prosedur yang dilakukan adalah ; Isi cup dengan sample yang akan diuji samapai garis tanda. Masukan termometer. Nyalakan api dan atur nyala api samapai diameter 4 mm.
51
Panaskan alat kira kira mencapai rata-rata peningkatan temperatur 5 sampai 6 derajat Celcius/menit. Lakukan nyala pengujian saat temperatur mencapai 18derajat celcius sampai dengan 28 Derajat Celcius dibawah flashing point yang diharapkan dan selanjutnya baca pada tiap pengingkatan 2 derajat celcius. Lakukan uji nyala dengan menggunakan melewatkan nyala burner hingga ke bagian tengah diameter cup tempat sample dengan berada diatasnya sejauh +/_ 2mm. Waktu yang diperlukan untuk meleawatkan nyala api diatas sample yang dipanaskan tidak boleh lebih dari 1 +/- 0,1 detik. Jangan aduk sample saa dialakukan uji nyala pada sample. Catat sebagai nilai flashing point temperatur yang dibaca untuk pengujian nyala yang menyebabkan nyala dengan jelas pada permukaan cup. Pastikan bahwa nilai flashing point yang muncul berwarna kebiru biruan pada sekeliling cup pada saat pengujian dilakukan yang menyebakan flash sesungguhnya.
Gambar 3.2 : Alat pengukur flash point (sumber : pharmalab.org)
52
Note : Penentuan fuel dilution merupakan konversi dengan membandingkan atara nilai flashing point sample yang didapat dengan nilai flashing point dari standart pelumas yang telah dicampur dengan bahan bakar (kadar 0-10% bahan bakar dalam pelumas). 3. ICP (Inductively Couple Plasma ), adalah alat yang digunakan untuk mengetahui keausan logam, ASTM D 5185, 3040A. Prosedurnya yaitu dengan mengocok sample hinga homogen kurang lebih 5 menit, ambil sejumlah
sample
menggunakan
syringe.
Lalu
encerkan
sample
menggunakan Methyl Isobutyl Ketone (MIBK) atau xylene dengan perbandingan 1 :10 (1 sample, 10 Pelarut). Faktor pengenceran dapat disesuaikan bila konsentrasi elemen yang dianalisa akan tertera pada alat Inductive Coupled Plasma (ICP) . Untuk analisa wear metal menggunakan ICP produk Perkin Elmer 5300. 4. Menentukan Kandungan Air dengan Karl Fisher Methode. Prosedur yang dilakukan adalah Sample Solvent, buat campuran 1 (satu) bagian volume methanol dan 3 bagian volume chloroform. Setelah itu peralatan akan secara otomatis melakukan titrasi pendahuluan terhadap solven, sehingga penentuan blank tidak diperlukan. Kemudian Analisa sample dengan cara : Kocok wadah sample dengan hati-hati, ambil dengan syring sejumlah sample. Timbang syring dengan sample kemudian catat beratnya. Injeksikan sample kedalam solven lalu tutup dengan cepat wadah solven. Timbang kembali syring yag sudah kosong
53
dan catat berat nya. Kemudian masukakan data berat sample ke titrator. Sample secara otomatis akan di titrasi dengan Karl Fischer Reagen sampai mencapai endpoint. Hasil penentuan kadar air akan ditampilkan pada layar titratr dan tercetak pada kertas cetakan dalam satuan %, ppm atau mg.
Gambar 3.3 : Alat untuk mengukur kandungan air dengan mehode Karl Fisher (sumber : http://smk3ae.wordpress.com/category/kimia/)
5. Auto Titrimeter, alat ini untuk mengetahui kondisi kebasaan oli (TBN). Menggunaan metode ASTM D 2896. Prosedur yang dilakukan adalah dengan menimbang sejumlah sample menurut jumlah Base Number pada sample lalu larutkan dengan solvent acetic acid glacial dan chlorobenzene 1 : 2 hingga 60 ml sampai homogen seperti tabel berikut :
54
Tabel 3.1 tabel ukuran sample (Sumber : PT. Corelab Indonesia) Base Number
Jumlsh Sample Yang
Sensifitas
Ditimbang (Gram)
Penimbangan (Gram)
0.05-1.0
10-20
0.05
< 1.0 sampai 5.0
5-10
0.02
< 5 sampai 20
1-5
0.005
< 20 sampai 100
0.25 – 1.0
0.001
< 100 sampai 250
0.1 – 0.25
0.0005
Sample yang sudah dilarutkan kemuadian dititar secara otomatis dengan menggunakan Potentiometer Methrom, dan hasil penentuan Base Number akan ditampilkan pada layar alat titrator.
Gambar 3.4 : Auto Titrimete (sumber : http://www.subrascientific.com/auto-kf-titrimeter-1760.htm)
6. Kinematics Viscosity Determination of Opaque / Un-see through Hydrocarbon. Merupakan prosedur yang dilakukan untuk mengetahui viscositas kinematik dari peluas yang diuji. Prosedurnya sebagai berikut :
55
Pertahankan
temperatur
bath
pada
temperatur
pengujian,
perhatikan nilai koreksi sertifikat pada temperatur kalibrasi dari viscometer. Aduk sample secara menyeluruh dengan batang pengaduk nonmetallic dan panjang yang cukup untuk menjangkau dasar wadah. Pastikan sample homogen. Tuang samaple ke dalam viscometer. Setelah 10 menit, sesuaikan volume sample bertepatan dengan garis pada tanda pada viscometer. Diamkan +/- 30 menit agar sample mencapai suhu pengujian. Dengan sample yang mengalir bebas, ukur waktu yang dibutuhkan untuk mencapai garis tanda pertama ke garis tanda kedua dalam detik dengan angka pendekatan sebesar 0,1 detik. Cata hasilnya. Bila waktu alir yang diperoleh kurang dari 200 detik, gantilah dengan viscometer dengan kapilaritas lebih kecil diameternya dan ulangi lagi dari langkah awal.
Gambar 3.5 : Viscometer (sumber : http://www.viscometers.org/)
56
7. Alat ukur Infra Red, digunakan untuk memeriksa jelaga (soot) pada pelumas bekas secara cepat. Soot ditetapkan dengan infra red pada panjang gelombang 4000 nano meter, dibaca transmisi dari pelumas tersebut. Makin tinggi nilai transmisinya maka nilai soot makin rendah begitu dan sebaliknya. Selanjutnya setelah dilakukan pengujian, pihak laboratorium akan mengeluarkan Oil Analysis Result yang berisi rangkuman dari hasil pengujian. Kesimpulan dari Oil Analysis result tersebut akan dicantumkan dalam bentuk simbol warna yang disimpan di pojok sebelah kanan atas dari laporan Warna Hijau menandakan oli tersebut dalam keadaan Normal, warna Kuning menunjukan peringatan atau warning dan warna Merah menunjukan untuk dilakukan tindakan atau berbahaya. Untuk lebih jelas bisa dilihat dilampiran. 3.8 PROSEDUR KAJI BANDING Dari seluruh hasil parameter sampel yang diuji laboratorium semuanya berdasarkan jam kerja unit yang merupakan usia dari oli pelumas engine, parameter hasil tersebut kemudian dibandingkan dengan nilai standart sebagai nilai banding sebagai nilai maksimal atau minimum ambang batas yang di ijinkan. Nilai Standart ambang batas tersebut sebagai berikut : 1. Karakteristik Utama Tabel 3.2 Tabel Parameter STD Karakteristik Utama (Sumber : PT. Petrolab Indonesia) Nilai Batas Jenis Parameter
Viscosity
Satuan
cSt
Min
Max
11.00
18.00
57
Water content
%
-
0.20
Fuel Dilution
%
-
3
TBN
MgKOHg
4.00
-
Soot
Abs/mm
-
0.8
2. Kandungan Logam Tabel 3.3 Tabel Parameter STD Kandungan Logam (Sumber : PT. Petrolab Indonesia) Nilai Batas Kandungan Logam
Satuan Min
Max
Natrium (Na)
ppm
-
50
Silicon (Si)
ppm
-
45
Iron (Fe)
ppm
-
125
Copper (Co)
ppm
-
35
Alumunium (Al)
ppm
-
25
Chromium (Cr)
ppm
-
15
Nickle (Ni)
ppm
-
10
Tin (Ti)
ppm
-
20
Lead (Pb)
ppm
-
25
