KODE MODUL ABMR.030-02-1A SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN BIDANG KEAHLIAN TEKNIK MESIN PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK ALAT BERAT
MELEPAS DAN MEMASANG CYLINDER HEAD GROUP
BAGIAN PROYEK PENGEMBANGAN KURIKULUM DIREKTORAT PENDIDIKAN MENEGAH KEJURUAN DIREKTORAT JENDRAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL 2004
vi
KATA PENGANTAR Modul Melepas Dan Memasang Cylinder Head Group digunakan sebagai panduan kegiatan belajar siswa untuk membentuk salah satu kompetensi, yaitu : Melepas dan Memasang Cylinder Head Group. Modul ini dapat membantu siswa dan guru dalam mempersiapkan proses belajar mengajar, sehingga pada akhir kegiatan pembelajaran, siswa dapat menyerap semua materi yang berkaitan dengan Cylinder Head Group. Modul ini memberi latihan untuk mempelajari pekerjaan melepas dan memasang Cylinder Head Group pada alat berat. Modul ini terdiri dari atas dua kegiatan belajar. Kegiatan belajar 1). Membahas tentang melepas cylider head group. Kegiatan belajar 2). Membahas tentang memasang Cylinder Head Group. Harapan modul ini dapat dipergunakan sebaikbaiknya dan semoga bermanfaat. Yogyakarta,
Desember 2004
Penyusun,
Tim Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta
iii
DAFTAR ISI MODUL HALAMAN JUDUL.......................................................................... KATA PENGANTAR........................................................................ DAFTAR ISI ................................................................................. PETA KEDUDUKAN MODUL............................................................ PERISTILAHAN/ GLOSSARY ........................................................... I. BAB I PENDAHULUAN...................................................... A. Deskripsi .................................................................. B. Prasyarat.................................................................. C. Petunjuk Penggunaan Modul ...................................... 1. Petunjuk Bagi Siswa.............................................. 2. petunjuk Bagi Guru/instruktur................................ D. Tujuan Akhir............................................................. E. Kompetensi .............................................................. F. Cek Kemampuan .......................................................
i iii iv v vi 1 1 2 2 2 2 3 4 7
II. BAB II PEMELAJARAN..................................................... A. Rencana Belajar Siswa ............................................... B. Kegiatan Belajar ........................................................ 1. Kegiatan Belajar 1 : Melepas Cylinder Head ............. a. Tujuan Kegiatan Belajar 1 ................................. b. Uraian Materi 1................................................ c. Rangkuman 1.................................................. d. Tugas 1 .......................................................... e. Test Formatif 1................................................ f. Jawaban Test Formatif 1................................... g. Lembar Kerja 1................................................ 2. Kegiatan Belajar 2 : Memasang Cylinder Head ......... a. Tujuan Kegiatan Belajar 2 ................................. b. Uraian Materi 2................................................ c. Rangkuman 2.................................................. d. Tugas 2 .......................................................... e. Test Formatif 2................................................ f. Jawaban Test Formatif 2................................... g. Lembar Kerja 2................................................
8 8 9 9 9 9 29 30 30 31 32 33 33 33 45 45 45 46 47
III. BAB III EVALUASI........................................................... A. Pertanyaan ............................................................... B. Jawaban Soal Evaluasi ............................................... C. Kriteria Kelulusan ......................................................
48 48 49 51
IV. BAB IV PENUTUP............................................................. 52 DAFTAR PUSTAKA ........................................................... 53
iv
PETA KEDUDUKAN MODUL ABMR 060.01-1A
ABMR 060.02-1A
ABMR030.01.1A
ABMR030.02.1A ABMR030.03.1A ABMR030.04.1A
v
ABMR070.01.1A
A B M R 0 2 0 0 1 1 A
A B M R 0 2 0 0 2 1 A
ABMR070.02.1A ABMR070.03.1A ABMR070.04.1A ABMR070.05.1A
ABMR070.06.1A ABMR070.07.1A
ABMR070.08-1 1A
A B M R 0 2 1 0 1 1 A
ABMR070.09.1A
ABMR070.10.1A
i
A B M R 0 2 0 0 3 1 A
S E R T I F I K A S I
PERISTILAHAN/ GLOSSARY After Cooler Suatu komponen sistem pendinginan yang berfungsi untuk mendinginkan udara yang akan masuk ke ruang bakar dengan air sebagai media pendingin. Air Compressor Suatu
komponen
tambahan
pada
mesin
yang
berfungsi
untuk
menghasilkan udara bertekanan Cylinder Head Bagian dari komponen utama mesin yang terletak di atas blok silinder yang juga berfungsi sebagai ruang pembakaran. Corrosion Resistor Suatu komponen sistem pendinginan yang berfungsi untuk mencegah terjadinya endapan dan karat, yang dapat menyebabkan saluran sistem pendingin tersumbat. Exhause Brake Suatu komponen tambahan pada mesin yang berfungsi untuk membantu mengurangi putara mesin dengan jalan mempersempit lubang asluran buang yang diatur secara elektrik. Glow Plug Suatu komponen dalam engine diesel yang berfungsi sebagai pemanas ruang bakar. Termostat Suatu komponen sistem pendinginan yang berfungsi sebagai katup pada sistem pendingin yang bekerja berdasarkan temperatur air pendingin.
vi
BAB I PENDAHULUAN A. DESKRIPSI Modul
melepas dan memasang cylinder head group dengan kode
ABMR.030.02-1.A berisi
materi
dan informasi tentang prosedur
pelepasan dan pemasangan cylinder head group. Materi diuraikan dengan pendekatan praktis disertai ilustrasi yang cukup agar siswa mudah memahami bahasan yang disampaikan. Modul ini disusun dalam 2 kegiatan belajar, setiap kegiatan belajar berisi materi, dan diakhir materi disampaikan rangkuman yang memuat intisari materai, dilanjutkan test formatif. Setiap siswa harus mengerjakan test tersebut sebagai indikator penguasaan materi, jawaban test kemudian diklarifikasi dengan kunci jawaban. Guna melatih keterampilan dan sikap kerja yang benar setiap siswa dapat berlatih dengan pedoman lembar kerja yang ada. Diakhir modul terdapat evaluasi sebagai uji kompetensi siswa. Uji kompetensi dilakukan secara teroritis dan praktik.
Uji teoritis dengan
siswa menjawab pertanyaan pada soal evaluasi, sedangkan uji praktik dengan meminta siswa mendemontrasikan kompetensi yang harus dimiliki dan guru/instruktur menilai berdasarkan lembar observasi yang ada. Melalui evaluasi tersebut dapat diketahui apakah siswa mempunyai kompetensi pelepasan dan pemasangan cylinder head group dengan sub kompetensi: 1. Melepas cylinder head group 2. Memasang cylinder head group Siswa dapat melanjutkan ke modul berikutnya bila memenuhi kriteria kelulusan.
1
B. PRASYARAT Untuk dapat menguasai modul ini siswa harus sudah menguasai modul pekerjaan dasar engine serta kompetensi penggunaan standart hand tools dan peralatan bengkel lainya. C. PETUNJUK PENGGUNAAN 1. Petunjuk Bagi Siswa a. Lakukan cek kemampuan untuk mengetahui kemampuan awal yang anda kuasai, sebelum membaca modul lebih lengkap. b. Bacalah modul secara seksama pada setiap kegiatan belajar, bila ada uraian yang kurang jelas silahkan bertanya pada guru/ instruktur. c. Kerjakan setiap test formatif pada setiap kegiatan belajar, untuk mengetahui seberapa besar pemahaman saudara terhadap materi yang disampaikan, klarifikasi hasil jawaban saudara pada kumpulan lembar jawaban yang ada. d. Lakukan latihan setiap sub kompetensi sesuai dengan lembar kerja e. Perhatikan petujuk keselamatan kerja dan pertolongan pertama bila terjadi kecelakaan kerja yang termuat pada lembar kerja. f. Lakukan latihan dengan
cermat, teliti dan hati-hati sesuai dengan
prosedur sertifikasi. Jangan melakukan pekerjaan yang belum anda pahami dengan benar. g. Bila saudara siap mintalah guru untuk menguji kompetensi saudara. 2. Petunjuk Bagi Guru/Instruktur Guru/ instruktur bertindak sebagai fasilitator, motivator, organisator dan evaluator. Jadi guru / instruktur berperan: a. Fasilitator yaitu menyediakan fasilitas berupa informasi, bahan, alat, training obyek dan media yang cukup bagi siswa sehingga kompetensi siswa cepat tercapai.
2
b. Motivator yaitu memotivasi siswa untuk belajar dengan giat, dan mencapai kompetensi dengan sempurna c. Organisator yaitu bersama siswa menyusun kegiatan belajar dalam mempelajari modul, berlatih keterampilan, memanfaatkan fasilitas dan sumber lain untuk mendukung terpenuhinya kompetensi siswa. d. Evaluator
yaitu
mengevaluasi
kegiatan
dan
perkembangan
kompetensi yang dicapai siswa, sehingga dapat menentukan kegiatan selanjutnya. D. TUJUAN AKHIR Tujuan akhir dari modul ini adalah siswa mempunyai kompetensi: 1. Melepas cylinder head group dengan prosedur yang benar 2. Memasang cylinder head group dengan prosedur yang benar
3
KOMPETENSI Kompetensi melepas dan memasang cylinder head group mempunyai kode ABMR.030.02-1.A dengan durasi pembelajaran 40 jam @ 45 menit. Kompetensi ini terdiri dari 2 sub kompetensi, yaitu : Melepas cylinder head group Memasang cylinder head group Kriteria kinerja, lingkup belajar, materi pokok dalam pemelajaran dapat dilihat pada tabel di halaman selanjutnya. KOMPETENSI :
Melepas dan memasang Cylinder head group
KODE
ABMR 030.02-1.A
:
DURASI PEMELAJARAN:
LEVEL KOMPETENSI KUNCI KONDISI KINERJA
SUB KOMPET ENSI
KRITERIA KINERJA
40 Jam @ 45 menit
A 1
B 1
C 2
D 1
E 1
F 1
G 1
Dalam melaksanakan unit kompetensi ini harus didukung dengan tersedianya : ? Standard operation procedure, peralatan kesehatan dan keselamatan kerja, service manual, hand tools, power tools,Torque wrench dan special tools ? Peralatan pendukung yang digunakan :Crane ? Unit Cylinder head Engine alat berat dan kelengkapannya ? Buku laporan kerja
LINGKUP BELAJAR
MATERI POKOK PEMELAJARAN SIKAP
4
PENGETAHUAN
KETERAMPILAN
SUB KOMPET ENSI
KRITERIA KINERJA
LINGKUP BELAJAR
1. Melepas Cylinder head group
? Jenis-jenis Cylinder Head di jelaskan sesuai dengan buku Informasi yang sesuai dengan model cyllinder head yang dibongkar ? Cylinder Head dilepaskan sesuai dengan SOP model cyllinder head yang dibongkar dan tidak merusak komponen lain ? Cylinder Head dibersihkan sesuai dengan SOP model cyllinder head yang dibongkar dan memperhati kan kebersihan dan kesehatan kerja ? Komponen Cylinder Head di bongkar sesuai dengan SOP model cyllinder head yang dibongkar
? Teknik melepas dan memasang cylinder head
MATERI POKOK PEMELAJARAN SIKAP
PENGETAHUAN
KETERAMPILAN
? Cylinder head dilepas dan dipasang mengikuti SOP ? Komponen cylinder head disimpan dengan rapi dan diberi tanda sesuai dengan SOP ? Dalam bekerja selalu memperhati kan K3
? Memahami prisip kerja dan fungsi cylinder head ? Memahami teknik dan prosedur melepas cylinder head
? Menggunakan part book/service manual ? Melepas cylinder head group dari engine ? Menggunakan lifting equipment ? Prosedur melepas baut pengikat cylinder head sesuai denga SOP
5
SUB KOMPET ENSI
KRITERIA KINERJA
2. Memasang cyllinder head group
? Komponen Cylinder Head di rakit kembali sesuai SOP model cyllinder head yang dibongkar ? Cylinder Head dipasang kembali sesuai dengan SOP model cyllinder head yang dibongkar
LINGKUP BELAJAR
MATERI POKOK PEMELAJARAN SIKAP
6
PENGETAHUAN
KETERAMPILAN
? Memahami teknik dan prosedur memasang cylinder head
? Memasang cylinder head group pada engine ? Memasang baut/mur khusus pengikat cylinder head Menggunakan special tools dan torque wrench
CEK KEMAMPUAN Sebelum mempelajari modul melepas dan memasang cylinder head group. ABMR.030.02-1.A , isilah dengan cek list (v ) kemampuan yang telah dimiliki siswa dengan sikap jujur dan dapat dipertanggungjawabkan : Sub Kompetensi Melepas cylinder head group Memasang cylinder head group
Pernyataan Menjelaskan prinsip kerja dan fungsi cylinder head group Menjelaskan prosedur melepas cylinder head group dengan benar Menjelaskan prosedur memasang cylinder head group dengan benar
7
Jawaban Ya Tidak
Bila “ Ya” Kerjakan Test Formatif 1 Test Formatif 2
BAB II PEMELAJARAN A. RENCANA BELAJAR Rencanakan kegiatan belajar saudara dengan baik, silahkan konsultasi dengan guru / instruktur untuk menentukan jadual sesuai tingkat kesulitan saudara berdasarkan hasil cek kemampuan awal yang telah anda lakukan. Mintalah paraf guru / instruktur sebagai tanda persetujuan terhadap rencana belajar saudara. Jenis Kegiatan
Tgl
Waktu
Mempelajari Kegiatan belajar 1 Mempelajari Kegiatan belajar 2
8
Tempat
Alasan
Paraf
Perubahan
Guru
B. KEGIATAN BELAJAR 1. Kegiatan Belajar 1 : Melepas Cylinder head Group a. Tujuan kegiatan belajar 1: Setelah mempelajari modul pada kegiatan belajar 1 ini , siswa harus dapat : 1) Menjelaskan prinsip kerja dan fungsi cylinder head 2) Menjelaskan teknik dan prosedur melepas cylinder head b. Uraian materi kegiatan belajar 1 1. Kepala Silinder ( Cylinder head ) Kepala silinder ( Cylinder head ) ditepatkan dibagian atas blok silinder. Bentuk konstruksi dari cylinder head group ada dua macam : Solid tipe Umumnya dipakai pada komatsu engine, jadi untuk seluruh silinder hanya dipakai satu blok cylinder head (Gb.01).
Gambar.01. Kepala Silinder Solid Tipe
Gambar.01. Kepala Silinder Solid Tipe
9
Sectional/Segment/Independent tipe Tipe ini umumnya dipakai pada cummins engine, jadi untuk seluruh silinder misalnya 6 buah dipakai 3 buah cylinder head, atau tipe dua silinder dipakai satu cylinder head (Gb.02).
Gambar.02. Kepala Silinder Segmen Tipe
Fungsi Cylinder head : a. Mencegah kebocoran tekanan pembakaran. b. Penghantar panas pembakaran kependinginan. c. Sebagai saluran masuk dan keluarnya udara dan gas buang. d. Tempat kedudukan valve, injektor dan lain-lain. e. Menyalurkan pendinginan kesekitarnya. Kepala silinder harus tahan terhadap temperatur dan tekanan yang tinggi selama mesin bekerja. Oleh sebab itu kepala silinder dibuat dari besi tuang, namun akhir-akhir ini banyak mesin yang kepala silindernya dibuat dari paduan aluminium. Kepala silinder yang terbuat dari paduan aluminium memiliki kemampuan pendingin lebih besar dibanding dengan yang terbuat dari besi tuang. Pada kepala silinder juga dilengkapi dengan mantel pendingin yang dialiri air pendingin yang datang dari blok silinder untuk mendinginkan katup.
10
Katup dan Mekanismenya Mekanisme katup yang dipakai pada komatsu engine dan cumins engine terdapat perbedaan yaitu untuk komatsu engine memakai tapet, sedangkan untuk cummins engine memakai camfollower.
Gambar.03. Katup dan Mekanisme Katup
Valve (Katup) Terbuka dan tertutupnya valve secara teratur untuk memasukkan udara ke dalam silinder dan membuang gas bekas pembakaran keluar. Pergerakan valve diambil dari putara cam shaft yang dirubah menjadi gerakan vertikal melalui push rod dan gerakan push rod ditransfer melalui rocker arm dan diteruskan ke valve. Valve juga sebagai permukaan ruang pembakar sehingga selalu menerima beban panas yang tinggi dari pergerakan vertikal yang berulang-ulang dengan demikian valve harus dibuat dari material yang khusus dan tahan panas. Adapun fungsi dari katup masuk dan katup buang :
11
1. Mengatur udara yang masuk kedalam silinder dan membuang gas bekas ke udara luar. 2. Mencegah kebocoran kompresi. 3. Meneruskan panas pembakaran ke pendinginan melalui valve guide dan dinding cylinder head. Valve Seat : Valve insert adalah suatu ring yang tahan terhadap panas dan benturan
yang
dipasang
diantara
permukaan
valve
yang
bersentuhan dengan cylinder head. Bila terjadi kerusakan pada valve insert dengan mudah di lepas dan diganti tanpa mengganti cylinder head. Adapun fungsi dari valve seat yaitu : 1. Memperpanjang daya tahan pada dudukan katup dan mencegah kebocoran. 2. Mempermudah
penggantian
apabila
kedudukan
katup
mengalami kerusakan. Valve guide Valve guide sebagai penuntun pergerakan valve secara sliding antara permukaan valve stem dan valve guide dengan gerakan vertikal dan juga sebagai pengontrol pelumasan pada valve stem, dengan demikian dibutuhkan celah yang tepat antara stem dan guide. Sehingga tidak tejadi kebocoran udara dan oli ke dalam air intake dan exhaust gas. Adapun fungsi dari vave guide yaitu : 1. Untuk melumasi dan sebagai jalannya dari valve stem. 2. Meneruskan panas dari valve. Push rod : Batang penekan (push rod) berbetuk batang yang kecil masingmasing dihubungkan pada pengangkat katup ( valve lifter ) yang
12
meneruskan gerakan naik turun dari camfollower / tappet ke rocker lever untuk menggerakan valve dan injektor. Rocker arm : Roker arm berfungsi meneruskan gerakan dari push rod ke katup dan injektor, selain itu juga untuk menyalurkan pelumasan kebagian lain dari cylinder head. Cross Head : Cross head berfungsi untuk meneruskan gerakan rocker lever ke katup dan juga sebagai jembatan / penghubung untuk satu set yang sama, sehingga katup dapat terbuka dan tertutup pada saat yang bersamaan Glow Plug :
Gambar.04. Glow Plug
Pada setiap pre combustion chamber dilengkapi dengan glow plug yang merupakan suatu alat pemanas listrik. Fungsinya adalah untuk menyalakan bahan bakar sehingga engine mudah dihidupkan ( terutama engine dalam keadaan dingin ) 2. Ruang Pembakaran Ruang pembakaran adalah ruang yang dilingkupi oleh permukaan bawah cylinder head, permukaan atas blok silinder dan permukaan atas silinder, saat piston berada dititik mati atas (TMA)
13
Ada bermacam-macam tipe ruang bakar disesuaikan dengan letak valve intake dan valve exhaust dengan tujuan agar diperoleh thermal efficiency yang maksimal
Gambar.05. Macam - Macam Ruang Pembakaran
a) Over head Valve Type Intake valve dan exhaust valve dipasang dipermukaan bagian atas cylinder head. Dapat juga disebut OHV atau I- head. Ruang
bakar
tipe
ini
dibentuk
agak
bulat
agar
dapat
menghasilkan pusaran saat udara dikompresi. Oleh sebab itu penyalaan dapat merata ke seluruh arah. Sehinga tipe ruang bakar tipe ini paling banyak digunakan. b) Side valve type Letak Intake valve dan exhaust valve adalah sejajar lurus disatu sisi silinder blok tipe ini juga disebut tipe L- head Betuk ruang bakar adalah rata sehingga struktur cylinder head lebih
sederhana
dan
biaya
manufactoring
lebih
murah
dibandingkan dengan over head valve walaupun efisiensi pembakaran lebih buruk, strukturnya juga lebih menguntungkan terutama untuk perawatan bongkar pasang cylinder head. Sehingga ruang bakar tipe ini banyak digunakan
14
c) F-head type Intake valve dan exhaust valve masing-masing dipasang pada cylinder head dan pada sisi silinder blok. Type ini adalah gabungan dari tipe OHV dan tipe side valve. Bentuk uang bakar agak mirip dengan tipe side valve. Bagaimanapun juga, mekanisme gerakan valve lebih komplek banding dengan tipe side valve. Sehingga tipe ini jarang digunakan. d) T-head type Intake valve dan exhaust valve masing-masing dipasang secara terpisah disisi dari silinder blok. Tipe ini bisa memindahkan udara masuk dan keluar. Sebaliknya, diperlukan waktu yang lebih lama untuk meratakan pembakaran dan pendinginan permukaan juga lebih besar sehingga efisiensi panas lebih buruk. Oleh karena itu ruang bakar tipe ini sangat jarang digunakan. 3. Pembakaran Langsung dan Tidak Langsung Bentuk ruang bakar sangat berpengaruh terhadap kemampuan mesin, sebab itu ruang bakar direncanakan sedemikian rupa agar secepatnya campuran udara dan bahan bakar menjadi homogen dan mudah terbakar sekaligus. Adapun tipe-tipe ruang bakar yang dipergunakan pada mesin diesel yaitu : a. Tipe ruang bakar langsung ( Direct combustion chamber) b. Tipe ruang bakar tambahan( Auxiliary combustion chamber) 1) Ruang bakar muka ( Precombustion chamber ) 2) Ruang bakar pusar ( Swirl combustion chamber ) 3) Ruang bakar sel udara ( Air cell combustion chamber ) Ruang Bakar langsung Ruang bakar ditempatkan antara kepala silinder dan bahan bakar lansung diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Pada sistem ini untuk
15
mendapatkan campuran yang baik, bentuk nozzle dan arah injeksi merupakan faktor yang sangat menentukan.
Gambar.07. Ruang Bakar Langsung
Keuntungan : 1. Efisiensi panas lebih tinggi dan pemakaian bahan bakar lebih hemat karena bentuk ruang bakar yang sederhana. 2. Start dapat dilakukan dengan mudah pada waktu mesin dingin tanpa menggunakan alat pemanas 3. Cocok untuk mesin besar karena konstrusksi dari kepala silinder sederhana dan kerugian kecil 4. Temperatur gas buang relatif lebih rendah Kerugian : 1. Sangat peka terhadap mutu bahan bakar dan membutuhkan mutu bahan bakar yang baik 2. Membutuhkan tekanan injeksi yang lebih tinggi 3. Sering terjadi gangguan pada nozzle dan umur nozzle lebih pendek karena menggunakan multiple hole nozzle 4. Dibandingkan dengan jenis ruang bakar tambahan, turbulensi lebih lemah, jadi sukar untuk kecepatan tinggi
16
Ruang Bakar Tidak Langsung 1) Ruang bakar muka ( Precombustion chamber ) Seperti yang ditunjukan pada gambar dibawah, bahan bakar disemprotkan kedalam ruang bakar muka oleh injection nozzle. Sebagian bahan bakar yang tidak terbakar dalam ruang bakar muka didorong melalui saluran kecil antara ruang bakar muka dan ruang bakar utama. Maka terjadi pencampuran yang baik dan terbakar seluruhnya diruang bakar utama.
Gambar.08. Ruang Bakar Muka
Keuntungan : 1. Jenis bahan bakar yang digunakan lebih luas, dikarenakan turbolensi sangat baik untuk mengabutkan bahan baker. 2. Perawatan pompa injeksi lebih gampang karena tekanan penyemprotan lebih rendah dan tidak terlalu peka terhadap perubahan saat injeksi. 3. Detonasi berkurang dan bekerjanya mesin lebih baik sebab menggunakan trottle nozzle. Kerugian : 1. Biaya pembuatan lebih mahal sebab perencanaan cylinder head lebih rumit. 2. Membutuhkan motor starter yang besar. Kemampuan start lebih buruk karena itu harus menggunakan alat pemanas. 3. Pemakaian bahan bakar boros.
17
2) Ruang Bakar Pusar ( Swirl combustion chamber )
Gambar.09. Ruang Bakar Pusar
Seperti yang ditunjukan pada gambar, ruang bakar model pusar (Swirl combustion chamber ) berbentuk bundar. Piston memampatkan
udara,
sehingga
udara
tersebut
masuk
kedalam ruang bakar pusar dan membuat aliran turbulensi. Bahan bakar diinjeksikan kedalam udara turbulensi dan terbakar didalam ruang bakar pusar. Tetapi sebagian bahan bakar yang belum terbakar didalam seluruhnya diruang bakar utama. Keuntungan : 1. Dapat menghasilkan putaran tinggi karena turbulensi yang sangat baik pada saat kompresi. 2. Gangguan pada nozzle berkurang karena menggunakan nozzle tipe pin. 3. Putaran mesin lebih tinggi, menyebabkan jenis ini cocok untuk automobil.
18
Kerugian : 1. Konstruksi cylinder head rumit 2. Efisiensi panas dan pemakaian bahan bakar lebih boros dibandingkan dengan tipe ruang bakar langsung (direct combustion). 3. Detonasi lebih besar pada kecepatan rendah. 4. Prosedur Melepas Kepala Silinder ( Cylinder head ) Sebelum
melakukan
pembongkaran
kepala
silinder,
periksa
komponen-komponennya dari kerusakan kemudian bersihkan atau cuci mesin agar dalam melakukan pekerjaan dapat lebih cepat dan nyaman kemudian melepas kabel negatif dari terminal (-) baterai. 1. Melepas Motor Starter dan Alternator
Gambar.10.Motor Stater dan Alternator
a. Sebelum mencuci
mesin terlebih dahulu melepas motor
starter (1) dan alternator (2). b. Melepas semua penutup mesin. c. Mencuci mesin dengan bak pencuci mesin. d. Menyiapkan engine stand untuk meletakkan mesin. 2. Mengeluarkan minyak pelumas mesin. 3. Melepas pompa air. a. Melepas pipa air(1) b. Melepas klem pipa air(2)
19
c. Melepas pompa air(3) dan poros penggerak
Gambar.11. Pompa Air
4. Melepas pipa pelumas Turbocharger (1)
Gambar.12. Pipa Pelumas Turbocharger
5. Melepas oil cooler a. Melepas pipa air (1) b. Melepas oil cooler (2)
Gambar.13. Oil Cooler
20
6. Meletakkan mesin di atas engine stand dengan mengikat menggunakan baut.
Gambar.14. Mesin di Atas Engine Stand
7. Melepas filter udara
Gambar.15. Filter Udara
8. Melepas saluran masuk. Melepas klem(1), melepas saluran penghubung (2), kemudian melepas saluran masuk(3).
Gambar.16. Saluran Masuk
21
9. Melepas Boost compensator (1). 10. Melepas filter bahan bakar. a. Melepas pipa bahan bakar dari APS b. Melepas pipa bahan bakar (2),(3) kemudian melepas filter bahan bakar(4)
Gambar.17. Fuel Filter
11. Melepas saluran injeksi bahan bakar. Melepas klem pengikat dan saluran injeksi bahan bakar(1)
Gambar.18. Saluran Injeksi
12. Melepas filter oli dan pengukur oli a. Melepas filter oli (1) dan (2) b. Melepas pengukur oli
22
Gambar.19. Filter Oli dan Pengukur Oli
13. Melepas pegas dan penegang pully ? Mengendorkan pegas penegang dengan melepas
baut
pengunci (1),(2) kemudian melepas penegang pegas (3) ? Melepas penegang pully(4)
Gambar.20. Pegas Penegang Pully
14. Melepas Corrosion resistor a. Melepas pipa (10 dan (2) b. Melepas Corrosion resistor (3) dengan menggunakan alat pelepas filter oli
23
Gambar.21. Corrosion Resistor
15. Melepas rumah termostart (1)
Gambar.22. Rumah Termostart
16. Melepas turbocharger dan exhause manifold a. Melepas saluran pelumas turbocharger (1) b. Memisahkan turbocharger dan exhause manifold (2) dengan melepas baut pengikat
Gambar.23. Turbocharger dan Exhause manifold
24
17. Melepas Aftercooler dan Intake manifold a. Memisahkan aftercooler dan intake manifold (1) dengan melepas baut pengikat b. Melepas aftercooler dan intake manifold
Gambar.24. Aftercooler dan intake manifold
18. Melepas pipa pengembali dan tutup kepala silinder a. Melepas pipa pengembali (1) b. Melepas penghubung (2) c. Melepas pipa pengembali (3)
Gambar.25. Pipa pengembali dan tutup kepala silinder
19. Melepas Rocker Arm Melepas rocker arm (1) dengan mengendorkan baut pengunci (2) diputar 2 sampai 3 putaran sebelum melepas unit rocker arm
25
Gambar.26. Rocker arm
20. Melepas Cross head (1) dan Melepas Push rod (2)
Gambar.27. Cross head dan Push rod
21. Melepas Injection nozzle holder Melepas baut pengikat (1) kemudian melepas Injection nozzle holder (2).
Gambar.28. Injection Nozzle Holder
26
22. Melepas Rumah Rocker arm Melepas ring pengunci (1),melepas saluran air(2) kemudian melepas rumah rocker arm (3)
Gambar.29. Rumah Rocker Arm
23. Melepas kepala silinder a. Melepas baut kepala solinder b. Mengangkat kepala silinder dengan menggunakan alat pengangkat ( lifting equipment ) (1)
Gambar.30. Kepala Silinder
c. Melepas pegas katup dengan menggunakan alat penekan untuk melepas pengunci pegas (3)
27
Gambar.31. Pegas Katup
d. Melepas pegas katup dengan menggunakan alat penekan untuk melepas pengunci pegas (3) e. Melepas penahan pengunci pegas (4) f. Melepas pegas luar dan pegas dalam (5).
Gambar.32. Katup
g. Melepas katup buang (6) dan katup masuk (7). 24. Membersihkan Komponen Kepala Silinder Pembersihan komponen kepala silinder menggunakan mesin pencuci dengan menggunakan cairan pembersih.
28
Gambar.33. Mesin Pencuci
c. Rangkuman kegiatan belajar 1 1) Kepala silinder merupakan bagian dari komponen utama mesin yang kerjanya menerima beban yang cukup berat selama mesin bekerja terutama menahan tekanan dan temperatur yang tinggi. 2) Bentuk konstruksi dari cylinder head group ada dua macam yaitu : a) Solid tipe b) Segment tipe 3) Ruang bakar tipe langsung banyak dipakai pada kendaraan besar karena bentuknya yang sederhana dan kerugian kecil serta irit bahan bakar. Sedangkan ruang bakar tipe tidak langsung lebih banyak dipakai pada automobil karena cocok bekerja pada putaran tinggi namun pemakaian bahan bakar lebih boros. 4) Glow plug berfungsi untuk menyalakan bahan bakar pada ruang bakar terutama pada saat kondisi dingin.
29
d. Tugas kegiatan belajar 1 Lakukan pengamatan terhadap kendaraan alat berat meliputi jenis dan konstruksi dari Cylinder Head serta prosedur pelepasan dari Cylinder
Head.
Hasil
pengamatan
dikonsultasikan
kepada
instruktur/guru e. Test Formatif kegiatan belajar 1 1) Jelaskan karakteristik dari kepala silinder solid tipe dan segmen tipe. 2) Jelaskan keuntungan dan kerugian ruang bakar tipe langsung. 3) Jelaskan fungsi dari valve guide. 4) Jelaskan fungsi dari glow plug.
30
f. Jawaban Test Formatif kegiatan belajar 1 1) Karakteristik dari kepala silinder solid tipe yaitu satu kepala silinder dipakai untuk seluruh silinder. Sedangkan kepala silinder segmen tipe untuk seluruh silinder misalnya 6 buah dipakai 3 buah silinder head, atau tipe dua silinder dipakai satu silinder head. 2) Keuntungan ruang bakar tipe langsung yaitu: a) Efisiensi panas lebih tinggi dan pemakaian bahan bakar lebih hemat karena bentuk ruang bakar yang sederhana. b) Start dapat dilakukan dengan mudah pada waktu mesin dingin tanpa menggunakan alat pemanas c) Cocok untuk mesin besar karena konstrusksi dari kepala silinder sederhana dan kerugian kecil d) Temperatur gas buang relatif lebih rendah Kerugian ruang bakar tipe langsung yaitu : a) Sangat peka terhadap mutu bahan bakar dan membutuhkan mutu bahan bakar yang baik b) Membutuhkan tekanan injeksi yang lebih tinggi c) Sering terjadi gangguan pada nozzle dan umur nozzle lebih pendek karena menggunakan multiple hole nozzle d) Dibandingkan dengan jenis ruang bakar tambahan, turbulensi lebih lemah, jadi sukar untuk kecepatan tinggi 3) Fungsi dari valve guide yaitu : a) Untuk melumasi dan sebagai jalannya dari valve stem. b) Meneruskan panas dari valve. 4) Fungsi dari glow plug yaitu untuk menyalakan bahan bakar sehingga engine mudah dihidupkan ( terutama engine dalam keadaan dingin ).
31
g. Lembar kerja kegiatan belajar 1 1) Alat dan Bahan a) 1 Unit kendaraan alat berat b) Tool box set c) Engine stand d) Penampung oli e) Lap / majun f) Mesin pencuci 2) Keselamatan kerja a) Gunakan peralatan sesuai fungsinya b) Pehatikan instruksi praktek yang disampaikan oleh instruktur c) Mintalah ijin instruktur bila akan melakukan pekerjaan yang tidak tertulis pada job sheet 3) Langkah kerja a) Persiapkan alat dan bahan praktek secara cermat, efektif dan efisien b) Lakukan prosedur pelepasan Cylinder head Group sesuai dengan langkah kerja yang ada pada modul. c) Buat catatan penting kegiatan praktek secara ringkas. d) Setelah selesai, kembalikan peralatan dan bahan ke tempat yang telah ditentukan.
32
2. Kegiatan Belajar 2 : Memasang Cylinder head Group a. Tujuan kegiatan belajar 2: Setelah mempelajari modul pada kegiatan belajar 2 ini, siswa harus dapat: 1) Menjelaskan teknik dan prosedur pemasangan cylinder head group. 2) Mengeraskan baut cylinder head dengan menggunakan kunci momen. b. Uraian Materi kegiatan belajar 2 Komponen kepala silinder yang sudah dibongkar sebelum dilakukan pemasangan atau perakitan terlebih dahulu harus dibersihkan dari kotoran
dengan
jalan
mencuci
menggunakan
mesin
pencuci.
Pekerjaan ini dilakukan karena akan mempercepat dalam pemasangan dan mendapatkan hasil yang maksimal. Adapun prosedur dari pemasangan kepala silinder( cylinder head ) yaitu : 1) Memasang komponen kepala silinder a) Memasang katup buang (6) dan katup masuk (7) dengan memberi pelumas pada batang katup sebelum dipasang pada kepala silinder.
Gambar.33. Mesin Pencuci
Gambar.34. Katup
33
b) Memasang pegas katup dalam dan pegas luar (5) c) Memasang penahan pegas katup (4) d) Memasang pengunci pegas katup (3) dengan menekan pegas menggunakan penekan.
Gambar.35. Pegas Katup
e) Untuk memastikan posisi pemasangan katup dengan memukul ujung katup menggunakan palu plastik. 2) Memasang kepala silinder a) Meletakkan kepala silinder (2) diatas blok silinder dengan alat pengangkat ( lifting equipment )
Gambar.36. Kepala silinder
34
b) Memasang baut kepala silinder (1) kemudian mengeraskan dengan memutar 2 sampai 3 putaran dengan menggunakan tangan. c) Mengencangkan baut kepala silinder dengan posisi silang menggunakan kunci momen dengan tiga tahap : (1) Dengan momen 88 – 108 Nm ( 9 – 10 kgm ) (2) Dengan momen 181 – 191Nm ( 18.5 – 19.5 kgm ) (3) Untuk pengencangan terakhir dengan memutar baut kepala silinder 600 – 750 dari posisi pengencangan tahap ke dua.
Gambar.37. Pengencangan Baut Kepala Silinder
3) Memasang Crosshead Memasang crosshead (1)
Gambar.38. Crosshead
35
4) Memasang Rumah Rocker Arm a) Memasang saluran air dengan menggunakan O-ring baru kedalam rumah rocker arm (3)
Gambar.39. Saluran Air
b) Memasang ring pengunci pada rumah rocker arm (1). c) Memasang saluran air dengan alat penekan (2).
Gambar.40. Pemasangan Saluran Air
36
5) Memasang injection nozzle Memasang injection nozzle (2) kemudian mengencangkan baut pengikat (1) dengan kunci momen
Gambar.41. Injection Nozzle
6) Memasang Push rod dan Crosshead a) Memasang
push
rod
(2)
dengan
memasukkan
lubangnya. b) Memasang crosshead (1)
Gambar.42. Push rod dan Crosshead
37
kedalam
7) Memasang Rocker Arm Memasang rocker
arm
(1) kemudian mengencangkan baut
pengikat terlebih dahulu dengan mengecek posisi baut penyetel celah katup (2).
Gambar.43. Rocker Arm 8) Memasang pipa pengembali dan tutup kepala silinder a) Memasang tutup kepala silinder (3) b) Melepas penghubung (2) c) Melepas pipa pengembali (1)
Gambar.44. Pipa Pengembali dan Tutup Kepala Silinder
38
9) Memasang Aftercooler dan Intake manifold Menyatukan
aftercooler
dan
intake
manifold
(1)
menggunakan gasket.
Gambar.45. Aftercooler dan Intake Manifold
10) Memasang turbocharger dan exhause manifold a) Menyatukan turbocharger dan exhause manifold (2). b) Memasang saluran pelumasan turbocharger(1).
Gambar.46. Turbocharger dan Exhause Manifold
39
dengan
11) Memasang rumah termostat
Gambar.47. Rumah Termostat
12) Memasang Corrosion resistor a) Memasang corrosion resistor (3) dengan mengganti O-ring yang baru b) Memasang saluran (2) dan (1)
Gambar.48. Corrosion Resistor
13) Memasang pegas dan penegang pully a) Memasang penegang pully (4) b) Memasang pegas penegang (3) dan baut penyetel(2) beserta mur pengunci (1)
40
Gambar.49. Pegas dan Penegang Pully
14) Memasang Filter oli dan indikator oli a) Memasang indikator oli dengan menggunakan gasket baru (3) b) Memasang filter oli(2) c) Memasang filter oli dengan menggunakan O-ring baru (1)
Gambar.50. Filter Oli dan Indikator Oli
41
15) Melepas saluran injeksi bahan bakar Memasang
pipa
saluran
injeksi
bahan
bakar(1)
dengan
mengikat menggunakan klem
Gambar.51. Saluran Injeksi Bahan Bakar
16) Memasang Filter bahan bakar a) Memasang ke dua filter bahan bakar(4) b) Memasang pipa bahan bakar (2) dan (3) dengan gasket. c) Memasang pipa bahan bakar (3) dari APS d) Memasang Boost compensator (1).
Gambar.52. Filter Bahan Bakar
42
17) Memasang filter udara Memasang filter udara (1) dengan menggunakan gasket
Gambar.53. Filter Bahan Bakar
18) Memasang oil cooler a) Memasang pendingin oli(2) dengan gasket b) Memasang saluran air(1) dengan gasket
Gambar.54. Oil Cooler
43
19) Memasang pipa pelumas turbocharger Memasang
pipa
pelumas
turbocharger
(1)
dengan
menggunakan gasket. ?
Gambar.55. Pipa pelumas Turbocharger
20) Memasang pompa air a) Memasang poros penggerak b) Memasang pompa air (3) pada poros penggerak dengan menggunakan gasket c) Memasang pipa air (2) dengan menggunakan O-ring d) Memasang pipa air (1) dengan menggunakan O-ring dan gasket
Gambar.56. Pompa Air
44
21) Memasang alternator dan motor starter
Gambar.57. Alternator dan Motor Starter
c. Rangkuman kegiatan belajar 2 Pemasangan cylinder head dilakukan setelah semua komponen dari cylinder head dibersihkan atau dicuci agar dalam pemasangan terbebas dari kotoran dan pemasangan dapat lebih cepat. Komponen kepala
silinder
sebagian
perlu
diberikan
tanda
agar
dalam
pemasangan tidak tertukar. Komponen itu misalnya pegas katup dan katup. Mengeraskan baut kepala silinder harus dilakukan silang dan menggunakan kunci momen agar permukaan kepala silinder tidak melengkung akibat pengencangan baut yang tidak rata. d. Tugas kegiatan belajar 2 Lakukan pengamatan terhadap kendaraan alat berat mengenai prosedur
pemasangan
Cylinder
Head.
Hasil
pengamatan
dikonsultasikan kepada Instruktur/Guru. e. Test Formatif kegiatan belajar 2 1) Mengapa komponen-komponen kepala silinder yang dilepas perlu diberikan tanda. 2) Jelaskan prosedur pengencangan baut kepala silinder dengan menggunakan kunci momen
45
f. Jawaban Test Formatif kegiatan belajar 2 1) Pemberiaan tanda pada komponen yang dilepas dimaksudkan agar dalam pemasangan lebih cepat dan mencegah tertukar dengan komponen lain yang sejenis misalnya katub dan pegas katup. 2) Langkah pengencangan baut kepala silinder : a) Mengencangkan baut kepala silinder dengan memutar menggunakan tangan. b) Pegencangan menggunakan kunci momen 0.5 dari momen pengencangan maximum dengan teknik silang dari tengah ke tepi. c) Pengencangan akhir sesuai momen pengencangan baut kepala silinder dengan teknik silang dari tengah ketepi.
46
g. Lembar kerja kegiatan belajar 2 1) Alat dan Bahan a) 1 Unit kendaraan alat berat b) Tool box set c) Kunci momen d) Grease/vet e) Lap / majun 2) Keselamatan kerja a) Gunakan peralatan sesuai fungsinya b) Perhatikan instruksi praktek yang disampaikan oleh instruktur c) Mintalah ijin instruktur bila akan melakukan pekerjaan yang tidak tertulis pada job sheet. 3) Langkah kerja a) Persiapkan alat dan bahan praktek secara cermat, efektif dan efisien. b) Lakukan prosedur pemasangan cylinder head sesuai dengan langkah- langkah yang ada pada modul. c) Buat catatan penting kegiatan praktek secara ringkas. d) Setelah selesai, kembalikan peralatan dan bahan ke tempat yang telah ditentukan.
47
BAB III EVALUASI A. EVALUASI Uji Kompetensi Pengetahuan Jawablah pertanyaan dibawah ini 1. Sebutkan jenis-jenis cylinder head dan karakteristiknya masingmasing. 2. Sebutkan
komponen-komponen
dari
cylinder
head
beserta
fungsinya. 3. Jelaskan fungsi dari cylinder head. 4. Jelaskan prosedur pengencangan baut cylinder head. Uji Kompetensi Sikap dan Keterampilan Demonstrasikan dihadapan guru/ instruktur kompetensi saudara dalam waktu yang telah ditentukan. No
Sub Kompetensi
Waktu
1
Melepas cylinder head group
30 menit
2
Memasang clylinder head group
30 menit
Total
60 menit
48
B. KUNCI JAWABAN 1. Karakteristik dari kepala silinder solid tipe yaitu satu kepala silinder dipakai untuk seluruh silinder. Sedangkan kepala silinder segmen tipe untuk seluruh silinder misalnya 6 buah dipakai 3 buah silinder head, atau tipe dua silinder dipakai satu silinder head. 2. Fungsi cylinder head yaitu : a. Mencegah kebocoran tekanan pembakaran. b. Penghantar panas pembakaran kependinginan. c. Sebagai saluran masuk dan keluarnya udara dan gas buang. d. Tempat kedudukan valve, injektor dan lain-lain. e. Menyalurkan pendinginan kesekitarnya. 3. Komponen kepala silinder yaitu : a. Katup : 1) Mengatur udara yang masuk kedalam silinder dan membuang gas bekas ke udara luar. 2) Mencegah kebocoran kompresi. 3)Meneruskan panas pembakaran ke pendinginan melalui valve guide dan dinding silinder head. b. Valve Seat : 1) Memperpanjang daya tahan pada dudukan katup dan mencegah kebocoran. 2) Mempermudah penggantian apabila kedudukan katup mengalami kerusakan. c. Valve Guide : 1) Untuk melumasi dan sebagai jalannya dari valve stem.2) Meneruskan panas dari valve. d. Push rod
:Meneruskan
gerakan
naik
turun
dari
cam
follower/tappet ke rocker lever untuk menggerakan valve dan injektor. e. Roker arm :Meneruskan gerakan dari push rod ke katu dan injektor, selain itu juga untuk menyalurkan pelumasan kebagian lain dari silinder head.
49
f. Cross head :Meneruskan gerakan rocker lever ke katup dan juga sebagai jembatan/penghubung untuk satu set yang sama, sehingga katup dapat terbuka dan tertutup pada saat yang bersamaan 4. Prosedur pengencangan baut kepala silinder yaitu : a. Mengencangkan
baut
kepala
silinder
dengan
memutar
menggunakan tangan. b. Pengencangan menggunakan kunci momen 0.5 dari momen pengencangan maximum dengan teknik silang dari tengah ke tepi. c. Pengencangan akhir sesuai momen pengencangan baut kepala silinder dengan teknik silang dari tengah ketepi.
50
C. KRITERIA KELULUSAN Kriteria Penilaian
Skor
Bobot
Nilai
Keterangan
(0-10) Sikap
2
Syarat kelulusan
Pengetahuan
4
nilai minimal 70
Keterampilan
4 Nilai Akhir
Kisi-Kisi Penilaian Sikap Skor (0-
Komponen yang dinilai
Bobot
10)
Kelengkapan pakaian kerja
0,1
Penataan alat dan kelengkapan yang
0,2
Nilai
memperhatikan pekerja dan alat Melepas baut cylinder head dengan benar( dari tepi
0,2
ke tengah ) Meletakkan komponen dengan rapi dengan memberi
0,1
tanda Dapat menggunakan kunci momen
0,2
Mengeraskan baut cylinder head dengan kunci
0,2
momen ( dari tengah ke tepi ) Nilai akhir
Kisi-Kisi Penilaian Keterampilan Komponen yang dinilai
Skor (0-10)
Bobot
Ketepatan Alat
0,1
Ketepatan Prosedur Kerja
0,3
Ketepatan Hasil Kerja
0,4
Ketepatan waktu
0,2 Nilai akhir
51
Nilai
BAB IV PENUTUP Kompetensi
melepas dan memasang cylinder head group
merupakan salah satu kompetensi yang harus dikuasai dengan baik sebelum melakukan over houle engine alat berat. Pekerjaan melepas dan memasang cylinder head group dilakukan setiap kali melakukan over houle engine. Setelah siswa merasa menguasai sub kompetensi yang ada, siswa dapat memohon uji kompetensi, uji kompetensi dilakukan secara teroritis dan praktik. Uji teoritis dengan cara siswa menjawab pertanyaan yang pada soal evaluasi, sedangkan uji praktik dengan mendemontrasikan kompetensi yang dimiliki pada guru/instruktur. Guru/instruktur akan menilai berdasarkan lembar observasi yang ada, dari sini kompetensi siswa dapat diketahui. Bagi siswa yang telah mencapai syarat kelulusan minimal dapat melanjutkan ke modul berikutnya, namun bila syarat minimal kelulusan belum tercapai maka harus mengulang modul ini, atau bagian yang tidak lulus dan untuk itu belum diperkenankan mengambil modul berikutnya.
52
DAFTAR PUSTAKA Anonim (2004), Basic Mechanic Course, PT United Tractor,Jakarta Anonim (1989), Shop Manual Komatsu 6D140-1, Komatsu, Japan, Anonim (1999), Shop Manual Komatsu 12V140-1, Komatsu, Japan, Anonim (2001), Shop Manual Komatsu 6D170-2, Komatsu, Japan,
53
