Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan (RKPM)

Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan (RKPM)

Audio/Video

Soal-tugas

Web4

Ruang lingkup: Sifat-sifat Pelumas Waktu: 1x pertemuan @100 menit

Gambar

Mahasisw a dapat menjelask an sifat dan metode pengujian pelumas

Presentasi

13

Topik (pokok, subpokok bahasan, alokasi waktu)

Teks

Pertemuan ke

Media Ajar1 Tujuan Ajar/ Keluaran / Indikator

Metode Evaluasi dan Penilaian2

√

√

√

-

-

-

-

Metode Ajar (STAR)3

SCL dan TCL

Aktivitas Mahasiswa

Membaca bahan ajar sebelum kuliah, diskusi kelompok,

Aktivitas Dosen/ Nama Pengajar

Memandu diskusi dan menjelaskan di depan kelas.

Sumber Ajar

Pustaka: 3), 5), 6).

Pengajar: Andi Ahmad Ismail, ST, MEng Franciscus Urip Tri Wahyudi,ST.

Bahan pustaka : 1) Basic Pelumas, PT. Hexindo Adiperkasa Tbk, Jakarta. 2)

Auto Lubrication, PT. Hexindo Adiperkasa Tbk, Jakarta.

3)

Budi Tri Siswanto, 2008, Teknik Alat Berat Jilid III, Direktorat pembinaan Sekolah kejuruan Depdiknas, Jakarta.

1

Masing-masing media ajar disertakandalambentukhandoutsetiapminggu/pertemuan. Evaluasimahasiswadapatberupa: Kuis, Tugas, Self-Test, Tes formatif, Tes sumatif. Evaluasimahasiswaditujukanuntukmengukurketercapaiantujuan (padaKolom 2). 3 UGM menggunakansistempembelajaranSTAR (Student Teacher Aesthetic Role-Sharing): kombinasi optimal antaraSCL (Student Centered Learning) danTCL (Teacher Centered Learning). 4 Tautan di internet disajikandalamkolomterakhir (Sumber Ajar).Untukmaterionline yang dikembangkansendirigunakanLMS eLisa http://elisa.ugm.ac.id/ 2

1

Pertemuan 13 Bab III Pelumasan

Diskripsi singkat: Dalam pertemuan ke 13 yang masih merupakan bagian dari BAB III ini akan dibahas mengenai sifat – sifat pelumas dan metode pengujiannya.

Manfaat Mahasiswa dapat memahami macam – macam sifat yang dimiliki oleh pelumas

Learning outcomes Mahasiswa dapat menjelaskan macam – macam sifat yang dimiliki oleh pelumas dan bagaimana pengujiannya dilakukan .

Relevansi Mahasiswa dapat melaksanakan prosedur pelumasan yang efektif terhadap suatu unit alat berat.

2

BAB III PELUMASAN 3.2.4. Sifat-sifat pelumas dan metode pengujiannya 3.2.4.1. Viskositas Defisisi dari viskositas adalah sebuah ukuran penolakan cairan terhadap perubahan bentuk di bawah tekanan geser atau penolakan cairan terhadap penuangan. Berdasarkan cara pengukurannya, viskositas dibagi menjadi dua cara pandang :  Viskositas kinematik  Viskositas absolute Yang dimaksud dengan viskositas kinematik adalah ukuran rata-rata yang menunjukkan penolakan cairan terhadap penuangan / terhadap mengalirnya suatu fluida. Sedangkan definisi umumnya adalah kental atau encernya suatu fluida yang diukur dengan parameter waktu alir suatu fluida dari titik A ke titik A’. Viskositas kinematik @ T°C = t x K Satuan = cSt (centistokes) dengan t = waktu alir, K = konstanta labu, T = temperature pengukuran

Pengukuran viskositas kinematik Yang dimaksud dengan viskositas absolute adalah ukuran penolakan cairan terhadap perubahan bentuk dibawah tegangan geser, dan perbandingan tegangan geser dengan perubahan kecepatan terhadap perubahan ketebalan pelumas.

viskositas absolute Hubungan antara viskositas kinematik dengan viskositas absolute dapat ditunjukkan dengan diagram berikut ini :

3

Kinematic viscosity vs absolute viscosity 3.2.4.2.

Viskositas index Yang dimaksud dengan viskositas index adalah besarnya angka atau index yang menunjukkan ketahanan perubahan viskositas pelumas terhadap perubahan temperature. Jika angka viskositas indexnya besar, pengaruh perubahan temperature terhadap perubahan viskositasnya rendah (stabil). Sedangkan jika angka viskositas indexnya kecil, maka pengaruh perubahan temperature terhadap perubahan viskositasnya tinggi (labil) Standard temperature yang digunakan untuk mengukur viskositas index adalah 40°C dan 100°C. pelumas yang mempunyai viskositas index tinggi tidak banyak mengalami perubahan. Metode perhitungan viskositas index berdasarkan ASTM D2270 (IP 226) Pengaruh viskositas index pada pelumas dapat dilihat pada grafik di bawah ini :

Grafik pengaruh viskositas index pada pelumas  SAE 10 lebih encer daripada SAE 40  SAE 50 lebih kental daripada SAE 40  SAE 10W-40 lebih encer daripada SAE 40 pada temperatur rendah  SAE 10W-40 sama encernya dengan SAE 40 pada temperatur tinggi  Kode W (winter) sebagai indikasi kekentalan pada temperature rendah Artinya SAE 10W-40 lebih mudah untuk starting daripada SAE 40, dan SAE 10W-40 berarti memiliki viskositas index yang lebih tinggi daripada SAE 40.

4

Grafik viskositas index untuk base oil Menentukan viskositas index. Berikut ini rumus untuk menghitung viskositas kinematik pada temperature 40°C dan 100°C. Untuk viskositas index <100 :

Dimana

L = harga viskositas kinematik dasar, pada 40°C H = harga viskositas kinematik dasar , pada 100°C U = V40 : viskositas kinematik pada 40°C (cSt)

Sedangkan untuk viskositas index >100 :

Dengan

Y = V100 : viskositas kinematik pada 100°C (cSt) N = eksponen H = harga viskositas kinematik dasar pada 100°C U = viskositas kinematik pada 40°C (cSt) Dibawah dilampirkan tabel Viskositas dasar :

5

3.2.4.3.

Pour Point. Yang dimaksud dengan pour point adalah temperature terendah di mana pelumas masih dapat mengalir karena gaya grafitasi. Metode pengujian pour point adalah ASTM D97 (IP 15)

3.2.4.4.

Stabilitas terhadap oksidasi Sifat ini sangat penting bagi semua pelumas, terutama untuk penggunaan pada temperature tinggi. Metode pengujian stabilitas oksidasi pada suhu tinggi adalah ASTM 315H Part II (4). Hasil oksidasi yang dapat merusak komponen adalah :  Oil Sludge : berbentuk kerak atau gel yang terjadi pada temperature di bawah 100°C. Sludge dapat timbul karena pembakaran dalam engine yang tidak tepat, juga karena kandungan air dalam oli yang telah lama terakumulasi. Untuk mengurangi timbulnya sludge dapat dilakukan dengan frekuensi penggantian oli yang tepat dan atau menggunakan synthetic oil.  Lacquer : merupakan lumpur sebelum menjadi varnish.  Varnish : berbentuk trnsparan, keras, melapisi permukaan matrial. Varnish timbul karena percampuran oli yang mongering dengan thinner atau bahan bakar (berfungsi sebagai pelarut)

6

3.2.4.5.

Total Base Number (TBN) Total base number adalah jumlah nilai basa yang dimiliki pelumas sehingga mampu untuk menetralisir asam-asam yang terbentuk dari hasil oksidasi. Metode pengujiannya adalah ASTM D2896. Satuannya adalah : mg KOH / gr . (KOH = kalium hidroksida). Efek dari kelebihan TBN adalah :  Filter oli tersumbat karena banyaknya sludge dari TBN yang tidak terpakai  Dinding mesin cepat aus karena TBN berlebih menghasilkan abu dan menggosok permukaan. Sedangkan efek bila kekurangan TBN adalah : mesin berkarat karena pelumas tidak mampu menetralisir asam hasil pembakaran. TBN pelumas untuk kendaraan bensin 6 – 8 mgKOH, sedangkan untuk kendaraan diesel 11 – 15 mgKOH.

Grafik penurunan nilai TBN pelumas 3.2.4.6.

Total Acid Number (TAN) Definisi dari TAN adalah tingkat keasaman suatu pelumas yang berasal dari additive (untuk fresh oil). Peningkatan nilai TAN pada pelumas yang telah lama digunakan (used oil) mengindikasikan terbentuknya asam lemah dan pada nilai tertentu menunjukkan pelumas sudah tidak dapat digunakan lagi. Metode pengujiannya adalah ASTM D974.

7

Batasan nilai TBN dan TAN pelumas pada peralatan : OIL TYPE Compressor oil Diesel engine oil Gas engine oil Gasoline engine oil Marine engine oil TBN 20 Marine engine oil TBN 30 Marine engine oil TBN 50 Turbine oil

Typ

TBN Att

Crt

11

7.15

4.4

1 20 30 50

0.65 13 19.5 32.5

0.4 8 12 20

Typ 0.05

TAN Att 0.6

Crt 0.8

0.6 0.1

1.5 0.6

2 0.8

0.05

0.3

0.45

3.2.4.7.

Sifat anti karat Berfungsi untuk mengendalikan karat yang mengkontaminasi pelumas, yang dapat mempercepat terjadinya oksidasi pada pelumas. Jika pelumas terkontaminasi air (penyebab karat) dan partikel karat dalam pelumas berfungsi sebagai katalis yang mempercepat oksidasi pelumas, maka bersama kontaminant lain, karat akan menyumbat filter atau servo valve. Metode pengujian yang banyak digunakan adalah ASTM D665. Pengendalian karat pada pelumas engine dimaksudkan untuk antisipasi kebocoran system pendingin dan adanya asam hasil pembakaran bahan bakar. Metode pengujiannya menggunakan “Sequence II Engine Test”

3.2.4.8.

Sifat mudah terpisah dengan air (demulsibility) Penting bagi pelumas turbin, hydrolic, compressor, system sirkulasi dan pelumas mesin diesel putaran menengah sampai lambat yang dilengkapi dengan water separator. Metode pengujiannya ASTM D1401.

3.2.4.9.

Titik nyala (flash point) atau titik bakar (fire point) Flash point adalah temperature minimal pelumas untuk dapat menguap dan dengan adanya udara yang cukup dapat menyala bila didekatkan pada api. Fire point adalah temperature minimal di mana uap pelumas cukup banyak dan dapat terbakar. Fire point pelumas biasanya 300°C di atas flash point. Metode pengujiannya adalah ASTM D92.

3.2.4.10.

Copper strip corrosion Sifat ini digunakan secara luas untuk mengevaluasi pengaruh korosi pelumas terhadap tembaga, karena sebagian besar mesin atau peralatan industry mengandung bagian metal yang terbuat dari tembaga. Metode pengujiannya ASTM D130.

8

3.2.4.11.

Density (berat jenis) Definisinya adalah sutu bilangan yang menunjukkan hubungan antara berat dengan volume suatu substansi pada temperature observasi tertentu. Untuk pelumas dan bahan bakar minyak, density yang biasa digunakan adalah density at 15°C / 4°C di mana 15°C merupakan suhu minyak dibandingkan dengan air pada suhu 4°C. Untuk density aromatic lebih besar dari density naphtenic, dan density naphtenic lebih besar dari parafinic. Metode pengujiannya adalah ASTM D 1298.

3.2.4.12.

Warna Warna pelumas secara normal tidak ada hubunganya dengan sifat-sifat pelumasan kecuali untuk melihat adanya kontaminasi atau sebagai petunjuk untuk keasaman dari produk yang bersangkutan.

3.2.5. Standardisasi untuk klasifikasi pelumas Kualitas pelumas mesin ditentukan berdasarkan hasil uji kinerja secara lengkap di laboratorium fisika dan kimia untuk memprediksi kinerja pelumas pada kondisi kerja sebenarnya. Klasifikasi minyak pelumas berdasarkan institusi internasional yang mengatur spesifikasi pelumas mesin, diantaranya :  SAE : Society of Automotive Engineers  ISO VG : International Standard Organization Viscosity Grade  API : American Petroleum Institute  NLGI : National Lubricating Grease Institute  MB : Mercedes Benz  VDS : Volvo Drain Specification  ACEA : (menggantikan CCMC)  Caterpillar  MIL : Militer Amerika SAE, Society of Automotive Engineers, merupakan organisasi internasional yang memberikan standard klasifikasi pelumas mesin menurut tingkat kekentalannya pada suhu pengujian 100°C dan beberapa suhu rendah tergantung dari tingkat kekentalannya (SAE Grade). Umumnya standard ini digunakan untuk klasifikasi kekentalan pada pelumas engine pendukung automotive.

klasifikasi SAE ISO-VG, merupakan organisasi internasional yang memberikan standard klasifikasi pelumas mesinmenurut tingkat kekentalannya pada suhu pengujian 40°C

9

(ISO Grade). Umumnya standard ini digunakan untuk klasifiksi kekentalan pada pelumas industry seperti : compressor, turbin, hydrolic.

API, mengklasifikasikan pelumas mesin berdasarkan kualitas dan kinerjanya pada beberapa mesin tertentu yang beroperasi pada kondisi terkendali yang dibuat sebagai simulasi kondisi kerja yang sangat berat dilapangan. Klasifikasi API mencakup pelumas mesin bensin, pelumas mesin diesel, dan pelumas roda gigi kendaraan. Ada dua tipe API berdasarkan pemakaian bahan bakarnya :  API S : untuk mesin bensin (S=spark plug; busi)  API C : untuk mesin diesel (C=combustion / commercial) NLGI, merupakan asosiasi internasional yang mengatur spesifikasi teknis, khususnya mengklasifikasikan konsistensi (kekakuan) dari pelumas grease. NLGI dijadikan suatu standard ukuran yang digunakan untuk mengetahui kemampuan pelumas grease ketika menahan beban tertentu, atau biasa disebut dengan konsistensi. Nilai NLGI didapat dari hasil pengujian berdasarkan standard ASTM D217.

Alat uji penetrometer

Konsistensi berdasarkan standard NLGI sesuai DIN 51518 (ASTM D217)

10

Aktifitas Pemaparan menggunakan gambar tentang sifat-sifat pelumas dan metode pengujiannya. Ilustrasi Mahasiswa dituntut memahami dan mampu menjelaskan sifat-sifat minyak pelumas dan metode pengujiannya. Tugas Diskusikan sifat-sifat minyak pelumas dan metode pengujiannya. Kesimpulan Sifat – sifat pelumas di antaranya adalah : Viskositas; Viskositas index; Pour Point; Stabilitas terhadap oksidasi; Total Base Number (TBN); Total Acid Number (TAN); Sifat anti karat; Sifat mudah terpisah dengan air (demulsibility); Titik nyala (flash point) atau titik bakar (fire point); Copper strip corrosion; Density (berat jenis); Warna. PENUTUP Tes Formatif 1. Apa yang dimaksud dengan viskositas kinematik? 2. Apa yang dimaksud dengan viskositas index? 3. Sebutkan hasil oksidasi yang dapat merusak komponen. Kunci Tes Formatif 1. Yang dimaksud dengan viskositas kinematik adalah ukuran rata-rata yang menunjukkan penolakan cairan terhadap penuangan / terhadap mengalirnya suatu fluida 2. Yang dimaksud dengan viskositas index adalah besarnya angka atau index yang menunjukkan ketahanan perubahan viskositas pelumas terhadap perubahan temperature. 3. Oil Sludge; Lacquer; Varnish.

Petunjuk Penilaian dan Umpan Balik Nilai maksimal penyelesaian tes formatif adalah 100, sehingga tiap soal memiliki bobot 100/n (n adalah jumlah soal). Dari nilai pengerjaan tes formatif, tingkat serapan materi ajar oleh mahasiswa dapat diukur. Hasil ukuran tersebut akan digunakan sebagai evaluasi pembelajaran materi berikutnya. Tindak Lanjut Kompetensi mahasiswa diharapkan dapat diukur dari nilai pengerjaan tugas, latihan dan tes formatif. Bagi mahasiswa yang memiliki nilai dibawah 40, dianggap belum memenuhi kompetensi, dan diharuskan melakukan ujian ulang.

11

UNIVERSITAS GADJAH MADA SEKOLAH VOKASI DIPLOMA TEKNIK MESIN Jl. Yacaranda Sekip Unit IV, Yogyakarta

RKPM (Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan) Modul Pembelajaran Pertemuan Ke – 13

PERAWATAN MESIN Semester IV/2 sks/DTAB 2209

Oleh: Andi AhmadIsmail, ST., M.Eng. Franciscus Urip Tri Wahyudi, ST.

Didanai dengan dana BOPTN P3-UGM Tahun Anggaran 2013 Desember 2013

12