Nama-nama Alat berat dan fungsinya

                                                                     ALAT BERAT

         Alat berat adalah mesin berukuran besar yang didesain untuk melaksanakan fungsi konstruksi seperti pengerjaan tanah (earthworking) dan memindahkan bahan bangunan. Alat berat umumnya terdiri atas lima komponen, yaitu implemen, alat traksi, struktur, sumber tenaga dan transmisi (power train), serta sistem kendali hidrolik.
Definisi alat berat tidak hanya pada pekerjaan konstruksi. Dalam pertanian, truk pengangkut, traktor dan sebagainya juga disebut sebagat alat berat.

Tipe -tipe Alat Berat sesuai dengan fungsinya,

•  EXCAVATOR

       Excavator: Adalah mesin alat berat yang biasa digunakan dalam industri konstruksi, pertanian atau perhutanan. Mempunyai 4 silinder hidrolik yang terdiri dari 2 silinder boom, 1 silinder arm,
1 silinder bucket. Ruang pengemudi disebut Cabin, untuk  rantai besi dinamakan trackshoe dan excavator  bisa berputar arah (swing) sampai 360 derajat.

Excavator ada yang mempunyai roda dari ban biasa digunakan untuk jalanan padat dan rata disebut "Wheel Excavator" dan ada yang mempunyai roda dari rantai besi yang akan memudahkan nya untuk berjalan di jalanan yang tidak padat atau mendaki.

Tungkai dari excavators dioperasikan dengan sistem engsel (winches) yang ditarik oleh mesin hydraulic dengan menggunakan kawat baja.

Excavator kadang disingkat dengan sebutan "Exca" atau "PC"(untuk yang bermerek Komatsu dan PC singkatan dari Power Crane). Ada juga yang menyebutnya dengan sebutan "Beko".

• BULLDOZER

       Bulldozer merupakan sebuah traktor rantai (crawler tractor) yang berguna untuk pekerjaan menggali, menggusur, mendorong tanah atau material dan menarik log atau portable camp yang dapat
dioperasikan di medan berbatu, berbukit, maupun tanah lumpur pada berbagai sektor pekerjaan
seperti pertambangan (mining), konstruksi (construction), logging, Hutan Tanaman Industri (forestry) dan perkebunan. Alat berat Bulldozer dapat melakukan pemindahan tanah yang efektif sejauh 100 meter dengan cara estafet.

• WHEEL LOADER 

       Wheel Loader adalah suatu alat yang mirip dengan shovel dozer, tetapi beroda karet (ban) sehingga baik, kemampuan maupun kegunaannya sedikit berbeda yaitu pada kemampuan beroperasi di daerah yang keras dan rata, kering tidak licin karena traksi daerah basah akan rendah, tetapi tidak mampu mengambil tanah sendiri tanpa dibantu dozing/stock pilling terlebih dahulu dengan bulldozer.Wheel loader digunakan untuk mengangkat material yang akan dimuat kedalam dumptruck atau memindahkan material ke tempat lain. Saat loader menggali, bucket didorongkan pada material, jika bucket telah penuh maka traktor mundur dan bucket diangkat ke atas untuk selanjutnya dipindahkan.

• MOTOR GRADER 

       Fungsi utama Grader adalah untuk membuat jalan, seperti membentuk jalan (grading), meratakan jalan, dan finishing. motor grader adalah sebuah traktor roda dengan dilengkapi peralatan kerja (work equipment) seperti Blade yang berfungsi untuk meratakan tanah, Scarifier yang dipasang pada bagian depan blade digunakan untuk memecah material-material keras, dan Ripper yang dipasang pada bagian belakang alat yang berguna juga untuk memecah material-material keras. 

• DUMP TRUCK / HAUL PACK

       Dump truck adalah sebuah alat pengangkut material dari jarak sedang hingga jauh, dimana material yang dibawa oleh dump truck dapat diisikan oleh excavator, wheel loader, maupun shovel. alat berat ini sudah terdapat berbagai macam tipe dump truck. Dump truck secara garis besar dapat diabagi ke dalam dua tipe, yaitu dump truck mekanikal dan dump truck elektrikal.
Dump truck sangat cocok untuk dioperasikan di area tambang dengan kapasitas angkut yang cukup besar, dan alat ini sangat produktif.

Pengertian umum engine / mesin

 Klasifikasi Engine     

      Diesel engine merupakan salah satu tipe dari internal combustion engine (motor bakar dalam). Internal combustion engine (motor bakar dalam) merubah energi panas yang dibangkitkan dari hasil pembakaran fuel menjadi energi mekanik. Combustion engine (motor bakar) dapat diklasifikasikan menjadi internal combustion engine (motor bakar dalam) dan external combustion engine atau motor bakar luar

Combustion engine dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

•  Diesel Engine dan Gasoline Engine

     >  Diesel Engine

Pada diesel engine udara yang terhisap ke dalam ruang bakar dikompresi sehingga  

mencapai tekanan dan temperatur yang tinggi. 

Bahan bakar (fuel) diinjeksikan dan dikabutkan ke dalam ruang bakar sehingga terjadi pembakaran.

     >  Gasoline Engine

Pada gasoline engine dilengkapi dengan karburator sebagai tempat pencampuran udara dan bahan bakar. Campuran udara dan bahan bakar dihisap ke dalam ruang bakar dan dikompresikan hingga mencapai tekanan dan temperatur tertentu.
Dan Pada akhir di langkah kompresi, busi memercikkan api sehingga terjadi pembakaran.

Keuntungan Diesel Engine
  1. Biaya pengoperasian lebih ekonomis karena harga bahan bakar lebih murah.
  2. Thermal efficiency tinggi (motor bensin adalah 20-30% dan motor adalah 30-35%
  3. Bahaya kebakaran lebih rendah karena titik nyala (flashing point) fuel relative lebih    

      tinggi.
  4. Tidak membutuhkan sistem penyalaan (ignition device) dan carburator.   

  5. Dapat menghasilkan tenaga yang besar pada putaran rendah. 

Kerugian Diesel Engine

  1. Berat output horse power lebih tinggi.

  2. Getaran selama operasi lebih besar dan suara lebih berisik (noise) lebih besar. 

      Start lebih sulit. 

  3. Biaya pembuatan (manufacturing) lebih tinggi.   

Klasifikasi Combustion Chamber

•  Combustion Chamber Type berdasarkan Letak Valve
Combustion chamber (ruang bakar) adalah ruangan yang dilingkupi oleh permukaan bawah silinder head, permukaan atas silinder block dan permukaan atas silinder saat piston berada di titik mati atas (TMA). Ada bermacam-macam tipe ruang bakar sesuai dengan bentuk ruang bakar, letak valve intake, exhaust dan injector/nozzle dengan tujuan agar diperoleh thermal efficiency yang maksimal.
Pada umumnya ruang bakar di klasifikasikan menurut letak intake valve dan exhaust valve.

                          

      1. Over Head Valve Type
Intake valve dan exhaust valve dipasang di permukaan bagian atas silinder head. 

Dapat disebut juga tipe OHV atau tipe I - head. Ruang bakar tipe ini dibentuk agar berbentuk bulat (bola) sehingga dapat menghasilkan pusaran saat udara di kompresi dan penyalaan dapat merata ke segala arah. Tipe ruang bakar ini paling banyak digunakan dalam diesel engine.

     2. Side valve type
Ruang bakar side valve type letak Intake valve dan exhaust valve sejajar disatu sisi silinder block. Tipe ini juga disebut tipe L - head. Bentuk ruang bakar sangat rata (flat) sehingga struktur silinder head lebih sederhana dan biaya manufacturing lebih murah dibandingkan dengan tipe over head.
Efisiensi pembakaran ruang bakar side valve type rendah, tetapi strukturnya lebih sederhana sehingga sangat memudahkan perawatan dan bongkar pasang silinder head.

     3. T-head type
Ruang bakar T - head type Intake dan exhaust valve masing-masing dipasang secara terpisah di sisi kanan dan kiri dari silinder block. Tipe ini memudahkan udara masuk dan  keluar tetapi efisiensi panas (thermal efficiency) kurang baik karena memerlukan waktu lama untuk meratakan proses pembakaran, karena itu ruang bakar tipe ini sangat jarang digunakan.

     4. F-head type
Ruang bakar F-head type Intake dan exhaust valve masing-masing dipasang pada silinder head dan pada sisi silinder block. Tipe ini adalah gabungan (perpaduan) dari tipe over head valve dan tipe side valve, sehingga bentuk ruang bakar mirip dengan tipe side valve. 

Mekanisme gerakan valve ruang bakar F-head type lebih komplek sehingga tipe ini jarang sekali digunakan.

•  Combustion Chamber Type berdasarkan Bentuk

Bentuk ruang bakar pada motor diesel sangat menentukan terhadap kemampuan mesin, oleh karena itu ruang bakar dirancang agar campuran udara dan bahan bakar menjadi homogen dan terbakar sempurna. 

Tipe ruang bakar yang digunakan pada mesin diesel adalah:

1.  Direct Combustion Chamber

     Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, ruang bakar ditempatkan diantara  

     silinder head. Bahan bakar diinjeksikan langsung ke dalam ruang bakar. 

     Pada ruang bakar jenis ini mendapatkan campuran yang baik, bentuk nozzle dan arah  

     injeksi merupakan factor yang sangat menentukan.

                            

Keuntungan :
−  Efisiensi panas lebih tinggi dan pemakaian bahan bakar lebih hemat.

−  Start dapat dilakukan dengan mudah pada waktu mesin dingin tanpa menggunakan   
     alatpemanas / glow plug.

−  Cocok untuk mesin - mesin besar ( high power ) karena konstruksi dari kepala silinder

     lebih sederhana.
−  Temperatur gas buang relatif lebih rendah.
Kerugian :
−  Sangat peka terhadap mutu bahan bakar dan membutuhkan mutu bahan bakar 
    yang baik.
−  Membutuhkan tekanan injeksi yang lebih tinggi.
−  Sering terjadi gangguan pada nozzle dan umur nozzle lebih pendek karena  
    menggunakan multiple hole nozzle (nozzle lubang banyak).
−  Dibandingkan dengan jenis ruang bakar tambahan, turbulensi lebih lemah, sehingga sulit
    untuk kecepatan tinggi.

2.  Auxiliary Combustion Chamber  

 •  Pre Combustion Chamber Type
Seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini, bahan bakar disemprotkan ke dalam
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 kemudian terbakar seluruhnya di ruang bakar utama sehingga percampuran udara dan bahan bakar akan lebih baik.

Keuntungan:
−  Jenis bahan bakar yang dapat digunakan lebih luas, karena turbulensi yang baik maka
    percampuran udara dan bahan bakar lebih sempurna.
−  Perawatan pompa injeksi lebih mudah karena tekanan penyemprotan lebih rendah dan
    tidak terlalu peka terhadap perubahan saat injeksi.
−  Detonasi berkurang dan bekerjanya mesin lebih baik sebab menggunakan throttle
    nozzle.
Kerugian:
−  Biaya pembuatan lebih mahal sebab design silinder head lebih rumit.
−  Membutuhkan motor starter yang besar.
−  Kemampuan start awal kurang baik, karena itu harus menggunakan alat pemanas.
−  Pemakaian bahan bakar jelas lebih boros. 

•   Swirl Chamber Type 

Ruang bakar model pusar (swirl chamber) berbentuk bundar. Piston memampatkan udara,
sehingga udara masuk ke dalam ruang bakar pusar dan membuat aliran turbulensi. 
Bahan bakar diinjeksikan ke dalam udara turbulensi dan terbakar didalam ruang bakar pusar. 
Sehingga bahan bakar yang belum terbakar masuk ke dalam ruang bakar utama dan terbakar seluruhnya.
Keuntungan :
−  Dapat menghasilkan putaran tinggi karena turbulensinya yang baik pada saat kompresi.
−  Gangguan pada nozzle berkurang karena menggunakan nozzle tipe pin.
−  Putaran mesin lebih tinggi dan operasinya lambat, menyebabkan jenis ini cocok untuk
    automobil.
Kerugian :
−  Konstruksi silinder head sangat rumit.
−  Efisiensi panas dan pemakaian bahan bakar lebih boros dibandingkan dengan tipe ruang
    bakar langsung.
−  Detonasi lebih besar pada kecepatan sangat rendah. 

•   Air Chamber Type 
    Pada tipe ini terdapat dua chamber yaitu main chamber dan air chamber. 
Selain itu, air chamber diklasifikasikan menjadi dua macam. Pada tipe yang pertama,
fuel diinjeksikan ke main chamber dan udara diinjeksikan juga sehingga tekanan pada chamber meningkat sampai terjadi pembakaran. Pada tipe kedua, udara tidak diinjeksikan ke chamber melainkan di luar chamber mensuplai oksigen dan menghasilkan pusaran sampai terjadi pembakaran.
Keuntungan :
−  Suara yang dihasilkan engine lebih lembut (tidak berisik) dibandingkan dengan tipe
     lainnya.
Kerugian :
−  Timing injeksi sangat berpengaruh terhadap pembakaran.
−  Setelah pembaaran exhaust temperature cenderung tinggi dan thermal efficiency  
    rendah.
−  Pada umumnya susah untuk ditangani.
−  Fuel consumption tinggi.

  

Perbedaan Mesin 4 Langkah dan Mesin 2 Langkah

Prinsip Kerja Mesin / Engine 4 Langkah

 

1. Langkah hisap (intake stroke)
    Piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB). Intake valve 
    terbuka  dan exhaust valve tertutup, udara murni masuk kedalam silinder melalui
    intake valve.
2. Langkah kompresi (compression stroke)
    Udara yang berada di dalam silinder dimanfaatkan oleh piston yang bergerak
    dari TMB ke TMA, dimana kedua valve intake dan exhaust dalam keadaan tertutup.
    Selama langkah ini tekanan naik 30-40 kg/cm2 dan temperatur udara naik 400-500
    derajat celcius.
3. Langkah kerja (power stroke)
    Pada langkah ini, intake valve dan exhaust valve masih dalam keadaan tertutup,
    partikel-partikel bahan bakar yang disemprotkan oleh nozzle akan bercampur dengan
    udara yang mempunyai tekanan dan suhu tinggi, sehingga terjadilah pembakaran yang
    menghasilkan power/temaga. Akibat dari pembakaran tersebut, tekanan naik menjadi
    80~110 kg/cm2 dan temperatur naik menjadi 600~900 derajat celcius.
4. Langkah buang (exhaust stroke)
    Exhaust valve mulai sesaat sebelum piston mencapai titik mati bawah sehingga gas
    pembakaran mulai keluar. Piston bergerak dari TMB ke TMA mendorong gas buang
    keluar seluruhnya.

Kesimpulan : Empat kali langkah piston atau dua kali putaran crank shaft,
menghasilkan satu kali pembakaran dalam mesin.

Prinsip Kerja Mesin / Engine 2 Langkah

 

1.  Langkah piston ke atas ( Upward stroke )

     Piston bergerak ke atas dari TMB menuju TMA, campuran udara dan bahan bakar

     masih mengalir ke dalam silinder melalui saluran ( scavenging passage ).

     Sebaliknya gas hasil pembakaran secara terus menerus dikeluarkan sampai

     lubang exhaust tertutup.

     Saat lubang exhaust ditutup oleh gerakan piston yang menuju TMA
     campuran udara dan bahan bakar ditekan, sehingga tekanan dan temperaturnya naik.
     Pada saat itu, lubang intake terbuka pada akhir langkah kompresi,

     sehingga udara segar terhisap masuk ke dalam crank case.

2.  Langkah piston ke bawah ( Downward stroke )

     Campuran udara dan bahan bakar yang dimampatkan diberi percikan bunga api

     dari busi sehingga  menyebakan terjadinya pembakaran sehingga tekanan dan 

     temperatur diruang bakar naik.

     Dan piston pada mesin terdorong kearah titik mati bawah. Pada akhir langkah piston, 

     lubang exhaust terbuka dan gas hasil pembakaran mulai keluar,

     kemudian campuran bahan bakar dan udara yang berada di crank case masuk

     ke dalam silinder.

Kesimpulan : Dua kali langkah piston atau satu kali putaran crank shaft,
menghasilkan satu kali pembakaran.

Keuntungan dan Kerugian Engine 4 Langkah

•  Keuntungan engine 4 langkah adalah:

           •  Pembakaran lebih sempurna, sehingga lebih ramah lingkungan.

           •  Penggunaan fuel lebih ekonomis, karena bahan bakar terbakar lebih sempurna.
           •  Tekanan kompresi lebih tinggi.
           •  Efisiensi engine (ratio fuel comsumption per output) lebih tinggi.

•  Kerugian engine 4 langkah adalah:

           •  Ukuran dan berat lebih besar.

           •  Harga mesin lebih mahal.    

   
Keuntungan dan Kerugian Engine 2 Langkah

•  Keuntungan engine 2 langkah adalah:

           •  Ukuran dan berat lebih kecil.
           •  Dapat menghasilkan tenaga yang lebih besar.
           •  Harga lebih rendah karena tidak menggunakan valve dan struktur yang lebih
              sederhana.
           •  Putaran lebih halus karena ukuran flywheel lebih kecil.

•  Kerugian engine 2 langkah adalah:

           •  Pembakaran tidak sempurna. Karena tidak menggunakan mekanisme valve
              maka gas hasil pembakaran tidak terbuang seluruhnya dan menyebabkan
              pembakaran tidak sempurna .
           •  Penggunaan fuel tidak ekonomis karena sebagian campuran bahan bakar
              dan udara ikut keluar bersama dengan gas buang (saat proses exhaust).
           •  Tidak dapat menaikkan tekanan kompresi karena waktu yang diperlukan
              untuk langkah intake singkat sehingga jumlah campuran yang masuk sedikit.
           •  Efisiensi engine (ratio fuel comsumption per output) lebih rendah dibandingkan
              dengan engine 4 langkah.
           •  Crank case harus rapat tidak boleh ada kebocoran udara.

4 Langkah yang umumnya bisa juga di sebut dengan 4 Tak, begitu juga dengan 2 langkah
disebut juga dengan 2 Tak.