digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/95/jbptppolban-gdl-sekarrahay-4715-3-bab2--8.pdf ·...

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG BAB II DASAR TEORI

Tugas Akhir | Teknik Refrigerasi dan Tata Udara 5

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Konsep Dasar Perawatan

Perawatan adalah suatu konsepsi dari semua aktivitas yang diperlukan untuk

menjaga atau mempertahankan kualitas peralatan agar tetap dapat berfungsi dengan

baik seperti dalam kondisi sebelumnya.

Dari pengertian tersebut di atas dapat ditarik beberapa kesimpulan, sebagai

berikut:

1. Fungsi perawatan sangat berhubungan erat dengan proses produksi.

2. Peralatan yang dapat digunakan terus untuk berproduksi adalah hasil adanya

perawatan.

3. Aktivitas perawatan harus dikontrol berdasarkan kepada kondisi yang terjaga.

Pekerjaan perawatan adalah untuk melakukan perbaikan yang bersifat

kualitas, meningkatkan suatu kondisi kearah yang lebih baik. Banyaknya atau

seringnya pekerjaan perawatan yang dilakukan tergantung pada:

1. Batas kualitas terendah yang diijinkan dari suatu komponen. Sedangkan batas

kualitas yang lebih tinggi dapat dicapai oleh pekerjaan perawatan.

2. Waktu pemakaian atau lamanya operasi yang menyebabakan berkurangnya

kualitas perlatan. Dalam hal ini komponen (peralatan) dapat menjadi sasaran

untuk terkena tekanan–tekanan, beban pakai, kondisi dan pengaruh–pengaruh

lain yang dapat mengakibatkan menurunnya atau kehilangan kualitas,

sehingga kemampuan komponen berkurang ketahanannya.



Dalam penerapannya, perawatan diperlukan teknik yang merupakan

penerapan dari ilmu pengetahuan dan prinsip–prinsip dasar perawatan yang

bertujuan untuk menjaga kondisi suatu mesin dari peralatan dalam kondisi sempurna.

Ada dua kebijakan perawatan yang umum dikenal di dunia industri, yaitu

perawatan kerusakan (break down maintenance) dan perawatan pencegahan

(preventive maintenance).

1. Perawatan Kerusakan

Perawatan kerusakan dapat diartikan sebagai kebijakan perawatan dengan

cara mesin atau peralatan dioperasikan hingga rusak, kemudian baru

diperbaiki. Kebijakan ini merupakan strategi perawatan yang sangat kasar

dan kurang baik karena dapat menimbulkan biaya perawatan tinggi,

kehilangan kesempatan keuntungan karena terhentinya mesin, keselamatan

kerja tidak terjamin, kondisi mesin tidak diketahui dan tidak dapat

merencanakan waktu, tenaga kerja serta biaya. Metode ini disebut juga

sebagai perawatan berdasarkan kerusakan (failure based maintenance).

Strategi perawatan ini kurang sesuai untuk mesin–mesin tingkat kritis yang

sangat tinggi dan hanya sesuai untuk mesin–mesin yang sederhana dimana

tidak memerlukan perawatan secara intensif.

2. Perawatan Pencegahan

Perawatan pencegahan terdiri atas:

a. Perawatan Terjadwal (Schedule Maintenance)

Perawatan terjadwal merupakan bagian dari perawatan pencegahan,

perawatan ini bertujuan mencegah terjadinya kerusakan dan

perawatannya dilakukan secara periodik dalam rentang waktu

tertentu, strategi perawatan ini disebut juga sebagai perawatan

berdasarkan waktu (time based maintenance). Strategi perawatan ini

cukup baik dalam mencegah terhentinya mesin yang tidak

direncanakan. Rentang waktu perawatan ditentukan berdasarkan



pengalaman, data masa lalu atau rekomendasi dari pabrik pembuat

mesin yang bersangkutan.

Kekurangannya, jika rentang waktu perawatan terlalu pendek akan

mengganggu aktivitas produksi dan dapat meningkatkan kesalahan

yang timbul karena kekurangan cermatan teknisi dalam memasang

kembali komponen yang diperbaiki serta kemungkinan adanya

kontaminasi yang masuk ke dalam sistem.

Jika rentang waktu perawatan terlalu panjang kemungkinan mesin

akan mengalami kerusakan sebelum tiba waktu perawatan, selain itu

jika kondisi mesin atau komponen mesin/peralatan masih baik dan

menurut jadwal harus sudah diganti atau diperbaiki akan

menimbulkan kerugian.

b. Perawatan Prediktif ( Predictive Maintenance)

Perawatan prediktif inipun merupakan bagian perawatan pencegahan.

Perawatan prediktif ini dapat diartikan sebagai strategi perawatan

dimana pelaksanaannya didasarkan kondisi mesin itu sendiri.

Untuk menentukan kondisi mesin dilakukan tindakan pemeriksaan

atau monitoring secara rutin, jika terdapat tanda atau gejala kerusakan

segera diambil tindakan perbaikan untuk mencegah kerusakan lebih

lanjut, jika tidak terdapat gejala kerusakan segera pula diketahui.

Perawatan prediktif disebut juga perawatan berdasarkan kondisi

(condition based maintenance) atau juga disebut monitoring kondisi

mesin (machinery conditioning monitoring), yang artinya sebagai

penentuan kondisi mesin dengan cara memeriksa mesin secara rutin

sehingga dapat diketahui keandalan mesin serta keselamatan kerja

terjamin.



Perawatan pencegahan ini secara umu perlu dilakukan melalui tiga

dasar kegiatan yang biasanya harus dipenuhi, yaitu:

1. Inspeksi atau langkah pemeriksaan, prosedur inspeksi sebaiknya

direncanakan, sehingga dapat menghemat waktu, definisinya adalah

pemeriksaan secara rutin terhadap kelengkapan mesin dan peralatan,

diantaranya:

Memastikan fasilitas dapat beroperasi sesuai rencana,

Melakukan pemeriksaan terhadap kondisi fasilitas,

Melakukan evaluasi potensi yang akan menimbulkan gangguan

dan kerusakan,

Melakukan penafsiran terjadinya kerusakan,

Melakukan identifikasi komponen–komponen pengganti,

Membuat jadwal perbaikan berdasarkan kebutuhan, dan lain-lain.

Ada beberapa pertimbangan dalam menentukan frekuensi untuk

melakukan inspeksi, yaitu beban kerja, umur, pengalaman dan

kritisnya fasilitas.

2. Perawatan, yang merupakan langkah pemeliharaan secara rutin yang

didasarkan pada cara perawatan harian, mingguan, bulanan dan

seterusnya. Atau dapat juga didasarkan pada jumlah jam pemakaian

tertentu atau satuan output/produksi.

3. Perbaikan, yang dimaksud dengan perbaikan disini adalah perbaikan kecil

yang mungkin timbul dari hasil pemeriksaan.

Hubungan antara berbagai jenis perawatan dapat dilihat pada diagram

berikut:



(Cliffton, 1984 ; 12)

Gambar 2.1 Hubungan antara jenis – jenis maintenance

2.2. Istilah Umum Dalam Perawatan

Istilah perawatan pada kenyataan mengacu kepada fungsi pemeliharaan

secara keseluruhan, yaitu:

a. Perawatan (maintenance) adalah suatu kombinasi dari tindakan yang

dilakukan untuk menjaga suatu barang atau untuk memperbaikinya sampai

kondisi yang diterima.

b. Perawatan darurat ( emergency maintenance ) adalah perawatan yang perlu

segera dilakukan untuk mencegah akibat yang serius

Maintenance

Planned Maintenance Unplanned Maintenance

Preventive

Maintenance

Corrective

Maintenace

Running

Maintenace

Shut – Down

Maintenace

Break - Down

Maintenace

Emergency

Maintenance



c. Perawatan terencana (planned maintenance) adalah perawatan yang

diorganisasi dan dilakukan dengan pemikiran pemikiran ke masa depan,

pengendalian dan pencatatan sesuai dengan rencana yang telah ditentukan

sebelumnya.

d. Rusak (break down) adalah kegagalan yang menghasilkan ketidaktersediaan

suatu alat.

e. Perawatan korektif (corrective maintenance) adalah perawatan yang

dilakukan untuk memperbaiki suatu bagian (termasuk penyetelan dan

reparasi) yang telah terhenti untuk memenuhi suatu kondisi yang dapat

diterima.

f. Perawatan pencegahan (preventive maintenance) adalah perawatan yang

dilakukan pada selang waktu yang ditentukan sebelumnya, atau terhadap

kriteria lain yang diuraikan, dan dimaksudkan untuk mengurangi

kemungkinan bagian–bagian lain tidak memenuhi kondisi yang dapat

diterima.

g. Perawatan jalan (running maintenance) adalah perawatan yang dapat

dilakukan selama mesin dipakai.

h. Perawatan berhenti (shut down maintenance) adalah perawatan yang hanya

dapat dilakukan selama mesin berhenti.

i. Daftar inventaris pabrik (plant inventory) adalah daftar seluruh barang,

tempat kerja, bangunan dan isinya, untuk tujuan identifikasi, beserta

informasi mengenai konstruksi dan rincian teknis masing–masing.

j. Program Perawatan (maintenance program) adalah daftar alokasi suatu jenis

perawatan untuk suatu periode.

k. Jadwal perawatan (maintenance schedule) adalah daftar komprehensif

mengenai perawatan dan saatnya.

l. Kartu riwayat (history card) adalah catatan penggunaan, kejadian dan

tindakan yang bersangkut paut dengan suatu alat tertentu.



m. Laporan kerja (job report) adalah pernyataan tertulis tentang kerja yang

dilakukan dan kondisi suatu alat.

n. Spesifikasi kerja (job specification) adalah dokumen yang menguraikan

pekerjaan yang dilakukan.

o. Perbaikan menyeluruh (overhaul) adalah pengujian dan perbaikan

menyeluruh dari suatu alat, atau sebagaian besar bagiannya sampai sutau

kondisi yang dapat diterima.

p. Waktu menganggur (down time) adalah periode waktu dimana suatu alat

tidak berada dalam kondisi mampu memberikan unjuk kerja yang

diharapkan.

q. Perencanaan perawatan (maintenance planning) adalah penentuan

sebelumnya pekerjaan, metode, bahan, alat, mesin, pekerja, dan waktu yang

diperlukan.

2.3 Pengertian Manajemen Perawatan

Secara garis besar pengertian manajemen perawatan yaitu pengorganisasian

operasi perawatan untuk memberikan performansi mengenai fasilitas industri.

Gagasan yang timbul mengenai pokok-pokok pikiran dalam perencanaan program

perawatan yang ditunjukan oleh tiga buah pertanyaan sebagai berikut:

1. Apa yang harus dirawat ?

2. Bagaimana cara merawatanya ?

3. Kapan melakukan perawatannya ?

Dasar pemikiran yang sehat dan logis adalah suatu persyaratan terbaik dalam

mengorganisasikan perawatan. Pengorganisasian ini mencakup penerapan dari

metode manajemen dan memerlukan perhatian yang sistematis. Hal ini merupakan

pekerjaan yang harus dipertimbangkan secara sungguh–sungguh dalam mengatur

perlengkapan. Dimana perlengkapan itu merupakan peralatan, material, tenaga kerja,



biaya, teknik atau tata cara yang diterapkan dan waktu pelaksanaannya. Dengan

mengetahui tujuan dan sistem manajemen yang diterapkan, maka akan dapat

mengatasi masalah, mengambil tindakan serta mengerti dengan jelas problema yang

dihadapi. Pelaksanaan pekerjaan perawatan perlu diorganisasikan secara umum dan

wajar, dengan memperhatikan pula kondisi lapangan.

2.4 Tujuan Pemeliharaan

Tujuan umum pemeliharaan adalah:

Untuk menjamin ketersediaan, keandalan fasilitas (mesin dan

peralatan) secara ekonomis maupun teknis, sehingga dalam

penggunaannya dilaksanakan seoptimal mungkin.

Memperpanjang usia kegunaan fasilitas.

Menjamin kesiapan operasional seluruh fasilitas yang diperlukan

dalam keadaan darurat.

Menjamin keselamatan kerja, keamanan dan penggunaannya.

2.5 Ukuran Efektifitas Sistem

Efektifitas sistem didefinisikan sebagai keberhasilan suatu sistem untuk dapat

beroperasi dalam waktu yang diberikan dan menurut kondisi yang telah ditentukan.

Efektifitas sistem dipengaruhi oleh cara bagaimana sistem tersebut dirancang,

dibuat, digunakan dan dipelihara. Oleh karena itu, efektifitas suatu sistem merupakan

suatu fungsi dari beberapa factor seperti design, performance, keandalan, kualitas

dan perawatan.



Ukuran – ukurannya adalah:

Keandalan Misi (Mission Reliability), probabilitas bahwa produk dan

atau sistem dapat melaksanakan misinya secara sukses dengan

operasi dan lama waktu dan kondisi tertentu.

Keandalan (Realiability), probabilitas sistem akan mempunyai

performance yang memuaskan bila dioperasikan pada waktu dan

kondisi tertentu.

Repairability, probabilitas suatu sistem yang rusak dapat diperbaiki

kembali sehingga dapat dicapai operasi sistem yang memuaskan

dalam suatu interval waktu perbaikan aktif tertentu.

Serviceability, probabilitas design sistem yang direncanakan pada

tahap design.

Maintenanceability, probabilitas suatu sistem yang rusak dapat

dioperasikan kembali secara efektif dalam suatu perioda waktu yang

diberikan.

Availability, probabilitas suatu sistem dapat beroperasi dengan

memuaskan pada saat dan kondisi operasi tertentu.

Operational Readness, probabilitas suatu sistem akan dapat

beroperasi secara memuaskan menurut kondisi-kondisi yang ada.

2.6 Keandalan

Keandalan merupakan ukuran dari tingkat suskes performance suatu objek,

yaitu probabilitas suatu mesin atau alat yang tampil secara memuaskan dalam suatu

periode waktu dan kondisi tertentu.



2.6.1 Fungsi Keandalan

Kemungkinan suatu mesin mengalami kerusakan dalam beroperasi

merupakan fungsi dari waktu yang dapat dinyatakan dalam persamaan:

P ( T ≤ t ) = F(t), untuk t ≥ 0

Dimana:

P = Probabilitas

t = variabel acak yang menyatakan saat terjadinya kerusakan

f(t) = kemungkinan bahwa sistem akan rusak dalam waktu t (fungsi

distribusi kerusakan)

Jika keandalan didefinisikan sebagai kemungkinan berhasil atau

kemungkinan bahwa mesin akan memenuhi fungsi yang diinginkan pada

waktu t maka dapat persamaannya adalah:

R(t) = 1 – F(t) = P (T > t)

Dimana: R(t) adalah fungsi keandalan

Jika waktu kerusakan dari variabel acak T memiliki fungsi kepadatan

f(t), maka:

R(t) = 1 – F(t) = 1 - ∫ 푓(푡) dt

Karena nilai waktu selalu besar dari nol (t ≥ 0), maka:

R(t) = 1 - ∫ 푓(푡) dt

= ∫ 푓(푡) dt



2.6.2. Probabilitas

Probabilitas dapat dijelaskan sebagai berikut:

Jika : npo = jumlah peristiwa yang diamati

ns = banyaknya peristiwa yang sukses

nf = banyaknya peristiwa yang gagal

Probabilitas terjadinya peristiwa gagal Pf adalah:

Pf = = , 0 ≤ Pf ≤ 1

2.6.3. Fungsi Laju Kegagalan

Kemungkinan kegagalan dari sistem dalam selang waktu (t1,t2) dapat

dinyatakan dalam bentuk fungsi kegagalan, persamaannya adalah:

∫ 푓(푡) dt = ∫ 푓(푡) dt - ∫ 푓(푡)

= F(t2) – F(t1)

Atau dalam bentuk fungsi keandalan:

∫ 푓(푡) dt = ∫ 푓(푡) dt – ∫ 푓(푡) dt

= R (t1) – R(t2)

Laju kegagalan dalam selang waktu tertentu (t1,t2) disebut sebagai laju

kegagaln selama selang waktu tertentu.

Bila kegagalan tidak terjadi pada saat t1, mulai dari selang waktu tersebut

maka laju kegagalannya adalah:



푅(푡1)− 푅(푡2)(푡2 − 푡1)푅(푡1)

Dimana laju kegagalan merupakan fungsi dari waktu. Jika selang waktu

adalah (t, t + ∆t) maka:

푅(푡)− 푅(푡 + ∆푡)∆푡푅(푡)

Fungsi laju kegagalan didefinisikan sebagai limit dari laju kegagalan untuk

selang yang mendekati nol. Dengan demikian fungsi laju kegagalan adalah laju

kegagalan sesaat.

2.6.4. Distribusi Weibull

Distribusi Weibull merupakan salah satu distribusi kegagalan yang paling

sering digunakan pada awal pemilihan bentuk–bentuk distribusi kerusakan mesin.

Alasannya karena distribusi ini cenderung menghasilkan bentuk distribusi lain yang

dapat diperluas tergantung dari parameter bentuk (β)

1. Fungsi kepadatan kemungkinan

F(ti) = ( )β-1 exp [-( )β]

Dengan batasan : t ≥ 0, α ≥ 0, β ≥ 0

Dimana : β = parameter bentuk

α = parameter skala

t = parameter waktu

2. Fungsi keandalan

R(t) = 1 – F(t) = exp [-( )β]

3. Fungsi laju kegagalan

H (t) = ( )( )

= ( ) β-1



Perhitungan nilai parameter distribusi weibull pada dasarnya menggunakan

prinsip regresi linier, yaitu membuat fungsi distribusi kumulatif menjadi bentuk

linier. Sehingga diperoleh hasil akhir:

Yi = a + b Xi

Dimana : Yi = ln (ti)

a = ln (α)

b =

Xi = ln {ln[1-f(ti)]-1}

Xi merupakan variabel bebas dan dapat dihitung dengan manaksir fungsi

distribusi kumulatif [f(t)] dari persamaan berikut:

F (ti) = ..

Fungsi ini didapat dari pendekatan dengan metode harga tengah atau median.

Metode ini cocok untuk percobaan dengan ukuran sampel yang kecil, data kurang

lengkap atau distribusi kerusakan tidak simetris.

Nilai konstanta a dan b dapat diperoleh dari persamaan:

b = ∑ (∑ )(∑ )∑ (∑ )

a = ∑ − 푏 ∑

Dengan diketahuinya nilai konstanta a dan b, maka parameter distribusi

weibull dapat diperoleh dengan persamaan:

β =



α = exp a

Perhitungan nilai parameter ini dilakukan dengan menggunakan program

Excel.

2.6.5 Availability

Availability mesin yang dipakai dalam bahsan ini adalah instrinsic

availability, dalam pemilihan metode ini karena terbatasnya data yang diperoleh, dan

lebih mudah dipahami. Sedangkan tujuan pembahasan ini adalah diharapkan akan

didapatkan tingkat keadaan mesin yang didasarkan pada perhitungan waktu berhenti

karena rusak dan kurang baiknya perawatan, hal ini untuk membuktikan hipotesis

awal seperti yang telah diuraikan terdahulu.

Instrinsic availability ini didefinisikan sebagai probabilitas dalam

memprediksi tingkat kesediaan mesin atau komponen dalam suatu sistem, dengan

memperhitungkan waktu operasi dan downtime aktif.

Ai =

Dimana:

Ai : Instrinsic availability

Availability dan perkiraan waktu antar kerusakan rata-rata (mean life) dengan

mempertimbangkan mesin sebagai komponen sistem, maka tingkat ketersediaan

komponen sistem dari suatu sistem adalah merupakan probabilitas sistem tersebut

untuk dapat beroperasi secara baik pada saat dimana penggunaannya di bawah

kondisi yang telah ditetapkan.



Waktu antar kerusakan rata-rata merupakan aritmatika waktu hidup dari

sebuah mesin atau peralatan/komponen di bawah pertimbangan tertentu. Harga dari

waktu antar kerusakan rata-rata (meanlife) didapat dengan :

m =

dimana:

m: meanlife

2.7 Prinsip Kerja AC Mobil

Sistem kerja AC mobil melibatkan beberapa komponen yang terbagi atas dua

bagian, yaitu bagian yang berfungsi menaikkan dan menurunkan tekanan. Dengan

adanya kedua komponen tersebut, proses penguapan dan penyerapan panas dapat

berlangsung dengan sempurna. Saat AC mobil dinyalakan, udara dalam kabin mobil

bergerak dan bersirkulasi secara terus menerus melewati evaporator dengan bantuan

blower kabin. Agar suhu selalu dalam keadaan ideal, dipasanglah pengatur suhu

(thermostat). Berdasarkan sistem kerjanya, proses pendinginan AC terbagi menjadi

sistem sirkulasi udara dan sirkulasi refrigeran

Gambar 2.2. AC Mobil

(Sumber : http://autobliz.wordpress.com)



Gambar 2.3 Prinsip Kerja AC Mobil

(Sumber : Merawat dan Memperbaiki AC Mobil.Juni Handoko.2008)

2.7.1 Sistem Sirkulasi Udara

Sirkulasi udara pada AC mobil terbagi menjadi 2 bagian, yaitu sirkulasi di

dalam kabin dan sirkulasi di luar kabin. Kedua bagian sirkulasi tersebut

menggunakan blower atau kipas untuk mensirkulasikan udaranya.

2.7.1.1 Sirkulasi Di Dalam Kabin

Sirkulasi di dalam kabin melibatkan satu set unit pendingin yang terdiri atas

blower, katup ekspansi, dan evaporator (biasanya terletak di bagian belakang

dashboard). Evaporator merupakan alat yang berfungsi menyerap panas udara di

sekitarnya. Terbuat dari bahan alumunium yang berongga dan bersirip., sehingga

mampu menghasilkan udara dingin, yaitu di bawah 5o C. Di dalam evaporator berisi

gas refrigeran dengan temperatur yang cukup rendah, hasil penurunan tekanan yang

dilepaskan oleh katup ekspansi.



Selain evaporator, komponen lain yang bekerja mengatur sirkulasi udara

dalam kabin adalah blower. Udara dalam kabin dihisap oleh blower sebelum

melewati evaporator sehingga temperatur udara yang dihasilkan dalam kabin mobil

menjadi lebih dingin sesuai dengan pengaturannya (low-medium-high). Seperti telah

disebutkan sebelumnya, sirkulasi udara dalam kabin memungkinkan adanya debu

dan kotoran. Bagian inilah (evaporator) perlu dibersihkan secara berkala. Namun,

untuk mobil di atas tahun 2007 sudah menggunakan filter untuk menyaring kotoran

dan debu, sehingga udara yang keluar dari evaporator selalu dalam keadaan bersih.

2.7.1.2 Sirkulasi Di Luar Kabin.

Sirkulasi udara di luar kabin melibatkan beberapa komponen, diantaranya

kondensor, kompresor, kipas, dan filter dryer. Selain sebagai tempat sirkulasi udara

di luar kabin, kondensor juga berfungsi melepaskan panas refrigeran. Panas pada

kondensor terjadi akibat tekanan refrigeran oleh kompresor. Alat untuk

mensirkulasikan udara pada kondensor adalah kipas (extra fan). Biasanya kondensor

terletak dibagian depan radiator (pendingin mesin).

Gambar 2.4 Komponen Sirkulasi Udara Di Luar Kabin




2.7.1.3 Sirkulasi Refrigeran

Refrigeran merupakan bahan pendingin yang bersirkulasi melewati

kondensor, filter dryer, katup ekspansi, evaporator dan kompresor. Sirkulasi

refrigeran yang melewati bagian–bagian AC terjadi akibat adanya tekanan

kompresor. Refrigeran tidak akan berkurang jika tidak terjadi kebocoran, seperti

pada pipa-pipa, seal, atau komponen-komponen lain yang dilewatinya. Saat melewati

komponen-komponen AC tersebut, refrigeran akan mengalami perubahan fasa,

temperatur, dan tekanannya. Sirkulasi refrigeran biasa disebut sirkulasi kompresi

uap. Berdasarkan skema kerja refrigerant, maka proses kerja sirkulasi refrigeran

dapat dibagi menjadi 4 tahapan.

2.7.1.3.1 Proses Kompresi

Refrigeran masuk ke dalam kompresor, sebelum masuk ke dalam kompresor,

refrigeran masih berfasa gas, bertemperatur rendah dan bertekanan rendah. Di

kompresor, refrigeran yang berfasa gas dikompresi sehingga tekanannya menjadi

tinggi dan temperaturnya pun tinggi.

Gambar 2.5 Proses Kompresi




2.7.1.3.2 Proses Kondensasi

Proses kondensasi dimulai ketika refrigeran meninggalkan kompresor.

Refrigeran berwujud gas, bertekanan dan bertempatur tinggi dialirkan menuju

kondensor. Di dalam kondensor, refrigeran berubah wujud dari gas menjadi cair.

Panas yang dihasilkan oleh refrigeran dipindahkan ke udara di luar pipa kondensor.

Agar proses kondensasi lebih efektif, digunakan kipas (extra fan), sehingga udara

luar dapat dihembuskan tepat di permukaan pipa kondensor. Dengan demikian,

panas pada refrigeran dapat dengan mudah dipindahkan ke udara luar. Setelah

melewati proses kondensasi, refrigeran berubah fasa menjadi cair dengan

temeperatur lebih rendah, tetapi tekanannya masih tinggi. Setelah itu, refrigeran

masuk ke filter dryer, sehingga kotoran dapat disaring sebelum masuk ke alat

ekspansi. Proses selanjutnya adalah refrigeran mengalir menuju katup ekspansi.

2.7.1.3.3 Proses Penurunan Tekanan

Proses penurunan tekanan refrigeran dimulai ketika refrigeran meninggalkan

kondensor dan filter dryer. Di dalam katup ekspansi, terjadi proses penurunan

tekanan, sehingga refrigeran yang keluar memiliki tekanan rendah. Selain itu, katup

ekspansi juga berfungsi mengontrol aliran refrigeran di kedua sisi, yaitu sisi tekanan

tinggi dan sisi tekanan rendah.



Gambar 2.6 Sisi Tekanan Tinggi dan Sisi Tekanan Rendah Sistem

(Sumber : http://autorotary.indonetwork.co.id)

2.7.1.3.4 Proses Evaporasi

Proses evaporasi terjadi ketika refrigeran yang masuk ke dalam evaporator.

Di awal proses ini, refrigeran masih dalam keadaan uap jenuh bertemperatur dan

bertekanan rendah. Kondisi refrigeran ini dimanfaatkan untuk mendinginkan udara

luar yang melewati permukaan evaporator. Agar lebih efektif, digunakan blower,

sehingga sirkulasi udara panas pada kabin dapat melewati evaporator.

2.8 Komponen Utama

Komponen utama pada sistem AC mobil, sama seperti pada komponen sistem

refrigerasi uap. Yaitu terdapat kompresor, kondensor, evaporator dan alat ekspansi.

2.8.1 Kompresor

Kompresor merupakan komponen yang bekerja memompa refrigeran agar

dapat bersirkulasi ke seluruh unit AC mobil, sehingga terdapat perbedaan tekanan,

baik sebelum maupun sesudah masuk ke dalam kompresor. Prinsip kerja kompresor

mirip dengan ‘jantung’ pada tubuh manusia dan refrigerant sebagai ‘darahnya’. Pada



bagian masuk kompresor disebut sebagai daerah tekanan rendah dan bagian keluar

kompresor disebut sebagai daerah tekanan tinggi.

Tenaga penggerak kompresor untuk mensirkulasikan refrigeran berasal dari

tenaga mesin. Dengan perantaraan belt, pully dan magnetic clutch, kompresor dapat

berputar seirama dengan putaran mesin. Dengan adanya pembagian tenaga mesin

untuk menggerakan kompresor, maka beban mesin akan bertambah, sehingga secara

otomatis konsumsi bahan bakar pun akan meningkat. Begitu pentingnya fungsi

kompresor dalam sistem AC mobil, sehingga perlu diperhatikan kondisi maupun

perawatannya. Jangan sampai karena kurangnya perawatan menyebabkan AC mobil

tidak bekerja.

Biasanya kompresor yang digunakan pada AC mobil ini, kompresor tipe

swash plate. Pada kompresor jenis ini, gerakkan piston diatur oleh swash plate pada

jarak tertentu dengan 6 atau 10 jumlah silinder. Ketika salah satu sisi pada piston

melakukan langkah tekan, maka sisi yang lainnya melakukan langkah hisap.

2.8.2 Kondensor

Kondensor adalah alat penukar panas, lebih tepatnya pembuang panas dari

refrigeran setelah dikompresi oleh kompresor. Sebelum masuk kondensor,

temperatur refrigeran masih tinggi, tetapi di dalam kondensor temperatur refrigeran

didinginkan oleh udara dengan bantuan kipas (extra fan). Setelah keluar dari

kondensor, temperatur refrigeran menjadi lebih dingin. Fungsi kondensor sama

dengan fungsi radiator yang mendinginkan air pada mesin mobil.

Refrigeran merupakan zat yang mudah berubah wujud. Melalui kondensor,

refrigeran yang berbentuk gas, bertekanan dan bertemperatur tinggi diubah

bentuknya menjadi cair dengan tekanan yang stabil dan memiliki temperatur yang

lebih rendah. Kondensor berbentuk pipa panjang yang berlekuk-lekuk sebagai

tempat mengalirnya refrigeran. Lancar atau tidaknya aliran udara pendingin yang



melalui motor kipas, akan berpengaruh terhadap kinerja unit AC mobil secara

keseluruhan. Tersumbatnya kondensor karena kotoran misalnya, akan berpengaruh

terhadap refrigeran, sehingga AC mobil akan terasa kurang dingin. Oleh sebab itu,

membersihkan sirip-sirip kondensor sangatlah penting dan harus dilakukan secara

rutin. Selain itu, kerusakan kondensor juga bisa terjadi karena adanya kebocoran,

kotoran, debu dan lumpur.

Gambar 2.7 Kondensor AC Mobil

(Sumber : http://indonetwork.co.id)

2.8.3 Katup Ekspansi

Komponen ini berfungsi menurunkan tekanan dan temperatur refrigeran,

sehingga menimbulkan efek dingin pada evaporator sebelum dihembuskan ke ruang

kabin. Proses membuka dan menutupnya katup ekspansi berdasarkan temperatur

yang terbaca oleh sensing bulb. Ketika suhu dalam kabin tinggi (panas), maka katup

ekspansi akan terbuka lebar, sehingga aliran refrigeran lebih banyak digunakan untuk

mendinginkan suhu kabin yang tinggi. Sebaliknya saat suhu dalam kabin rendah

(dingin), katup ekspansi akan terbuka sedikit, sehingga aliran refrigeran lebih sedikit.



Katup ekspansi yang digunakan untuk menurunkan tekanan dan suhu

refrigeran ternyata lebih sering digunakan dibandingkan dengan pipa kapiler. Hal ini

disebabkan kondisi operasi kendaraan yang berubah-ubah, salah satunya adalah

variasi putaran mesin. Penyebabnya adalah kompresor yang digerakan langsung oleh

mesin melalui kopling magnetic (magnetic clutch). Dengan adanya perubahan

putaran mesin, putaran kompresor pun akan berubah. Jika menggunakan pipa

kapiler, perubahan laju aliran refrigeran akibat perubahan putaran kompresor

tersebut tidak dapat dikontrol. Namun, jika menggunakan katup ekspansi yang

dilengkapi dengan sensing bulb (thermostat) laju aliran refrigeran dapat dikontrol,

sehingga aliran refrigeran selalu dalam keadaan optimal.

Selain menurunkan suhu dan tekanan refrigeran, katup ekspansi juga

berfungsi mengatur banyaknya refrigeran yang mengalir ke dalam sistem AC mobil.

Banyaknya alairan refrigeran disesuaikan dengan beban panas pada evaporator.

Pengaturan aliran ini dilakukan dengan cara mengatur bukaan celah katup ekspansi,

sesuai dengan temperatur refrigeran yang keluar dari evaporator.

Gambar 2.8 Alat Ekspansi

(Sumber : http://www.superiorapplianceparts.com)



2.8.4 Evaporator

Komponen AC mobil ini berfungsi mengubah cairan refrigeran menjadi gas

dingin. Pada evaporator terjadi proses evaporasi, yaitu penguapan refrigeran yang

berfasa cair menjadi berfasa uap. Evaporator merupakan sebuah alat penukar panas,

yaitu mengubah refrigeran yang semula berfasa cair berubah wujud menjadi gas.

Panas udara disekitar kabin diserap oleh evaporator saat melewati sirip-sirip pipa

nya, sehingga saat keluar, udara berubah menjadi dingin. Proses sirkulasi udara

dingin tersebut dibantu oleh blower indoor.

Bentuk evaporator mirip dengan kondensor, tetapi mempunyai prinsip kerja

yang berbeda. Keduanya merupakan komponen yang sangat penting dan

berpengaruh terhadap efesiensi kerja sistem pendingin secera keseluruhan. Kotoran

yang menumpuk dapat menyebabkan evaporator mengalami pengeroposan (korosi),

sehingga pipa-pipa evaporator perlu dibersihkan karena akan mempengaruhi laju

perpindahan panas. Jika sirip-sirip evaporator tersumbat, penyerapan panas tidak

akan berjalan dengan baik, sehingga AC akan terasa kurang dingin.

Gambar 2.9 Evaporator AC Mobil

(Sumber : http://www.flickr.com)



2.9 Komponen Pendukung

2.9.1 Receiver (Filter Dryer)

Komponen receiver atau filter dryer digunakan pada AC mobil yang

menggunakan alat ekspansi dalam sistem penurunan tekanan refrigeran. Bagian ini

diletakkan di antara kondensor sebelum katup ekspansi. Di dalan receiver terdapat

filter dan pengering (dryer) yang berfungsi menyerap kotoran dan air yang terbawa

ketika bersirkulasi bersama refrigeran. Filter terpasang pada saluran keluar receiver

bagian dalam. Filter ini terbuat dari tembaga kasa dan berfungsi menyaring kotoran

yang tidak masuk ke alat ekspansi.

Receiver merupakan tempat penyimpanan refrigeran sementara setelah

dicairkan oleh kondensor sebelum katup ekspansi. Fungsi lainnya adalah sebagai

penyaring kotoran dalam sistem sirkulasi AC. Kerusakan receiver sering kali

disebabkan adanya timbunan kotoran yang terbawa oleh kondensor dan

menyebabkan penyumbatan. Jika receiver (filter dryer) rusak, suhu AC menjadi

tidak stabil dan seringkali berubah-ubah. Receiver (filter dryer) juga berfungsi

memisahkan kadar air dan kotoran yang terbawa saat bersirkulasi bersama refrigeran.

Bagian atas receiver (filter dryer) terdapat sight glass, berfungsi mengetahui

kondisi refrigeran dalam sistem AC.

Gambar 2.10 Receiver (Filter Dryer)




2.9.2 Shaft Seal

Refrigeran dan minyak pelumas dalam kompresor sangat rentan terhadap

kebocoran, baik saat kompresor sedang berjalan maupun berhenti. Komponen untuk

mencegah kebocoran minyak pelumas dan refrigeran adalah shaft seal (penyekat

refrigeran) pada poros. Komponen ini terdiri atas dua bagian, yaitu shaft seal dan

plate seal. Shaft seal terdiri atas dua jenis, yaitu mechanical seal dan lip seal.

Biasanya, kebocoran refrigeran terjadi melalui komponen ini, sehingga pemeriksaan

rutin sangat diperlukan. Akibat kebocoran pada komponen ini, refrigeran perlu

ditambah setiap satu atau dua tahun sekali. Shaft seal terdiri dari gelang penahan, 0-

Ring, ring karbon, dan plate seal. Plat seal yang tertahan rapat oleh gelang penahan

dengan ring karbon akan tertekan oleh pegas, sehingga mampu mencegah kebocoran

refrigeran dan minyak pelumas.

Gambar 2.11 Shaft Seal




2.9.3 Iddle Up

Alat ini berfungsi menaikkan putaran mesin apabila AC mobil dihidupkan

saat putaran mesin masih idling (stasioner), sehingga mesin mobil terhindar dari

beban yang berlebihan (overload).

Gambar 2.12 Iddle Up


2.9.4 Pulley dan Belt

Pulley berfungsi sebagai rumah belt. Pulley dan belt merupakan komponen

penerus tenaga, yaitu meneruskan tenaga putar dari mesin menuju ke kompresor AC

mobil. Terdapat beberapa jenis belt yang dipakai pada AC mobil, diantaranya adalah

v-belt dan ribbed belt. Perbedaan keduanya terletak pada bentuk dan kemampuan

meneruskan tenaga ke pulley kompresor. Jenis ribbed belt memiliki kemampuan

yang lebih baik dalam meneruskan tenaga dan tidak mudah slip.

2.10 Manajemen Spare Parts

Suku cadang atau material merupakan bagian pokok yang perlu

diperhitungkan dalam pengaruhnya terhadap biaya total perawatan. Keadaan ini

tidak sama pada tiap-tiap industri, tergantung dari sistem pengelolaanya, umur

peralatan dan faktor-faktor lain yang berkaitan dengan suku cadang. Biaya material



dan suku cadang untuk perawatan biasanya berkisar anatara 40 sampai 50 persen dari

total investasi, termasuk adanya kerugian-kerugian karena kerusakan. Dengan

demikian, rata-rata perusahaan mengeluarkan sekira 15 sampai 25 persen dari total

biaya perawatan untuk suku cadang dan material. Oleh karena itu, pemakaian

material atau suku cadang direalisasikan sehemat mungkin dan perlu pengontrolan

dalam pengelolaannya.

Pada dasarnya pengontrolan material atau suku cadang dapat ditentukan

sesuai dengan kebutuhan usaha dan kondisi pengoperasiannya. Namum demikian,

perubahan dapat saja terjadi dan memerlukan pengaturan setiap waktu. Jadi, setiap

bagian perawatan perlu mengorganisasikan sistem penyimpanan suku cadang dan

mengembangkan suatu program pengontrolan yang dibutuhkan secara khusus.

Dalam kaitan ini, penting adanya perhatian manajemen untuk pengontrolan

material suku cadang yang dibutuhkan pada pekerjaan perawatan. Usaha-usaha yang

perlu ditangani dalam mengelola dan mengontrol suku cadang mencakup sistem

order, rencana teknik untuk mengganti atau memperbaiki, penanggulangan masalah

produk yang berubah karena pengaruh material atau suku cadang, persediaan suku

cadang sesuai dengan kebutuhan fasilitas yang akan mengggunakannya.

Fungsi kontrol suku cadang:

a. Mengelola penyimpanan barang secara efektif. Termasuk tata letak, sarana

untuk penyimpanan, pemanfaatan ruang gudang, prosedur penerimaan dan

pengeluaran barang, suku cadang dan lain-lain.

b. Tanggung jawab teknis untuk keberadaan suku cadang. Termasuk metoda

penyimpanan, prosedur perawatan untuk mencegah kerusakan, pencegahan

kehilangan.

c. Sistem pengontrolan stok (persediaan suku cadang). Catatan investarisasi,

prosedur pemesanan, pengadaan barang.



d. Perawatan untuk bahan-bahan khusus, dalam pengiriman barang, dalam

proses pemakaian, kesiapan suku cadang dalam jumlah dan dalam spesifikasi

yang sesuai menurut kebutuhannya.

e. Melindungi suku cadang dari kerugian atau kehilangan karena penyimpanan

yang kurang terkontrol, dan mencegah adanya pemindahan barang tanpa

diketahui.

2.10.1 Ongkos Persediaan Suku Cadang Model Economic Order Quantity

Terdapat 3 kategori ongkos penggantian, yaitu:

Ongkos tetap, meliputi ongkos-ongkos pengadaan awal, ongkos instalasi,

penelitian dan pengembangan, ongkos kerusakan awal dan lainnya yang

merupakan ongkos yang dikatagorikan tidak terjadi pengulangan.

Ongkos operasi, meliputi ongkos perawatan, perbaikan dan ongkos operasi.

Ongkos ini umumnya dihitung untuk setiap satuan umur penggunaan alat.

Ongkos penghapusan, suatu harga dari peralatan yang diganti tetapi masih

memberikan keuntungan.

Ukuran pemesanan minimum: qo

qo = ퟐ푪풓푷푪풉

dimana:

qo = Pesanan minimum, produk

Cr = Ongkos pesanan

P = Kebutuhan suku cadang, produk/tahun

Ch = Ongkos suku cadang per produk

Ongkos Persediaan minimum, CIo

CIo = √ퟐ푪풉푪풓푷



Menentukan suku cadang berdasarkan pembuatan komponen.

Nmaks = 풏.풕.풂풌.풔

Nmin = 푵풎풂풌풔ퟒ

Dimana:

n = jumlah mesin sejenis

t = waktu pembuatan komponen

a = jumlah komponen yang sama dalam satu mesin

s = umur pakai komponen

k = koefisien

2.10.2 Penentuan Ongkos-ongkos Perawatan

1. Ongkos Pemeriksaan (Ci)

Ongkos pemeriksaan melibatkan ongkos dari pekerjaan perawatan yang

melakukan tugas pada perawatan mesin. Besarnya ongkos pemeriksaan

tergantung dari upah yang diberikan perusahaan kepada karyawan yang

melakukan pemriksaan, dengan kata lain besarnya variatif.

2. Ongkos akibat kerusakan (Cr)

Ongkos akibat kerusakan adalah ongkos yang timbul akibat perbaikan dan

ongkos menganggur yang dapat mengakibatkan hilangnya kesempatan dalam

memperoleh keuntungan bagi perusahaan.



3. Ongkos Total (TC(ti))

Model aktivitas perawatan pemeriksaan yang menghasilkan total ongkos

kegiatan pemeriksaan per siklus secara matematis dapat dinyatakan sebagai

berikut :

TC(ti) = . ( ) [ ( )][ ( )]

digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/95/jbptppolban-gdl-sekarrahay-4715-3-bab2--8.pdf ·...

Documents