Pengaruh jenis pelumas pada karakteristik tribologi saat kecepatan rendah pada aplikasi cam lobe follower

Abstract

Komponen mesin pembakaran dalam, khususnya cam lobe dan follower, rentan mengalami keausan saat beroperasi pada saat kecepatan rendah. Pada era industri otomotif saat ini, terdapat tren peralihan menggunakan pelumas berviskositas rendah seperti SAE 0W-20 untuk mengejar efisiensi bahan bakar, namun kemampuannya dalam memberikan perlindungan terhadap keausan komponen dibandingkan pelumas berviskositas tinggi perlu dievaluasi secara menyeluruh. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan membandingkan performa pelumas fully synthetic dengan grade SAE 0W-20, SAE 5W-30, dan SAE 10W-40 terhadap karakteristik koefisien gesek (COF) dan laju keausan pada saat kecepatan rendah. Pengujian tribologi eksperimental disimulasikan menggunakan alat tribometer dengan konfigurasi ball-on-disc. Spesimen uji terdiri dari disk berbahan grey cast iron FC25 dan pin bola berbahan baja paduan AISI 304 stainless steel. Parameter kondisi operasi disesuaikan dengan mekanisme aktual pada perputaran mesin rendah, yaitu pada kecepatan putar 400 RPM dan pembebanan gaya normal sebesar 30 N selama durasi 5 menit. Analisis difokuskan pada rata-rata nilai koefisien gesek saat kondisi stabil (steady state) serta pengukuran visual jejak keausan permukaan menggunakan mikroskop optik dengan perbesaran 10x. Hasil pengujian menunjukkan bahwa pelumas SAE 10W- 40 memberikan perlindungan terbaik dengan nilai COF rata-rata terendah sebesar 0,048 ± 0,021 dan diameter keausan terkecil sebesar (0,260 ± 0,067) mm. Diikuti oleh pelumas SAE 5W-30 yang menghasilkan COF sebesar 0,055 ± 0,004 dengan diameter keausan (0,312 ± 0,091) mm. Sementara itu, pelumas SAE 0W-20 mencatatkan nilai COF tertinggi sebesar 0,116 ± 0,006 dan tingkat keausan terbesar dengan diameter (0,321 ± 0,060) mm. Dapat disimpulkan bahwa penggunaan pelumas dengan tingkat viskositas lebih tinggi lebih efektif dalam menjaga kestabilan lapisan film pelumas, sehingga mampu mengurangi hambatan gesekan secara signifikan dan meminimalkan laju keausan material pada kondisi kecepatan rendah.