Sifat udara sendiri berusaha dijelaskan oleh Aristoteles yang dianggapnya memiliki derajat benda termulia sehingga cenderung bergerak ke atas, ke surga yang ada di atas bumi. Kini sifat udara dijelaskan dengan sifat partikel-partikel pembuatnya dimana massa jenisnya lebih kecil dibandingkan zat yang lain. Dengan demikian, udara atau gas mudah bergerak ke mana saja, juga ke atas bumi.
Kita lihat nyala api unggun. Gas disekitarnya menerima energi kalor sehingga timbul kepulan asap yang membubung ke atas. Nyala api bergerak bersamaan dengan arah gerak udara panas, yaitu ke atas. Jika udara di sekitar api unggun tidak lebih panas dari udara di sekitarnya, ia diam.
Udara panas ini akan bergerak terus ke atas. Semakin panas, ia akan semakin menjauh dari daratan. Ketika mencapai ketinggian yang lebih tinggi, udara panas tadi akan mengembang karena tekanan udaranya mengecil. Jika tekanan udara konstan, maka bisa saja udara panas tadi terlempar ke luar angkasa. Akibat mengembangnya udara, suhu udara turun dan kita merasakan dingin di daerah pegunungan bahkan menjadi es di puncak gunung.
Karakteristik Udara
Karakteristik udara dapat diidentifikasikan sebagai berikut :
- Udara mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah .
- Volume udara tidak tetap.
- Udara dapat dikompresi (dipadatkan) .
- Berat jenis udara 1,3 kg/m3
- Udara tidak berwarna
- Mudah bergerak
- Dapat ditekan
- Dapat berkembang dan menghasilkan tekanan
- Merupakan benda transparan untuk beberapa radiasi
- Jumlah beratnya diseluruh atmosfir diperkirakan sebesar 46x1014 ton. Sekitar separuh dari berat udara ini berada dibawah ketinggian 6.000 meter (18.000 feet), atau lebih dari 99 % diantaranya berada dalam ketinggian sampai 30 Km
PROPERTIS/SIFAT MINYAK PELUMAS
Sifat-sifat pelumas yang diharapkan yaitu dapat menimbulkan aspek positif (seperti mencegah wear) sedangkan sifat yang tidak diharapkan yaitu menimbulkan aspek negatif (seperti minyak menyebabkan bagian-bagian engine terkorosi). Sifat-sifat positif pelumas secara praktis untuk pelumasan kendaraan adalah sebagai berikut
- Mengurangi gesekan: Dengan mengurangi gesekan berarti akan mengurangi juga energy dan juga mengurangi pemanasan lokal.
- Mengurangi wear: Adalah suatu kebutuhan menjaga peralatan agar tetap bisa beroperasi untuk periode yang lama dan bekerja secara efisien.
- Pendingin: Di dalam engine, pelumas juga berfungsi sebagai zat penukar panas antara bagian-bagian yang terpanasi akibat pembakaran (misal: piston) dan sistem pelepas panas (misal: jacket pendingin). Pada sistem yang lain, pelumas sebagai pelepas panas dari hasil gesekan atau kerja mekanik lainnya.
- Anti korosi: Baik dari hasil degradasi pelumas atau akibat kontaminasi hasil pembakaran, pelumas bisa bersifat asam dan menjadikan korosi pada logam. Adanya uap air dapat juga menyebabkan karat pada besi. Oleh sebab itu pelumas harus bisa menanggulangi efek-efek tersebut.
- Pembersih: Pelumas juga sebaiknya bisa mencegah terjadinya fouling serpihan-serpihan yang dihasilkan dari proses mekanis, dari hasil degradasi pelumas itu sendiri maupun dari hasil proses pembakaran. Apa yang disebut deposit adalah seperti karbon padat, varnish atau endapan. Ini dapat mengganggu pengoperasian alat. Kasus ekstrem adalah ring piston tidak bisa bergerak, dan aliran minyak tersumbat, hal ini bisa terjadi jika minyak pelumas tidak mampu mencegah hal ini. Pencegahan deposit dan juga dispersi kontaminan termasuk dalam kategori ini.
- Seal: Minyak pelumas seharusnya dapat juga menjadi seal antara piston dan silinder (piston ke ring dan ring ke dinding silinder). Untuk mendapatkan fungsi-fungsi tersebut di atas berdasarkan tinjauan ekonomi, pelumas haruslah mempunyai sifat-sifat tertentu sesuai dengan alat dimana pelumas itu digunakan. Perlu ada kesesuaian antara persyaratan-persyaratan yang saling bertentangan, beberapa batasan negatif terangkum sebagai berikut dibawah ini, pelumas tidak boleh
- Mempunyai viskositas yang terlalu rendah
Hal ini akan memungkinkan kontak antara logam dengan logam menyebabkan terjadinya wear serta dapat meningkatkan lepasnya/hilangnya pelumas.
- Mempunyai viskositas yang terlalu tinggi
Hal ini akan meningkatkan tenaga dan, dalam kasus engine, dapat menyulitkan pada saat start.
- Mempunyai indeks viskositas yang terlalu rendah
Hal ini berarti bahwa lapisan film pelumas tidak terlalu tipis pada saat temperatur tinggi (atau tidak terlalu tebal pada saat temperatur rendah).
- Terlalu mudah menguap
Tingkat penguapan tinggi (high volatility) akan menyebabkan tingkat konsumsi pelumas naik akibat teruapkannya kandungan ringan dari pelumas tersebut.
- Berbusa saat digunakan
Jika berbusa, minyak akan kehilangan sifat pelumasannya, dan/atau berkurangnya minyak itu sendiri dari engine. Menjadi tidak stabil karena terhadap oksidasi ataupun reaksi kimia. Pelumas engine ditujukan untuk temperatur tinggi dan juga mencegah kontaminasi asam atau zat kimia lainnya. Minyak pelumas haruslah tahan terhadap hal ini agar pelumas tersebut tetap awet.
- Beracun atau bau tak sedap
Hal ini diperlukan untuk kenyamanan dan kesehatan pengguna.
- Sangat mahal
Hal ini sering menjadi kendala, bukan karena pelumas yang mahal tidakberguna dilihat dari sisi ekonomi pengoperasian engine, tetapi karena kompetisi antar penyalur, sehingga beban harga tetap akan terkena ke pengguna.
Karakteristik
Minyak pelumas memiliki ciri-ciri fisik yang penting, antara lain:
- Viscosity
Viscosity atau kekentalan suatu minyak pelumas adalah pengukuran dari mengalirnya bahan cair dari minyak pelumas, dihitung dalam ukuran standard. Makin besar perlawanannya untuk mengalir, berarti makin tinggi viscosity-nya, begitu juga sebaliknya.
- Viscosity Index
Tinggi rendahnya indeks ini menunjukkan ketahanan kekentalan minyak pelumas terhadap perubahan suhu. Makin tinggi angka indeks minyak pelumas, makin kecil perubahan viscosity-nya pada penurunan atau kenaikan suhu. Nilai viscosity index ini dibagi dalam 3 golongan, yaitu:
- HVI (High Viscosity Index) di atas 80
- MVI (Medium Viscosity Index) 40 – 80
- LVI (Low Viscosity Index) di bawah 40
- Flash Point
Flash point atau titik nyala merupakan suhu terendah pada waktu minyak pelumas menyala seketika. Pengukuran titik nyala ini menggunakan alat-alat yang standard, tetapi metodenya berlainan tergantung dari produk yang diukur titik nyalanya.
- Pour Point
Merupakan suhu terendah dimana suatu cairan mulai tidak bisa mengalir dan kemudian menjadi beku. Pour point perlu diketahui untuk minyak pelumas yang dalam pemakaiannya mencapai suhu yang dingin atau bekerja pada lingkungan udara yang dingin.
- Total Base Number (TBN)
Menunjukkan tinggi rendahnya ketahanan minyak pelumas terhadap pengaruh pengasaman, biasanya pada minyak pelumas baru (fresh oil). Setelah minyak pelumas tersebut dipakai dalam jangka waktu tertentu, maka nilai TBN ini akan menurun. Untuk mesin bensin atau diesel, penurunan TBN ini tidak boleh sedemikian rupa hingga kurang dari 1, lebih baik diganti dengan minyak pelumas baru, karena ketahanan dari minyak pelumas tersebut sudah tidak ada.
- Carbon Residue
Merupakan jenis persentasi karbon yang mengendap apabila oli diuapkan pada suatu tes khusus.
- Density
Menyatakan berat jenis oli pelumas pada kondisi dan temperatur tertentu.
- Emulsification dan Demulsibility
Sifat pemisahan oli dengan air. Sifat ini perlu diperhatikan terhadap oli yang kemungkinan bersentuhan dengan air.
Selain ciri-ciri fisik yang penting seperti telah dijelaskan sebelumnya, minyak pelumas juga memiliki sifat-sifat penting, yaitu:
- Sifat kebasaan (alkalinity)
Untuk menetralisir asam-asam yang terbentuk karena pengaruh dari luar (gas buang) dan asam-asam yang terbentuk karena terjadinya oksidasi.
- Sifat detergency dan dispersancy
- Sifat detergency: Untuk membersihkan saluran-saluran maupun bagian-bagian dari mesin yang dilalui minyak pelumas, sehingga tidak terjadi penyumbatan.
- Sifat dispersancy: Untuk menjadikan kotoran-kotoran yang dibawa oleh minyak pelumas tidak menjadi mengendap, yang lama-kelamaan dapat menjadi semacam lumpur (sludge). Dengan sifat dispersancy ini, kotoran-kotoran tadi dipecah menjadi partikel-partikel yang cukup halus serta diikat sedemikian rupa sehingga partikel-partikel tadi tetap mengembang di dalam minyak pelumas dan dapat dibawa di dalam peredarannya melalui sistem penyaringan. Partikel yang bisa tersaring oleh filter, akan tertahan dan dapat dibuang sewaktu diadakan pembersihan atau penggantian filter elemennya.
- Sifat tahan terhadap oksidasi
Untuk mencegah minyak pelumas cepat beroksidasi dengan uap air yang pasti ada di dalam karter, yang pada waktu suhu mesin menjadi dingin akan berubah menjadi embun dan bercampur dengan minyak pelumas. Oksidasi ini akan mengakibatkan minyak pelumas menjadi lebih kental dari yang diharapkan, serta dengan adanya air dan belerang sisa pembakaran maka akan bereaksi menjadi H2SO4 yang sifatnya sangat korosif.