94 Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 11, No. 2, 2017, hal.

94-100

JURNAL REKAYASA PROSES

Volume 11 No.2, 2017, hal. 94-100

Journal homepage: http://journal.ugm.ac.id/jrekpros

Analisis Pengaruh Bahan Dasar terhadap Indeks Viskositas

Pelumas Berbagai Kekentalan
Rini Siskayanti dan Muhammad Engkos Kosim
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadyah Jakarta
Gedung B Lt 1-3 Jl Cempaka Putih Tengah RT 11 RW 5, Jakarta Pusat, 10510 *Alamat
korespondensi: rininovar@gmail.com

(Submisi: 11 Desember 2017; Revisi: 27 Desember 2017; Penerimaan: 27 Desember 2017)

ABSTRACT
Lubricants are chemicals, which are generally liquid, provided between two moving objects to
reduce frictional forces. The lubricant is made of a 70-90% base oil mixture and added with an
additive to enhance its properties. Basic lubricants can be grouped into 3 i.e. mineral lubricants,
vegetable lubricants and synthetic lubricants. One of the functions of lubricants is as an engine
coolant from heat arising from friction and sealing. Lubricant resistance to temperature changes is
strongly influenced by the type of lubricant base material. The purpose of this research is to know the
influence of basic material of lubricant to temperature change as measured by Viscosity Index value.
Research done by making machine lubricant with various viscosity with addition of same additives,
with the difference in the type of lubricants but still refers to the standard lubricant characteristic
tested. Among rive samples tested, which were DEO API CI-4 SAE 15W-40, API PCMO SN SAE
10W40, API MCO SL SAE 10W-30, HO ISO VG 32, and TO API TO-4 SAE 10W, it was observed that
lubricant using synthetic materials foundations have higher viscosity index values than minerals
(1330% higher). Higher viscosity index values indicate that the quality of lubricants is also getting
better.

Keywords: Mineral lubricant, synthetic lubricant, viscosity index

ABSTRAK
Pelumas adalah zat kimia yang umumnya berupa cairan, yang diberikan di antara dua benda yang
bergerak dengan tujuan untuk mengurangi gaya gesek. Pelumas dibuat dari 70-90% campuran minyak
pelumas dasar dan ditambah dengan bahan aditif untuk meningkatkan sifat-sifatnya. Minyak pelumas
dasar dapat dikelompokkan menjadi 3 yaitu minyak pelumas mineral, minyak pelumas sintetis dan
minyak pelumas nabati. Pelumas mineral adalah pelumas yang dibuat dengan bahan baku minyak
pelumas dasar mineral (golongan I dan II) dan pelumas sintetis adalah pelumas yang dibuat dari
minyak pelumas dasar sintetis (golongan III, IV, V). Semakin tinggi golongan bahan dasar pelumas
maka kualitas pelumas akan semakin baik. Ketahanan pelumas terhadap perubahan temperatur sangat

e-ISSN 2549-1490 p-ISSN 1978-287X

Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 11, No. 2, 2017, hal. 94-100 95

dipengaruhi oleh jenis bahan dasar pelumas. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh bahan
dasar pelumas terhadap perubahan temperatur yang diukur dengan nilai indeks viskositas. Penelitian
dilakukan dengan cara membuat pelumas mesin pada berbagai kekentalan dan penambahan aditif
yang sama. Jenis minyak pelumas dasar yang digunakan berbeda tetapi mengacu pada standar
karakteristik pelumas yang diuji. Dari 5 sampel yang diuji yaitu DEO API CI-4 SAE 15W-40, PCMO
API SN SAE 10W-40, MCO API SL SAE 10W-30, HO ISO VG 32, dan TO API TO-4 SAE 10W
menunjukkan bahwa pelumas dengan menggunakan bahan dasar sintetis mempunyai nilai indeks
viskositas yang lebih tinggi jika dibandingkan yang mineral (13-30% lebih tinggi). Hal ini
menunjukkan bahwa kualitas pelumas juga semakin baik.

Kata kunci: Pelumas mineral, pelumas sintetis, indeks viskositas

1. Pendahuluan senyawa organik sederhana. Kelebihan dari

Pelumas adalah zat kimia yang umumnya minyak pelumas berbahan dasar mineral adalah
berupa cairan yang diberikan di antara dua benda memiliki sifat fisik dan kimia yang mudah
bergerak dengan tujuan untuk mengurangi gaya dikontrol, harganya murah dibandingkan minyak
gesek. Sedangkan pelumasan adalah tindakan pelumas berbahan dasar sintetis, mudah dicampur
menempatkan pelumas antara permukaan yang dengan bahan aditif untuk menambah kualitas
saling bergeser untuk mengurangi keausan dan pelumas. Minyak pelumas berbahan sintetis
friksi (Sukirno, 2010). Kebutuhan pelumas di merupakan minyak pelumas yang biasanya
Indonesia saat ini terus meningkat seiring dengan ditambah dengan senyawa kimia tertentu yang
berkembangnya teknologi kendaraan bermotor tidak ada dalam minyak mineral. Senyawa kimia
serta mesin-mesin industri. Salah satu yang molekulnya dirancang sesuai dengan
penggunaan pelumas paling utama adalah molekul minyak mineral, dan biasanya ditambah
pelumas mesin yang dipakai pada mesin dengan zat aditif yang tujuannya meningkatkan
pembakaran dalam (internal combustion). kualitas pelumas. Kelebihan minyak pelumas
Minyak pelumas mesin atau yang lebih dikenal sintetis ini yaitu kestabilannya terhadap suhu
sebagai oli mesin banyak ragam dan macamnya. tinggi dan oksidasi cukup tinggi. Jangka waktu
Bergantung pada jenis penggunaan mesin itu penggunaan cukup lama, memiliki sifat
sendiri yang membutuhkan oli yang tepat untuk penguapan yang rendah, dan meningkatkan
menambah atau mengawetkan usia pakai (life kinerja berbagai mesin cukup tinggi. Semakin
time) mesin. Keadaan optimum pelumasan logam banyaknya jenis pelumas saat ini, tentu membuat
dapat dicapai jika permukaan logam yang konsumen dihadapkan pada berbagai pilihan
bersentuhan dilapisi secara sempurna oleh pelumas, karena pada umumnya produsen
minyak pelumas, guna mendapatkan minyak pelumas mengklaim pelumas mereka yang paling
pelumas yang sempurna. Karakteristik dan jenis baik. Konsumen sangat membutuhkan produk
oli yang digunakan harus diperhatikan (Mujiman, pelumas yang bermutu tinggi dan tersedia pada
2011). saat dibutuhkan. Mutu dari minyak pelumas ini
salah satunya ditentukan oleh sifat fisika yaitu
Pelumas mesin yang banyak beredar di
indeks viskositas. Untuk melihat bagaimana
pasaran saat ini secara komersial adalah jenis
pengaruh perbedaaan jenis minyak dasar (base
pelumas dengan bahan dasar minyak mineral dan
oil) terhadap mutu dari suatu produk pelumas
minyak sintetis. Pelumas berbahan dasar minyak
dilakukan uji karakteristik di laboratorium
mineral berasal dari minyak mentah yang
menggunakan metode uji ASTM yaitu viskositas
biasanya terdiri dari senyawa parafin, naftalena,
pada suhu 40ºC dan 100ºC (ASTM D445), indeks
dan aromatik (Nugrahani, 2007). Minyak mineral
viskositas (ASTM D2270). Hasil yang ingin
ini memiliki sifat tidak berwarna, transparan,
dicapai dari penelitian ini adalah mampu
tidak berbau, dan tersusun dari campuran
mengetahui mutu pelumas mesin yang dibuat dari

e-ISSN 2549-1490 p-ISSN 1978-287X

96 Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 11, No. 2, 2017, hal. 94-100

berbagai jenis bahan dasar jika dilihat dari indeks dibandingkan dengan minyak mineral
viskositasnya. Selain itu juga untuk mengetahui sebagai minyak pelumas dasar, terdapat
jenis minyak pelumas dasar (base oil) mana yang beberapa keunggulan, yaitu tingginya
paling baik dan efektif untuk digunakan dalam kemampuan pelumasan, tingginya indeks
proses pembuatan pelumas. viskositas, rendahnya kehilangan minyak
karena penguapan, tingginya kemampuan
terdegradasi dan rendahnya kandungan
racun. Minyak nabati sebagai pelumas
Beberapa hal terkait pemahaman ataupun dasar mempunyai keterbatasan, yaitu
informasi terkait minyak adalah sebagai berikut: rendahnya stabilitas termal, hidrolitik, dan
1. Pelumas dasar oksidatif, karena mengandung asam lemak
Pelumas dasar adalah sejenis minyak atau tidak jenuh. Kelemahan ini dapat diatasi
campuran minyak yang dapat digunakan dengan memodifikasi minyak tersebut
sebagai bahan dasar pelumas. Pada formulasi dengan menambahkan bahan aditif.
pelumas, 70-90% campuran merupakan c. Minyak pelumas sintetis
minyak pelumas dasar dan ditambah dengan Minyak pelumas yang dibuat dengan
bahan aditif untuk meningkatkan proses kimiawi dengan menggabungkan
sifatsifatnya. Pelumas dasar dapat beberapa bahan aditif. Pada awalnya,
dikelompokkan menjadi tiga (Askew 2004): pelumas yang digunakan pada kendaraan
a. Minyak pelumas mineral. tempo dulu adalah berasal dari minyak
Minyak mineral merupakan salah satu bumi, pada perkembangannya tidak
jenis minyak pelumas yang banyak mampu melayani mesin-mesin dengan
digunakan pada saat ini. Pelumas dasar ini teknologi tinggi maka dilakukan
merupakan hidrokarbon yang mengalami penambahan bahan aditif. Selanjutnya,
serangkaian proses pemurnian dan dapat hasil penelitian menunjukkan bahwa
digolongkan menjadi empat jenis, yaitu pelumas konvensional dari minyak bumi
parafin, olefin, naftanik, dan aromatik. yang telah ditambah dengan bahan aditif,
Kandungan lain di dalam minyak mineral tidak mampu mendukung kinerja mesin
adalah sulfur, nitrogen dan logam. baru, maka dilakukan penggantian dengan
Keunggulan penggunaan minyak mineral bahan lain yang bukan berasal dari minyak
sebagai pelumas dasar adalah: (1) harga bumi. Bahan ini merupakan bahan kimia
murah (2) daerah suhu operasi lebar, yang memiliki kemampuan lebih unggul
meliputi seluruh pemakaian dalam daripada minyak mineral dalam semua
industri, mesin-mesin transportasi, alat- sifat dasar yang diperlukan, maka
alat berat lain, (3) penambahan bahan terbentuklah pelumas sintetis (Nugroho,
aditif dapat meningkatkan mutu dan 2005).
kinerja, (4) tidak merusak bantalan (5) Pelumas sintetis dapat dikelompokkan
stabil selama penyimpanan. Kebutuhan dalam dua kelas, yaitu ester organik dan
minyak mineral meningkat, sedangkan hidrokarbon yang diolah secara sintetis,
persediaan minyak bumi di dunia menipis baik yang berasal dari petrokimia maupun
karena bersifat tidak terbarukan. Minyak oleokimia. Beberapa pelumas dasar
bumi bersifat tidak terdegradasi karena sintetis adalah polialfaolefin (PAO), ester
mengandung senyawa aromatik dan racun. sintetis, seperti monoester, diester,
b. Minyak pelumas nabati Minyak nabati esterphtalat, poliolester (POE), dan ester
merupakan pelumas dasar yang berasal kompleks dan polialkilenglikol (PAG),
dari minyak nabati, misalnya minyak yaitu polimer petrokimia hasil reaksi
kedelai, minyak sawit, minyak kelapa, antara etilen oksida dan propilen oksida
minyak biji bunga matahari dan minyak (Nugrahani, 2008).
biji jarak. Jika minyak nabati

e-ISSN 2549-1490 p-ISSN 1978-287X

Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 11, No. 2, 2017, hal. 94-100 97

2. Klasifikasi pelumas berdasarkan kekentalan yaitu viskositas pada suhu 40ºC dan 100ºC
Berdasarkan viskositas atau kekentalan yang (ASTM D445) serta indeks viskositas (ASTM
dinyatakan dalam nomor-nomor Society of D2270). Pengujian dilakukan di Laboratorium
Automotive Engineer (SAE). Angka SAE Pelumas Independent.
yang lebih besar menunjukkan minyak
pelumas yang lebih kental.
a. Oli monograde, yaitu oli yang indeks 2.1 Cara penelitian
kekentalannya dinyatakan hanya satu Cara kerja penelitian ini disajikan pada
angka. Contoh DEO SAE 30. diagram alir Gambar 1.
b. Oli multigrade, yaitu oli yang indeks
kekentalannya dinyatakan dalam lebih dari
satu angka. Contoh DEO SAE 15W-40.
3. Karakteristik mutu pelumas Oli atau minyak
pelumas memiliki ciri-ciri fisik antara lain : a.
Viskositas
Viskositas atau kekentalan suatu minyak
pelumas adalah pengukuran dari
mengalirnya bahan cair dari minyak
pelumas, dihitung dalam ukuran standar.
Makin besar perlawanannya untuk
mengalir, berarti makin tinggi
viskositasnya, begitu pula sebaliknya.
b. Indeks viskositas
Tinggi rendahnya indeks ini menunjukkan
ketahanan kekentalan minyak pelumas Gambar 1. Diagram alir penelitian
terhadap perubahan suhu. Makin tinggi
angka indeks minyak pelumas, makin 3. Hasil dan Pembahasan
kecil perubahan viskositas-nya pada
Dalam penelitian ini, beberapa macam jenis
penurunan atau kenaikan suhu. Nilai
pelumas dibandingkan kualitasnya pada
indeks viskositas ini terbagi dalam 3
parameter viskositas kinematik
golongan, yaitu:
pada suhu 40C dan 100C, serta indeks
• High Viscosity Index (HVI) di atas 80. viskositas. Dari masing– masing pelumas
• Medium Viscosity Index (MVI) 40–80. tersebut dibuat dalam dua versi yaitu pelumas
• Low Viscosity Index (LVI) di bawah 40.
sintetis dan pelumas mineral untuk
membandingkan kualitasnya.
2. Metode Penelitian Pelumas mineral adalah pelumas yang dibuat
Penelitian ini dilakukan dengan cara membuat dengan bahan baku minyak pelumas dasar
pelumas berupa campuran aditif yang sama tapi mineral (Grup I dan II) dan pelumas sintetis
bahan dasar berbeda. Bahan dasar yang adalah pelumas yang dibuat dari minyak pelumas
digunakan yaitu DEO API CI-4 SAE 15W-40, dasar sintetis (Grup III, IV, V). Grup I dan II
PCMO API SN SAE 10W-40, MCO API SL dikatakan pelumas mineral karena minyak
SAE 10W-30, HO ISO VG 32, dan TO API TO4 pelumas ini berasal dari minyak bumi tanpa ada
SAE 10W. Bahan dasar dan aditif dicampurkan penambahan senyawa-senyawa buatan.
dan dipanaskan di penangas (hot plate). Sementara Grup III, IV, dan V dikatakan minyak
Pengadukan dilakukan dengan magnetic stirrer pelumas dasar sintetis karena dalam
sampai bahan tercampur homogen. Kemudian uji pembuatannya ditambahkan senyawa-senyawa
karakteristik pelumas dilakukan dengan sintetis untuk meningkatkan kualitas minyak
menggunakan metode pengujian ASTM pelumas pelumas dasar tersebut.

e-ISSN 2549-1490 p-ISSN 1978-287X

98 Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 11, No. 2, 2017, hal. 94-100

Kualitas pada pelumas sintetis dan mineral Pelumas yang baik adalah pelumas yang
berbeda. Ini disebabkan karena perbedaan memiliki nilai indeks viskositas yang tinggi
penggunaan minyak pelumas dasar sebagai bahan karena pelumasannya akan berlangsung lebih
baku pelumas tersebut. Dalam penelitian ini baik pada rentang perbedaan suhu yang lebih
pelumas sintetis menggunakan minyak pelumas lebar. Dengan demikian fungsi pelumas tersebut
dasar Grup III, sedangkan pelumas mineral sebagai media untuk mengurangi keausan akan
menggunakan minyak pelumas dasar Grup I. berjalan dengan baik.
Semakin tinggi golongan minyak pelumas dasar
yang digunakan maka semakin bagus pula 3.2 Viskositas Kinematik
kualitas minyak pelumas dasar tersebut tentu saja Viskositas mempunyai makna penting karena
semakin panjang pula usia pakai pelumas viskositas merupakan dasar dari pelumasan
tersebut. komponen mesin atau peralatan yang bergerak
atau bergesekan. Apabila viskositas tidak tepat
3.1 Indeks Viskositas maka pelumasan akan gagal, sehingga terjadi
Indeks viskositas adalah angka yang keausan bahkan kegagalan mesin. Viskositas
menunjukkan kualitas dari ketahanan viskositas sangat dipengaruhi oleh temperatur. Perubahan
pelumas terhadap perubahan suhu. Semakin besar temperatur mengakibatkan viskositas minyak
angka indeks viskositas maka semakin bagus pelumas juga berubah. Viskositas diukur pada
pula kualitas pelumas tersebut. Dengan kata lain, suhu 100C dan suhu 40C. Nilai viskositas ini
pelumas yang memiliki indeks viskositas yang dibatasi minimum dan maksimumnya untuk tiap
tinggi adalah pelumas yang viskositasnya tidak kelasnya sehingga memudahkan konsumen
mudah berubah karena adanya perubahan suhu. memilih yang cocok dengan mesin
Terbukti pada penelitian ini, pada Gambar 2 kendaraannya. Nilai viskositas ini terdapat pada
nilai indeks viskositas pada beberapa macam tabel SAE J100 Des 1999 dan Standar Nasional
pelumas sintetis lebih tinggi nilainya Indonesia (SNI). Dari hasil penelitian (Gambar 3
dibandingkan dengan pelumas mineralnya. dan 4) dapat dilihat bahwa sampel yang dianalisis
Karena minyak pelumas dasar sintetis lebih stabil terbukti memiliki nilai viskositas pada suhu 100C
viskositasnya terhadap perubahan suhu yang dan suhu 40C yang masuk dalam spesifikasi yang
membuat produk pelumas yang dibuat dari dipersyaratkan oleh SAE J100 dan SNI.
minyak pelumas dasar sintetis ini akan
meningkat indeks viskositasnya dibandingkan
dengan pelumas mineral
180 165 168 167
160 146 150
144 140 138
140
120 110 107
Indeks Viskositas

100
80
60
40
20
0
DEO API CI-4 PCMO API SN MCO API SL SAE HO ISO VG 32 TO API TO-4 SAE
SAE 15W-40 SAE 10W-40 10W-30 10W
JENIS PELUMAS

Pelumas Mineral Pelumas Sintetis

Gambar 2. Diagram hubungan antara indeks viskositas dengan jenis pelumas

e-ISSN 2549-1490 p-ISSN 1978-287X

Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 11, No. 2, 2017, hal. 94-100 99

16 15,05 15,03

14

12 11 11,04
10,54 10,51
VISC 100 ( ° C )

10

8 6,527 6,535
5,5516,084
6

0
DEO API CI-4 PCMO API SN MCO API SL SAE HO ISO VG 32 TO API TO-4 SAE
SAE 15W-40 SAE 10W-40 10W-30 10W
JENIS PELUMAS

MINERAL SYNT

Gambar 3. Diagram hubungan antara viskositas 100 dengan jenis pelumas. SYNT = syntetic, VISC = viscosity.

120 109,3
96,01
100
VISC 40 ( ° C )

80 69,32
66,98
63,75
59,48
60
41,73
40 32,08 32,05 35,9

20

0
DEO API CI-4 PCMO API SN MCO API SL SAE HO ISO VG 32 TO API TO-4 SAE
SAE 15W-40 SAE 10W-40 10W-30 10W
JENIS PELUMAS

MINERAL SYNT

Gambar 4. Diagram hubungan antara viskositas 40 dengan jenis pelumas. SYNT = syntetic, VISC = viscosity.
semakin lama waktu pemakaian pelumas
4. Kesimpulan tersebut.
Berdasarkan hasil penelitian dan pengujian
5. Saran
kualitas minyak pelumas sintetis dan mineral
pada beberapa jenis pelumas dapat disimpulkan Perlu dilakukan pengujian lanjutan terhadap
bahwa : pelumas sintetis menggunakan bahan baku
1. Penggunaan minyak pelumas dasar sintetis minyak pelumas dasar Grup IV dan V untuk bisa
membuat kualitas pelumas menjadi lebih baik menyimpulkan lebih baik lagi perbedaan dari
khususnya dari segi viskositas kinematik dan masing-masing pelumas yang menggunakan
indeks viskositas bahan baku minyak pelumas dasar Grup IV dan
2. Semakin bagus atau semakin tinggi golongan V dibandingkan dengan minyak pelumas dasar
bahan baku yang digunakan dalam pembuatan Grup I, II, dan III.
pelumas maka semakin baik kualitasnya serta

e-ISSN 2549-1490 p-ISSN 1978-287X

100 Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 11, No. 2, 2017, hal. 94-100

ASTM D2270-10, 1997, Standard Practice for

Calculating Viscosity Index from Kinematic
Viscosity at 40 and 100°C
Askew, M.F., 2004, Bio-Lubricants-Market Data
Sheet, IENICA-Inforrm Project
Mujiman, 2011, Pengukuran nilai viskositas oli
Ucapan Terima Kasih MESRAN SAE 10-SAE50 untuk pendingin
Ucapan terima kasih penulis sampaikan transformator distribusi dengan penampil
kepada: LCD, Jurnal Teknologi Technoscientia, 4(1),
1. Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat, 1979-8415
Direktorat Jenderal Penguatan Riset dan
Pengembangan Kementrian Riset, Teknologi
Pendidikan Tinggi yang telah memberikan
dana sesuai dengan Surat Perjanjian Nugrahani, R.A., 2007, Perancangan Proses
Penugasan Pelaksanaan Hibah Penelitian Pembuatan Pelumas Dasar Sintetis Dari
Nomor 0404/K3/KM/2017 Tanggal 24 Mei Minyak Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)
2017. melalui Modifikasi Kimiawi, Disertasi
2. Laboratorium Pelumas PT. Wiraswasata Program Doktor, Institut Pertanian Bogor.
Gemilang Indonesia, Desa Ganda Mekar Nugroho A., 2005, Ensiklopedi Otomotif,
Cikarang Bekasi, yang telah memfasilitas Penerbit Gramedia Pustaka Utama, Jakarta
tempat pengujian pada saat penelitatian Sukirno, 2010, Kuliah Teknologi Pelumas 3,
dilakukan. Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Indonesia.

Daftar Pustaka
ASTM D445-11a, 1997, Standard Test Method
for Kinematic Viscosity of Transparent and
Opaque Liquids
(and Calculation of Dynamic Viscosity).

e-ISSN 2549-1490 p-ISSN 1978-287X

Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 11, No. 2, 2017, hal. 94-100 101

e-ISSN 2549-1490 p-ISSN 1978-287X