DASAR-DASAR MESIN MOBIL
1.
Prinsip Kerja Engine
Motor/engine /mesin adalah suatu alat yang
merubah tenaga panas, listrik, air dan sebagainya menjadi tenaga mekanik.
Sedang motor yang merubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik disebut motor
bakar. Motor bakar dibagi menjadi motor pembakaran dalam (internal combustion
chamber) dan motor pembakaran luar (eksternal combustion chamber). Sedang motor
bensin dan disel termasuk motor pembakaran dalam karena tenaga panas dihasilkan
di dalam motor itu sendiri. Bila ditinjau dari langkah (Stroke) pada proses
pembakarannya, motor yang berkembang saat ini ada motor 2 langkah dan motor 4
langkah. Dan yang dimaksud langkah (Stroke) adalah seperti berikut ini :
TDC
= Top Death Center atau Titik Mati Atas (TMA)
BDC
= Bottom Death Centre atau Titik Mati Bawah (TMB)
Titik
mati atas adalah batasan maksimal gerakan piston ke atas, sedang titik mati
bawah adalah batasan maksimal gerakan piston ke bawah.
a)
Prinsip Kerja motor bensin 2 langkah
Langkah
kompresi,buang dan penghisapan:
Pada
langkah ini piston 6 bergerak dari TMB ke TMA, di atas piston terjadi tekanan
sehingga ketika piston belum menutup saluran buang 2, gas sisa pembakaran akan
mengalir ke saluran buang dan ketika piston menutup saluran buang, di dalam
ruang bakar 5 terjadi kompresi. di bawah piston terjadi melalui saluran
pemasukan 1 .
b)
Prinsip kerja motor bensin 4 langkah
Langkah
hisap:
Piston
bergerak dari TMA ke TMB, katup masuk membuka, campuran bahan bakar dan udara
masuk ke ruang bakar, katup buang menutup.
Langkah
kompresi:
Piston
bergerak dari TMB ke TMA, katup masuk dan katup buang tertutup, campuran bahan
bakar dan udara dikompresikan dengan tekanan antara 9 Kg/cm2 -12 Kg/cm2.
Langkah
usaha:
Beberapa
derajad sebelum TMA busi meloncatkan api akan terjadilah pembakaran. Tenaga
pembakaran kan mendorong piston dari TMA ke TMB, tenaga tersebut akan dikirim
oleh connecting rod menjadi tenaga putar pada crank shaft.dan pada saat ini
kedua katup dalam keadaan tertutup.
Langkah
buang:
Piston
bergerak dari TMB ke TMA, katup masuk menutup dan katup buang membuka, gas sisa
pembakaran akan terdorong keluar melalui saluran buang.
c)
Prinsip kerja motor disel 2 langkah
Langkah
usaha dan pemasukan:
Pada
saat tejadi pembakaran di ruang bakar,tenaga panas akan mendorong piston dari
TMA ke TMB, tenaga tersebut oleh connecting rod dikirim ke crank shaft menjadi
tenaga putar. Pada saat ini saluran buang tertutup (A). Pada saat piston
melewati lubang-lubang pemasukan pada didnding silinder, maka terjadilah
pemasukan udara murni ke dalam silinder, saluran buang terbuka (B).
Langkah
buang dan kompresi:
Piston
bergerak dari TMB ke TMA. Karena saluran buang terbuka, maka udara murni akan
mendorong gas bekas keluar dari silinder menuju saluran buang selama saluran
buang membuka (B). Pada saat saluran buang mulai menutup terjadilah
pengkompresian udara murni di atas piston dengan tekanan antara 16 Kg/cm2 – 22 Kg/cm2, dan beberapa
derajad sebelum piston mencapai TMA, bahan bakar disemprotkan ke dalam silinder
sehingga terjadilah pembakaran (C).
d)
Prinsip kerja motor disel 4 langkah
Langkah
hisap:
Piston
bergerak dari TMA ke TMB, katup masuk membuka dan katup buang menutup, udara
murni masuk ke ruang bakar (A).
Langkah
kompresi:
Piston
bergerak dari TMB ke TMA, katup masuk dan buang menutup, udara murni di ruang
bakar terkompresikan (B).
Langkah
usaha:
Beberapa
derajad sebelum TMA, bahan bakar disemprotkan ke ruang bakar, sehingga terjadi
pembakaran.Tenaga pembakaran akan mendorong piston dari TMA ke TMB, dan melalui
connecting rod tenaga tersebut dirubah menjadi tenaga putar pada crank shaft
(C).
Langkah
buang:
Piston
bergerak dari TMB ke TMA, katup masuk tertutup dan katup buang membuka. Pada
saat ini gas sisa pembakaran akan terdorong keluar dari silinder ke saluran
pembuangaN
e. perbedaan antara motor bensin dan disel
Dari
prinsip kerja engine dapat dilihihat perbedaan antara engine bensin dengan
disel. Secara garis besar komponen – komponen engine bensin dan disel hampir
sama, yang membedakan antara keduanya adalah seperti pada tabel berikut
berikut:
Item
|
Motor Diesel
|
Motor Bensin
|
Siklus Pembakaran
|
Siklus Sabathe
|
Siklus Otto
|
Tekanan kompresi
|
16-22 Kg/cm2
|
9-12 Kg/cm2
|
Ruang bakar
|
Rumit
|
Sederhana
|
Percampuran bahan bakar
|
Diinjeksikan pada akhir
|
Dicampur dalam
|
Item
|
Motor Diesel
|
Motor Bensin
|
|
langkah
|
karburator
|
Metode penyalaan
|
Terbakar sendiri
|
Percikan busi
|
Bahan bakar
|
Solar
|
Bensin
|
Getaran suara
|
Besar
|
Kecil
|
Efisiensi panas (%)
|
30-40
|
22-30
|
a)
Engine ditinjau dari jumlah silindernya
Bila
ditinjau dari jumlah silindernya ada engine dengan silinder satu, dua, tiga,
empat, enam, delapan dan seterusnya.
b)
Engine ditinjau dari susunan silindernya
Bila
ditinjau dari susunan silindernya engine terbagi menjadi beberapa Tipe yaitu:
tipe in-line, tipe V dan tipe horizontal berlawanan.
c)
Engine ditinjau dari penempatan mekanisme katupnya
Bila
ditinjau dari mekanisme katupnya engine dibagi menjadi: tipe Over Head Valve (OHV), tipe Over Head Cam shaft (OHC) dan tipe Double Over Head Cam
shaft (DOHC).
d)
Engine bila ditinjau dari penggerak mekanik katupnya
Bila
ditinjau dari penggerak mekanik katupnya: dengan penggerak roda gigi, timing
chain dan timing belt. Perhatikan gambar-gambar berikut:
e)
Engine bila ditinjau dari penggunaan bahan bakarnya
Bila
ditinjau dari penggunaan bahan bakarnya engine dibagi: Engine gasoline (motor bensin), engine diesel, engine cerosine (motor minyak
tanah) dan engine LPG. Untuk keperluan kendaraan motor bensin dan disel relatif
lebih banyak digunakan.
3.
Komponen-komponen Engine
Engine
terdiri dari komponen-komponen engine dan bagian-bagian pendukung kerja engine.
Yang dimaksud komponen-komponen engine meliputi: Blok silinder, kepala
silinder, mekanik katup, kelengkapan piston, poros engkol, poros nok dan roda
penerus. Sedang bagianbagian penunjang kerja engine meliputi: Sistem
pendinginan, system pelumasan, sistem bahan bakar dan sistem pengapian.
a)
Blok silinder (cylinder block)
Pada
bagian linernya sebagai tempat terjadinya proses pembakaran. Selain itu juga
sebagai tempat kerjanya komponen-komponen yang lain seperti piston, poros
engkol, poros nok. Pada bagian atas bloksilinder dipasang kepala silinder dan
pada bagian bawah dipasang panci oli
b)
Kepala silinder (Cylinder Head)
Membentuk
ruang bakar atau tempat ruang bakar tambahan. Pada kepala silinder juga
digunakan untuk menempatkan kelengkapan mekanik katup, saluran pemasukan dan
juga saluran pembuangan.
Keterangan gambar kepala silinder:
Ø
Spark plug (Busi): untuk meloncatkan api tegangan tinggi.
Ø
Adjusting shim: penyetel celah katup
Ø
Valve lifter: Sebagai pengangkat katup
Ø
Exaust valve: untuk membuka dan menutup saluran buang
Ø
Valve guide: Untuk penghantar gerakan katup
Ø
Gasket: sebagai perapat
Ø
Water jacket: untuk saluran air pendingin
Ø
Cylinder block: untuk tempat pembakaran/tempat bekerjanya Piston.
Ø
Piston : untuk merubah tenaga panas menjadi tenaga
mekanik.
Ø
Combustion chamber : untuk tempat pembakaran
Ø
Valve seat : sebagai tempat dudukan kepala katup
Ø
Oil seal : Sebagai perapat oli agar tidak masuk ke
ruang bakar
Ø
Intake valve: untuk membuka dan menutup saluran
pemasukan.
Ø
Valve keepers: sebagai pengunci antara katup dengan pegas
katup.
Ø
To exhaust manifold : disambung dengan manifold buang
Ø
To intake manifold : disambung dengan manifold masuk
Pada
kepala silinder juga diletakkan atau dibentuk ruang bakar (Combustion Chamber).
Ada beberapa jenis ruang bakar untuk motor bensin yaitu jenis: setengah bulat,
baji, bak mandi dan pent roof.
Sedangkan
jenis ruang bakar untuk motor disel Injeksi langsung (Direct Injection) ada: Multi Spherical,
Hemispherical dan Spherical
Ruang
bakar untuk motor disel injeksi tidak langsung (indirect injection) ada: ruang
bakar kamar depan (Pre combustion chamber, ruang bakar kamar pusar (Swirl
chamber) dan model sel udara (Air cell)
Keterangan gambar ruang bakar:
Ø
Nozzle (injector): untuk menyemprotkan bahan bakar ke ruang
Bakar.
Ø
Pre combustion chamber : untuk tempat
pembakaran awal
Ø
Glow plug (Busi pijar) : untuk pemanas
ruang bakar
Ø
Combustion chamber : untuk tempat pembakaran utama
c) Mekanik
katup (valve mekanism)
Katup
pada umumnya diletakkan pada kepala silinder. Metode penggerak mekanik katup
menggunakan: timing gear, timing chain atau dengan timing belt. Adapun fungsi
katup untuk membuka dan menutup ruang bakar sesuai proses yang terjadi di dalam
silinder.
Model
timing
gear digunakan
pada motor jenis OHV (Over
Head Valve) dan
menggunakan lifter serta push rod.
Timing
gear :
untuk penghubung putaran poros engkol dengan poros nok, sekaligus menepatkan posisi katup
dengan piston.
Model
timing chain digunakan pada motor jenis OHC (Over Head Cam shaft) atau DOHC (Double Over Head
Cam shaft). Poros Noknya terletak pada
kepala silinder, digerakkan oleh rantai, serta Roda gigi sprocket sebagai pengganti timing gear. Tegangan rantai diatur oleh tensioner dan getarannya
diredam oleh Vibration
damper.
Pada
model timing belt, poros nok digerakkan oleh sabuk yang Bergigi sebagai
pengganti rantai. Jenis ini tidak memerlukan tensioner dan pelumasan. Cam shaft dan crank shaft timing
pulley:
untuk menepatkan posisi katup dengan piston.
d)
Kelengkapan Piston (Piston Assy)
Piston
berfungsi menghisap dan mengkompresi campuran bahan bakar dan udara pada motor
bensin atau udara murni pada motor disel, juga sebagai pembentuk ruang bakar.
Selain itu piston juga meneruskan tenaga panas hasil pembakaran menjadi tenaga
mekanik pada poros engkol melalui batang piston. Kelengkapan piston terdiri
dari: Piston, ring piston, pena piston dan batang piston.
Keterangan gambar konstruksi piston:
Ø
Compression
ring grooves: untuk menempatkan ring kompresi
Ø
Oil ring grooves: untuk menempatkan ring oli
Ø
Piston pin boss: untuk bantalan dudukan pena piston
Ø
Piston pin hole: untuk menempatkan pena piston
Ø
Lands: sebagai pembatas ring piston
Ø
Skirt: sebagai penyerap panas.
Ring
piston terdiri dari ring kompresi (compression ring) dan ring Oli (oil ring).
Ring
kompresi sebagai perapat kompresi sekaligus Perapat agar pembakaran
tidak merambat ke bawah piston. Sedang ring oli untuk menyapu oli pelumas pada dinding
silinder agar kembali ke
panci
oli. Untuk motor dua langkah tidak menggunakan ring oli karena panci oli
terpisah dengan ruang engkol.
Pena piston berfungsi menyambung
piston dengan batang piston agar dapat bergerak sesuai fungsinya masing-masing.
Oleh sebab itu penyambungan pena piston ada beberapa tipe, antara lain: tipe Fixed, full floating dan semi floating
Batang
piston berfungsi
untuk merubah gerak lurus pada piston
menjadi
gerak putar pada poros engkol.
Small
end :
untuk menempatkan pena piston
Big
end :
untuk pemegang pin journal pada poros engkol
Conecting
rod bearings :
sebagai bantalan
Oil
hole :
untuk menyalurkan oli pendingin menuju piston
Conecting
rod cap :
sebagai penahan connecting rod dengan pin
Journal.
e)
Poros engkol (Crank shaft)
Poros
engkol menerima beban dari piston dan batang piston, akibat tenaga hasil
pembakaran. Poros ini berfungsi untuk meneruskan tenaga/putaran ke roda
penerus.
Keterangan gambar konstruksi piston:
Ø
Oil hole: Untuk saluran pelumasan
Ø
Crank pin: untuk tempat tumpuan big end batang piston
Ø
Crank journal: sebagai titik tumpu pada blok motor
Ø
Counter balance weight: sebagai bobot penyeimbang putaran
f)
Poros nok (Cam shaft)
Poros
nok adalah sebuah poros yang dilengkapi dengan nok-nok sebagai penggerak
mekanik katup. Poros nok sebagai penggerak mekanik katup ada yang hanya untuk
katup buang atau katup masuk saja, ada pula yang sekaligus menggerakkan katup
masuk dan buang.
Keterangan gambar Camshaft:
Ø
Journal: sebagai titik tumpu putaran poros
Ø
Cam shaft drive gear: sebagai gigi pemutar
Ø
Cam shaft driven gear: sebagai gigi yang diputarkan
Ø
Intake cam shaft: penggerak mekanik katup masuk
Ø
Exhaust cam shaft: penggerak mekanik katup buang
Ø
Cam shaft timing pulley: untuk menepatkan
posisi katup dengan piston.
Ø
Cut-out groove: untuk menggerakkan didtributor
g)
Roda penerus (Fly wheel)
Roda
penerus dipasang pada out put poros engkol dan berfungsi sebagai penerus
putaran/tenaga dari mesin ke sistem pemindah tenaga kendaraan (Power train).
Kecual i itu roda penerus juga untuk meneruskan putaran dari motor starter ke
poros engkol agar mesin dapat distart.
h)
Panci oli (Oil punch)
Panci
oli dipasang pada blok motor paling bawah dan berfungsi sebagai penampung oli
motor.
i)
Sistem pendinginan (Cooling System)
Secara
umum sistem pendinginan engine bensin dan disel sama. Sedangkan fungsi utama
sistem pendinginan adalah untuk mengontrol suhu kerja engine. Untuk dapat
melaksanakan fungsinya, sistem pendinginan dilengkapi dengan komponenkomponen
berikut:
Radiator: menampung air
pendingin untuk didinginkan.
Slang
bawah radiator:
Untuk
mengalirkan air ke engine.
Slang
atas radiator:
Untuk
mengalirkan air panas dari engine.
Thermostaat: Sebagai pengontrol
suhu kerja engine.
Pompa
air/Water pump:
untuk
mensirkulasikan air.
Tali kipas/Fan belt: Untuk menggerakkan
kipas pendingin.
Jika anda ingin melihat selengkapnya bisa klik disini download untuk mendapatkan filenya. semoga bermanfaat dan terima kasih atas kunjungannya!!!
Tidak ada komentar:
Posting Komentar