Bahan Ajar Lembaga Kursus & Pelatihan KOM PO NEN UTAMA MES IN BENSIN Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Anak Usia Dini, Nonformal dan Informal Direktorat Pembinaan Kursus dan Pelatihan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Anak Usia Dini, Nonformal dan Informal Direktorat Pembinaan Kursus dan Pelatihan Tahun 2013
BAHAN AJAR KURSUS DAN PELATIHAN KOMPONEN UTAMA MESIN BENSIN Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Anak Usia Dini, Nonformal dan Informal Direktorat Pembinaan Kursus dan Pelatihan 2013
SAMBUTAN DIREKTUR JENDERAL PENDIDIKAN ANAK USIA DINI, NONFORMAL DAN INFORMAL Sejalan dengan visi Direktorat Jenderal Pendidikan Anak Usia Dini, Nonformal dan lnformal, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, yakni Terselenggaranya layanan pendidikan anak usia dini, nonformal dan informal untuk mewujudkan insan lndonesia yang berakhlak mulia, berkarakter, cerdas, terampil, mandiri dan kreatif, dan profesional, diperlukan sistem pelayanan yang prima. Dalam rangka melaksanakan ketentuan Peraturan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan Republik lndonesia Nomor 1 Tahun 2012 tentang Organisasi dan Tata Kerja Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Direktorat Jenderal pendidikan Anak Usia Dini, Nonformal dan lnformal menyusun norma, standar, prosedur, dan kriteria sebagai penguatan sistem manajemen dan dukungan teknis pendidikan anak usia dini, nonformal dan informal. Upaya yang dilakukan Direktorat Pembinaan Kursus dan Pelatihan Direktorat Jenderal Pendidikan Anak Usia Dini, Nonformal dan lnformal bersama konsorsium kursus dan pelatihan untuk menyusun bahan ajar kursus dan pelatihan dalam bentuk buku cetak perlu diapresiasi. Selain sebagai norma, standar, prosedur, dan kriteria, bahan ajar ini sebagai salah satu upaya meningkatkan mutu, relevansi, dan daya saing lulusan kursus dan pelatihan serta satuan pendidikan nonformal lainnya sesuai dengan standar nasional pendidikan. Semoga, bahan ajar ini dapat memberikan manfaat dan memenuhi kebutuhan peserta didik serta mudah diperoleh sehingga proses pembelajaran diharapkan dapat berhasil lebih baik. Jakarta, 24 Juni 2013 Direktur Jenderal, Prof. Dr. Lydia Freyani Hawadi, Psikolog NIP. 19570322 198211 2 001 Komponen Utama Mesin Bensin i
KATA PENGANTAR DIREKTUR PEMBINAAN KURSUS DAN PELATIHAN Pertama-tama kami menyampaikan puji syukur ke Hadirat Allah yang Maha Kuasa serta terima kasih dan penghargaan kepada tim penyusun bahan ajar kursus dan pelatihan yang telah meluangkan waktu, pikiran, tenaga dan bekerja keras, sehingga bahan ajar kursus dan pelatihan selesai disusun dan siap dipergunakan oleh peserta didik, penyelenggara kursus dan pelatihan serta satuan pendidikan nonformal lainnya. Kebijakan menerbitkan bahan ajar kursus dan pelatihan merupakan salah satu upaya yang dilakukan oleh Direktorat Pembinaan Kursus dan Pelatihan, Direktorat Jenderal Pendidikan Anak Usia Dini, Nonformal dan lnformal (Ditjen PAUDNI), Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan (Kemdikbud), agar kegiatan pembelajaran pada lembaga kursus dan pelatihan serta satuan pendidikan nonformal lainnya dapat didukung oleh tersedianya bahan ajar sesuai dengan kebutuhan peserta didik dan mudah diperoleh sehingga diharapkan proses pembelajaran dapat berhasil lebih baik dan efektif. Bahan ajar ini merupakan sarana untuk lebih mengoperasionalkan substansi kurikulum berbasis kompetensi pada masing-masing jenis keahlian, agar peserta didik kursus dan pelatihan serta satuan pendidikan nonformal lainnya lebih cepat dalam menguasai materi pembelajaran. Penerapan bahan ajar yang relevan dan kontekstual dengan kebutuhan peserta didik akan sangat membantu mereka dalam mempersiapkan diri untuk mengikuti uji kompetensi yang diselenggarakan oleh Lembaga Sertifikasi Kompetensi (LSK) atau lembaga kursus dan pelatihan yang sudah terakreditasi lembaga oleh Badan Akreditasi Nasional Pendidikan Nonformal (BAN.PNF). Uji kompetensi merupakan bagian yang tak terpisahkan dari upaya Direktorat Pembinaan Kursus dan Pelatihan, Ditjen PAUDNI, Kemdikbud untuk meningkatkan mutu, relevansi, dan daya saing lulusan kursus dan pelatihan serta satuan pendidikan nonformal lainnya sesuai dengan standar nasional pendidikan. Untuk mencapai sasaran tersebut, maka penyelenggara kursus dan pelatihan serta satuan pendidikan nonformal lainnya, perlu menyiapkan pendidik yang mampu melaksanakan kegiatan Komponen Utama Mesin Bensin iii
pembelajaran yang berpusat pada peserta didik, menyenangkan, kreatif, dinamis, dan dialogis, serta didukung oleh tersedianya sarana dan prasarana yang memenuhi kebutuhan pembelajaran. Akhirnya saya berharap, bahan ajar ini akan menjadi salah satu media pembelajaran yang efektif untuk meningkatkan kinerja lembagalembaga kursus dan pelatihan serta satuan pendidikan nonformal lainnya. Jakarta, 24 Juni 2013 Direktur, Dr. Wartanto NIP. 19631009 198903 1 001 iv Komponen Utama Mesin Bensin
SEKAPUR SIRIH Puji Syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunianya, sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan bahan ajar Program Kursus dan Pelatihan Mekanik Otomotif. Bahan Ajar ini disusun mengacu kepada Standar Kompetensi Kerja Nasional Indonesia (SKKNI), Standar Kompetensi Lulusan (SKL) dengan menggunakan pendekatan pembelajaran berbasis kompetensi (Competency Based Training/CBT). Diharapkan bahan ajar ini dapat digunakan sebagai sumber belajar pokok peserta pendidikan dan pelatihan (Diklat) Kejuruan khususnya Lembaga Kursus dan Pelatihan otomotif, dan Pendidikan otomotif pada umumnya dalam mencapai standar kompetensi kerja yang diharapkan oleh pasar kerja. Bahan ajar yang disusun adalah Komponen Utama Mesin Bensin. Hal ini dilakukan untuk melengkapi bahan ajar yang telah di susun sebelumnya, yang telah membahas Sistem Kelistrikan dan Motor Otomotif dan system chasis dan pemindahan tenaga. Penyusunan bahan ajar ini dilakukan melalui beberapa tahap pengerjaan termasuk diskusi dan pengkajian pustaka, serta meminta tanggapan oleh beberapa kalangan secara terbatas dalam bidang otomotif. Penyusun menyadari sepenuhnya, masih terdapat banyak kelemahan dalam penyusunan bahan ajar ini, oleh karena itu saran dan masukan sangat kami harapkan guna perbaikan dan penyrmpurnaannya. Ucapan terima kasih, kami sampaikan kepada Direktorat Pembinaan Kursus dan Pelatihan dan jajarannya yang telah memberikan kesempatan kepada kami untuk berpartisipasi dalam program ini. Semoga naskah bahan ajar ini, dapat memperkaya dan memberikan konstribusi yang positif bagi pengembangan kursus dan pelatihan nasional Indonesia. Penulis Komponen Utama Mesin Bensin v
DAFTAR ISI Sambutan... Kata Pengantar... Sekapur Sirih... Daftar Isi... i iii v vii BAB I KENDARAAN BERMOTOR RODA EMPAT... 1 A. Bagian Utama Kendaraan... 1 1. Motor / Engine... 1 2. Kelistrikan Kendaraan... 2 3. Chasis... 3 4. Bodi... 4 B. Jenis Motor Bakar Berdasarkan Proses Pembakaran... 5 1. Motor pembakaran luar... 5 2. Motor pembakaran dalam... 5 C. Prinsip Motor Bakar... 5 D. Jenis Motor Bakar Berdasarkan Bahan Bakar yang digunakan... 6 1. Motor bakar bensin 4 Tak... 6 2. Motor bakar Diesel 4 Tak... 10 3. Motor bakar Diesel 2 Tak... 12 E. Bagian utama motor... 15 1. Blok Silinder... 15 2. Kepala Silinder... 16 3. Gasket cylinder Head... 17 4. Poros Engkol... 18 5. Roda Penerus (fly-wheel)... 19 Komponen Utama Mesin Bensin vii
6. Panci Oli (Oil Pan/Carter)... 21 7. Piston dan Batang Penghubung... 21 8. Silinder... 24 9. Poros Bubungan dan Katup... 25 10. Tutup Kepala Silinder... 25 11. Rantai Timing dan Pulley... 26 BAB II SISTEM BAHAN BAKAR DAN PENGAPIAN PADA MESIN BENSIN... 27 A. Mekanisme Suplay Bahan Bakar... 27 1. Fungsi dan Komponen... 27 2. Perawatan Sistem Bahan Bakar Bensin... 31 B. Mekanisme Pemasukan dan Pembuangan... 32 1. Saringan Udara... 32 2. Saluran Masuk (intake Manifold)... 33 3. Saluran Buang dan Knalpot... 33 C. Mekanisme Katub... 34 1. Kelengkapan dan Cara Kerja... 34 2. Jenis Jenis Mekanisme Katub... 35 3. Diagram Katub... 38 4. Penegang Rantai/Tensioner... 41 5. Metode-Metode Menggerakkan Katup... 41 6. Komponen-Komponen Mekanisme Katup... 43 D. Kelistrikan... 48 1. Sistem Starter...... 48 2. Sistem Pengapian... 49 3. Sistem Pengisian... 50 viii Komponen Utama Mesin Bensin
BAB III SISTEM PELUMASAN... 51 1. Fungsi... 51 2. Komponen... 52 3. Jenis... 52 4. Cara Kerja... 53 5. Klasifikasi Oli dan Gemuk... 53 6. Perawatan sistem pelumasan... 55 7. Sistem Ventilasi Karter... 55 BAB IV SISTEM PENDINGIN MESIN... 57 1. Fungsi... 59 2. Cara Kerja... 60 3. Perawatan sistem pendingin... 61 BAB V PERAWATAN BERKALA KENDARAAN... 62 1. Perawatan kendaraan... 62 2. Perawatan motor... 62 BAB VI PENUTUP... 63 DAFTAR PUSTAKA... 65 BIODATA PENULIS... 66 Komponen Utama Mesin Bensin ix
I. KENDARAAN BERMOTOR RODA EMPAT Kendaraan, agar dapat dan layak beroperasi pada dasarnya terdiri atas beberapa unit Sebaiknya Anda Tahu Dashboard: Adalah kontrol panel kendaraan yang terpasang di bagian muka kabin penumpang. Lajur sepanjang utama membentuk yang suatu lebar kabin itu banyak memuat perlengkapan untuk kontrol kendaraan, sistem. Sistem inilah seperti roda setir, speedometer, tomboltombol yang selalu dan lain-lain. m e m u n g k i n k a n kendaraan dapat beroperasi sesuai dengan kebutuhan penguna. Kendaraan secara umum memiliki prinsip kerja dan komponen utama yang hampir bersamaan, hanya saja kemudian muncul banyak perbedaan pada komponen-komponen tambahan. Perbedaan yang terjadi disebabkan oleh banyak faktor, diantaranya adalah: perkembangan teknologi dalam bidang otomotif, kebutuhan pengguna yang semakin beragam, dan perbedaan yang disebabkan oleh berbagai jenis fungsi kendaraan itu sendiri. A. Bagian Utama Kendaraan Perbedaan untuk setiap jenis kendaraan, dalam hal ini adalah kendaraan roda empat, seperti yang diuraikan di atas disebabkan oleh banyak faktor, namun pada bagian utama sesungguhnya terjadi banyak persamaan antara satu mesin dengan mesin lainnya. Bagian utama mesin bensin dan mesin disel juga memiliki banyak persamaan, karena banyaknya persamaan itu, pembahasan berikut akan lebih banyak mengulas bagian utama mesin bensin. Komponen utama mesin bensin terdiri dari beberapa bagian berikut ini: 1. Motor/Engine Secara umum motor berfungsi sebagai sumber tenaga untuk menggerakkan/mengoperasikan kendaraan. Motor yang digunakan adalah tipe motor pembakaran dalam (internal combustion engine) yang menggunakan solar atau bensin sebagai bahan bakar. Komponen Utama Mesin Bensin 1
Gambar 1. Motor/engine Sumber: www.arthursclipart.org 2. Kelistrikan Kendaraan Kelistrikan kendaraan adalah seluruh rangkaian kelistrikan yang ada pada kendaraan. Kelistrikan kendaraan berfungsi sebagai pendukung unjuk kerja kendaraan, yang mencakup kelistrikan bodi, seperti sistem penerangan, lampu panel/indikator dan kelengkapan kelistrikan lainnya (acessories). Gambar 2. Kelistrikan Mobil Sumber: Otomotif Dasar hal.3 2 Komponen Utama Mesin Bensin
3. Chasis Chasis berfungsi sebagai dudukan (penempatan) seluruh komponen yang membentuk kendaraan serta mengontrol jalannya kendaraan. Chasis terdiri dari beberapa unit, yaitu: a. Rangka Rangka berfungsi sebagai dudukan/penempatan seluruh bagian kendaraan, seperti engine, badan kendaraan, sistem kelistrikan, unit pengendali, dan lain-lain. b. Pemindah Tenaga (Power Train) Pemindah tenaga berfungsi untuk memindahkan tenaga motor ke roda. Dalam prosesnya, pemindah tenaga melakukan peningkatan daya dan merubah arah putaran motor sehingga sesuai dengan arah perputaran roda. c. Kemudi Kemudi berfungsi untuk mengarahkan jalannya kendaraan. Pengendalian arah kendaraan dilakukan dengan mengatur posisi roda. Umumnya kendaraan menggunakan roda depan sebagai penentu arah kendaraan. Pada kendaraan jenis tertentu (fork-lift) menggunakan roda belakang sebagai pengendali arah kendaraan. d. Suspensi Suspensi berfungsi untuk mengurangi getaran yang terjadi pada kendaraan, terutama pada saat kendaraan beroperasi pada jalan yang tidak rata. Suspensi terdiri dari pegas dan peredam kejut. e. Rem Secara umum rem berfungsi untuk memperlambat jalannya kendaraan. Rem tidak berfungsi untuk menghentikan kendaraan. Pengoperasian rem dapat dilakukan secara mekanik, hidrolik, pneumatik atau kombinasi ketiganya. Komponen Utama Mesin Bensin 3
4. Bodi Secara umum, bodi berfungsi untuk p e m b e n t u k a n ruang yang layak pada kendaraan. Secara khusus, bodi juga berfungsi Sebaiknya Anda Tahu Body Mobil : berhubungan dengan ketentuan umum, yaitu semakin baik nilai aerodinamikanya, semakin sedikit hambatan angin yang terjadi selama tunggangan dipacu. Pada akhirnya, tentu efisiensi bahan bakar akan tercapai. sebagai pelindung dan untuk memperindah tampilan kendaraan (dekoratif). Komponen bodi mencakup rangka bodi, lapisan luar dan lapisan dalam. Gambar 3. Body Mobil Sumber: www.image.google.com Sebelum kita membahas lebih lanjut materi tentang Komponen Utama Pada Mesin Bensin kita perhatikan beberapa hal dibawah ini: Definisi motor bakar: Suatu mekanisme/konstruksi mesin yang merubah energi panas menjadi energi mekanis Bagaimana dapat terjadinya energi panas: Terjadinya energi panas karena adanya proses pembakaran, bahan bakar, udara, dan bekerjanya sistem pengapian untuk membakar campuran udara dan bahan bakar. 4 Komponen Utama Mesin Bensin
Bagaimana terjadinya perubahan energi panas menjadi energi mekanik: Dengan adanya konstruksi mesin yang di desain sedemikian rupa, memungkinkan terjadinya siklus kerja mesin yang mengakibatkan terjadinya usaha dan tenaga dorong dari hasil ledakan pembakaran, dan hasil ledakan itu diubah oleh konstruksi mesin menjadi energi mekanik atau tenaga penggerak. B. Jenis Motor Bakar Berdasarkan Proses Pembakaran 1. Motor pembakaran luar (External combustion chamber) Motor pembakaran luar adalah suatu motor bakar dimana proses pembakaran atau perubahan energi panas dilakukan diluar dari mekanisme / kontruksi mesin. Dari ruang pembakaran energi panas tersebut dialirkan ke kontruksi mesin melalui media penghubung. Contohnya : - Mesin uap / turbin uap - Mesin nuklir / turbin nuklir. 2. Motor pembakaran dalam (Internal combustion chamber) Motor pembakaran dalam adalah suatu motor bakar dimana proses pembakaran atau perubahan energi panas dilakukan di dalam kontruksi mesin itu sendiri dan tempat terjadinya proses pembakaran itu disebut ruang bakar ( combustion chamber ). Contohnya: - Motor bensin - Motor diesel - Mesin Jet C. Prinsip Motor Bakar Prinsip kerja motor bakar adalah perubahan gerak lurus pada piston menjadi gerak putar pada poros engkol, dan dalam melakukan kerjanya siklus motor bakar dibagi menjadi dua: Komponen Utama Mesin Bensin 5
1. Prinsip kerja motor 4 tak Dimana setiap dua kali putaran poros engkol atau empat kali gerakan turun dan naik piston menghasilkan satu kali langkah usaha. 2. Prinsip kerja motor 2 tak Dimana setiap satu kali putaran poros engkol atau dua kali gerakan turun dan naik piston menghasilkan satu kali langkah usaha. D. Jenis Motor Bakar Berdasarkan Bahan Bakar yang digunakan Selain dibedakan berdasarkan proses pembakaran, Jenis Motor Bakar juga dapat dibedakan berdasarkan bahan bakar yang digunakan yaitu motor dengan bahan bakar bensin dan motor dengan bahan bakar disel/solar. 1. Motor Dengan Bahan Bakar Bensin (Motor Bensin) Langkah kerja / siklus motor bakar bensin 4 tak 1. Langkah Hisap Langkah hisab terjadi karena kombinasi kerja beberapa komponen, diantaranya: piston, mekanisme katub, poros engkol dan poros cam. Piston bergerak dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB), dalam keadaan ini posisi katup hisap membuka dan katup buang tertutup karena piston bergerak ke bawah maka di dalam-- ruang silinder timbul kevakuman sehingga campuran antara udara dan bahan bakar bensin terhisap masuk ke dalam ruang silinder. INTAKE STROKE INTAKE VALVE OPEN EXHAUST VALVE CLOSED STROKE TOP-DEAD-CENTER (T.D.C) BOTTOM-DEAD-CENTER (B.D.C) Gambar 4. Langkah Hisap 6 Komponen Utama Mesin Bensin
Sebagai ilustari adalah jarum suntik, ketika tuas ditarik akan terjadi tekanan udara rendah yang mengakibatkan cairan obat terhisap kedalam tabung. 2. Langkah Kompresi Langkah kompresi terjadi akibat dari gaya putar balik poros engkol. Akhir dari langkah hisap, piston bergerak dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA). Katub hisap dan katup buang tertutup, pergerakan piston menuju titik mati atas menyebabkan campuran udara dan bahan bakar tertekan dan mengakibatkan kenaikan suhu menjadi sangat tinggi COMPRESSION STROKE INTAKE VALVE CLOSED EXHAUST VALVE CLOSED TOP-DEAD-CENTER (T.D.C) STROKE BOTTOM-DEAD-CENTER (B.D.C) Gambar. 5 Langkah Kompresi Sebagai ilustrasi adalah jarum suntik seperti yang diuraikan di atas, saat tuas ditekan maka cairan obat akan keluar melalui jarum suntik, namun pada keadaan ini jarum tertutup rapat sehingga cairan obat tidak keluar. Pada campuran bahan bakar bensin dan udara, tekanan yang tinggi akan menimbulkan suhu yang tingggi pula sehingga mudah terbakar jika terdapat percikan bunga api. Komponen Utama Mesin Bensin 7
3. Langkah Usaha Langkah usaha terjadi akibat dari adanya tekanan dan suhu yang tinggi pada saat langkah kompresi oleh piston, sesaat sebelum akhir langkah kompresi dan poros engkol belum berputar satu putran penuh atau piston belum mencapai TMA, busi memercikan bunga api listrik ke dalam ruang bakar, sehingga campuran udara dan bensin yang sudah dipampatkan akan terbakar dan akan menimbulkan tenaga gerak yang kuat dan mendorong piston menuju titik mati bawah (TMB) POWER STROKE INTAKE VALVE CLOSED EXHAUST VALVE CLOSED TOP-DEAD-CENTER (T.D.C) STROKE BOTTOM-DEAD-CENTER (B.D.C) Gambar 6. Langkah Usaha Pada keadaan ini posisi katub hisab dan katub buang masih tertutup rapat, dimana sistem harus terhindar dari kebocoran. Untuk memastikan ledakan campuran bahan bakar dan udara dapat menghasilkan daya yang maksimal, dan ledakan tidak keluar melalui karburator sebagai awal saluran hisab, atau keluar melalui kenalpot, maka sistem harus betul-betul tertutup dengan rapat. 8 Komponen Utama Mesin Bensin
4. Langkah buang Langkah buang terjadi saat katub buang terbuka dan piston bergerak ke atas menuju TMA setelah menyelesaikan langkah usaha atau langkah kerja. Piston bergerak kembali ke atas diakibatkan oleh adanya gaya lebih dari putaran poros engkol, saat piston bergerak menuju puncak, katub buang terbuka dan katub hisab tertutup. Ilustrasinya adalah tuas pijakan kaki mesin jahit, jika telapak kaki berada pada tuas mesin jahit, kaki akan sulit menghentikan gerakan tuas karena adanya poros yang berbentuk engkol sebagai mekanisme penggeraknya. EXHAUST STROKE INTAKE VALVE CLOSED EXHAUST VALVE OPEN TOP-DEAD-CENTER (T.D.C) STROKE BOTTOM-DEAD-CENTER (B.D.C) Gambar 7. Langkah Buang Karena piston bergerak keatas maka gas hasil pembakaran di dalam silinder akan terdorong ke luar melalui katup buang, dan pada bagian ini siklus telah bekerja satu kali dengan empat tahapan langkah, untuk kemudian berulang kembali ke siklus awal Catatan : Pada saat akhir langkah buang dan awal langkah hisap kedua katup akan membuka sedikit (valve over lap) yang berfungsi sebagai langkah pembilasan (campuran udara bahan bakar baru mendorong gas sisa hasil pembakaran) Komponen Utama Mesin Bensin 9
2. Motor Bakar Diesel (Motor Diesel 4 Tak) Langkah kerja motor diesel 4 tak 1. Langkah hisap - Piston bergerak dari TMA ke TMB - Katup masuk membuka - Karena piston bergerak ke bawah maka di dalam silinder terjadi kevacuman sehingga udara bersih akan mengalir masuk ke dalam melalui katup masuk. Gambar 8. Langkah Hisab Motor Disel 2. Langkah kompresi Piston akan bergerak dari TMB ke TMA kedua katup menutup karena piston bergerak keatas maka udara bersih di dalam silinder akan terdorong dan dipampatkan di ruang bakar, akibatnya tekanan dan temperature udara menjadi tinggi. Gambar 9. Langkah Kompresi Motor Disel 10 Komponen Utama Mesin Bensin
3. Langkah Usaha Pada langkah ini terjadi dua proses pembakaran. a. Pembakaran awal: Sebelum piston mencapai TMA, injector akan mengabutkan bahan bakar dan akan bercampur dengan udara yang bertekanan dan bertemperatur tinggi ( 7000-9000 C, 70-90 kg/cm2 ). b. Pembakaran Sempurna Karena tekanan dan temperatur yang tinggi maka bahan bakar akan terbakar dengan sendirinya. Hal ini akan menimbulkan daya dorong sehingga piston akan bergerak dari TMA ke TMB Gambar 10. Langkah Kerja Motor Disel Komponen Utama Mesin Bensin 11
4. Langkah Buang Piston bergerak dari TMB ke TMA katup buang membuka karena piston bergerak ke atas maka gas sisa hasil pembakaran akan terdorong ke luar melalui katup buang. Gambar 11. Langkah Buang Motor Disel 3. Motor Bakar Diesel (Motor Diesel) Langkah motor bakar diesel 2 (dua) tak. Mesin diesel juga ada yang proses kerjanya menggunakan sistem 2 langkah. Pada mesin diesel 2 langkah ini bisanya dipergunakan blower yang khusus menyediakan udara bilas. Blower itu terdiri dari pasangan sayap yang saling bersinggungan rapat sesamanya dan dapat berputar dalam rumahnya. Salah satu dari sayap digerakkan oleh motor itu sendiri atau bersumber dari luar. Udara yang terdapat diantara sayap-sayap dibawa dan dipindahkan ke ruang penerima (Kotak Udara) yang terdapat pada pinggang silinder. Blower itu berputar pada putaran beberapa kali lebih tinggi daripada putaran motor. Udara bilas itu berkumpul pada kotak udara yang terdapat pada pinggang silinder dimana terdapat saluran-saluran bilas. Pemasukan udara bilas dilakukan melaui deretan lubang masuk yang terdapat pada sebagian besar dari pinggang silinder. 12 Komponen Utama Mesin Bensin
Lubang-lubang tersebut dibuka dan ditutup oleh torak. Pada tutup silinder terdapat dua katup buang. Gas buang dikeluarkan melalui kedua katup tersebut dan muatan bilas masuk melalui lubang masuk yang ada pada pinggang silinder tadi. Katup itu terbuka pada saat yang sama dengan yang terjadi pada motor dua langkah dengan pembilasan engkol. 1. Langkah kompresi dan hisap Piston bergerak dari TMB ke TMA, saluran masuk membuka sehingga udara bersih masuk ke dalam, sesaat setelah saluran hisap menutup dan saluran buang menutup maka mulai dilakukan langkah kompresi hingga tekanan udara mencapai 70-90 kg/cm2. E I P E I P Charging Compression Gambar 12.A, Langkah kompresi dan Hisab Sumber: www.roymech.co.uk 2. Langkah usaha dan buang Sebelum piston mencapai TMA injector akan mengabutkan bahan bakar dan ini merupakan proses pembakaran awal, karena bahan bakar bercampur dengan udara bersuhu dan bertekanan tinggi maka akan terjadi proses pembakaran sempurna. Akibatnya akan mendorong piston bergerak dari TMA ke TMB. Sesaat piston belum mencapai TMB katup buang sudah mulai membuka. Dan bila saluran hisap membuka maka udara bersih akan membantu mendorong gas sisa hasil pembakaran keluar. Komponen Utama Mesin Bensin 13
E E I P I P Combustion Exhaust Gambar 12.B, Langkah usaha dan buang Sumber: www.roymech.co.uk Perbandingan antara motor 4 tak dan 2 tak Objek Motor 4 Tak Motor 2 Tak Prinsip kerja 2 kali putaran poros 1 kali putaran poros engkol 1 kali usaha engkol menghasilkan 1 kali usaha Mekanisme Katup Lebih rumit Tidak mengunakan mekanisme katup Putaran rpm yang Lebih lambat Lebih cepat dihasilkan Sistem pelumasan Tidak menggunakan Menggunakan oli mesin oli samping samping untuk melumasi ruang engkol Suara yang dihasilkan Lebih halus Lebih kasar karena hasil pembakaran Tingkat polusi yang Lebih kecil Lebih besar ditimbulkan Pengunaan mesin untuk Mobil Motor jenis kendaraan 14 Komponen Utama Mesin Bensin
Perbandingan antara Motor Diesel dengan Motor Bensin Objek Motor Bensin Motor Diesel Bahan bakar yang Bensin Solar digunakan Jenis yang Campuran udara dan Udara Solar dikompresikan bensin Sistem pembakaran Menggunakan busi Pembakaran sendiri Tingkat perbandingan Lebih rendah Lebih tinggi kompresi Momen / torsi yang Lebih kecil Lebih besar dihasilkan Getaran dan suara yang Lebih halus Lebih kasar timbul karena proses pembakaran Harga bahan bakar yang Lebih mahal Lebih murah dipakai Tingkat harga perawatan Lebih murah Lebih mahal mesin E. Bagian utama motor 1. Blok Silinder Blok silinder adalah salah satu komponen motor yang paling besar, dan berfungsi untuk memasang Komponen motor lainnya. Pada dasarnya blok silinder terbuat dari balok logam tuang, secara umum terbuat dari besi tuang, tetapi ada juga yang terbuat dari alumunium tuang. Pengunaan bahan tersebut bertujuan untuk mengurangi berat serta menambah panas radiasi. Komponen Utama Mesin Bensin 15
Gambar 13. Blok Silinder Sumber: www.e-autonaprawa.pl Blok silinder mempunyai lubang yang presisi sebagai tempat piston bekerja. Pada bagian bawah blok mesin, yang disebut juga crankcase mempunyai dudukan bantalan untuk penempatan poros engkol. Bagian silinder dikelilingi oleh mantel pendingin (water jacket) yaitu saluran air pendingin. Pada blok silinder ini terdapat beberapa buah silinder mesin, pada tiap silinder terdapat sebuah torak/piston yang dipasangkan pada salah satu ujung batang piston, sedangkan ujung piston yang lain berhubungan langsung dengan poros engkol/crank shaft, maka dengan demikian gerak naik turunnya piston dapat menggerakan poros engkol. Sedangkan dibagian atas kepala silinder pada bagian dalamnya berbentuk sebuah ruang bakar dan dilengkapi dengan katup-katup hisap dan buang. Beberapa silinder disusun pada blok silinder, bagian atasnya ditutup dengan kepala silinder sedangkan bagian bawah blok silinder membentuk ruang engkol untuk penempatan dan pemasangan kelengkapan, seperti dinamo starter untuk start awal gerak poros engkol, alternator, pompa bensin serta distributor. 2. Kepala Silinder Pada kepala silinder terdapat ruang bakar, dimana gas (campuran udara dan bahan bakar) dibakar. Kepala silinder mempunyai lubang 16 Komponen Utama Mesin Bensin
saluran masuk dan saluran keluar. Katup masuk mengatur pemasukan gas bahan bakar ke dalam silinder dan katup buang mengeluarkan gas bekas hasil pembakaran. Gambar 14. Kepala Silinder Sumber: www..hotrod.com Kepala silinder pada umumnya terbuat dari besi tuang atau campuran alumunium yang bertujuan untuk membatasi pemuaian juga dilengkapi mantel pendingin yang berhubungan dengan blok silinder untuk memberikan pendinginan pada katup-katup dan busi busi. Kepala silinder dibaut dengan blok silinder dibagian atas dan diantaranya juga diberikan gasket, sehingga benar-benar rapat dengan silinder, terdapat lubang-lubang untuk pemasangan busi dan mekanik katup yang dilengkapi pada mesin. 3. Gasket cylinder Head Gasket Cylinder head terletak diantara kepala silinder dan blok silinder. Berfungsi sebagai perapat agar tidak terjadi kebocoran kompresi, kebocoran oli, dan kebocoran air pendingin. Gambar 15. Gasket Cylinder Head Sumber: www.partinfo.co.uk Komponen Utama Mesin Bensin 17
Untuk mencegah kebocoran fluida (oli dan air) pada motor, digunakan gasket dan seal. Secara umum gasket dan seal disebut perapat. Gasket digunakan untuk mencegah kebocoran pada sambungan yang tidak bergerak (statis), contohnya antara kepala silinder dan blok silinder, pompa pendingin dan blok silinder dan lain-lain. Seal digunakan untuk mencegah kebocoran pada komponen yang bergerak/berputar, contohnya antara poros engkol dan blok silinder, pada pompa air dan lain-lain. Untuk dapat merakit satu unit engine diperlukan komponen lain, seperti mur, baut, ring, spacer, dudukan, penahan pegas dan lain-lain. Komponenkomponen kecil inilah yang membentuk satu kesatuan motor. 4. Poros Engkol Poros engkol ditempatkan pada bantalan dan diikat pada bagian bawah blok silinder (crankcase). Poros engkol bersama-sama dengan batang penghubung (connection rod) merubah gerak lurus piston menjadi gerak putar pada poros engkol. Poros engkol mempunyai dua jenis bantalan, yaitu bantalan tetap dan bantalan putar. Gambar 16. Crankshaft Sumber: www.image.google.com Poros engkol/crankshaft, mempunyai tugas penting yaitu mengubah gerakan lurus piston yang berada dalam silinder pada gerak kerja menjadi gerak putar dengan melalui batang-batang piston serta menjaga pergerakan piston dalam lengkah-langkah selanjutnya. Poros engkol terdiri atas pusat putaran dimana pada pena engkol dipasangkan batang piston. Bagian ujung depan poros engkol dibuat sedemikian rupa sehingga memungkinkan pemasangan gigi pengatur (timing gear) yang 18 Komponen Utama Mesin Bensin
berfungsi untuk menggerakan sumbu nok dan puli untuk menggerakan pompa air/alternator (waterpump). Sedangkan bagian ujung belakang dipasangkan dengan flens untuk pemasangan roda penerus (roda gila). 5. Roda Penerus (fly-wheel) Sebaiknya Anda Tahu Differensial : Rancangan gigi (gardan) yang memungkinkan dua roda (sejajar) berputar dengan jumlah putaran berbeda. Satu lebih cepat lainnya lambat, misalnya saat berbelok. Gunanya untuk m e n g h u b u n g k a n perputaran mesin dengan roda belakang. Roda penerus terbuat dari besi tuang yang kuat, dihubungkan di salah satu ujung poros engkol. Roda penerus mengurangi getaran mesin dengan cara memperhalus daya yang dihasilkan piston. Pada saat langkah usaha, roda penerus menerima gaya puntir yang besar, daya yang besar ini dimanfaatkan untuk menggerakkan piston pada ketiga langkah lainnya (buang, isap dan kompresi), dengan demikian putaran mesin menjadi lebih halus. Semakin banyak jumlah silinder, roda penerus akan semakin ringan/kecil. Roda penerus dilengkapi/ dipasang roda gigi, sehingga memungkinkan motor dihidupkan dengan menggunakan motor starter. Roda gaya atau roda penerus/flywheel, merupakan piringan yang terbuat dari besi tuang dan dibaut pada ujung belakang poros engkol. Gambar 17. Roda Gaya / Roda Penerus Sumber: www.image.google.com Komponen Utama Mesin Bensin 19
Poros engkol hanya mendapatkan tenaga putaran dari langkah kerja saja, agar supaya dapat bekerja pada langkah yang lainnya maka poros engkol harus dapat menyimpan daya putaran yang diperolehnya. Bagian yang menyimpan tenaga putaran ini adalah roda penerus yang juga dilengkapi dengan gigi ring yang dipasangkan di bagian luar untuk perkatian dengan starter pinion. Roda gila sering disebut juga roda gaya atau roda penerus, adalah sebuah komponen berupa sebuah piringan yang dipasangkan pada flensa di ujung roda poros engkol. Bagian tepi roda gila biasanya memiliki cincin bergerigi untuk pertautan dengan roda gigi motor starter pada saat motor dihidupkan. Karena itu tanpa roda gila hampir tidak mungkin menghidupkan mesin. Kalaupun hidup, putaran mesin menjadi tidak teratur. Bobot yang dimiliki roda gila inilah yang menyebabkan putaran poros engkol mantap dan halus. Bobot roda gila pada mesin mobil penumpang berkisar 7.5-50 KG. Sirip pengimbang pada poros engkol sering dimanfaatkan untuk membuat putaran mesin menjadi lebih merata. Beberapa merek mobil juga memakai mesin yang dilengkapi alat peredam getaran sehingga putaran mesin menjadi sangat halus. Bentuk peranti ini mirip roda gila, tetapi ukurannya lebih kecil dan dipasang diujung poros engkol bagian depan. Roda gila dipasang kokoh pada ujung poros engkol sehingga tidak mudah bergeser dari dudukannya. Ini untuk menjamin agar roda gila, mesin, dan kode penyalaan tetap pada posisi yang benar. Selain itu, tepat ditengah roda gila ada lubang kecil. Bantalan peluru ini bertugas menahan ujung bagian depan poros kopling. Fungsi lain dari roda gila adalah sebagai tempat pemasangan kopling, yaitu alat untuk meneruskan atau menyalurkan tenaga dari mesin ke poros gardan melalui kopling. Kopling terpasang pada roda gila berikut tempurung yang seputar sisi sekrupnya pada roda gila. Permukaan salah satu roda gila dibubut sangat halus. 20 Komponen Utama Mesin Bensin
6. Panci Oli (Oil Pan/Carter) Panci oli diikat ke bagian bawah blok silinder, sehingga dapat menutupi poros engkol. Panci oli juga sebagai wadah pelumas untuk pelumasan seluruh komponen motor. (Carter), terletak dibawah blok silinder digunakan sebagai penampung oli mesin yang terbuat dari baja press. Pada karter ini juga dilengkapi ventilasi untuk menghubungkan ruang dalam dengan udara luar. Karter dibaut dibawah bak engkol dan diantaranya diberikan gasket (pelapis karet) untuk menghindari kebocoran pada sambungan tersebut sehingga oli mesin tidak bocor /merembes keluar. Gambar 18. Oli Pan/Carter Sumber: www.image.google.com 7. Piston dan Batang Penghubung Piston dan kelengkapannya berfungsi untuk meneruskan tenaga hasil pembakaran. Selain itu juga bersama kepala silinder membentuk ruang bakar. Piston dalam kerjanya menerima panas dan perubahan temperatur yang sangat tinggi, oleh sebab itu piston dibuat dari bahan yang tahan terhadap kondisi ini. Piston ada juga yang menyebut dengan nama torak ada juga yang menyebutnya Seker (berasal dari bahasa Belanda "Zuiikeerr"). Piston terletak didalam silinder dan bergerak naik turun. Pada piston inilah yang menerima gaya tekan akibat ledakan yang terjadi di ruang bakar dan diteruskan kebawah oleh conecting rod (stang Komponen Utama Mesin Bensin 21
piston). Piston kebanyakan terbuat dari almunium alloy. Namun pada mesin yang berteknologi tinggi piston banyak yang menggunakan bahan lain. Gambar 19. Piston Sumber: www.image.google.com Piston umumnya menggunakan bahan campuran alumunium (alumunium alloy). Piston dilengkapi dengan dua jenis ring yaitu ring kompresi dan ring oli. Ring kompresi sebagai perapat untuk mencegah kebocoran gas, terutama saat pembakaran. Ring minyak berfungsi untuk mengendalikan pelumasan dinding silinder dan piston serta kelengkapannya. Bagian bawah batang penghubung mempunyai ujung yang dapat dilepas yang digunakan untuk mengikat batang penghubung dengan poros engkol, bagian atas dilengkapi dengan lubang pasak sebagai dudukan piston. Komponen ini wajib mempunyai sifat tahan terhadap tekanan dan suhu tinggi dan dapat bekerja dengan kecepatan tinggi. Kepala piston umumnya mempunyai permukaan yang datar tetapi ada pula yang cembung atau cekung, pada bagian atas torak terdapat 2-3 celah untuk pemasangan pegas-pegas piston. 22 Komponen Utama Mesin Bensin
Bahan dasar piston adalah campuran besi tuang dan aluminium karena ringan dan mempunyai penghantar panas yang baik. Paduan yang tidak seimbang akan berakibat buruk dimana pada suhu yang sangat tinggi akan membuat piston memuai dan berubah bentuk oleh sebab itu dijumpai diameter bagian atas torak agak lebih kecil dari bagian bawahnya, dimana dalam keadaan suhu tinggi maka bagian atas dan bawah akan menjadi sama besar. Antara piston dan dinding harus diberikan kerenggangan tertentu karena adanya pemuaian pada waktu mesin bekerja yang mana disebut renggang piston/torak, bila terlalu besar maka akan terjadi kebocoran gas yang keluar dan minyak oli mesin akan masuk ke ruang piston dan silinder, sehingga suara piston berisik. Perhatikan jika asap kenalpot (gas buang) terdapat asap putih, berarti kemungkinan oli mesin ikut terbakar karena terlalu besar kerenggangannya. Bila terlalu kecil akan menimbulkan gesekan yang akan lebih besar sehingga pelumasan tidak sempurna. Piston I wouldn t want to mark the connecting rod on the shaft. Mark the base instead. But only if you have to though. Connecting Rod Crankshaft rides in here Rod Cap Gambar 20. Piston dan Kelengkapannya Sumber: freeasestudyguides.com Pena piston, berguna untuk menghubungkan piston dengan ujung batang piston, berbentuk pipa untuk mengurangi berat dan pada kedua sisinya disangga oleh bos-bos yang terdapat pada piston. Pegas piston, berguna untuk perapat dan menjaga agar gas-gas tidak keluar selama langkah kompresi dan langkah kerja dalam Komponen Utama Mesin Bensin 23
ruang bakar. Dan juga untuk mengikis oli pelumas dari dinding silinder, mencegah oli masuk ke ruang bakar. Pegas piston umumnya terbuat dari besi cor khusus dan diberi potongan untuk memudahkan pemasangan ke dalam alur pegas yang terdapat pada piston. Diameternya sedikit lebih besar dari diameter piston, dan setelah terpasang maka kekenyalan pegas piston ini menekan dinding silinder. 8. Silinder Silinder merupakan bagian yang memindahkan tenaga panas ke tenaga mekanik dan untuk tujuan ini piston bergerak naik memadatkan gas. Untuk memperoleh tenaga maksimum diusahakan tidak terdapat kebocoran-kebocoran pada gas-gas yang dibakar diantara piston dan silinder. Gesekan dan keausan yang diakibatkan oleh gerakan-gerakan meluncur dari piston diusahakan seminim mungkin. Untuk memperkecil hal ini, dinding silinder diperkeras dengan besi tuang/ cor, atau dengan diberikan khrom pada dinding-dinding silinder untuk membatasi keausan akibat gesekan dan panas. Gambar 21. Silinder Blok Sumber: www.image.google.com 24 Komponen Utama Mesin Bensin
Jika dinding silinder telah aus, maka perbaikan yang dilakukan adalah dengan mengebor kembali dinding silinder dengan bore tune, sehingga silinder ruang menjadi lebih besar maka membutuhkan piston/torak juga lebih besar karena bertambahnya diameter ukuran silinder (berhubungan dengan kecepatan pada saat dragrace, dimana ruang silinder dan piston semakin besar dibutuhkan suplay bahan bakar lebih besar sehingga digunakan karburator minimal 2 barrel atau 4 barrel). Untuk menghindari semakin tipisnya dinding dalam dan dinding luar silinder (ketebalan silinder) maka sebaiknya dinding dalam diberikan pelapis khrom sehingga permanen karena meminimalisasi keausan, dan piston bisa dipertahankan tidak memerlukan penggantian piston dengan ukuran yang lebih besar. 9. Poros Bubungan dan Katup Poros bubungan dan mekanisme katup berfungsi untuk membuka dan menutup katup pada saat yang tepat. Poros bubungan digerakkan oleh poros engkol dengan perbandingan putaran 1:2, dengan perantara roda gigi atau rantai/sabuk. 10. Tutup Kepala Silinder Tutup kepala silinder dipasang diatas katup, di bagian atas kepala silinder. Ini berfungsi untuk menutupi mekanisme katup, sehingga komponen katup tidak berhubungan dengan kotoran dan pelumas tida terbuang. Gambar 22. Tutup Kepala Silinder Sumber: www.image.google.com Komponen Utama Mesin Bensin 25
11. Rantai Timing dan Pulley Rantai timing dan pulley menggerakkan poros bubungan setengah dari putaran poros engkol (putaran motor). Penggerak timing, dewasa ini banyak menggunakan sabuk (belt), namun masih ada yang menggunakan rantai atau roda gigi. Gambar 23. Rantai Timing dan Pulley Sumber: www.image.google.com 26 Komponen Utama Mesin Bensin
II. SISTEM BAHAN BAKAR DAN PENGAPIAN PADA MESIN BENSIN A. Mekanisme Suplay Bahan Bakar Ada 4 jenis sistem bahan bakar yang digunakan pada bidang otomotif 1. Sistem karburator untuk motor bensin 2. Sistem injeksi bahan bakar untuk motor bensin 3. Sistem yang menggunakan bahan bakar gas cair (LPG-Liquid Petroleum gas) atau gas alam untuk kendaraan (NVG-Natural Gas for Vichicles) 4. Sistem injeksi bahan bakar untuk motor diesel Seluruh sistem diatas tidak sama, namun secara umum semuanya mempunyai kesamaan, yaitu memiliki tangki bahan bakar, dan cara mensuplai bahan bakar. Sistem tersebut berfungsi mencampur bahan bakar dan udara dengan campuran yang tepat sehingga dapat terbakar di dalam ruang bakar. 1. Fungsi dan Komponen Secara umum fungsi sistem bahan bakar ialah mensuplai kebutuhan bahan bakar yang sudah siap bakar kepada motor sehingga motor dapat bekerja normal pada setiap tingkat kecepatan putar/daya motor. Sistem ini mempunyai tiga komponen utama, yaitu tangki bahan bakar, pompa bahan bakar dan karburator. a. Tangki bahan bakar Sebagai tempat penyimpanan/cadangan bensin untuk motor. b. Pompa bahan bakar Pompa bahan bakar berfungsi untuk memindahkan bahan bakar dari tangki ke karburator. Pompa ini dibutuhkan hanya pada sistem tekan untuk memindahkan bahan bakar. Pompa menarik bensin dari tangki melalui pipa penghubung dan memasukkannya ke dalam ruang pelampung karburator. Komponen Utama Mesin Bensin 27
c. Karburator Karburator berfungsi untuk merubah fisik bahan bakar cair menjadi uap dalam perbandingan yang tepat sehingga uap bahan bakar tersebut mudah/siap dibakar. Dalam pelaksanaanya, tidak semudah itu. Untuk dapat menghasilkan campuran yang tepat pada setiap kondisi beban dibutuhkan beberapa saluran, misalnya pada saat start, putaran idle, putaran menengah, putaran tinggi, dan lain-lain. Gambar 24 : Karburator Sumber: www.arthursclipart.org Bagian-bagian karburator secara umum adalah sebagai berikut : 1. Saluran Udara Masuk 2. Katup Choke 3. Venturi Kecil 4. Venturi Utama 5. Saluran Utama 6. Pelampung 7. Saluran Masuk Bahan Bakar 8. Ruang Bahan Bakar 9. Skrup Penyetel Putaran Idle 10. Saluran Idle 11. Katup Throttle 28 Komponen Utama Mesin Bensin
1. Prinsip Kerja Pada prinsipnya karburator bekerja berdasarkan pada kecepatan aliran udara dan perbedaan tekanan. Semakin cepat aliran udara maka akan semakin rendah tekanannya, khususnya pada suatu saluran/pipa. Untuk menciptakan perbedaan kecepatan udara pada saluran, karburator menggunakan venturi (penyempitan saluran). Perhatikan gambar, setelah udara mengalir dengan kecepatan tertentu, maka udara mampu menarik bahan bakar hingga terbawa bersama udara masuk, sehingga out-putnya dihasilkan uap bahan bakar. Aliran udara dihasilkan akibat gerakan turun piston pada saat langkah isap dimana katup isap terbuka dan katup buang tertutup. Gerakan turun piston mengakibatkan terjadinya tekanan rendah (kevakuman) di dalam silinder, perbedaan tekanan udara luar, dan tekanan di dalam silinder akan mengakibatkan terjadinya aliran udara. 2. Sistem Pelampung Pelampung bersama-sama dengan katup jarum dan dudukannya menjaga permukaan/jumlah bahan bakar di ruang bahan bakar. Ruang bahan bakar adalah tempat penampungan bahan bakar di dalam karburator. Permukaan/jumlah bahan bakar di ruang bahan bakar harus sesuai agar dapat memenuhi kebutuhan bahan bakar pada saat putaran tinggi dan tidak masuk ke saluran masuk pada saat putaran rendah (banjir). 3. Sistem start dingin Untuk menghidupkan motor yang masih dingin diperlukan bahan bakar yang lebih banyak dari biasanya. Untuk memperbanyak jumlah bahan bakar digunakan katup cuk (choke valve). Bila katup cuk ditutup (menutup saluran Komponen Utama Mesin Bensin 29
masuk), kevacuman tinggi terjadi pada saluran di bawah katup cuk, akibatnya akan lebih banyak bahan bakar yang ditarik dari ruang pelampung sehingga campuran menjadi kaya. Penambahan bahan bakar diperlukan untuk menghidupkan motor yang dingin disebabkan temperatur kompresi pada campuran normal belum memadai untuk pembakaran bahan bakar, di sisi lain, akibat dinginnya saluran masuk, sebagian bahan bakar menempel pada saluran masuk (tidak masuk ke dalam silinder). 4. Sistem idle Suplai bahan bakar pada saat motor dalam keadaan putaran rendah (idle speed) diperoleh dari saluran idle. Bahan bakar yang diberikan hanya cukup untuk mempertahankan agar motor tetap hidup. Pada kondisi ini, tutup throttle dalam keadaan tertututup. 5. Sistem utama Sistem utama mensuplai campuran bahan bakar dan udara ke dalam motor pada semua tingkatan putaran/beban di atas putaran rendah. Sistem utama mulai bekerja pada saat katup throttle mulai membuka. 6. Sistem percepatan Sistem percepatan memberikan tambahan bahan bakar pada saat katup throttle dibuka lebih lebar. Hal ini akan mencegah motor mati saat terjadi penambahan putaran/ tenaga. Motor dapat mati sebab pada saat katup throttle dibuka lebih lebar, tingkat kevakuman menjadi rendah, akibatnya bahan bakar yang dihisap menjadi lebih sedikit, pada kondisi beban maksimum motor dapat mati. 30 Komponen Utama Mesin Bensin
2. Perawatan Sistem Bahan Bakar Bensin Sistem bahan bakar merupakan bagian yang sangat vital. Gangguan pada sistem bahan bakar akan berdampak langsung terhadap unjuk kerja motor. Agar sistem bahan bakar dapat berfungsi optimal perlu diperhatikan hal-hal berikut: a. Bahan bakar harus bersih. Untuk itu diperlukan saringan bahan bakar. Saringan bahan bakar tidak boleh tersumbat, saringan yang tersumbat akan menghambat aliran bahan bakar. Untuk itu perlu dilakukan pemeriksaan/penggantian saringan bahan bakar secara berkala. b. Menyetel karburator Karburator dirancang untuk memberikan uap bahan bakar dengan campuran/perbandingan yang pas, sesuai dengan kondisi kerja motor. Seringkali setelah pemakaian yang cukup lama, atau setelah dilakukan service, kondisinya berubah. Untuk itu perlu dilakukan penyetelan-penyetelan agar kondisi kerja karburator kembali seperti semula. Penyetelan yang umum dilakukan ada dua, yaitu : 1) Penyetelan mekanis 2) Penyetelan jarak bebas pedal gas dengan komponen mekanik karburator 3) Penyetelan jarak bebas cuk. Saat tuas cuk ditarik maksimum, katup cuk harus tertutup rapat 4) Penyetelan gerak pompa percepatan agar gerak pompa sesuai dengan gerak pedal gas. 5) Penyetelan saluran penyetelan saluran bahan bakar putaran rendah (idle screw) penyetelan saluran udara (air bleed screw) Komponen Utama Mesin Bensin 31
Kedua saluran ini disetel agar diperoleh putaran rendah yang stabil dengan komposisi campuran yang tepat. B. Mekanisme Pemasukan dan Pembuangan Sistem Pemasukan Udara Sistem pemasukan udara berfungsi untuk menyediakan udara bersih dan menyalurkannya ke dalam silinder motor. Pada motor bensin yang disuplai adalah campuran udara dan bahan bakar, sedangkan pada motor diesel hanya udara bersih. Sistem Pembuangan Gas Bekas Sistem pembuangan gas bekas berfungsi untuk menyalurkan gas bekas (hasil pembakaran) ke luar silinder motor dan sekaligus mengurangi kebisingan. Sistem ini terdiri dari saluran buang, pipa buang dan peredam. Pada motor yang menggunakan bahan bakar yang tidak mengandung timah dilengkapi dengan katalik konverter (catalytic converter). Sistem pemasukan dan pembuangan berfungsi untuk membersihkan udara masuk dan meredam suara gas bekas waktu keluar. Adapun komponen-komponen sistem pemasukan dan pembuangan sebagai berikut: 1. Saringan Udara Saringan berfungsi untuk memisahkan kotoran dari udara. Saringan yang digunakan ada dua jenis, yaitu saringan udara kering dan saringan udara basah. Saringan udara kering pada umumnya menggunakan bahan kertas yang diperkuat dengan kerangka logam. Saringan udara basah dilengkapi dengan genangan oli di bagian dasar saringan. Sebelum udara masuk ke ruang bakar, udara terlebih dahulu menabrak genangan oli sehingga sebagian kotoran terikat dengan oli, sisanya akan ditahan oleh saringan. 32 Komponen Utama Mesin Bensin
Saringan-saringan yang digunakan umumnya dapat dibersihkan. Kotoran yang menumpuk pada dinding saringan akan menghambat aliran udara, sehingga motor akan boros bahan bakar. Untuk membersihkan saringan udara, secara umum dapat dilakukan dengan meniupkan udara bertekanan dari arah dalam saringan. Sebagian besar saringan udara dapat dibersihkan, beberapa jenis saringan udara perlu dicuci terlebih dahulu sebelum di tiup. Namun untuk kepastian cara membersihkan saringan udara dapat dilihat pada buku service manual. Bila saringan udara tidak mungkin lagi untuk dibersihkan (misalnya sobek), saringan udara harus diganti. 2. Saluran Masuk (intake Manifold) Saluran masuk, sesuai dengan namanya, berfungsi sebagai saluran pemasukan uap bahan bakar dari karburator ke dalam silinder. Pada saluran masuk tidak boleh terdapat kebocoran, bila ada kebococran, udara murni akan masuk ke dalam saluran, hal ini akan merubah komposisi campuran yang dihasilkan karburator. Kebocoran saluran masuk memungkinkan udara kotor masuk ke ruang bakar. 3. Saluran Buang dan Knalpot Saluran buang berfungsi untuk menyalurkan gas bekas hasil pembakaran. Saluran buang dilengkapi dengan peredam suara (knalpot). Suara keras yang muncul di saluran buang (bila tidak di pasang knalpot) adalah akibat pertemuan gas bekas yang bertemperatur sangat tinggi dengan udara luar yang temperaturnya relatif rendah. Pemuaian udara yang tiba-tiba tersebut akan menghasilkan ledakan. Knalpot mengurangi temperatur gas buang, juga dilengkapi dengan peredam suara sehingga suara ledakan tersebut dapat diredam. Knalpot tidak boleh bocor, kebocoran knalpot akan memberikan suara berisik. Komponen Utama Mesin Bensin 33
C. Mekanisme Katub Pada sistem motor bakar 4 tak untuk memasukkan campuran bahan bakar dan membuang gas sisa hasil pembakaran maka di dalam silinder diperlukan adanya katup masuk dan katup buang. Untuk mengontrol kapan katup masuk dan kapan katup buang menutup atau membuka disebut mekanisme katup Jenis-jenis mekanisme katup 1. Kelengkapan dan Cara Kerja Untuk dapat berjalan, motor harus memasukkan udara atau campuran udara dan bahan bakar ke dalam silinder serta membuang gas hasil pembakaran dan kegiatan ini harus dilakukan secara tepat. Untuk mengatur pemasukan dan pembuangan ini digunakan katup serta kelengkapan penggeraknya. Pengaturan pemasukan dan pembuangan di lakukan dengan membuka dan menutup saluran ke dalam silinder. Adapun cara kerja mekanisme katup sebagai berikut : Gambar 25. Mekanisme Katup Sumber: www.arthursclipart.org Poros bubungan berputar, perputaran ini akan mengakibatkan bubungan menekan tappet (cam follower), daya dorong tappet akan diteruskan oleh batang penekan (push-rod), batang penekan akan mendorong rocker-arm, pada sisi lain rocker-arm akan mendorong katup sehingga katup akan turun ke bawah (pada kondisi yang sebenarnya, katup terbuka). 34 Komponen Utama Mesin Bensin
Cara kerja katup pada proses yang sebenarnya (motor) sebagai berikut: a. Langkah Isap Pada saat langkah isap, piston bergerak turun, katup isap terbuka dan katup buang tertutup. b. Langkah Kompresi Saat langkah kompresi, piston bergerak ke atas dan kedua katup menutup. c. Langkah Usaha Sama seperti pada langkah kompresi, kedua katup tetap menutup tapi piston bergerak ke bawah. d. Langkah Buang Pada langkah ini, piston bergerak ke atas, katup isap tertutup dan katup buang terbuka. Demikian siklus terus berulang selama motor hidup. 2. Jenis-jenis Mekanisme Katup Katup-katup yang digunakan pada motor dewasa ini umumnya ditempatkan pada kepala silinder. Katup yang ditempatkan di kepala silinder lebih mudah disetel dibanding katup di sisi. Mekanisme penggerak katup di kepala ada tiga jenis yaitu : Tipe Over Head Valve Mekanisme katup ini sederhana dan dapat diandalkan. Penempatan camshaftnya pada blok silinder, dibantu oleh: 1. Valve lifter 2. Push rod 3. Rocker arm Camshaft Gambar 26. Over Head Valve Sumber: New Step 1 Komponen Utama Mesin Bensin 35