BAB II PENDAHULUAN BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensin Motor bakar bensin adalah mesin untuk membangkitkan tenaga. Motor bakar bensin berfungsi untuk mengubah energi kimia yang diperoleh dari pembakaran bahan bakar bensin menjadi energi mekanik dalam bentuk tenaga putar yang berasal dari gerakan putaran poros engkol. Komponen utama dari mesin sepeda motor yaitu kepala silinder (cylinder head), blok silinder, torak dan cincin torak, serta bak engkol mesin.(jalius Jama, 2008) 2.1.1 Kepala silinder (cylinder head) Gambar 2.1 kepala silinder Kepala silinder berfungsi penutup lubang silinder pada blok silinder, tempat mengatur klep, dan tempat dudukan busi. Kepala silinder bertumpu pada bagian atas blok silinder. Titik tumpunya disekat dengan gasket (packing) untuk menjaga agar tidak terjadi kebocoran kompresi, disamping itu menjaga agar permukaan kepala silinder dan permukaan bagian atas blok silinder tidak rusak. Kepala silinder biasanya dibuat dari bahan aluminium campuran, supaya tahan karat juga tahan pada suhu tinggi serta ringan. biasanya konstruksi bagian luar kepala silinder bersirip, dan berfungsi sebagai penukar kalor atau pendingin mesin.(jalius Jama, 2008) II-1
II-2 2.1.2 Block silinder mesin (cylinder block) Gambar 2.2 blok silinder Silinder linear dan blok silinder merupakan bagian yang melekat satu sama lain. Daya sebuah motor biasanya dinyatakan oleh besarnya silinder suatu motor. Silinder linear terpasang erat pada blok silinder, dan bahannya tidak sama. Silinder linear dibuat dari bahan yang tahan gesekan dan panas sedangkan blok silinder dibuat dari besi tuang yang tahan panas. Pada mulanya, ada yang merancang jadi satu, sekarang sudah jarang ada, sekarang dibuat terpisah berarti silinder linear dapat diganti bila keausannya sudah berlebihan. Bahannya dibuat dari besi tuang kelabu, untuk motor-motor yang ringan seperti pada sepeda motor bahan ini dicampur dengan aluminium. Bahan blok silinder dipilih agar memenuhi syarat-syarat pemakaian yaitu tahan terhadap suhu yang tinggi, dapat menghantarkan kalor dengan baik, dan tahan terhadap gesekan. Silinder linear merupakan tempat bergerak torak. Tempat torak berada tepat ditengah blok silinder. Silinder linear torak ini dilapisi dengan bahan khusus agar tidak cepat aus karena gesekan. Meskipun telah mendapat pelumasan yang mencukupi tetapi keausan lubang silinder tetap tidak bisa dihindari. Oleh karena itu dalam jangka waktu yang lama keausan tersebut pasti terjadi. Keausan lubang silinder bisa saja terjadi secara tidak merata sehingga berupa keovalan atau ketirusan. Seperti halnya pada kepala silinder, konstruksi luar blok silinder dibuat seperti sirip. Fungsinya adalah untuk melepaskan panas akibat kerja mesin. Dengan adanya sirip-sirip tersebut akan terjadi pendinginan terhadap mesin karena udara bisa mengalir diantara sirip-sirip agar suhu motor tidak teralalu tinggi dan sesuai dengan kemampuan kerja.(jalius Jama, 2008)
II-3 2.1.3 Torak dan ring torak Gambar 2.3 torak dan ring torak Torak mempunyai bentuk seperti silinder. Bekerja dan bergerak secara translasi (gerak bolak-balik) di dalam silinder. Torak terdorong sebagai akibat ekspansi tekanan sebagai hasil pembakaran. Torak selalu menerima temperatur dan tekanan yang tinggi, bergerak dengan kecepatan tinggi dan terus-menerus. Energi dan suhu yang diterima oleh torak berbeda-beda dari permukaan satu ke permukaan lainnya Torak bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah) sebagai gerak lurus. Selanjutnya, torak kembali ke TMA membuang gas hasil pembakaran. Gerakan turun naik torak ini berlangsung sangat cepat melayani proses motor yang terdiri dari langkah hisap, kompresi, usaha dan pembuangan hasil pembakaran. Torak dibuat dari aluminium paduan karena bahan ini dianggap ringan tetapi cukup memenuhi syarat-syarat : 1. Tahan terhadap temperatur tinggi. 2. Sanggup menahan tekanan yang bekerja padanya. 3. Mudah menghantarkan panas pada bagian sekitarnya. 4. Ringan dan kuat. Torak terdiri dari torak itu sendiri, ring torak, pena torak, dan batang torak. Setiap torak dilengkapi lebih dari satu buah ring torak. Ring torak tersebut terpasang longgar pada alur ring. 1. Ring kompresi Ring kompresi berfungsi untuk pemampatan volume dalam silinder serta menghapus oli pada dinding silinder. 2. Ring oli
II-4 Ring oli berfungsi untuk menampung dan membawa oli serta melumasi bagian-bagian dalam ruang silinder. Ring torak dipasang pada torak untuk menyekat gas diatas torak agar proses kompresi dan ekspansi dapat berlangsung dengan sebaik-baiknya, karena pada saat proses tersebut ruang silinder di atas torak harus tertutup rapat, ring torak ini juga membantu mendinginkan torak, dengan cara menyalurkan sejumlah kalor dari torak kedinding silinder. Ring torak harus mempunyai kepegasan yang kuat dalam penekanan dinding silinder. Torak dan ring torak berfungsi sebagai berikut : 1. Mengisap dan mengkompresi muatan segar di dalam silinder 2. Mengubah tenaga gas (selama ekspansi) menjadi usaha mekanis 3. Menyekat hubungan gas diatas dan dibawah torak Pada pemanasan torak kita mengenal adanya pena torak. Pena torak juga berfungsi sebagai pemindah tenaga dari torak ke batang torak agar gerak bolakbalik dari torak dapat diubah menjadi gerak berputar pada poros engkol. Walaupun ringan bentuknya tetapi pena piston dibuat dari bahan baja paduan yang bermutu tinggi agar tahan terhadap beban yang sangat besar. Bagian lain dari torak yaitu batang torak. Batang torak berfungsi untuk menghubungkan torak dengan poros engkol jadi batang torak meneruskan gerakan torak ke poros engkol. Dimana gerak bolak-balik torak dalam ruang silinder diteruskan oleh batang torak menjadi gerak putaran ( rotary ) pada poros engkol. Ini berarti jika torak bergerak naik turun, poros engkol akan berputar. Gambar 2. 4 batang torak
II-5 Ujung sebelah atas dimana ada pena torak dinamakan ujung kecil batang torak dan ujung bagian bawahnya disebut ujung besar. Diujung kecil batang torak ada yang dilengkapi dengan memakai bantalan peluru dan dilengkapi lagi dengan logam perunggu atau bush boaring. Ujung besarnya dihubungkan dengan penyeimbang poros engkol melalui king pin dan bantalan peluru. Pada umumnya panjang batang penggerak kira-kira sebesar dua kali langkah gerak torak. Batang piston dibuat dari bahan baja atau besi tuang. 2.1.4 Bak Engkol Mesin (crankcase) Gambar 2.5 bak engkol mesin Bak engkol mesin (crankcase) biasanya terbuat dari alumunium die casting. Bak engkol berfungsi sebagai rumah dari komponen yang ada di bagian dalamnya, yaitu alternator, pompa oli, kopling, poros engkol, bearing dan gigi perseneling (Jalius Jama, 2008) 1. Alternator Gambar 2.6 alternator
II-6 Alternator berfungsi sebagai pembangkit listrik, dengan cara memanfaatkan putaran mesin. Dapat dilihat dari Gambar 2.6 2. Pompa oli Gambar 2.7 pompa oli Komponen ini berfungsi untuk mengalirkan oli ke daerah-daerah pelumasan pada sepeda motor. 3. Kopling Gambar 2.8 kopling dan bagian-bagiannya Kopling berfungsi untuk memutuskan dan menyalurkan daya motor. Ada beberapa jenis kopling untuk sepeda motor 4 tak seperti kopling basah dan kopling kering.
II-7 4. Poros engkol dan bantalan peluru Gambar 2.9 poros engkol dan bantalan peluncur Poros engkol adalah sebuah bagian pada mesin yang mengubah gerak vertical atau horizontal dari torak menjadi gerak rotasi (putaran). Untuk mengubahnya, sebuah poros engkol membutuhkan sebuah bearing tambahan yang diletakkan diujung batang penggerak pada setiap silindernya. 5. Gigi perseneling atau gigi transmisi Gambar 2.10 gigi perseneling
II-8 Gigi perseneling berfungsi sebagai pemindah daya yang berpengaruh terhadap kecepatan putaran mesin. 2.2 Sistem bahan bakar Sistem bahan bakar berfungsi sebagai penyuplai bahan bakar, pencampuran bensin dengan udara, pengabutan bahan bakar dan mengatur bahan bakar sesuai kebutuhan motor bakar bensin. Sistem bahan bakar terdiri dari tangki bahan bakar, selang bahan bakar, dan saringan bahan bakar (Jalius Jama, 2008) 2.2.1 Tangki bahan bakar Gambar 2.11 tangki bahan bakar Tangki bahan bakar berfungsi untuk menampung bahan bakar Sebelum disuplai ke karburator. 2.2.2 Selang bahan bakar Selang bahan bakar berfungsi untuk mengalirkan bahan bakar dari tangki bahan bakar ke karburator. 2.2.3 Saringan udara Komponen ini berfungsi untuk memisahkan kotoran yang berada didalam udara sehingga udara yang masuk ke dalam karburator dan ruang bakar relative bersih
II-9 2.2.4 Karburator Gambar 2.12 karborator Karburator adalah komponen yang berfungsi untuk mengabutkan bahan bakar bensin dan dicampur dengan udara pada perbandingan yang tepat (1:15). Umumnya peringkat karburator sepeda motor diatur oleh posisi bukaan katup bensin dan peringkat pengukur ini saling berhubungan satu dengan lainnya yaitu pilot jet dan main jet. Pilot jet berfungsi untuk mengatur udara yang masuk ke dalam karburator. Cara menyeting pilot jet adalah dengan memutar baut pilot jet ke kanan hingga batas akhir putar, kemudian ke kiri sebanyak 2-3 putaran. Main jet berfungsi untuk mengatur bahan bakar bensin yang akan dicampur dengan udara (debit bensin). Main jet diseting dengan cara memutar penuh. 2.3 Sistem kelistrikan Setiap sepeda motor dilengkapi dengan beberapa sistem kelistrikan. Baterai atau akumulator adalah sumber arus listrik utama pada sepeda motor, baterai juga berfungsi untuk menyimpan arus yang dihasilkan alternator dengan arus bolakbalik atau AC (Alternating Current) dan disearahkan oleh regulator menjadi arus DC (Direct Current) Sistem kelistrikan pada sepeda motor meliputi sistem starter, sistem pengisian dan sistem pengapian. (Munir Fahmi, Nana Suryana, 2006)
II-10 2.3.1 Sistem stater Sistem starter berfungsi sebagai penggerak mula agar mesin bisa bekerja. Ada beberapa mesin starter, diantara lain: 1. Stater mekanik Stater yang digerakan dengan tenaga manusia contohnya kick stater ( stater kaki) 2. Stater elektrik Stater yang sumber tenaganya berasal dari arus listrik. Stater jenis ini banyak digunakan pada mobil dan saat ini banyak di aplikasikan pada sepeda motor. Secara umum sistem stater elektrik memiliki beberapa komponen sebagai berikut : 1. Switch stater berfungsi mengalirkan alur listrik ke relay stater 2. Relay stater berfungsi mengalirkan arus yang besar ke motor stater 3. Motor stater berfungsi merubah tenaga listrik menjadi momen putar 4. Baterai berfungsi sebagai sumber arus listrik. Gambar 2.13 rangkaian sistem stater sepeda motor Cara kerja sistem stater ini adalah sebagai berikut: 1. Pada saat kunci kontak ON, saklar stater ditekan, lalu arus mengalir: baterai positif sekring kunci kontak relay stater saklar stater massa. 2. Di dalam relay stater terdapat kumparan, sehingga jika arus mengalir kedalam kumparan relay stater, maka relay stater akan menjadi magnet, dan plunyer pada relay stater akan menghubungkan terminal kabel besar dari
II-11 positif baterai dan yang menuju motor stater, sehingga aliran arusnya menjadi: Baterai positif terminal relay stater motor stater massa 3. Motor yang telah mendapat aliran arus, sehingga motor stater berputar, dan memutarkan mesin. 2.3.2 Sistem pengisian Gambar 2.14 rangkaian sistem pengisian sepeda motor Gambar 2.14 merupakan gambar sistem pengisian pada sepeda motor Honda. Sistem pengisian bertujuan untuk mengisi kembali arus yang telah dikeluarkan oleh baterai. 2.3.3 Sistem pengapian Gambar 2.15 rangkaian sistem pengapian sepeda motor Sistem pengapian pada sepeda motor bertujuan sebagai penghasil tegangan listrik yang mampu memercikan bunga api pada elektroda busi yang digunakan
II-12 untuk membakar campuran bahan bakar dan udara sehingga menghasilkan pergerakan piston dari Titik Mati Atas ke Titik Mati Bawah. Sistem pengapian secara umum dapat dilihat pada Gambar 2.15 Sistem pengapian CDI lebih menguntungkan dan lebih baik dibandingkan sistem pengapian konvensional yang menggunakan platina. Dengan sistem CDI, tegangan pengapian yang dihasilkan lebih besar yaitu sekitar 40 KV dan stabil sehingga proses pembakaran campuran bensin dan udara dapat lebih sempurna. Dengan demikian, terjadinya endapan karbon pada busi juga bisa dihindari dan tidak memerlukan penyetelan seperti penyetelan pada platina. Berikut adalah diagram instalasi pengapian CDI. (Munir Fahmi, Nana Suryana, 2006) Prinsip kerja CDI 1. Tegangan yang dibangkitkan oleh kumparan pembangkit tenaga primer disearahkan oleh diode dan disimpan dalam kapasitor. 2. Sewaktu kumparan pulser membangkitkan tegangan yang mengalir ke transistor lewat diode maka akan membuka transistor. 3. Transistor membuka, maka dengan cepat arus mengalir dari kapasitor ke kumparan primer. 4. Dengan cepat pula medan magnet dibangkitkan dan tegangan tinggi dibangkitkan pada kumparan sekunder. Keuntungan dari penggunaan CDI adalah efisiensi pengapian atau daya pengapian lebih besar di bandingkan dengan menggunakan kontak pemutus. Disamping itu CDI memiliki kerugian yaitu hanya cocok untuk motor bervolume silinder kecil karena sifat dari kapasitor membuang muatan dengan cepat. (Munir Fahmi, Nana Suryana, 2006)