motor bakar bab iii
DESCRIPTION
SurahmanTRANSCRIPT
BAB II
BAGIAN UTAMA MOTOR DAN SISTEM KELENGKAPAN
I. Pendahuluan.
Motor terdiri atas beberapa bagian yang mempunyai fungsi dan kegunaan
masing-masing yang merupakan satu kesatuan yang kompak sehingga dapt
menghasilkan kerja mekanik. Bagian utama dan sistem kelengkapan motor dapat
dijelaskan sebagai berikut :
Bagian utama terdiri dari:
Bagian yang bergerak meliputi : Torak, ring torak, batang torak, poros
engkol, mekanisme katup dan roda penerus.
Bagian tak bergerak meliputi : Kepala Silinder, Blok silinder, Bak engkol,
Paking, dan manifol.
Bagian Kelengkapan terdiri dari : Sistem bahan bakar, Sistem
pendinginan, Sistem pelumasan, sistem pengapian, dan sistem pemasukan
dan pembuangan.
II. Bagian Utama Motor Yang Bergerak Dan Sistem Kelengkapannya
A. Kompetensi Dasar : Mahasiswa dapat mengenal bagian utama motor yang bergerak
serta dapat menguraikan setiap komponen yang terdapat pada
bagian utama dan sistem kelengkapan motor.
B. Indikator.
1. Mahasiswa mengenal dan menjelaskan fungsi setiap komponen dari bagian
utama motor yang bergerak.
2. Mahasiswa dapat mengenal dan menjelaskan fungsi bagian utama motor
yang tidak bergerak.
3. Mahasiswa dapat mengenal dan menjelaskan fungsi kelengkapan motor .
C. Uraian Materi.
Uraian Materi 1. Fungsi setiap komponen dari bagian utama motor yang
bergerak.
Seperti terlihat pada gambar dibawah ini, adalah gambaran dari setiap komponen motor
yang bergerak yang terdiri dari :
Gambar 3 Bagian Utama Motor yang bergerak
1. Torak (Piston)
Torak bergerak bolak balik dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB) dan
sebaliknya menyebabkan terjadinya perubahan volume dan tekanan baik diatas maupun
dibawah torak. Torak dan ring torak berfungsi sebagai berikut :
a. Mengisap dan mengkompresikan gas bahan bakar-udara dan menekan gas sisa
pembakaran keluar dari ruang bakar.
b. Merubah tenaga panas hasil proses pembakaran menjadi tenaga mekanis.
c. Menyekat hubungan antara ruang diatas torak dan dibawah torak.
Gambar 4 dibawah ini memperlihatkan penampang potongan torak.
Gambar 4 Penampang potongan torak
Torak akan selalu mengalami gesekan dan menerima panas yang tinggi saat mesin
bekerja, oleh karena itu torak harus terbuat dari bahan yang memiliki sifat-sifat sebagai
berikut : ringan, kuat dan kokoh, penghantar panas yang baik, tahan gesekan, koefiensien
muai kecil.
Untuk memenuhi kondisi kerja mesin, konstruksi torak dibuat dalam empat bentuk
pilihan :
a. Split Piston; yaitu pada bagian badan torak dilengkapi dengan alur bentuk ”T”
atau ”U” sebagai tempat pemuaian panas.
b. Slipper Piston; yaitu pada bagian bawah torak dipotong untuk mengurangi berat
dan mengurangi bidang gesek.
c. Autothermis Piston; yaitu pada bagian dalam atas torak dilengkapi dengan ring
baja.
d. Oval Piston; yaitu pada tebal dinding torak tidak sama, sisi lubang pena torak
dibuat lebih tebal sehingga besarnya pemuaian juga akan berbeda. Bentuk oval
dibuat agar pada saat menerima panas dapat menjadi bulat.
2. Cincin torak (Ring Piston)
Agar terjadi penyekatan yang baik antara ruang di atas torak dan di bawah torak
maka diperlukan cincin torak (ring torak). Gambar 5 bibawh ini memperlihatkan
penampang potongan ring torak.
Gambar 5 Penampang potongan ring torak.
Pada keadaan bebas, diameter cincin torak lebih besar daripada didalam
silindernya. Pada saat cincin torak terpasang, celah cincin torak yang terlalu longgar
akan menyebabkan kebocoran kompresi dan dapat menyebabkan naiknya minyak
pelumas kedalam ruang kompresi. Apabila celah cincin torak terlalu kecil dapat
menyebabkan patahnya cincin torak jika terjadi pemuaian karena panas atau merusakkan
dinding silinder, oleh karena itu pemakaian cincin torak harus sesuai dengan
spesifikasinya.
Pada motor empat langkah (4 tak), cincin torak dapat dibedakan dua macam yaitu
dua cincin kompresi dan satu cincin pelumas.
a) Cincin Kompresi
Cincin ini dibuat dari besi tuang kelabu dengan lapisan logam putih pada
permukaan yang bersinggungan dengan dinding silinder. Pada umumnya
sebuah torak memerlukan 2 cincin kompresi. Fungsinya adalah untuk menjaga
kebocoran campuran udara - bahan bakar dan gas pembakaran selama langka
kompresi dan langka usaha.
b) Cincin Pelumas
Cincin pelumas letaknya dibagian paling bawah pada alur cincin torak,
fungsinya untuk membentuk lapisan oli (film minyak) diantara torak dan
dinding silinder, meratakan minyak pelumas, dan mengikis kelebihan pelumas
agar tidak masuk ke dalam ruang bakar.
Gambar 6 dibawah ini memperlihatkan bentuk cincin kompresi dan cincin pelumas pada
motor 4 tak.
Gambar 6 Bentuk penampang cincin kompresi dan cincin pelumas.
Cincin torak yang dipasang pada torak ujung celah potongannya tidak boleh diletakkan pada
sisi atau baris yang sama karena dapat menimbulkan kebocoran kompresi.
Bentuk potongan pada ujung celah sambungan cincin compresi seperti gambar 7di bawah ini terdiri dari
potongan lurus dan potongan sudut.
- cincin kompresi
cincin pelumas
potongan lurus potongan sudut
G
Gambar 7 bentuk potongan ujung celah cincin kompresiG
3. Batang torak (Connecting Rod)
Batang torak berfungsi untuk menyalurkan tenaga pembakaran dari torak (piston) ke
poros engkol (crank shaft). Bagian ujung batang torak yang dihubungkan dengan torak
menggunakan pena torak disebut small end, sedangkan bagian pangkal yang berhubungan
dengan poros engkol disebut big end. Pada small end maupun big end terdapat bantalan
(bearing) untuk mencegah rusaknya big end dan small end akibat panas dan gesekan.
penutup batang torak
boss pena torak
bantalan lubang oli
untuk
pangkal batang torak (big end)
penutup batang torak
mur pengunci
Batang Torak
small end
snappna torak
snapper•baut
Tipe fixed Tipe full floating
4. Pena Torak
Pena torak menghubungkan torak dengan small end pada batang torak. Torak dan batai| torak
dihubungkan dengan cara tertentu oleh pena torak. Agar pena torak tidak keluardi kedudukannya
mantap pada boss pena torak maka ada beberapa cara yang dapat dilakukai antara lain sebagai
berikut.
a. Fixed Type
Pada tipe ini pena torak diikat dengan baut pengikat sehingga tidak terjadi gerak. Geseki
terjadi pada boss pena torak.
b. Full Floating Type
Torak yang dimasukkan dalam boss pena torak ditahan oleh snapper. Gesekan terjadi pad
boss pena torak.
C Semi Floating Type
Pada cara ini torak diikatkan pada batang torak dengan baut pengikat. Gesekan terjadi pada pena
torak dengan boss pena torak.
5. Poros Engkol (Crank shaft).
Poros engkol berfungsi untuk merubah gerakan naik turun piston menjadi gerak putar
dengan bantuan batang torak, sekaligus menjaga pergerakan torak didalam langkah-langkah
selanjutnya. Poros engkol dibuat sedemikian rupa sehingga gerakan torak tidak bersamaan posisi
di dalam silinder. Bagian yang berhubungan dengan batang torak disebut crank pin, sedangkan
yang duduk pada blok silinder disebut crank journal. Crank journal ditopang oleh bantalan poros
engkol dan berputar pada journal. Masing-masing crank journal mempunyai crank arm. Untuk
menjaga keseimbangan putaran pada saat mesin beroperasi, poros engkol di lengkapi dengan
balance weigth. poros engkol juga dilengkapi dengan lubang oli untuk menyalurkan minyak
pelumas pada crank jurnal, bantalal-bantalan pena torak, dan lain-lain.
Bentuk poros engkol ditentukan oleh banyaknya silinder dan urutan pengapiannya.
Dalam menentukan urutan pengapian suatu motor, faktor yang harus diperhatikan adalah
keseimbangan gerakan karena tekanan akibat proses pembakaran di dalam silinder. Beban dari
bantalan utama (main bearing) dan sudut puntiran yang terjadi pada poros engkol adalah akibat
dari langkah kerja dari tiap-tiap silinder.
Poros engkol menerima beban yang besar dari batang torak dan berputar pada kecepatan
yang tinggi. Oleh karena itu, harus dibuat dari bahan yang mampu menerima beban tersebut.
Umumnya poros engkol terbuat dari baja karbon tinggi.
.
Poros engkol
crank journal ank pinbalance weighi
crankpin counter balance weight
bibir pengunci
lapisan baja
lapisan metal (logam putih)
Bantalan poros engkol
6. Katup dan Kelengkapan
Bagian mesin yang menyebabkan katup membuka dan menutup pada waktu tertentu
disebut mekanisme katup.Jenis mekanisme katup yang dipakai tergantung dari susunan
katup pada mesin tersebut. Ditinjau dari susunan kutupnya, mekanisme katup dapat
dibedakan menjadi dua macam:
1. katup sisi.
2. katup kepala.
a. Mekanisme Katup Sisi
Disebut mekanisme katup sisi karena katup terletak di sisi blok silinder. Susunan
katup ini meliputi jenis T, L dan F. Ketiga jenis ini sudah tidak dikembangkan karena tidak
cocok untuk motor putaran tinggi atau kompresi tinggi. Hal ini disebabkan volume ruang
bakar tidak bisa dibuat lebih kecil.
Mekanisme katup ini terdiri atas poros nok, tapet (penekan), katup, dan pegas katup
yang juga dikenal dengan mekanisme katup langsung. Dilihat dari segi mekanisme kerjanya,
mekanisme katup langsung lebih menguntungkan karena kerja katup membuka dan menutup
akan lebih cepat.
.
1 f( )
batang katup
duduka
pegas katup
penekan
poros nok
nok
Mekanisme katup sisi
b. Mekanisme Katup Kepala
mekanisme katup ini digunakan untuk motor yang mempunyai susunan
katup jeni *I* yang semua katup-katupnya berada pada kepala silinder. Karena
posisi katup berada pada kepala silinder maka volume ruang bakar dapat
dipersempit untuk menaikan perbandingan kompresi. Susunan katup jenis ini cocok
digunakan pada motor bertenaga besar yang berkembang saat ini.
Mekanisme katup kepala dibedakan menjadi jenis:
1. Over Head Valve (OHV)
2. Over Head Cam (OHC).
1. Over Head Valve (OHV)
Pada mekanisme katup Over Head Valve (OHV), posisi camshaft (poros nok) berada
di blok silinder, sehingga dalamkerjanya memerlukan batang penekan. Komponen
mekanisme katup ini terdiri dari poros nok, tappet pushrod, rocker arm, katup, pegas
katup, dan penyetel kerenggangan. Fungsi setiap komponen adalah sebagai berikut :
- Poros nok berfungsi untuk mengubah gerak putar poros menjadi gerak lurus pada
katup.
- Nok (cam-profif) digunakan untuk mengatur saat pembukaan katup.
- Tappet berfungsi meneruskan tekanan dari poros nok.
- Pushrod digunakan untuk meneruskan tekanan dari tappet ke rocker arm.
- Rocker arm (tuas ungkit) bertugas menekan batang katup agar membuka katup
*
rockerarm
2. Over Head Cam (OHC).
pegas katup.
batang penekan
batang'katup.
Mekanisme katup OHC artinya camshaft (poros nok) berada di kepala silinder,
Keuntungannya beberapa komponen ditiadakan sehingga dapat mempercepat kerja
mekanisme katup serta keterlambatan pembukaan dan penutupan katup pada saat putaran
tinggi dapat teratasi. Namun, dengan adanya camshaft di kepala silinder, ruang kepala silinder
menjadi lebih rumit.
Jika pada tiap-tiap silinder hanya menggunakan dua buah katup maka cukup
menggunakan satu buah camshaft sehingga dikenal dengan istilah SOHC (Single Over
Head Camshaft).
Untuk meningkatkan kemampuan mesin dapat dilakukan dengan cara memperbaiki
sistem pemasukan gas baru ke dalam silinder. Semakin banyak gas baru masuk ke dalam
silinder semakin besar tenaga yang dihasilkan. Berdasarkan prinsip tersebut dilakukan upaya
menambah jumlah katup pada setiap silinder, misalnya pada setiap silinder terdapat 3 atau 4
buah katup yang bertujuan agar gas baru yang masuk kedalam silinder seoptimal mungkin,
Dengan bertambahnya jumlah katup maka penggerak katupnya juga harus menyesuaikan
agar kerja dari pembukaan dan penutupan katup berjalan dengan baik. Oleh karena itu,
jumlah camshaft dibuat menjadi dua buah. Mekanisme katup dengan dua buah camshaft
dikenal dengan istilah DOHC (Dual Over Head Camshaft).
Mekanisme katup SOHC
Uraian Materi 2. Fungsi setiap komponen dari bagian utama motor yang tidak
bergerak.
Komponen dari bagian utama motor yang tidak bergerak secar umum meliputi :
1. Kepala Silinder
Kepala silinder berfungsi sebagai penutup silinder dan merupakan dinding ruang bakar. Bentuk
ruang bakar ada yang rata, tirus, lengkung, atau gabungan bentuk-bentuk tersebut. Pada kepala silinder
juga dilengkapi lubang busi. Kepala silinder dibuat dari bahan besi tuang kelabu atau paduan
aluminium. Kepala silinder dipasang di atas blok silinder menggunakan baut pengikat. Untuk motor
berpendingin udara pada kepala silinder dilengkapi dengan sirip-sirip pendingin yang berguna untuk
memperluas bidang pendinginan, sedangkan untuk pendinginan air pada kepala silinder dilengkapi
saluran-saluran air pendingin. Di atas kepala silinder dilengkapi dengan tutup untuk melindungi
komponen-komponen yang ada di atas kepala silinder dari kotoran dan mencegah kebocoran minyak
pelumas.
Mesin yang mempunyai susunan katup "I", pada kepala silinder dilengkapi dengan lubang-lubang
katup, sebab kedua katup berada pada kepala silinder. Untuk susunan katup model "T" dan "L" tidak
dilengkapi lubang atau dudukan katup karena letak katup berada pada blok silinder. Permukaan kepala
silinder yang akan dipasangkan di atas permukaan blok silinder harus benar-benar rata supaya tidak
terjadi kebocoran pada saat mesin bekerja.
paking
Tutup Kepala Silinder
2. Blok Silinder
Blok silinder dan ruang engkol merupakan bagian utama motor dengan lubang silinder
yang berdinding halus tempat torak bergerak bolak-balik. Blok silinder merupakan dudukan komponen-
komponen lain, misalnya distributor, pompa bahan bakar, motor stater, dan altemator. Blok silinder
dilengkapi dengan mantel-mantel air apabila mesin tersebut menggunakan pendingin air, mekanisme
katup dengan dudukan katup.
Bentuk dan konstruksi blok silinder tergantung dari beberapa faktor : jumlah silinder,
susunan silinder, susunan katup, cara pendinginan, dan mekanisme katup. Blok silinder terbuat dari
bahan yang biasanya sama dengan bahan kepala silinder.
Untuk motor besar lubang silinder biasanya menggunakan tabung silinder yang
dipasangkan pada blok silinder. Apabila terjadi keausan yang berlebihan karena gesekan torak dapat
diganti dengan yang baru untuk penghematan.
Kepala silinder "I"
Tabung silinder dibedakan menjadi dua jenis :
1. Tabung basah. Tabung basah maksudnya tabung silinder itu langsung
berhubungan dengan air,
2. Tabung kering. tabung kering tidak tidak berhubungan dengan air.
Blok silider
Blok silinder dengan tabung silinder dapat dilepas
Tabung silinder
3. Karter (Panci Minyak)
Fungsi Karter (panci minyak) adalah untuk menutup blok silinder di bagian bawah,
menampung minyak pelumas, dan mendinginkan minyak pelumas. Di bagian dalam panci minyak
dilengkapi dengan separator (pelat pembatas) yang berfungsi sebagai pencegah goncangan minyak
pelumas apabila kondisi jalan tidak rata sehingga sistem pelumasan tidak terganggu.
separator
lubang pembuang minyak
4.Saluran Masuk dan Buang.
Fungsi saluran masuk (Intake Manifold) merupakan tempat laluan dari muatan segar yang
akan masuk ke dalam silinder. Saluran buang (Exhaust Manifold) merupakan tempat laluan dari
sisa gas hasil pembakaran. Saluran masuk ditempatkan di antara karburator dengan lubang katup
masuk pada kepala silinder.
Saluran buang ditempatkan di antara lubang katup buang dengan knalpot. Untuk membantu
mempercepat terjadinya penguapan bahan bakar yang akan masuk ke dalam silinder, letak
saluran masuk didekatkan dengan saluran buang agar panas yang terpancar keluar dari saluran
buang dimanfaatkan untuk memanaskan muatan baru yang akan masuk ke dalam silinder.
Dengan demikian, efisiensi panas menjadi lebih baik. Dalam upaya pemanfaatan panas itu
maka bahan yang dipakai untuk saluran buang harus memiliki sifat tahan terhadap panas yang
cukup tinggi sekaligus reflaktor yang baik terhadap panas. Se-baliknya saluran masuk harus
memiliki sifat mampu menyerap panas yang baik dan menghantar panas. Bahan yang memiliki
sifat-sifat tersebut adalah aluminium sehingga saluran masuk dan saluran buang dibuat dari
paduan aluminium.
Belokan-belokan pada saluran masuk dibuat tidak runcing dan garis tengah tiap cabang
dibuat tidak sama besar dengan maksud agar jalannya udara-bahan bakar dapat lancar dan
pengisian tiap-tiap silinder sama. Saluran masuk dibuat lebih pendek daripada saluran buang
dengan maksud agar kerugian gesekan dan pengembunan menjadi lebih kecil.
Untuk motor dengan kecepatan tinggi, saluran buang dibuat berhadapan dengan saluran masuk
untuk meningkatkan efisiensi pengisian. Untuk konsumsi di daerah yang mengalami musim
dingin, saluran buang dapat dilengkapi dengan katup pengontrol panas yang ditempatkan di
dalam saluran. Katup pengontrol panas ini bekerja atas dasar suhu di dalam saluran. Apabila
dalam keadaan dingin (masih dingin) katup pengontrol tertutup sehingga gas buang akan
beredar di sekeliling saluran yang berdekatan dengan saluran masuk untuk membantu pemanasan
dan penguapan gas baru di dalam salura masuk . Apabila mesin telah panas katup pengontrol itu
akan terbuka dengai sendirinya dan gas buang mengalir lancar ke pipa knalpot.