BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kendaraan merupakan sebuah alat transportasi, baik yang penggeraknya mesin maupun yang digerakkan oleh makhluk hidup, diciptakan untuk membantu meringankan pekerjaan manusia (Wikipedia.com, 2012). Namun dalam makalah ini penulis membahas mengenai kendaraan bermotor khususnya kendaraan bermotor bakar atau sering dikenal dengan motor bensin. Untuk menunjang bekerjanya suatu kendaraan pastilah dibutuhkan mekanisme penggerak kendaraan seperti mesin, propeller mesin, propeller shaft hingga hingga roda. Maka dari itu secara lebih khusus lagi pada makalah kali ini penulis membahas mengenai mekanisme penggerak mesin di motor bensin beserta kelengkapaannya. Dalam hal ini secara umum yang penulis maksud akan membahas mengenai macammacam piston beserta kelengkapannya, blok silinder dengan silindernya, hingga pekerjaan pada mekanisme engkol. Oleh karena itu penulis memberi makalah ini judul “Piston, Silinder, dan Mekanisme Poros Engkol”.
1.2 Rumusan Masalah
Dari seluruh latar belakang yang penulis jabarkan di atas, maka rumusan masalah pada makalah kali ini adalah. 1. Apa saja macam piston dan kelengkapannnya? 2. Apa itu blok silinder dan silinder? 3. Bagaimana pekerjaan pada mekanisme engkol?
1.3 Tujuan Penulisan
Makalah yang penulis buat memiliki tujuan sebagai berikut. 1. Untuk mengetahui macam-macam piston dan kelengkapannya. 2. Untuk mengetahui blok silinder dan silinder. 3. Untuk mengetahui pekerjaan mekanisme engkol.
1
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Macam-macam Piston dan Kelengkapannya
Piston adalah sebuah komponen dari mesin yang utama. Pada piston yang bergerak terjadilah langkah hisap yang terjadi karena vakum pada slinder,kompresi karene piston memampatkan udara, menerima tenaga yang dihasilkan dari pembakaran untuk di diteruskan pada mekanisme kebatang piston dan engkol, serta mendorong gas sisa untuk di buang menuju atmosfir. Hal ini semua mengacu pada pernyataan Akukha (dalam akukha.blogspot.com, 2010). Macam –macam piston itu sendiri sebagai berikut. 1. Split piston Pada piston tipe ini terdapat alur dibagian luar yang segaris dengan lubang pin piston. Biasanya alurnya berbentuk setengah bulat atau model U .
2. . Slipper piston Piston tipe ini memiliki coakan pada bagian bawah badan piston. Adapun tujuan pembuatan coakan ini adalah untuk memperendek langkah piston sehingga dapat dihasilkan mesin dengan perbandingan kompresi yang tinggi serta dengan ketinggian mesin yang lebih pendek.
2
3. Authothermic piston Pada piston ini terdapat sebuah kawat baja yang berupa ring, yang mana kawat ini berfungsi untuk menyerap panas pada bagian kepala piston, sehingga pemuaian yang berlebihan
pada
piston
dapat
dihindari.
4. Oval piston Piston jenis ini memiliki bentuk oval , sehingga ketika mesin telah hidup dan panas mesin sudah mulai mencapai suhu kerja, maka piston ini akan mengalami perubahan sehingga menjadi bulat benar. Pembuatan bagian oval ini lah yang akan menyerap panas di piston agar tidak terjadi pemuaian piston yang berlebihan sehingga piston dapat terkancing atau menggesek dinding silinder blok.
3
Sedangkan dari sumber serupa untuk kelengkapan piston adalah sebagai berikut. 1. Ring piston/ ring kompresi Ring piston berfungsi untuk menahan gas kompresi yang kemungkinan bocor melalui celah piston dengan silinder teruama pada kondisi mesin dingin. Ring piston di letakan pada ulir piston yang terdapat pada luar piston. Biasanya terdapat 3 ring pada piston, yang pertama dan kedua ring kompresi untuk menahan gas di atas piston tidak masuk ke bwah piston. Untuk ring yang ke 3 dibwah sendiri adalah ring oli yang berfungsi untuk memberikan pelumasan pada piston,dinding silinder dan pin torak.
2. Pin piston
4
Pin piston berfungsi untuk mengikat torak pada batang torak. Pin torak berbentuk silinder untuk efisiensi agar ringan,jika dibuat pejal makan beban torak akan bertambah. Pin toral di kunci pada torak dengan menggunakan ring C
3. Batang piston Batang piston berfungsi untuk meneruskan tenaga yang di peroleh dari piston untuk ditruskan pada poros engkol yang akan di merubah gerak bolak balik piston menjadi gerak putar pada engkol.
2.2 Blok Silinder dan Silinder
Silinder blok berfungsi sebagai ruang bakar & tempat bergerak piston dimana piston mengubah energi panas menjadi energi gerak. Pada mesin yang sistem pendinginannya tidak menggunakan radiator,pada silinder bloknya terdapat sirip-sirip
5
pendingin, gunanya untuk menyebarkan panas dari dalam keluar,sehingga suhu mesin tidak cepat panas. Blok silinder dan ruang engkol merupakan bagian utama dari motor bakar. Bagian-bagian lain dari motor dipasangkan di dalam atau pada blok silinder,sehingga terbentuk susunan motor yang lengkap. Pada blok silinder ini terdapat lubang silinder yang berdinding halus,dimana torak bergerak bolak-balik dan pada bagian sisi-sisi blok silinder dibuatkan sirip-sirip maupun lubang-lubang mantel air pendingin yang digunakan untuk pendinginan motor. Silinder bersama-sama dengan kepala silinder membentuk ruang bakar, yaitu tempat melaksanakan pembakaran bahan bakar. Blok silinder dan ruang engkol dapat dituang menjadi satu bagian atau terpisah satu sama lain, kemudian disatukan dengan baut-baut. Variasi lain dalam konstruksi blok silinder ialah dengan pemasangan tabung silinder ke dalam blok silinder. Tabung ini dibuat dari besi tuang atau baja tuang.
Fungsi blok silinder antara lain sebagai dudukan kepala silinder, sebagai dudukan silinder liner, dan sebagai dudukan mekanisme poros engkol. Sedangkan fungsi silinder sebagai langkah bakar torak.
6
Pada umumnya, bentuk dan kontruksi blok silinder pada beberapa faktor . Faktor-faktor itu antara lain jumlah silinder, susunan silinder, diameter silinder, langkah torak, volume langkah, perbandingan kompresi, susunan katup, cara pendinginan silinder, bahan yang digunakan, bentuk tuangan, cara penungan dan penyelesaian benda tuang. a.) Sebaris.
- kontruksi sederhana - baik untuk 2 silinder sampai 6 silinder b.) Bentuk “V”
- kontruksi lebih pendek - baik untuk 6 silinder sampai 12 silinder
7
- sifat getaran paling buruk sehingga jarang digunakan untuk 2atau 4 silinder c.) Boxer ( Tidur )
- konstruksi lebih rendah tapi lebar - baik untuk 2 silinder sampai 12 silinder Hal ini semua penulis rangkum dalam Coilku.com (2013).
2.3 Pekerjaan Mekanisme Poros Engkol
Poros engkol bekerja secara berputar dibagian bawah blok silinder dan dihubungkan dengan torak melalui batang torak. Gerakan naik turun torak dipindahkan ke poros engkol melalui batang torak yang dipasang pada bantalan jalan poros engkol. Hal ini adalah suatu cara kerja gabungan batang torak dengan poros engkol sehingga gerakan naik turun piston dapat dirobah menjadi gerak putar pada poros engkol. Bobot pengimbang dapat juga dipasang dengan membautkannya pada poros engkol. Aksi yang berlawanan ini juga akan meredam getaran mesin.
8
Poros engkol dipasang pada blok dengan jaminan tutup bantalan utama dan berputar didalam bantalan sisipan yang dipasang pada bantalan utama maupun pada tutupnya. Diperbandingkan dengan gambar 3. Pelumasan pada bantalan poros engkol adalah dari tekanan pelumasan dari sistem pelumasan mesin. Salah satu ujung dari poros engkol dipasangkan roda penerus dan ujung lainnya dipasang roda gigi penggerak poros bubungan. Pada
umumnya
pabrik
pembuat
memproduksi
poros
engkol
dengan
menggunakan salah satu dari teknik berikut ini, Casting, Forging atau Billet machine. Cara casting adalah yang paling banyak digunakan pabrik pembuat kenderaan. Cara forging adalah memberi panas pada bagian dari baja, dikerjakan dengan temperatur dan pengerasan atau dipres pada poros dalam bentuk yang diinginkan. Proses ini utamanya digunakan pada kemampuan dan kekuatan yang tinggi. Poros engkol billet dibuat dengan proses machining pada billet baja yang padat. Desain ini untuk kebutuhan poros engkol yang sangat kuat.
9
Pabrik pembuat poros engkol mengerjakan bantalan utama maupun bantalan jalan dengan ketelitian yang tinggi. Bantalan-bantalan di finishing dengan alat penghalus yang sangat halus. Finishing penghalusan permukaan sangat dibutuhkan untuk menjamin agar dapat mengurangi gesekan antara bantalan yang bergesekan (bearing dan journal ). Fillet atau radius dibuat pada seluruh sisi bantalan duduk maupun bantalan jalan untuk membuat poros engkol lebih kuat dan mencegah keretakan. Antara bantalan duduk dan bantalan jalan dibuat berhimpitan yang tujuannya juga untuk membuat poros engkol lebih kuat. Kerusakan pada poros engkol/poros engkol:
-Poros engkol aus akibatnya:suara mesin berisik dari arah krug as,mesin cepat panas Perbaikannya:ganti krug as -Pen krug as aus akibatnya:suara motor berisik,mesin bisa macet. Perbaikannya:ganti pen krug as -Lahger krug as aus akibatnya:suara mesin berisik,mesin macet Perbaikannya:ganti lahger krug as -Seal krug as aus/rusak akibatnya:bocor kompresi ckarter Perbaikannya:ganti seal krug as Lubang spi generator aus akibatnya:generator berputar tidak normal Perbaikannya:lubang spi di las &di bubut. -Drat ulir rotor rusak akibatnya generator kendor,motor hidup tidak normal Perbaikannya:perbaiki drat di tukang las/bubut
10
Bantalan duduk dan bantalan jalan berhimpitan
Pada mesin 4 langkah dengan jumlah silinder banyak, terlepas dari berapa banyak silinder yang ada, masing-masing torak akan menyelesaikan secara utuh 4 kali langkah dalam 720 derajat poros engkol berputar. Untuk operasional mesin yang lebih halus adalah tergantung dari interval derajat kerja dari setiap torak pada poros engkol. Oleh karena itu, derajat kerja pada poros engkol seperti diterangkan diatas adalah 720 derajat dibagi dengan jumlah silinder. Untuk mesin dengan jumlah silinder 4 maka derajat kerjanya adalah 720 derajat dibagi 4 = 180 derajat diantara bantalan jalan poros engkol. Untuk mesin dengan jumlah silinder 6 maka derajat kerjanya adalah 720 derajat dibagi 6 = 120 derajat diantara bantalan jalan poros engkol. Untuk mesin dengan jumlah silinder 8 maka derajat kerjanya adalah 720 derajat dibagi 8 = 90 derajat diantara bantalan jalan poros engkol. Bantalan
Ada dua jenis bantalan yang digunakan pada mesin yaitu: 1.Bantalan jenis rata/luncur/busing, yang dapat digunakan pada blok silinder untuk mendukung poros bubungan, poros pengimbang atau pada pena piston. 2.Bantalan jenis sisipan yang sangat persisi, yang digunakan sebagai dudukan poros engkol pada blok silinder atau pada ujung besar batang piston. Bantalan mempunyai baja pada bagian belakang yang merupakan lembaran tipis dari bahan pembuatan bantalan (babbit atau metal putih) dibuat menjadi satu. Perbedaan bahan bantalan diduat sesuai pemakaiannya pada beban-beban yang berbeda maupun karakter desain. Perpaduan timah, tembaga dan aluminium
11
digunakan dan dikomdinasikan agar sesuai dengan fungsi atau perputaran pada bagian permukaan bantalan. Ketahanan terhadap kelelahan adalah jangka pemakaian yang tergambar pada kekuatan bantalan didalam hubungannya dengan kekuatan terhadap beban yang berulang-ulang, dan kemampuan lentur tanpa mengalami pecah/retak. Memberikan kemampuan menyesuaikan diri pada bahan bantalan, adalah agar mampu mengikuti dan mengimbangi distorsi yang tidak seimbang. Bahan bantalan dibuat dengan halus dan berbentuk sama dengan bentuk jurnal agar dapat bekerja dengan tepat. Hal ini memberikan bantalan mampu terhadap beban yang diterimanya. Kemampuan menyimpan adalah hal lain yang menjadi syarat bahan bantalan sisipan yang mana kotoran atau partikel dapat dibenamkan pada bantalan tersebut sehingga tidak merusak permukaan poros engkol. Tahan terhadap karat agar tidak merusak bantalan yang diakibatkan pembentukan pengasaman dari proses pembakaran dan kondensasi.Mampu terhadap panas, agar bantalan mampu menumpu bebannya pada saat temperatur tinggi. Kemampuan menghantarkan panas juga merupakan suatu hal penting pada bantalan dimana panas yang diterima dapat disalurkan pada dudukan atau tutup bantalan.
Bentangan dan crush
Bentangan bantalan adalah suatu proses dimana diameter bantalan lebih besar dari dudukannya hal ini agar saat bantalan dipasang pada dudukannya akan benar benar tercengkram.
12
Crush bantalan adalah untuk menjamin bantalan akan duduk dengan kuat pada rumah bantalan itu sendiri. Pabrik membuat bantalan lebih besar sedikit dari lobang dudukan, hal ini dibuat agar menghindari kerusakan pada bantalan maupun pada jurnal poros engkol.
Tutup bantalan utama maupun pada bantalan jalan dibuat tanda atau nomor, hal ini dibuat agar dapat terpasang sesuai pada pasangannya masing-masing. Penomoran ini penting agar setelah pemasangan kembali, karena tingkat keausan pada masingmasing tidaklah sama dan apabila hal ini saling tertukar akan dapat mengakibatkan kerusakan atau ketidak seimbangan. Roda Penerus
Roda penerus yang bobotnya cukup berat dipasang pada salah satu ujung poros engkol. Roda penerus menyimpan energi dari langkah usaha torak dan mengeluarkan energi ini pada langkah lainnya agar operasional mesin dapat terjaga menjadi halus dan berputar pada putaran yang stabil. Kecepatan mesin yang kadang-kadang tinggi dan kemudian rendah akan menimbulkan gaya puntir pada poros engkol,sehingga dibutuhkan seperti torsional vibration. Roda penerus juga dibuat besar, halus dan permukaannya rata untuk tempat memasang kopling atau torque converter. Roda gigi juga dipasangkan mengelilingi sisi luar roda penerus. Pinion motor starter akan berkaitan dengan gigi pada roda penerus sehingga mesin berputar selama mesin akan dihidupkan untuk saat permulaan.
13
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Kesimpulan pada makalah ini adalah piston merupakan komponen penggerak utama mesin dan komponen yang melakukan langkah hisap serta buang. Macammacam piston yakni split piston, slipper piston, autothermic piston, dan oval piston. Didalamnya sendiri terdapat ring piston, pin piston, dan batang piston. Sedangkan blok silinder sendiri merupakan tempat terjadinya pembakaran dan bergeraknya piston itu sendiri. Dan yang terakhir mekanisme poros engkol merupakan kerjanya poros engkol secara berputar dibagian bawah blok silinder dan dihubungkan dengan torak melalui batang torak. Gerakan naik turun torak dipindahkan ke poros engkol melalui batang torak yang dipasang pada bantalan jalan poros engkol. Ini lah yang terjadi dalam mekanisme poros engkol.
3.2 Saran
Dari makalah yang telah penulis buat ini diharapkan pembaca setelah membaca makalah makin mengetahui mengenai piston, silinder, hingga poros engkol. Sehingga dengan pengetahuan yang bertambah diharapkan masa depan anak Indonesia makin banyak terbentuknya pribadi yang cerdas untuk menciptakan inovasi baru dalam dunia otomotif Indonesia.
14
DAFTAR RUJUKAN
Wikipedia.com.
2012.
Kendaraan,
(Online),
(http://id.wikipedia.org/wiki/
Mobil_berbahan_bakar_air.html), diakses 22 Oktober 2013. Akukha.com. 2010. Macam-macam Piston dan Pengetian dari Piston, (Online), (http://akukha.blogspot.com/2010/06/macam-macam-piston-pengertiandari.html), diakses 22 Oktober 2013. Coilku.com. 2013. Blok Silinder, (Online), (http://coilku.com/2013/blok_silinder. html), diakses 22 Oktobe 2013.
15
